Генетика: Распределение генов на хромосоме
Задача 1
- Частота рекомбинаций между генами А и В составляет 4% = гены А и В находятся в одной хромосоме на расстоянии 4 морганид
- Частота кроссинговера между генами А и С составляет 10% = ген С находится на расстоянии 10 морганид от гена А
- Частота нарушения сцепления между генами С и В составляет 6% = гены С и В находятся на расстоянии 6 морганид
Схема хромосомы:
| Гены | Расстояние (морганид) |
|---|---|
| А | 4 |
| С | 10 |
| В | 6 |
Задача 2
- Результаты скрещиваний дрозофил показали:
- Между генами А и В – 5%
- Между генами А и С – 11%
- Между генами С и В – 6%
Схема фрагмента хромосомы:
| Гены | Расстояние (морганид) |
|---|---|
| А | 11 |
| С | 6 |
| В | 5 |
Задача 3
- Результаты скрещиваний мух дрозофил:
- Между генами А и В – 7%
- Между генами А и С – 18%
- Между генами С и В – 25%
Перерисованная схема хромосомы:
| Гены | Расстояние (морганид) |
|---|---|
| А | 18 |
| С | 25 |
| В | 7 |
Задача 4
- Потомство растений с опушенными и гладкими плодами всех является опушенными, с незаостренным концом. В анализе гибридного потомства было выявлено четыре группы с разными фенотипами.
Схемы скрещиваний:
- Родительские особи: опушенные с гладкими плодами и гладкие с незаостренным концом
- Потомство: 4 группы, две из которых составляют по 7% от общего количества
- Генотипы и фенотипы задокументированы в данной схеме
Задача 5
- Скрещивание растений с разными цветами рыльца и листьев привело к нескольким фенотипическим группам в потомстве.
Результат скрещивания:
- 231, 219, 26, 24 – численность фенотипических групп
- Родители и потомки с их генотипами и фенотипами детально описаны
Подсчет рекомбинации
- Первое скрещивание показано с расчетами для определения расстояния между генами
Расчет:
- Расстояние между генами a и b: (сумма рекомбинант. потомков / всего потомков) * 100% = (27 + 23) / 500 = 10 Морганид
Скрещивание и результаты
При втором скрещивании у нас имеются исходные гены у родительских особей и получившихся потомков. Вот результаты:
- Первая пара генов: ♀BbDd (зеленые рыльца, зелёные листья) ✕ ♂ bbdd (розовые рыльца, фиолетовые листья)
- Результаты:
- BD, bd – 231 или 219 потомков
- Bd, bD – 219 или 231 потомок
- Bbdd – 26 или 24
- bbDd – 24 или 26
Рассчитаем расстояние между генами b и d:
[ \text{Расстояние между генами b и d:} \left( \frac{26 + 24}{500} \right) \times 100% = 10 \text{ Морганид} ]Гены в потомстве
У кур гены позднего оперения (е) и чёрного цвета оперения (b) находятся на расстоянии 20 морганид друг от друга. Если скрестить раннюю оперившейся рябую курцицу (полученную от разных особей) с поздне оперившимся черным петухом, какова вероятность появления поздне оперившейся черной курицы в потомстве?
Нарушения сцепления и кроссинговер
Обзор картинок
Сцепление генов и кроссинговер
Механизм кроссинговера
Нарушение сцепления кроссинговер
Сцепленное наследование
Полное и неполное сцепление кроссинговер
Сцепленные гены кроссинговер
Основные положения хромосомной теории
Гены расположенные в одной хромосоме наследуются совместно, что приводит к нарушению сцепления генов.
Сцепление генов и кроссинговер
Сцепленное наследование может быть нарушено при кроссинговере, что приводит к обмену участками между гомологичными хромосомами в процессе мейоза.
Оформление задач на сцепленное наследование
Для решения задач на сцепленное наследование важно знать цитологические основы этого процесса и понимать, как происходит кроссинговер.
Нарушение сцепления и кроссинговер
Нарушение сцепления генов и кроссинговер между генами может привести к изменениям в генетических и цитологических картах.
Факторы, влияющие на кроссинговер
Кроссинговер является важным процессом, который способствует обмену генетической информацией между хромосомами. Важно учитывать факторы, влияющие на частоту кроссинговера.
Сцепленное наследование и гены
Сцепленное наследование может быть как полным, так и неполным, что оказывает влияние на наследование признаков и возможность кроссинговера.
Неполное сцепленное наследование
Нарушение сцепленного наследования в мейозе может привести к изменениям в комбинации генов и появлению вариантов наследования.
Кроссинговер и генетика
Процесс кроссинговера, хоть и редок, играет важную роль в генетике. Вероятность кроссинговера зависит от многих факторов, включая расстояние между генами в хромосоме.
Заключение
Изучение сцепленного наследования и кроссинговера позволяет лучше понять процессы наследования и взаимодействия генов. Важно учитывать различные факторы, влияющие на эти процессы для более полного понимания генетики.
Закон сцепленного наследования и нарушения сцепления генов
Сцепленное наследование схема
Сцепленное наследование генов может быть как полным, так и неполным. При полном сцеплении гены находятся на одной хромосоме и наследуются вместе, тогда как при неполном сцеплении гены могут переходить на разные хромосомы в результате кроссинговера.
Закон нарушения сцепления
Закон нарушения сцепления, также известный как закон Моргана, описывает частоту нарушений сцепления между генами и зависит от вероятности кроссинговера.
Типы сцепление генов: полное и неполное
Существует два типа сцепления генов: полное и неполное. Они описывают, насколько близко гены расположены друг к другу на хромосоме и как это влияет на наследование признаков.
Вязальщик жгутов и кабелей
Для вязки жгутов проводов используется монтажная нить, которая обвязывает монтажные провода и кабели, обеспечивая надежное соединение.
Кроссинговер при сцепленном наследовании
При кроссинговере нарушается сцепление генов, что приводит к переразмещению генов на разные хромосомы и возможным изменениям в наследственности признаков.
Сцепленное наследование признаков
При сцепленном наследовании генов с кроссинговером происходит нарушение сцепления, что может привести к изменениям в наследовании признаков.
Полное и неполное сцепление генов
При сцепленном наследовании можно выделить полное и неполное сцепление генов. Каждый тип сцепления имеет свои особенности и влияет на наследственность признаков.
Сцепленное наследование кроссинговер
Сцепленное наследование генов с кроссинговером описывает процесс переразмещения генов на хромосомах при кроссинговере и его влияние на наследование.
Анализирующее скрещивание при неполном сцеплении
При неполном сцеплении генов может проводиться анализирующее скрещивание для исследования передачи признаков и расщепления сцепления между генами.
Конъюгация Y хромосомы
Конъюгация Y хромосомы играет важную роль в биологическом значении кроссинговера и определяет вероятность нарушения сцепления генов.
Понимание законов сцепленного наследования и нарушения сцепления генов является ключом к пониманию принципов наследственности и эволюции. Полученные знания позволяют проводить более точные исследования в области генетики и биологии.
Сцепленное наследование схема скрещивания. Схема неполного сцепленного наследования. Сцепленное наследование Морган дрозофила. Сцепленное наследование генов схема.
Схема кроссинговера. Кроссинговер гиф. Сложный кроссинговер схема. Кроссинговер приклади.
Сцепленное наследование (полное и неполное сцепление. Наследование при неполном сцеплении генов. Полное и неполное сцепление кроссинговер. Полное и неполное сцепление таблица.
Сцепленное наследование кроссинговер. Сцепленное наследование полное сцепление. Частота рекомбинации генов формула. Анализ результатов нарушения сцепленного наследования.
Кроссинговер. Схема кроссинговера. Процесс кроссинговера наблюдается. Конъюгация и кроссинговер.
Неполное сцепление генов. Причины неполного сцепления генов. Полное и неполное сцепление примеры. Полное сцепление генов.
Генетические доказательства кроссинговера. Цитологическое доказательство кроссинговера. Нарушение сцепления кроссинговер. Кроссинговер, его цитологические основы и последствия.
Сцепленное наследование признаков кроссинговер. Кроссинговер и независимое наследование признаков. Сцепление сцепленное наследование генов. Сцепленное наследование генов и кроссинговер таблица.
Кроссинговер. Кроссинговер хромосом. Типы хромосом в кариотипе человека. Изменение морфологии хромосомы.
Сцепление генов группы сцепления. Группа сцепления генов это. Группа сцепления это. Хромосомы как группы сцепления генов.
Сцепленное наследование генов схема. Схема расположения сцепленных генов. Схема неполного сцепленного наследования. Сцепленное наследование признаков генетика.
Наследование признаков при неполном сцеплении. Сцепленное наследование (полное и неполное сцепление. Сцепленное наследование генов полное и неполное сцепление. Сцепленное наследование признаков группы сцепления.
Схема сцепленного наследования с у хромосомой. Схема распределения генов при кроссинговере. Схема конъюгации и кроссинговера. Схема кроссинговера хромосом.
Генетические карты хромосом Моргана. Хромосомная теория наследственности схема. Схема расположения сцепленных генов в хромосоме в гаметах. Хромосомная теория Моргана сцепленные гены кроссинговер.
Сцепленные гены кроссинговер. Репликация конъюгация кроссинговер. Конъюгация и кроссинговер. Схема кроссинговера хромосом.
Схема неполного сцепленного наследования. Закон сцепленного наследования т.Моргана. Сцепленное наследование генов полное и неполное. Сцепленное наследование неполное сцепление.
Сцепленное с полом наследование с кроссинговером. Задачи на сцепленное наследование и кроссинговер. Сцепленное наследование кроссинговер. Задачи сцепленные с полом с решением.
Схема полного и неполного сцепления генов. Сцепленное наследование генов полное и неполное сцепление. Полное и неполное сцепление кроссинговер. Наследование признаков при неполном сцеплении генов.
Сцепление генов и кроссинговер. Сцепление между генами. Формы сцепления генов. Процесс нарушающий сцепление генов это.
Хромосомная теория наследования ЕГЭ. Кроссинговер при сцепленном наследовании. Кроссинговер и независимое наследование признаков. 2. Хромосомная теория наследственности.
Сцепленное наследование генов схема. Сцепленное наследование неполное сцепление. Сцепленное наследование кроссинговер. Схема расположения сцепленных генов.
Типы наследования при кроссинговере. Генетика задачи на сцепленное наследование. Сцепленное наследование генов без кроссинговера. Сцепленное наследование генов задачи.
Сцепленное наследование кроссинговер. Схема кроссинговера. Неравный кроссинговер. Кроссинговер сцепленный с полом.
Хромосомные перестройки. Хромосомные перестройки аберрации. Несбалансированные хромосомные перестройки. Структурные хромосомные перестройки.
Гены локализованные в одной хромосоме. Нарушение сцепления генов. Как наследуются гены локализованные в одной хромосоме. Сцепление генов нарушает.
Кроссинговер в мейозе. Кроссинговер генетика. Конъюгация и кроссинговер. Мейоз кроссинговер и конъюгация.
Хроматин-это вещество хромосом, представляющее собой комплекс ДНК, РНК и белков. Хроматин находится внутри ядра клеток эукариот и входит в состав нуклеоида у прокариот.
Хромосома-это интенсивно окрашенное тельце, состоящее из молекулы ДНК, связанной с белками-гистонами
Сравните эухроматин и гетерохроматин
Эухроматин-это участки хромосом, сохраняющие деспирализованное состояние в покоящемся ядре
Гетерохроматин-это часть хроматина, находящаяся в плотно спирализованном, упакованном состоянии в течение всего клеточного цикла
Эухроматин: 67% генома • Плечи хромосом • Компактизируются при делении клетки • Располагаются по всему объему ядра • 10% умеренных повторов • Основная масса генов
Гетерохроматин: Факультативный может отличаться по типу клетки и времени функционирования, например, специфические гены тканей, неактивная X хромосома • Конститутивный – одинаковый по конструкции во всех клеточных типах • Играет структурную роль. -центромеры – части половых хромосом, в основном Y33% генома • Прицентромерные области • Всегда компактный • Образуют хромоцентры • Преимущественно около ядерной оболочки • Состоят из высокоповторяющихся последовательности • Много белков гистонов • Генов почти нет
Назовите уровни компактизации хроматина в ядре клетки.Что такое нуклеосома?
Уровни компактизации:Участок двойной спирали ДНКНуклеосомный уровень ДНК наматывается на гистоны, формируя нуклеосомную нить Соленоидный уровень скручивание нуклеосомной нити с образованием хроматинового волокна – фибриллы или соленоидаПетлевой уровень упаковка хроматиновых фибрилл петлями с фиксацией на скэффолд-матриксе Доменный уровень Образование петельных доменов с фиксацией на скэффолд-матриксе Хромосомный уровень уплотнение петельных доменов вокруг осевого каркаса негистоновых белков
Нуклеосома – это структурная часть хромосомы, образованная совместной упаковкой нити днк с гистоновыми белками H2А, H2B, H3 и H4.
Какие белки участвуют в формировании нуклеосомы? Какова роль гистона Н1?
Структура нуклеосомы:• 8 гистонов формируют "шайбу" – нуклеосому.• ДНК делает 1,75 витка вокруг этой нуклеосомы.• С нуклеосомой контактируетирует 146 нуклеотидов.• Линкерная часть ДНК – от нескольких до 80 нуклеотидовБелки нуклеосомы:Н1 (histone) богат лизином, мол. масса• Н2а -умеренно богат лизином• Н2б – умеренно богат лизином• Н3 – богат аргинином• Н4 – богат лизином• Гистон H1 не входит в нуклеосому он связан с входящими и выходящими из нуклеосомы нитями ДНК Роль гистона Н1 – связывается с внешней стороной нуклеосомы, фиксируя на ней нить ДНК
Опишите строение хромосомы.
Строение хромосомы:Хромосомы состоят из 2 сестринских хроматид (удвоенных молекул ДНК), соединенных друг с другом в области первичной перетяжки – центромеры.• Центромера делит хромосому на 2 плеча.• Центромера является местом присоединения для трубочек веретена деления – нитей, ответственных за движение хромосом при делении клетки.• Центромера представляет собой суженную область хромосомы.
Каковы особенности нуклеотидных последовательностей и белков в области центромер, теломер?
Особенности нуклеотидной последовательности центромер
• Представлены гетерохроматином, состоящего из коротких последовательностей ДНК, которые повторяются тысячи раз в тандеме.• Нет специфических последовательностей, которые обнаруживались бы у всех центромер.• Нуклеосомы в центромерах большинства эукариотов имеют вариант гистонового белка, называемого CenH3, который занимает место обычного Н3 гистона.• Эпигенетические изменения определяют нахождение центромерыТеломеры- являются естественными окончаниями, концами, целой линейной хромосомы,защищают и стабилизируют окончания хромосомы
Теломерические последовательности обычно состоят из повторяющихся адениновых или тиминовых нуклеотидов с последующими несколькими гуаниновыми нуклеотидами.
Что такое клеточный цикл? Опишите стадии клеточного цикла.
Клеточный цикл – период жизни клетки от деления до деления или гибели клетки, включает митотическое деление и интерфазу клеткиСтадии клеточного цикла:Период клеточного роста (ИНТЕРФАЗА)• G1-фаза – синтез мРНК, белков, других клеточных компонентов, рост клетки• S-фаза – репликация ДНК и удвоение центриолей, синтез гистонов; образование центросомы; удвоение хромосом• G2-фаза – подготовка к митозуПериод клеточного деления(М-фаза Митоз; Разделение хромосом; Деление клетки)• кариокинез (деление ядра)• цитокинез (деление цитоплазмы)
Как осуществляется регуляция клеточного цикла?
Регуляция клеточного циклаосуществляется двумя классами молекул: циклинами и циклинзависимыми киназами
Митоз – непрямое деление клетки, наиболее распространённый способ репродукции эукариотических клеток.
Интерфаза(2n2c) – Период, во время которого хромосомы происходят сложные приготовления к митозу (G1-S-G2)Профаза(2n4c) – Хроматин конденсируется в отчетливо видимые хромосомы. В конце профазы цитоплазматические микротрубочки, распадаются и начинается образование веретена деления- главного компонента митотического аппарата. Сборка веретена происходит вначале вне ядраПрометафаза – Начинается с быстрого распада ядерной оболочки. На каждой центромере образуются кинетохоры, которые прикрепляются к кинетохорным микротрубочкам. Кинетохорные микротрубочки тянут хроматиды в разные стороны, что приводит к интенсивному движению хромосом.Метафаза(2n4c) – Кинетохорные микротрубочки приводят каждую хромосому в экваториальную плоскость на полпути между полюсами веретена. Хромосомы образуют здесь метафазную пластинку.Анафаза(4n4c) – Знаменуется внезапным разделением парных кинетохоров каждой хромосомы, после чего две хроматиды начинают медленно расходится к противоположным полюсам. кинетохорные микротрубочки укорачиваются, хромосомы приближаются к полюсам.Телофаза(2n2c) – разделившиеся дочерние хроматиды подходят к полюсам и кинетохорные микротрубочки исчезают. Вокруг каждой группы дочерних хроматид образуется новая ядерная оболочка. Хроматин деконденсируется, появляются ядрышки
Каково биологическое значение митоза?
Биологическое значение митоза состоит в строго одинаковом распределении хромосом между дочерними ядрами, что обеспечивает образование генетически идентичных дочерних клеток и сохраняет преемственность в ряду клеточных поколений
Мейоз – редукционное деление клетки — деление эукариотической клетки с уменьшением числа хромосом в два раза
Редукционное деление (мейоз I)-Профаза I(2n4c) —очень сложная и состоит из 5 стадий:Летпотена-упаковка хромосом, конденсация ДНК с образованием хромосом в виде тонких нитейЗиготена-конъюгация (синапсис) гомологичных хромосом с образованием бивалентов и их дальнейшая компактизацияПахитена-гомологичные хромосомы плотно соединяются, образуя хиазмыДиплотена-частичная деконденсация хромосом; гомологичные хромосомы остаются соединёнными между собойДиакинез-уменьшается число хиазм; биваленты перемещаются в экваториальную плоскость, растворяется ядерная мембрана, формируются нити веретена-Метафаза I(2n4c) — бивалентные хромосомы выстраиваются вдоль экватора клетки , К центромерам – по 1 нити веретана деления-Анафаза I — микротрубочки сокращаются, биваленты делятся, и гомологичные хромосомы расходятся к полюсам. Важно отметить, что к полюсам расходятся целые хромосомы, состоящие из двух хроматид каждая, а не отдельные хроматиды, как в митозе.-Телофаза I(n2c) — хромосомы деспирализуются и появляется ядерная оболочка, Удвоение центриолей, Цитокинез (в клетках – гаплоидный набор, хромосомы из двух хроматид)
Каково биологическое значение мейоза?
Перечислите и дайте характеристику отдельных стадий сперматогенеза.
Сперматогенез – процесс развития сперматозоидаСтадии гаметогенеза1. Стадия первичных половых клеток2 Гонадогенез3 Собственно гаметогенез
Стадии сперматогенезаРАЗМНОЖЕНИЕ: сперматогонии (шаровидные клетки небольшого размера) перед наступлением полового созревания активно делятся митотическиРОСТ: сперматогонии увеличиваются в размере в 4 раза и дифференцируются в сперматоцит I порядка.; происходит репликация ДНК. Начинается мейоз.СОЗРЕВАНИЕ: сперматоцит I порядка образует 2 сперматоцита II порядка (мейоз I). Сперматоцит II порядка образует 2 сперматиды (мейоз II). Сперматиды – округлые безжгутиковые клетки с гаплоидным набором хромосомФОРМИРОВАНИЕ: дифференцировка сперматиды в сперматозоид.
Перечислите и дайте характеристику отдельных стадий овогенеза.
Оогенез – процесс развития яйцеклеткиСтадии гаметогенеза1. Стадия первичных половых клеток2 Гонадогенез3 Собственно гаметогенез
Стадии овогенеза:РАЗМНОЖЕНИЕ: оогонии делятся митотическим путём . У млекопитающих животных (в том числе у человека) этот процесс происходит только в период эмбрионального развитияРОСТ: происходят активные синтетические процессы: ядро вступает в профазу первого деления мейоза, а в цитоплазме накапливаются питательные вещества, органеллы, РНК, белки, рибосомы, желточные включения (виттелогенез). ДНК реплицируется.СОЗРЕВАНИЕ: овоцит первого порядка с диплоидным ядром ( 2 n 4c) в результате двух последовательных делений созревания мейоза превращается в зрелую гаплоидную яйцеклетку (nc), готовую к оплодотворению
Приведите отличия овогенеза от сперматогенеза.
СПЕРМАТОГЕНЕЗФаза размножения происходит только с момента полового созревания и продолжается в течение всей жизниФаза роста сразу следует за размножением, короткаяЕсть фаза формированияиз одной сперматогонии образуется 4 сперматозоидаПродолжается в течение всей жизни мужчины
ОВОГЕНЕЗФаза размножения происходит только в эмбриональном периоде и непродолжительное время после рожденияФаза роста очень длительная, делится на малый рост и большой ростФаза формирования отсутствуетиз одной овогонии образуется одна крупная яйцеклетка и три мелких редукционных тельца
Хромосомная теория наследственности. Закон Моргана. Взаимодействие генов. Генетика пола. Цитоплазматическая наследственность
Законы Моргана
Рис. 1. Кариотип соматических клеток дрозофилы: А — самки; Б — самца
Со временем стало ясно, что принцип независимого распределения в потомстве и свободного комбинирования распространяется не на все гены. В самом деле, у любого организма признаков очень много, а число хромосом невелико. Следовательно, в каждой хромосоме должно находиться много генов. Каковы же закономерности наследования генов, локализованных в одной хромосоме? Этот вопрос был изучен выдающимся американским генетиком Томасом Морганом (1866–1945). Совместно с группой учёных он провёл огромную исследовательскую работу по изучению наследования генов на примере плодовой мушки дрозофилы, у которой в клетках тела (соматических) содержится по 8 хромосом, а в половых клетках (гаметах) только по 4 хромосомы (рис. 1).
Закон сцепленного наследования генов : гены, находящиеся в одной хромосоме, образуют группу сцепления и наследуются совместно, сцепленно (рис. 2).
Рис. 2. Цитологические основы сцепленного наследования
— гены, лежащие в одной хромосоме.
— все гены одной хромосомы.
Цитологические основы закона сцепленного наследования:
– каждый организм имеет небольшое число хромосом, но десятки тысяч генов;
– в каждой хромосоме сосредоточено несколько тысяч генов;
– гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно.
Вывод: если гены находятся в одной хромосоме, они наследуются преимущественно вместе, образуя группу сцепления. Число групп сцепления равно числу пар хромосом данного вида.
Закон нарушения сцепления : в некотором проценте случаев сцепление может нарушаться. Причина нарушения сцепления — (перекрёст хромосом) — обмен участками хромосом в профазе I мейотического деления (рис. 3).
Рис. 3. Нарушение сцепленного наследования
Хромосомная теория наследственности
В 1911 г. закономерности, открытые школой Т. Моргана, а затем подтверждённые и углубленные на многочисленных объектах, стали известны под общим названием «хромосомная теория наследственности».
Положения хромосомной теории наследственности:
Рис. 4. Генетические карты второй хромосомы у дрозофилы
Понимание кроссинговера помогло генетикам создать хромосомные карты (рис. 4), т. е. определить место каждого гена в хромосоме при помощи подсчёта частоты кроссинговера между двумя различными генами: частота перекрёста между двумя неаллельными генами одной хромосомы пропорциональна расстоянию между ними. Понятно, что чем ближе два гена расположены в одной хромосоме, тем реже они разделяются при кроссинговере. В половых хромосомах кроссинговер возможен только у самок (гомозиготных по Х-хромосоме).
Взаимодействие аллельных генов
Под взаимодействием генов понимают взаимодействие их продуктов (РНК, белков).
взаимодействие, при котором доминантный ген полностью подавляет действие рецессивного гена; у гетерозигот (Аа) проявляется доминантный признакнаследование карего цвета глаз, умение владеть правой рукой
взаимодействие, при котором доминантный ген частично подавляет действие рецессивного гена; у гетерозигот (Аа) проявляется промежуточный признакотсутствие глазного яблока,розовая окраска цветков у ночной красавицы
взаимодействие, когда при различных сочетаниях генов проявляются новые признакинаследование IV группы крови по системе АВО
Взаимодействие неаллельных генов
доминантные аллели двух генов при совместном нахождении в генотипе (А_В_) обусловливают развитие нового фенотипацветок горошка с генами ААвв и ааВВ имеет неокрашенный венчик, а с АаВв — окрашенный
один ген подавляет проявление другого генау лошадей ген С кодирует серую масть, но в доминантном состоянии (СС или Сс) он подавляет рыжую и вороную масть, кодируемые генами В соответственно: ВВсс — вороная, ВвСС — серая, ввсс — рыжая, ВВСС — серая, ВвСс — серая.
взаимодействия генов, когда признак определяется несколькими парами неаллельных генов, их обозначают одной буквой: А1, А2, А3 и т. д.окраска пшеницы, количество молока у коров, яйценоскость у кур, содержание сахаров в плодах, пигментация кожи у человека: у африканцев преобладают доминантные аллели, а у европейцев — рецессивные.
Известно также множественное действие гена, или . Например, мутация одного гена, отвечающего за состояние соединительной ткани, приводит к множественным поражениям тканей и органов человека (поражение клапанов сердца, вывих хрусталика глаза, разрушение стенок аорты, очень длинные тонкие пальцы, впалая грудина и др.). Такую патологию называют синдромом Марфана.
Генетика пола
Генетическое определение пола зависит от баланса хромосом.
Мендель утверждал, что пол наследственно детерминирован. На это утверждение его натолкнули результаты расщепления по полу 1 : 1, а значит, и самцы и самки различаются по набору хромосом.
В результате изучения выяснено. что у организмов все пары хромосом, кроме одной, одинаковы, поэтому различают:
Рис. 5. Генетика пола
Половые хромосомы обозначаются как X и Y хромосомы. У женских особей млекопитающих и большинства других животных содержится 2 Х-хромосомы, поэтому такой пол называется . У мужской особи этих организмов одна X-хромосома и одна Y-хромосома, поэтому такой пол называется . В этом случае при образовании яйцеклеток, все клетки будут содержать только X-хромосомы, а при образовании сперматозоидов половина клеток будет с X-хромосомой, а другая половина с Y-хромосомой. При оплодотворении с одинаковой вероятностью с яйцеклеткой может слиться как сперматозоид с X-хромосомой, так и сперматозоид с Y-хромосомой. В первом случае из зиготы разовьётся организм женского пола (XX), а во втором — организм мужского пола (XY).
Цитоплазматическая наследственность
Согласно хромосомной теории наследственности ведущую роль в наследственности играют ДНК хромосом. Однако ДНК содержатся также в митохондриях, хлоропластах и в цитоплазме. Нехромосомные ДНК называются плазмидами.
Клетки не имеют специальных механизмов равномерного распределения плазмид в процессе деления, поэтому одна дочерняя клетка может получить одну генетическую информацию, а вторая — совершенно другую. Наследование генов, содержащихся в плазмидах, не подчиняется менделевским закономерностям наследования, а их роль в формировании генотипа ещё мало изучена.
Для человека — это митохондриальная ДНК материнской клетки. Частота мутаций кольцевой в 10 раз выше, чем хромосомной, но они подавляются нормальными генами других митохондрий этой же клетки, поэтому организм фенотипически здоров. Эти мутации — причина более 100 болезней, в т. ч. диабет, эпилепсия, болезнь Паркинсона.
Митохондриальная ДНК способна сохраняться в ископаемых останках. По этим ДНК провели сравнение останков Александры Фёдоровны и её дочерей и принца Филиппа — родственников по женской линии.
1. Анализ результатов нарушения сцепленного наследования генов позволяет определить последовательность расположения генов в хромосоме и составить генетические карты. Результаты многочисленных скрещиваний мух дрозофил показали, что частота нарушения сцепления между генами А и В составляет 5%, между генами А и С – 11%, между генами С и В – 6%. Перерисуйте предложенную схему фрагмента хромосомы на лист ответа, отметьте на ней взаимное расположение генов А, В, С и укажите расстояние между ними. Какая величина принята за единицу расстояния между генами? Между какими генами из отмеченных на карте кроссинговер будет происходить реже всего? Ответ поясните.
- за единицу расстояния между генами принят 1% кроссинговера (морганида); 3) между генами А и В; 4) чем меньше расстояние между генами, тем реже кроссинговер.
2. Анализ результатов нарушения сцепленного наследования генов позволяет определить последовательность расположения генов в хромосоме и составить генетические карты. Результаты многочисленных скрещиваний мух дрозофил показали, что частота нарушения сцепления между генами А и В составляет 7%, между генами А и С – 18%, между генами С и В – 25%. Перерисуйте предложенную схему хромосомы на лист ответа, отметьте на ней взаимное расположение генов А, В, С и укажите расстояние между ними. Существует ли зависимость между частотой кроссинговера и расстоянием между генами? Ответ поясните, используя фрагмент хромосомы.
- зависимость существует: чем меньше расстояние между генами, тем меньше частота кроссинговера (чем больше расстояние между генами, тем больше частота кроссинговера); 3) расстояние между генами и частота кроссинговера численно равны: например, если частота кроссинговера между генами А и С составляет 18%, то расстояние между ними – 18 морганид.
3. Анализ результатов нарушения сцепленного наследования генов позволяет определить последовательность расположения генов в хромосоме и составить генетические карты. Результаты многочисленных скрещиваний мух дрозофил показали, что частота нарушения сцепления между генами А и В составляет 6%, между генами А и С – 18%, между генами С и В – 24%. Перерисуйте предложенную схему хромосомы на лист ответа, отметьте на ней взаимное расположение генов А, В, С и укажите расстояние между ними. Что называют группой сцепления? Как определить количество групп сцепления у организмов?
- группой сцепления называют гены, расположенные в одной хромосоме; 3) количество групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом ИЛИ количеству негомологичных хромосом в кариотипе.
4. Скрещивали самку дрозофилы с короткими крыльями, отсутствием пятна у основания крыла и самца с нормальными крыльями, наличием пятна у основания крыла, все полученные гибриды F1 имели нормальные крылья и пятно у основания крыла. Гены длины крыльев и наличия пятна у основания крыла находятся у дрозофилы в одной хромосоме. Получившихся в F1 самцов возвратно скрещивали с исходной родительской особью. В потомстве получилось расщепление по фенотипу 1:1. Составьте схемы скрещиваний, определите генотипы исходных особей, генотипы и фенотипы потомков. Объясните формирование двух фенотипических классов во втором скрещивании.
5. При скрещивании растения китайской примулы с фиолетовыми цветками, круглой пыльцой и растения с красными цветками, овальной пыльцой получилось потомство с фиолетовыми цветками и овальной пыльцой. В анализирующем скрещивании полученных гибридов наблюдается появление четырех фенотипических групп потомков: 35, 34, 11 и 9 особей. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родительских особей, генотипы и фенотипы потомства. Объясните формирование четырех фенотипических групп.
6. При скрещивании растений томата с пурпурным стеблем, рассеченными листьями и растений с зеленым стеблем и цельными листьями все растения получились с пурпурным стеблем, рассеченными листьями. В анализирующем скрещивании особей F1 в потомстве получены четыре фенотипические группы: 321, 105, 103 и 315 растений. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, генотипы и фенотипы потомства каждой группы в двух скрещиваниях. Объясните формирование четырех фенотипических групп в указанном соотношении.
7. При скрещивании самок жука жужелицы с коричневым широким телом и самцов жука жужелицы с зеленым узким телом все потомство получилось с коричневым узким телом. В анализирующем скрещивании гибридного потомства получилось четыре разные фенотипические группы численностью: 30, 28, 12, 10 особей. Составьте схемы скрещиваний. Определите генотипы родительских особей, генотипы и фенотипы потомства каждой группы в двух скрещиваниях, и численность каждой группы во втором скрещивании. Объясните формирование четырех фенотипических групп в анализирующем скрещивании.
8. От скрещивания самок с самцами мух дрозофил в потомстве были получены особи с серым телом, нормальными крыльями и черным телом, укороченными крыльями, а также 17% особей с перекомбинированными признаками (серое тело, укороченные крылья и черное тело, нормальные крылья). Серое тело (А) и нормальные крылья (В) – доминантные признаки, кроссинговер происходит только у самок. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы и фенотипы скрещиваемых самок и самцов, генотипы и фенотипы потомства. Объясните полученные результаты.
9. У дрозофил черное тело (а) и укороченные крылья (b) – рецессивные признаки по отношению к аллелям серого тела и нормальных крыльев. Гены наследуются сцеплено, кроссинговер при образовании половых клеток у самцов не происходит. Скрестили гомозиготных по двум парам рецессивных признаков самок мух дрозофил с дигетерозиготными самцами. Скрестите схему решения задачи. Определите генотипы родителей, а также возможные генотипы и фенотипы потомства в F1. Каково соотношение фенотипов дрозофил в потомстве? Объясните почему.
10. Скрестили самку дрозофилы с короткими крыльями, с пятном на крыле и самца с нормальными крыльями, без пятна на крыле. Все полученные гибриды первого поколения имели нормальные крылья с пятном. Для анализирующего скрещивания взяли самца из F1. В полученном потомстве (F2) оказалось 50% особей с нормальными крыльями, без пятна на крыле и 50% с короткими крыльями, с пятном на крыле. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и потомков в двух скрещиваниях. Объясните формирование двух фенотипических групп во втором скрещивании.
11. При скрещивании мышей с извитой шерстью нормальной длины и мышей с прямой длинной шерстью все гибриды первого поколения имели прямую шерсть нормальной длины. В анализирующем скрещивании этих гибридов получено четыре фенотипические группы потомков: 27, 99, 98 и 24. Составьте схемы скрещиваний. Определит генотипы родительских особей, генотипы и фенотипы потомства в каждой группе в двух скрещиваниях, численность каждой группы во втором скрещивании. Объясните формирование четырех фенотипических групп в анализирующем скрещивании.
12. При скрещивании растения кукурузы с нормальными блестящими листьями и растения с надрезанными матовыми листьями всё потомство получилось с нормальными матовыми листьями. В анализирующем скрещивании гибридного потомства получилось четыре разные фенотипические группы: 128, 131, 40, 38. Составьте схемы скрещиваний. Укажите генотипы, фенотипы родительских особей и генотипы, фенотипы потомства в каждой группе. Объясните формирование четырех фенотипических групп во втором скрещивании.
13. Гены длины ног и длины крыльев находятся у дрозофилы в одной хромосоме. Скрещивали самку дрозофилы с короткими крыльями, нормальными ногами и самца с нормальными крыльями, короткими ногами; все полученные гибриды F1 имели нормальные крылья и нормальные ноги. Получившихся в F1 самцов скрестили с исходной родительской особью. В потомстве получилось расщепление по фенотипу и генотипу в отношении 1:1. Составьте схемы решения задачи. Определите генотипы родительских особей, генотипы и фенотипы потомков. Объясните формирование двух фенотипических групп во втором скрещивании.
14. При скрещивании высокого растения томата с овальными плодами и карликового растения с округлыми плодами все потомство получилось высокое с округлыми плодами. В анализирующем скрещивании гибридного потомства получилось четыре разные фенотипические группы, две из них составили по 8% от общего количества потомков. Составьте схемы скрещиваний. Укажите генотипы, фенотипы родительских особей и генотипы, фенотипы, долю каждой группы потомков в анализирующем скрещивании. Постройте генетическую карту для указанных выше генов, укажите на ней местоположение каждого гена и расстояние (в %) между ними. Определите тип наследования генов указанных выше признаков.
15. При скрещивании растения томата с плодами опушёнными, с заостренным концом и растения с плодами гладкими, с незаостренным концом всё потомство получилось с плодами опушенными, с незаостренным концом. В анализирующем скрещивании гибридного потомства получилось четыре разные фенотипические группы, две из них составили по 7% от общего количества потомков. Составьте схемы скрещиваний. Укажите генотипы, фенотипы родительских особей и генотипы, фенотипы, долю каждой группы потомков в анализирующем скрещивании. Постройте генетическую карту для указанных выше генов, укажите на ней местоположение каждого гена и расстояние (в %) между ними, определите тип наследования генов указанных выше признаков.
16. При скрещивании высокого растения томата с гладкими плодами и карликового растения с опушенными плодами все потомство получилось высокое с опушенными плодами. В анализирующем скрещивании гибридного потомства получилось четыре разные фенотипические группы, две из них составили по 12% от общего количества потомков. Составьте схемы скрещиваний. Укажите генотипы, фенотипы родительских особей и генотипы, фенотипы, долю каждой группы потомков в анализирующем скрещивании. Постройте генетическую карту для указанных выше генов, укажите на ней местоположение каждого гена и расстояние (в %) между ними. Определите тип наследования генов указанных выше признаков.
17. При скрещивании растения томата с нормальными листьями, сложными соцветиями и растения с пятнистыми листьями, простыми соцветиями всё потомство получилось с нормальными листьями, простыми соцветиями. В анализирующем скрещивании гибридного потомства получилось четыре разные фенотипические группы, две из них составили по 21% от общего количества потомков. Составьте схемы скрещиваний. Укажите генотипы, фенотипы родительских особей и генотипы, фенотипы, долю каждой группы потомков в анализирующем скрещивании. Постройте генетическую карту для указанных выше генов, укажите на ней местоположение каждого гена и расстояние (в %) между ними, определите тип наследования генов указанных выше признаков.
18. При скрещивании растения томата с нормальными листьями, плодами с заостренным концом и растения с пятнистыми листьями, плодами с незаостренным концом всё потомство получилось с нормальными листьями, плодами с незаостренным концом. В анализирующем скрещивании гибридного потомства получилось четыре разные фенотипические группы, две из них составили по 19% от общего количества потомков. Составьте схемы скрещиваний. Укажите генотипы, фенотипы родительских особей и генотипы, фенотипы, долю каждой группы потомков в анализирующем скрещивании. Постройте генетическую карту для указанных выше генов, укажите на ней местоположение каждого гена и расстояние (в %) между ними, определите тип наследования генов указанных выше признаков.