Термины генетики
Генетика — наука об изменчивости и наследственности. В более узком смысле генетика — наука о закономерностях передачи и реализации наследственных признаков.
Основные термины генетики
Ген — последовательность нуклеотидов в ДНК, которая кодирует определённую РНК.
Все организмы получают гены от родительских организмов. Когда образуется зигота (оплодотворенная яйцеклетка), то в нее заложены ДНК как материнского, так и отцовского организмов, т.е. гены мамы и гены папы.
Геном — общая генетическая информация, содержащаяся в генах организма, или генетический состав клетки.
Это весь генетический материал, содержащийся в клетке организма. В самой клетке он находится в ядре. Геном человека — 23 пары хромосом.
Генотип — вся генетическая информация организма.
Это все гены организма,
Аллель — одна из двух или более альтернативных форм гена, каждая из которых характеризуется уникальной последовательностью нуклеотидов.
Проще говоря, это разные проявления какого-либо признака. Например, дан признак рост. Аллели — это низкий и высокий рост. Дан признак цвет волос. Аллели — это светлые и темные волосы.
В задачах по генетике аллели обозначают большой и маленькими буквами: A a. Большая буква обозначает доминантный признак, маленькая — рецессивный.
Доминантность — преимущественное проявление только одного аллеля в формировании признака.
Например, у собачки есть в генотипе пара аллелей, определяющих цвет шерсти — черная и белая. Собачка будет черной, т.к. черный цвет шерсти — доминантный.
Рецессивность — неучастие аллеля в формировании признак.
В нашем примере — у собачки есть ген светлой шерсти, но он на данный момент не проявляется.
Фенотип — внешнее проявление свойств организма, зависящих от его генотипа и факторов окружающей среды.
То, как гены проявляются во внешнем виде организма — это и есть фенотип. В нашем примере у собаки 2 аллеля — черный и белый. Это ее генотип. А вот то, как она выглядит — это фенотип.
Гетерозигота — клетка (или организм), содержащая два различных аллеля в конкретном локусе гомологичных хромосом.
Проще говоря, у собачки есть ген светлой шерсти и ген темной шерсти. Обозначается это так: Aa. Одна аллель досталась от папы, другая — от мамы.
Гомозигота — клетка (или организм), содержащая два одинаковых аллеля в конкретном локусе гомологичных хромосом.
AA — если признак доминантный, аа — если признак рецессивный.
А сам организм, появившийся от скрещивания родителей называется «обидным» словом — гибрид.
Законы Менделя — это принципы передачи наследственных признаков от родительских организмов к их потомкам
Первый закон Менделя или закон единообразия
При скрещивании двух гомозиготных организмов, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных проявлений признака, всё первое поколение гибридов (F1) окажется единообразным и будет нести проявление признака одного из родителей.
Давайте разберем суть этой формулировки. Итак, скрещиваются два гомозиготныхорганизма. «Гомо» — одинаковый, значит, новый организм (зигота — оплодотворенная яйцеклетка) получил одинаковые признаки от отцовского и материнского организма. Это может быть как доминантный, так и рецессивный признак, поэтому такой организма обозначают АА или аа.
Так вот, в первом законе Менделя сказано, что при скрещивании таких родителей все поколение будет одинаковым, единообразным.
Для наглядности будем использовать решетку Пеннета.
Решётка Пеннета, или решётка Паннета — таблица, предложенная английским генетиком Реджинальдом Паннетом (1875—1967) в качестве инструмента, представляющего собой графическую запись для определения сочетаемости аллелей из родительских генотипов, аллельодной стороны квадрата расположены женские гаметы, вдоль другой — мужские. Это позволяет легче и нагляднее представить генотипы, получаемые при скрещивании родительских гамет.
Давайте рассмотри образование потомства у следующих пар:
1. И отцовский и материнский организмы гомозиготны и несут доминантный признак: АА × АА
Тогда каждый организм производит только один тип гамет: А
2. И отцовский и материнский организмы гомозиготны и несут рецессивный признак: аа× аа
3. Один гомозиготный организм несет доминантный признак, другой гомозиготный организма — рецессивный: АА ×аа
Записываем каждую гамету в ячейку. Один организм — сверху, другой — слева:
В 1 варианте все 4 гибрида одинаковы и по генотипу (АА) и по фенотипу — проявляется доминантный признак;
Во 2 варианте все 4 гибрида одинаковы по генотипу (аа) и по фенотипу — проявляется рецессивный признак;
В 3 варианте все 4 гибрида одинаковы по генотипу (Аа) и по фенотипу — проявляется доминантный признак (они носители рецессивного признака).
Как видите, первый закон Менделя — действительно закон единообразия — если мы скрещиваем гомозиготных родителей, все поколение одинаковое, единообразное (нет расщепления).
А что будет если обе особи гетерозиготны, т.е. их генотип будет выглядеть так: Аа?
Аа×Аа
Давайте разберем получившееся потомство:
Расщепление по генотипу: 1АА: 2Аа: 1аа, т.е. 1:2:1
Расщепление по фенотипу: доминантный признак будет проявляться в 3-х организмах: АА и 2Аа
аа — будет проявляться рецессивный признак
расщепление 3:1
Неполное доминирование
Бывают случаи, когда признак потомства является промежуточным между доминантным и рецессивным. Например, цветок львиный зев:
Белый цвет — рецессивный — соответсвует генотипу аа;
Красный цвет — доминантный — соответствует генотипу АА,
А розовый цвет — это эффект неполного доминирования — генотип Аа, т.е. в данном случае гетерозиготный организм имеет признак, промежуточный между доминантным и рецессивным.
Кодоминирование
Приставка ко- это то же самое, что со-. Со-продюсер, например, соратник. Т.е. они «вместе работают». Вот так и в кодоминировании.
1 пример: кошка черепаховой окраски — Аа, и у нее проявляются одновременно и доминантный, и рецессивный признаки.
2 пример: группы крови —
OO — I группа крови (O — рецессивный ген)
AO или АА- II группа крови (O — рецессивный ген)
BO или BB- III группа крови
AB — отдельная, IV группа.
Обратите внимание, что кодоминирование и неполное доминирование не опровергают первый закон Менделя, это, скорее, дополнение к нему.