Les généticiens ont prouvé que l'intelligence se transmet de maman ! Concepts génétiques de base. Modèles d'hérédité. Génétique humaine

En 1906, W. Batson et R. Pennett, en croisant des plants de pois de senteur et en analysant l'hérédité de la forme du pollen et de la couleur des fleurs, ont découvert que ces traits ne donnaient pas une distribution indépendante dans la descendance, les hybrides répétaient toujours les traits des formes parentales. Il est devenu clair que tous les caractères ne sont pas caractérisés par une distribution indépendante dans la descendance et une combinaison libre.

Chaque organisme a un grand nombre de caractéristiques et le nombre de chromosomes est petit. Par conséquent, chaque chromosome porte non pas un gène, mais tout un groupe de gènes responsables du développement de différents traits. L'étude de l'hérédité des traits, dont les gènes sont localisés sur un chromosome, a été engagée dans T. Morgan... Si Mendel a mené ses expériences sur les pois, alors pour Morgan l'objet principal était la mouche des fruits de la mouche des fruits.

La drosophile donne de nombreux descendants toutes les deux semaines à une température de 25°C. Le mâle et la femelle se distinguent bien extérieurement - chez le mâle, l'abdomen est plus petit et plus foncé. Ils n'ont que 8 chromosomes dans un jeu diploïde ; ils se reproduisent assez facilement dans des éprouvettes sur un milieu nutritif peu coûteux.

En croisant une mouche au corps gris et aux ailes normales avec une mouche au corps foncé et aux ailes rudimentaires, dans la première génération, Morgan a reçu des hybrides au corps gris et aux ailes normales (le gène qui détermine la couleur grise de l'abdomen domine sur la couleur sombre et le gène qui détermine le développement des ailes normales - sur le génome des ailes sous-développées). Lors de l'analyse du croisement d'une femelle F1 avec un mâle avec des traits récessifs, il était théoriquement attendu d'obtenir une progéniture avec des combinaisons de ces traits dans un rapport de 1: 1: 1: 1. Cependant, dans la progéniture, les individus présentant des signes de formes parentales prédominaient clairement (41,5% - gris à longues ailes et 41,5% - noir avec des ailes rudimentaires), et seule une partie insignifiante des mouches avait une combinaison de caractères différente de celle de leur parents (8,5% - noir à ailes longues et 8,5% gris avec ailes rudimentaires). De tels résultats ne pourraient être obtenus que si les gènes responsables de la couleur du corps et de la forme des ailes sont situés sur le même chromosome.

1 - gamètes non croisés ; 2 - les gamètes croisés.

Si les gènes de la couleur du corps et de la forme des ailes sont localisés sur un chromosome, alors avec ce croisement, deux groupes d'individus auraient dû être obtenus, répétant les caractéristiques des formes parentales, puisque l'organisme maternel ne devrait former que deux types de gamètes - AB et ab, et le paternel - un type - ab ... Par conséquent, deux groupes d'individus avec les génotypes AABB et aabb devraient être formés dans la progéniture. Cependant, des individus (bien qu'en petit nombre) avec des caractères recombinés apparaissent dans la progéniture, c'est-à-dire ayant le génotype Aabb et aaBb. Pour expliquer cela, il est nécessaire de rappeler le mécanisme de formation des cellules germinales - la méiose. Dans la prophase de la première division méiotique, les chromosomes homologues sont conjugués, et à ce moment un échange de sites peut se produire entre eux. À la suite du croisement, dans certaines cellules, des régions chromosomiques sont échangées entre les gènes A et B, des gamètes Ab et aB apparaissent et, par conséquent, quatre groupes de phénotypes se forment dans la descendance, comme dans la combinaison libre de gènes. . Mais, comme le croisement se produit lorsqu'une petite partie des gamètes est formée, le rapport numérique des phénotypes ne correspond pas à un rapport 1: 1: 1: 1: 1.

Groupe d'embrayage- des gènes localisés sur un chromosome et hérités ensemble. Le nombre de groupes de liaison correspond à l'ensemble haploïde de chromosomes.

Héritage enchaîné- l'hérédité de traits dont les gènes sont localisés sur un chromosome. La force de liaison entre les gènes dépend de la distance qui les sépare : plus les gènes sont éloignés les uns des autres, plus la fréquence de croisement est élevée, et vice versa. Prise totale- une sorte d'héritage lié, dans lequel les gènes des traits analysés sont situés si près les uns des autres que le croisement entre eux devient impossible. Adhérence incomplète- une sorte d'héritage lié, dans lequel les gènes des traits analysés sont situés à une certaine distance les uns des autres, ce qui rend possible le croisement entre eux.

Héritage indépendant- l'hérédité de traits dont les gènes sont localisés dans différentes paires de chromosomes homologues.

Gamètes non croisés- les gamètes, au cours de la formation desquels il n'y a pas eu de croisement.

Non recombinants- les individus hybrides, qui ont la même combinaison de traits que leurs parents.

Recombinants- des individus hybrides avec une combinaison de traits différente de celle de leurs parents.

La distance entre les gènes se mesure en morganides- des unités arbitraires correspondant au pourcentage de gamètes croisés ou au pourcentage de recombinants. Par exemple, la distance entre les gènes de la couleur grise du corps et les longues ailes (également la couleur noire du corps et les ailes rudimentaires) chez la drosophile est de 17 %, soit 17 morganides.

Chez les dihétérozygotes, les gènes dominants peuvent être localisés soit sur le même chromosome ( phase cis), ou dans un autre ( phase trans).

1 - Mécanisme de la phase cis (gamètes non croisés) ; 2 - mécanisme trans-phase (gamètes non croisés).

Le résultat des recherches de T. Morgan a été la création de théorie chromosomique de l'hérédité:

  1. les gènes sont situés sur les chromosomes; des chromosomes différents contiennent un nombre inégal de gènes; l'ensemble de gènes pour chacun des chromosomes non homologues est unique ;
  2. chaque gène a une place spécifique (locus) dans le chromosome ; les gènes alléliques sont situés dans des loci identiques de chromosomes homologues;
  3. les gènes sont situés sur les chromosomes dans une certaine séquence linéaire;
  4. les gènes localisés sur un chromosome sont hérités ensemble, formant un groupe de liaison ; le nombre de groupes de liaison est égal à l'ensemble haploïde de chromosomes et est constant pour chaque type d'organisme ;
  5. la liaison génique peut être rompue lors du croisement, ce qui conduit à la formation de chromosomes recombinants ; la fréquence des croisements dépend de la distance entre les gènes : plus la distance est grande, plus la quantité de croisements est importante ;
  6. chaque espèce a un ensemble de chromosomes qui n'en sont que caractéristiques - un caryotype.

    Aller à conférences numéro 17« Concepts de base de la génétique. Les lois de Mendel"

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Parmi les tâches en génétique, il existe 6 types principaux trouvés dans l'examen. Les deux premiers (pour déterminer le nombre de types de gamètes et de croisements monohybrides) se retrouvent le plus souvent dans la partie A de l'examen (questions A7, A8 et A30).

Les problèmes des types 3, 4 et 5 sont consacrés au croisement dihybride, à l'hérédité des groupes sanguins et aux traits liés au sexe. Ces tâches constituent la plupart des questions C6 de l'examen.

Les tâches du sixième type sont de type mixte. Ils considèrent l'hérédité de deux paires de traits : une paire est liée au chromosome X (ou détermine les groupes sanguins humains), et les gènes de la deuxième paire de traits sont localisés dans les autosomes. Cette classe de problèmes est considérée comme la plus difficile pour les candidats.

Vous trouverez ci-dessous les fondements théoriques de la génétique, qui sont nécessaires pour une préparation réussie à la tâche C6, ainsi que des solutions aux problèmes de tous types sont envisagées et des exemples de travail indépendant sont donnés.

Termes de base de la génétique

Gène est une section d'une molécule d'ADN qui contient des informations sur la structure primaire d'une protéine. Un gène est une unité structurelle et fonctionnelle de l'hérédité.

Gènes alléliques (allèles)- différentes variantes du même gène, codant pour une manifestation alternative du même trait. Les signes alternatifs sont des signes qui ne peuvent pas être présents dans le corps en même temps.

Organisme homozygote- un organisme qui ne se divise pas d'une manière ou d'une autre. Ses gènes alléliques affectent également le développement de ce trait.

Organisme hétérozygote- un organisme qui se divise selon l'une ou l'autre caractéristique. Ses gènes alléliques affectent le développement de ce trait de différentes manières.

Gène dominant est responsable du développement d'un trait qui se manifeste dans un organisme hétérozygote.

Gène récessif est responsable du trait, dont le développement est supprimé par le gène dominant. Un trait récessif se manifeste dans un organisme homozygote contenant deux gènes récessifs.

Génotype- un ensemble de gènes dans un ensemble diploïde d'un organisme. L'ensemble des gènes dans un ensemble haploïde de chromosomes est appelé génome.

Phénotype- la totalité de tous les signes du corps.

Les lois de G. Mendel

Première loi de Mendel - la loi d'uniformité des hybrides F 1

Cette loi est dérivée des résultats du croisement monohybride. Pour les expériences, deux variétés de pois ont été prises, différant l'une de l'autre par une paire de signes - la couleur des graines: une variété avait une couleur jaune, la seconde - verte. Les plantes croisées étaient homozygotes.

Pour enregistrer les résultats du croisement, Mendel a proposé le schéma suivant :

A - couleur jaune des graines
a - couleur verte des graines

Formulation de la loi : lors du croisement d'organismes qui diffèrent par une paire de traits alternatifs, la première génération est uniforme en phénotype et génotype.

La deuxième loi de Mendel - la loi de la division

A partir de graines obtenues en croisant une plante homozygote avec une couleur de graine jaune avec une plante avec une couleur de graine verte, des plantes ont été cultivées et F2 a été obtenu par autopollinisation.

P (F 1) Aa Aa
g UNE; une UNE; une
F 2 AA ; Aa ; Aa ; aa
(75% des plantes sont dominantes, 25% sont récessives)

La rédaction de la loi : dans la descendance issue du croisement des hybrides de première génération, il y a une scission selon le phénotype dans un rapport de 3: 1, et selon le génotype - 1: 2: 1.

La troisième loi de Mendel - la loi de l'héritage indépendant

Cette loi a été déduite des données issues du croisement dihybride. Mendel a considéré l'héritage de deux paires de caractères chez les pois : la couleur et la forme des graines.

Mendel a utilisé des plantes homozygotes pour les deux paires de caractères comme formes parentales : une variété avait des graines jaunes à peau lisse, l'autre des graines vertes et ridées.

A - couleur jaune des graines, a - couleur verte des graines,
B - forme lisse, b - forme ridée.

Ensuite, Mendel a fait pousser des plantes à partir de graines F1 et a obtenu des hybrides de deuxième génération par autopollinisation.

R AaBv AaBv
g AB, AB, AB, AB AB, AB, AB, AB
F 2 La grille de Punnett est utilisée pour enregistrer et définir les génotypes.
Gamètes UN B Un V un B euh
UN B AABB AABv AaBB AaBv
Un V AABv Aavb AaBv Aavb
un B AaBB AaBv aaBB aaBv
euh AaBv Aavb aaBv aavv

F 2 a été divisé en 4 classes phénotypiques dans un rapport de 9 : 3 : 3 : 1. 9/16 de toutes les graines avaient les deux traits dominants (jaune et lisse), 3/16 - le premier dominant et le deuxième récessif (jaune et ridé), 3/16 - le premier récessif et le deuxième dominant (vert et lisse), 1/16 - les deux traits récessifs (vert et ridé).

Lors de l'analyse de l'héritage de chaque paire de traits, les résultats suivants sont obtenus. F 2 contient 12 parties de graines jaunes et 4 parties de graines vertes, c'est-à-dire rapport 3 : 1. Exactement le même ratio sera pour la deuxième paire de caractères (forme de la graine).

Formulation de la loi : lorsque des organismes sont croisés qui diffèrent les uns des autres par deux ou plusieurs paires de traits alternatifs, les gènes et leurs traits correspondants sont hérités indépendamment les uns des autres et sont combinés dans toutes les combinaisons possibles.

La troisième loi de Mendel n'est remplie que si les gènes se trouvent dans différentes paires de chromosomes homologues.

La loi (hypothèse) de la « pureté » des gamètes

En analysant les traits des hybrides des première et deuxième générations, Mendel a constaté que le gène récessif ne disparaît pas et ne se mélange pas avec le gène dominant. Les deux gènes se manifestent dans F 2, ce qui n'est possible que si les hybrides F 1 forment deux types de gamètes : certains portent un gène dominant, d'autres un récessif. Ce phénomène est appelé hypothèse de pureté des gamètes : chaque gamète porte un seul gène de chaque paire allélique. L'hypothèse de la pureté des gamètes a été prouvée après avoir étudié les processus se produisant dans la méiose.

L'hypothèse de la « pureté » des gamètes est la base cytologique des première et deuxième lois de Mendel. Avec son aide, il est possible d'expliquer la ségrégation par phénotype et génotype.

Analyser la croix

Cette méthode a été proposée par Mendel pour élucider les génotypes d'organismes avec un trait dominant qui ont le même phénotype. Pour cela, ils ont été croisés avec des formes récessives homozygotes.

Si, à la suite d'un croisement, toute la génération s'avérait être la même et similaire à l'organisme analysé, on pourrait alors conclure que l'organisme d'origine est homozygote pour le trait étudié.

Si, à la suite d'un croisement au cours d'une génération, une division a été observée dans un rapport de 1: 1, alors l'organisme d'origine contient des gènes à l'état hétérozygote.

Héritage des groupes sanguins (système AB0)

L'hérédité des groupes sanguins dans ce système est un exemple d'allélisme multiple (c'est l'existence de plus de deux allèles du même gène dans une espèce). Dans la population humaine, il existe trois gènes (i 0, I A, I B), codant pour les protéines-antigènes des érythrocytes, qui déterminent les groupes sanguins des personnes. Le génotype de chaque personne ne contient que deux gènes qui déterminent son groupe sanguin : le premier groupe i 0 i 0 ; le second I A i 0 et I A I A ; le troisième I B I B et I B i 0 et le quatrième I A I B.

Hérédité de traits liés au sexe

Dans la plupart des organismes, le sexe est déterminé lors de la fécondation et dépend de l'ensemble des chromosomes. Cette méthode est appelée détermination du sexe chromosomique. Les organismes avec ce type de détermination du sexe ont des autosomes et des chromosomes sexuels - Y et X.

Chez les mammifères (y compris les humains), le sexe féminin possède un ensemble de chromosomes sexuels XX, le sexe masculin - XY. Le sexe féminin est appelé homogamétique (forme un type de gamètes) ; et le mâle est hétérogamétique (formant deux types de gamètes). Chez les oiseaux et les papillons, les mâles (XX) sont de sexe homogamétique et les femelles sont hétérogamétiques (XY).

L'USE comprend des tâches uniquement pour les caractères liés au chromosome X. Fondamentalement, ils concernent deux signes d'une personne : la coagulation du sang (X H est la norme ; X h est l'hémophilie), la vision des couleurs (X D est la norme, X d est le daltonisme). Beaucoup moins courant est le problème de l'héritage de traits liés au sexe chez les oiseaux.

Chez l'homme, le sexe féminin peut être homozygote ou hétérozygote pour ces gènes. Considérons les ensembles génétiques possibles chez une femme en utilisant l'exemple de l'hémophilie (une image similaire est observée avec le daltonisme) : X H X H - en bonne santé ; X H X h - sain, mais porteur ; X h X h - malade. Le sexe masculin de ces gènes est homozygote, car Le chromosome Y n'a pas d'allèles de ces gènes : X H Y - sain ; X h Y - malade. Par conséquent, les hommes souffrent le plus souvent de ces maladies et les femmes en sont les porteuses.

Tâches USE typiques en génétique

Détermination du nombre de types de gamètes

La détermination du nombre de types de gamètes est réalisée selon la formule : 2 n, où n est le nombre de paires de gènes à l'état hétérozygote. Par exemple, un organisme avec le génotype AAvCC n'a pas de gènes à l'état hétérozygote, c'est-à-dire n = 0, donc 2 0 = 1, et il forme un type de gamètes (ABC). Un organisme avec le génotype AaBBcc possède une paire de gènes à l'état hétérozygote (Aa), c'est-à-dire n = 1, donc 2 1 = 2, et il forme deux types de gamètes. Un organisme de génotype AaBbCc possède trois paires de gènes à l'état hétérozygote, c'est-à-dire n = 3, donc 2 3 = 8, et il forme huit types de gamètes.

Problèmes de croisement mono- et dihybride

Pour croisement monohybride

Tâche: Des lapins blancs ont été croisés avec des lapins noirs (le noir est dominant). F 1 a 50 % de blanc et 50 % de noir. Déterminer les génotypes des parents et de la progéniture.

Solution: Puisque dans la progéniture on observe une division selon le trait étudié, par conséquent, le parent avec le trait dominant est hétérozygote.

Pour croisement dihybride

Les gènes dominants sont connus

Tâche: Des tomates de croissance normale à fruits rouges ont été croisées avec des tomates naines à fruits rouges. En F1, toutes les plantes avaient une croissance normale ; 75% - avec des fruits rouges et 25% - avec des jaunes. Déterminez les génotypes des parents et de la progéniture si l'on sait que chez les tomates, la couleur des fruits rouges domine sur le jaune et la croissance normale sur le nanisme.

Solution: Désignons les gènes dominants et récessifs : A - croissance normale, a - nanisme ; B - fruits rouges, c - fruits jaunes.

Analysons l'héritage de chaque trait séparément. En F1, tous les descendants sont de taille normale, c'est-à-dire la division pour ce trait n'est pas observée, donc les formes originales sont homozygotes. Selon la couleur du fruit, une division de 3 : 1 est observée, donc les formes originales sont hétérozygotes.

Gènes dominants inconnus

Tâche: Deux variétés de phlox ont été croisées : l'une a des fleurs rouges en forme de soucoupe, la seconde a des fleurs rouges en forme d'entonnoir. Dans la progéniture, 3/8 en forme de soucoupe rouge, 3/8 en forme d'entonnoir rouge, 1/8 en forme de soucoupe blanche et 1/8 en forme d'entonnoir blanc ont été obtenus. Identifier les gènes et génotypes dominants des formes parentales, ainsi que leur progéniture.

Solution: Analysons le fractionnement pour chaque attribut séparément. Parmi les descendants, les plantes à fleurs rouges constituent 6/8, à fleurs blanches - 2/8, c'est-à-dire 3: 1. Par conséquent, A est rouge, a est blanc et les formes parentales sont hétérozygotes pour ce trait (puisqu'il y a une division dans la progéniture).

Le fendillement est également observé dans la forme de la fleur : la moitié de la progéniture a des fleurs en forme de soucoupe, l'autre moitié en forme d'entonnoir. Sur la base de ces données, il n'est pas possible de déterminer sans ambiguïté la caractéristique dominante. Par conséquent, nous supposerons que B - fleurs en forme de soucoupe, en - fleurs en forme d'entonnoir.

R AaBv
(fleurs rouges, forme de soucoupe)		 Aavb
(fleurs rouges, en forme d'entonnoir)
g AB, AB, AB, AB Av, mo
F 1
Gamètes UN B Un V un B euh
Un V AABv AAvv AaBv Aavb
euh AaBv Aavb aaBv aavv

3/8 A_B_ - fleurs soucoupes rouges,
3/8 A_vv - fleurs rouges en forme d'entonnoir,
1/8 aaBv - fleurs blanches en forme de soucoupe,
1/8 aavv - fleurs blanches en forme d'entonnoir.

Résolution de problèmes pour les groupes sanguins (système AB0)

Tâche: la mère a le deuxième groupe sanguin (elle est hétérozygote), le père a le quatrième. Quels groupes sanguins sont possibles chez les enfants?

Solution:

Résoudre des problèmes sur l'hérédité des traits liés au sexe

De telles tâches peuvent très bien être rencontrées à la fois dans la partie A et dans la partie C de l'examen.

Tâche: porteur de l'hémophilie a épousé un homme en bonne santé. Quel genre d'enfants peut naître ?

Solution:

Résolution de problèmes mixtes

Tâche: Un homme aux yeux marrons et du groupe sanguin 3 a épousé une femme aux yeux marrons et du groupe sanguin 1. Ils ont eu un bébé aux yeux bleus avec 1 groupe sanguin. Déterminer les génotypes de toutes les personnes indiquées dans la tâche.

Solution: Les yeux marrons dominent sur le bleu, donc A - les yeux marrons, et - les yeux bleus. L'enfant a les yeux bleus, donc son père et sa mère sont hétérozygotes pour ce trait. Le troisième groupe sanguin peut avoir le génotype I B I B ou I B i 0, le premier - seulement i 0 i 0. Puisque l'enfant a le premier groupe sanguin, il a donc reçu le gène i 0 de son père et de sa mère, donc son père a le génotype I B i 0.

Tâche: L'homme est daltonien, droitier (sa mère était gauchère), marié à une femme ayant une vision normale (son père et sa mère étaient en parfaite santé), gaucher. Quel genre d'enfants ce couple peut-il avoir ?

Solution: Une personne a un meilleur contrôle droitier que gaucher, donc A est droitier et A est gaucher. Le génotype mâle est Aa (car il a reçu le gène a de sa mère gauchère), et la femelle - aa.

Un homme daltonien a un génotype X d Y, et sa femme - X D X D, car ses parents étaient en parfaite santé.

Tâches pour une solution indépendante

  1. Déterminer le nombre de types de gamètes dans un organisme avec le génotype AaBBCc.
  2. Déterminer le nombre de types de gamètes dans un organisme de génotype AaBvX d Y.
  3. Déterminer le nombre de types de gamètes dans un organisme de génotype aaBBI B i 0.
  4. Ils ont croisé des plantes hautes avec des plantes basses. En F 1, toutes les plantes sont de taille moyenne. Qu'est-ce que F2 ?
  5. Nous avons croisé un lapin blanc avec un lapin noir. En F1, tous les lapins sont noirs. Qu'est-ce que F2 ?
  6. Nous avons croisé deux lapins aux cheveux gris. En F 1 - 25% avec de la laine noire, 50% avec du gris et 25% avec du blanc. Identifier les génotypes et expliquer ce clivage.
  7. Ils ont croisé un taureau noir sans cornes avec une vache à cornes blanches. En F1, il a reçu 25 % de cornes noires, 25 % de cornes noires, 25 % de cornes blanches et 25 % de cornes blanches. Expliquez ce clivage si la couleur noire et l'absence de cornes sont dominantes.
  8. Des drosophiles aux yeux rouges et aux ailes normales ont été croisées avec des mouches des fruits aux yeux blancs et aux ailes défectueuses. Dans la progéniture, toutes les mouches ont les yeux rouges et les ailes défectueuses. Quelle sera la progéniture du croisement de ces mouches avec les deux parents ?
  9. Une brune aux yeux bleus a épousé une blonde aux yeux bruns. Quel genre d'enfants peut naître si les deux parents sont hétérozygotes ?
  10. Un homme droitier avec un facteur Rh positif a épousé une femme gauchère avec un facteur rhésus négatif. Quels enfants peuvent naître si un homme n'est hétérozygote que pour le deuxième trait ?
  11. La mère et le père ont tous deux le groupe sanguin 3 (les deux parents sont hétérozygotes). Quel groupe sanguin est possible chez les enfants?
  12. La mère a 1 groupe sanguin, l'enfant a 3 groupes. Quel groupe sanguin est impossible pour un père?
  13. Le père a le premier groupe sanguin, la mère a le second. Quelle est la probabilité d'avoir un bébé du premier groupe sanguin ?
  14. Une femme aux yeux bleus avec un groupe sanguin 3 (ses parents avaient un troisième groupe sanguin) a épousé un homme aux yeux bruns avec un groupe sanguin 2 (son père avait les yeux bleus et un premier groupe sanguin). Quel genre d'enfants peut naître ?
  15. Un homme hémophile droitier (sa mère était gauchère) a épousé une femme gauchère de sang normal (son père et sa mère étaient en bonne santé). Quel genre d'enfants peut naître de ce mariage ?
  16. Nous avons croisé des plants de fraisiers à fruits rouges et à feuilles longues pétiolées avec des plants de fraisiers à fruits blancs et à feuilles courtes pétiolées. Quelle progéniture peut-il y avoir si la couleur rouge et les feuilles à pétiole court sont dominantes, alors que les deux plantes mères sont hétérozygotes ?
  17. Un homme aux yeux marrons et de groupe sanguin 3 a épousé une femme aux yeux marrons et de groupe sanguin 3. Ils ont eu un bébé aux yeux bleus avec 1 groupe sanguin. Déterminer les génotypes de toutes les personnes indiquées dans la tâche.
  18. Des melons à fruits blancs ovales ont été croisés avec des plantes à fruits blancs globuleux. La progéniture a produit les plantes suivantes : 3/8 à ovale blanc, 3/8 à globuleux blanc, 1/8 à ovale jaune et 1/8 à fruits globuleux jaunes. Déterminez les génotypes des plantes et de la progéniture d'origine, si la couleur blanche du melon domine sur le jaune, la forme ovale du fruit - sur le sphérique.

Réponses

  1. 4 types de gamètes.
  2. 8 types de gamètes.
  3. 2 types de gamètes.
  4. 1/4 haut, 2/4 moyen et 1/4 bas (dominance incomplète).
  5. 3/4 noir et 1/4 blanc.
  6. AA - noir, aa - blanc, Aa - gris. Dominance incomplète.
  7. Taureau : AaBb, vache - aavb. Progéniture : AaBv (sans cornes noires), Aavv (avec cornes noires), aaBv (sans cornes blanches), aavv (sans cornes blanches).
  8. A - yeux rouges, a - yeux blancs; B - ailes défectueuses, c - normal. Les formes originales sont ААвв et ааВВ, la progéniture de Аа.
    Résultats de croisement :
    a) AaBv x AAbv
    • F 2
    • AaBB yeux rouges, ailes défectueuses
    • Aav yeux rouges, ailes normales
    • Aavb yeux rouges, ailes normales

    b) AaBv x aaBB

    • F 2 AaBB yeux rouges, ailes défectueuses
    • AaBB yeux rouges, ailes défectueuses
    • aaBb yeux blancs, ailes défectueuses
    • aaBB yeux blancs, ailes défectueuses
  9. A - yeux marrons, a - bleus; B - cheveux noirs, b - blond. Père aaBv, mère - Aavv.
  10. A - droitier, a - gaucher; B - Rh positif, B - négatif. Père AABv, mère - Aavv. Enfants : 50 % AaBb (droitier, Rh positif) et 50 % Aavb (droitier, Rh négatif).
  11. Père et mère - I В i 0. Les enfants peuvent avoir un troisième groupe sanguin (probabilité de naissance - 75 %) ou un premier groupe sanguin (probabilité de naissance - 25 %).
  12. Mère i 0 i 0, enfant I B i 0 ; de sa mère il a reçu le gène i 0, et du père - I B. Les groupes sanguins suivants sont impossibles pour le père : le deuxième I A I A, le troisième I B I B, le premier i 0 i 0, le quatrième I A I B.
  13. Un enfant du premier groupe sanguin ne peut naître que si sa mère est hétérozygote. Dans ce cas, la probabilité de naissance est de 50 %.
  14. A - yeux marron, a - bleu. Femme aaI B I B, homme AaI A i 0. Enfants : AaI A I B (yeux bruns, quatrième groupe), AaI B i 0 (yeux bruns, troisième groupe), aaI A I B (yeux bleus, quatrième groupe), aaI B i 0 (yeux bleus, troisième groupe).
  15. A est droitier, a est gaucher. Mâle AaX h Y, femelle aaX H X H. Enfants AaX HY (garçon en bonne santé, droitier), AaX HX h (fille en bonne santé, porteuse, droitière), aaX HY (garçon en bonne santé, gaucher), aaX HX h (fille en bonne santé, porteuse, gaucher) .
  16. A - fruits rouges, a - blancs; B - pétiolée court, c - pétiolée longue.
    Parents : Aavb et aaBv. Progéniture : AaBb (fruits rouges, pétiolée court), Aavv (fruits rouges, pétiolée longue), aaBb (fruits blancs, pétiolée courte), aavv (fruits blancs, pétiolée longue).
    Nous avons croisé des plants de fraisiers à fruits rouges et à feuilles longues pétiolées avec des plants de fraisiers à fruits blancs et à feuilles courtes pétiolées. Quelle progéniture peut-il y avoir si la couleur rouge et les feuilles à pétiole court sont dominantes, alors que les deux plantes mères sont hétérozygotes ?
  17. A - yeux marron, a - bleu. Femme AaI B I 0, homme AaI B i 0. Enfant : aaI 0 I 0
  18. A - couleur blanche, et - jaune; B - fruits ovales, c - rond. Usines initiales : AaBv et Aavv. Progéniture:
    А_Вв - 3/8 à fruits blancs ovales,
    A_vv - 3/8 à fruits globuleux blancs,
    aaBv - 1/8 à fruits ovales jaunes,
    aavv - 1/8 avec des fruits sphériques jaunes.

La génétique n'est pas seulement une science intéressante, mais aussi pratique. Les recherches des scientifiques ont prouvé que beaucoup de choses en nous ne dépendent pas de nous, mais sont héritées. Gènes, on n'y peut rien.

Dominant et récessif

Ce n'est un secret pour personne que notre apparence est composée d'un certain nombre de traits qui sont déterminés par l'hérédité. Vous pouvez parler de la couleur de la peau, des cheveux, des yeux, de la taille, du physique, etc.

La plupart des gènes ont deux ou plusieurs variations, appelées allèles. Ils peuvent être dominants et récessifs.

La dominance complète d'un allèle est extrêmement rare, notamment en raison de l'influence indirecte d'autres gènes. De plus, l'apparence du bébé est affectée par l'allélisme multiple observé dans un certain nombre de gènes.
Par conséquent, les scientifiques ne parlent que d'une probabilité plus élevée d'apparition chez les enfants de signes externes causés par les allèles dominants des parents, mais rien de plus.

Par exemple, les cheveux foncés sont dominants sur les cheveux clairs. Si les deux parents ont les cheveux noirs ou châtain clair, l'enfant aura également les cheveux foncés.

Des exceptions sont possibles dans de rares cas s'il y avait, par exemple, des blondes dans la famille des deux parents. Si les deux parents ont les cheveux blonds, la probabilité que le bébé soit une brune augmente. Les cheveux bouclés sont plus susceptibles d'être hérités car ils sont dominants. Quant à la couleur des yeux, les couleurs sombres sont aussi fortes : noir, marron, vert foncé.

Des caractéristiques telles que des fossettes sur les joues ou le menton dominent. Dans une union où au moins un partenaire a des fossettes, elles sont susceptibles d'être transmises à la jeune génération. Presque toutes les caractéristiques importantes de l'apparence sont fortes. Il peut s'agir d'un gros nez long ou d'une bosse dessus, d'oreilles décollées, de sourcils épais, de lèvres charnues.

La fille sera-t-elle obéissante ?

Que la fille devienne une fille soignée qui aime les poupées ou grandisse comme un garçon, jouer aux "voleurs cosaques" est largement déterminé par l'instinct maternel, qui, en fin de compte, dépend de deux gènes.

Les recherches menées par l'Organisation du génome humain (HUGO) ont choqué la communauté scientifique lorsqu'elles ont présenté la preuve que l'instinct maternel se transmet exclusivement par la lignée masculine. C'est pourquoi les scientifiques soutiennent que les filles sont plus susceptibles de ressembler à des grands-mères paternelles qu'à leurs propres mères en termes de comportements.

Agressivité héréditaire

Dans le projet du génome humain, des scientifiques russes ont été chargés de déterminer si l'agressivité, l'irritabilité, l'activité et la sociabilité sont des traits génétiquement hérités ou sont formés au cours du processus d'éducation. Nous avons étudié le comportement d'enfants jumeaux âgés de 7 à 12 mois et leur relation génétique avec le type de comportement parental.

Il s'est avéré que les trois premiers traits du tempérament sont héréditaires, mais la sociabilité est formée à 90 % dans l'environnement social. Par exemple, si l'un des parents est sujet à l'agression, avec une probabilité de 94%, la même chose se reproduira chez le bébé.

Gènes alpins

La génétique peut expliquer non seulement les signes extérieurs, mais même les caractéristiques nationales des différents peuples. Ainsi, dans le génome des Sherpas, il existe un allèle du gène EPAS1, qui augmente la présence d'hémoglobine dans le sang, ce qui explique leur adaptabilité à la vie en haute montagne. Aucun autre peuple n'a cette adaptation, mais exactement le même allèle se trouve dans le génome des Denisoviens - des gens qui n'appartiennent ni aux Néandertaliens ni à l'espèce Homo Sapiens. Il y a probablement plusieurs millénaires, les Dénisoviens se sont croisés avec les ancêtres communs des Chinois et des Sherpas. Par la suite, les Chinois vivant dans les plaines ont perdu cet allèle comme inutile, tandis que les Sherpas l'ont conservé.

Gènes, soufre et sueur

Les gènes sont même responsables de la quantité de transpiration d'une personne et du type de cérumen qu'elle a. Il existe deux versions du gène ABCC11 qui sont courantes dans la population humaine. Ceux d'entre nous qui possèdent au moins une des deux copies de la version dominante du gène produisent du cérumen liquide, tandis que ceux qui possèdent deux copies de la version récessive du gène ont du cérumen dur. De plus, le gène ABCC11 est responsable de la production de protéines qui éliminent la sueur des pores des aisselles. Les personnes ayant du cérumen dur n'ont pas une telle sueur, elles n'ont donc aucun problème d'odorat et n'ont pas besoin d'utiliser constamment un déodorant.

Gène du sommeil

La personne moyenne dort 7 à 8 heures par jour, mais s'il existe une mutation dans le gène hDEC2 qui régule le cycle veille-sommeil, le besoin de sommeil peut être réduit à 4 heures. Les porteurs de cette mutation réussissent souvent mieux dans leur vie et leur carrière en raison du temps supplémentaire.

Gène de la parole

Le gène FOXP2 joue un rôle important dans la formation de l'appareil vocal chez l'homme. Lorsque cela a été révélé, les généticiens ont mené une expérience pour introduire le gène FOXP2 chez les chimpanzés, dans l'espoir que le singe parle. Mais rien de tel ne s'est produit - la zone responsable des fonctions de la parole chez l'homme, chez les chimpanzés, régule l'appareil vestibulaire. La capacité de grimper aux arbres au cours de l'évolution du singe s'est avérée beaucoup plus importante que le développement des compétences de communication verbale.

Le gène du bonheur

Au cours de la dernière décennie, la génétique s'est efforcée de prouver qu'une vie heureuse nécessite les gènes appropriés, ou plutôt le gène dit 5-HTTLPR, qui est responsable du transport de la sérotonine (l'« hormone du bonheur »).

Au siècle dernier, cette théorie aurait été considérée comme insensée, mais aujourd'hui, alors que les gènes responsables de la calvitie, de la longévité ou du fait de tomber amoureux ont déjà été découverts, rien ne semble impossible.

Pour prouver leur hypothèse, des scientifiques de la London School of Medicine et de la School of Economics ont interrogé plusieurs milliers de personnes. En conséquence, les volontaires qui avaient deux copies du gène du bonheur des deux parents se sont avérés optimistes et non sujets à la dépression. Les résultats de l'étude ont été publiés par Jan-Emmanuel de Neve dans le Journal of Human Genetics. Dans le même temps, le scientifique a souligné que d'autres "gènes heureux" pourraient bientôt être découverts.

Néanmoins, si, pour une raison quelconque, vous êtes de mauvaise humeur depuis longtemps, vous ne devriez pas trop vous fier à votre corps et reprocher à Dame Nature de vous « tromper de bonheur ». Les scientifiques disent que le bonheur humain dépend de nombreux facteurs : "Si vous n'avez pas de chance, que vous avez perdu votre emploi ou que vous vous êtes séparé de vos proches, alors ce sera une source de malheur beaucoup plus forte, quel que soit le nombre de gènes que vous possédez", a déclaré de Neve. ...

Gènes et maladies

Les gènes influencent également les maladies auxquelles une personne peut être sujette. Au total, environ 3500 ont été décrits à ce jour, et pour la moitié d'entre eux un gène coupable spécifique a été identifié, sa structure, les types de troubles et les mutations sont connus.

Longévité

Le gène de la longévité a été découvert par des scientifiques de la Harvard Medical School dans le Massachusetts en 2001. Le gène de la longévité est en fait une séquence de 10 gènes qui peuvent détenir le secret d'une longue vie.

Au cours de la mise en œuvre du projet, les gènes de 137 personnes âgées de 100 ans, leurs frères et sœurs, âgés de 91 à 109 ans, ont été étudiés. Tous les sujets ont trouvé le "chromosome 4", et les scientifiques pensent qu'il contient jusqu'à 10 gènes qui affectent la santé et l'espérance de vie.

Ces gènes, comme le pensent les scientifiques, permettent à leurs porteurs de lutter avec succès contre le cancer, les maladies cardiaques et la démence, ainsi que certaines autres maladies.

Type de forme

Les gènes sont également responsables du type de corps. Ainsi, la tendance à l'obésité survient souvent chez les personnes présentant un défaut du gène FTO. Ce gène perturbe l'équilibre de la ghréline « hormone de la faim », ce qui entraîne une altération de l'appétit et un désir inné de manger plus que nécessaire. Comprendre ce processus donne de l'espoir pour la création d'un médicament qui réduit la concentration de ghréline dans le corps.

Couleur des yeux

Traditionnellement, on pense que la couleur des yeux est déterminée par l'hérédité. Une mutation du gène OCA2 est responsable des yeux clairs. Le gène EYCL1 du chromosome 19 est responsable de la couleur bleue ou verte ; pour le marron - EYCL2 ; pour le brun ou le bleu - EYCL3 chromosome 15. De plus, les gènes OCA2, SLC24A4, TYR sont associés à la couleur des yeux.

Même à la fin du 19ème siècle, il y avait une hypothèse que les ancêtres humains avaient des yeux extrêmement sombres. Hans Eiberg, un scientifique danois moderne de l'Université de Copenhague, a mené des recherches scientifiques pour soutenir et développer cette idée. Selon les résultats de la recherche, le gène OCA2, responsable des teintes claires des yeux, dont les mutations éteignent la couleur standard, n'est apparu qu'au cours de la période mésolithique (10 000-6 000 avant JC). Hans a rassemblé des preuves depuis 1996 et a conclu que l'OCA2 régule la production de mélanine dans le corps et que tout changement dans le gène réduit cette capacité et perturbe son fonctionnement, rendant les yeux bleus.

Le professeur prétend également que tous les habitants de la Terre aux yeux bleus ont des ancêtres communs, car ce gène est hérité. Cependant, différentes formes du même gène, les allèles, sont toujours en compétition, et une couleur plus foncée "gagne toujours", ce qui fait que les parents aux yeux bleus et bruns auront des enfants aux yeux bruns, et seulement un bleu -un couple aux yeux peut avoir un bébé avec des yeux de teintes froides.

Groupe sanguin

Le groupe sanguin d'un futur bébé est le plus prévisible de tous les traits héréditaires. Tout est assez simple. Connaissant le groupe sanguin des parents, on peut dire ce qu'il sera chez l'enfant. Donc, si les deux partenaires ont 1 groupe sanguin, alors leur bébé aura le même. Avec l'interaction des groupes sanguins 1 et 2, 2 et 2, les enfants peuvent hériter de l'une de ces deux options. Absolument n'importe quel groupe sanguin est possible chez un enfant dont les parents sont des groupes 2 et 3.

La génétique- une science qui étudie l'hérédité et la variabilité des organismes.
Hérédité- la capacité des organismes à transmettre leurs caractéristiques (caractéristiques de structure, fonctions, développement) de génération en génération.
Variabilité- la capacité des organismes à acquérir de nouvelles caractéristiques. L'hérédité et la variabilité sont deux propriétés opposées mais interdépendantes d'un organisme.

Hérédité

Concepts de base
Gène et allèles. Le gène est une unité d'information héréditaire.
Gène(du point de vue de la génétique) - une section d'un chromosome qui détermine le développement d'un ou plusieurs traits dans un organisme.
Allèles- différents états d'un même gène, localisés à un certain locus (site) de chromosomes homologues et déterminant le développement d'un trait. Les chromosomes homologues ne se trouvent que dans les cellules contenant un ensemble diploïde de chromosomes. Ils sont absents des cellules germinales (gamètes) des eucaryotes et des procaryotes.

Signe (sèche-cheveux)- une qualité ou une propriété par laquelle on peut distinguer un organisme d'un autre.
Domination- le phénomène de la prédominance du trait d'un des parents dans l'hybride.
Caractéristique dominante- un trait qui apparaît dans la première génération d'hybrides.
Trait récessif- un trait qui disparaît extérieurement dans la première génération d'hybrides.

Traits dominants et récessifs chez l'homme

Panneaux
dominant récessif
nanisme Croissance normale
Polydactylie (multi-doigts) Norme
Cheveux bouclés Cheveux raides
Pas les cheveux roux cheveux roux
Calvitie précoce Norme
Long cils Cils courts
Grands yeux Petits yeux
yeux marrons Yeux bleus ou gris
Myopie Norme
Vision crépusculaire (cécité nocturne) Norme
Taches de rousseur sur le visage Manque de taches de rousseur
Coagulation sanguine normale Mauvaise coagulation du sang (hémophilie)
Vision des couleurs Manque de vision des couleurs (daltonisme)

Allèle dominant - l'allèle qui détermine le trait dominant. Il est désigné par une majuscule latine : A, B, C,….
Allèle récessif - un allèle qui détermine un trait récessif. Il est désigné par une lettre minuscule latine : a, b, c,….
L'allèle dominant assure le développement du trait à la fois à l'état homozygote et hétérozygote, l'allèle récessif ne se manifeste qu'à l'état homozygote.
Homozygote et hétérozygote. Les organismes (zygotes) peuvent être homozygotes et hétérozygotes.
Organismes homozygotes ont deux allèles identiques dans leur génotype - les deux dominants ou les deux récessifs (AA ou aa).
Organismes hétérozygotes ont l'un des allèles sous la forme dominante et l'autre sous la forme récessive (Aa).
Les individus homozygotes ne se divisent pas à la génération suivante, tandis que les individus hétérozygotes se divisent.
Différentes formes alléliques de gènes résultent de mutations. Un gène peut muter plusieurs fois pour former de nombreux allèles.
Allélisme multiple - le phénomène de l'existence de plus de deux formes alléliques alternatives d'un gène, qui ont des manifestations différentes dans le phénotype. Deux ou plusieurs états d'un gène résultent de mutations. Un certain nombre de mutations provoquent l'apparition d'une série d'allèles (A, a1, a2, ..., an, etc.), qui sont dans des relations dominantes-récessives différentes les uns par rapport aux autres.
Génotype - l'ensemble de tous les gènes du corps.
Phénotype - la totalité de tous les signes du corps. Ceux-ci incluent des signes morphologiques (externes) (couleur des yeux, couleur des fleurs), biochimiques (forme d'une molécule d'une protéine structurale ou d'une enzyme), histologiques (forme et taille des cellules), anatomiques, etc. D'autre part, les signes peuvent être divisé en qualitatif (couleur des yeux) et quantitatif (poids corporel). Le phénotype dépend du génotype et des conditions environnementales. Il se développe à la suite de l'interaction du génotype et des conditions environnementales. Ces derniers affectent dans une moindre mesure les caractéristiques qualitatives et dans une plus grande mesure - sur les quantitatives.
Croisement (hybridation). L'une des principales méthodes de la génétique est le croisement ou l'hybridation.
Méthode hybridologique - croisement (hybridation) d'organismes qui diffèrent les uns des autres par un ou plusieurs caractères.
Hybrides - les descendants de croisements d'organismes qui diffèrent les uns des autres par un ou plusieurs caractères.
Selon le nombre de traits par lesquels les parents diffèrent entre eux, différents types de croisement sont distingués.
Croisement monohybride - croisement, dans lequel les parents diffèrent par un seul signe.
Traversée dihybride - croisement, dans lequel les parents diffèrent de deux manières.
Traversée polyhybride - croisement, dans lequel les parents diffèrent de plusieurs manières.
Pour enregistrer les résultats des croisements, les désignations généralement acceptées suivantes sont utilisées :
P - parents (à partir de lat. parental- parent);
F - progéniture (de lat. filial- progéniture): F 1 - hybrides de la première génération - descendants directs des parents P; F 2 - hybrides de la deuxième génération - descendants de croisements entre hybrides F 1, etc.
♂ - mâle (bouclier et lance - le signe de Mars);
♀ - femelle (miroir avec une poignée - le signe de Vénus);
X - icône en forme de croix ;
: - division des hybrides, sépare les rapports numériques des différentes classes (par phénotype ou génotype) de descendance.
La méthode hybridologique a été développée par le naturaliste autrichien G. Mendel (1865). Il a utilisé des plants de pois de jardin autogames. Mendel a croisé des lignées pures (individus homozygotes) qui diffèrent les unes des autres par un, deux ou plusieurs traits. Il a obtenu des hybrides des première, deuxième générations, etc. Mendel a traité les données obtenues mathématiquement. Les résultats obtenus ont été formulés sous forme de lois de l'hérédité.

Les lois de G. Mendel

Première loi de Mendel. G. Mendel a croisé des plants de pois à graines jaunes et des plants de pois à graines vertes. Les deux étaient des lignées pures, c'est-à-dire homozygotes.

La première loi de Mendel est la loi d'uniformité pour les hybrides de première génération (loi de dominance) : lors du croisement de lignées pures, tous les hybrides de la première génération présentent un trait (dominant).
Deuxième loi de Mendel. Après cela, G. Mendel a croisé les hybrides de première génération entre eux.

La deuxième loi de Mendel est la loi de division des caractéristiques : les hybrides de la première génération, lorsqu'ils sont croisés, sont divisés selon un certain rapport numérique : les individus présentant une manifestation récessive d'un trait représentent 1/4 du nombre total de descendants.

Le clivage est un phénomène dans lequel le croisement d'individus hétérozygotes conduit à la formation de descendants, dont certains sont dominants, et certains sont récessifs. Dans le cas d'un croisement monohybride, ce ratio est le suivant : 1AA : 2Aa : 1aa, soit 3 : 1 (en cas de dominance complète) ou 1 : 2 : 1 (en cas de dominance incomplète). Dans le cas d'un croisement dihybride - 9 : 3 : 3 : 1 ou (3 : 1) 2. Avec polyhybride - (3 : 1) n.
Dominance incomplète. Le gène dominant ne supprime pas toujours complètement le gène récessif. Ce phénomène est appelé dominance incomplète ... Un exemple de dominance incomplète est l'héritage de la couleur des fleurs d'une beauté nocturne.

Bases cytologiques de l'uniformité de la première génération et du fractionnement des caractères de la deuxième génération consistent en la divergence des chromosomes homologues et la formation de cellules germinales haploïdes lors de la méiose.
Hypothèse (loi) de pureté des gamètes déclare : 1) lors de la formation des cellules germinales, un seul allèle de la paire allélique pénètre dans chaque gamète, c'est-à-dire que les gamètes sont génétiquement purs ; 2) dans un organisme hybride, les gènes ne s'hybrident pas (ne se mélangent pas) et sont à l'état allélique pur.
La nature statistique des phénomènes de clivage. De l'hypothèse de la pureté des gamètes, il découle que la loi de ségrégation est le résultat d'une combinaison aléatoire de gamètes porteurs de gènes différents. Avec le caractère aléatoire de la connexion des gamètes, le résultat global s'avère naturel. Il s'ensuit qu'en croisement monohybride, le ratio de 3 : 1 (en cas de dominance complète) ou de 1 : 2 : 1 (en cas de dominance incomplète) doit être considéré comme une régularité basée sur des phénomènes statistiques. Ceci s'applique également au cas du croisement polyhybride. La réalisation exacte des rapports numériques lors de la division n'est possible qu'avec un grand nombre d'individus hybrides étudiés. Ainsi, les lois de la génétique sont de nature statistique.
Analyse de la descendance. Analyser la croix permet d'établir si un organisme est homozygote ou hétérozygote pour le gène dominant. Pour cela, un individu est croisé, dont le génotype doit être déterminé, avec un individu homozygote pour le gène récessif. Souvent, l'un des parents est croisé avec l'un des descendants. Ce croisement s'appelle consigné .
En cas d'homozygotie de l'individu dominant, le clivage n'aura pas lieu :

En cas d'hétérozygotie de l'individu dominant, le clivage se produira :

Troisième loi de Mendel. G. Mendel a réalisé un croisement dihybride de plants de pois à graines jaunes et lisses et de plants de pois à graines vertes et ridées (tous deux sont des lignées pures), puis a croisé leurs descendants. En conséquence, il a constaté que chaque paire de traits lors de la division de la progéniture se comporte de la même manière que lors du croisement monohybride (split 3: 1), c'est-à-dire indépendamment de l'autre paire de traits.

Troisième loi de Mendel- la loi de combinaison indépendante (hérédité) des traits : le dédoublement pour chaque trait se produit indépendamment des autres traits.

La base cytologique de la combinaison indépendante est le caractère aléatoire de la divergence des chromosomes homologues de chaque paire vers différents pôles de la cellule au cours de la méiose, indépendamment des autres paires de chromosomes homologues. Cette loi n'est valable que lorsque les gènes responsables du développement de différents traits sont situés sur des chromosomes différents. Les exceptions sont les cas d'héritage enchaîné.

Héritage concaténé. Perte d'adhérence

Le développement de la génétique a montré que tous les traits ne sont pas hérités conformément aux lois de Mendel. Ainsi, la loi de l'hérédité génétique indépendante n'est valable que pour les gènes situés sur des chromosomes différents.
Les modèles d'hérédité des gènes liés ont été étudiés par T. Morgan et ses étudiants au début des années 1920. XXe siècle. L'objet de leurs recherches était la mouche des fruits Drosophila (sa durée de vie est courte, et plusieurs dizaines de générations peuvent être obtenues en un an, son caryotype n'est constitué que de quatre paires de chromosomes).
La loi de Morgan : les gènes localisés sur un chromosome sont hérités principalement ensemble.
Gènes liés - les gènes qui se trouvent sur le même chromosome.
Groupe d'embrayage - tous les gènes d'un chromosome.
Dans un certain pourcentage de cas, l'adhérence peut être rompue. La cause de la perturbation de l'adhésion est le croisement (croisement des chromosomes) - l'échange de sections de chromosomes dans la prophase de la division méiotique. La traversée mène à Recombinaison génétique... Plus les gènes sont éloignés les uns des autres, plus les croisements se produisent souvent entre eux. Ce phénomène est basé sur la construction cartes génétiques- détermination de la séquence de localisation des gènes dans le chromosome et de la distance approximative entre eux.

Génétique du genre

Autosomes - les chromosomes, les mêmes dans les deux sexes.
Chromosomes sexuels (hétérochromosomes) - les chromosomes par lesquels les sexes masculin et féminin diffèrent l'un de l'autre.
Une cellule humaine contient 46 chromosomes, soit 23 paires : 22 paires d'autosomes et 1 paire de chromosomes sexuels. Les chromosomes sexuels sont appelés chromosomes X et Y. Les femmes ont deux chromosomes X, tandis que les hommes ont un chromosome X et un chromosome Y.
Il existe 5 types de détermination du sexe chromosomique.

Types de détermination du sexe des chromosomes

Type de Exemples de
XX, XY Typique pour les mammifères (y compris les humains), les vers, les crustacés, la plupart des insectes (y compris les mouches des fruits), la plupart des amphibiens, certains poissons
XY, XX Typique pour les oiseaux, les reptiles, certains amphibiens et poissons, certains insectes (lépidoptères)
XX, X0 Trouvé dans certains insectes (Orthoptères); 0 signifie pas de chromosomes
X0, XX Présente chez certains insectes (homoptères)
type haplo-diploïde (♀ 2n, ♂ n) Elle se produit par exemple chez les abeilles et les fourmis : les mâles se développent à partir d'œufs haploïdes non fécondés (parthénogenèse), les femelles à partir d'œufs diploïdes fécondés.

Héritage lié au sexe - l'hérédité de traits dont les gènes sont localisés sur les chromosomes X et Y. Les chromosomes sexuels peuvent contenir des gènes qui ne sont pas liés au développement des caractéristiques sexuelles.
Avec une combinaison XY, la plupart des gènes du chromosome X n'ont pas de paire allélique sur le chromosome Y. De plus, les gènes situés sur le chromosome Y n'ont pas d'allèles sur le chromosome X. De tels organismes sont appelés hémizygote ... Dans ce cas, un gène récessif apparaît, qui est présent dans le génotype au singulier. Ainsi, le chromosome X peut contenir un gène qui cause l'hémophilie (coagulation sanguine réduite). Alors tous les mâles qui ont reçu ce chromosome souffriront de cette maladie, puisque le chromosome Y ne contient pas d'allèle dominant.

Génétique du sang

Selon le système AB0, les gens ont 4 groupes sanguins. Le groupe sanguin est déterminé par le gène I. Chez l'homme, le groupe sanguin est fourni par trois gènes IA, IB, I0. Les deux premiers sont codominants l'un par rapport à l'autre et tous deux dominants par rapport au troisième. En conséquence, une personne a 6 groupes sanguins en génétique et 4 en physiologie.

je groupe 0 je 0 je 0 homozygote
Groupe II UNE je un je un homozygote
je je 0 hétérozygote
IIIe groupe V I B I B homozygote
I B I 0 hétérozygote
groupe IV UN B I A I B hétérozygote

Le rapport des groupes sanguins dans la population est différent pour différents peuples.

Répartition des groupes sanguins selon le système AB0 dans différents pays,%

De plus, le sang de différentes personnes peut différer en ce qui concerne le facteur Rh. Le sang peut être Rh positif (Rh +) ou Rh négatif (Rh -). Ce rapport est différent pour différents peuples.

Distribution du facteur Rh parmi différents peuples,%

Nationalité Rh positif Rh négatif
Aborigènes australiens 100 0
Indiens d'Amérique 90–98 2–10
Arabes 72 28
Basques 64 36
Chinois 98–100 0–2
Mexicains 100 0
norrois 85 15
les Russes 86 14
Esquimaux 99–100 0–1
Japonais 99–100 0–1

Le facteur Rh dans le sang détermine le gène R. R + donne des informations sur la production de protéines (protéine Rh positive), mais pas le gène R. Le premier gène est dominant sur le second. Si du sang Rh + est transfusé à une personne atteinte de sang Rh -, des agglutinines spécifiques se forment en elle et l'administration répétée d'un tel sang provoquera une agglutination. Lorsqu'une femme Rh développe un fœtus qui hérite d'un Rh positif de son père, un conflit Rh peut survenir. En règle générale, la première grossesse se termine bien et la deuxième grossesse se termine par une maladie ou une mortinaissance d'un enfant.

Interaction des gènes

Un génotype n'est pas seulement un ensemble mécanique de gènes. Il s'agit d'un système historiquement développé de gènes interagissant les uns avec les autres. Plus précisément, ce ne sont pas les gènes eux-mêmes (parties de molécules d'ADN) qui interagissent, mais les produits formés sur leur base (ARN et protéines).
Les gènes alléliques et les gènes non alléliques peuvent interagir.
Interaction des gènes alléliques : dominance complète, dominance incomplète, codominance.
Domination totale - un phénomène lorsqu'un gène dominant supprime complètement le travail d'un gène récessif, à la suite duquel un trait dominant se développe.
Dominance incomplète - le phénomène lorsque le gène dominant ne supprime pas complètement le travail du gène récessif, à la suite duquel un trait intermédiaire se développe.
Codominance (manifestation indépendante) - un phénomène lorsque les deux allèles sont impliqués dans la formation d'un trait dans un organisme hétérozygote. Chez l'homme, un gène qui détermine un groupe sanguin est représenté par une série d'allèles multiples. Dans ce cas, les gènes qui déterminent les groupes sanguins A et B sont codominants les uns par rapport aux autres, et tous deux sont dominants par rapport au gène qui détermine le groupe sanguin 0.
Interaction des gènes non alléliques : coopération, complémentarité, épistasie et polymérisation.
La coopération - un phénomène où, avec l'action mutuelle de deux gènes dominants non alléliques, dont chacun a sa propre manifestation phénotypique, un nouveau trait se forme.
Complémentarité - un phénomène lorsqu'un trait ne se développe qu'avec l'action mutuelle de deux gènes dominants non alléliques, dont chacun séparément ne provoque pas le développement d'un trait.
Épistase - le phénomène lorsqu'un gène (à la fois dominant et récessif) supprime l'action d'un autre gène (non allélique) (à la fois dominant et récessif). Un gène suppresseur (suppresseur) peut être dominant (épistasie dominante) ou récessif (épistasie récessive).
Polymérisme - un phénomène lorsque plusieurs gènes dominants non alléliques sont responsables d'un effet similaire sur le développement d'un même trait. Plus ces gènes sont présents dans le génotype, plus le trait se manifeste clairement. Le phénomène de polymérisation s'observe lorsque des caractères quantitatifs sont hérités (couleur de la peau, poids corporel, production laitière des vaches).
Contrairement à la polymérisation, il existe un phénomène tel que pléiotropie - action génique multiple, lorsqu'un gène est responsable du développement de plusieurs caractères.

Théorie chromosomique de l'hérédité

Les principales dispositions de la théorie chromosomique de l'hérédité :

  • les chromosomes jouent un rôle prépondérant dans l'hérédité ;
  • les gènes sont situés sur le chromosome dans une certaine séquence linéaire;
  • chaque gène est situé à un certain endroit (locus) du chromosome; les gènes alléliques occupent les mêmes loci dans les chromosomes homologues ;
  • les gènes des chromosomes homologues forment un groupe de liaison ; leur nombre est égal à l'ensemble haploïde de chromosomes ;
  • l'échange de gènes alléliques (crossing over) est possible entre chromosomes homologues ;
  • la fréquence de croisement entre les gènes est proportionnelle à la distance qui les sépare.

Hérédité non chromosomique

Selon la théorie chromosomique de l'hérédité, le rôle principal dans l'hérédité est joué par l'ADN des chromosomes. Cependant, l'ADN se trouve également dans les mitochondries, les chloroplastes et le cytoplasme. L'ADN non chromosomique est appelé plasmides ... Les cellules n'ont pas de mécanismes spéciaux pour la distribution uniforme des plasmides en cours de division, donc une cellule fille peut recevoir une information génétique et la seconde - complètement différente. L'hérédité des gènes contenus dans les plasmides n'obéit pas aux lois mendéliennes de l'hérédité, et leur rôle dans la formation du génotype est encore mal connu.

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