Наследственность. Основные понятия

Генетика — наука, изучающая наследственность и изменчивость организмов. Наследственность — способность организмов передавать из поколения в поколение свои признаки (особенности строения, функций, развития). Изменчивость — способность организмов приобретать новые признаки. Наследственность и изменчивость — два противоположных, но взаимосвязанных свойства организма.

Ген и аллели

Единицей наследственной информации является ген (с точки зрения генетики) — участок хромосомы, определяющий развитие у организма одного или нескольких признаков. Аллели — различные состояния одного и того же гена, располагающиеся в определенном локусе (участке) гомологичных хромосом и определяющие развитие одного какого-то признака. Гомологичные хромосомы имеются только в клетках, содержащих диплоидный набор хромосом. Их нет в половых клетках (гаметах) эукариот и у прокариот.

Доминантные и рецессивные признаки и аллели

Признак (фен) — некоторое качество или свойство, по которому можно отличить один организм от другого. Явление преобладания у гибрида признака одного из родителей называется доминированием. Признак, проявляющийся в первом поколении гибридов, называют доминантным, а внешне исчезающий — рецессивным. Аллель, определяющий доминантный признак, называют доминантным; он обозначается латинской заглавной буквой: A, B, C,…, а аллель, определяющий рецессивный признак — рецессивным; он обозначается строчной буквой: а, b, с,… Доминантный аллель обеспечивает развитие признака как в гомо-, так и в гетерозиготном состоянии, рецессивный аллель проявляется только в гомозиготном состоянии.

Гомозигота и гетерозигота

Организмы (зиготы) могут быть гомозиготными и гетерозиготными. Гомозиготные организмы имеют в своем генотипе два одинаковых аллеля — оба доминантные или оба рецессивные (AA или aa). Гетерозиготные организмы имеют один из аллелей в доминантной форме, а другой — в рецессивной (Aa). Гомозиготные особи не дают расщепления в следующем поколении, а гетерозиготные дают расщепление.

123

Разные аллельные формы генов возникают в результате мутаций. Ген может мутировать неоднократно, образуя много аллелей. Множественный аллелизм — явление существования более двух альтернативных аллельных форм гена, имеющих различные проявления в фенотипе. Два и более состояний гена возникают в результате мутаций. Ряд мутаций вызывает появление серии аллелей (A, a1,a2, …, an и т.д.), которые находятся в разных доминантно-рецессивных отношениях друг к другу.

Фенотип и генотип

Генотип — совокупность всех генов организма. Фенотип — совокупность всех признаков организма. К ним относят: морфологические (внешние) признаки (цвет глаз, окраска цветков), биохимические (форма молекулы структурного белка или фермента), гистологические (форма и размер клеток), анатомические и т.д. С другой стороны, признаки можно разделить на качественные (цвет глаз) и количественные (масса тела). Фенотип зависит от генотипа и условий внешней среды.

Фенотип развивается в результате взаимодействия генотипа и условий внешней среды. Последние в меньшей степени влияют на качественные признаки и в большей — на количественные.

Скрещивание (гибридизация)

Один из основных методов генетики — скрещивание, или гибридизация — гибридологический метод. В результате скрещивания (гибридизации) организмов, отличающихся друг от друга по одному или нескольким признакам, получают потомков, называемых гибридами.

В зависимости от числа признаков, по которым различаются между собой родители, выделяют следующие виды скрещивания:

  1. моногибридное — скрещивание, при котором родители различаются только по одному признаку;
  2. дигибридное — скрещивание, при котором родители различаются по двум признакам;
  3. полигибридное — скрещивание, при котором родители различаются по нескольким признакам.

Для записи результатов скрещиваний используют следующие общепринятые обозначения:

  • P — родители (от лат. parental — родитель);
  • F — потомство (от лат. filial — потомство):
    • F1 — гибриды первого поколения — прямые потомки родителей P;
    • F2 — гибриды второго поколения — потомки от скрещивания между собой гибридов F1 и т.д.;
  • G — гаметы;
  • ♂ — мужская особь (щит и копье — знак Марса);
  • ♀ — женская особь (зеркало с ручкой — знак Венеры);
  • x — знак скрещивания;
  • : — расщепление гибридов, разделяет цифровые соотношения различающихся (по фенотипу или генотипу) классов потомков.

Гибридологический метод был разработан в 1865 г. австрийским естествоиспытателем Г. Менделем. Он использовал самоопыляющиеся растения гороха садового. Г. Мендель провел скрещивание чистых линий (гомозиготных особей), отличающихся друг от друга по одному, двум и более признакам. Им были получены гибриды первого, второго поколений и т.д. Полученные данные Г. Мендель обработал математически и сформулировал в виде законов наследственности.

Обновлено: 19.10.2014 — 11:20 пп