Генетика – наука о наследственности и изменчивости.

Работа 4. Закономерности наследственности.

Изменчивость, её формы

Наследственность – общее свойство всех живых организмов сохранять и передавать особенности строения и функций от предков к потомству. Связь между ними осуществляется через размножение. Потомство похоже на родителей, но не бывает их точной копией.

Изменчивость – общее свойство организмов приобретать новые признаки – различия между особями в пределах вида. Они могут быть выражены в особенностях внешнего и внутреннего строения, физиологии, поведения, отличаться по форме, длине завитков шерсти, цвету глаз, волос и т.д.

Различают ненаследственную (модификационную) изменчивость и наследственную (генетическую) изменчивость.

Ненаследственная изменчивость: затрагивает только фенотип (генотип не изменяется); не передается по наследству; определяется условиями существования; часто носит приспособительный характер к условиям среды.

Наследственная изменчивость: затрагивает генотип; передается по наследству; носит случайный характер. Наследственная изменчивость бывает комбинативная и мутационная.

Комбинативная изменчивость возникает в результате образования у потомков новых комбинаций уже существующих генов в процессе полового размножения.

Мутационная изменчивость возникает в результате мутаций.

Мутации – качественные или количественные изменения ДНК организмов, приводящие к изменениям их генотипа.

Работа 5. Скрещивание. I, II, III законы Г. Менделя

В зависимости от числа признаком, по которым различаются между собой родители, выделяют разные виды скрещивания.

Моногибридное скрещивание – скрещивание, при котором родители различаются только по одной паре признаков. Дигибридное скрещивание – скрещивание, при котором родители различаются по двум парам признаков. Полигибридное скрещивание – скрещивание, при котором родители различаются по нескольким парам признаков.

Первый закон Грегора Менделя – закон единообразия гибридов первого поколения (закон доминирования): при скрещивании чистых линий у всех гибридов первого поколения проявляется один признак (доминантный).

Рисунок 6 – Схематическое изображение I закона Менделя

Второй закон Г. Менделя – закон расщепления признаков: гибриды I поколения при их скрещивании расщепляются в определенном числовом соотношении: особи с рецессивными проявлениями признака составляют ¼ часть от общего числа хромосом.

Рисунок 7 – Схематическое изображение II закона Менделя

Третий закон Г. Менделя – закон независимого комбинирования (наследования) признаков: расщепление по каждому признаку идет независимо от других признаков. Этот закон независимого наследования генов справедлив только для генов, расположенных в разных хромосомах.

Рисунок 8 – Схематическое изображение III закона Менделя

Закон Томаса Моргана – гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются преимущественно вместе. Гены, лежащие в одной хромосоме, называются сцепленными. Все гены одной хромосомы называются группой сцепления. В некотором проценте случаев сцепление может нарушаться. Причина нарушения сцепления – кроссинговер (перекрест хромосом) – обмен участками хромосом в профазе I мейотического деления. Кроссинговер приводит к генетической рекомбинации. Чем дальше друг от друга расположены гены, тем чаще между ними происходит кроссинговер. На этом явлении основано построение генетических карт – определение последовательности расположения генов в хромосоме и примерного расстояния между ними.

Признаки, сцепленные с полом: дальтонизм, раннее облысение, гемофилия.

Генетика пола. Хромосомы, одинаковые у одних полов, называются аутосомами. Хромосомы, по которым мужской и женский пол отличаются друг от друга, называются половыми, или гетерохромосомами. В клетке человека содержится 46 хромосом или 23 пары: 22 пары аутосом и 1 пара половых хромосом. Половые хромосомы обозначаются как Х- и У-хромосомы. Женщины имеют две Х-хромосомы, а мужчины – одну Х и одну У-хромосому.

    Задание №4. 1. Выучить I, II, III законы Г. Менделя и закон Т. Моргана. Рассмотреть случаи неполного доминирования. Записать анализирующие и возвратные скрещивания. Рассмотреть случаи наследования и заболевания гемофилией у мужчин и женщин. Записать ряд наследственных заболеваний, вызванных генными, хромосомными и геномными мутациями.

2. Решить задачи:

а) У крупного рогатого скота ген, обусловливающий черную окраску шерсти, доминирует над геном, определяющим красную окраску. Какое потомство можно ожидать от скрещивания гомозиготного черного быка и красной коровы?

б) У человека некоторые формы близорукости доминируют над нормальным зрением, цвет карих глаз над голубым. Какое потомство можно ожидать от брака близорукого кареглазого мужчины с голубоглазой неблизорукой женщиной? Известно, что у мужчины отец был голубоглазым, неблизоруким.

в) У собак черный цвет шерсти доминирует над кофейным, а короткая шерсть — над длинной. Обе пары генов находятся в разных хромосомах. Какой процент черных короткошерстных щенков можно ожидать от скрещивания двух особей, гетерозиготных по обоим признакам?

Самостоятельная работа №3. Написать конспект с ответами на следующие вопросы:

1. Понятие о гене. Строение хромосом.

2. Механизмы реализации наследственной информации. Роль ДНК и РНК.

3. Роль генотипа и условий внешней среды в формировании модификационной изменчивости.

4. Мутации, их причины. Мутации – материал для искусственного и естественного отбора.

5. Н.И. Вавилов и его закон гомологических рядов в наследственной изменчивости. Центры происхождения культурных растений.

6. Мутагены. Загрязнение природной среды и последствия.

7. Наследственные генетические, хромосомные и геномные заболевания.

Занятие № 4