Основы генетики

Основы генетики.
Выполнила: Шехоботкин Евгений 11Б класс МБОУ СОШ № 58 город Нижний Новгород 2012 год.
Грегор Мендель.
Основоположник генетики.Монах Грегор Мендель выращивал горох в крошечном монастырском саду. Открыл законы генетики, скрещивая горох.Имя Менделя стоит в одном ряду с именами Архимеда, Евклида, Дарвина, Лобачевского.
Законы и закономерности генетики.
Название.
Автор.
Формулировка.
Правило единообразия гибридов первого поколения. (первый закон)
Г. Мендель.1865г.
При моногибридном скрещивании у гибридов первого поколения проявляются только доминантные признаки - оно фенотипически единообразно.
Закон расщепления (второй закон)
Г. Мендель.1865г.
При самоопылении гибридов первого поколения в потомстве происходит расщепление признаков в отношении 3:1 - образуются две фенотипические группы - доминантная и рецессивная.
Законы и закономерности генетики.
Название.
Автор.
Формулировка.
Закон независимого наследования признаков (третий закон)
Г. Мендель.
При скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум и более парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируют во всех возможных сочетаниях. При дигибридном скрещивании двух дигетерозигот (особей F1) между собой, во втором поколении гибридов (F2) будет наблюдаться расщепление признаков по фенотипу в соотношении 9:3:3:1.
Законы и закономерности генетики.
Название.
Автор.
Формулировка.
Гипотеза чистоты гамет
Г. Мендель 1865г
Находящиеся в каждом организме пары альтернативных признаков не смешиваются и при образовании гамет по одному от каждой пары переходят в них в чистом виде.
Закон сцепленного наследования
Т. Морган 1911 г.
Сцепленные гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются вместе и не обнаруживают независимого распределения
Закон гомологических рядов
Н.И. Вавилов 1935 г
Генетически близкие виды и роды характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости.
Этапы решения задач:
запись генотипов и фенотипов родителей,запись возможных типов гамет у каждого родителя,запись возможных типов зигот,подсчет соотношения генотипов и фенотипов потомства.
Способы записи.
1. Графический способ. F1 Bb х Bb F2 BB Bb bB bb2. Алгебраический способ. F1 (B + b) , (B+ b) = F2 BB + 2Bb + bb3. Решётка Пиннета.
♀
♂
B
b
B
BB
Bb
b
Bb
bb
Примеры решения задач.Закономерности наследования при моногибридном скрещивании.
Напишите генотипы, соответствующие при моногибридном скрещивании. голубой цвет глаз; карий цвет глаз; вьющиеся волосы; прямые волосы.Ответ: голубой цвет глаз и прямые волосы – это рецессивные признаки, поэтому их обозначают – aa; карий цвет глаз и вьющиеся волосы – доминантные признаки, их обозначают - Aa или AA.
B
Задача №2
Напишите возможные варианты гамет для организмов со следующими генотипами: Aa BB ccОтвет: A a
c
Задача №3
Условие: Определите генотипы родителей, если у матери имеется седая прядь волос надо лбом, а у отца нет; из двух детей в семье, один имеет седую прядь, а другой – нет.Решение.Дано: A – наличие седой пряди a – отсутствие седой пряди. P жен.Aa x муж.aaОпределите генотипы родителей. Гаметы A a aОдин ребенок не имеет седой пряди F1 Aa a – значит он должен быть гомозиготным по рецессивному признаку –aa; точно такой жегенотип (aa) будет иметь и его отец.Мать гетерозиготна , так как один ребёнок имеет седую прядь, а другой – не имеет.
Есть седая прядь.
Нет седой пряди.
Закономерности наследования при дигибридном скрещивании.Способ №1
Условие: Единственный ребёнок близоруких кареглазых родителей имеет голубые глаза и нормальное зрение. Определите: а) генотипы всех трех членов семьи, б) рождение каких детей можно ожидать в этой семье. Решение. Дано: Генотип ребенка – aabbА – карие глаза По генотипу ребёнка определяем гаметы, а - голубые глаза которые он мог получить от матери и отца. B – близорукость F1 aabb – ребёнок с голубыми глазами b – нормальное зрение. и нормальным зрением.Определить генотипы P и F1 Гаметы ab ab от одного от другого родителя родителя.Гаметы, несущие рецессивные признаки, должны быть в генотипе обоих родителей, значит, их генотипы AaBb
Способ №2
Дано: A – карие глаза P ♀Aa Bb х ♂Aa Bba – голубые глаза гаметыB – близорукость AB Ab aB ab , AB Ab aB abb – нормальное зрение F1 – решётка Пеннета. P ♀, ♂ - AaBb –кареглазые,близорукие F1
AB
Ab
aB
ab
AB
AABbк.б.
AABbк.б.
AaBbк.б.
AaBbк.б.
Ab
AABbк.б.
Aabb к.н.
AaBbк.б.
Aabbк.н.
aB
AaBBк.б.
AaBbк.б.
aaBBг.б.
aaBbг.б.
ab
AaBbк.б.
Aabbк.н.
AaBbг.б.
Aabbг.б.
Из решётки Пеннета.
Кареглазые Ответ:Близорукие( б.к) - 9 Генотипов -9; фенотиповКареглазые с нормальным зрением(к.н) – 3 - 4 (кареглаз. близорук., Голубоглазые близорукие(г.б) – 3 карегл. норм., голуб. норм.,Голубоглазы с нормальным зрением(г.н) – 1 голубогл. близорук) По генотипу считаем: количеcтво по фенотипу: AABB – кареглазые близорукие кареглаз. близорук – 9/16 AABb – кареглазые близорукие 9 кареглаз. норм. - 3/16AaBB – кареглазые близорукие 9:3:3:1 AaBb – кареглазые близорукие голубогл. близорук. – 3/16Aabb – кареглазые норм. (1) 3 голубогл. норм. – 1/16Aabb – кареглазые норм (2) aaBB – голубоглазые близорукие(1) 3aaBb – голубоглазые близорукие(2)Aabb – голубоглазые норм. - 1
Сцепленное с полом наследование.
Задача. Почему кошки бываю черепахового цвета, а коты – нет?XB - чёрная кошка Xb – рыжая XBXb - черепаховая окраска У кошек черепаховый цвет (трёхцветный окрас) сцеплен с полом ( с Х – хромосомой) возможны 6 вариантов задач: ♀ кошка XBXB XBXb XbXbчерная черепаховая рыжая ♂ кот XbY XbY черный рыжий
Для примеры скрестим рыжего кота с черепаховой кошкой:
Дано: XBY– рыжий кот p ♀ XBXb x ♂ XBYXBXb – черепаховая кошка Гаметы: XB Xb Xb Y F1 - ? F1: XBXb ; XBY; XbXb; XbY череп. черн. рыжая рыжий кошка кот кошка кот Ответ: ј - черепаховая кошка ј - чёрный кот ј - рыжая кошка ј - рыжий кот.
Взаимодействие аллельных генов.
Неполное доминирование.
Группы крови.
Группы крови.
Различают 4 группы крови.Группа крови – наследственный признак, зависящий от одного гена, имеющего не 2, как обычно, а 3 аллели. Обозначают символами: A, B,O. A и B доминируют над O, но не подавляют друг друга.1 группа крови – OO2 группа – AO, AA3 группа – BO, BB4 группа - AB
Примеры решения задач на группы крови.
Дано: ♀ - 2 группа(AO,AA)♂ - 1 группа(OO)
Группа крови F1-?
Возможны два варианта. 1. P ♀AO x ♂OO Г A O O O F1 AO; AO; OO; OO 2гр 2гр 1гр 1грОтвет: 50% - 2 группа,50% - 1 группа крови2. P ♀AA x ♂OO Г A O O O F1 AO; AO; AO; AOОтвет: 100% - 2 группа крови.
Взаимодействие неаллельных генов.
Комплементарность – явление, при котором ген одной аллельной пары способствует проявлению генов другой аллельной пары.Эпистаз - явление, при котором ген одной аллельной пары препятствует проявлению генов из другой аллельной пары.Полимерия - проявление признака зависит от количества доминантных генов, вносящих вклад в его развитие. Накопление определённых аллелей в генотипе может вести к изменению выраженности признаков признаков.
Задача.
Цвет кожи негров определяется двумя парами генов AABB, цвет кожи белых – аллелями aabb. Мулаты имеют различной степени промежуточный цвет кожи. Определить цвет кожи у детей от брака негра и мулатки (AaBb)
Решение.P ♀AaBb x ♂AABBГ AB Ab aB ab AB
♂
♀
AB
Ab
aB
ab
AB
AABBнегр
AABbТемн. мулат
AaBbТемн. мулат
AaBbСредн. мулат
Ответ: 25% - негры, 50% - темные мулаты, 25% - средние мулаты.
Генетика популяций.
Генетически популяция характеризуется генофондом – совокупностью генов популяций.Частота генов в популяции выражается p+g=1.Закон Харди Вайнберга: частота генов(генотипов) в популяции есть величина постоянная и не изменяется из поколения в поколение.Равновесие генных частот: p2 + 2pg + g2 =1, где p2 - частота доминантных гомозигот, 2pg - частота гетерозигот, g2 - частота рецессивных гомозигот.
Задача.
В популяции озерной лягушки появилось потомство – 1680 лягушат с тёмными пятнами(доминантный признак) и 320 лягушат со светлыми пятнами. Определите частоту встречаемости доминантного и рецессивного генов пятнистости и число гетерозигот среди лягушат с тёмными пятнами.
Решение.1680 + 320= 2000 особей в популяции.g2 = 320/2000 – частота встречаемости гомозигот по рецессиву. g2 = 0,16 ; g = 0,4p = 1- g = 1-0,4 = 0,6 - частота встречаемости доминантного гена.2pg = 2* 0,6*0,4 = 0,48 = 48% - из 1680гетерозигот.
Закон Т.Х. Моргана.
Многие исследователи, повторяя опыты Менделя, подтвердили открытые им законы. Изучением наследования признаков, гены которых локализованных в одной хромосоме, занимался выдающийся американский генетик Т. Морган. Морган проводил свои опыты на плодовой мушке дрозофила. Мушка каждые две недели при температуре 250С даёт многочисленное потомство. Самец и самка внешне хорошо различимы – у самца брюшко меньше и темнее.
Хромосомная теория наследственности.(Т.Морган)
Хромосомы с локализованными в них генами – основные материальные носители наследственности.Гены находятся в хромосомах и в пределах одной хромосомы образуют одну группу сцепления.В хромосоме гены расположены линейно.В мейозе между гомологичными хромосомами может произойти кроссинговер, частота которого пропорциональна расстоянию между генами.
Задача на сцепленное наследование.
Дано:A – серый цветa - чёрный цветb – нормальные крыльяB – короткие крыльяФенотип и генотип F1-?
Решение:P: ♀ AaBb Х ♂aabbG: ABab Abab aBab abab Ожидаем:25%ABab, 25%Abab, 25%aBab, 25%ababНо результат всегда другой:41,5% AaBb, 41,5% aabb, 8,5% Aabb, 8,5% aaBbГены AB; ab наследуются вместе, т.к. они в одной хромосоме, генотип ♀: обр. гаметы: AB abПроисходит кроссинговер, обр 17% кроссовенных гамет: Ab aB
Расстояние между генами AB равно 17%, или 17 морганидам.Гены, находящиеся в одной хромосоме, образуют группу сцепления и наследуются преимущественно вместе. Количество групп=n!