Понятия и определения:

   Наследование - передача генетической информации от одного поколения организмов другому. Закономерности наследования зависят от особенностей удвоения, обьединения и распределения генетического материала. В органическом мире, в зависимости от распределения ДНК в клетке, встречается ядерное и цитоплазматическое наследование. Существуют различные варианты наследования признаков: сцепленное, полностью сцепленное с полом, не полностью сцепленное с полом.

   Наследственность - свойство организмов передавать свои признаки и функции следующим покалениям. Материальными носителями наследственности являются гены - участки молекулы ДНК или РНК.

   Цитоплазматическая наследственность - это наследственность, связанная с нуклеиновыми кислотами клеточных органоидов - митохондрий, пластид.

   Митохондриальная наследственность - это наследственность связана с ДНК митохондрий. Митохондрии эукариотических клеток способны к размножению, причем, у высших организмов признаки, обусловленные митохондриальной наследственностью, передаются только по женской линии. Это обьясняется тем, что при оплодотворении цитоплазма сперматозоида не проникает в яйцеклетку, а следовательно, не проникают и мужские митохондрии.

   Дигибридное скрещивание - скрещивание особей, отличающихся по двум парам аллелей.

   При этом расщепление по каждой паре генов идет независимо друг от друга. При полном доминировании при дигибридном скрещивании проявляются законы моногибридного скрещивания. Эти закономерности справедливы только в том случае, когда доминирование полное и гены, определяющие развитие признаков локализованы в разных хромосомах.

   Генотип (от ген и греч. typos - отпечаток) - совокупность всех скрытых и выраженных генов организма. Особи с одинаковы генотипом могут отличаться друг от друга. В разных условиях среды один и тот же генотип может определять разные фенотипы.

   Фенотип (от греч. phaino - являю, обнаруживаю и тип) - совокупность всех внешних и внутренних признаков особи, формирующихся под влиянием ее генетической структуры (генотипа) и внешней, по отношению к ней, окружающей среды.

   Фенотип не отражает всю наследственную информацию содержащуюся в генах организма. Фенотипически проявляются только часть информации. В какой мере проявится признак фенотипически зависит от конкретных условиях среды.

   Диапазон возможных фенотипического проявления признака в конкретных условиях среды связано с понятием - норма реакции. На фенотипы особей действует фактор естественного отбора.

   Гамета (от греч. gamete - жена, gametes - муж) - половая клетка, репродуктивная клетка животных и растений, обеспечивающая передачу наследственной информации от одного из родителей потомству. Обладает гаплоидным набором хромосом. Гаплоидный набор хромосом равен половине диплоидного (двойного) набора хромосом. Гаметы образуются в процессе мейоза, т.е. основного способа деления клеток, в результате которого происходит редукция (уменьшение) числа хромосом и переход клеток из диплоидного состояния в гаплоидное - основного звена гаметогенеза.

   Гомозигота (от гомо... и зигота) - диплоидная или полиплоидная клетка (особь), гомологичные хромосомы которой несут идентичные аллели того или иного гена. Несколько поколений гомозиготных по определенному признаку, особей несут чистую линию. Возникают они либо благодаря самооплодотворению, либо путем инбридинга - близкородственным скрещиванием. Гомозиготы не дают расщепление признаков, так как образуют одинаковые гаметы.

   Герерозигота (от гетеро... и зигота) - организм (клетка), у кототого гомологичные хромосомы несут различные аллели того или иного гена. Гетерозиготные формы, как правило, более жизнеспособны, хорошо приспосабливаются к изменяющимся условиям среды.

   Рецессивный признак (от лат. recessus - отступление, удаление) - отсутствие фенотипического проявления одного аллеля у гетерозиготной особи (т.е. у особи, несущей два разных аллеля одного гена).

   При гомозиготности скрещиваемых особей по рецессивному признаку, он проявляется в первом же поколении.

   При гетерозиготности хотя бы одного из родителей, рецессивный признак проявляется в разных количествах отношениях, в зависимости от генотипов родителей.

   Аллель (от греч. allelon - друг друга, взаимно), одно из возможных состояний структурного гена.

   В результате мутаций могут появляться новые аллели данного гена. Пример: два аллеля гена окраски семян гороха в опытах Г. Менделя - доминантный аллель А желтой окраски и рецессивный аллель а - зеленой окраски.

   Аллельные гены распологаются в хромосомах в одинаковых локусах гомологичных хромосом. Аллелей одного гена может быть бесконечное количество, ибо ген может мутировать.

   Развитие конкретного признака могут определять от одного до нескольких аллелей. В геноме человека 100.000 аллелей или аллелейных генов.

   Генотип гомозиготного организма (одного признака) - АА.

   Генотип гетерозиготного организма (одного признака) - Аа.

   Локус (от лат. locus - место) - местоположение определенного гена (его аллелей) на генетической или цитологической карте хромосомы.

   Кроссинговер (от англ. crossing-over перекрест) - взаимный обмен гомологичными участками гомологичных хромосом в результате разрыва и соединения в новом порядке их нитей - хроматид; приводит к новым комбинациям аллелей разных генов. В результате кроссинговера возникают новые наследственные комбинации, а следовательно, большее разнообразие новых признаков. Частота кроссинговера определяется между отдельными участками хромосом расстоянием между этими участками. Чем дальше расположены аллельные гены в хромосоме, тем больше вероятность кроссинговера.

   Первый закон (Правило единообразия первого поколения гибридов - автор Г. Мендель, 1865 г.)

   Формулировка:

   При моногибридном скрещивании у гибридов первого поколения проявляются только доминантные признаки - оно фенотипически единообразно.

   Второй Закон (Закон расщепления - автор Г. Мендель, 1865 г.)

   Формулировка:

   При самоопылении гибридов первого поколения в потомстве происходит расщепление признаков в отношении 3:1 - образуются две фенотипические группы - доминантная и рецессивная.

   Третий Закон (Закон независимого наследования признаков - автор Г. Мендель)

   Формулировка:

   При скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум и более парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях. При дигибридном скрещивании двух дигетерозигот (особей F1) между собой, во втором поколении гибридов (F2) будет наблюдаться расщепление признаков по фенотипу в соотношении 9:3:3:1.

   Гипотеза чистоты гамет - автор Г.Мендель, 1865 г.

   Формулировка:

   Находящиеся в каждом организме пары альтернативных признаков не смешиваются и при образовании гамет по одному от каждой пары переходят в них в чистом виде.

   Закон сцепленного наследования - автор Т. Морган, 1911 г.

   Формулировка:

   Сцепленные гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются вместе и не обнаруживают независимого распределения.

   Закон гомологических рядов - автор Н. И. Вавилов, 1935 г.

   Формулировка:

   Генетически близкие виды и роды характеризуются сходными рядами наследственной изменчивасти.

   Хромосомы с локализованными в них генами - основные материальные носители наследственности.

  1. Гены находятся в хромосомах и в пределах одной хромосомы образуют одну группу сцепления. Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом.

  2. В хромосоме гены расположены линейно.

  3. В мейозе между гомологичными хромосомами может произойти кроссинговер, частота которого пропорциональна расстоянию между генами.

   Условия:

   Единственный ребенок близоруких кареглазых родителей имеет голубые глаза и нормальное зрение.

   Определить:

  а) генотипы всех трех членов семьи;

  б) рождение каких детей можно ожидать в этой семье.

  Решение:

  а) Дано:

  А - карие глаза.

  а - голубые глаза.

  В - близорукость.

  в - нормальное зрение.

   Определить генотипы P и F1.

   Генотип ребенка - аавв.

   По генотипу ребенка определяем гаметы, которые он мог получить от матери и отца.

  F1 аавв - ребенок с голубыми глазами и нормальным зрением.

   Гаметы: ав - от одного родителя, ав - от другого родителя.

   Гаметы, несущие рецессивные признаки, должны быть в генотипе обоих родителей, значит, их генотипы АаВв.

  б) Дано:

  А - карие глаза.

  а - голубые глаза.

  В - близорукость.

  в - нормальное зрение.

  P (по муж. линии - Аа Вв) х (по жен. линии - Аа Вв)

  Гаметы: АВ Ав аВ ав АВ Ав аВ ав

  F1 - решетка Пеннета.

  F1

   По генотипу считаем.

  1. ААВВ - карегл. близорук.

  2. ААВв - карегл. близорук.

  3. АаВВ - карегл. близорук.

  4. АаВв - карегл. близорук.

  Количество = 9

  5. ААвв - карегл. норм.(1)

  6. Аавв - карегл. норм.(2)

  Количество = 3

  7. ааВВ - голубгл. близорук.(1)

  8. ааВв - голубгл. близорук.(2)

  Количество = 3

  9. аавв - голубгл. норм.

  Количество = 1

  Ответ:

  генотипов - 9;

  фенотипов - 4 (карегл. близорук., карегл. норм., голубгл. норм., голубгл. близорук.);

  Количество по фенотипу:

  карегл. близорук. - 9/16

  карегл. норм. - 3/16

  9:3:3:1

  голубгл. близорук. - 3/16

  голубгл. норм. - 1/16

  Определения:

   Дальтонизм, наследственное заболевание человека, выражающееся в нарушении цветового зрения. Передается по женской линии с половыми Х-хромосомами, несущими рецессивный ген дальтонизма. Болеют дальтонизмом как женщины, гомозиготные по данному гену, так и мужчины, ибо в У-хромосоме нет доминантного аллеля этого гена. Наследование аналогичное наследованию гемофилии.

  Условие:

  Рецессивный ген, обуславливающий цветовую слепоту (дальтонизм), локализован в x-хромосоме.

  Необходимо определить генотипы мужчины и женщины, страдающих цветовой слепотой.

  Дано:

  D - норма.

  d - дальтонизм.

  Определить: Генотипы по муж. и жен. линии.

  Ответ:

  Генотипы по муж. линии xd xd

  Генотипы по жен. линии xd y

  Дано:

  А - карие глаза

  а - голубые глаза

  Определить F1

  Гетерозиготные кареглазые родители Аа

  p (по муж. линии - Аа) x (по жен. линии - Аа)

  Гаметы:

  F1 АА Аа Аа аа

   где,

  (АА, Аа, Аа) - карие, количество = 3

  (аа) - голубые, количество = 1

   Происходит расщепление признаков согласно второму закону Менделя:

   по фенотипу 3:1

   по генотипу 1:2:1

   Для изучения наследственности человека применяют четыре основных метода: генеалогический, близнецовый, генетический, биохимический.

   При доминантной наследственности признак проявляется у особей как гетерозиготных, так и гомозиготных по данному гену. При наличии доминантного хотя бы у одного из родителей этот признак обязательно появляется в том или ином количестве потомков. Примером наследования доминантного аутосомного гена может служить наследственное заболевание аниридия.

   Аниридия - отсутствие радужной оболочки, что сопровождается помутнением роговицы и хрусталика, понижением зрения, иногда катарактой и светобоязнью.

  (Донецкая Э.Г. Общая биология. Тетрадь с печатной основой для учащихся 11 кл. - Саратов, "Лицей", 1997 г.)

  (Г.И.Лернер. Справочник школьника по биологии. В вопросах и ответах. М: Аквариум, 1997. 6-11 класс.)