Краткое содержание главы

Опыты Менделя послужили основой для развития современной генетики- науки, которая изучает, как наследуются гены, определяющие наследственные признаки. Менделю удалось выявить закономерности наследования благодаря тому, что он чрезвычайно удачно выбрал свой экспериментальный объект (горох), провел множество скрещиваний с участием сотен растений и, наконец, не просто зафиксировал полученные результаты, но и подверг их математической обработке.

Пользуясь современной терминологией, выводы Менделя можно сформулировать следующим образом: Наследственные признаки определяются дискретными единицами-генами,-которые передаются от родителей потомкам в процессе размножения.
Каждый наследственный признак любого растения определяется парой генов. Гены, определяющие тот или иной признак, могут находиться в двух разных формах; у гетерозиготного индивидуума одна из них (доминантная) может маскировать присутствие другой (рецессивной)-закон доминирования. Во время мейоза два члена каждой пары генов отделяются друг от друга и расходятся по разным клеткам (закон расщепления). При оплодотворении каждый потомок получает пару генов для каждого признака-по одному гену (через гамету) от каждой из родительских особей. Гены каждой из родительских особей сохраняются у потомков обособленно и могут вновь проявиться в более поздних поколениях, даже если в промежуточных поколениях они были у некоторых индивидуумов замаскированы вследствие явления доминирования. Во время мейоза гены одной пары передаются потомкам независимо от генов других пар, если только они расположены в разных хромосомах (закон независимого распределения).
Поведение наследственных признаков в экспериментах по скрещиванию согласуется с поведением хромосом во время мейоза. Эта согласованность служит доказательством того, что гены находятся в хромосомах. Гены, располагающиеся в одной и той же хромосоме, сцеплены и наследуются как единое целое за исключением тех случаев, когда они разъединяются в результате кроссинговера, происшедшего во время мейоза.
Проверьте себя У человека способность ощущать вкус фенилтиомочевины (ФТМ) является доминантным признаком. «Ощущающие» индивидуумы (ТТ или 77) воспринимают как чрезвычайно горькие даже очень сильно разбавленные растворы ФТМ, тогда как «неощущающие» не воспринимают вкус этого вещества и в гораздо более высоких концентрациях.
а)              Каковы генотипы супругов, если сами они ощущают вкус ФТМ, а один из их трех детей является «неощущающим»?
б)              Каких фенотипов и в каких отношениях можно ожидать в потомстве от следующих скрещиваний:
гетерозигота х гетерозигота;
гомозиготный «ощущающий» индивидуум х гегерозигота; гетерозигота х «неощущающий» индивидуум. При скрещивании двух дрозофил с нормальными крыльями у 88 потомков из 123 были нормальные крылья, а у 35 - укороченные.
а)              Как наследуются гены нормальных и укороченных крыльев?
б)              Какими были генотипы родительских особей в этом скрещивании? Если самку с укороченными крыльями (см. п. 2) скрестить с ее «отцом», то скольких мух с нормальными крыльями следует ожидать среди ее 80 потомков? У ряда видов растений имеется рецессивный ген альбинизма: гомозиготные по этому гену (белые) экземпляры неспособны синтезировать хлорофилл. Если у растения табака, гетерозиготного по признаку альбинизма, произошло самоопыление и 500
его семян проросли, то каким будет:
а)              ожидаемое число потомков с генотипом родительской формы;
б)              ожидаемое число белых экземпляров. От спаривания двух мышей - Снифля, имевшего шерсть нормальной окраски, и альбиноски Эсмеральды - родилось шесть мышат с нормальной окраской шерсти. Затем Эсмеральду спарили с Вискерсом, шерсть которого была той же окраски, что и у Снифля. В этом случае некоторые мышата в помете оказались белыми.
а)              Каковы вероятные генотипы Снифля, Вискерса и Эсмеральды?
б)              Какого отношения фенотипов можно ожидать в потомстве от скрещивания самца из первого помета и самки из второго помета, имевшей шерсть нормальной окраски?
в)              Каких результатов следует ожидать от скрещивания самца из первого помета с самкой-альбиноской из второго помета? Хозяин ирландского сеттера собрался повязать своего кобеля. Однако ему известно, что в родословной его собаки есть носитель рецессивного гена, обусловливающего атрофию сетчатки. В гомозиготном состоянии этот ген вызывает слепоту. Прежде чем договариваться о вязке, владелец собаки должен убедиться в том, что она не является носителем этого гена. Как он может это сделать? У кошек ген черной окраски шерсти (В) доминирует над геном рыжей окраски (b), а ген короткой шерсти (S) доминирует над геном длинной шерсти (s).
а)              Постройте решетку Пеннета для каждого из следующих скрещиваний: BbSs х Bbss Б) BBSs х Bbss BbSs х bbss
б)              Какова ожидаемая доля особей с черной короткой шерстью среди потомков от скрещивания 2? У растений томата ген пурпурной окраски стеблей (А) доминирует над геном зеленой окраски (а), а ген красной окраски плодов (К) доминирует над геном желтой окраски (г). Если скрестить два растения томата, гетерозиготных по обоим этим признакам, то какой будет среди потомков доля растений:
а)              с пурпурными стеблями и желтыми плодами;
б)              с зелеными стеблями и красными плодами;
в)              с пурпурными стеблями и красными плодами. От скрещивания, о котором шла речь в п. 8, получено и высеяно 640 семян. Определите ожидаемое число растений:
а)              с красными плодами;
б)              с зелеными стеблями;
в)              с зелеными стеблями и желтыми плодами. Если скрестить одну из родительских форм, указанных в п. 8, с растением, имеющим зеленый стебель и гетерозиготным по гену красной окраски плодов, то какой будет среди потомков доля растений:
а)              с пурпурными стеблями и желтыми плодами?
б)              с зелеными стеблями и желтыми плодами?
в)              с зелеными стеблями и красными плодами? Владелец нескольких тигров, имевших шерсть нормальной окраски - с поперечными полосами - приобрел тигра с продольными полосами на шкуре.

Скрестив это животное с одним из своих тигров, он получил потомство «в клеточку». При скрещивании этих клетчатых тигров между собой в потомстве преобладали «клетчатые» животные, но было также и несколько особей с поперечными и продольными полосами. Составьте схему проведенных скрещиваний и укажите генотипы, определившие полученную окраску шерсти. У коров гены красной (RR) и белой (R'R') окраски шерсти кодоминантны; у гетерозиготных особей {RR') шерсть чалая (красная с примесью белых волосков). У некоего фермера было три стада коров: белые паслись на клеверном поле, красные на люцерновом, а чалые-на кукурузном. Был у него также чалый бык Фердинанд, обслуживавший коров на всех трех полях.
а)              Какой окраски шерсти у телят следовало ожидать в каждом стаде и в каких соотношениях?
б)              Фердинанд погиб от укуса пчелы, и фермер решил в память о своем любимом быке завести стадо, состоящее из одних только чалых коров. Он продал всех красных и белых коров и решил продавать всех красных и белых телят, которые родятся в дальнейшем. Какой масти быка следовало ему завести взамен Фердинанда, чтобы продать возможно больше телят? У кур ген гороховидного гребня (Р) доминирует над геном простого гребня (р), а по генам черной (Б) и белой (В') окраски наблюдается неполное доминирование: особи с генотипом ВВ' имеют «голубую» окраску. Если скрещивать птиц, гетерозиготных по обоим парам генов, то какая доля потомков будет иметь:
а)              простой гребень?
б)              голубую окраску?
в)              белую окраску?
г)              белую окраску и гороховидный гребень?
д)              голубую окраску и простой гребень? Самку дрозофилы, гетерозиготную по рецессивным генам темной окраски тела и миниатюрных крыльев, скрестили с самцом, имевшим темное тело и миниатюрные крылья. От этого скрещивания было получено:
249 мух с темным телом и нормальными крыльями;
20 мух с нормальной окраской тела и нормальными крыльями;
15 мух с темным телом и миниатюрными крыльями;
216 мух с нормальной окраской тела и миниатюрными крыльями.
Считаете ли вы, исходя из этих данных, две эти пары генов сцепленными или несцепленными? Если вы решили, что они сцеплены, то укажите, какое из двух приведенных ниже утвержде-

ний правильно описывает их сцепление у самки:
а)              гены темной окраски тела и миниатюрных крыльев лежат в одной хромосоме, а гены нормальной окраски тела и нормальных крыльев-в ее гомологе. Во время мейоза произошли кроссинговеры.
б)              гены темной окраски тела и нормальных крыльев лежат в одной хромосоме, а гены нормальной окраски тела и миниатюрных крыльев-в ее гомологе. Во время мейоза произошли кроссинговеры. У дрозофилы ген красных глаз доминирует над геном пурпурных глаз, а ген длинных крыльев доминирует над геном укороченных крыльев. Самку, гетерозиготную по обоим признакам, скрестили с самцом, имевшим пурпурные глаза и укороченные крылья. В Fx было получено:
109 мух с красными глазами и длинными крыльями 114 мух с красными глазами и укороченными крыльями 122 мухи с пурпурными глазами и длинными крыльями 116 мух с пурпурными глазами и укороченными крыльями Считаете ли вы, исходя из этих данных, эти две пары генов сцепленными или несцепленными ? Если вы решили, что они сцеплены, то укажите, какое из двух приведенных ниже утверждений правильно описывает их сцепление у самки:
а)              гены красных глаз и длинных крыльев находились в одной хромосоме, а гены пурпурных глаз и укороченных крыльев-в ее гомологе. Во время мейоза произошли кроссинговеры.
б)              гены красных глаз и укороченных крыльев находились в одной хромосоме, а гены пурпурных глаз и длинных крыльев в ее гомологе. Во время мейоза произошли кроссинговеры.
Вопросы для обсуждения В анализирующем скрещивании индивидуум с доминантным фенотипом, но неизвестным генотипом скрещивают с индивидуумом, гомозиготным по данному рецессивному признаку. Такое скрещивание дает возможность определить неизвестный генотип. Допустим, было проведено скрещивание индивидуумов гг и R- (где _ может означать либо R, либо г). К какому результату приведет анализирующее скрещивание, если испытуемый индивидуум: а) имеет генотип RR7 б) имеет генотип Rrl В какой мере можно быть уверенным, что этот индивидуум имеет генотип RR, если в потомстве от скрещивания отсутствуют индивидуумы гг? Как видно на рис. 16.14, две пары хромосом могут выстраиваться в метафазе I двумя разными способами, так что индивидуум, гетерозиготный по двум парам генов, находящимся в разных парах хромосом (АаВЬ), способен образовать гаметы четырех типов. Рассмотрим случай гетерозиготности по трем парам генов (АаВЬСс), находящимся в трех разных парах хромосом. Сколько существует способов, какими эти хромосомы могут выстраиваться в метафазе I и сколько разных типов гамет при этом образуется? Сколько разных типов гамет может образоваться у человека с его 23 парами хромосом? Мендель изучал поведение двух пар генов, лежавших в одной хромосоме, но при этом он получил результаты, близкие к отношению 9:3:3 1, которого следует ожидать для несцепленных генов. Как часто такие гены должны вовлекаться в кроссинговер, для того чтобы их сцепление осталось незамеченным в опытах, подобных тем, какие проводил Мендель? Как можно убедиться в том, что гены, о которых шла речь в п. 3, в конечном счете все же сцеплены?

<< | >>

↑

Источник: Кемп П., Арме К.. Введение в биологию. 1988

Еще по теме Краткое содержание главы:

- Биология индивидуального развития - Для внеклассного чтения - История биологии - Книги по биологии - Научно-популярная биология - Теория эволюции - Физиология животных -

- Биология - Ветеринария - Взаимоотношения животных - Все животные - Геология - Зоопсихология - Коровы - Кошки - Лечение животных - Лошади - Насекомые - Науки о Земле - Опасные растения и животные - Растительный мир - Редкие животные - Сельское хозяйство - Собаки - Экология -