1. Генетика: история, значение

Генетика – наука о законах наследственности и изменчивости. На протяжении тысячелетий человек пользовался генетическими методами для улучшения домашних животных и растений, не имея представления о механизме передачи признаков (можно привести примеры уже существовавших пород голубей, свиней, лошадей в Европе XIII-IX веков).

Каково же значение генетики?

1.В медицине – прогнозирование и профилактика наследственных заболеваний

2.В сельском хозяйстве – выведение новых сортов растений и пород животных (квадратные арбузы, картофель с надземными клубнями и др.)

3.Микробиологическая промышленность: разработка способов культивации полезных микроорганизмов в промышленных масштабах

4.Биотехнология: получение полезных для человека продуктов и явлений с помощью биологических агентов

.

Основателем генетики является Грегор Мендель (предложить краткую автобиографию Г. Менделя).

Успехи, достигнутые Г. Менделем частично обусловлены удачным выбором объекта для экспериментов – гороха посевного (Pisum sativum). Почему?

1. Растение легко выращивать.
2. Растение самоопыляемое, следовательно, признаки остаются неизменяемыми из поколения в поколение.
3. Возможно искусственное скрещивание сортов.
4. Ученому фантастично повезло в выборе объекта, т.к. он случайно выбрал для исследования более простые признаки (цвет, форму плодов), где не было неполного доминирования, явления сцепленного наследования, открытых позднее.

Но ведь и до Г. Менделя проводили опыты для выяснения того, как наследуются признаки. Но результаты получились только у него. Почему?

В успехе много значат личные качества.

Поговорим о личных качествах этого ученого. Что же делал Г. Мендель:

1. Проводил предварительные эксперименты для ознакомления с исследуемым объектом (горохом).
2. Тщательно планировал эксперименты.
3. Точно регистрировал результаты.
4. Получал достаточное количество данных, чтобы их можно было считать статистически достоверными.

2. Опыты по МОНОгибридному скрещиванию (1865 г.)

Моно – исследование по одному признаку.

Гибрид – организм, полученный в результате скрещивания родительских форм, отличающихся по генотипу (генотип – это совокупность генов в организме). Такой метод исследования (или гибридизации) называется гибридологическим.

Мендель открыл

1.Правило доминирования (преобладания): из пары аллельных признаков один А доминирует над другим а .

1. 2.Правило единообразия гибридов F₁ – I закон Г. Менделя.
2. 3.Закон расщепления признаков гибридов F₂ – II закон Г. Менделя.

 

II Закон Грегора Менделя: гибриды первого поколения F₁ при дальнейшем размножении расщепляются; в их потомстве F₂ снова появляются особи с рецессивными признаками, составляющими около ? от всего числа потомков.

В чем причина расщепления? Почему при гибридизации не возникает стойких гибридов, а наблюдается расщепление в определенных соотношениях? Для объяснения явления расщепления Г. Мендель предложил гипотезу чистоты гамет.

3. Закон чистоты гамет

Закон чистоты гамет (гипотеза): гаметы диплоидного гибрида Аа может нести лишь один из двух аллелей данного гена А или а ; т.е. гамета не может быть гибридной, т.к. она несет аллель одного из родителей в чистом виде.

Аллель – это различные формы одного и того же гена. Аллели определяют варианты развития одного и того же признака.

Рассмотрим гипотезу чистоты гамет в решении задачи.

 

 

1. Желтый горох с 2-мя доминантными генами желтой окраски А зеленый горох с 2-мя рецессивными генами зеленой окраски а

(он чист по признаку – цвет в генотипе только желтый)

2. Гены в гаметах

 

3. Зиготы из таких гамет в F₁

4. Окраска: все желтые, т.к ген А доминантный – желтый; но в генотипе есть и зеленый а , он подавляется; мы видим соблюдение правил единообразия гибридов F₁.

.АА		х		аа
?				?
В диплоидных клетках присутствуют две аллели; в одной гамете две аллели не находиться не могут.
		?
		А а

 

Второе поколение F₂

1. Желтый горох F₁ – А а

2. Гены в разных гаметах: созревают два сорта разных гамет А и а ; гаметы «чисты» (либо желтые, либо зеленые, т.е гаметы не гибридные).

 

3. В результате оплодотворения из этих гамет образуются 4 типа зигот.

4. Окраска этих семян (фенотип – внешнее проявление генотипа).

 

5. Генотип семян

Аа				х			Аа
?	?						?		?
А	а						А		а
АА		Аа			Аа				аа
№1		№2			№3				№4
желт		желт			желт				зелен
3 : 1
Статистический характер:  6022 желтые : 2001 зеленая
№1		№2			№3				№4
гомозигота		гетерозигота							гомозигота