Geni lokalizovani u identičnim lokusima nazivaju se. Opisani elementi učenja

⁰

Prije razmatranja pitanja interakcije gena, potrebno je upoznati se sa osnovnim pojmovima i definicijama koje se koriste u proučavanju ovog pitanja. Već znamo da su nasljedne osobine određene genima.

Geni- odvojeni dijelovi hromozomske DNK odgovorni za sintezu jednog proteina.

Locus– lokacija gena na hromozomu.

Svaki par homolognih hromozoma sadrži dva srodna gena koji su odgovorni za razvoj jedne osobine

Lokusi srodnih gena nalaze se na istim mjestima na homolognim hromozomima

Alel– jedan gen iz para, koji se nalazi u sličnom lokusu homolognih hromozoma i kontroliše razvoj alternativnih osobina. Alel je takođe oblik stanja gena.

Homozigot ili čisti organizmi– imaju gene u istom lokusu homolognih hromozoma sa istom prirodom djelovanja ( AA, aa, BB, bb).

Heterozigot ili hibridni organizmi - imaju gene u istom lokusu homolognih hromozoma koji se razlikuju po prirodi svog djelovanja (Aa, BB).

Punnettova rešetka– šematski prikaz procesa ukrštanja.

Pleiotropija– višestruko djelovanje gena, kada je jedan gen odgovoran za brojne fenotipske efekte.

Poligensko određivanje– kombinovani efekat nekoliko gena na jednu osobinu.

Obrasci nezavisne segregacije osobina u potomstvu hibrida koje je ustanovio G. Mendel važe za sve slučajeve kada svaki pojedinačni gen određuje razvoj jedne nasledne osobine. Uz to, nakupile su se brojne činjenice koje ukazuju na složene interakcije gena. Ispostavilo se da isti gen može uticati na nekoliko razni znakovi i, obrnuto, isto nasledna osobina razvija se pod uticajem mnogih gena. Poznata su dva tipa interakcije gena: alelna i nealelna.

Poznata su tri glavna oblika interakcije između alelomorfnih gena: potpuna dominacija; nepotpuna dominacija; i samostalna manifestacija.

Potpuna dominacija uočeno kada se obrasci nasljeđivanja povinuju Mendelovim zakonima, kada je proizvod jednog gena prisutan u fenotipu heterozigota. Kada se dvije homozigotne individue sa genotipom AA i aa unakrsno oprašuju u prvoj hibridnoj generaciji, sve biljke će biti identične po fenotipu, ali heterozigotne Aa po genotipu.

Nepotpuna dominacija– kod kojih fenotip heterozigota ima prosječnu vrijednost između dominantnih i recesivnih homozigota.

Najjednostavniji primjer alelne interakcije gena je nepotpuna dominacija pri ukrštanju bijelih i crvenih cvjetova kod zmajeva i rezultirajući ružičastim cvjetovima. U drugoj hibridnoj generaciji dolazi do cijepanja: jedna biljka s crvenim cvjetovima, dvije s ružičastim cvjetovima i jedna s bijelim cvjetovima. U ovom slučaju postoji potpuna korespondencija između fenotipa i genotipa - homozigoti AA imaju crvene cvjetove, heterozigoti Aa imaju ružičaste cvjetove, a homozigoti aa imaju bijele cvjetove. (kreirajte Punnettovu rešetku).

Kodominacija– interakcija alelnih gena, u kojoj heterozigoti imaju proizvod oba gena u svom fenotipu.

Kada je kodominantan u heterozigotnim organizmima, svaki od alelomorfnih gena uzrokuje formiranje osobine koju kontrolira, bez obzira na to koji od ostalih alelomorfnih gena ga prati. Primjer kodominacije je nasljeđivanje ABO krvne grupe kod ljudi. Krvna grupa je kontrolirana nizom višestrukih alela jednog gena. Tri alela formiraju šest genotipova OO - prvu, AA ili AO - drugu, BB ili VO - treću, AB - četvrtu krvnu grupu.

Interakcija nealelomorfnih gena:

Geni koji se nalaze na različitim lokusima i odgovorni za ekspresiju jednog gena nazivaju se nealelni.

Poznata su četiri oblika interakcije: 1) potpunost, kod kojih se odgovarajuća osobina razvija samo u prisustvu dva specifična nealelomorfna gena; 2) epistaza, u kojem jedan od gena potpuno potiskuje djelovanje drugog nealelomorfnog gena; 3) polimerizacija, u kojoj nealelomorfni geni deluju na formiranje iste osobine i izazivaju približno iste promene u njoj; 4) modifikacija, u kojoj neki geni modificiraju djelovanje drugih, potiskujući ih, pojačavajući ili slabeći.

Komplementarni geni– izazivajući, kada se zajedno kombinuju, novu fenotipsku manifestaciju osobine. Dekolte – 9:3:3:1, 9:7, 9:3:4, 9:6:1

9:3:3:1 – svaki dominantni gen ima nezavisnu fenotipsku manifestaciju, kombinacija ova dva gena u genotipu izaziva novu fenotipsku manifestaciju, a njihovo odsustvo ne rezultira razvojem osobine. Na primjer, gen A uzrokuje razvoj plavog perja papagaji, gen B je žut, a papagaji sa genotipom A_B_ su zeleni, a oni sa genotipom aabb su bijeli

9:7 – dominantni i recesivni aleli komplementarnih gena nemaju nezavisnu fenotipsku manifestaciju. Na primjer, ljubičasta boja vjenčića cvijeta slatkog graška razvija se samo kada se u genotipu kombiniraju dominantni geni A i B, u svim ostalim slučajevima nema boje, a vjenčić se ispostavi da je bijel

9:3:4 – dominantni i recesivni aleli komplementarnih gena imaju nezavisnu fenotipsku manifestaciju. Na primjer, boju kod kunića određuju dva komplementarna gena: A – prisustvo boje, a – odsustvo, B – crna boja, b – plava boja

9:6:1 - kombinacija dominantnih alela komplementarnih gena osigurava formiranje jedne osobine, kombinacija recesivnih alela ovih gena - druge, a prisustvo samo jednog od dominantnih gena u genotipu - treće. Na primjer, bundeve sa genotipom A_B_ imaju plod u obliku diska, sa genotipom aabb - izdužen, a sa genotipom A_bb ili aaB_ - sferičan.

Epistaza– interakcija nealelnih gena, u kojoj jedan od njih potiskuje djelovanje drugog. Gen koji potiskuje djelovanje drugog nealelnog gena naziva se supresor ili inhibitor i označava se I ili S. Gen koji je potisnut naziva se hipostatički. Epistaza može biti dominantna ili recesivna.

Dominantna epistaza je supresija gena dominantnim alelom drugog gena.

Cijepanje: 13:3 - uočeno kada dominantni alel epistatičkog gena nema vlastitu fenotipsku manifestaciju, već samo potiskuje djelovanje drugog gena, dok njegov recesivni alel ne utiče na ispoljavanje osobine. Na primjer, kod nekih pasmina pilića, prisutnost dominantnog epistatičkog gena potiskuje razvoj boje perja u njegovom odsustvu, pilići su obojeni

12:3:1 - primećeno kada pojedinac homozigot za recesivne osobine ima poseban fenotip. Na primjer, ukrštanjem dva heterozigotna psa, štenci sa genotipom I_aa su bijeli, a oni sa iiA_ genotipom crni, a oni sa genotipom iiAA su smeđi.

Interakcija nealelnih gena, u kojoj recesivni alel epistatičkog gena u homozigotnom stanju potiskuje djelovanje drugog gena, naziva se recesivna epistaza. U jednoj recesivnoj epistazi, recesivni alel jednog gena potiskuje efekat drugog (aa potiskuje B_). U dvostrukim slučajevima, recesivni alel svakog gena u homozigotnom stanju potiskuje učinak dominantnog alela (aa potiskuje B_, bb potiskuje A_ 9:3:4 ili 9:7).

Polimerizam– interakcija nealelnih gena koji jasno utiču na razvoj iste osobine.

Takvi geni se nazivaju polimerni ili višestruki i označavaju se istim slovima s odgovarajućim indeksom (A1, A2, A3). Najčešće, polimerni geni kontroliraju kvantitativne osobine (visina, težina, itd.)

Polimerizam može biti kumulativan (sumativni, aditivni) i nekomulativan

Kod kumulativne polimerizacije, stepen ispoljavanja osobine zavisi od broja dominantnih alela odgovarajućih polimernih gena. Na primjer, što su dominantniji aleli gena odgovorni za boju kože sadržani u genotipu osobe, što je njegova koža tamnija.

Kod nekomulativne polimerizacije, stepen razvijenosti osobine ne zavisi od broja dominantnih alela, već samo od njihovog prisustva u genotipu. Na primjer, pilići sa genotipom a1, a2, a3 imaju noge bez perja, u svim ostalim slučajevima noge su pernate

Modifikovanje gena- geni koji pojačavaju ili slabe efekte drugih gena. Sami geni modifikatori nemaju vlastitu manifestaciju. Teoretski, svaki gen, u interakciji sa drugima, treba da modifikuje ekspresiju drugog gena. Međutim, postoje grupe gena koje jasno pokazuju svoj modificirajući učinak na ekspresiju nekoliko gena. Za takve modifikatorske gene, njihov neovisni učinak na pojedinca često nije otkriven. O njihovom postojanju saznajemo kroz njihov utjecaj na druge gene. Prema vrsti svog delovanja, geni modifikatori su zastupljeni u dve kategorije: 1) geni koji pojačavaju ispoljavanje osobine određene drugim genom; 2) geni koji slabe dejstvo drugog gena.

Lančano nasleđe.

Mendelov treći zakon - pravilo nezavisno nasleđe ima značajno ograničenje. Vrijedi samo u slučajevima kada su geni lokalizirani na različitim kromosomima. Kada su nealelomorfni geni locirani na istom hromozomu u linearnom redosledu, ne uočava se nezavisna segregacija, ali se primećuje zajedničko nasleđivanje gena, ograničavajući njihovu slobodnu kombinaciju T. Morgan je ovu pojavu nazvao povezivanjem gena ili povezanim nasleđem. Ako se, prema Mendelovoj teoriji, pri ukrštanju AB i av dobije hibrid AaBb koji formira četiri varijeteta gameta AB, Av, Ba, va. U skladu s tim, u analizi ukrštanja vrši se cijepanje 1:1:1:1, tj. 25% svaki. Međutim, kako se činjenice gomilaju, uočavaju se odstupanja od takvog podjela. U nekim slučajevima, nove kombinacije Av i Ba potpuno su izostale - uočena je potpuna veza između gena originalnih oblika, koji su se manifestirali u jednakim količinama - po 50%. Geni su se češće nasljeđivali u izvornom stanju (bili su povezani).

Svaki organizam ima velika količina karakteristike, a broj hromozoma je mali. Shodno tome, jedan hromozom ne nosi jedan gen, već čitavu grupu gena odgovornih za razvoj različiti znakovi.

Izvanredni američki genetičar T. Morgan proučavao je nasljeđivanje osobina čiji su geni lokalizirani na jednom hromozomu.

Fenomen zajedničkog nasljeđivanja karakteristika se naziva povezan. Materijalna osnova za povezivanje gena je hromozom. Geni lokalizirani na istom kromosomu nasljeđuju se zajedno i čine jednu vezu . Broj vezanih grupa jednak je haploidnom skupu hromozoma . Fenomen zajedničkog nasljeđivanja gena lokaliziranih na istom kromosomu naziva se povezano nasljeđivanje. Povezano nasljeđivanje gena lokaliziranih na jednom kromosomu naziva se Morganov zakon.

Postoje dvije opcije za lokalizaciju dominantnih i recesivnih alela gena koji pripadaju istoj grupi veza:

Cis pozicija, kod kojih se dominantni aleli nalaze u jednom od para homolognih hromozoma, a recesivni aleli u drugom.

Trans pozicija, u kojoj se dominantni i recesivni aleli gena nalaze na različitim homolognim hromozomima.

Geni na hromozomima imaju različite snage kohezije. Veza može biti potpuna - ako se geni koji pripadaju istoj grupi vezivanja uvijek nasljeđuju zajedno; nekompletan ako je moguća rekombinacija između gena koji pripadaju istoj grupi vezivanja.

Istraživanje T. Morgana pokazalo je da se razmjena gena djelomično događa u homolognom paru hromozoma. Proces razmjene se zvao prelazak. Crossing over promovira novu kombinaciju gena smještenih na homolognim hromozomima i na taj način povećava ulogu kombinativne varijabilnosti u evoluciji. Proučavanje fenomena križanja, koji narušava vezu gena, potvrdilo je ideju o strogo fiksnom rasporedu gena duž hromozoma. Princip linearnog uređenja poznat je kao drugi zakon T. Morgana.

Veza gena može biti poremećena tokom prelazeći; to dovodi do stvaranja rekombinantnih hromozoma. U zavisnosti od karakteristika formiranja gameta, razlikuju se:

crossover gamete– gamete sa hromozomima koji su prošli crossover;

non-crossover gamete– gamete sa hromozomima formirane bez ukrštanja.

Uz povezano nasljeđivanje osobina čiji su geni lokalizirani na jednom kromosomu, omjer fenotirskih klasa potomaka dobivenih križanjem često se razlikuje od klasičnog Mendelejevskog. To je zbog činjenice da su neke gamete roditeljskih jedinki ukrštene, a neke neukrštane.

Vjerojatnost križanja između gena ovisi o njihovoj lokaciji na hromozomu: što su geni udaljeniji jedan od drugog, veća je vjerovatnoća križanja između njih. Za jedinicu udaljenosti između gena koji se nalaze na istom hromozomu uzima se 1% ukrštanja. Njegova vrijednost ovisi o jačini adhezije između gena i odgovara procentu rekombinantnih jedinki (pojedinaca nastalih uz učešće ukrštenih gameta) od ukupnog broja potomaka dobijenih ukrštanjem. Jedinica udaljenosti između gena nazvana je u čast T. Morgana Morganida.

Procenat prelaska između gena izračunava se pomoću formule:

X = (a+b) x 100

gdje je X postotak ukrštanja, a je broj ukrštenih jedinki jedne klase, c je broj ukrštenih jedinki druge klase, n je ukupan broj pojedinci dobijeni testiranjem ukrštanja.

Vrijednost skretnice ne prelazi 50 % , ako je veći, onda se uočava slobodna kombinacija između parova alela, koja se ne razlikuje od nezavisnog nasljeđivanja.

Prema hromozomskoj teoriji nasljeđa, geni su raspoređeni linearno na hromozomima. Genetska mapa hromozoma– shematska ilustracija relativni položaj gena uključenih u jednu vezu.

Položaj gena u grupi povezivanja ocjenjuje se po procentu ukrštanja (broj ukrštenih jedinki): što je veći postotak ukrštanja ili broj ukrštenih jedinki u F a, to će analizirani geni biti udaljeniji. lociran/

Problemi vezanog nasljeđivanja rješavaju se slično problemima kod mono- i dihibridnog ukrštanja. Međutim, uz povezano nasljeđivanje, geni koji kontroliraju razvoj analiziranih osobina lokalizirani su na jednom kromosomu. Stoga nasljeđivanje ovih karakteristika nije pokorno Mendelovim zakonima.

Genotipovi ukrštenih jedinki i hibrida trebaju biti napisani u hromozomskom obliku;

Prilikom snimanja genotipova treba uzeti u obzir lokaciju gena na hromozomima homolognog para (cis ili trans pozicija). U cis-u, dominantni aleli gena su na jednom hromozomu, a recesivni aleli na drugom. U transpoziciji, dominantni alel jednog gena i recesivni alel drugog nalaze se na hromozomu.

Uz potpunu povezanost, jedinka koja je heterozigotna za sve karakteristike koje se razmatraju formira dvije vrste gameta

U slučaju nepotpunog povezivanja dolazi do formiranja ukrštenih i neukrštanih gameta.

Broj non-crossover gameta je uvijek veći od onih koji nisu ukršteni;

Tijelo uvijek proizvodi jednaku količinu različite vrste i crossover i non-crossover gamete;

Procenat ukrštenih i neukrštenih gameta zavisi od udaljenosti između gena;

Ako je udaljenost između gena poznata (u procentima ukrštanja ili morganida), tada se broj ukrštenih gameta određenog tipa može izračunati pomoću formule

P = % prelaza (2)

gdje je broj crossover gameta određenog tipa;

Ako je poznat broj ukrštanja individua, tada se postotak križanja između gena izračunava pomoću formule (1)

Ako uzmemo u obzir osobine čiji su geni dio različite grupe veze, onda je verovatnoća kombinovanja gena različitih grupa veza u jednoj gameti jednaka proizvodu verovatnoće svakog gena da formira ovu gametu.

Da bi se utvrdila vjerovatnoća pojave različite sorte zigote, potrebno je pomnožiti frekvencije gameta koje formiraju ovu zigotu.

Kod ljevaka frotirnu kosu održava jedan recesivni gen. s, kojim dominira jednostavan cvijet S. Dominantni alel S povezan sa recesivnim alelom lšto uzrokuje odumiranje polena , A recesivan s with dominantan L- normalno razvijen polen

Petunije imaju nepotpunu dvostruku dominaciju, pa su heterozigoti Gg formiraju slabo dvostruke cvjetove u odnosu na homozigote GG, proizvodi biljku sa duplim cvjetovima.

Postoji i gen A- frotirno pojačalo, koje ne djeluje samostalno u njegovom prisustvu ( aa ili Ahh) moguće je razlikovati gusto i slabo dvostruke biljke, u odsustvu ( ahh)uočava se monohibridna segregacija 3:1

Kod turskog karanfilića dvostrukost je određena jednim recesivnim genom, koji istovremeno uzrokuje muški sterilitet. Budući da duple biljke mogu služiti samo kao majčinski oblik, 100% dvostrukost u potomstvu nije izvodljiva.

Teoretski je moguće dobiti 50% pri oprašivanju dvostrukih biljaka ( ona) jednostavno ( Ona

Kod baštenskog karanfila (oblici Šabot, Margarita, Beč, Grenadin) dvojnost je određena jednim genom sa nepotpunom dominacijom. Homozigoti GG Odlikuje ih veći stepen frotirnosti i gotovo potpuni muški sterilitet. Heterozigoti Gg proizvodi manje duplih cvjetova.

Nasljeđe dvojnosti rijetko je isto i konstantno kod različitih varijeteta i oblika iste vrste, a još manje porodice. Posebno je nestabilan u vrstama i varijetetima porodice Asteraceae i u velikoj mjeri zavisi od nivoa poljoprivredne tehnologije i vremenskih uslova. .

Dvostrukost kod Asteraceae određena je nekoliko ili više gena, večina koji ima dominantan efekat

Ovo se odnosi na astre, nevene, nevene i tratinčice.

Da bi se održala dvojnost, neophodna je stalna masovna selekcija duplih biljaka uz održavanje dovoljnog broja biljaka s diskom dvospolnih cjevastih cvjetova u središtu cvasti kao izvorom polena.

Terminologija

1. Alelni geni– geni koji se nalaze u identičnim lokusima homolognih hromozoma.

2. Dominantna osobina– suzbijanje razvoja drugog.

3. Recesivna osobina- potisnuto.

4. Homozigot- zigota koja ima iste gene.

5.Heterozigot- zigota sa različitim genima.

6. Podijeliti– divergencija osobina u potomstvu.

7.Prelazak- preklapanje hromozoma.

U heterozigotnom stanju, dominantni gen ne potiskuje uvijek u potpunosti ispoljavanje recesivnog gena. U nekim slučajevima, F 1 hibrid ne reprodukuje u potpunosti jednu od roditeljskih karakteristika i ekspresija osobine je srednje prirode sa većom ili manjom pristrasnošću prema dominantnom ili recesivnom stanju. Ali svi pojedinci ove generacije pokazuju uniformnost ovu karakteristiku. Srednja priroda nasljeđivanja u prethodnoj shemi nije u suprotnosti s Mendelovim prvim zakonom, budući da su svi potomci F 1 uniformni.

Nepotpuna dominacija- rasprostranjena pojava. Otkriveno je proučavanjem nasljeđivanja boje cvijeća kod zmajeva, strukture ptičjeg perja i boje krzna kod velikih goveda i ovce, biohemijske osobine kod ljudi itd.

Višestruki alelizam.

Do sada smo analizirali primjere u kojima je isti gen predstavljen sa dva alela – dominantnim (A) i recesivnim (a). Ova dva stanja gena nastaju zbog mutacije. Gen može mutirati više puta. Kao rezultat, nastaje nekoliko varijanti alelnih gena. Skup ovih alelnih gena, koji određuju raznolikost varijanti osobine, naziva se nizom alelnih gena. Pojava takve serije zbog ponovljene mutacije jednog gena naziva se multipli alelizam ili višestruki alelomorfizam. Gen A može mutirati u stanje a 1, a 2, a 3 i n. Gen B, lociran na drugom lokusu, nalazi se u stanju b 1, b 2, b 3, b n. Na primjer, kod muhe Drosophila poznat je niz alela gena za boju očiju, koji se sastoji od 12 članova: crveni, koralj, trešnja, kajsija itd. do bijele boje, određeno recesivnim genom. Kunići imaju niz višestrukih alela za boju dlake. To uzrokuje razvoj čvrste boje ili nedostatak pigmentacije (albinizam). Članovi iste serije alela mogu biti u različitim dominantno-recesivnim odnosima jedni s drugima. Treba imati na umu da genotip diploidnih organizama može sadržavati samo dva gena iz niza alela. Preostali aleli ovog gena u različitim kombinacijama uključeni su u parovima u genotipove drugih jedinki ove vrste. Dakle, multipli alelizam karakterizira raznolikost genofonda, tj. ukupnost svih gena koji čine genotipove određene grupe jedinki ili čitave vrste. Drugim riječima, višestruki alelizam je osobina vrste, a ne individualna osobina.

Mendelov drugi zakon - Zakon o segregaciji

Ako se potomci prve generacije, identični po ispitivanoj osobini, ukrste jedni s drugima, onda se u drugoj generaciji osobine oba roditelja pojavljuju u određenom brojčanom omjeru: 3/4 jedinki će imati dominantnu osobinu, 1 /4 će imati recesivnu. Prema genotipu u F 2, biće 25% jedinki homozigotnih za dominantne alele, 50% organizama će biti heterozigotnih, a 25% potomaka će biti organizmi homozigotni za recesivne alele. Pojava u kojoj ukrštanje heterozigotnih jedinki dovodi do stvaranja potomstva, od kojih neki nose dominantnu osobinu, a neki - recesivnu, naziva se segregacija. Shodno tome, segregacija je raspodjela dominantnih i recesivnih osobina među potomcima u određenom brojčanom odnosu. Recesivno svojstvo ne nestaje kod hibrida prve generacije, već se samo potiskuje i pojavljuje u drugoj hibridnoj generaciji. Dakle, Mendelov drugi zakon (vidi sliku 2) može se formulisati na sljedeći način: kada se dva potomka prve generacije ukrste jedan s drugim (dva heterozigota), u drugoj generaciji se uočava cijepanje u određenom numeričkom omjeru: prema fenotipu 3:1, prema genotipu 1:2:1.

Slika 2. Mendelov drugi zakon

Uz nepotpunu dominaciju F 2 hibrida u potomstvu, segregacija po genotipu i fenotipu se poklapa (1:2:1).

Zakon čistoće gameta

Ovaj zakon odražava suštinu procesa formiranja gameta u mejozi. Mendel je sugerirao da se nasljedni faktori (geni) ne miješaju tokom formiranja hibrida, već da se čuvaju nepromijenjeni. U tijelu F hibrida, od ukrštanja roditelja koji se razlikuju po alternativnim karakteristikama, prisutna su oba faktora - dominantni i recesivni. Dominantni nasljedni faktor se manifestuje u obliku osobine, dok je recesivni potisnut. Komunikacija među generacijama tokom polnog razmnožavanja se odvija preko zametnih ćelija - gameta. Stoga se mora pretpostaviti da svaka gameta nosi samo jedan faktor iz para. Tada će, tokom oplodnje, fuzija dvije gamete, od kojih svaka nosi recesivni nasljedni faktor, dovesti do formiranja organizma s recesivnim svojstvom koje se manifestira fenotipski. Fuzija gameta koje nose dominantni faktor, ili dvije gamete, od kojih jedna sadrži dominantni, a druga recesivni faktor, dovešće do razvoja organizma sa dominantnom osobinom. Dakle, do pojave u drugoj generaciji (F 2) recesivne osobine jednog od roditelja (P) može doći samo ako su ispunjena dva uslova:

1. Ako kod hibrida nasljedni faktori ostaju nepromijenjeni.

2. Ako zametne ćelije sadrže samo jedan nasljedni faktor iz alelnog para.

Mendel je cijepanje karakteristika kod potomstva pri ukrštanju heterozigotnih jedinki objasnio činjenicom da su gamete genetski čiste, tj. nose samo jedan gen iz alelnog para. Zakon čistoće gameta može se formulisati na sledeći način: tokom formiranja zametnih ćelija, samo jedan gen iz alelnog para (iz svakog alelnog para) ulazi u svaku gametu. Citološki dokaz zakona čistoće gameta je ponašanje hromozoma u mejozi: u prvoj mejotičkoj diobi homologni hromozomi završavaju u različitim stanicama, a u anafazi druge hromozomi kćeri, koji zbog ukrštanja mogu sadrže različite alele istog gena. Poznato je da svaka ćelija u telu ima potpuno isti diploidni skup hromozoma. Dva homologna hromozoma sadrže dva identična alelna gena.

Formiranje genetski "čistih" gameta prikazano je na dijagramu na slici 3.

Slika 3. Formiranje “čistih” gameta

Kada se muške i ženske gamete spoje, formira se hibrid koji ima diploidni set hromozoma (vidi sliku 4).

Slika 4. Hibridna formacija

Kao što se vidi iz dijagrama, zigota prima polovinu hromozoma iz očevog tela, a polovinu iz majčinog. Tokom formiranja gameta kod hibrida, homologni hromozomi takođe završavaju u različitim ćelijama tokom prve mejotičke deobe (vidi sliku 5).

Slika 5. Formiranje dva tipa gameta

Dvije varijante gameta formiraju se prema datom alelnom paru. Dakle, citološka osnova zakona čistoće gameta, kao i cijepanja karakteristika kod potomstva pri monohibridnom ukrštanju, je divergencija homolognih hromozoma i formiranje haploidnih ćelija u mejozi.

1. Da li se G. Mendelov III zakon uvijek poštuje? U kojim slučajevima se geni nasljeđuju nezavisno, a u kojim se nasljeđuju povezani?

Mendelov treći zakon se primećuje ako se nealelni geni nalaze u različitim parovima hromozoma. U ovom slučaju nasljeđivanje se naziva neovisnim. Ako su nealelni geni lokalizirani na istom paru hromozoma, oni se nasljeđuju zajedno. Ova vrsta nasljeđivanja naziva se povezano.

2. Šta je grupa kvačila? Koliki je broj grupa veza u ćelijama različitih organizama?

Vezana grupa je skup gena lokaliziranih na istom kromosomu.

Svaki par homolognih hromozoma sadrži gene koji kontrolišu iste osobine, tako da je broj grupa veza jednak broju parova hromozoma. Na primjer, ljudi (2n = 46) imaju 23 grupe veza, a Drosophila (2n = 8) imaju 4 grupe veza.

3. Zašto učestalost križanja između povezanih gena zavisi od udaljenosti između njih?

U profazi I mejoze, tokom konjugacije homolognih hromozoma, formiranje krosovera između hromatida se dešava proizvoljno, na bilo kom odgovarajućem mestu.

Ako su geni relativno blizu jedan drugome, onda je vjerovatnoća da će se crossover dogoditi upravo u području koje razdvaja ove gene mala. Ako se geni nalaze na znatnoj udaljenosti jedan od drugog, onda je vjerovatnoća da će kromatide u nekom trenutku ukrstiti između njih mnogo veća.

Dakle, što je veća udaljenost između povezanih gena, to se češće događa križanje između njih. Suprotno tome, što su geni bliži jedan drugom, to je niža učestalost prelaska između njih.

4. Šta su genetske mape hromozoma? Kakvi su izgledi za njihovu upotrebu?

Genetska mapa hromozoma je dijagram relativnog rasporeda gena koji se nalaze na datom hromozomu, uzimajući u obzir udaljenosti između njih.

Genetske karte se široko koriste u oplemenjivanju, na osnovu kojih se predviđa mogućnost dobijanja organizama sa određenim kombinacijama osobina. Genetske mape ljudskih hromozoma koriste se u medicini za dijagnosticiranje i liječenje niza nasljednih bolesti.

5. Formulirajte glavne odredbe hromozomske teorije nasljeđa.

Osnovne odredbe hromozomske teorije nasljeđa:

● Geni na hromozomima su raspoređeni linearno, u određenom nizu. Alelni geni nalaze se u identičnim lokusima homolognih hromozoma.

● Geni koji se nalaze na istom hromozomu formiraju vezu i zajedno se nasleđuju. Broj vezanih grupa jednak je broju parova hromozoma.

● Veza gena može biti poremećena kao rezultat crossingovera, koji se dešava tokom konjugacije homolognih hromozoma u profazi I mejoze.

● Učestalost ukrštanja je proporcionalna udaljenosti između gena: što je veća udaljenost, to je veća učestalost ukrštanja i obrnuto.

● Jedan morganid se uzima kao jedinica udaljenosti između povezanih gena – udaljenost na kojoj se dolazi do prelaska sa vjerovatnoćom od 1%.

6. Koje vrste gameta iu kom procentu će formirati diheterozigotne jedinke AB//ab i Ab//aB, ako se zna da je rastojanje između gena A i B 20 morganida?

Diheterozigotna individua sa genotipom AB//ab (tzv. cis-pozicija gena) formiraće četiri tipa gameta: neukrštene AB i ab (po 40%), kao i ukrštene Ab i aB (10%). svaki).

Diheterozigotna individua sa genotipom Ab//aB (tzv. pozicija trans gena) će formirati neukrštene gamete Ab i aB (po 40%), kao i ukrštene gamete AB i ab (po 10%).

7. Siva boja Boja tijela drozofile je dominantna nad žutom, a crvene oči su dominantne nad narom. Geni odgovorni za ove osobine lokalizovani su u prvom paru hromozoma i nalaze se na udaljenosti od 44 morganida. Ukrstili smo čiste linije sivih muva sa granatnim očima i žutih muva sa crvenim očima. Od dobivenih hibrida odabrana je ženka i podvrgnuta analitičkom ukrštanju. Koliki će biti postotak fenotipskih klasa u potomstvu?

● Hajde da uvedemo oznake gena i naznačimo udaljenost između njih:

A – sivo tijelo;

a – žuto telo;

B – crvene oči;

b – granatne oči;

rf AB = 44% (44 morganida).

● Utvrdimo genotipove roditeljskih oblika. Jedinke čiste linije muva sivog tijela sa granatnim očima imaju genotip Ab//Ab, dok jedinke čiste linije žutotjelesnih muva sa crvenim očima imaju genotip aB//aB.

● Kao rezultat ukrštanja čistih linija, dobijena je prva hibridna generacija:

● Dakle, ženka koja je bila podvrgnuta test ukrštanju ima genotip Ab//aB.

Zapišimo ukrštanje za analizu, uzimajući u obzir da diheterozigotna ženka proizvodi dvije vrste neukrštanih gameta (u jednakim omjerima) i dvije vrste ukrštenih gameta (također u jednakim omjerima). Radi praktičnosti ističemo ukrštene gamete i pojedince zvjezdicama (*):

● Izračunajte procenat pojedinaca u F a.

Udaljenost između gena je 44 morganida, što znači da se prelaz između gena dešava sa vjerovatnoćom od 44%. Shodno tome, ukupan broj ukrštenih jedinki će biti 44% (a jedinki svake fenotipske klase - 22%). Ukupno ne-crossover jedinke je jednako: 100% – 44% = 56% (tj. svaka fenotipska klasa – 28%).

Odgovor: potomci će proizvesti 28% jedinki sa sivim tijelom, granatnim očima i žuto tijelo, crvene oči, kao i 22% pojedinaca svaki sa sivim tijelom, crvenim očima i sa žutim tijelom, granatnim očima.

8. Kod jedne od biljnih vrsta raščlanjeni listovi dominiraju nad celim, a plava boja cvetova dominira nad ružičastom. Kao rezultat probnog ukrštanja, dobijeno je potomstvo četiri fenotipske klase:

1) 133 biljke sa seciranim listovima i plavim cvjetovima;

2) 362 biljke sa seciranim listovima i ružičastim cvjetovima;

3) 127 biljaka sa celim listovima i ružičastim cvetovima;

4) 378 biljaka sa celim listovima i plavim cvetovima.

Zatim su biljke prve fenotipske klase ukrštene sa biljkama druge fenotipske klase. Koliki će postotak rezultirajućih hibrida imati raščlanjene listove i ružičaste cvjetove? Cijelo lišće i plavo cvijeće?

● Hajde da predstavimo oznake gena:

A – raščlanjeni listovi;

a – celi listovi;

B – plavi cvetovi;

b – roze cvijeće.

● Kao rezultat analitičkog ukrštanja, dobijene su četiri fenotipske klase u nejednakim proporcijama. Iz ovoga možemo izvući sljedeće zaključke:

1) Geni koji određuju vrstu listova i boju cvijeća nasljeđuju se povezani.

2) Analizirana jedinka proizvela je 4 vrste gameta, tj. bio diheterozigot.

3) Potomci prve i treće fenotipske klase su ukršteni (ima ih približno jednak broj i mnogo manje od jedinki druge i četvrte fenotipske klase). Potomci druge i četvrte fenotipske klase nisu ukršteni (ima ih približno jednak broj i mnogo više od jedinki prve i treće fenotipske klase).

4) Frekvencija ukrštanja između gena A i B je: rf AB = zbir ukrštanja pojedinaca/ukupan broj individua × 100% = (133 + 127) : (133 + 362 + 127 + 378) × 100% = 260: 1000 × 100% = 26%.

● Utvrdimo genotipove jedinki prve i druge fenotipske klase. Obojica su naslijedila povezane ab gene od recesivnog homozigotnog roditelja ab//ab.

Jedinke prve fenotipske klase imaju raščlanjene listove (A) i plave cvjetove (B), što znači da su naslijedile povezane AB gene od drugog roditelja (analizirano). Dakle, jedinke prve fenotipske klase imaju genotip AB//ab.

Jedinke druge fenotipske klase imaju raščlanjene listove (A) i ružičaste cvjetove (b), stoga su naslijedile vezane Ab gene od drugog roditelja (analizirano). Dakle, jedinke druge fenotipske klase imaju genotip Ab//ab.

● Zapišimo ukrštanje jedinki prve i druge fenotipske klase radi pogodnosti, označimo ukrštene gamete i jedinke zvjezdicama (*):

● Da biste pronašli proporciju jedinki u svakoj ćeliji Punnettove rešetke, morate međusobno pomnožiti udjele odgovarajućih gameta.

Prema tome, postotak biljaka sa seciranim listovima i ružičastim cvjetovima je: (0,37 × 0,5 + 0,13 × 0,5 + 0,13 × 0,5) × 100% = (0,185 + 0,065 + 0,065) × 100% = 0,315 × 1,5% = 0,315 × 1,5%.

Procenat biljaka sa celim listovima i plavim cvetovima je: 0,13 x 0,5 x 100% = 0,065 x 100% = 6,5%.

Odgovor: 31,5% hibrida će imati secirane listove i ružičaste cvjetove; 6,5% hibridnih biljaka imaće cele listove i plave cvetove.

1. Od roditelja smeđe oči, njihovo dijete ima Plave oči. Ova osobina se formira u prisustvu dva alelna gena. Alelni geni su:

A. Različite države geni koji su rezultat mutacija;

B. Geni locirani u identičnim lokusima homolognih hromozoma i odgovorni za razvoj određene osobine;

C. Različita stanja gena koja se nalaze u populaciji i odgovorna su za mogućnost razvoja različite opcije znak;

D. Geni locirani na nehomolognim hromozomima i odgovorni za razvoj jedne osobine;

E. Geni koji određuju razvoj različitih nasljednih sklonosti.

2. U porodici ima dvoje djece. Sin ima plave oči, a kćerka smeđe oči. Geni koji kontrolišu razvoj ove osobine (boje očiju) nalaze se u:

A. Identični lokusi homolognih hromozoma;

B. Različiti lokusi homolognih hromozoma;

C. Različiti lokusi nehomolognih hromozoma;

D. Identični lokusi nehomolognih hromozoma;

E. Spolni hromozomi.

3. Polidaktilija, miopija i odsustvo malih kutnjaka prenose se kao autosomno dominantne osobine. Geni za sve tri osobine nalaze se na različitim parovima hromozoma. Količina nasledni faktori(alelni geni) za svaku karakteristiku sadržanu u gametama:

4. Žena sa visokim sadržajem cistina u urinu udaje se za zdravog muškarca. Odredite vjerovatnoću da ćete iz ovog braka imati zdravu djecu. To je poznato bolest urolitijaze(cistinurija) se razvija u homozigotnom dominantnom stanju:

5. Žena smeđih očiju, čiji otac ima plave, a majka smeđe oči, ima genotip za ovu osobinu:

A. Homozigot;

B. Digomozigot;

C. Hemizigot;

D. Heterozigot;

E. Diheterozigot.

6. Ako su oba roditelja heterozigotna za dvije osobine koje se nasljeđuju nezavisno, omjer fenotipova u potomstvu će biti:

7. Odredite kakav će genotip i fenotip imati potomci prve generacije prilikom ukrštanja homozigotnih jedinki sa alternativnim osobinama.

ODGOVOR: Isto za sve;

B. Segregacija prema genotipu i fenotipu 3:1;

C. Segregacija prema genotipu i fenotipu 1:2:1;

D. Segregacija prema genotipu i fenotipu 1:1;

E. Segregacija prema genotipu i fenotipu 2:1.

8. Krvnu grupu prema Rh sistemu određuju 3 različita para gena koji se nalaze uzastopno na jednom hromozomu, alelni među njima su sljedeći geni:

A. Nalazi se u susednim lokusima istog hromozoma;

B. Nalazi se u lokusima istog hromozoma na udaljenosti od 1 morganida;

C. Određivanje razvoja zasebna karakteristika;

D. Nalazi se u identičnim lokusima homolognih hromozoma;

E. Nalazi se u lokusima identičnih krakova (q ili p) homolognih hromozoma.

9. Majka ima kovrdžavu kosu, a otac ravnu. U F1 kosa je valovita. Ova fenotipska manifestacija je rezultat interakcije alelnih gena kao što su:

A. Ko-dominacija;

B. Overdominacija;

C. Epistaza;

D. Komplementarnost;

E. Nepotpuna dominacija.

10. Majka i otac imaju četvrtu krvnu grupu ABO sistema. Nemoguće je da ova porodica ima dijete sa ovom krvnom grupom ( bombay fenomen zanemari):

11. U porodici u kojoj roditelji imaju anemiju srpastih ćelija rođena su 2 zdrava dječaka, koliko različitih fenotipova, određenih jednim parom gena, može imati potomstvo dva heterozigotna organizma sa nepotpunom dominacijom?

01. Alelni geni se nalaze u

identični lokusi na nehomolognim hromozomima
različiti lokusi na istom hromozomu
različitih lokusa homolognih hromozoma
samo u heterozomima

02. sa kodominantnom interakcijom alela

fenotipski efekat je posledica

manifestacija jednog od alela
ispoljavanje samo dominantnog alela u osobinu
istovremena manifestacija svakog od alela
intermedijarni efekat dva alela
potiskivanje jednog od alela

03. % pojave Rh konflikta u braku rh - - majka i

homozigotnog Rh+ oca

05. sposobnost gena da odredi razvoj nekoliko

znakovi se nazivaju

doza
pleiotropija
diskretnost
aleličnost
specifičnost

06. broj alela gena odgovornog za krvne grupe sistema AB0, u somatska ćelija osoba

četiri

07. prema Mendelovom 2. zakonu u drugoj generaciji

postoji podjela u omjeru

1:2:1 prema genotipu
3:1 prema genotipu
1:1 prema fenotipu i genotipu
2:1 po fenotipu

08. segregacija po genotipu tokom dihibridnog ukrštanja

relacija 9 A-B; 3 A-bb; 3 aaB-; 1 aabb je zabilježen u potomstvu

roditelji

digomozigotan
diheterozigot
jedan homozigot za dva para gena, a drugi diheterozigot
homozigotni za prvi par gena i heterozigotni za drugi
heterozigot za prvi par gena i homozigot za drugi

09. Višestruki alelizam – prisustvo u populaciji

nekoliko

geni odgovorni za formiranje jedne osobine
geni odgovorni za formiranje različitih osobina
alela gena odgovornih za formiranje nekoliko varijanti jedne osobine
alela koji međusobno djeluju prema tipu kodominacije
varijante genotipa

10. prilikom prelaska Aa x Aa% homozigotnih osoba u

potomstvo

11. utvrditi genotip jedinke sa dominantom

osobina, analizira se ukrštanje sa osobom

fenotipski slični
ima recesivnu osobinu
heterozigot
od roditelja
podružnica

12. Fenotipsko cijepanje u omjeru 9:7 je moguće sa

ko-dominacija
potpuna dominacija
prevladavanje
polimeri

13. sposobnost gena da postoji u obliku nekoliko

opcije se poziva

doza
pleiotropija
diskretnost
polimer
aleličnost

14. pri ukrštanju heterozigota u slučaju potpune

dominacija je obilježena cijepanjem

1:1 prema genotipu i fenotipu
1:2:1 prema genotipu i fenotipu
1:2:1 prema genotipu i 3:1 prema fenotipu
2:1 prema fenotipu i genotipu

15. prilikom ukrštanja diheterozigota u potomstvu jedinke sa genotipom Aabb javljaju sa učestalošću

16. organizam heterozigotan za prvi gen i homozigot za drugi recesivni gen ( Aabb), formira gamete

AB; Ab
Aa; bb
Ab; ab
AB; Ab; aB; ab

17. Zakon nezavisne kombinacije osobina važi pod uslovom da se geni nalaze u

polni hromozomi
jedan par autosoma
različitih parova hromozoma
identični lokusi homolognih hromozoma
samo na X hromozomu

18. Dijete sa krvnom grupom IV mogu roditi roditelji sa

krvne grupe

I; III
III; III
II; II
IV; IV

19. vjerovatnoća Rh konflikta u braku

heterozigotni Rh-pozitivni roditelji u procentima

20. epistaza je interakcija gena

nealelni, kod kojih intenzitet ekspresije osobine zavisi od broja doza dominantnih alela
alelno, u kojem se srednja varijanta osobine formira u heterozigota
alelne, u kojima heterozigoti pokazuju samo dominantnu osobinu u svom fenotipu

21. broj alela gena odgovornih za krvne grupe sistema AB0 u ljudskoj gameti

četiri
zavisi od krvne grupe

22. u većini ljudskih populacija broj alela gena,

odgovoran za krvne grupe AB0 sistema,

četiri
zavisi od veličine populacije

23. prilikom ukrštanja jedinki sa genotipovima Aa x Aa%

heterozigotnih jedinki u potomstvu

25. nepotpuna dominacija u monohibridnom ukrštanju

manifestuje se u drugoj generaciji cijepanjem

1:2:1 prema genotipu i fenotipu
1:2:1 prema genotipu i 3:1 prema fenotipu
3:1 po genotipu i 1:2:1 po fenotipu
1:1 prema genotipu i fenotipu
2:1 po fenotipu

26. pri ukrštanju diheterozigota nastaje potomstvo

podijeliti

1:1:1:1 po fenotipu
1:2:1 prema genotipu
9:3:3:1 po fenotipu
1:1:1:1 prema genotipu
1:2:1 po fenotipu

27. komplementarnost je vrsta interakcije gena

nealelno dominantno, u kojem je pojačana manifestacija jedne osobine
nealelni, kod kojih u prisustvu dva dominantna alela iz različitih

alelnih parova, formira se nova varijanta osobine

u kojoj gen jednog alelnog para potiskuje ispoljavanje gena drugog alelnog para u osobinu
alelni, kod kojih je fenotip heterozigota uzrokovan istovremenom ekspresijom gena

28. polimer je vrsta interakcije gena

nealelno dominantno, što dovodi do pojave nove varijante osobine u fenotipu
u kojoj gen jednog alelnog para potiskuje ekspresiju gena drugog alelnog para u osobinu
alel, u kojem heterozigoti pokazuju samo dominantni alel u svom fenotipu
nealelni odgovorni za jednu osobinu, u kojoj intenzitet ekspresije osobine zavisi od broja doza gena
alelni, kod kojih je fenotip heterozigota uzrokovan istovremenom ekspresijom gena

29. formiranje normalan znak u organizmu heterozigotnom za dva mutantna alela, moguće je sa