ОСНОВЫ ГЕНЕТИКИ Генетика Наука о закономерностях

ОСНОВЫ ГЕНЕТИКИ

Генетика • Наука о закономерностях и материальных основах наследственности и изменчивости организмов (и не только организмов) • Четыре уровня изучения: – Организменный (Мендель, 1865) – Клеточный (цитогенетический) (Морган, 1910) – Популяционный (Четвериков, 1908) – Молекулярный (Уотсон, Крик, 1953)

Наследственность - свойство • Повторять в ряду поколений сходные признаки, или: • Обеспечивать специфический характер онтогенеза в определенных условиях среды • Обеспечивает сохранение сходства и различий организмов в поколениях • Основа – репликация хромосом и равномерное распределение при делении клеток

Изменчивость - способность • Изменять свои признаки и свойства в результате изменения генетической информации или условий внешней среды

Задачи генетики • Выяснить возникновение сходства и различий • Выявить влияние окружающей среды на процесс реализации наследуемых признаков

Ген • Структурнофункциональная единица наследственности • Участок молекулы ДНК, кодирующий информацию о первичной структуре отдельного белка

Закономерности наследования Гибридологический метод • Законы Менделя: – При моногибридном скрещивании • Закон единообразия гибридов F 1 • Закон расщепления признаков у гибридов F 2 – Следствие: закон чистоты гамет – При дигибридном скрещивании • закон независимого наследования (свободного комбинирования)

Скрещивание серой и белой крыс P: F 1: F 2: ? x • Вопросы: – Какой признак доминирует? – Каковы генотипы родителей и потомства F 1? – Каковы фенотипы потомства F 2? – Каковы генотипы потомства F 2?

Скрещивание кроликов • Признаки: – – Короткая шерсть – B Длинная шерсть – b Черная окраска – А Белая окраска – а • Варианты скрещивания: – Aabb x aa. BB – Aa. BB x aabb – Aa. Bb x Aabb • Вопросы: – Фенотип родителей? – Какие гаметы у кроликов с данными генотипами? – Фенотип потомства всех вариантов скрещивания? – Схемы скрещивания (решетка Пеннета)

Причины отклонения от законов Менделя • Неодинаковая жизнеспособность гамет • Нарушение образования гамет при мейозе • Сцепление генов (при дигибр. скрещ. гены – в одной хромосоме) • Наследование, сцепленное с полом • Внеядерная наследственность • Различные типы взаимодействия генов

Взаимодействие аллельных генов • Полное доминирование – У гетерозигот в фенотипе проявл. 1 аллель (доминантный аллель полностью подавляет рецессивный) • Неполное доминирование (промежуточное наследование – У гетерозигот в фенотипе проявл. два аллеля (доминантный аллель не полностью подавляет рецессивный) • Кодоминирование – У гетерозигот полноценное проявление двух аллелей • Сверхдоминирование – У гетерозигот признак выражен больше, чем у домин. гомозигот • Множественный аллелизм – Аллелей больше, чем два

Взаимодействие неаллельных генов • Комплементарность – Доминантные аллели при совместном сочетании обусловливают новое проявление признаков в фенотипе • Эпистаз (рецессивный и доминантный) – Гены одного аллеля подавляют проявление второго • Полимерия – За 1 признак отвечают несколько пар неаллельных генов; чем больше генов – тем сильнее выражен признак • Плейотропия – Множественное действие генов (1 ген – несколько признаков)

Сцепленное наследование • Хромосомная теория наследственности (Т. Морган, 1910 г) – Наследственные единицы (гены) – в хромосомах – В определенном локусе; расположены линейно – Гены в 1 хромосоме наследуются сцепленно • Кол-во групп сцепления = гаплоидный набор – Между гомологичными хромосомами возможен обмен участками (кроссинговер) – Расстояние между генами - % кроссинговера (морганида) – Сила сцепления обратно зависит от расстояния между генами

Генетика пола. Соотношение половых хромосом • Организм – – – Человек Дрозофила Птицы Бабочки Кузнечики • Гаметы самок • Гаметы самцов – – – X; X X; Y X; X – – – X; Y X; X X; 0

Наследственные болезни • Сцепленные с полом – Х-хромосомные рецессивные • Гемофилия • Дальтонизм • Атрофия зрительных нервов – Х-хромосомные доминантные • Рахит (одна из форм) – Y-хромосомные • Ихтиоз (одна из форм) • Не сцепленные с полом – Рецессивные: • • • Серповидноклет. анемия Шизофрения Эпилепсия Глухота Альбинизм – Доминантные • Астигматизм • Катаракта • Аллергии