§ 28. Основні генетичні поняття

Згадаємо!

• Що таке ген?
• Що таке гомологічні хромосоми?
• Що таке диплоїдні та гаплоїдні клітини?

Генетика вивчає закономірності успадкування різних ознак. Ви пам'ятаєте, що одиницею спадковості є ген. Сукупність генів певного організму називається генотипом, а сукупність ознак організму - фенотипом.

Гени та ознаки. Ви знаєте, що гени можуть бути структурними або регуляторними. Структурні гени визначають певні одиничні ознаки (наприклад, колір квіток, довжину крил комах, групу крові людини тощо). У найпростішому випадку один ген визначає одну ознаку (рис. 94). Регуляторні гени впливають на активність інших генів - інших регуляторних або структурних. Зрозуміло, що вони також зумовлюють певні ознаки, але їхній прояв зазвичай є складнішим.

Гени та алелі. Місце розташування певного гена в хромосомі називається локусом. У диплоїдних організмів кожна хромосома, окрім статевих, має подібну за структурою (але не ідентичну) парну хромосому. Такі парні хромосоми називаються гомологічними. Вони містять однаковий набір генів, локуси яких розташовані в однакових послідовностях. Отже, кожний організм має дві копії кожного гена (окрім тих, що розташовані в статевих хромосомах; про них дізнаєтесь згодом). Одна з них надходить від батьківського, а інша - від материнського організму. Нуклеотидні послідовності копій генів, розташованих в одному локусі гомологічних хромосом, можуть дещо різнитися. Такі варіанти генів називаються алелями. Різні алелі зумовлюють розвиток різних варіантів однієї ознаки - наприклад синій чи білий колір пелюсток квітки (рис. 95).

Рис. 94. Принцип формування кольору квітки в рослини

Ген кодує фермент, що каталізує перетворення безбарвної речовини (ліворуч) на забарвлену (праворуч), наявність якої у вакуолях визначає колір пелюсток.

Рис. 95. Алельні версії гена, що визначає колір квітки

Домінантний алель кодує фермент, що сприяє перетворенню безбарвної речовини на синю; рецесивний алель залишає безбарвну сполуку без змін, пелюстки не мають кольору.

Яким же буде фенотип організму, що має два різні алелі? У більшості випадків проявлятиметься лише один з двох можливих варіантів ознаки. Така версія ознаки називається домінантною, а інша, пригнічена - рецесивною.

Генотипи й фенотипи. Для запису генотипів найчастіше користуються латинськими літерами. Домінантні алелі позначають великими (наприклад, А), а рецесивні - малими (а). Отже, генотип певного організму (за одним геном) складатиметься з двох алелів, які будуть позначатися парою літер. Організм, який має два однакові алелі, називається гомозиготним, а який має два різні - гетерозиготним. Гомозиготи можуть бути домінантними (АА) або рецесивними (аа). Генотип гетерозиготних організмів - Аа (рис. 96). Домінантний фенотип може бути в домінантних гомозигот або гетерозигот. Рецесивна ознака проявляється лише в рецесивних гомозигот.

Схеми схрещування. Для визначення особливостей успадкування ознак можуть проводитися експериментальні схрещування (рис. 97). Організми, які мають певний варіант досліджуваної ознаки, і чиї потомки проявляють цю ж ознаку з покоління в покоління, називаються чистою лінією. Схрещуючи особини, що належать до різних ліній, дослідники отримують гібриди. Під час подальшого схрещування гібридів між собою отримують гібриди другого покоління. Дослідниць та дослідників може цікавити один ген або кілька різних. У першому випадку схрещування називається моногібридним. Якщо вивчають два гени водночас, то таке схрещування називатиметься дигібридним, кілька - полігібридним. Різні гени позначають різними літерами. Наприклад, організм, гетерозиготний за двома генами, матиме генотип AaBb. Він проявлятиме домінантні ознаки, зумовлені генами А і В.

Рис. 96. Генотип наступного покоління формується в процесі розмноження

У результаті мейозу утворюються гамети з гаплоїдним набором хромосом; у результаті запліднення утворюється зигота з диплоїдним набором хромосом. З неї розвивається новий організм.

Рис. 97. Генетичний запис схеми схрещування двох гомозигот

Р - батьківське покоління (особини різної статі позначають символами Марса та Венери); G - гамети; F1 - гібриди першого покоління.

Які ознаки (домінантні або рецесивні) мають батьківські організми та отримані гібриди?

ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

• 1. Дайте означення понять генотип, фенотип, алель, гомозигота, гетерозигота.
• 2. Як формується генотип наступного покоління?
• 3. Поясніть прийоми запису схем схрещування організмів.
• 4. Що таке гомо- та гетерозигота?

скачать dle 11.0фильмы бесплатно