Общая генетика
случае неполного доминирования расщепление по генотипу и фенотипу совпадает
1:2:1, так как каждый генотип имеет собственное фенотипическое проявление.
Признаки данного организма детерминируются парами внутренних
факторов. В одной гамете может быть представлен лишь один из каждой пары
таких факторов.
Теперь мы знаем, что эти факторы, детерминирующие такие признаки, как
расположение цветка, соответствуют участкам хромосомы, называемым генами.
Описанные выше эксперименты, проводившиеся Менделем при изучении
наследования одной пары альтернативных признаков, служат примером
моногибридного скрещивания.
Возвратное, или анализирующее, скрещивание
Организм из поколения F1, полученного от скрещивания между
гомозиготной доминантной и гомозиготной рецессивной особями, гетерозиготен
по своему генотипу, но обладает доминантным фенотипом. Для того чтобы
проявился рецессивный фенотип, организм должен быть гомозиготным по
рецессивному аллелю. В поколении F2 особи с доминантным фенотипом могут
быть как гомозиготами, таки гетерозиготами. Если селекционеру понадобилось
выяснить генотип такой особи, то единственным способом, позволяющим сделать
это, служит эксперимент с использованием метода, называемого анализирующим
( возвратным ) скрещиванием. Скрещивая организм неизвестного генотипа с
организмом, гомозиготным по рецессивному аллелю изучаемого гена, можно
определить этот генотип путем одного скрещивания. Например, у плодовой
мушки Drosophila длинные крылья доминируют над зачаточными. Особь с
длинными крыльями может быть гомозиготной (LL) или гетерозиготной (Ll). Для
установления ее генотипа надо провести анализирующее скрещивание между этой
мухой и мухой, гомозиготной по рецессивному аллелю (ll). Если у всех
потомков от этого скрещивания будут длинные крылья, то особь с неизвестным
генотипом - гомозигота по доминантному аллелю. Численное соотношение
потомков с длинными и с зачаточными крыльями 1 : 1 указывает на
гетерозиготность особи с неизвестным генотипом.
Генетическая «азбука»:
|Параметры |Буквы генетической азбуки |
| |I |II |III |
|Родители |1) ААЧАА 2) ааЧаа |АаЧАа |АаЧаа |
| |3) ААЧаа 4) АаЧАа | | |
|Потомки |1) АА 2) аа |3/4А_ 1/4 аа |1/2Аа 1/2аа |
| |3) Аа 4) А_ | | |
|Расщепление |нет |3:1 |1:1 |
|Коэффициенты |1 |3/4 (1/4) |1/2 |
Дигибридное скрещивание
Установив возможность предсказывать результаты скрещиваний по одной
паре альтернативных признаков, Мендель перешел к изучению наследования двух
пар таких признаков. Скрещивания между особями, различающимися по двум
признакам, называют дигибридными.
В одном из своих экспериментов Мендель использовал растения гороха,
различающиеся по форме и окраске семян. Применяя метод, описанный в разд.
2.1, он скрещивал между собой чистосортные ( гомозиготные) растения с
гладкими желтыми семенами и чистосортные растения с морщинистыми зелеными
семенами. У всех растений F1 (первого поколения гибридов) семена были
гладкие и желтые. По результатам проведенных ранее моногибридных
скрещиваний Мендель уже знал, что эти признаки доминантны; теперь, однако,
его интересовали характер и соотношение семян разных талов в поколении F2,
полученном от растений F1 путем самоопыления. Всего он собрал от растений
F2 556 семян, среди которых было
гладких желтых 315
морщинистых желтых 101
гладких зеленых 108
морщинистых зеленых 32
Соотношение разных фенотипов составляло примерно 9: 3: 3: 1 (дигибридное
расщепление). На основании этих результатов Мендель сделал два вывода:
1. В поколении F2 появилось два новых сочетания признаков: морщинистые
и желтые; гладкие и зеленые.
1. Для каждой пары аллеломорфных признаков (фенотипов, определяемых
различными аллелями) получилось отношение 3 : 1, характерное для
моногибридного скрещивания - среди семян было 423 гладких и 133
морщинистых, 416 желтых и 140 зеленых.
Эти результаты позволили Менделю утверждать, что две пары признаков
(форма и окраска семян), наследственные задатки которых объединились в
поколении F1, в последующих поколениях разделяются и ведут себя независимо
одна от другой.
Третий закон Менделя, - принцип независимого распределения:
При скрещивании гомозиготных особей, отличающихся по двум или
нескольким парам альтернативных признаков, во втором поколении наблюдается
независимое комбинирование генов и соответствующих им признаков разных
аллельных пар. Различные признаки (гены) передаются от родителей к потомкам
независимо друг от друга, если они находятся в разных парах гомологичных
хромосом.
Для проявления третьего закона Менделя необходимо соблюдение следующих
условий:
1). Доминирование должно быть полным (при неполном доминировании и
других видах взаимодействия генов числовые соотношения потомков с разными
комбинациями признаков могут быть другими);
2). Не должно быть летальных генов;
3). Гены должны локализоваться в разных негомологичных хромосомах.
Краткое изложение сути гипотез Менделя
1. Каждый признак данного организма контролируется парой аллелей.
2. Если организм содержит два различных аллеля для данного признака, то
один из них (доминантный) может проявляться, полностью подавляя
проявление другого (рецессивного).
3. При мейозе каждая пара аллелей разделяется (расщепляется) и каждая
гамета получает по одному из каждой пары аллелей (принцип
расщепления).
4. При образовании мужских и женских гамет в каждую из них может
попасть любой аллель из одной пары вместе с любым другим из другой
пары (принцип независимого распределения).
5. Каждый аллель передается из поколения в поколение как дискретная не
изменяющаяся единица.
6. Каждый организм наследует по одному аллелью (для каждого признака)
от каждой из родительских особей.
Полигибридное скрещивание
|Количес|Число |Количество|Количест|Расщепление |Количеств|Расщепление |
|тво |гамет |комбинаций|во |по |о | |
|генов | | |генотипо|генотипу |фенотипов|по фенотипу |
| | | |в | | | |
|1 |2 |4 |3 |1:2:1 |2 |3:1 |
|2 |22=4 |42=16 |32=9 |(1:2:1)2 |22=4 |(3:1)2 |
|3 |23=8 |43=64 |33=27 |(1:2:1)3 |23=8 |(3:1)3 |
|n |2n |4n |3n |(1:2:1)n |2n |(3:1)n |
Условия комбинаторики (для ядерных хромосом):
1. равновероятное образование гамет
2. одинаковая жизнеспособность всех типов гамет
3. равновероятное слияние гамет
4. что бы все зиготы обладали одинаковой выживаемостью
Основные принципы биометрического анализа.
Генетика вообще является наиболее математизированной биологической
дисциплиной. Статистический анализ данных, именуемый прикладной статистикой
(в биологии за ним укрепилось название биометрия), является неотъемлемой
частью современной экспериментальной науки. В его применении можно выделить
3 этапа:
1. Построение математической (вероятностной) модели изучаемого явления.
2. Статистическое планирование экспериментов (наблюдений), призванных
подтвердить или опровергнуть предложенную модель.
3. Проверка адекватности модели, которая включает в себя статистическое
оценивание параметров модели, проверку статистических гипотез о
постулатах модели или вытекающих из них следствий, выявление
статистических связей.
Для дискретных, целочисленных данных минимально необходимыми и достаточно
универсальными являются: а) метод максимального правдоподобия – при оценке
параметров; б) критерий (2 («хи-квадрат») – при проверке гипотез и
выявления связей; в) оценка необходимого объема выборки – при планировании
эксперимента.
В итоге предложенная модель либо принимается, либо отвергается и тогда
ищутся иные модели, более реалистичные, Более совершенные, ибо
совершенствование теоретических моделей и аналитических методов есть
магистральный путь постижения научной истины.
ПОЛ
Пол - совокупность признаков, по которым производится специфическое
разделение особей или клеток, основанное на морфологических и
