Егор Советников - Биология. Генетика. Полный теоретический и практический курс

Ген – единица наследственного материала, участок ДНК, несущий информацию о первичной структуре белка.

Генотип – совокупность генов организма.

Признак – любая особенность организма.

Фенотип – совокупность признаков организма.

Аллель – одна из форм гена. Обозначается одной буквой (большой или маленькой).

Аллельные гены – парные гены, различные формы одного гена.

Доминантный признак – признак, проявляющийся всегда.

Доминантный ген – ген, отвечающий за доминантный признак. Обозначается большой буквой: А или В.

Рецессивный признак – признак, который подавляется доминантным признаком. Проявляется только при наличии обоих рецессивных генов в генотипе.

Рецессивный ген – ген, отвечающий за рецессивный признак. Обозначается маленькой буквой: а или b.

Гомозигота – особь с одним типом аллелей (либо доминантные, либо рецессивные) по одному или нескольким генам. Обозначается одинаковыми буквами: АА или аа. Другое название – чистая линия.

Гетерозигота – особь с различными типами аллелей (доминантная + рецессивная). Обозначается разными буквами: Аа.

Гамета – половая клетка, несущая одну аллель гена.

Моногибридное скрещивание – скрещивание по одному признаку.

Дигибридное скрещивание – скрещивание по двум признакам.

Анализирующее скрещивание – скрещивание с рецессивной гомозиготой для поиска рецессивных аллелей в анализируемой особи.

P – parenta (parents) – родители

F – fillii (family) – потомки, семья, гибриды

F 1– гибриды первого поколения

F 2– гибриды второго поколения

G – gametes – гаметы

♀ – женский пол

♂ – мужской пол

× – скрещивание

Иногда в генетике применяются особые обозначения хромосом, аллелей или иных ситуаций:

i 0, I A, I B– аллели для обозначения генов агглютиногенов при решении задач на группы крови по системе АВ0.

R, r – аллели для обозначения генов положительного и отрицательного резус-фактора соответственно при решении задач на резус-фактор.

X, Y – обозначения половых хромосом для особей с гетерогаметным мужским полом.

Z, W – обозначения половых хромосом для особей с гетерогаметным женским полом.

Ᾱа – обозначение в виде черточки над доминантной аллелью означает неполное доминирование.

AB // ab – так могут обозначаться гены в одной хромосоме при решении задач на сцепление генов и нарушение сцепления генов (AB в одной хромосоме, ab в другой гомологичной хромосоме).

К основным законам генетики относят гипотезу чистоты гамет, первый, второй и третий законы Менделя, закон сцепленного наследования признаков.

Гипотеза чистоты гамет

«В каждую гамету с равной вероятностью попадает лишь одна аллель каждого гена, независимо от остальных генов».

Схема гипотезы для моногибридного скрещивания:

Схема гипотезы для дигибридного скрещивания:

Суть гипотезы:

Все хромосомы в нашем организме расположены парами. В каждой хромосоме есть одна из двух аллелей гена. Получается, каждый ген зашифрован двумя аллелями в двух парных хромосомах. При образовании гамет (мейоз) одна хромосома уйдет в одну гамету, другая хромосома – в другую гамету. В итоге в каждую гамету может попасть лишь один аллель гена.

Поскольку у многих школьников на начальном этапе возникают трудности с написанием гамет для конкретных генотипов, то я привожу таблицу для задач, базирующихся на дигибридном скрещивании (собственно задачи на дигибридное скрещивание, на летальность, на неполное доминирование, на нарушение сцепления генов). Данная таблица подойдет и для задач на сцепление генов, но с некоторыми условиями, которые мы разберем конкретно в той модели задач. Подобные таблицы мы нарисуем и для наследования признаков в половых хромосомах, и для кодоминирования (задач на группы крови).

Первый закон Менделя = закон единообразия гибридов первого поколения = закон доминирования

«При моногибридном скрещивании двух гомозиготных особей гибриды первого поколения фенотипически единообразны».

Схема закона:

Суть закона:

При скрещивании двух особей, одна из которых является гомозиготой по доминантному признаку, а другая гомозиготой по рецессивному признаку, мы получаем одинаковое потомство с доминантным признаком (либо при наличии неполного доминирования – с усредненным признаком между доминантным и рецессивным).

Второй закон Менделя = закон расщепления

«При моногибридном скрещивании во втором поколении гибридов наблюдается расщепление признаков по фенотипу 3:1».

Схема закона:

Суть закона:

При скрещивании гибридов первого поколения (имеется в виду тех, кого мы получили в первом законе Менделя как потомков), то есть, двух гетерозигот Аа, мы получаем проявление рецессивного признака среди потомства в 25% случаев (особи аа), и проявление доминантного признака в 75% случаев (особи АА, Аа).

Третий закон Менделя = закон независимого наследования признаков

«При скрещивании двух дигетерозигот гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга в итоге среди гибридов первого поколения проявляется расщепление по фенотипу 9:3:3:1».

Разберем на конкретной задаче с цветом глаз и волос. Карие глаза являются доминантным признаком, голубые глаза – рецессивным. Темные волосы являются доминантным признаком, светлые волосы – рецессивным.

Обозначим это соответсвующим образом:

A – карие глаза

a – голубые глаза

B – темные волосы

b – светлые волосы

Пусть в брак (слово «скрещивание» некорректно для людей) вступают две гетерозиготы по обоим признакам (AaBb). Какие у них могут быть дети? Для решения больших задач гаметы одной особи пишутся как столбцы, а гаметы второй особи – как строки таблицы. Получившаяся таблица носит название решетки Пеннета.

Схема закона:

Из 16 особей в потомстве 9 будут иметь карие глаза и темные волосы, 3 карие глаза и светлые волосы, 3 голубые глаза и темные волосы, 1 голубые глаза и светлые волосы.