1906. gadā V. Batsons un R. Pennets, krustojot saldo zirņu augus un analizējot ziedputekšņu formas un ziedu krāsas mantojumu, atklāja, ka šīs pazīmes nedod pēcnācējiem neatkarīgu izplatību, hibrīdi vienmēr atkārtoja vecāku formu iezīmes. Kļuva skaidrs, ka ne visas īpašības raksturo neatkarīga izplatība pēcnācējos un brīva kombinācija.
Katram organismam ir milzīgs skaits īpašību, un hromosomu skaits ir mazs. Līdz ar to katrā hromosomā ir nevis viens gēns, bet gan vesela gēnu grupa, kas ir atbildīga par dažādu pazīmju attīstību. Tika iesaistīts pazīmju pārmantojamības pētījums, kura gēni ir lokalizēti vienā hromosomā T. Morgans... Ja Mendels savus eksperimentus veica ar zirņiem, tad Morganam galvenais objekts bija augļu mušas augļu muša.
Drosophila dod daudz pēcnācēju ik pēc divām nedēļām 25 ° C temperatūrā. Tēviņš un sieviete ir ārēji labi atšķirami - tēviņam vēders ir mazāks un tumšāks. Viņiem ir tikai 8 hromosomas diploīdā komplektā; tie diezgan viegli vairojas mēģenēs uz lētas barības vielas.
Šķērsojot mušu ar pelēku ķermeni un normālus spārnus ar mušu ar tumšu ķermeņa krāsu un rudimentāriem spārniem, Morgans pirmajā paaudzē saņēma hibrīdus ar pelēku ķermeni un normāliem spārniem (gēns, kas nosaka vēdera pelēko krāsu, dominē pār tumšā krāsa un gēns, kas nosaka normālu spārnu attīstību - pār mazattīstīto genomu). Analizējot F1 mātītes krustošanos ar tēviņu ar recesīvām iezīmēm, teorētiski tika gaidīts, ka radīs pēcnācējus ar šo īpašību kombinācijām proporcijā 1: 1: 1: 1. Tomēr pēcnācējos nepārprotami dominēja indivīdi ar vecāku formas pazīmēm (41,5% - pelēki gari spārni un 41,5% - melni ar rudimentāriem spārniem), un tikai nenozīmīgai mušu daļai bija atšķirīga rakstzīmju kombinācija. vecāki (8,5% - melni gari spārni un 8,5% pelēki ar rudimentāriem spārniem). Šādus rezultātus varēja iegūt tikai tad, ja par ķermeņa krāsu un spārnu formu atbildīgie gēni atrodas vienā hromosomā.
1 - ne -krustošanās gametas; 2 - krustošanās gametas.
Ja ķermeņa krāsas un spārnu formas gēni ir lokalizēti vienā hromosomā, tad ar šo krustojumu vajadzēja iegūt divas indivīdu grupas, atkārtojot vecāku formu īpašības, jo mātes organismam jāveido tikai divu veidu gametas - AB un ab, un tēvišķais - viens veids - ab ... Līdz ar to pēcnācējos jāveido divas indivīdu grupas ar AABB un aabb genotipiem. Tomēr pēcnācējos parādās indivīdi (kaut arī nelielā skaitā) ar rekombinētām rakstzīmēm, tas ir, ar genotipu Aabb un aaBb. Lai to izskaidrotu, jāatgādina dzimumšūnu veidošanās mehānisms - mejoze. Pirmās meiotiskās dalīšanās fāzē tiek konjugētas homologās hromosomas, un šajā brīdī starp tām var notikt vietu apmaiņa. Šķērsošanas rezultātā dažās šūnās hromosomu reģioni tiek apmainīti starp gēniem A un B, parādās gametas Ab un aB, un rezultātā pēcnācējos veidojas četras fenotipu grupas, tāpat kā brīvajā gēnu kombinācijā . Bet, tā kā šķērsošana notiek, kad veidojas neliela gametu daļa, fenotipu skaitliskā attiecība neatbilst 1: 1: 1: 1 attiecībai.
Sajūga grupa- gēni, kas lokalizēti vienā hromosomā un pārmantoti kopā. Saikņu grupu skaits atbilst haploīdajai hromosomu kopai.
Ķēdes mantojums- pazīmju pārmantošana, kuru gēni ir lokalizēti vienā hromosomā. Saķeres spēks starp gēniem ir atkarīgs no attāluma starp tiem: jo tālāk gēni atrodas viens no otra, jo augstāka ir šķērsošanas biežums un otrādi. Pilna saķere- sava veida saistīta mantošana, kurā analizēto pazīmju gēni atrodas tik tuvu viens otram, ka šķērsošana starp tām kļūst neiespējama. Nepilnīga saķere- sava veida saistītā mantošana, kurā analizēto pazīmju gēni atrodas noteiktā attālumā viens no otra, kas padara iespējamu to šķērsošanu.
Neatkarīga mantošana- pazīmju pārmantošana, kuras gēni ir lokalizēti dažādos homologo hromosomu pāros.
Ne-krustošanās gametas- gametas, kuru veidošanās laikā šķērsošana nenotika.
Nekombinanti- hibrīdi indivīdi, kuriem ir tāda pati iezīmju kombinācija kā viņu vecākiem.
Rekombinanti- hibrīdi indivīdi ar atšķirīgu pazīmju kombināciju nekā viņu vecākiem.
Attālums starp gēniem tiek mērīts morganīdi- patvaļīgas vienības, kas atbilst krustošanās gametu procentuālajam daudzumam vai rekombinanto procentuālajai daļai. Piemēram, attālums starp pelēkas ķermeņa krāsas gēniem un gariem spārniem (arī melnu ķermeņa krāsu un rudimentāriem spārniem) Drosophilā ir 17%jeb 17 morganīdi.
Diheterozigotos dominējošie gēni var atrasties vai nu vienā hromosomā ( cis fāze) vai dažādās ( trans fāze).
1-cis-fāzes mehānisms (nepārvietojamās gametas); 2-transfāžu mehānisms (nepārvietojamās gametas).
T. Morgana pētījuma rezultāts bija viņa radīts iedzimtības hromosomu teorija:
- gēni atrodas hromosomās; dažādās hromosomās ir nevienāds gēnu skaits; gēnu kopums katrai nehomoloģiskajai hromosomai ir unikāls;
- katram gēnam ir noteikta vieta (lokuss) hromosomā; alēliskie gēni atrodas identiskos homologo hromosomu lokos;
- gēni atrodas hromosomās noteiktā lineārā secībā;
- gēni, kas lokalizēti vienā hromosomā, tiek mantoti kopā, veidojot saišu grupu; saikņu grupu skaits ir vienāds ar haploīdu hromosomu kopu un ir nemainīgs katram organisma veidam;
- gēnu saikne var tikt traucēta šķērsošanas laikā, kā rezultātā veidojas rekombinantās hromosomas; šķērsošanas biežums ir atkarīgs no attāluma starp gēniem: jo lielāks attālums, jo lielāks šķērsošanas apjoms;
- katrai sugai ir tikai tai raksturīgs hromosomu kopums - kariotips.
Iet uz lekcijas numurs 17“Ģenētikas pamatjēdzieni. Mendela likumi "
Puiši, mēs ieliekam savu dvēseli vietnē. Paldies par
ka tu atklāj šo skaistumu. Paldies par iedvesmu un zosāda.
Pievienojieties mums vietnē Facebook un Sazinoties ar
Ja savā uzrunā dzirdat paziņojumu, piemēram, "Jūs visi / visi esat māte", tad ziniet, ka tas ir apzināti nepatiess apgalvojums. Patiesībā mēs (īpaši sievietes) vairāk līdzināmies saviem tēviem, nevis mātēm. Turklāt pastāv pieņēmums, ka tēva dzīvesveids līdz bērna ieņemšanas brīdim, viņa uzturs un labklājība liek pamatu topošā mazuļa veselībai. Par to, kuras zīmes bērnam tiek nodotas no tēva, un kuras no mātes, lasiet šajā rakstā.
Visbiežāk bērni no vecākiem manto deguna gala formu, zonu ap lūpām, vaigu kaulu izmēru, acu kaktiņus un zoda formu. Atpazīstot sejas, šīs jomas ir svarīgas, tāpēc cilvēki ar vienādām zonām mums šķiet pārsteidzoši līdzīgi un pat identiski.
Bet laukums starp uzacīm bieži atšķiras no vecākiem un viņu bērniem.
Meita Rīza Viterspūna no mātes mantoja zilas acis, vaigu kaulu, zoda un deguna gala formu.
- Ja abiem vecākiem ir cirtaini mati, tad bērnam būs arī cirtas.
- Ja mammai un tētim ir taisni mati, tad bērnam būs taisni mati.
- Ja vienam no vecākiem ir cirtas, bet otram - taisni mati, tad viņu bērnam būs viļņaini mati.
Tajā pašā laikā, ja abiem vecākiem ir cirtas, un ģimenē viņiem bija cilvēki ar taisniem matiem, tad var gadīties, ka arī bērna mati būs taisni.
Bonuss: kā paredzēt, kā izskatīsies jūsu mazulis
Apskatiet abu vecāku ģimenes fotoattēlus. Pievērsiet uzmanību tam, kādas iezīmes lielākajā daļā radinieku vienmēr atkārtojas (izliekts deguns, cirtaini mati, tumšas acis). Šīs iezīmes ir dominējošas, un, visticamāk, tās izpaudīsies jūsu vēl nedzimušajam bērnam.
Kāds vecāks tu izskaties? Varbūt tavs bērns pārsteidza ar neparedzētu acu krāsu vai cirtainiem matiem? Pastāstiet mums par to.
Starp ģenētikas uzdevumiem eksāmenā ir 6 galvenie veidi. Pirmie divi (lai noteiktu gametu veidu skaitu un monohibrīdu šķērsošanu) visbiežāk atrodami eksāmena A daļā (jautājumi A7, A8 un A30).
3., 4. un 5. tipa problēmas ir veltītas divējādai krustošanai, asins grupu pārmantošanai un ar dzimumu saistītām pazīmēm. Šādi uzdevumi veido lielāko daļu C6 eksāmena jautājumu.
Sestā tipa uzdevumi ir jaukta tipa. Viņi uzskata divu pazīmju pāru pārmantojamību: viens pāris ir saistīts ar X hromosomu (vai nosaka cilvēka asins grupas), bet otrā pazīmju pāra gēni atrodas autosomās. Šī problēmu klase pretendentiem tiek uzskatīta par visgrūtāko.
Zemāk ir ģenētikas teorētiskie pamati, kas nepieciešami veiksmīgai sagatavošanai uzdevumam C6, kā arī tiek izskatīti visu veidu problēmu risinājumi un sniegti piemēri patstāvīgam darbam.
Ģenētikas pamatnoteikumi
Gēns ir DNS molekulas sadaļa, kurā ir informācija par viena proteīna primāro struktūru. Gēns ir strukturāla un funkcionāla mantojuma vienība.
Alēliskie gēni (alēles)- dažādi viena un tā paša gēna varianti, kas kodē vienas un tās pašas pazīmes alternatīvu izpausmi. Alternatīvas pazīmes ir pazīmes, kas vienlaikus nevar atrasties ķermenī.
Homozigots organisms- organisms, kas vienā vai otrā veidā nesadalās. Tās alēliskie gēni vienādi ietekmē šīs pazīmes attīstību.
Heterozigots organisms- organisms, kas sadalās pēc vienas vai otras pazīmes. Tās alēliskie gēni dažādi ietekmē šīs pazīmes attīstību.
Dominējošais gēns ir atbildīgs par tādas pazīmes attīstību, kas izpaužas heterozigotā organismā.
Recesīvs gēns ir atbildīgs par iezīmi, kuras attīstību nomāc dominējošais gēns. Recesīvā iezīme izpaužas homozigotā organismā, kurā ir divi recesīvi gēni.
Genotips- gēnu kopums diploīdā organisma komplektā. Gēnu kopumu haploīdā hromosomu komplektā sauc genoms.
Fenotips- visu ķermeņa pazīmju kopums.
G. Mendela likumi
Mendela pirmais likums - hibrīdu vienveidības likums F 1
Šis likums ir iegūts no monohibrīda šķērsošanas rezultātiem. Eksperimentiem tika ņemtas divas zirņu šķirnes, kas viena no otras atšķīrās ar vienu zīmju pāri - sēklu krāsu: vienai šķirnei bija dzeltena krāsa, otrai - zaļa. Sakrustotie augi bija homozigoti.
Lai reģistrētu šķērsošanas rezultātus, Mendels ierosināja šādu shēmu:
A - sēklu dzeltenā krāsa
a - sēklu zaļā krāsa
Likuma formulējums: šķērsojot organismus, kas atšķiras vienā alternatīvo pazīmju pārī, pirmā paaudze ir vienota fenotipa un genotipa ziņā.
Mendela otrais likums - šķelšanās likums
No sēklām, kas iegūtas, krustojot homozigotu augu ar dzeltenu sēklu krāsu ar augu ar zaļu sēklu krāsu, tika audzēti augi, un F 2 tika iegūts pašapputes ceļā.
| P (F 1) | Aa | Aa |
| G | A; a | A; a |
| F 2 | AA; Aa; Aa; aa (75% augu ir dominējošie, 25% ir recesīvi) |
|
Likuma redakcija: pēcnācējiem, kas iegūti, šķērsojot pirmās paaudzes hibrīdus, notiek sadalīšanās pēc fenotipa proporcijā 3: 1 un pēc genotipa - 1: 2: 1.
Mendela trešais likums - patstāvīgās mantošanas likums
Šis likums tika secināts no datiem, kas iegūti no dihibrīda šķērsošanas. Mendela uzskatīja par zirņu divu īpašību pāru mantojumu: sēklu krāsu un formu.
Mendels kā vecāku veidlapas izmantoja abiem pazīmju pāriem homozigotus augus: vienai šķirnei bija dzeltenas sēklas ar gludu mizu, otrai bija zaļas un grumbuļainas sēklas.
A - sēklu dzeltena krāsa, a - sēklu zaļa krāsa,
B - gluda forma, b - grumbuļaina forma.
Tad Mendela izaudzēja augus no F1 sēklām un otrās paaudzes hibrīdus ieguva pašapputes ceļā.
| R | AaBv | AaBv | |||||||||||||||||||||||||
| G | AB, AB, AB, AB | AB, AB, AB, AB | |||||||||||||||||||||||||
| F 2 | Punnett režģi izmanto, lai reģistrētu un definētu genotipus.
|
||||||||||||||||||||||||||
F 2 tika sadalīts 4 fenotipiskās klasēs proporcijā 9: 3: 3: 1. 9/16 no visām sēklām bija abas dominējošās pazīmes (dzeltenas un gludas), 3/16 - pirmā dominējošā un otrā recesīvā (dzeltenā un grumbuļainā), 3/16 - pirmā recesīvā un otrā dominējošā (zaļa un gluda), 1/16 - abas recesīvās iezīmes (zaļas un grumbuļainas).
Analizējot katra pazīmju pāra mantojumu, tiek iegūti šādi rezultāti. F 2 satur 12 daļas dzelteno sēklu un 4 daļas zaļo sēklu, t.i. attiecība 3: 1. Tieši tāda pati attiecība būs otrajam pazīmju pārim (sēklu forma).
Likuma formulējums: šķērsojot organismus, kas atšķiras viens no otra ar diviem vai vairākiem alternatīvu pazīmju pāriem, gēni un tiem atbilstošās pazīmes tiek mantotas neatkarīgi viens no otra un tiek apvienotas visās iespējamajās kombinācijās.
Trešais Mendela likums tiek izpildīts tikai tad, ja gēni atrodas dažādos homologo hromosomu pāros.
Spēkāteru "tīrības" likums (hipotēze)
Analizējot pirmās un otrās paaudzes hibrīdu iezīmes, Mendela atklāja, ka recesīvais gēns nepazūd un nesajaucas ar dominējošo. Abi gēni izpaužas F 2, kas ir iespējams tikai tad, ja F 1 hibrīdi veido divu veidu gametas: dažiem ir dominējošais gēns, citiem - recesīvs. Šo parādību sauc par gametu tīrības hipotēzi: katra gameta nes tikai vienu gēnu no katra alēliskā pāra. Hipotēze par dzimumšūnu tīrību tika pierādīta pēc mejozes procesu izpētes.
Hipotēze par gametu "tīrību" ir Mendela pirmā un otrā likuma citoloģiskais pamats. Ar tās palīdzību ir iespējams izskaidrot segregāciju pēc fenotipa un genotipa.
Krusta analīze
Šo metodi Mendels ierosināja, lai noskaidrotu organismu genotipus ar dominējošu iezīmi, kuriem ir vienāds fenotips. Šim nolūkam tos šķērsoja ar homozigotām recesīvām formām.
Ja krustošanās rezultātā visa paaudze izrādījās tāda pati un līdzīga analizētajam organismam, tad varētu secināt, ka sākotnējais organisms pētītajai pazīmei ir homozigots.
Ja paaudzes krustošanās rezultātā tika novērota šķelšanās proporcijā 1: 1, tad sākotnējais organisms satur gēnus heterozigotā stāvoklī.
Asins grupu mantojums (AB0 sistēma)
Asins grupu pārmantošana šajā sistēmā ir vairāku alēlismu piemērs (tā ir sugas vairāk nekā divu viena gēna alēļu esamība). Cilvēku populācijā ir trīs gēni (i 0, I A, I B), kas kodē eritrocītu proteīnus-antigēnus, kas nosaka cilvēku asins grupas. Katras personas genotips satur tikai divus gēnus, kas nosaka viņa asinsgrupu: pirmā grupa i 0 i 0; otrais I A i 0 un I A I A; trešais I B I B un I B i 0 un ceturtais I A I B.
Ar dzimumu saistītu īpašību pārmantojamība
Lielākajā daļā organismu dzimums tiek noteikts apaugļošanas laikā un ir atkarīgs no hromosomu kopas. Šo metodi sauc par hromosomu dzimuma noteikšanu. Organismiem ar šāda veida dzimuma noteikšanu ir autosomas un dzimuma hromosomas - Y un X.
Zīdītājiem (ieskaitot cilvēkus) sieviešu dzimumam ir XX dzimuma hromosomu kopums, vīriešu dzimumam - XY. Sieviešu dzimumu sauc par homogametisku (veido viena veida gametas); un tēviņš ir heterogametisks (veido divu veidu gametas). Putniem un tauriņiem tēviņi (XX) ir homogametiski, bet mātītes - heterogametiski (XY).
USE ietver uzdevumus tikai rakstzīmēm, kas saistītas ar X hromosomu. Būtībā tie attiecas uz divām cilvēka pazīmēm: asins recēšanu (X H ir norma; X h ir hemofilija), krāsu redzi (X D ir norma, X d ir krāsu aklums). Daudz retāk sastopama problēma, kas saistīta ar putnu dzimuma īpašību pārmantošanu.
Cilvēkiem sieviešu dzimums šiem gēniem var būt homozigots vai heterozigots. Apsvērsim iespējamās ģenētiskās kopas sievietei, izmantojot hemofilijas piemēru (līdzīga aina vērojama ar krāsu aklumu): X H X H - veselīga; X H X h - veselīgs, bet ir nesējs; X h X h - slims. Vīriešu dzimums šiem gēniem ir homozigots, jo Y hromosomā nav šo gēnu alēles: X H Y - veselīgs; X h Y - slims. Tāpēc visbiežāk vīrieši cieš no šīm slimībām, un sievietes ir viņu nesēji.
Tipiski USE uzdevumi ģenētikā
Gamete tipu skaita noteikšana
Gamete tipu skaita noteikšana tiek veikta pēc formulas: 2 n, kur n ir gēnu pāru skaits heterozigotā stāvoklī. Piemēram, organismam ar AAvCC genotipu nav gēnu heterozigotā stāvoklī, t.i. n = 0, tāpēc 2 0 = 1, un tas veido viena veida gametas (ABC). Organismam ar AaBBcc genotipu ir viens gēnu pāris heterozigotā stāvoklī (Aa), t.i. n = 1, tātad 2 1 = 2, un tas veido divu veidu dzimumšūnas. Organismam ar AaBbCc genotipu ir trīs gēnu pāri heterozigotā stāvoklī, t.i. n = 3, tātad 2 3 = 8, un tas veido astoņu veidu gametas.
Problēmas mono- un dihibrīdā šķērsošanā
Monohybrid šķērsošanai
Uzdevums: Baltie truši tika sakrustoti ar melniem trušiem (dominē melnais). F 1 ir 50% balts un 50% melns. Nosakiet vecāku un pēcnācēju genotipus.
Risinājums: Tā kā pēcnācējiem tiek novērota šķelšanās atbilstoši pētītajai pazīmei, tāpēc vecāks ar dominējošo iezīmi ir heterozigots.
Dibrīda šķērsošanai
Dominējošie gēni ir zināmi
Uzdevums: Normālas augšanas tomātus ar sarkaniem augļiem šķērsoja ar pundur tomātiem ar sarkaniem augļiem. F1 visi augi bija normālas augšanas; 75% ar sarkaniem augļiem un 25% ar dzelteniem. Nosakiet vecāku un pēcnācēju genotipus, ja ir zināms, ka tomātos augļa sarkanā krāsa dominē pār dzelteno, bet normālā augšana - par pundurismu.
Risinājums: Apzīmēsim dominējošos un recesīvos gēnus: A - normāla augšana, a - pundurisms; B - sarkani augļi, c - dzelteni augļi.
Analizēsim katras pazīmes mantojumu atsevišķi. F1 visi pēcnācēji ir normāla auguma, t.i. šīs pazīmes sadalīšana netiek novērota, tāpēc sākotnējās formas ir homozigotas. Atkarībā no augļa krāsas tiek novērots sadalījums 3: 1, tāpēc sākotnējās formas ir heterozigotas.
Dominējošie gēni nav zināmi
Uzdevums: Tika sakrustotas divas floksu šķirnes: vienai ir sarkani apakštase formas ziedi, otrai-sarkani piltuves formas ziedi. Pēcnācējiem tika iegūti 3/8 sarkani apakštase, 3/8 sarkani piltuves formas, 1/8 baltas apakštase un 1/8 baltas piltuves formas. Identificējiet vecāku formu dominējošos gēnus un genotipus, kā arī to pēcnācējus.
Risinājums: Analizēsim katra atribūta sadalīšanu atsevišķi. Pēcnācēju vidū augi ar sarkaniem ziediem veido 6/8, ar baltiem ziediem - 2/8, t.i. 3: 1. Tāpēc A ir sarkans, a ir balts, un vecāku formas šai īpašībai ir heterozigotas (jo pēcnācējiem ir šķelšanās).
Sadalīšanos novēro arī zieda formā: pusei pēcnācēju ir apakštase formas ziedi, pusei piltuves formas. Pamatojoties uz šiem datiem, nav iespējams viennozīmīgi noteikt dominējošo pazīmi. Tāpēc mēs pieņemsim, ka B - apakštase formas ziedi, piltuves formas ziedi.
| R | AaBv (sarkani ziedi, apakštase) |
Aavb (sarkani ziedi, piltuves formas) |
|||||||||||||||
| G | AB, AB, AB, AB | Av., Vid | |||||||||||||||
| F 1 |
|
||||||||||||||||
3/8 A_B_ - sarkanie apakštase ziedi,
3/8 A_vv - sarkani piltuves formas ziedi,
1/8 aaBv - balti apakštase formas ziedi,
1/8 aavv - balti piltuves formas ziedi.
Asins grupu problēmu risināšana (AB0 sistēma)
Uzdevums: mātei ir otrā asinsgrupa (viņa ir heterozigota), tēvam - ceturtā. Kādas asins grupas ir iespējamas bērniem?
Risinājums:
Ar dzimumu saistītu īpašību pārmantošanas problēmu risināšana
Šādi uzdevumi var rasties gan eksāmena A daļā, gan C daļā.
Uzdevums: hemofilijas nesējs apprecējās ar veselu vīrieti. Kādus bērnus var piedzimt?
Risinājums:
Jaukta problēmu risināšana
Uzdevums: Vīrietis ar brūnām acīm un 3. asins grupu apprecējās ar sievieti ar brūnām acīm un 1. asins grupu. Viņiem bija zilas acis ar 1 asins grupu. Nosakiet visu uzdevumā norādīto personu genotipus.
Risinājums: Brūnas acis dominē pār zilām, tāpēc A - brūnas acis un - zilas acis. Bērnam ir zilas acis, tāpēc viņa tēvs un māte šai īpašībai ir heterozigoti. Trešajai asins grupai var būt genotips I B I B vai I B i 0, pirmajai - tikai i 0 i 0. Tā kā bērnam ir pirmā asinsgrupa, viņš saņēma gēnu i 0 gan no tēva, gan mātes, tāpēc viņa tēvam ir I B i 0 genotips.
Uzdevums: Vīrietis ir krāsu akls, ar labo roku (viņa māte bija ar kreiso roku), precējusies ar sievieti ar normālu redzi (viņas tēvs un māte bija pilnīgi veseli), kreilis. Kādi bērni var būt šim pārim?
Risinājums: Cilvēkam ir labāka labās puses kontrole pār kreiļiem, tāpēc A ir labrocis, bet A-kreilis. Vīriešu genotips ir Aa (jo gēnu viņš saņēma no kreisās mātes), bet sieviete - aa.
Krāsu neredzīgam vīrietim ir X d Y genotips, bet viņa sievai - X D X D, jo viņas vecāki bija pilnīgi veseli.
Uzdevumi neatkarīgam risinājumam
- Nosakiet sugu šūnu skaitu organismā ar AaBBCc genotipu.
- Nosakiet dzimumšūnu veidu skaitu organismā ar AaBvX d Y genotipu.
- Nosakiet dzimumšūnu veidu skaitu organismā ar aaBBI B i 0 genotipu.
- Viņi šķērsoja augstus augus ar zemiem augiem. F 1 visi augi ir vidēja lieluma. Kas ir F 2?
- Mēs šķērsojām baltu trusi ar melnu trusi. F1 visi truši ir melni. Kas ir F 2?
- Šķērsojām divus trušus ar sirmiem matiem. F 1 - 25% ar melnu vilnu, 50% ar pelēku un 25% ar baltu. Nosakiet genotipus un izskaidrojiet šo sadalījumu.
- Viņi šķērsoja melnu bezragu vērsi ar baltu ragu govi. F1 saņēma 25% melnu ragu, 25% melnu ragu, 25% baltu ragu un 25% baltu ragu. Paskaidrojiet šo šķelšanos, ja dominē melnā krāsa un ragu trūkums.
- Drosophila ar sarkanām acīm un normāliem spārniem šķērsoja augļu mušas ar baltām acīm un defektīviem spārniem. Pēcnācējos visas mušas ir ar sarkanām acīm un defektīviem spārniem. Kādi būs pēcnācēji, šķērsojot šīs mušas kopā ar abiem vecākiem?
- Brunete ar zilacainām acīm apprecējās ar brūnu acu blondīni. Kādi bērni var piedzimt, ja abi vecāki ir heterozigoti?
- Vīrietis ar labo roku ar pozitīvu Rh faktoru apprecējās ar kreiso sievieti ar negatīvu rēzus faktoru. Kādi bērni var piedzimt, ja vīrietis ir heterozigots tikai pēc otrās iezīmes?
- Gan mātei, gan tēvam ir 3. asinsgrupa (abi vecāki ir heterozigoti). Kāda asins grupa ir iespējama bērniem?
- Mātei ir 1 asins grupa, bērnam ir 3 grupas. Kāda asinsgrupa nav iespējama tēvam?
- Tēvam ir pirmā asins grupa, mātei - otrā. Kāda ir varbūtība dzemdēt bērnu ar pirmo asins grupu?
- Sieviete ar zilām acīm ar 3 asins grupām (viņas vecākiem bija trešā asinsgrupa) apprecējās ar brūnu acu vīrieti ar 2 asins grupu (viņa tēvam bija zilas acis un pirmā asins grupa). Kādus bērnus var piedzimt?
- Labās rokas hemofīlais vīrietis (viņa māte bija kreiļa) apprecējās ar kreiso sievieti ar normālām asinīm (viņas tēvs un māte bija veseli). Kādi bērni var piedzimt no šīs laulības?
- Mēs šķērsojām zemeņu augus ar sarkaniem augļiem un garām stublāju lapām ar zemeņu augiem ar baltiem augļiem un īsu kātu lapām. Kādi pēcnācēji var būt, ja dominē sarkanā krāsa un īsās kātiņa lapas, bet abi mātes augi ir heterozigoti?
- Vīrietis ar brūnām acīm un 3 asins grupām apprecējās ar sievieti ar brūnām acīm un 3 asins grupu. Viņiem bija zilas acis ar 1 asins grupu. Nosakiet visu uzdevumā norādīto personu genotipus.
- Melones ar baltiem ovāliem augļiem šķērsoja ar augiem, kuriem bija balti lodveida augļi. Pēcnācēji ražoja šādus augus: 3/8 ar baltu ovālu, 3/8 ar baltu lodveida, 1/8 ar dzeltenu ovālu un 1/8 ar dzelteniem lodveida augļiem. Nosakiet sākotnējo augu un pēcnācēju genotipus, ja melones baltā krāsa dominē pār dzelteno, augļa ovālā forma - pār sfērisko.
Atbildes
- 4 veidu gametas.
- 8 veidu gametas.
- 2 veidu gametas.
- 1/4 augsta, 2/4 vidēja un 1/4 zema (nepilnīga dominance).
- 3/4 melnas un 1/4 baltas.
- AA - melns, aa - balts, Aa - pelēks. Nepilnīga dominance.
- Vērsis: AaBb, govs - aavb. Pēcnācēji: AaBv (bez ragiem), Aavv (melni ragi), aaBv (balti bez ragiem), aavv (balti ragi).
- A - sarkanas acis, a - baltas acis; B - bojāti spārni, b - normāli. Sākotnējās formas ir ААвв un ааВВ, АаВв pēcnācēji.
Šķērsošanas rezultāti:
a) AaBv x AAbv- F 2
- AaBB sarkanas acis, bojāti spārni
- AAb sarkanas acis, normāli spārni
- Aavb sarkanas acis, normāli spārni
b) AaBv x aaBB
- F 2 AaBB sarkanas acis, bojāti spārni
- AaBB sarkanas acis, bojāti spārni
- aaBb baltas acis, bojāti spārni
- aaBB baltas acis, bojāti spārni
- A - brūnas acis, a - zilas; B - tumši mati, b - blondi. Tēvs aaBv, māte - Aavv.
- A - labrocis, a - kreilis; B - Rh pozitīvs, B - negatīvs. Tēvs AABv, māte - Aavv. Bērni: 50% AaBb (ar labo roku, Rh pozitīvs) un 50% Aavb (ar labo roku, Rh negatīvs).
- Tēvs un māte - es В i 0. Bērniem var būt trešā asinsgrupa (dzimšanas varbūtība - 75%) vai pirmā asinsgrupa (dzimšanas varbūtība - 25%).
- Māte i 0 i 0, bērns I B i 0; no mātes viņš saņēma gēnu i 0, bet no tēva - I B. Tēvam nav iespējamas šādas asins grupas: otrā I A I A, trešā I B I B, pirmā i 0 i 0, ceturtā I A I B.
- Bērns ar pirmo asins grupu var piedzimt tikai tad, ja viņa māte ir heterozigota. Šajā gadījumā dzimšanas varbūtība ir 50%.
- A - brūnas acis, a - zilas. Sieviete aaI B I B, vīrietis AaI A i 0. Bērni: AaI A I B (brūnas acis, ceturtā grupa), AaI B i 0 (brūnas acis, trešā grupa), aaI A I B (zilas acis, ceturtā grupa), aaI B i 0 (zilas acis, trešā grupa).
- A ir labais, a ir kreilis. Vīrietis AaX h Y, sieviete aaX H X H. Bērni AaX HY (vesels zēns, labā roka), AaX HX h (vesela meitene, nēsātājs, labā roka), aaX HY (vesels zēns, kreilis), aaX HX h (vesela meitene, nesējs, kreilis) .
- A - sarkani augļi, a - balti; B - īss petiolate, c - garš petiolate.
Vecāki: Aavb un aaBv. Pēcnācēji: AaBb (sarkani augļi, īss petiolate), Aavb (sarkani augļi, garš petiolate), aaBb (balti augļi, īss petiolate), aavv (balti augļi, garš petiolate).
Mēs šķērsojām zemeņu augus ar sarkaniem augļiem un garām stublāju lapām ar zemeņu augiem ar baltiem augļiem un īsu kātu lapām. Kādi pēcnācēji var būt, ja dominē sarkanā krāsa un īsās kātiņa lapas, bet abi mātes augi ir heterozigoti? - A - brūnas acis, a - zilas. Sieviete AaI B I 0, vīrietis AaI B i 0. Bērns: aaI 0 I 0
- A - balts, a - dzeltens; B - ovāli augļi, c - apaļi. Sākotnējie augi: AaBv un Aavv. Pēcnācēji:
А_Вв - 3/8 ar baltiem ovāliem augļiem,
A_vv - 3/8 ar baltiem lodveida augļiem,
aaBv - 1/8 ar dzelteniem ovāliem augļiem,
aavv - 1/8 ar dzelteniem sfēriskiem augļiem.
Ģenētika ir ne tikai interesanta zinātne, bet arī ērta. Zinātnieku pētījumi ir pierādījuši, ka daudzas lietas mūsos nav atkarīgas no mums, bet gan iedzimtas. Gēni, nav ko darīt.
Dominējošs un recesīvs
Nav noslēpums, ka mūsu izskatu veido vairākas iezīmes, kuras nosaka iedzimtība. Jūs varat runāt par ādas krāsu, matiem, acīm, augumu, ķermeņa uzbūvi utt.
Lielākajai daļai gēnu ir divas vai vairākas variācijas, ko sauc par alēlēm. Tie var būt dominējoši un recesīvi.
Pilnīga vienas alēles dominēšana ir ārkārtīgi reta, tostarp citu gēnu netiešas ietekmes dēļ. Arī mazuļa izskatu ietekmē daudzkārtējs alēlisms, kas novērots vairākos gēnos.
Tāpēc zinātnieki runā tikai par lielāku varbūtību, ka bērniem parādās ārējās pazīmes, ko izraisa vecāku dominējošās alēles, bet nekas vairāk.
Piemēram, tumši mati dominē pār gaišiem matiem. Ja abiem vecākiem ir melni vai gaiši brūni mati, tad bērnam būs arī tumši mati.
Izņēmumi ir iespējami retos gadījumos, ja ģimenē bija, piemēram, blondīnes no abiem vecākiem. Ja abiem vecākiem ir gaiši mati, tad palielinās varbūtība, ka bērns būs brunete. Cirtaini mati, visticamāk, tiks mantoti, jo tie ir dominējošie. Attiecībā uz acu krāsu arī tumšās krāsas ir spēcīgas: melna, brūna, tumši zaļa.
Dominē tādas pazīmes kā bedrītes uz vaigiem vai zoda. Savienībā, kur vismaz vienam partnerim ir bedrītes, tās, visticamāk, tiks nodotas jaunajai paaudzei. Gandrīz visas izcilās izskata iezīmes ir spēcīgas. Tas var būt liels, garš deguns vai kupris uz tā, izvirzītas ausis, biezas uzacis, kuplas lūpas.
Vai meitene būs paklausīga?
Vai meita kļūs par glītu meiteni, kas dievina lelles, vai pieaugs kā puika, spēlējot "kazaku laupītājus", lielā mērā nosaka mātes instinkts, kas, kā izrādījās, ir atkarīgs no diviem gēniem.
Pētījumi, ko veica Cilvēka genoma organizācija (HUGO), šokēja zinātnieku aprindas, iesniedzot pierādījumus tam, ka maternitātes instinkts tiek pārraidīts tikai caur vīriešu līniju. Tāpēc zinātnieki apgalvo, ka meitenes pēc uzvedības modeļiem, visticamāk, līdzināsies vecmāmiņām no tēva, nevis savām mātēm.
Iedzimta agresivitāte
Projektā “Cilvēka genoms” krievu zinātniekiem tika uzdots noteikt, vai agresivitāte, aizkaitināmība, aktivitāte un sabiedriskums ir ģenētiski pārmantotas iezīmes vai veidojas audzināšanas procesā. Mēs pētījām dvīņu bērnu uzvedību vecumā no 7 līdz 12 mēnešiem un viņu ģenētisko saistību ar vecāku uzvedības veidu.
Izrādījās, ka pirmās trīs temperamenta iezīmes ir iedzimtas, bet sabiedriskums 90% veidojas sociālajā vidē. Piemēram, ja viens no vecākiem ir nosliece uz agresiju, tad ar varbūtību 94% tas pats atkārtosies mazulī.
Alpu gēni
Ģenētika var izskaidrot ne tikai ārējās pazīmes, bet pat dažādu tautu nacionālās iezīmes. Tātad šerpu genomā ir EPAS1 gēna alēle, kas palielina hemoglobīna klātbūtni asinīs, kas izskaidro to spēju pielāgoties dzīvei augstkalnu apstākļos. Nevienam citam nav šīs adaptācijas, bet tieši tāda pati alēle ir sastopama denisovāņu - cilvēku, kuri nepieder ne neandertāliešiem, ne sugai Homo Sapiens, genomā. Droši vien pirms daudziem tūkstošiem gadu denisovieši krustojās ar ķīniešu un šerpu kopīgajiem senčiem. Pēc tam līdzenumos dzīvojošie ķīnieši šo alēli zaudēja kā nevajadzīgu, bet šerpi to saglabāja.
Gēni, sērs un sviedri
Gēni ir pat atbildīgi par to, cik daudz cilvēks svīst un kāds ausu vasks viņam ir. Ir divas ABCC11 gēna versijas, kas ir izplatītas cilvēku populācijā. Tiem no mums, kuriem pieder vismaz viena no divām dominējošās gēna versijas kopijām, tiek ražots šķidrs ausu vasks, savukārt tiem, kam ir divas gēna recesīvās versijas kopijas, ir ciets ausu vasks. Arī ABCC11 gēns ir atbildīgs par proteīnu ražošanu, kas noņem sviedru no padusēs esošajām porām. Cilvēkiem ar cietu ausu vasku nav šādu sviedru, tāpēc viņiem nav problēmu ar smaržu un nepieciešamību pastāvīgi lietot dezodorantu.
Miega gēns
Vidēji cilvēks guļ 7-8 stundas dienā, bet, ja hDEC2 gēnā ir kāda mutācija, kas regulē miega un pamošanās ciklu, miega nepieciešamību var samazināt līdz 4 stundām. Papildu laika dēļ šīs mutācijas nesēji bieži sasniedz vairāk savā dzīvē un karjerā.
Runas gēns
FOXP2 gēnam ir svarīga loma runas aparāta veidošanā cilvēkiem. Kad tas tika atklāts, ģenētiķi veica eksperimentu, lai šimpanzēs ieviestu FOXP2 gēnu, cerot, ka pērtiķis runās. Bet nekas tāds nenotika - zona, kas atbild par runas funkcijām cilvēkiem, šimpanzēs, regulē vestibulāro aparātu. Spēja kāpt kokos evolūcijas gaitā pērtiķim izrādījās daudz svarīgāka par verbālās komunikācijas prasmju attīstību.
Laimes gēns
Pēdējo desmit gadu laikā ģenētika cenšas pierādīt, ka laimīgai dzīvei ir nepieciešami atbilstoši gēni, pareizāk sakot, tā sauktais 5-HTTLPR gēns, kas ir atbildīgs par serotonīna ("laimes hormona") transportēšanu.
Pagājušajā gadsimtā šī teorija būtu uzskatīta par vājprātīgu, taču šodien, kad jau ir atklāti gēni, kas atbildīgi par plikpaurību, ilgmūžību vai iemīlēšanos, nekas nešķiet neiespējams.
Lai pierādītu savu hipotēzi, Londonas Medicīnas skolas un Ekonomikas skolas zinātnieki intervēja vairākus tūkstošus cilvēku. Tā rezultātā brīvprātīgie, kuriem bija divi laimes gēna eksemplāri no abiem vecākiem, izrādījās optimistiski un nebija pakļauti nekādai depresijai. Pētījuma rezultātus Jan Emmanuel de Neve publicēja žurnālā Human Genetics. Tajā pašā laikā zinātnieks uzsvēra, ka drīzumā var atrast citus "laimīgus gēnus".
Tomēr, ja kāda iemesla dēļ jums ilgstoši ir slikts garastāvoklis, nevajadzētu pārāk paļauties uz savu ķermeni un pārmest mātei dabai, ka tā “krāpj jūs ar laimi”. Zinātnieki saka, ka cilvēka laime ir atkarīga no daudziem faktoriem: "Ja jums nav paveicies, esat zaudējis darbu vai šķīries no mīļajiem, tad tas būs daudz spēcīgāks nelaimes avots neatkarīgi no tā, cik gēnu jums ir," sacīja de Neve. ...
Gēni un slimības
Gēni ietekmē arī to, kādām slimībām cilvēks var būt pakļauts. Kopumā līdz šim ir aprakstīti aptuveni 3500, un pusei no tiem ir identificēts īpašs vainīgais gēns, ir zināma tā struktūra, traucējumu veidi un mutācijas.
Ilgmūžība
Ilgmūžības gēnu atklāja zinātnieki Hārvardas Medicīnas skolā Masačūsetsā jau 2001. gadā. Ilgmūžības gēns patiesībā ir 10 gēnu secība, kas var glabāt ilgu mūža noslēpumu.
Projekta īstenošanas laikā tika pētīti gēni 137 100 gadus veciem cilvēkiem, viņu brāļiem un māsām vecumā no 91 līdz 109 gadiem. Visi subjekti atrada "4. hromosomu", un zinātnieki uzskata, ka tajā ir līdz 10 gēniem, kas ietekmē veselību un paredzamo dzīves ilgumu.
Šie gēni, kā uzskata zinātnieki, ļauj to nesējiem veiksmīgi cīnīties pret vēzi, sirds slimībām un demenci, kā arī dažām citām slimībām.
Formas veids
Gēni ir atbildīgi arī par ķermeņa tipu. Tātad tendence uz aptaukošanos bieži rodas cilvēkiem ar FTO gēna defektu. Šis gēns izjauc "bada hormona" grelīna līdzsvaru, kas noved pie apetītes traucējumiem un iedzimtas vēlmes ēst vairāk nekā nepieciešams. Izpratne par šo procesu dod cerību izveidot zāles, kas samazina ghrelin koncentrāciju organismā.
Acu krāsu
Tradicionāli tiek uzskatīts, ka acu krāsu nosaka iedzimtība. OCA2 gēna mutācija ir atbildīga par gaišām acīm. EYCL1 19. hromosomas gēns ir atbildīgs par zilo vai zaļo krāsu; brūnai - EYCL2; brūnai vai zilai - EYCL3 15. hromosoma. Turklāt gēni OCA2, SLC24A4, TYR ir saistīti ar acu krāsu.
Pat 19. gadsimta beigās pastāvēja hipotēze, ka cilvēku senčiem ir ārkārtīgi tumšas acis. Hanss Eibergs, mūsdienu dāņu zinātnieks Kopenhāgenas universitātē, ir veicis zinātniskus pētījumus, lai atbalstītu un attīstītu šo ideju. Saskaņā ar pētījumu rezultātiem OCA2 gēns, kas ir atbildīgs par acu gaišajiem toņiem, kura mutācijas atspējo standarta krāsu, parādījās tikai mezolīta periodā (10 000–6 000 pirms mūsu ēras). Hanss vāc pierādījumus kopš 1996. gada un ir secinājis, ka OCA2 regulē melanīna ražošanu organismā, un jebkādas izmaiņas gēnā samazina šo spēju un izjauc tā darbību, padarot acis zilas.
Profesors arī apgalvo, ka visiem Zilacainajiem Zemes iedzīvotājiem ir kopīgi senči, jo šis gēns ir iedzimts. Tomēr viena un tā paša gēna dažādas formas, alēles, vienmēr atrodas konkurences stāvoklī, un tumšāka krāsa vienmēr "uzvar", kā rezultātā vecākiem ar zilām un brūnām acīm būs bērni ar brūnām acīm un tikai zili -acu pāris var dzemdēt bērnu ar aukstu nokrāsu acīm.
Asins grupa
Topošā bērna asinsgrupa ir visparedzamākā no visām iedzimtām īpašībām. Viss ir pietiekami vienkāršs. Zinot vecāku asins grupu, mēs varam pateikt, kāda tā būs bērnam. Tātad, ja abiem partneriem ir 1 asinsgrupa, tad viņu mazulim būs vienāda. Mijiedarbojoties 1 un 2, 2 un 2 asins grupām, bērni var mantot vienu no šīm divām iespējām. Bērnam, kura vecāki ir 2. un 3. grupā, ir iespējama absolūti jebkura asins grupa.
Ģenētika- zinātne, kas pēta organismu iedzimtību un mainīgumu.
Iedzimtība- organismu spēja nodot savas īpašības (struktūras iezīmes, funkcijas, attīstība) no paaudzes paaudzē.
Mainīgums- organismu spēja iegūt jaunas īpašības. Iedzimtība un mainīgums ir divas pretējas, bet savstarpēji saistītas organisma īpašības.
Iedzimtība
Pamatjēdzieni
Gēns un alēles. Iedzimtas informācijas vienība ir gēns.
Gēns(no ģenētikas viedokļa) - hromosomas sadaļa, kas nosaka vienas vai vairāku pazīmju attīstību organismā.
Alēles- dažādi viena un tā paša gēna stāvokļi, kas atrodas noteiktā homologo hromosomu lokusā (vietā) un nosaka vienas konkrētas pazīmes attīstību. Homologās hromosomas ir atrodamas tikai šūnās, kurās ir diploīds hromosomu komplekts. To nav eikariotu un prokariotu dzimumšūnās (gametās).
Zīme (matu žāvētājs)- kāda īpašība vai īpašība, pēc kuras var atšķirt vienu organismu no cita.
Kundzība- fenomens, kurā hibrīdā dominē viena no vecākiem iezīme.
Dominējošā iezīme- iezīme, kas parādās hibrīdu pirmajā paaudzē.
Recesīvā iezīme- iezīme, kas ārēji pazūd hibrīdu pirmajā paaudzē.
Dominējošās un recesīvās iezīmes cilvēkiem
| Zīmes | |
| dominējošais | recesīvs |
| Pundurisms | Normāla izaugsme |
| Polidaktilija (vairāku pirkstu) | Norm |
| Čirkaini mati | Taisni mati |
| Nav sarkani mati | sarkani mati |
| Agrīna plikpaurība | Norm |
| Garās skropstas | Īsas skropstas |
| Lielas acis | Mazas acis |
| brūnas acis | Zilas vai pelēkas acis |
| Tuvredzība | Norm |
| Redze krēslā (nakts aklums) | Norm |
| Vasaras raibumi uz sejas | Vasaras raibumu trūkums |
| Normāla asins recēšana | Slikta asins recēšana (hemofilija) |
| Krāsu redze | Krāsu redzes trūkums (krāsu aklums) |
Dominējošā alēle
- alēle, kas nosaka dominējošo iezīmi. To apzīmē ar latīņu lielo burtu: A, B, C,….
Recesīvā alēle
- alēle, kas nosaka recesīvo iezīmi. To apzīmē ar latīņu mazo burtu: a, b, c,….
Dominējošā alēle nodrošina iezīmes attīstību gan homozigotā, gan heterozigotā stāvoklī, recesīvā alēle izpaužas tikai homozigotā stāvoklī.
Homozigota un heterozigota.
Organismi (zigoti) var būt homozigoti un heterozigoti.
Homozigoti organismi
to genotipā ir divas identiskas alēles - abas dominējošās vai abas recesīvās (AA vai aa).
Heterozigoti organismi
ir viena no alēlēm dominējošā formā, bet otra - recesīvā formā (Aa).
Homozigotiskie indivīdi nesadalās nākamajā paaudzē, bet heterozigotiskie - sadalās.
Mutāciju rezultātā rodas dažādas alēliskas gēnu formas. Gēns var mutēt vairākas reizes, veidojot daudzas alēles.
Vairākas alēlisms
- fenomens, ka pastāv vairāk nekā divas alternatīvas gēla alēliskas formas, kurām ir dažādas fenotipa izpausmes. Divi vai vairāki gēna stāvokļi rodas mutāciju rezultātā. Vairākas mutācijas izraisa alēļu sērijas parādīšanos (A, a1, a2, ..., an utt.), Kuras savā starpā atrodas dažādās dominējošās-recesīvās attiecībās.
Genotips
- visu ķermeņa gēnu kopums.
Fenotips
- visu ķermeņa pazīmju kopums. Tie ietver morfoloģiskās (ārējās) pazīmes (acu krāsa, ziedu krāsa), bioķīmiskās (strukturālā proteīna vai fermenta molekulas forma), histoloģiskās (šūnu forma un izmērs), anatomiskās uc No otras puses, pazīmes var iedalīt kvalitatīvajā (acu krāsa) un kvantitatīvajā (ķermeņa svars). Fenotips ir atkarīgs no genotipa un vides apstākļiem. Tas attīstās genotipa un vides apstākļu mijiedarbības rezultātā. Pēdējie mazākā mērā ietekmē kvalitatīvos raksturlielumus un lielākā mērā - kvantitatīvos.
Šķērsošana (hibridizācija).
Viena no galvenajām ģenētikas metodēm ir krustošana jeb hibridizācija.
Hibridoloģiskā metode
- to organismu krustošanās (hibridizācija), kas atšķiras viens no otra pēc vienas vai vairākām pazīmēm.
Hibrīdi
- pēcnācēji no organismu krustiem, kas viens no otra atšķiras pēc vienas vai vairākām pazīmēm.
Atkarībā no iezīmju skaita, ar kuru vecāki atšķiras savā starpā, tiek izdalīti dažādi krustošanās veidi.
Monohibrīda krustojums
- šķērsošana, kurā vecāki atšķiras tikai ar vienu zīmi.
Dibrīda krustojums
- šķērsošana, kurā vecāki atšķiras divos veidos.
Polihibrīda krustojums
- šķērsošana, kurā vecāki atšķiras vairākos veidos.
Lai reģistrētu krustojumu rezultātus, tiek izmantoti šādi vispārpieņemti apzīmējumi:
P - vecāki (no lat. vecāku- vecāks);
F - pēcnācēji (no lat. filial- pēcnācēji): F 1 - pirmās paaudzes hibrīdi - tiešie vecāku pēcteči P; F 2 - otrās paaudzes hibrīdi - pēcnācēji no krustošanās starp F 1 hibrīdiem utt.
♂ - tēviņš (vairogs un šķēps - Marsa zīme);
♀ - sieviete (spogulis ar rokturi - Venēras zīme);
X - krusta ikona;
: - hibrīdu sadalīšana, atdala dažādu (pēc fenotipa vai genotipa) pēcnācēju klašu digitālās attiecības.
Hibridoloģisko metodi izstrādāja austriešu dabaszinātnieks G. Mendels (1865). Viņš izmantoja pašapputes dārza zirņu augus. Mendela šķērsoja tīras līnijas (homozigotas personas), kas viena no otras atšķīrās ar vienu, divām vai vairākām pazīmēm. Viņš ieguva pirmās, otrās utt. Paaudzes hibrīdus. Mendels matemātiski apstrādāja iegūtos datus. Iegūtie rezultāti tika formulēti iedzimtības likumu veidā.
G. Mendela likumi
Mendela pirmais likums. G. Mendela krustoja zirņu augus ar dzeltenām sēklām un zirņu augus ar zaļām sēklām. Abas bija tīras līnijas, tas ir, homozigoti.
Mendela pirmais likums ir vienveidības likums pirmās paaudzes hibrīdiem (dominējošais likums):šķērsojot tīras līnijas, visiem pirmās paaudzes hibrīdiem ir viena iezīme (dominējošā).
Mendela otrais likums. Pēc tam G. Mendela savā starpā šķērsoja pirmās paaudzes hibrīdus.
Mendela otrais likums ir funkciju sadalīšanas likums: pirmās paaudzes hibrīdi, šķērsojot, tiek sadalīti noteiktā skaitliskā proporcijā: indivīdi ar iezīmes recesīvu izpausmi veido 1/4 no kopējā pēcnācēju skaita.
Sadalīšana ir parādība, kurā heterozigotu indivīdu šķērsošana noved pie pēcnācēju veidošanās, no kuriem daži ir dominējošie, bet daži ir recesīvi. Monohibrīda krustojuma gadījumā šī attiecība ir šāda: 1AA: 2Aa: 1aa, tas ir, 3: 1 (pilnīgas dominējošas situācijas gadījumā) vai 1: 2: 1 (nepilnīgas dominējošas situācijas gadījumā). Divu hibrīdu krustojuma gadījumā - 9: 3: 3: 1 vai (3: 1) 2. Ar polihibrīdu - (3: 1) n.
Nepilnīga dominance. Dominējošais gēns ne vienmēr pilnībā nomāc recesīvo gēnu. Šo parādību sauc nepilnīga dominance
... Nepilnīgas dominēšanas piemērs ir nakts skaistuma ziedu krāsas mantojums.
Pirmās paaudzes vienveidības citoloģiskie pamati un iezīmju sadalīšana otrajā paaudzē sastāv no homologu hromosomu atšķirībām un haploīdu dzimumšūnu veidošanās meiozē.
Dzimumšūnu tīrības hipotēze (likums) norāda: 1) dzimumšūnu veidošanās laikā katrā gametā nokļūst tikai viena alēle no pāra alēles, tas ir, gametas ir ģenētiski tīras; 2) hibrīda organismā gēni nehibridizējas (nesajaucas) un atrodas tīrā alēliskā stāvoklī.
Sadalīšanās parādību statistiskais raksturs. No hipotēzes par gametu tīrību izriet, ka segregācijas likums ir nejaušas gametu kombinācijas rezultāts, kurā ir dažādi gēni. Ņemot vērā gametu savienojuma nejaušo raksturu, kopējais rezultāts izrādās dabisks. No tā izriet, ka monohibrīda krustojumā attiecība 3: 1 (pilnīga dominējoša stāvokļa gadījumā) vai 1: 2: 1 (nepilnīgas dominējošas situācijas gadījumā) jāuzskata par likumsakarību, kuras pamatā ir statistikas parādības. Tas attiecas arī uz polihibrīda šķērsošanu. Precīza skaitlisko attiecību izpilde sadalīšanas laikā ir iespējama tikai ar lielu skaitu pētītu hibrīdu indivīdu. Tādējādi ģenētikas likumiem ir statistisks raksturs.
Pēcnācēju analīze. Krusta analīzeļauj noteikt, vai organisms dominējošajam gēnam ir homozigots vai heterozigots. Šim nolūkam indivīds tiek šķērsots, kura genotips jānosaka, un indivīds ir recesīvā gēna homozigots. Bieži viens no vecākiem tiek sakrustots ar kādu no pēcnācējiem. Šo šķērsojumu sauc atdodams
.
Dominējošā indivīda homozigotitātes gadījumā sadalīšana nenotiks:
Dominējošā indivīda heterozigotiskuma gadījumā notiek šķelšanās:
Mendela trešais likums. G. Mendela veica dihibrīdu zirņu augu krustojumu ar dzeltenām un gludām sēklām un zirņu augus ar zaļām un saburzītām sēklām (abas ir tīras līnijas), un pēc tam šķērsoja to pēcnācējus. Rezultātā viņš atklāja, ka katrs pazīmju pāris pēcnācēju sadalīšanas laikā uzvedas tāpat kā monohidrīda krustošanās laikā (sadalīts 3: 1), tas ir, neatkarīgi no otra pazīmju pāra.
Mendela trešais likums- pazīmju neatkarīgas kombinācijas (pārmantošanas) likums: sadalīšana katrai pazīmei notiek neatkarīgi no citām pazīmēm.
Neatkarīgas kombinācijas citoloģiskais pamats ir katra pāra homologo hromosomu atšķirību nejaušs raksturs dažādiem šūnu poliem meiozes laikā neatkarīgi no citiem homologo hromosomu pāriem. Šis likums ir spēkā tikai tad, ja gēni, kas ir atbildīgi par dažādu pazīmju attīstību, atrodas dažādās hromosomās. Izņēmums ir ķēdes mantojuma gadījumi.
Saistītais mantojums. Saķeres zudums
Ģenētikas attīstība ir parādījusi, ka ne visas īpašības tiek mantotas saskaņā ar Mendela likumiem. Tādējādi neatkarīgas gēnu mantošanas likums ir spēkā tikai gēniem, kas atrodas dažādās hromosomās.
Saistīto gēnu pārmantošanas modeļus 20. gadsimta 20. gadu sākumā pētīja T. Morgans un viņa studenti. XX gadsimts. Viņu izpētes objekts bija augļu muša Drosophila (tās dzīves ilgums ir īss, un gadā var iegūt vairākus desmitus paaudžu, tās kariotips sastāv tikai no četriem hromosomu pāriem).
Morgana likums: gēni, kas lokalizēti vienā hromosomā, tiek mantoti pārsvarā kopā.
Saistītie gēni
- gēni, kas atrodas vienā hromosomā.
Sajūga grupa
- visi vienas hromosomas gēni.
Noteiktā procentuālā daļā saķere var tikt salauzta. Saķeres traucējumu cēlonis ir šķērsošana (hromosomu šķērsošana) - hromosomu sekciju apmaiņa meiotiskās sadalīšanās profāzē. Šķērsošana ved uz ģenētiskā rekombinācija... Jo tālāk viens no otra atrodas gēni, jo biežāk starp tiem notiek krustošanās. Šī parādība ir balstīta uz konstrukciju ģenētiskās kartes- gēnu atrašanās vietas secības noteikšana hromosomā un aptuvenais attālums starp tiem.
Dzimumu ģenētika
Autosomas
- hromosomas, abiem dzimumiem vienādas.
Dzimumhromosomas (heterohromosomas)
- hromosomas, ar kurām vīriešu un sieviešu dzimums atšķiras viens no otra.
Cilvēka šūnā ir 46 hromosomas jeb 23 pāri: 22 autosomu pāri un 1 dzimuma hromosomu pāris. Dzimumhromosomas sauc par X un Y hromosomām. Sievietēm ir divas X hromosomas, bet vīriešiem - viena X un viena Y hromosoma.
Ir 5 hromosomu dzimuma noteikšanas veidi.
Hromosomu dzimuma noteikšanas veidi
| Veids | Piemēri |
| ♀ XX, ♂ XY | Tipiski zīdītājiem (ieskaitot cilvēkus), tārpiem, vēžveidīgajiem, lielākajai daļai kukaiņu (ieskaitot augļu mušas), lielākajai daļai abinieku, dažām zivīm |
| ♀ XY, ♂ XX | Tipiski putniem, rāpuļiem, dažiem abiniekiem un zivīm, dažiem kukaiņiem (lepidoptera) |
| ♀ XX, ♂ X0 | Atrasts dažos kukaiņos (Orthoptera); 0 nozīmē, ka nav hromosomu |
| ♀ X0, ♂ XX | Rodas dažiem kukaiņiem (Homoptera) |
| haplo-diploīds tips (♀ 2n, ♂ n) | Tas notiek, piemēram, bitēm un skudrām: tēviņi attīstās no neapaugļotām haploīdām olām (partenoģenēze), mātītes - no apaugļotām diploīdām olām. |
Ar dzimumu saistīts mantojums
- pazīmju mantojums, kuru gēni atrodas X un Y hromosomās. Dzimumhromosomas var saturēt gēnus, kas nav saistīti ar seksuālo īpašību attīstību.
Apvienojot XY, lielākajai daļai X hromosomas gēnu nav Y alēles pāra. Arī gēniem, kas atrodas Y hromosomā, nav alēļu X hromosomā. Šādus organismus sauc hemizigots
... Šajā gadījumā parādās recesīvs gēns, kas ir vienskaitļa genotipā. Tātad X hromosomā var būt gēns, kas izraisa hemofiliju (samazinātu asins recēšanu). Tad visi vīrieši, kuri saņēma šo hromosomu, cietīs no šīs slimības, jo Y hromosomā nav dominējošās alēles.
Asins ģenētika
Saskaņā ar AB0 sistēmu cilvēkiem ir 4 asins grupas. Asins grupu nosaka gēns I. Cilvēkiem asins grupu nodrošina trīs gēni IA, IB, I0. Pirmie divi ir kodominanti viens pret otru, un abi ir dominējošie attiecībā pret trešo. Tā rezultātā cilvēkam ir 6 asins grupas ģenētikā un 4 fizioloģijā.
| I grupa | 0 | I 0 I 0 | homozigota |
| II grupa | A | Es A I A | homozigota |
| Es esmu 0 | heterozigota | ||
| III grupa | V | Es B I B | homozigota |
| Es B I 0 | heterozigota | ||
| IV grupa | AB | Es A un B. | heterozigota |
Asinsgrupu attiecība populācijā dažādām tautām ir atšķirīga.
Asins grupu sadalījums pēc AB0 sistēmas dažādās tautās,%
Turklāt dažādu cilvēku asinis var atšķirties pēc Rh faktora. Asinis var būt Rh pozitīvs (Rh +) vai Rh negatīvs (Rh-). Šī attiecība dažādām tautām ir atšķirīga.
Rh faktora sadalījums starp dažādām tautām,%
| Tautība | Rh pozitīvs | Rh negatīvs |
| Austrālijas aborigēni | 100 | 0 |
| Amerikas indiāņi | 90–98 | 2–10 |
| Arābi | 72 | 28 |
| Baski | 64 | 36 |
| Ķīniešu | 98–100 | 0–2 |
| Meksikāņi | 100 | 0 |
| Skandināvu | 85 | 15 |
| Krievi | 86 | 14 |
| Eskimos | 99–100 | 0–1 |
| Japāņi | 99–100 | 0–1 |
Rh faktors asinīs nosaka R gēnu, R + sniedz informāciju par olbaltumvielu ražošanu (Rh pozitīvs proteīns), bet R gēns to nedara. Pirmais gēns dominē pār otro. Ja Rh + asinis tiek pārlietas cilvēkam ar Rh - asinīm, tad viņā veidojas specifiski aglutinīni, un atkārtota šādu asiņu ievadīšana izraisīs aglutināciju. Kad Rh sievietei attīstās auglis, kas no tēva manto pozitīvu Rh, var rasties Rh konflikts. Pirmā grūtniecība, kā likums, beidzas labi, un otrā grūtniecība beidzas ar bērna slimību vai nedzīvi dzimušu bērnu.
Gēnu mijiedarbība
Genotips nav tikai mehānisks gēnu kopums. Šī ir vēsturiski attīstīta gēnu sistēma, kas mijiedarbojas savā starpā. Precīzāk, mijiedarbojas nevis paši gēni (DNS molekulu sadaļas), bet gan uz to pamata izveidotie produkti (RNS un olbaltumvielas).
Gan alēliskie gēni, gan nealēliskie gēni var mijiedarboties.
Alēlisko gēnu mijiedarbība:
pilnīga dominēšana, nepilnīga dominance, kodominance.
Pilnīga kundzība
- parādība, kad dominējošais gēns pilnībā nomāc recesīvā gēna darbu, kā rezultātā attīstās dominējošā iezīme.
Nepilnīga dominance
- parādība, kad dominējošais gēns pilnībā nenomāc recesīvā gēna darbu, kā rezultātā attīstās starpposma iezīme.
Līdzjūtība
(neatkarīga izpausme) - parādība, kad abas alēles ir iesaistītas pazīmes veidošanā heterozigotā organismā. Cilvēkiem gēnu, kas nosaka asins grupu, attēlo vairāku alēļu virkne. Šajā gadījumā gēni, kas nosaka A un B asinsgrupas, ir viens pret otru kodominanti, un abi ir dominējošie attiecībā pret gēnu, kas nosaka 0 asins grupu.
Nelelelo gēnu mijiedarbība:
sadarbība, komplementaritāte, epistāze un polimerizācija.
Sadarbība
- parādība, kad, savstarpēji iedarbojoties diviem dominējošiem nealēliskiem gēniem, no kuriem katram ir sava fenotipiskā izpausme, veidojas jauna iezīme.
Papildināmība
- parādība, kad iezīme attīstās tikai ar divu dominējošu neallelisku gēnu savstarpēju darbību, no kuriem katrs atsevišķi neizraisa pazīmes attīstību.
Epistāze
- parādība, kad viens gēns (gan dominējošs, gan recesīvs) nomāc cita (ne-alēliska) gēna (gan dominējošā, gan recesīvā) darbību. Supresora gēns (supresors) var būt dominējošs (dominējošā epistāze) vai recesīvā (recesīvā epistāze).
Polimērisms
- parādība, kad vairāki nealēliski dominējošie gēni ir atbildīgi par līdzīgu ietekmi uz vienas pazīmes attīstību. Jo vairāk šādu gēnu ir genotipā, jo spilgtāka ir iezīme. Polimerizācijas fenomens tiek novērots, kad tiek mantotas kvantitatīvās iezīmes (ādas krāsa, ķermeņa svars, govju izslaukums).
Atšķirībā no polimerizācijas pastāv tāda parādība kā pleiotropija
- vairāku gēnu darbība, kad viens gēns ir atbildīgs par vairāku pazīmju attīstību.
Hromosomu iedzimtības teorija
Hromosomu iedzimtības teorijas galvenie noteikumi:
- hromosomām ir galvenā loma iedzimtībā;
- gēni atrodas hromosomā noteiktā lineārā secībā;
- katrs gēns atrodas noteiktā hromosomas vietā (lokusā); alēliskie gēni homologās hromosomās ieņem tos pašus lokusus;
- homologo hromosomu gēni veido saišu grupu; to skaits ir vienāds ar haploīdu hromosomu kopumu;
- ir iespējama alēlisko gēnu apmaiņa (šķērsošana) starp homologām hromosomām;
- gēnu šķērsošanas biežums ir proporcionāls attālumam starp tiem.
Nehromosomu mantojums
Saskaņā ar iedzimtības hromosomu teoriju galveno lomu iedzimtībā spēlē hromosomu DNS. Tomēr DNS ir atrodams arī mitohondrijos, hloroplastos un citoplazmā. Nehromosomu DNS sauc plazmīdas ... Šūnām nav īpašu mehānismu plazmīdu vienmērīgai izplatīšanai sadalīšanās procesā, tāpēc viena meitas šūna var saņemt vienu ģenētisko informāciju, bet otrā - pilnīgi atšķirīgu. Gēnu pārmantošana, kas atrodas plazmīdās, nepakļaujas Mendeļa mantojuma likumiem, un to loma genotipa veidošanā joprojām ir slikti saprotama.
Notiek ielāde ...