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.
Обозначения в генетике
P – parenta (parents) – родители
F – fillii (family) – потомки, семья, гибриды
F1 – гибриды первого поколения
F2 – гибриды второго поколения
G – gametes – гаметы
♀ – женский пол
♂ – мужской пол
× – скрещивание
Иногда в генетике применяются особые обозначения хромосом, аллелей или иных ситуаций:
i0, IA, IB – 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).
Основные законы генетики
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.
Суть закона:
В каждую конкретную гамету от каждой особи попадает лишь по одной аллели каждого гена. То есть из двух букв Аа в гамету попадет лишь одна буква и одновременно то же самое происходит и с буквами Bb. У каждой особи много гамет, в итоге формируется равное количество гамет с всевозможными вариантами набора букв. Суть этого закона тражает гипотезу чистоты гамет для нескольких признаков. В дальнейшем среди потомства благодаря этой гипотезе формируется особое расщепление 9:3:3:1.
Закон сцепленного наследования признаков
«Гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются сцепленно».
Сначала цитологическое объяснение данного закона. Перед началом мейоза (то есть, перед началом образования гамет) хромосомы удваиваются: каждая хромосома состоит из двух сестринсикх хроматид, образуя Х-образную фигуру. Хромосомы всегда ходят парами, потому что в одной хромосоме находится одна аллель гена, в другой хромосме – вторая аллель гена. Посмотрите на картинку ниже – здесь изображены две гомологичные (парные) хромосомы, в каждой из которых по одной аллели гена двух признаков: A и B или a и b.
В анафазу I мейоза в разные дочерние клетки расходятся целые хромосомы: по одной из каждой пары. Расходятся целые хромосомы, а это значит, что аллели генов в каждой хромосоме пойдут в дочерние клетки вместе. Посмотрите внимательно на картинку ниже: аллели АВ ушли вместе с левой хромосомой в первую дочернюю клетку, а аллели ab ушли вместе с правой хромосомой во вторую дочернюю клетку.
