Закони спадковості Менделя та їхні цитологічні основи. Явище зчепленого успадкування. Хромосомна теорія спадковості.Практична робота. Розв’язування елементарних вправ з генетики (моно- та дигібридне схрещування).

У результаті своїх досліджень Г. Мендель сформулював три закони спадковості.

Перший закон (закон домінування): у фенотипі гібридів першого покоління проявляється лише один з двох варіантів ознаки, а саме – домінантний.

Другий закон (закон розщеплення) – у разі схрещування гібридів першого покоління між собою серед їхніх нащадків спостерігають розщеплення ознак: у фенотипі гібридів другого покоління рецесивний варіант ознаки проявляється у 1/4 випадків, а домінантний – у 3/4.

Третій закон (закон незалежного комбінування ознак): у разі ди- або полігібридного схрещування розщеплення за кожною ознакою відбувається незалежно від інших. Закони Менделя мають статистичний характер: вони виявляються під час дослідження великих вибірок.

Цитологічні основи і статистичний характер законів спадковості. Г. Мендель запропонував гіпотезу, яку згодом було підтверджено експериментально. Згідно з нею, гамети гібридного (гетерозиготного) диплоїдного організму «чисті», тобто кожна з його гамет у нормі маєлише один алель певного гена і не може одночасно нести два чи більшу їх кількість. Ці погляди Г. Менделя розвинув англійський генетик В. Бетсон . Відповідну закономірність названо законом (гіпотезою) чистоти гамет. Гомозиготна особина формує лише один тип статевих клітин (вони мають лише домінантний або лише рецесивний алель певного гена), тоді як гетерозиготна – два типи в рівних кількостях (50 % з домінантним алелем певного гена і 50 % – з рецесивним). Для того щоб установити виявлені закономірності, Г. Менделю довелося проаналізувати велику кількість схрещувань. У кожному окремому випадку нащадок гетерозиготної пари успадковує певний алель випадково. Це означає, що якщо троє нащадків уже виявилися з домінантним фенотипом, то в четвертого не обов’язково проявиться рецесивний – навіть відповідно до закону розщеплення. Кожен новий нащадок має незалежну ймовірність успадкувати: 3/4 – домінантний фенотип і 1/4 – рецесивний.

На основі проведених експериментів Т. Морган сформулював закон зчепленого успадкування.

Гени, розташовані в одній хромосомі, успадковуються разом, утворюючи групу зчеплення, і сила зчеплення між ними обернено пропорційна відстані між цими генами. Кількість груп зчеплення дорівнює кількості пар гомологічних хромосом.

Наприклад, у людини — 23 групи зчеплення.

Цей закон був покладений в основу хромосомної теорії спадковості:

• Гени в хромосомі розташовані лінійно у певній послідовності.

• Кожна з негомологічних хромосом має свій унікальний набір генів.

• Кожен ген займає в хромосомі певний локус. Алельні гени займають однакові локуси гомологічних хромосом.

• Гени однієї хромосоми зчеплені, тому успадковуються, переважно, разом.

• Ознаки, які визначаються зчепленими генами, також успадковуються зчеплено.

• Зчеплене успадкування генів може порушуватися внаслідок перехрещування хромосом (кросинговеру), який відбувається між гомологічними хромосомами у процесі мейозу.

• Частота кросинговеру між генами дорівнює відстані між ними.

Генетичні карти хромосом

Генетична карта — це схема взаємного розташування і відносних відстаней між генами певних хромосом, що знаходяться в одній групі зчеплення.

Вона являє собою відрізок прямої, на якому нанесений порядок розташування генів і вказано відстань між ними у морганідах.

Генетичні карти хромосом складені для багатьох видів організмів: комах (дрозофіла, комар, тарган, тощо), грибів (дріжджі, аспергіл), для бактерій і вірусів.

Генетична карта хромосоми дрозофіли

Генетичні карти людини використовуються в медицині при діагностиці ряду важких спадкових захворювань.

Генетична карта X-хромосоми людини

Опрацювати параграфи 34 та 35,виконати практичну роботу "Розв’язування елементарних вправ з генетики (моно- та дигібридне схрещування)".

Практична робота Тема. Розв’язування елементарних вправ з генетики (моно- та дигібридне схрещування)

Мета: навчитися складати схеми схрещування.

Хід роботи.

1.Сіре забарвлення хутра у мишей є домінантною ознакою, чорне – рецесивною. Складіть схему схрещування та визначте фенотипи нащадків, якщо схрестили чорну мишу і сіру, гомозиготну.

2. У гороху гладеньке насіння – домінантна ознака, а зморшкувате – рецисивна. Унаслідок схрещування гороху з гладеньким насінням між собою серед нащадків з’явилися рослини з гладеньким насінням та зморшкуватим насінням у співвідношенні 3 : 1. Складіть схему схрещування та визначте генотипи батьківських рослин.

3. У помідорів червоні плоди – домінантна ознака, а жовті – рецесивна. Складіть схему схрещування помідорів із червоними плодами, що є гетерозиготними організмами, з помідорами, що мають жовті плоди, та визначте фенотипи їхніх нащадків.

4. Після схрещування двох декоративних кроликів із чорною та пухнастою шерстю одержали таке потомство: 10 особин чорних із пухнастою шерстю, 3 – чорних із гладенькою шерстю, 4 – білих із пухнастою шерстю, 1 – білого з гладенькою шерстю. Складіть схему схрещування та визначте фенотипи й генотипи всіх нащадків. Домінантні ознаки: чорна та пухнаста шерсть.