Презентвція "Закономірності успадкуваггя. Закони Г. Менделя

§ 60. Закономірності успадкування. Закони Г. Менделя Біологія і екологія, 10 клас, профільний рівень. Тема 4. Спадковість та мінливість

Гібридологічний метод досліджень. Основи сучасного гібридологічного методу створив Грегор Мендель. Він досліджував наслідування різних ознак гороху. Провівши математичні підрахунки розподілу різних варіантів ознак у нащадків, Г. Мендель зміг установити закономірності успадкування ознак і сформулював свої закони. Саме Г. Мендель запропонував «задатки» ознак (гени) позначити літерами латинського алфавіту. Класична схема гібридологічного аналізу включає такі етапи, яквиділення гомозиготних батьківських форм, отримання від їхнього схрещування гібридів та схрещування цих гібридів першого покоління між собою для отримання гібридів другого покоління. Гібридологічний аналіз дає змогу визначити: характер успадкування ознак (виявити тип взаємодії генів і встановити кількість генів, що беруть участь у прояві ознаки); розташування генів, що досліджуються (у гомологічних чи негомологічних, у статевих чи аутосомах); групи зчеплення й інформацію для побудови генетичних карт хромосом та ін. Грегор Мендель (1822 – 1884)

Основні принципи гібридологічного аналізу. Основні принципи проведення гібридологічного аналізу сформулював Грегор Мендель. Це:добір матеріалу для отримання гібридів (отримання особин з чистих ліній), виділення ознаки чи декількох ознак для дослідження;отримання гібридів (чітке дотримання умов та правил схрещування);індивідуальний аналіз гібридів (з обов'язковим фіксуванням результатів для їхньої аналітичної обробки). Сутність гібридологічного аналізу полягає в схрещуванні особин з наступним аналізом результатів.

Вибір об’єкту дослідження

Цитологічні основи законів Г. Менделя. У своїх дослідах Г. Мендель упевнився, що і батьківський, і материнський організми мають два варіанти (алеля) спадкового «задатку» (гена). І кожному зі своїх нащадків вони передають тільки один з них. Це правило отримало назву закону чистоти гамет. Коли пізніше вивчили будову ядра клітин живих організмів, то виявили в них парні хромосоми. Ці структури розходилися поодинці в дочірні клітини під час кожного поділу. Тому вони чудово підходили під роль носія генів. І дійсно, саме хромосоми містять ДНК, у якій і розміщено гени клітин. Закон чистоти гамет та цитологічна основа законів Г. Менделя

Цитологічні основи законів Г. Менделя. Закон чистоти гамет. Правило чистоти гамет, встановлене Менделем для «спадкових зачатків» та закон чистоти гамет, сформульований У. Бетсоном у 1902 р. на основі праць Г. Менделя, вказують на дискретність гена, незміщуваність алелей один з одним та з іншими генами. При моногібридному схрещуванні у разі домінування в гетерозиготних гібридів (Аа) першого покоління виявляється тільки домінантний алель (А); рецесивний же (а) не втрачається і не змішується з домінантним. У другому поколінні як рецесивний, так і домінантний алелі можуть виявлятись у своєму «чистому» вигляді, тобто в гомозиготному стані. При цьому спадкові чинники не тільки не змішуються, а й не зазнають змін після спільного перебування в гібридному організмі. У результаті гамети, утворювані такою гетерозиготою, є «чистими» у тому значенні, що гамета А «чиста» і не містить нічого від алелі а, а гамета а «чиста» від А. Цитологічні основи «чистоти гамет» (дискретності алелей) полягають у їх локалізації в різних хромосомах кожної гомологічної пари, а дискретності генів — у їх локалізації в різних локусах хромосом.

Схеми схрещування. Досліди зі схрещування в генетиці записують у вигляді схем схрещування, використовуючи генетичну символіку. У першому рядку записують генотипові формули батьків, у другому — типи їхніх гамет, у третьому — генотипи першого покоління і т. д. Якщо генів кілька, то вони у запису розташовуються в алфавітному порядку. Домінантний алель завжди пишеться перед рецесивним алелем того ж гена.

Решітка Пеннета. Решітка Пенне́та — двомірна таблиця, що використовується для передбачення результатів певного схрещування. Названа на честь Реджинальда Пеннета, який уперше запропонував таку форму запису. Для побудови решітки Пеннета у клітинках по горизонталі відкладаються всі можливі типи гамет одного із батьківських організмів, а по вертикалі — іншого. На перетині записують відповідні комбінації цих гамет, що відображають потенційні типи зигот, які можуть виникнути із однаковою імовірністю. Таким методом можна оцінити співвідношення генотипових і фенотипових класів у потомстві, за умови, що генотипи батьківських особин у схрещуванні відомі. Наприклад, Р Вв х Вв Р Аа. Вв х Аа. Вв

Моногібридне схрещування

Перший закон Менделя - закон домінування або закон одноманітності гібридів першого покоління. Перший закон Менделя (одноманітності гібридів першого покоління)Нащадки першого покоління від схрещування стійких форм, які відрізняються за однією ознакою, мають однаковий генотип та фенотип за цією ознакою. У першому поколінні гібридів від схрещування чистих ліній - гомозигот з домінантною та рецесивною ознаками виявляється лише домінантна ознака. Ознаки, що проявилися в першому поколінні Мендель назвав домінантними, т. е. переважаючими (від лат. domine - пан), а ознаки, які не виявляються в F - рецесивними (від лат. recessus - відступ). Чисті лінії є генетично одноманітними щодо аналізованої ознаки, оскільки з покоління в покоління стійко виявляють лише один її варіант. Рослини чистої лінії з жовтим насінням мають два домінантні алелі, їхній генотип - АА, вони є домінантно гомозиготними. Рослини чистої лінії із зеленим насінням мають два рецесивні алелі, їхній генотип - аа, вони є рецесивно гомозиготними. Унаслідок мейозу гомозиготні організми утворюють гамети, що містять лише властивий їм алельза генотипом 100% Ааза фенотипом: 100% жовті.

Другий закон Менделя – закон розщеплення спадкових ознак у гібридів першого покоління Закон розщеплення спадкових ознак у нащадків гібрида. Під час схрещування гібридів першого покоління між собою серед гібридів другого покоління у певних співвідношеннях з’являться особини з фенотипами вихідних батьківських форм та гібридів першого покоління. У другому поколінні спостерігається розщеплення за генотипом 1(АА) : 2(Аа) : 1(аа), а за фенотипом: 3 (жовті) : 1 (зелені). При дослідженні гібридів F2, які утворюються при самозапилення гібридних рослин першого покоління, спостерігалося розщеплення ознак: насіння гороху мали жовту і зелену забарвлення. При цьому розщеплення не було випадковим, воно підпорядковувалося певним закономірностям: 3/4 загальної кількості рослин мали домінантну ознаку, а 1/4 - рецесивну. Співвідношення груп рослин становило 3: 1. Отже, рецесивна ознака у гібридів F1 не зникла, а була тільки пригнічена і проявилася у другому поколінні.за генотипом 1(АА) : 2(Аа) : 1(аа), за фенотипом: 3 (жовті) : 1 (зелені).

Формули для підрахунку кількості типів гамет. Генотипових та фенотивових класві. Формула використовується в генетиці для визначення кількості типів гамет, що утворюються гетерозиготним організмом при незалежному успадкуванні генів, де n — це кількість пар алельних генів у гетерозиготному стані

Цитологічні основи другого закону Г. Менделя

Неповне домінування (проміжний характер спадковості) Неповне домінування – це тип взаємодії генів, коли домінантний алель не повністю пригнічує рецесивний, і у гетерозигот (Аа) проявляється проміжний фенотип (ознака), що є чимось середнім між батьківськими гомозиготними формами (АА та аа). В дрцгому поколінні розщеплення по фенотипу та генотипу 1:2:1

Дигибридне схрещування

Третій закон Менделя – незалежного успадкування ознак. Закон незалежного успадкування (комбінування) спадкових ознак. Гени, які визначають різні ознаки й перебувають у різних групах хромосом, спадкуються незалежно один від одного, унаслідок чого серед нащадків другого покоління у певних співвідношеннях з’являються особини з новими (відносно батьківських) комбінаціями ознак. У цьому випадку ми спостерігаємо у другому поколінні розщеплення за генотипом: 1(ААВВ) : 4(Aa. Bb) : 2(AABb) : 2(Aa. BB) : 1(aa. BB) : 2(аа. ВЬ) : 1(AAbb) : 2(Aabb) : 1(aabb), а за фенотипом: 9 (жовті гладенькі) : 3 (зелені гладенькі) : 3 (жовті зморшкуваті) : 1 (зелені зморшкуваті). Генотипи AABB, Aa. Bb, AABb і Aa. BB визначають однаковий фенотип, тому що в них міститься хоча б по одному домінантному алелю обох генів. Який алель буде в іншій хромосомі в цьому випадку, не має значення. Тому часто всі ці варіанти генотипів позначають як A-B-. Тире на місці другого алеля позначає те, що там може бути будь-який алель (домінантний чи рецесивний). У такому випадку запис розщеплення за фенотипом буде мати вигляд: 9(A-B-) : 3(aa. B-) : 3(A-bb) : 1(aabb). За фенотипом: 9 (жовті гладенькі) : 3 (зелені гладенькі) : 3 (жовті зморшкуваті) : 1 (зелені зморшкуваті).

Третій закон Менделя – незалежного успадкування ознак

Третій закон Менделя – незалежного успадкування ознак

Цитологічні основи третього закону Г. Менделя

Цитологічні основи третього закону Г. Менделя

Прояв законів Г. Менделя в успадкуванні ознак людини

Гібридологічний метод досліджень. Закони Г. Менделя. Ключова ідея. Грегор Мендель сформулював кілька важливих законів, які встановлюють закономірності успадкування моногенних ознак. Ці закони стали основою класичної генетики. Запитання та завдання. Чому горох виявився вдалим об'єктом для досліджень, які здійснював Г. Мендель? На конкретному прикладі поясніть, як працює закон розщеплення спадкових ознак у нащадків гібридів. Складіть генетичну задачу, яка ілюструвала б закон незалежного комбінування спадкових ознак.

Приклади розв’язку задач на закони Г. Менделя