Proučava naslijeđe i varijabilnost tijela. Osnovni genetski koncepti

💖 Da li vam se sviđa? Podijelite link sa svojim prijateljima

Genetika- nauka koja proučava naslijeđe i varijabilnost organizama.
Nasljednost- sposobnost organizama da svoje karakteristike prenose s generacije na generaciju (osobine strukture, funkcije, razvoja).
Varijabilnost- sposobnost organizama da steknu nove karakteristike. Nasljednost i varijabilnost su dva suprotna, ali međusobno povezana svojstva organizma.

Nasljednost

Osnovni koncepti
Gen i aleli. Jedinica nasljedne informacije je gen.
Gene(sa stanovišta genetike) - dio hromozoma koji određuje razvoj jedne ili više karakteristika u organizmu.
Alele- različita stanja istog gena, locirana u određenom lokusu (regiji) homolognih hromozoma i koja određuju razvoj jedne određene osobine. Homologni hromozomi prisutni su samo u ćelijama koje sadrže diploidni set hromozoma. Ne nalaze se u polnim ćelijama (gametama) eukariota ili prokariota.

Znak (fen za kosu)- neki kvalitet ili svojstvo po kojem se jedan organizam može razlikovati od drugog.
Dominacija- fenomen prevladavanja osobine jednog od roditelja u hibridu.
Dominantna osobina- osobina koja se javlja kod prve generacije hibrida.
Recesivna osobina- osobina koja spolja nestaje u prvoj generaciji hibrida.

Dominantne i recesivne osobine kod ljudi

Znakovi
dominantan recesivan
Patuljastost Normalna visina
polidaktilija (polidaktilija) Norm
Kovrdžava kosa Ravna kosa
Ne crvena kosa crvena kosa
Rana ćelavost Norm
Duge trepavice Kratke trepavice
Velike oči Male oči
smeđe oči Plave ili sive oči
Kratkovidnost Norm
Vid u sumrak (noćno sljepilo) Norm
Pege na licu Bez pjega
Normalno zgrušavanje krvi Slabo zgrušavanje krvi (hemofilija)
Vizija boja Nedostatak vida boja (sljepilo za boje)

Dominantni alel - alel koji određuje dominantnu osobinu. Označeno velikim latiničnim slovom: A, B, C, ….
Recesivni alel - alel koji određuje recesivnu osobinu. Označava se latiničnim malim slovom: a, b, c, ….
Dominantni alel osigurava razvoj osobine i u homo- i u heterozigotnom stanju, dok se recesivni alel manifestira samo u homozigotnom stanju.
Homozigot i heterozigot. Organizmi (zigoti) mogu biti homozigotni ili heterozigotni.
Homozigotni organizmi imaju dva identična alela u svom genotipu - oba dominantna ili oba recesivna (AA ili aa).
Heterozigotni organizmi imaju jedan od alela u dominantnom obliku, a drugi u recesivnom obliku (Aa).
Homozigotne osobe ne proizvode cijepanje u sljedećoj generaciji, dok heterozigotne individue proizvode cijepanje.
Različiti alelni oblici gena nastaju kao rezultat mutacija. Gen može mutirati više puta, stvarajući mnogo alela.
Višestruki alelizam - fenomen postojanja više od dva alternativna alelna oblika gena, koji imaju različite manifestacije u fenotipu. Dva ili više stanja gena su rezultat mutacija. Niz mutacija uzrokuje pojavu niza alela (A, a1, a2, ..., an, itd.), koji su međusobno u različitim dominantno-recesivnim odnosima.
Genotip - ukupnost svih gena jednog organizma.
Fenotip - ukupnost svih karakteristika organizma. To uključuje morfološke (spoljašnje) karakteristike (boja očiju, boja cvetova), biohemijske (oblik strukturnog proteina ili molekule enzima), histološke (oblik i veličina ćelija), anatomske, itd. S druge strane, karakteristike se mogu podeliti na kvalitativno (boja očiju) i kvantitativno (tjelesna težina). Fenotip zavisi od genotipa i uslova sredine. Razvija se kao rezultat interakcije genotipa i uslova okoline. Potonji u manjoj mjeri utiču na kvalitativne karakteristike, a u većoj na kvantitativne.
Ukrštanje (hibridizacija). Jedna od glavnih metoda genetike je ukrštanje, odnosno hibridizacija.
Hibridološka metoda - ukrštanje (hibridizacija) organizama koji se međusobno razlikuju po jednoj ili više karakteristika.
Hibridi - potomci od ukrštanja organizama koji se međusobno razlikuju po jednoj ili više karakteristika.
U zavisnosti od broja karakteristika po kojima se roditelji razlikuju jedni od drugih, razlikuju se različite vrste ukrštanja.
Monohibridno ukrštanje - ukrštanje u kojem se roditelji razlikuju samo po jednoj osobini.
Dihibridno ukrštanje - ukrštanje u kojem se roditelji razlikuju po dvije karakteristike.
Polihibridno ukrštanje - ukrštanje u kojem se roditelji razlikuju po nekoliko karakteristika.
Za snimanje rezultata križanja koriste se sljedeće opšte prihvaćene oznake:
R - roditelji (od lat. roditeljski- roditelj);
F - potomstvo (od lat. sinovlje- potomci): F 1 - hibridi prve generacije - direktni potomci roditelja P; F 2 - hibridi druge generacije - potomci od ukrštanja F 1 hibrida jedni s drugima, itd.
♂ - muško (štit i koplje - znak Marsa);
♀ - žensko (ogledalo sa drškom - znak Venere);
X - ikona križanja;
: - cijepanje hibrida, razdvaja digitalne omjere klasa potomaka koji se razlikuju (po fenotipu ili genotipu).
Hibridološku metodu razvio je austrijski prirodnjak G. Mendel (1865). Koristio je samooplodne biljke vrtnog graška. Mendel je prešao čiste linije (homozigotne osobe) koje su se međusobno razlikovale po jednoj, dvije ili više karakteristika. Dobio je hibride prve, druge itd. generacije. Mendel je matematički obradio dobijene podatke. Dobijeni rezultati su formulisani u obliku zakona naslijeđa.

G. Mendelovi zakoni

Mendelov prvi zakon. G. Mendel je ukrstio biljke graška sa žutim sjemenkama i biljke graška sa zelenim sjemenkama. Obje su bile čiste linije, odnosno homozigoti.

Mendelov prvi zakon - zakon uniformnosti hibrida prve generacije (zakon dominacije): Kada se ukrste čiste linije, svi hibridi prve generacije pokazuju jednu osobinu (dominantnu).
Mendelov drugi zakon. Nakon toga, G. Mendel je ukrštao prve generacije hibrida.

Mendelov drugi zakon je zakon cijepanja karaktera: Hibridi prve generacije, kada se ukrštaju, dijele se u određenom brojčanom omjeru: jedinke s recesivnom manifestacijom osobine čine 1/4 ukupnog broja potomaka.

Segregacija je pojava u kojoj ukrštanje heterozigotnih jedinki dovodi do stvaranja potomstva, od kojih neki nose dominantnu osobinu, a neki - recesivnu. U slučaju monohibridnog ukrštanja ovaj odnos je sljedeći: 1AA:2Aa:1aa, odnosno 3:1 (u slučaju potpune dominacije) ili 1:2:1 (u slučaju nepotpune dominacije). U slučaju dihibridnog ukrštanja - 9:3:3:1 ili (3:1) 2. Sa polihibridom - (3:1) n.
Nepotpuna dominacija. Dominantni gen ne potiskuje uvijek u potpunosti recesivni gen. Ovaj fenomen se zove nepotpuna dominacija . Primjer nepotpune dominacije je nasljeđivanje boje cvijeća noćne ljepote.

Citološka osnova uniformnosti prve generacije i cijepanje karaktera u drugoj generaciji sastoje se u divergenciji homolognih hromozoma i formiranju haploidnih zametnih ćelija u mejozi.
Hipoteza (zakon) čistoće gameta navodi: 1) prilikom formiranja zametnih ćelija u svaku gametu ulazi samo jedan alel iz alelnog para, odnosno gamete su genetski čiste; 2) u hibridnom organizmu geni se ne hibridiziraju (ne miješaju) i nalaze se u čistom alelnom stanju.
Statistička priroda fenomena cijepanja. Iz hipoteze o čistoći gameta slijedi da je zakon segregacije rezultat slučajne kombinacije gameta koje nose različite gene. S obzirom na slučajnu prirodu veze gameta, ukupni rezultat se ispostavlja prirodnim. Iz toga proizilazi da kod monohibridnog ukrštanja odnos 3:1 (u slučaju potpune dominacije) ili 1:2:1 (u slučaju nepotpune dominacije) treba posmatrati kao obrazac zasnovan na statističkim fenomenima. Ovo važi i za slučaj polihibridnog ukrštanja. Tačna implementacija numeričkih odnosa tokom cijepanja moguća je samo kod velikog broja hibridnih jedinki koje se proučavaju. Dakle, zakoni genetike su statističke prirode.
Analiza potomstva. Analiza krsta omogućava vam da odredite da li je organizam homozigotan ili heterozigotan za dominantni gen. Da bi se to postiglo, jedinka čiji se genotip mora utvrditi se ukršta sa jedinkom homozigotom za recesivni gen. Često se jedan od roditelja ukršta sa jednim od potomaka. Ovaj prelaz se zove povratno .
U slučaju homozigotnosti dominantne jedinke, do razdvajanja neće doći:

U slučaju heterozigotnosti dominantne jedinke, doći će do cijepanja:

Mendelov treći zakon. G. Mendel je izvršio dihibridno ukrštanje biljaka graška sa žutim i glatkim sjemenkama i biljaka graška sa zelenim i naboranim sjemenkama (oboje su čiste linije), a zatim je ukrstio njihove potomke. Kao rezultat toga, otkrio je da se svaki par osobina, kada se razdvoji u potomstvu, ponaša na isti način kao kod monohibridnog ukrštanja (split 3:1), odnosno nezavisno od drugog para osobina.

Mendelov treći zakon- zakon nezavisnog kombinovanja (nasleđivanja) osobina: razdvajanje za svaku osobinu se dešava nezavisno od drugih osobina.

Citološka osnova nezavisne kombinacije je slučajna priroda divergencije homolognih hromozoma svakog para na različite polove ćelije tokom procesa mejoze, bez obzira na druge parove homolognih hromozoma. Ovaj zakon vrijedi samo ako se geni odgovorni za razvoj različitih osobina nalaze na različitim kromosomima. Izuzetak su slučajevi povezanog nasljeđivanja.

Lančano nasleđe. Gubitak adhezije

Razvoj genetike pokazao je da se sve osobine ne nasljeđuju u skladu s Mendelovim zakonima. Dakle, zakon nezavisnog nasljeđivanja gena vrijedi samo za gene koji se nalaze na različitim kromosomima.
Obrasce povezanog nasljeđivanja gena proučavali su T. Morgan i njegovi učenici ranih 20-ih godina. XX vijek Predmet njihovog istraživanja bila je voćna mušica Drosophila (životni vijek joj je kratak, a godišnje se može dobiti nekoliko desetina generacija; kariotip se sastoji od samo četiri para hromozoma).
Morganov zakon: geni lokalizirani na istom kromosomu nasljeđuju se pretežno zajedno.
Povezani geni - geni koji leže na istom hromozomu.
Grupa kvačila - svi geni na jednom hromozomu.
U određenom procentu slučajeva može doći do prekida adhezije. Razlog za narušavanje kohezije je crossing (ukrštanje hromozoma) - razmjena hromozomskih sekcija u profazi I mejotičke diobe. Prelazak vodi do genetska rekombinacija. Što su geni dalje locirani jedan od drugog, to češće dolazi do križanja između njih. Konstrukcija je zasnovana na ovom fenomenu genetske karte- određivanje sekvence gena na hromozomu i približne udaljenosti između njih.

Genetika seksa

Autosome - hromozomi koji su isti kod oba pola.
Spolni hromozomi (heterohromozomi) - hromozomi na kojima se muški i ženski spol međusobno razlikuju.
Ljudska ćelija sadrži 46 hromozoma, odnosno 23 para: 22 para autosoma i 1 par polnih hromozoma. Spolni hromozomi se nazivaju X i Y hromozomi. Žene imaju dva X hromozoma, a muškarci jedan X i jedan Y hromozom.
Postoji 5 tipova hromozomskog određivanja pola.

Vrste hromozomskog određivanja pola

Tip Primjeri
♀ XX, ♂ HY Karakteristično za sisare (uključujući ljude), crve, rakove, većinu insekata (uključujući voćne mušice), većinu vodozemaca, neke ribe
♀ XY, ♂ XX Karakteristično za ptice, gmizavce, neke vodozemce i ribe, neke insekte (Lepidoptera)
♀ XX, ♂ X0 Javlja se kod nekih insekata (orthoptera); 0 znači da nema hromozoma
♀ X0, ♂ XX Nalazi se kod nekih insekata (homoptera)
haplo-diploidni tip (♀ 2n, ♂ n) Nalazi se, na primjer, kod pčela i mrava: mužjaci se razvijaju iz neoplođenih haploidnih jaja (partenogeneza), ženke iz oplođenih diploidnih jaja.

Naslijeđe vezano za spol - nasljeđivanje osobina čiji se geni nalaze na X i Y hromozomima. Spolni hromozomi mogu sadržavati gene koji nisu povezani s razvojem seksualnih karakteristika.
U kombinaciji XY, većina gena koji se nalaze na X hromozomu nemaju alelni par na Y hromozomu. Takođe, geni koji se nalaze na Y hromozomu nemaju alele na X hromozomu. Takvi organizmi se nazivaju hemizigot . U ovom slučaju pojavljuje se recesivni gen, koji je prisutan u jednini u genotipu. Dakle, X hromozom može sadržavati gen koji uzrokuje hemofiliju (smanjeno zgrušavanje krvi). Tada će svi muškarci koji su primili ovaj hromozom patiti od ove bolesti, jer Y hromozom ne sadrži dominantni alel.

Genetika krvi

Prema ABO sistemu, ljudi imaju 4 krvne grupe. Krvna grupa je određena genom I. Kod ljudi krvnu grupu određuju tri gena IA, IB, I0. Prva dva su kodominantna jedan prema drugom, a oba su dominantna u odnosu na treći. Kao rezultat toga, osoba ima 6 krvnih grupa prema genetici, a 4 prema fiziologiji.

Grupa I 0 I 0 I 0 homozigota
Grupa II A I A I A homozigota
I A I 0 heterozigota
III grupa IN I B I B homozigota
I B I 0 heterozigota
IV grupa AB I A I B heterozigota

Različiti narodi imaju različite omjere krvnih grupa u populaciji.

Raspodjela krvnih grupa po sistemu AB0 u različitim nacijama,%

Osim toga, krv različitih ljudi može se razlikovati u Rh faktoru. Krv može biti Rh pozitivna (Rh +) ili Rh negativna (Rh -). Ovaj omjer varira među različitim nacijama.

Raspodjela Rh faktora među različitim narodima,%

Nacionalnost Rh pozitivan Rh negativan
Australijski Aboridžini 100 0
Američki Indijanci 90–98 2–10
Arapi 72 28
Basque 64 36
Kineski 98–100 0–2
Meksikanci 100 0
Norse 85 15
Rusi 86 14
Eskimi 99–100 0–1
Japanski 99–100 0–1

Rh faktor u krvi je određen genom R. R + daje informacije o proizvodnji proteina (Rh-pozitivni protein), ali R gen ne. Prvi gen je dominantan nad drugim. Ako se Rh + krv transfundira osobi s Rh – krvlju, tada se u njoj stvaraju specifični aglutinini, a ponovljena primjena takve krvi izaziva aglutinaciju. Kada Rh žena razvije fetus koji je naslijedio Rh pozitivan od oca, može doći do Rh konflikta. Prva trudnoća se po pravilu završava bezbedno, a druga se završava bolešću deteta ili mrtvorođenim.

Interakcija gena

Genotip nije samo mehanički skup gena. Ovo je istorijski uspostavljen sistem gena koji međusobno djeluju. Preciznije, nisu u interakciji sami geni (dijelovi molekula DNK), već proizvodi nastali iz njih (RNA i proteini).
I alelni i nealelni geni mogu komunicirati.
Interakcija alelnih gena: potpuna dominacija, nepotpuna dominacija, sudominacija.
Potpuna dominacija - pojava kada dominantni gen potpuno potiskuje rad recesivnog gena, što rezultira razvojem dominantne osobine.
Nepotpuna dominacija - pojava kada dominantni gen ne potisne u potpunosti rad recesivnog gena, uslijed čega se razvija srednja osobina.
Kodominacija (nezavisna manifestacija) je pojava kada oba alela učestvuju u formiranju osobine u heterozigotnom organizmu. Kod ljudi, gen koji određuje krvnu grupu predstavljen je nizom višestrukih alela. U ovom slučaju, geni koji određuju krvne grupe A i B su kodominantni jedni u odnosu na druge, a oba su dominantna u odnosu na gen koji određuje krvnu grupu 0.
Interakcija nealelnih gena: saradnja, komplementarnost, epistaza i polimerizacija.
Saradnja - pojava kada se međusobnim djelovanjem dva dominantna nealelna gena, od kojih svaki ima svoju fenotipsku manifestaciju, formira nova osobina.
Komplementarnost - pojava kada se osobina razvija samo međusobnim djelovanjem dva dominantna nealelna gena, od kojih svaki pojedinačno ne uzrokuje razvoj osobine.
Epistaza - pojava kada jedan gen (i dominantan i recesivan) potiskuje djelovanje drugog (nealelnog) gena (i dominantnog i recesivnog). Gen supresor može biti dominantan (dominantna epistaza) ili recesivan (recesivna epistaza).
Polimerizam - pojava kada je više nealelnih dominantnih gena odgovorno za slične efekte na razvoj iste osobine. Što je više takvih gena prisutnih u genotipu, to je svojstvo izraženije. Fenomen polimerizacije se uočava prilikom nasljeđivanja kvantitativnih osobina (boja kože, tjelesna težina, mliječnost krava).
Za razliku od polimerizacije, postoji fenomen kao npr pleiotropija - višestruko djelovanje gena, kada je jedan gen odgovoran za razvoj više osobina.

Hromozomska teorija nasljeđa

Osnovne odredbe hromozomske teorije nasljeđa:

  • Hromozomi igraju vodeću ulogu u naslijeđu;
  • geni se nalaze na hromozomu u određenom linearnom nizu;
  • svaki gen se nalazi na određenom mjestu (lokusu) hromozoma; alelni geni zauzimaju identične lokuse na homolognim hromozomima;
  • geni homolognih hromozoma formiraju vezu; njihov broj je jednak haploidnom setu hromozoma;
  • moguća je izmjena alelnih gena (crossing over) između homolognih hromozoma;
  • Učestalost križanja između gena proporcionalna je udaljenosti između njih.

Nehromozomsko nasljeđivanje

Prema kromosomskoj teoriji nasljeđa, DNK hromozoma igra vodeću ulogu u naslijeđu. Međutim, DNK se također nalazi u mitohondrijima, hloroplastima i u citoplazmi. Nehromozomska DNK se naziva plazmidi . Ćelije nemaju posebne mehanizme za ujednačenu distribuciju plazmida tokom diobe, tako da jedna ćelija kćer može primiti jednu genetsku informaciju, a druga - potpuno drugu. Nasljeđivanje gena sadržanih u plazmidima ne poštuje Mendelove zakone nasljeđivanja, a njihova uloga u formiranju genotipa još nije dovoljno proučena.

Naslijeđe je svojstvo svih živih organizama da svoje karakteristike i svojstva prenose s generacije na generaciju.

Obrasce po kojima se osobine prenose s generacije na generaciju prvi je otkrio veliki češki naučnik Gregor Mendel (1822-1884)

Monohibridno ukrštanje je ukrštanje oblika koji se međusobno razlikuju po jednom paru proučavanih alternativnih osobina, za koje su odgovorni aleli jednog gena.

Monogeno nasljeđivanje, proučavano tokom monohibridnog ukrštanja, je nasljeđivanje osobine za čiju je manifestaciju odgovoran jedan gen, a čiji se različiti oblici nazivaju aleli. Na primjer, u monohibridnom križanju između dvije čiste linije biljaka koje su homozigotne po odgovarajućim osobinama - jedna sa žutim sjemenom (dominantna osobina) i druga sa zelenim sjemenom (recesivno svojstvo), možemo očekivati ​​da će prva generacija imati samo žuto sjeme, jer je alel žuto sjeme dominantan nad zelenim alelom.

Kod monohibridnog ukrštanja, primjećuje se Mendelov prvi zakon (zakon uniformnosti) prema kojem, kada se ukrštaju homozigotni organizmi, njihovi F1 potomci pokazuju samo jednu alternativnu osobinu (dominantnu), a druga je u latentnom (recesivnom) stanju. F1 potomci su ujednačeni po fenotipu i genotipu. Prema Mendelovom drugom zakonu (zakon segregacije), kada se ukrštaju heterozigoti, njihovo F2 potomstvo pokazuje segregaciju prema genotipu u omjeru 1:2:1 i prema fenotipu u odnosu 3:1.

Analizirajuće ukrštanje je ukrštanje hibridne jedinke sa jedinkom homozigotom za recesivne alele, odnosno „analizatorom“. Značenje ukrštanja za analizu je da potomci analiziranog ukrštanja nužno nose jedan recesivni alel iz „analizatora“, nasuprot kojem bi se trebali pojaviti aleli dobijeni iz analiziranog organizma. Za analitičko ukrštanje (isključujući slučajeve interakcije gena) karakteristično je da se cijepanje po fenotipu poklapa sa cijepanjem po genotipu među potomcima. Dakle, analiza ukrštanja omogućava određivanje genotipa i omjera gameta različitih tipova koje formira analizirana jedinka.

Mendel je, provodeći eksperimente na analitičkom ukrštanju biljaka graška s bijelim cvjetovima (aa) i ljubičastim heterozigotima (Aa), dobio rezultat od 81 prema 85, što je gotovo jednako omjeru 1:1. Utvrdio je da kao rezultat ukrštanja i formiranja heterozigota, aleli se ne miješaju jedni s drugima i nakon toga se pojavljuju u svom „čistom obliku“. Nakon toga, Bateson je, na ovoj osnovi, formulirao pravilo čistoće gameta.

Dihibridno ukrštanje (Mendelov 3. zakon):

Dihibrid je ukrštanje roditeljskih parova koji se međusobno razlikuju u alternativnim verzijama dvije osobine (dva para alela). Na primjer, Mendel je ukrštao čiste biljke graška za dvije osobine (digomozigot) sa dominantnim (žuta boja i glatka površina sjemena) i recesivnim (zelena boja i naborana površina sjemena) osobinama: AA BB x aa bb.

Ukrštanjem Fl hibrida (AaBb x AaBb) jedan s drugim, Mendel je dobio 4 fenotipske klase hibridnih F2 sjemenki graška u kvantitativnom odnosu: 9 žuto glatko: 3 žuto naborano: 3 zeleno glatko: 1 zeleno naborano. Međutim, za svaki par znakova (9 žlijezda + 3 žlijezde: 3 zelene + 1 zelene; 9 žlijezda + 3 žlijezde: 3 bore + 1 bora), podjela u F2 je ista kao kod monohibridnog ukrštanja, tj. 3:1 Prema tome, nasljeđivanje za svaki par karakteristika se javlja nezavisno jedna od druge.

U dihibridnom ukrštanju čistih biljaka graška (AABB x aabb), F1 hibridi su bili fenotipski i genotipski ujednačeni (AaBb) u skladu s prvim Mendelovim zakonom. Međusobnim ukrštanjem diheterozigotnih jedinki graška dobijena je druga generacija hibrida sa četiri fenotipske kombinacije dva para karaktera (2 2). To se objašnjava činjenicom da se tokom mejoze kod hibridnih organizama iz svakog para homolognih hromozoma u anafazi 1 po jedan kromosom pomiče na polove. Zbog nasumične divergencije očinskog i majčinog hromozoma, gen A može završiti u istoj gameti sa genom B ili genom B. Slično će se desiti i sa genom a. Dakle, hibridi formiraju četiri tipa gameta: AB, Ab, aB, ab. Formiranje svakog od njih je jednako vjerovatno. Slobodna kombinacija takvih gameta dovodi do formiranja četiri varijante fenotipova u omjeru 9:3:3:3:1 i 9 klasa genotipova.

I kod mono- i kod dihibridnog ukrštanja, F1 potomci su ujednačeni i po fenotipu i po genotipu (manifestacija Mendelovog prvog zakona). U generaciji F2 dolazi do cijepanja za svaki par osobina prema fenotipu u omjeru 3:1 (Mendelov drugi zakon). Ovo ukazuje na univerzalnost Mendelovih zakona nasljeđivanja za osobine ako se njihovi definirajući geni nalaze u različitim parovima homolognih hromozoma i nasljeđuju se nezavisno jedan od drugog. 5. Kakva će biti segregacija prema genotipu i fenotipu u F2 ako se hibridi druge generacije dihibridnih ukrštanja (vidi Punnettovu mrežu) razmnožavaju samooprašivanjem? Prema fenotipu, podjela će biti 9:3:3:1, a prema genotipu će postojati 9 klasa genotipova. 6. Koliki broj tipova gameta formiraju jedinke sa genotipovima AaBbCcDd i aaBbDdKkPp? Broj tipova gameta (N) heterozigotnih organizama određen je formulom: N = 2 n, gdje je n broj heterozigota. U našem slučaju, dva navedena genotipa su heterozigotna za četiri osobine, pa je n jednako 4, odnosno formiraju po 16 tipova gameta.

1. Voće, njihova klasifikacija, načini rasprostranjenja u prirodi.

Klasifikacija voća.

1. Majka je nosilac gena za daltonizam, otac normalno vidi boje. Kao simptom, daltonizam mogu naslijediti njihova djeca.

Ulaznica broj 21

1. Vrste odnosa između organizama u populacijama.

Vrsta je skup jedinki koje su slične jedna drugoj i križane. Raspada se na manje prirodne grupe jedinki - populacije koje naseljavaju odvojena, relativno mala područja raspona date vrste.

Populacija je grupa jednovrstnih organizama koji zauzimaju određeno područje unutar rasprostranjenosti vrste, koji se slobodno križaju i djelomično ili potpuno izolovani od drugih populacija,
Postojanje vrsta u obliku populacija posledica je heterogenosti spoljašnjih uslova.

Međusobni odnosi organizama u populacijama.

Organizmi koji čine populaciju povezani su jedni s drugima kroz različite odnose.

Oni se međusobno takmiče za određene vrste resursa, mogu jesti jedni druge ili, naprotiv, zajedno se braniti od grabežljivca. Unutrašnji odnosi u populacijama su veoma složeni i kontradiktorni. Reakcije pojedinaca na promjene uslova života i reakcije stanovništva često se ne poklapaju. Smrt pojedinačnih oslabljenih organizama (na primjer, od grabežljivaca) može poboljšati kvalitativni sastav populacije (uključujući kvalitetu nasljednog materijala dostupnog populaciji) i povećati njenu sposobnost preživljavanja u promjenjivim uvjetima okoline.

Postojanje u obliku populacija povećava unutrašnju raznolikost vrste, njenu otpornost na lokalne promjene uslova života i omogućava joj da se učvrsti u novim uvjetima. Smjer i brzina evolucijskih promjena koje se dešavaju unutar vrste u velikoj mjeri zavise od svojstava populacija.

Procesi formiranja novih vrsta nastaju u promjenama svojstava

2.Karakteristike angiospermi. Klasifikacija angiospermi.

3.Pogledajte školjke mekušaca i pronađite sličnosti i razlike u strukturi ljuske.

Kod školjkaša: Na primjer, Bezubi ima 1) školjku 2) sifone 3) nogu 4) plašt 5) škrge 6) mjesto pričvršćivanja mišića aduktora. Kod školjkaša školjka se sastoji od dva zaliska spojena na dorzalnoj strani elastičnim ligamentom. Postoje mišići za zatvaranje koji zatvaraju školjku. Sličnosti sa glavonošcima:

Oko usta se nalaze pipci, ili ruke, koje sjede s nekoliko redova jakih sisa i imaju snažne mišiće. Pipci glavonožaca, poput lijevka, homolozi su dijela noge. U embrionalnom razvoju, pipci se polažu na ventralnu stranu iza usta od pupoljka noge, ali se zatim pomiču naprijed i okružuju usni otvor. Pipci i lijevak inervirani su pedalnim ganglionom, a tu je i školjka.

Osnove doktrine naslijeđa i varijabilnosti

Opcija I

Vježba 1.

1. Sposobnost organizama da steknu nove karakteristike u procesu života naziva se:

2. Somatske ćelije kod većine životinja, viših biljaka i ljudi su

3. Skup hromozoma u ljudskim somatskim ćelijama jednak je:

a) 48 b) 46 c) 44 d) 23

4. Pojedinci čije potomstvo NE detektira se cijepanje karakteristike, nazvano:

a) hibrid b) homozigot c) heterozigot d) hemizigot

5. Osobina koja se pojavljuje u hibridnoj generaciji naziva se:

a) dominantan b) recesivan c) hibrid d) mutant

6. Fenotip je kombinacija:

a) Recesivni geni b) Dominantni geni

c) Eksterno ispoljene karakteristike d) Genotipovi iste vrste

7. Gen:

a) Jedinica nasljedne informacije b) Odsjek I-RNA molekula

c) Deo DNK d) Sadrži određeni skup nukleotida

8. Hibridi 1. generacije sa monohibridnim ukrštanjem homozigotnih jedinki

uniforma

b) Detektovano je fenotipsko cijepanje - 1:3:1

c) Utvrđeno je fenotipsko cijepanje - 1:1

d) Detektovano je fenotipsko cijepanje - 1:2:1

9. Mendelov drugi zakon:

a) Opisuje dihibridno ukrštanje

b) Pošteno kada se ukrštaju dva heterozigota jedan s drugim

c) Tvrdnje da kada se heterozigoti ukrste jedni s drugima, uočava se podjela fenotipa 3:1

10. Dihibridno ukrštanje:

a) ovo je ukrštanje dva para alelnih gena

b) fundamentalno različito od monohibridnog ukrštanja

c) omogućili identifikaciju rekombinacije osobina

d) leži u osnovi Mendelovog trećeg zakona

11. Prilikom ukrštanja jedinki sa genotipovima aa i aa, uočava se cijepanje u potomstvu prema

fenotip u odnosu

12. Upareni geni koji se nalaze na homolognim hromozomima i određuju boju

cvjetovi graška se nazivaju

a) vezani b) recesivni c) dominantni d) alelni

13. Pojedinac sa genotipom AAVb proizvodi gamete:

a) AB, Av, aV, av b) AB, Av c) Av, aV d) Aa, Vv, AA, VV

14. Jezgro ljudskog jajeta sadrži 23 hromozoma, a jezgro muške ćelije sadrži:

a) 24 b) 23 c) ​​46 d) 32

15. Kromosomski set ženskih zametnih stanica sadrži:

a) dva XX hromozoma b) 22 autosoma i jedan X hromozom

c) 44 autosoma i jedan X hromozom d) 44 autosoma i dva X hromozoma

16. Može li kćerka dobiti hemofiliju ako joj je otac hemofiličar? :

a) možda, jer Gen za hemofiliju nalazi se na Y hromozomu

b) možda ako je majka nosilac gena za hemofiliju

c) ne može, jer ona je heterozigotna za X hromozom

d) ne može ako je majka nosilac gena za hemofiliju

17. Granice fenotipske varijabilnosti se nazivaju:
a) Serija varijacije b) Kriva varijacije c) Norma reakcije d) Modifikacija
18. Rotiranje dijela hromozoma za 180° naziva se...
a) Translokacija b) Dupliciranje c) Brisanje d) Inverzija

19. Varijacija koja ne utiče na gene organizma i ne menja nasledno

materijal se zove...
a) Genotipska varijabilnost b) Kombinativna varijabilnost
c) Mutacijska varijabilnost d) Fenotipska varijabilnost

20. Mutacije koje se javljaju u zametnim ćelijama nazivaju se...
a) Somatski b) Generativni c) Povoljan d) Genetski

21. Gubitak četiri nukleotida u DNK je:

a) mutacija gena; b) hromozomska mutacija; c) genomska mutacija.

22. Norma reakcije osobine:

a) je naslijeđen; b) zavisi od sredine; c) nastaje u ontogenezi.

Zadatak 2.

1. Mutacije za razliku od modifikacija:

a) se nasljeđuju b) se ne nasljeđuju

c) nastaju nasumično d) odgovaraju uticaju spoljašnje sredine

e) nastaju pod uticajem zračenja f) su uvek dominantne

2. Somatske mutacije:

a) manifestiraju se u organizmima u kojima su nastali; b) nisu naslijeđeni;

c) Manifestuje se u potomstvu; d) Javljaju se u ćelijama tela;

e) Može se naslijediti; e) Nastaju u gametama.

Zgrada 3.

Utakmica:

Između tipova varijabilnosti i njihovih karakteristika.

karakteristika: Vrsta varijabilnosti:

  1. Ima grupni karakter. A) modifikacija;
  2. Ima individualni karakter. B) mutacijski.
  3. Naslijeđeno.
  4. Nije naslijeđen.
  5. Zbog normalne reakcije organizma.
  6. Neadekvatan promjenama uslova okoline.

Zadatak 4.

Odredi tačan i netačan prijedlog:

1. Downov sindrom je uzrokovan hromozomskom mutacijom.

2. Genske i tačkaste mutacije su sinonimi.

3. Promjene osobina uzrokovane faktorima sredine nisu naslijeđene.

4. Mutacije koje su nespojive sa životom nazivaju se smrtonosnim.

5. Mutacije u somatskim ćelijama su naslijeđene.

6. Izvor kombinativne varijabilnosti je mejoza.

7. Poliploidija je uzrokovana hromozomskom mutacijom.

8. Modifikujuća varijabilnost - promena genotipa unutar reakcione norme.

9. Skup polnih hromozoma mužjaka bilo koje životinjske vrste označen je kao XY.

10. Y hromozom sadrži sve gene koji su alečni genima X hromozoma.

11. Osobine vezane za X hromozom pojavljuju se kod muškaraca, bez obzira na njihovu dominaciju ili recesivnost.

12. Žena koja je nosilac gena za hemofiliju ima 50% vjerovatnoće da ovaj gen prenese na svoju djecu.

13. Sin nosioca ima 100% šanse da dobije hemofiliju.

Verifikacioni testni rad

na ovu temu : Osnove doktrine naslijeđa i varijabilnosti

Opcija br. 2

1. Nauka koja proučava naslijeđe i varijabilnost:

a) citologija b) selekcija c) genetika d) embriologija

2. Sposobnost organizama da svoje karakteristike i gene prenesu sa roditelja na potomstvo

zove:

a) genetika b) varijabilnost c) selekcija d) nasljednost

3. Polne ćelije kod većine životinja i ljudi su

a) Poliploid b) Diploid c) Haploid d) Tetraploid

4. Jedinica nasljedne informacije je:

a) Genotip b) Fenotip c) Gen d) Protein

5. Genotip:

a) Ukupnost svih gena pojedinca b) Ukupnost svih karakteristika organizama

c) Uvijek se potpuno poklapa sa fenotipom d) Određuje granice normalne reakcije tijela

6. Muž i žena imaju rupice, ali njihova djeca nemaju. Dominantna ili recesivna sign

prisustvo rupica na obrazima:

a) dominantna b) recesivna c) vezana za spol d) vezana

7. Jedinke u čijem je potomstvu otkriveno cijepanje osobine nazivaju se:

a) hibrid b) homozigot; c) heterozigot d) hemizigot

8. Potpišite to NE pojavljuje se u hibridnoj generaciji koja se zove:

a) dominantan b) recesivan c) srednji d) mutant

9. Koliki će se udio jedinki sa recesivnim svojstvom pojaviti u prvoj generaciji tokom ukrštanja

dva roditelja heterozigotna za ovu osobinu?

a) 75% b) 50% c) 25% d) 0%

10. Prilikom ukrštanja jedinki sa genotipovima Aa i Aa (podložno potpunoj dominaciji)

postoji cijepanje u potomstvu prema fenotipu u omjeru

a) 1:1 b) 3:1 c) 9:3:3:1 d) 1:2:1

11. Mendelov treći zakon:

a) Opisuje monohibridno ukrštanje

b) Ovo je zakon nezavisnog nasljeđivanja karakteristika

c) Tvrdi da se svaki par osobina nasljeđuje nezavisno od ostalih

d) Tvrdnje da se kod dihibridnog ukrštanja u F 2 uočava cijepanje prema genotipu 9:3:3:1

12. Nasljeđivanje osobina određenih lokalizacijom u polnim hromozomima

zove:

a) dihibrid b) vezan c) monohibrid d) spolno vezan

13. Koji će hromozom biti odlučujući u određivanju ženskog pola kod ptica?

a) X hromozom sperme b) Y hromozom sperme

c) X hromozom jajeta d) Y hromozom jajeta

14. Pojedinac sa genotipom AaBb proizvodi gamete:

a) AB, Av, aV, av b) AB, av c) Av, aV d) Aa, Vv, AA, VV

15. Kromosomski set muških zametnih stanica sadrži:

a) Jedan X hromozom i jedan Y hromozom b) 22 autosoma i jedan X ili Y hromozom

c) 44 autosoma i XY hromozoma d) 44 autosoma, jedan X ili Y hromozom

16. Mutacije mogu biti uzrokovane

a) nova kombinacija hromozoma kao rezultat fuzije gameta

b) ukrštanje hromozoma tokom mejoze

c) nove kombinacije gena kao rezultat oplodnje

d) promjene gena i hromozoma

17. Gubitak dijela hromozoma naziva se...
a) Brisanje b) Dupliciranje c) Inverzija d) Translokacija
18. Shereshevsky-Turnerov sindrom može nastati kao rezultat...
a) Poliploidija b) Polisomija c) Trisomija d) Monosomija

19. Navedite varijabilnost smjera:
a) Kombinativna varijabilnost b) Mutacijska varijabilnost
c) Korelativna varijabilnost d) Varijabilnost modifikacije
20. Ukrštanje je mehanizam...
a) Kombinativna varijabilnost b) Mutacijska varijabilnost
c) Fenotipska varijabilnost d) Varijabilnost modifikacije

21. Nenasljedna varijabilnost naziva se:

a) neizvjesno; b) određene; c) genotipski.

22. Poliploidni organizmi nastaju kao rezultat:

a) genomske mutacije; b) mutacije gena;

c) varijabilnost modifikacije; d) kombinativna varijabilnost.

Zadatak 2.

Odaberite tri tačna odgovora od šest.

1. Mutacije su:

a) ozelenjavanje krtola krompira na svetlosti b) brahidaktilija

c) Downov sindrom d) izobličenje borovog debla koji raste u pukotini stijene

e) transformacija punoglavca u žabu; f) pojava bijelih očiju kod drozofile

2. Norma reakcije u organizmima:

a) određena skupom gena;

b) različite za različite karakteristike;

c) postoji kratko vrijeme i može se promijeniti;

d) omogućava im da se prilagode uslovima postojanja;

e) isti za različite karakteristike jednog organizma;

e) određena uslovima sredine.

Zadatak 3.

Utakmica:

Između tipova mutacija i njihovih karakteristika.

Karakteristike: Vrste mutacija:

  1. Broj hromozoma se povećao za 1-2. A) genetski;
  2. Jedan nukleotid DNK zamjenjuje se drugim. B) hromozomski;
  3. Dio jednog hromozoma se prenosi na drugi. B) genomski.
  4. Dio hromozoma je izgubljen.
  5. Dio hromozoma je rotiran za 180°.
  6. Došlo je do višestrukog povećanja broja hromozoma.

Zadatak 4. Odaberite netačne izjave.

  1. Downov sindrom je uzrokovan genomskom mutacijom.
  2. Genske i genomske mutacije su sinonimi.
  3. Promjene u osobinama uzrokovane faktorima okoline su naslijeđene.
  4. Mutacije koje uzrokuju smanjenje vitalnosti nazivaju se polusmrtonosne.
  5. Nenasljedna varijabilnost je promjena fenotipa unutar normalnog raspona reakcije.
  6. Umjetna mutageneza se koristi za povećanje broja mutacija.
  7. Mutacije u zametnim ćelijama su naslijeđene.
  8. Izvor kombinovane varijabilnosti je mitoza.
  9. Geni koji određuju razvoj različitih osobina nazivaju se alelni.
  10. Sveukupnost gena organizma čini njegov fenotip.
  11. Primjer analitičkog križa je križ Aa x aa.
  12. Grupe veza gena nalaze se na različitim hromozomima.
  13. Uslovi okoline, po pravilu, menjaju brzinu reakcije tela.

Skinuti:


Pregled:

Odgovori.

Opcija 1

Vježba 1.

Zadatak 2. 1) a, c, d; 2) a, b, d.

Zadatak 3. A – 1,4,5; B – 2,3,6.

genetika - nauka o zakonima naslijeđa i varijabilnosti.

Nasljednost - To je svojstvo živih organizama da prenose s generacije na generaciju slične znakove i karakteristike individualnog razvoja.

Proces prenošenja nasljednih informacija kroz niz generacija naziva se nasljeđivanjem. Nasljeđivanje se zasniva na sposobnosti DNK da se replicira.

Varijabilnost- ovo je svojstvo živih organizama, suprotno nasljednosti, koje se sastoji u sposobnosti kćerkih organizama da steknu karakteristike i svojstva koja njihovi roditelji nisu imali.

Jedinice nasljednosti i varijabilnosti su geni. gen - ovo je dio molekule DNK koji kodira primarnu strukturu proteina (polipeptida), tRNA ili rRNA.

Faze genetskog razvoja:

1) proučavanje nasljeđa na nivou organizma (G. Mendel - otkrivanje zakona nasljeđivanja, razvoj hibridološke metode; E. Chermak, K. Correns, G. de Vries - ponovno otkrivanje Mendelovih zakona).

2) proučavanje nasljeđa na ćelijskom nivou (T. Morgan - razvoj hromozomske teorije nasljeđa).

3) proučavanje nasleđa na molekularnom nivou (F. Crick i J. Watson - model strukture DNK; razvoj molekularne biologije i genetskog inženjeringa).

Opći zadaci genetike uključuju proučavanje:

Metode pohranjivanja i prijenosa genetskih informacija u različitim organizmima;

Materijalni nosioci i mehanizmi za implementaciju genetskih informacija;

Obrasci varijabilnosti i uloga varijabilnosti u evolucijskom procesu;

Metode reparacije (restauracije) genetskog materijala.

Genetika je kompleksna nauka. Uključuje: genetiku ljudi, biljaka, životinja, gljiva, mikroorganizama; molekularna genetika; populaciona genetika; medicinska genetika itd. Svaka od ovih nauka rješava svoje posebne probleme. Na primjer: zadaci medicinske genetike bit će dijagnostika, liječenje i prevencija nasljednih ljudskih bolesti. Za rješavanje ovih problema koriste se različite metode istraživanja.

Hibridološka metoda razvio Mendel. Uključuje hibridizaciju organizama koji se razlikuju po jednoj ili više karakteristika, nakon čega slijedi analiza rezultirajućeg potomstva. Omogućava instalaciju obrasci nasljeđivanja individualnih karakteristika. Osnovni principi metode:

a) nasljeđe se proučava prema individualnim alternativnim karakteristikama;

b) precizno kvantitativno obračunavanje i analiza nasljeđivanja svake osobine vrši se kroz nekoliko generacija.

Genealoška metoda. Metoda se zasniva na kompilaciji i analizi rodovnika. Omogućava vam da instalirate:

a) da li je ova karakteristika naslijeđena ili ne;

b) tip nasljeđivanja (polno vezano ili autozomno, dominantno ili recesivno);

c) vjerovatnoću ispoljavanja osobine u narednim generacijama.

a) Autosomno dominantni tip nasljeđivanja.

b) X-vezan dominantan tip nasljeđivanja.

d) X-vezani recesivni tip nasljeđivanja.

e) Autosomno recesivni tip nasljeđivanja.

Zahvaljujući genealoškoj metodi, dokazano je da su mnoge bolesti nasljedne. Na primjer, utvrđeno je da se geni za hemofiliju (zgrušavanje krvi) i sljepoću za boje (sljepilo za boje) nalaze na X hromozomu.

Citogenetska metoda - Ovo je metoda za mikroskopsko proučavanje kariotipa organizama. Dozvoljava:

a) proučavati kariotip;

b) identificirati hromozomske i genomske mutacije.

Ova metoda je omogućila da se utvrdi da kariotip normalne osobe uključuje 46 hromozoma. Kod nasljednih bolesti uzrokovanih genomskim mutacijama (Downov sindrom, Shereshevsky-Turnerov sindrom), mijenja se broj hromozoma; a kod bolesti uzrokovanih hromozomskim mutacijama (sindrom mačjeg plača) struktura hromozoma se mijenja. Materijal za citogenetsko istraživanje su ćelije periferne krvi (limfociti).

Dermatoglifska metoda na osnovu proučavanja uzoraka prstiju, dlanova i stopala. Obrasci prstiju su strogo individualni (sa izuzetkom jednojajčanih blizanaca) i ostaju nepromijenjeni do kraja života. Ovo omogućava korištenje podataka dermatoglifske analize u medicinskoj genetici, sudskoj medicini i kriminologiji. Dijelovi dermatoglifa:

a) uzimanje otisaka prstiju (proučavanje šara na vrhovima prstiju);

b) palmoskopija (proučavanje dlanova);

c) plantoskopija (pregled stopala).

U genetici se ova metoda koristi za određivanje zigotnosti blizanaca i dijagnosticiranje nekih nasljednih bolesti.

Twin metoda zasniva se na proučavanju ispoljavanja osobina kod identičnih (razvijaju se iz jednog oplođenog jajeta i imaju iste genotipove) i bratskih (razvijaju se iz dva oplođena jajašca, imaju različite genotipove) blizanaca. Omogućava instalaciju uloga genotipa i faktora sredine u formiranju fenotipa.

Biohemijske metode zasnivaju se na proučavanju aktivnosti enzima i hemijskog sastava ćelija, što omogućava identifikaciju bolesti uzrokovanih mutacijama gena, a koje se zasnivaju na metaboličkim poremećajima (albinizam, fenilketonurija, anemija srpastih ćelija itd.). Koristeći ove metode možete identificirati:

a) mutacije gena;

b) uspostaviti heterozigotne nosioce recesivnih gena.

Populaciono-statistički metod omogućava, koristeći Hardy-Weinbergov zakon, izračunavanje učestalosti pojavljivanja normalnih i patoloških gena i genotipova u populaciji.

Metode prenatalne dijagnostike. Uključuju studije koje mogu otkriti bolest prije rođenja djeteta (ultrazvuk, horiopeksija - uzimanje i pregled komada horiona, amniocenteza - uzimanje i ispitivanje plodove vode).

Metoda simulacije. Zasnovan je na Vavilovljevom zakonu homolognih nizova u nasljednoj varijabilnosti. Omogućava proučavanje ljudskih bolesti kod životinja koje mogu patiti od ovih bolesti. Na primjer, hemofilija se može proučavati kod pasa; dijabetes melitus - kod pacova.

Osnovni pojmovi genetike: alelni geni, dominacija i recesivnost, homozigot i heterozigot, genotip i fenotip.

genotip - ukupnost svih gena organizma (ukupnost svih nasljednih informacija).

fenotip - ukupnost svih spoljašnjih i unutrašnjih karakteristika organizma. Fenotip se razvija kao rezultat interakcije genotipa sa faktorima okoline. Stoga se čak i organizmi koji imaju isti genotip mogu fenotipski razlikovati jedan od drugog u zavisnosti od uslova njihovog razvoja i postojanja. Fenotip je poseban slučaj implementacije genotipa u specifičnim uslovima sredine.

Gen je nasljedni faktor odgovoran za formiranje osobine. Svaki gen postoji u nekoliko alternativnih oblika. Ovi oblici se nazivaju alelni geni ili aleli. alel - jedan od nekoliko alternativnih oblika gena. Gen može biti predstavljen sa dva (aleli za žutu i zelenu boju semena graška) ili više alela (gen I, koji određuje formiranje krvnih grupa po sistemu AB0, predstavljen je sa tri alela: I A; I B; I 0 ).

alelni geni - to su geni koji se nalaze u identičnim lokusima homolognih hromozoma i određuju razvoj alternativnih osobina. Alternativne (međusobno isključive) karakteristike - na primjer, žuta i zelena boja, glatki i naborani oblik sjemenki graška. Homologni hromozomi su hromozomi jednog para, identični po veličini, obliku i sastavu gena, ali različitog porekla: jedan od majke, drugi od oca. Alelni geni su označeni istim slovima latinske abecede.

Ako se identični aleli nalaze u identičnim lokusima (odsječcima) homolognih hromozoma (na primjer: A i A, a i a), onda se takav organizam naziva homozigot. Ovaj organizam proizvodi jednu vrstu gameta.

A ako homologni hromozomi sadrže različite alele (A i a), onda se takav organizam naziva heterozigot. Proizvodi dvije vrste gameta.

Osobina i njen odgovarajući gen, koji se pojavljuje u hibridima prve generacije, naziva se dominantan, a koji se ne pojavljuje - recesivan.

Dominantni gen - potiskuje ispoljavanje drugih alela i pojavljuje se u hetero- i homozigotnom stanju; označava se velikim slovom latinice (A).

Recesivni gen - pojavljuje se samo u homozigotnom stanju; označava se malim slovom latinice (a).

Genetski eksperimenti G. Mendela o nasljeđivanju u monohibridnom ukrštanju. Obrasci nasljeđivanja kod monohibridnih ukrštanja: zakon uniformnosti hibrida prve generacije i zakon segregacije.

Obrasce nasljeđivanja osobina otkrio je češki naučnik Gregor Mendel. Da bi to učinio, koristio je hibridološku metodu.

Organizmi se međusobno razlikuju na mnogo načina. Ako se prilikom ukrštanja roditeljski oblici analiziraju prema jednom paru alternativnih karakteristika, onda se takvo ukrštanje naziva monohibridnim. Ukrštanje koje uzima u obzir dva para alternativnih osobina naziva se dihibridnim; ako ima mnogo osobina, naziva se polihibridnim.

Prije izvođenja eksperimenata, Mendel je samooprašivanjem dobio čiste linije graška (homozigotni organizmi). U eksperimentima pri ukrštanju sorti graška koje su imale žuto i zeleno sjeme, svi potomci (hibridi prve generacije) su završili sa žutim sjemenom. Otkriveni obrazac je nazvan Mendelov prvi zakon ili zakon uniformnost hibrida prve generacije.

Alel za žutu boju sjemena graška (A) potpuno potiskuje alel za zelenu boju (a) i dominira, pa su svi potomci isti. Prilikom snimanja ukrštanja, dobijene gamete se uzimaju u krug.

žuto zelene citološke baze

P 1: ♀ AA ´ ♂ aa P 1: ♀ A † † A ´ ♂ a † † a


F 2: AA Aa Aa aa F 2: A † † A A † † a A † † a a † † a

Mendelov drugi zakon (zakon segregacije): kada se hibridi prve generacije međusobno ukrštaju, potomci se pokazuju podijeliti po fenotipu 3:1 (3 dijela žute i 1 dio zelene), i po genotipu 1:2:1.

Da bi objasnio 1. i 2. zakon, Bateson je predložio pravilo čistoće gameta, prema kojem svaka gameta sadrži jedan od para alelnih gena, tj. gamete su "čiste" u smislu alelnih gena. Alelni geni u heterozigotnom stanju se međusobno ne mijenjaju i ne spajaju.

Citološki, hipoteza o čistoći gameta i prva dva Mendelova zakona objašnjavaju se divergencijom homolognih hromozoma na polove ćelije u anafazi 1 mejoze, usled čega svaka gameta dobija jedan od para homolognih hromozoma, koji nosi samo jedan od par alelnih gena.

Kada proučavaju biološke obrasce, istraživači se ne bave pojedinačnim događajima, već njihovom ukupnošću. Svaki događaj je podložan različitim uticajima okoline. Međutim, svi događaji zajedno otkrivaju određene statističke obrasce koji se uspostavljaju prilikom proučavanja velikog broja objekata.
ovako: podjela uočena kod hibrida druge generacije je statističke prirode. Stoga, kod potomaka hibrida s malim brojem potomaka, stvarni rascjep dobiven tijekom ukrštanja možda neće odgovarati očekivanom (3: 1), ali s povećanjem broja
potomaka, vjerovatnoća očekivanog omjera raste.



reci prijateljima