БИОЛОГИЯ - ГЕНЕТИКА

ГЕНОТИП – это совокупность всех генов организма, которая реализуется в фенотипе в пределах нормы реакции в определенных условиях внешней среды.

Генотип и фенотип. Взаимодействие аллелей гена. Полное и неполное доминирование. Кодоминирование, межаллельная комплементация, плейотропия

ФЕНОТИП – это совокупность внешних и внутренних признаков и свойств организма, определяемых генотипом и реализующихся в пределах нормы реакции в определенных условиях внешней среды.

НОРМА РЕАКЦИИ – это пределы, в которых изменяются фенотипические признаки в зависимости от условий среды.

АЛЛЕЛИ - это разные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых локусах парных хромосом, которые определяют вариативность развития определенных признаков.

Различают аллельные и неаллельные взаимодействия генов.

ПЛЕЙОТРОПИЯ – это множественное действие одного гена, которое обусловлено тем, что он может опосредованно воздействовать на проявление нескольких признаков.

Первичная (структурная) плейотропия – синдром Марфана.
Вторичная (функциональная) плейотропия – СКА.

ПОЛНОЕ ДОМИНИРОВАНИЕ – это явление полного подавления одного аллеля действием другого, т.е. достаточно присутствия одного доминантного аллеля для того, чтобы признак проявился. Пример у человека: наследование цвета глаз.

Типы взаимодействия аллельных генов

НЕПОЛНОЕ ДОМИНИРОВАНИЕ – это взаимодействие аллельных генов, при котором один аллель не может полностью подавить проявление другого, при этом гибриды имеют промежуточный фенотип (расщепления по фенотипу и генотипу 1:2:1).

Пример у человека: наследование размера носа.

КОДОМИНИРОВАНИЕ – это взаимодействие аллельных генов, при котором оба аллеля в полной мере проявляют своё действие. Проявляются оба родительских признака, фенотипически гибрид получает новый вариант, отличающийся от признаков обеих гомозигот.

Пример у человека: наследование групп крови.

МЕЖАЛЛЕЛЬНАЯ КОМПЛЕМЕНТАЦИЯ – имеет место в том случае, когда возможно формирование нормального признака D у организма, гетерозиготного по двум мутантным аллелям D1D2. Наблюдается у генов, кодирующих белки с четвертичной структурой, т.е. состоящие из нескольких субъединиц,

МНОЖЕСТВЕННЫЙ АЛЛЕЛИЗМ – это существование в популяции > 2 аллелей данного гена. В популяции оказываются не два аллельных гена, а несколько. Это проявление кодоминирования.
Наследование групп крови у человека – пример множественного аллелизма.

Множественный аллелизм. Наследование групп крови в системе АВО

Закономерности в наследовании групп крови:

РЕЗУС-ФАКТОР – в зависимости от человека, на поверхности эритроцитов может присутствовать или отсутствовать антиген Rho(D) системы резус-фактор. Наследование – АД.

МОНОГЕННОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ – когда наследственный признак контролируется одним геном.
Закономерности моногенной наследственности изучал Г. Мендель.

Моногенное аутосомное наследование.
Первый и второй законы Менделя

АУТОСОМНОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ – во всех ХС человека, кроме половых.

ЗАКОН ЕДИНООБРАЗИЯ ГИБРИДОВ ПЕРВОГО ПОКОЛЕНИЯ (первый закон Менделя) — при скрещивании 2 гомозиготных организмов, относящихся к разным чистым линиям и отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных проявлений признака, всё первое поколение гибридов (F1) окажется единообразным и будет нести проявление признака одного из родителей.

Итак, гибриды первого поколения всегда единообразны по данному признаку и приобретают признак одного из родителей.
Этот признак — более сильный, доминантный.

ЗАКОН РАСЩЕПЛЕНИЯ (второй закон Менделя) — при скрещивании 2 гетерозиготных потомков первого поколения между собой, во втором поколении наблюдается расщепление в определённом числовом отношении: по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1.

Биология

ЗАКОН НЕЗАВИСИМОГО НАСЛЕДОВАНИЯ (третий закон Менделя) — при скрещивании 2 особей, отличающихся друг от друга по двум (и более) парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях (как и при моногибридном скрещивании).
Во втором поколении расщепление фенотипов по формуле 9:3:3:1.

Несцепленное полигенное наследование.
Третий закон Менделя

Расчёт расщепления в F2:
(3:1)n расщепление по фенотипу
(1:2:1)n расщепление по генотипу, где n – число признаков, по которым различаются скрещиваемые особи
2n – количество гамет - ДЛЯ ЛЮБОЙ ЗАДАЧИ !

СЦЕПЛЕННЫЕ ПРИЗНАКИ контролируются генами, расположенными в одной хромосоме. Естественно, что они передаются вместе в случаях полного сцепления.

Сцепленное наследование и кроссинговер, закон Моргана

ЗАКОН МОРГАНА
Сцепленные гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно и не обнаруживают независимого распределения.

КРОССИНГОВЕР
Гомологичные хромосомы могут перекрещиваться (кроссинговер или прекрест) и обмениваться гомологичными участками. В этом случае гены одной хромосомы переходят в другую, гомологичную ей. Чем ближе друг к другу расположены гены в хромосоме, тем сильнее между ними сцепление и тем режепроисходит их расхождение при кроссинговере, и, наоборот, чем дальше друг от друга отстоят гены, тем слабее сцепление между ними и тем чаще возможно его нарушение.

Основоположник теории Томас Морган, американский генетик, нобелевский лауреат, выдвинул гипотезу об ограничении законов Менделя.

Хромосомная теория наследственности

Морган и его ученики установили следующее:

1. Гены, расположенные в одной хромосоме, наследуются совместно или сцепленно.

2. Группы генов, расположенных в одной хромосоме, образуют группы сцепления. Число групп сцепления = гаплоидному набору хромосом.

3. Между гомологичными хромосомами может происходить кроссинговер; в его результате возникают гаметы, хромосомы которых содержат новые комбинации генов.

4. Частота кроссинговера между гомологичными хромосомами зависит от расстояния между генами, локализованными в одной хромосоме. Чем это расстояние больше, тем выше частота кроссинговера. За единицу расстояния между генами принимают 1 морганиду (1% кроссинговера) или процент появления кроссоверных особей.

5. Для выяснения характера расположения генов в хромосомах и определения частоты кроссинговера между ними строят генетические карты. Карта отражает порядок расположения генов в хромосоме и расстояние между генами одной хромосомы.