Закономерности наследования Наследственность •

Закономерности наследования

Наследственность • свойство живых организмов, обусловленное совокупностью генетических механизмов, обеспечивающих структурно-функциональную преемственность организмов в ряду поколений • генетические механизмы обусловливаются – закономерностями организации наследственного материала на генном, хромосомном, геномном уровнях – закономерностями взаимодействия генов в процессе реализации наследственного материала – поведением генов в ходе гаметогенеза и размножения

Наследование • это проявление наследственности • процесс воспроизведения в последовательных поколениях общего плана структурно- функциональной организации и отдельных признаков у особей определенного биологического вида • закономерности наследования обусловлены механизмами наследственности

Типы наследования • моногенное – аутосомное • доминантное • рецессивное • промежуточное – сцепленное с полом или гоносомное • Х-сцепленное – доминантное – рецессивное – промежуточное • Y-сцепленное или голандрическое • полигенное

Ме ндель Грегор Иоганн 1822— 1884 Австрийский естествоиспытатель, основоположник учения о наследственности. Применив статистические методы для анализа результатов по гибридизации сортов гороха, сформулировал закономерности передачи наследственных признаков (законы Менделя).

Законы Менделя описывают закономерности моногенного аутосомного наследования: • доминантного • рецессивного • промежуточного

Мендель открыл законы наследования на основе опытов по гибридизации разных сортов гороха • Гибридизация – это скрещивание особей с разными генотипами • моногибридное скрещивание - скрещивание, при котором учитывается наследование одной пары альтернативных признаков • дигибридное – учитывается наслдедование двух пар признаков • полигибридное –учитывается наследование более двух пар признаков

Особенности гибридологического метода Менделя • анализ начинается со скрещивания гомозиготных особей, так называемые чистые линии • анализируются отдельные альтернативные признаки • проводится точный количественный учет потомков с разной комбинацией признаков • наследование анализируемых признаков прослеживается в ряду поколений

Первый закон Менделя – закон единообразия гибридов первого поколения при скрещивании гомозиготных особей, анализируемых по одной паре альтернативных признаков, наблюдается единообразие гибридов первого поколения как по фенотипу, так и по генотипу

Второй закон Менделя – закон расщепления при скрещивании гибридов первого поколения (гетерозиготных организмов), анализируемых по одной паре альтернативных признаков, наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 1: 3, по генотипу в соотношении 1: 2: 1

Третий закон Менделя - закон независимого комбинирования признаков при скрещивании гомозиготных организмов, анализируемых по двум или более парам альтернативных признаков, во втором поколении наблюдается независимое комбинирование признаков и соответствующих им генов разных аллельных пар

Закон «чистоты гамет» • гамета диплоидного гибрида может нести лишь один из двух аллелей данного гена, привнесенных при оплодотворении разными родителями • гамета не может быть гибридной, поскольку она несет аллель одного из родителей в чистом виде, в котором он был привнесен гаметой этого родителя в гибридную зиготу

Условия выполнения законов Менделя • Законы Менделя являются универсальными для всех организмов при половом способе размножения и выполняются при соблюдении определенных условий: – гены разных аллельных пар должны находиться в разных хромосомах – между генами не должно быть сцепления и взаимодействия, кроме полного доминирования – равная вероятность образования гамет и зигот разного типа и равная вероятность выживания организмов с разными генотипами (в генотипе не должно быть летальных генов) – 100% пенетрантность, отсутствие плейотропии и мутаций – признаки, наследование которых подчиняется законам Менделя, называются менделирующими – все менделирующие признаки дискретны и контролируются моногенно

Отклонения от законов Менделя летальные гены • доминантный ген брахидактилии – у гетерозигот наблюдается короткопалость – гомозиготы нежизнеспособны • ген серповидно-клеточной анемии (Нb. S) – гетерозиготы (Hb. A, Hb. S) – жизнеспособны – гомозиготы нежизнеспособны взаимодействия генов • взаимодействия генов, за исключением полного доминирования

Полное доминирование • один ген полностью подавляет проявление другого гена • полностью выполняются законы Менделя • гомозиготы и гетерозиготы фенотипически не отличимы • доминантный ген проявляется как в гомо-, так и в гетерозиготном состоянии

Неполное доминирование (промежуточное наследование) • доминантный ген не полностью подавляет проявление рецессивного аллеля • у гибридов первого поколения проявляется промежуточное наследование • у гибридов второго поколения расщепление по фенотипу и по генотипу одинаково -1: 2: 1

Сверхдоминирование • доминантный ген в гетерозиготном состоянии проявляется сильнее, чем в гомозиготном • например: у дрозофилы есть летальный рецессивный ген (а) – рецессивные гомозиготы (аа) – погибают – доминантные гомозиготы (АА) – имеют нормальную жизнеспособность – гетерозиготы (Аа) – имеют повышенную жизнеспособность

Кодоминирование • гены аллельной пары равнозначны, ни один из них не подавляет действие другого, в случае присутствия в генотипе обоих генов, они оба проявляют свое действие • например: наследование групп крови по системе АВ 0; одновременное присутствие в генотипе аллелей JA JB обусловливает наличие в эритроцитов антигенов А и В и эритроциты такого типа относятся к IY группе крови; эти гены являются равноценными, кодоминантными

Множественный аллелизм • аллели, представленные более, чем двумя вариантами генов • наследование групп крови по системе АВ 0: три гена JA JB JО кодируют наследование 4 -х групп крови

Третий закон Менделя – закон независимого комбинирования признаков при скрещивании гомозиготных организмов, анализируемых по двум или более парам альтернативных признаков, во втором поколении наблюдается независимое комбинирование признаков и соответствующих им генов разных аллельных пар

Плодовая мушка дрозофила

Мутации окраски и формы глаз у плодовой мушки дрозофилы 1 дикий тип, красные глаза мутантные формы: 2 розовые глаза 3 белые глаза 4 уменьшенные плосковидные

Виды наследования • аутосомное • сцепленное с полом – доминантное – Х-сцепленное – рецессивное • доминантное • рецессивное – промежуточное • промежуточное – Y-сцепленное (голандрическое)