Независимое наследование генов

Лекция № 13


Наследуемые признаки могут быть качественными (моногенными) и количественными (полигенными). Качественные признаки представлены в популяции, как правило, небольшим числом взаимоисключающих вариантов.
Например, желтый или зеленый цвет семян гороха, серый или черный цвет тела у мух дрозофил, светлый или темный цвет глаз у человека, нормальная свертываемость крови или гемофилия. Качественные признаки наследуются по законам Менделя (менделирующие признаки). Количественные признаки представлены в популяции множеством альтернативных вариантов. К количественным относятся такие признаки, как рост, пигментация кожи, умственные способности у человека, яйценоскость у кур, содержание сахара в корнеплодах сахарной свеклы и т.
д. Наследование полигенных признаков в целом не подчиняется законам Менделя.

2. Сцепленный с половыми хромосомами (с полом) тип наследования.


Закономерности независимого наследования двух и более признаков


Независимое наследование признаков. Такой характер наследования признаков впервые был описан Г. Менделем в опытах на горохе, когда одновременно анализировалось наследование в ряду поколений нескольких признаков, например цвета и формы горошин (рис.

6.11). Каждый из них в отдельности подчинялся закону расщепления в F2. В то же время разные варианты этих признаков свободно комбинировались у потомков, встречаясь как в сочетаниях, наблюдаемых у их родителей (желтый цвет и гладкая форма или зеленый цвет и морщинистая форма), так и в новых сочетаниях (желтый цвет и морщинистая форма или зеленый цвет и гладкая форма). На основании анализа полученных результатов Г.

Мендель сформулировал закон независимого наследования признаков, в соответствии с которым:

«Разные пары признаков, определяемые неаллельными генами, передаются потомкам независимо друг от друга и комбинируются у них во всех возможных сочетаниях»
.

Урок — Сцепленное наследование


  • Сформировать знания о сцепленном наследовании, группах сцепления, генетическом картировании;
  • Сформировать систему знаний о генетическом определении пола и наследовании признаков, сцепленном с полом;
  • Закрепить навык решения генетических задач.
  • Познакомить учащихся с причинами сцепленного наследования генов и механизмом его нарушения;
Оборудование: компьютер, программные диски: «1С: Репетитор.

Биология и медицина


Число генов у каждого организма значительно превышает число хромосом.

Биология + Варианты ЕГЭ.2006», «Виртуальная школа «Кирилла и Мефодия», репетитор по биологии», мультимедийная презентация по теме урока (Приложение 1 ), карточки письменного опроса, схемы сцепленного наследования, схема генеалогического древа королевы Виктории и заболеваемости потомков гемофилией. На предыдущих уроках мы с вами изучили основополагающие законы генетики – это три закона Г.

Следовательно, в каждой хромосоме должно находиться много генов. Каковы же закономерности наследования генов, локализованных в одной хромосоме? Этот вопрос был изучен американским генетиком Т. Морганом и его учениками. Предположим, что два гена — А и В — находятся в одной хромосоме и организм, взятый для скрещивания, гетерозиготен по этим генам. В анафазе мейоза I гомологичные хромосомы расходятся в разные клетки и образуется два сорта гамет — АВ и ab (вместо четырех, как это должно быть при дигибридном скрещивании ), которые повторяют комбинацию генов в хромосоме родителя.
Такое отклонение от независимого распределения означает, что гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно, или сцепленно ( закон Т.

Моргана )

Законы наследования признаков, установленные Г


Основные закономерности передачи наследственных признаков от родителей к потомкам были установлены Г. Менделем во второй половине XIX в. Он скрещивал растения гороха, различающиеся по отдельным признакам, и на основе полученных результатов обосновал идею о существовании наследственных задатков, ответственных за проявление признаков.

В своих работах Мендель применил метод гибридологического анализа, ставшего универсальным в изучении закономерностей наследования признаков у растений, животных и человека. В отличие от своих предшественников, пытавшихся проследить наследование многих признаков организма в совокупности, Мендель исследовал это сложное явление аналитически.

Законы Менделя


В опытах Менделя при скрещивании сортов гороха, которые имели желтые и зеленые семена, все потомство (т.е.

Он наблюдал наследование всего лишь одной пары или небольшого числа альтернативных (взаимоисключающих) пар признаков у сортов садового гороха, а именно: белые и красные цветки; низкий и высокий рост; желтые и зеленые, гладкие и морщинистые семена гороха и т.
гибриды первого поколения) оказалось с желтым семенами. При этом не имело значения, из какого именно семена (желтого или зеленого) выросли материнские (отцовские) растения. Итак, оба родителя в равной степени способны передавать свои признаки потомству. Аналогичные результаты были обнаружены и в опытах, в которых во внимание брались другие признаки. Так, при скрещивании растений с гладкими и морщинистым семенами все потомство имело гладкие семена.
При скрещивании растений с пурпурными и белыми цветками у всех гибридов оказались лишь пурпурные лепестки цветков и т.

д. Обнаруженная закономерность получила название первый закон Менделя, или закон единообразия гибридов первого поколения.


Независимое наследование генов


При образовании гамет у гибрида из каждой пары аллельных генов в гамету попадает только один, при этом вследствие случайности расхождения отцовских и материнских хромосом в I делении мейоза ген А может попасть в одну гамету с геном В или с геном Ь. Точно так же ген а может оказаться в одной гамете с геном В или с геном Ь.

Рекомендуем прочесть:  Пай земельный что это такое

Поэтому у гибрида образуются четыре типа гамет: АВ, Ав, аВ, оа.

Во время оплодотворения каждая из четырех типов гамет одного организма слу­ чайно встречается с любой из гамет другого организма.

Все возможные сочетания мужских и женских гамет можно легко установить с помощью решетки Пеннета, в которой по горизонтали выписываются гаметы одного родителя, по вертикали — гаметы другого родителя. В квадратики вносятся генотипы зигот, образующиеся при слиянии гамет. Легко подсчитать, что по фенотипу потомство делит­ся на 4 группы: 9 желтых гладких, 3 желтых морщини­ стых, 3 зеленых гладких, 1 желтая морщинистая.


Независимое наследование генов


В первых опытах Г. Мендель изучил наследование пары признаков, что в дальнейшем было обозначено как моногибридное наследование.

Установив закон расщепления для отдельных пар признаков, Мендель ставит вопрос: а как будет действовать этот закон, если в наследование будет вовлечено сразу несколько пар признаков? Вполне понятно, что от ответа на этот Два основных опыта были поставлены Г.

Менделем для анализа вопроса. В первом опыте скрещивались растения, различающиеся двумя признаками (дигибридное скрещивание, по современной терминологии), во втором — по трем признакам (тригибридное скрещивание).

В первом опыте растения с круглыми зернами (А) и желтыми семядолями (В) скрещивались с растениями, имевшими морщинистые семена (а) и зеленые семядоли ( b ): Семена гибрида были круглые и желтые — проявились доминантные свойства этих двух признаков.

Сцепленное наследование признаков


Мы познакомились с дигибридным скрещиванием и уяснили, что независимое комбинирование признаков объясняется тем, что расщепление одной пары аллельных генов, определяющих соответствующие признаки, происходит независимо от другой пары. Однако это наблюдается только в том случае, когда гены разных пар находятся в разных парах хромосом и при образовании половых клеток гибрида в мейозе отцовские и материнские хромосомы независимо комбинируются.

Но количество хромосом очень ограниченно по сравнению с количеством признаков, каждый из которых развивается под контролем определенного гена. Так, у дрозофилы известно около 7000 генов при четырех парах хромосом. Предполагается, что у человека не менее 50 тыс.

генов при 23 парах хромосом, и т.