Методика решения генетических задач

При решении задач используются сведения о доминантных и рецессивных признаках (табл.12).

Таблица 12.

Доминантный признак	Рецессивный признак
Человек
1. Курчавые волосы (у гетерозигот волнистые)	1. Прямые волосы
2. Раннее облысение	2. Норма
3. Нерыжие волосы	3. Рыжие волосы
4. Карий цвет глаз	4. Голубой или серый цвет глаз
5. Веснушки	5. Отсутствие веснушек
6. Карликовость	6. Нормальный рост
7. Полидактилия (лишние пальцы)	7. Нормальное число пальцев
8. Темные волосы	8. Светлые волосы
9. Резус – положительный фактор крови	9. Резус – отрицательный фактор крови
10. Праворукость	10. Леворукость
Горох
1. Желтая окраска семян	1. Зеленая окраска семян
2. Гладкая поверхность семян	2. Морщинистая поверхность семян
3. Красная окраска венчика	3. Белая окраска венчика
4. Высокорослость	4. Низкорослость
Томаты
1. Круглые плоды	1. Грушевидные плоды
2. Красная окраска плода	2. Желтая окраска плода
3. Высокорослость	3. Низкорослость
Куры
1. Гороховидный гребень	1. Простой гребень
2. Оперенные ноги	2. Неоперенные ноги
Рогатый скот
1. Комолость	1. Наличие рогов
2. Черная шерсть	2. Красная шерсть
Дрозофила
1. Серая окраска тела	1. Черная окраска тела
2. Нормальные крылья	2. Зачаточные крылья

Методика решения задач моногибридного скрещивания

Возможны два типа генетических задач:

I тип – Из условия задачи известны генотипы и фенотипы родтелей и следует определить генотип и фенотип будущего потомства:

a. родительские формы гомозиготны, а их фенотипы различны

Р АА аа

б. обе родительские формы гетерозиготны, а их фенотипы одинаковы

Р Аа Аа

в. генотип одной родительской формы носит доминантный признак, он гетерозиготен

Р Аа аа

г. генотипы родителей различны, а их фенотипы одинаковы

Р Аа АА

Принцип решения задач I типа.

Определяют типы гамет родительских форм: у гомозигот – один тип; у гетерозигот – два типа. Каждый тип одного из родителей соединяют с каждым типом гамет другой родительской форы, получая генотип потомства. По генотипу потомства определяют его фенотип.

II тип – По известным из условия задачи фенотипам родителей и потомства следует найти их генотипы:

а. если фенотипы родителей различны, а фенотип всех потомков одинаков, то генотипы родителей:

Р АА аа

б. если в фенотипах родителей проявляется доминантный признак, а в потомстве идет расщепление по фенотипу на ¾ с проявлением доминантных признаков и ¼ с проявлением рецессивных признаков, то генотипы родителей:

Р Аа Аа

в. если фенотипы родителей различны, а в потомстве идет расщепление: ½ часть потомства с доминантным признаком, а ½ с рецессивным, то их генотипы:

Р Аа аа

Принцип решения задач II типа.

а. В схеме скрещивания записываются частичные или полные генотипы родителей и потомков.

б. При доминантном фенотипе частичный генотип. При рецессивном фенотипе полный генотип.

в. У родителей определяют возможнее типы гамет. В потомстве выявляют наличие или отсутствие расщепления. По типам гамет родителей точно определяют их фенотип.

При решении других гибридологических задач эти закономерности сохраняются.

ЗАДАЧИ

Тема: Моногибридное скрещивание

1. У кур нормальное оперение доминирует над шелковистым. От двух нормальных по фенотипу гетерозигот получено 98 цыплят. Сколько из них ожидается нормальных и сколько шелковистых?

2. Черный каракульный баран скрещен с бурыми овцематками. В F₁ получено 28 ягнят черных и 32 бурых. В родословной маток черной масти не было. Каков генотип барана и маток? Каково ожидаемое расщепление? Не приведет ли использование на племя бурых потомков к появлению в последующих поколениях черных ягнят?

3. Ген черной масти крупного рогатого скота доминирует над геном красной масти. Какое потомство (F₁) получится от скрещивания чистопородного черного быка с красными коровами? Каким будет потомство F₂ от скрещивания между собой таких гибридов? Какие телята родятся от красного быка и гибридных коров?

4. Скрещиваются две морские свинки, отличающиеся вихрастой шерстью. В результате образовалось 28 вихрастых и 7 гладких потомков. Какая часть вихрастых потомков гетерозиготна по этому признаку?

5. Известно что: А – аллель гена безрогости, а - аллель гена рогатости. Каков будет результат от скрещивания гетерозиготного быка с гомозиготной комолой коровой? С рогатой коровой? Может ли от рогатых коровы и быка родиться комолый теленок?

6. Как легче всего проверить является ли петух с доминантным гороховидным гребнем гомо- или гетерозиготным.

7. У норок помимо коричневой окраски бывает серебристая. Скрещивание серебристых с коричневыми всегда дает расщепление на 1 коричневую и 1 серебристую. При разведении в себе коричневых норок серебристые никогда не выщепляются. Какое должно быть потомство от скрещивания серебристых норок между собой?

Тема: Дигибридное скрещивание

1. Чистопородный черный комолый бык скрещивается с красными рогатыми коровами. Какими будут гибриды? Каким ожидается следующее поколение, полученное от скрещивания этих гибридов между собой? Известно, что комолость доминирует над рогатостью, а черная масть над красной, причем гены обоих признаков находятся в разных парах хромосом.

2. Посеяна желтая морщинистая горошина неизвестного происхождения. Какие могут быть по окраске и форме семена на растении, выросшем из этой горошины? Из зеленой морщинистой?

3. У собак черная окраска шерсти определяется геном В, корич­невая — b, сплошная — S, пегая — s. а) Коричневый отец и черно-пегая мать имеют 5 щенков: 1 чер­ный, 1 коричневый, 1 черно-пегий и 2 коричнево-пегих. Каковы гено­типы родителей? б) У черных родителей 6 щенков — все черные. Каковы возмож­ные генотипы родителей? Можно ли это определить с такой же точ­ностью, как в первом случае?

4. У кур черная окраска оперения определяется геном Е, бу­рая — е, наличие хохла — С, отсутствие — с. Бурый хохлатый петух скрещен с черной курицей без хохла. В их потомстве половина цып­лят черных хохлатых и половина бурых хохлатых. Каковы геноти­пы родителей — петуха и курицы?

5. Курица и петух черные хохлатые. От них получено 13 цыплят: 7 черных хохлатых, 3 бурых хохлатых, 2 черных без хохла и 1 бурый без хохла. Каковы генотипы петуха и курицы?

Тема: Комплементарность

1. У душистого горошка пурпурная окраска цветков обусловлена взаимодействием комплиментарных генов А и В. При отсутствии в генотипе любого из них красный пигмент не образуется и растение имеет белые цветы. Определить окраску цветов у растений с генотипами:

Аа вв ааВВ ААВв АаВв ааВв ААВВ

Дигетерозиготное растение с пурпурными цветками скрещивается с рецессивным белоцветковым. Определить генотип и фенотип потомства.

2. У кукурузы растения нормальной высоты имеют в генотипе 2 неаллельных доминантных гена. Гомозиготность по рецессивным аллелям даже одного их этих генов приводит к карликовости. При скрещивании двух карликовых растений кукурузы выросли гибриды F₁ нормальной высоты. В F₂ 812 нормальных и 640 карликовых растений. Определить тип взаимодействия генов и генотипы исходных форм.

3. Скрещиваются две линии норок с бежевой и серой окраской. У гибрида F₁ дикая коричневая окраска меха в F₂ дает расщепление: 14 серых, 46 коричневых, 5 кремовых, 16 бежевых. Как наследуются эти окраски? Каким может быть потомство от скрещивания гибридных коричневых норок с кремовыми?

4. Зеленозерный сорт ржи при скрещивании с безерным дает в F₁ зеленые семена, а в F₂ расщепление по окраске: 89 зеленых семян, 28 желтых, 39 белых. Как наследуется окраска семени? Что получиться если скрестить гибриды F₁ с гомозиготными желтозерными и белозерными растениями?

Тема: Эпистаз

1. У некоторых линий кукурузы окраска зерновых наследуется по типу эпистаза. Ген А – пурпурная окраска, а – белая окраска. Ген J – подавление проявления окраски, i – не влияет на ее проявление. Скрещиваются две линии кукурузы. Одна JJAA c другой iiaa, получено 16 растений. От их самоопыления получено в F₂ 192 зерновки. Сколько растений F₁ имели белую окраску эндосперма? Сколько различных фенотипов было в F₂?Сколько зерновок в F₂ имели пурпурную и белую окраску? Сколько зерновок, имевших белую окраску, давали нерасщепляющееся потомство по этому признаку?

2. При скрещивании двух пород кур, из которых одна имела белое оперение и хохолок, а вторая тоже белая, но без хохла, в F₁ все цыплята оказались белыми хохлатыми. В F₂ получено следующее расщепление: 39 белых хохлатых, 4 рыжих без хохла, 12 белых без хохла, 9 рыжих хохлатых. Объясните, как наследуются анализируемые признаки.

3. У хлопчатника ген В – определяет коричневую окраску волокна, ген в – белую окраску, ген J – подавляет проявление коричневой и белой окраски, ген i – не оказывает влияние на проявление окраски. Скрещиваются растения: Jiвв с iiВв, в результате получили 64 растения. Сколько различных генотипов будет получено при скрещивании в F₁? Сколько различных фенотипов будут иметь растения F_В? Сколько растений будут иметь F₁, будут иметь белую окраску волокна? Сколько растений будут иметь зеленую окраску волокна и дадут нерасщепляющееся потомство? Сколько растений будут иметь коричневую окраску волокна?

Тема: Полимерия.

1. У некоторых сортов пшеницы красное окрашивание зерна контролируется двумя парами полимерных доминантных генов: два доминантных гена в гомозиготном состоянии дают темно красное зерно (А₁А₁А₂А₂). Один ген А₁ или А₂ обуславливает бледно-красную окраску. Два гена светло-красную окраску, три – красную окраску зерна. Определить окраску зерна в следующих скрещиваниях: 1). А₁а₁А₂А₂ а₁а₁А₂а₂, 2). А₁а₁А₂а₂ а₁а₁а₂а₂.

2. Уши кроликов породы баран имеют длину 28 см. У других порлд кроликов длина ушей составляет 12 см. Генотип кроликов баран α₁α₁α₂α₂, обычных кроликов l₁l₁l₂l₂. Скрещиваем чистопородных кроликов породы баран с обычными чистопородными. В F₁ получено 14 крольчат, от разведения которых в себе получено 32 кролика. Какова длина ушей кроликов F₁? Сколько разных генотипов будет в F₂? Сколько кроликов F₂ будут иметь такую же длину ушей, что и кролики баран? Сколько кроликов F₂ будут иметь такую же длину ушей, как животные F₁?

3. В результате исследования нескольких тысяч растений одного вида ржи была обнаружена сильная изменчивость по опушенности стебля. (от 60 волосков на 1 см² до полного их отсутствия). При скрещивании растений с генотипом Р₁ Р₁ Р₂ Р₂ Р₃ Р₃ с растением Р₁ Р₁ р₂ р₂ Р₃ Р₃ получено 12 растений в F₁. От их самоопыления 64 растения F₂. Какое опушение имели растения в F₁? Сколько различных фенотипов было в F₂? Сколько растений в F₂ имели сильное опушение? Сколько растений в F₂ имели более сильное опушение чем растения F₁? А сколько менее сильное, чем в F₁? Р – 60: 6 = 10 на 1 см², р – отсутствие волосков.

4. Предположим, что различия в длине шерсти овец зависит от трех пар генов с кумуметивным эффектом. У одной породы овец все гены в доминанте и длина шерсти 42 см. Скрещивается овца С₁с₁С₂с₂С₃с₃ с бараном С₁С₁С₂С₂С₃С₃. Получено 40 ягнят. Какова длина шерсти скрещиваемой овцы? Сколько фенотипов будут иметь ягнята? Сколько ягнят будут иметь такую же шерсть как баран? Сколько ягнят будут иметь длину шерсти больше чем у овцы и меньше чем у барана. Чему равна длина шерсти этих ягнят?

Словарь некоторых генетических терминов

Аберрация хромосомная. См. хромдсомная перестройка.

Автополиплоидия. Более чем двукратное (диплоидия) увеличение гаплоидного числа хромосом, характерного для данного вида.

Автополиплоиды. Полиплоиды, возникающие в результате умножения геномов одного вида.

Аллели. Формы гена, локализованные на гомологичных участках гомологичных хромосом и ответственные за одну и ту же функцию.

- доминантные. Аллели, определяющие развитие доминантного признака, проявляющегося как в гомо-, так и в гетерозиготном состоянии.

- множественные. Серия различных аллелей одного гена, отличающихся друг от друга по своему проявлению и происходящих из одного и того же локуса.

- рецессивные. Аллели, определяющие развитие рецессивного признака.

Амфидиплоиды. Межвидовые гибриды, в соматических клетках которых содержится по диплоидному хромосомному набору от каждого из родителей (синонимы - аллотетраплоиды, двойные диплоиды).

Анализ генетический. Совокупность методов (генетических, цитологических, молекулярно-биологических и т.д.), позволяющих определить число и характер действия генов, обусловливающих наследование анализируемого признака. Основу анализа генетического составляет метод гибридологического анализа.

- гибридологический. Определение числа и характера действия генов, обусловливающих наследование анализируемого признака на основе анализа результатов скрещиваний. Предложен Г. Менделем в І965 г.

- тетрадный. Определение генетического состава всех четырех продуктов мейоза. Это можно сделать, изучая наследственные признаки данных гаплоидных клеток или же получая потомство от каждой из клеток тетрады.

Анеуплоиды. Клетки или организмы с увеличенным или уменьшенным, не- кратным гаплоидному, числом хромосом.

Анеуплоидия (гетероплоидия, полисомия). Вид геномных мутаций, состоящий в изменении числа отдельных хромосом.

Антропогенетика. См. Генетика человека.

Аутбридинг. См. Гибридизация отдаленная.

Аутосомы. Неполовые хромосомы.

Беккросс. См. Скрещивание возвратное.

Бивалент. Пара конъюгирующих хромосом.

Гаметы. Половые клетки.

- кроссоверные (рекомбинантные). Гаметы, в хромосомах которых в результате кроссинговера возникло новое по сравнению с исходной гетерозиготой сцепление генов.

- некроссоверные (нерекомбинантные). Гаметы, в хромосомах которых сохраняется сцепление генов, характерное для исходной гетерозиготной формы.

- несбалансированные. Гаметы, в генотипе которых нарушено характерное для генома соотношение различных генов, что может быть следствием хромосомных или геномных мутаций. Гаметы несбалансированные как правило нежизнеспособны.

Гемизиготы. Организмы, в генотипе которых хотя бы некоторые гены представлены не в форме пары аллелей, а в единственном числе, как, например, у гаплоидных организмов или в половых хромосомах гетерогаметного пола.

Ген (-ы). Структурная единица генетической информации, далее неделимая в функциональном отношении. Тфермин "ген" введен Иогансеном в 1909 г. С биохимической точки зрения ген пред сгавляет собой участок молекулы ДНК, несущий информацию о структуре одной полипептидной цепи или одной молекулы РНК.

- ядерные. Гены, локализованные в хромосомах ядра.

- внеядерные. См. Плазмогены.

- голандрические. Гены, локализованные в дифференциальном сегменте Y-хромосомы (абсолютно Y-сцепленные, т.е., расположенные в участке Y-хромосомы, негомологичном Х-хромосоме). Передача генов голандрических всегда происходит непосредственно от отца к сыну, поэтому проявление генов голандрических строго ограничено полом.

- дикого типа. Ген, обусловливающий развитие признака, характерного для особей диких популяций.

-ингибитор. См. Ген эпистатический.

- модификаторы. Гены, усиливающие (усилители) или ослабляющие (ослабители) действие какого-либо неаллельного им гена. При этом гены-модификаторы собственного фенотипического проявления не имеют.

- мутаторы. Гены, способные повышать частоту мутирования других (но не всех) генов.

- оператор. Один из генов оперона, ответственный за регуляцию транскрипции структурных генов оперона. Запрет транскрипции осуществляется путем присоединения к гену-оператору белка-репрессора.

- подавитель. См. Ген эпистатичеекий.

- регулятор. Ген, ответственный за регуляцию транскрипции оперона (при этом сам ген-регулятор в состав оперона не входит). Ген-регулятор определяет структуру белка-репрессора.

- супрессор. См. Ген эпистатический.

- эпистатический. Ген, подавляющий проявление других, неаллельных ему генов.

Геном. Гаплоидный набор хромосом с локализованными в нем генами.

Генотип. 1. Совокупность всех локализованных в хромосомах генов организма.

2. В широком смысле - совокупность всех наследственных факторов организма, входящих в геном, плазмон и у растений - пластом.

3. В узком смысле - совокупность генов, наследование которых рассматривается при решении конкретной задачи.

Генофонд. Совокупность генов популяции, вида или иной систематической группы организмов.

Гетерозис (гибридная мощность). Наблюдаемое у гибридов F₁, свойство превосходить по определенным признакам лучшую из родительских форм.

Гетероплоидия. См. Анеутоидия.

Гибрид. Гетерозигртная особь, возникающая в результате скрещивания генетически различных родительских форм.

- двойной межлинейный. Гибрид, получаемый в результате скрещивания между собой межлинейных гибридов происходящих от четырех генетически различных линий.

- межлинейный. Гибрид, возникающий в результате скрещивания особей генетически различных линий.

Гибридизация. Скрещивание организмов, которые различаются по одному или большему числу аллелей, по числу или строению хромосом.

- отдаленная. Скрещивание форм, принадлежащих к генетически различным линиям, к разным популяциям или даже видам.

- соматических клеток. Метод получения гибридных организмов и гибридных клеточных линий путем слияния неполовых (соматических) клеток.

Гиногенез. Развитие зародыша только из ядра и плазмы яйцеклетки. При этом мужская гамета со спонтанно или экспериментально инактивированным ядром хотя и проникает в яйцеклетку и активизирует ее к дроблению, но в развитии яйца не участвует. Гиногенез и партенргенез не представляют собой, совершенно идентичных явлений, т.к. при гиногенезе в яйцеклетку проникают, помимо инактивированного ядра, и другие части мужской гаметы, которые могут оказывать влияние на процесс развития организма.

Гомеостаз генетический. Явление, при котором частота гена в популяции, после ее нарушения в результате изменения условий среды или искусственного отбора, снова достигает прежнего уровня под влиянием естественного отбора.

Гомологические ряды. См. Закон гомологмческих рядов.

Группа сцепления. Группа генов, которые могут проявлять сцепленное насдедование. Число групп сцепления любого организма равно гаплоидному числу хромосом. В узком смысле группа сцепления - совокупность генов одной хромосомы.

Дефишенси. См. Нехватки.

Делеции. См. Нехватки.

Дикий тип. См. Ген дикого типа.

Диплоидия. Наличие двух наборов хромосом в клетке (клетках).

Диплоиды. Клетки или особи, обладающие полным набором гомологичных пар хромосом, одна половина которых внесена в зиготу одной, а другая - другой гаметой.

Диплоидная фаза (диплофаза).

Дискордантность. Проявление у близнецов несходства в отношении анализируемого признака. Дифференциация пола. См. Пол, дифференциация.

Доза гена. Число копий данного гена в клетке. В более широком смысле доза гена - количество генных продуктов, кодируемых данным геном. Изменение дозы гена может происходить в результате геномных мутаций, делеций, дупликаций, транслокаций и т.п. В некоторых случаях уменьшение дозы гена может быть обусловлено не потерей гена, а нарушением его регуляторных последовательностей, вследствие чего ген не может транскрибироваться.

Доминирование. Тип взаимодействия аллельных генов, следствием которого является проявление у гетерозигот признака (или признаков), определяемого одним из пары аллельных генов.

- неполное (промежуточное наследование). Тип взаимодействия аллельных генов, в результате которого у гетерозигот имеет место промежуточное проявление признака по сравнению с признаками, которые определяются каждым из аллелей в гомозиготном состоянии.

Дрейф генетический. Случайное, ненаправленное изменение частот аллелей в популяции.

Дупликация. Вид хромосомных мутаций, заключающийся в удвоений какого-либо участка хромосомы. Евгеника. Отрасль биологии, пропагандирующая возможность улучшения человека генетическими методами. Ранняя (1900 -1930 гг.) селекционная евгеника предлагала методы, основанные на принудительном размножении или ограничении размножения вплоть до стерилизации отдельных людей с целью сохранения неких «избранных» рас. Современная евгеника возлагает надежды на генную инженерию как метод преобразования генофонда человека в целях улучшения его здоровья, совершенствования адаптации к окружающей среде, продления жизни.

Закон (-ы) гомологических рядов в наследственной изменчивости. Заключается в том, что виды и роды, генетически близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть параллельные формы у другах видов и родов. Чем генетически ближе расположены в общей системе ряды и виды, тем полнее сходство в рядах их изменчивости. Сформулирован Н.И. Вавиловым в 1920 г.

- доминирования (единообразия гибридов первого поколения). Первый закон Г. Менделя (1865), который гласит, что гибриды происходящие от наследственно чистых (гомозиготных) родителей, являются единообразными.

- независимого комбинирования генов (признаков). Третий закон Г. Менделя (1865), заключающийся в том, что наследование по каждой паре признаков осуществляется независимо от других пар признаков. - расщепления. Второй закон Г. Менделя (1865), в соответствии с которым в потомстве гибридов первого поколения всегда наблюдается расщепление. В случае моногибридного скрещивания, если признак одного из родителей полно доминирует над признаком другого, во втором поколении наблюдается расщепление в отношении 3: 1, если наблюдается промежуточное наследование признака, то во втором поколении наблюдается расщепление в отношении 1: 2: 1.

- сцепления Моргана. Гены, расположенные в одной хромосоме, наследуются совместно, т.е. сцепленно.

- Харди-Вайнберга. В панмиктических популяциях частоты генов и генотипов не изменяются от поколения к поколению. Сформулирован в 1908 г. Д. Харди и В. Вайнбергом независимо друг от друга. Математически закон описывается формулой (рА + qа)², где р и q - частоты генов А и а.

Зигота. Клетка, образовавшаяся в результате слияния гамет.

Идиограмма хромосом. Систематизированное графическое изображение хромосом какого-либо генотипа.

Изменчивость. Свойство организмов приобретать новые признаки в процессе индивидуального развития.

- генотипическая (наследственная, неопределенная). Вид изменчивости, обусловленный изменениями генотнпа. Изменчивость генотипическая не направлена, т.е. может приводить как к повышению так и к снижению уровня приспособленности.

- комбинатнвная. Вид генотипической изменчивости, обусловленный возникновением новых комбинаций генов. Основными источниками изменчивости комбинативной у эукариот служат: кроссинговер, независимое расхождение негомологичных хромосом во время мейоза, зависимое расхождение гомологачных хромосом в мейозе, оплодотворение. У прокариот к возникновению новых комбинаций генов могут приводить конъюгация, трансформация и трансдукция.

- модификационная (паратипическая, ненаследственная, определенная). Вид изменчивости, обусловленный влиянием условий среды на фенотипы организмов. Изменчивость модификационная приводит к разнообразию фенотипов у особей с одинаковыми генотипами. Модификации в большинстве своем предсказуемы, т.к. являются адаптивными реакциями организма на изменение условий среды.

- мутационная. Вид изменчивости, обусловленный мутациями.

- наследственная. См. Измечивость генотипическая.

- ненаследственная. См. Изменчивость модификационная.

- неопределенная. См. Изменчивость генотипическая.

- онтогенетическая. Изменчивость, проявляющаяся в процессе индивидуального развития особи.

- определенная. См. Изменчивость модификационная.

Изоляция. Частичное ограничение или полное отсутствие обмена генами между группами особей (популяциями или видами), которое достигается различными путями. Изоляция представляет собой эволюцирнный фактор, ограничивающий панмиксию и величину популяции.

- генегическая. Генетически обусловленная. изоляция, Охватывает все случаи частичного или полного нарушения панмиксии. Причинами изоляции генетической могут служить: нескрещиваемость особей, невозможность слияния гамет неспособность гибридов к воспроизводству.

Иммуногенетика. Раздел генетики, изучающий генетическую обусловленность иммунитета и генетические процессы, происходящие во время формирования иммунного ответа организма на внедрение антигенов.

Инбредная депрессия. Следствие инбридинга. Снижение жизнеспособности и продуктивности инбредного потомства по сравнению с потомством от неродственного скрещивания. Основной причиной снижения жизнеспособности является наступающая при инбридинге гомозиготность по летальным и снижающим жизнеспособность генам.

Инбридинг (инцухт). Близкородственное скрещивание.

Инверсия. Вид хромосомных мутаций, заключающийся в перевертывании какого-либо участка внутри хромосомы на 180°.

Ингибитор. См. Ген-супрессор.

Интерсексы (интерсексуальность). Раздельнополые особи с промежуточным проявлением мужских и женских половых признаков.

Инцухт. То же, что инбридинг.

Каппа-частицы. Бактерии-эндосимбионты, живущие в цитоплазме некоторых штаммов инфузорий туфелек. Штаммы инфузорий, содержащие каппа-частицы, получили название штаммов-убийц, т.к. в присутствии таких инфузорий инфузории других штаммов погибают от токсинов, выделяемых бактериями-эндосимбионтами.

Кариогамия. Слияние ядер половых клеток в ядро зиготы, что является основой процесса оплодотворения.

Кариокинез. Деление ядра.

Кариотип. Совокупность хромосом организма (или конкретных клеток) со всеми их особенностями: числом, формой, величиной, спецификой структуры.

Карта хромосом генетическая. Схема расположения генов на хромосоме. Карту хромосом генетическую изображают в виде линии, а места локализации генов обозначают точками. На Карте хромосом генетической указывается генетическое расстояние между генами (чаще всего - в процентах кроссинговера), которое вычисляется на основе картирования генетического.

- цитологическая (физическая). Графическое изображение хромосомы с соблюдением всех пропорций и относительных расстояний между генами. На карте хромосом цитологической гены представляют собой участки хромосомы определенной длины, а расстояния между генами указываются в метрической системе мер.

Картирование генетическое. Определение положения какого-либо гена по отношению к двум (как минимум) другим генам хромосомы. К. г. проводится на основе изучения результатов генетической рекомбинации по данным анализа гибридологического. Обычно расстояние между генами выражается в процентах кроссинговера (сантиморганах) и вычисляется как отношение доли кроссоверных особей в потомстве от скрещивания гетерозиготы с рецессивной гомозиготой к общему числу потомков.

Клон. Гёнетическй идентичное потомство одной вегетативно размножающейся особи.

Код генетический (информация генетическая). Система записи наследственной информации в молекулах нуклеиновых кислот в виде последовательности нуклеотидов. Код генетический триплетен, т.е. каждой аминокислоте полипептида соответствует определенный триплет в нуклеиновой кислоте.

Компаунд. Гибрид, гетерозиготный по двум рецессивным аллелям одного и того же локуса.

Конъюгация бактерий. Процесс полового размножения у бактерий, при котором ДНК передается из донорской клетки в реципиентную в результате прямого контакта между ними.

- простейших. Половой процесс у инфузорий, в течение которого два конъюганта взаимно обмениваются ядрами {микронуклеусами), после чего у каждого партнера происходит кариогамия, и они расходятся.

- соматическая. Встречающийся только у двукрылых тип конъюгации хромосом, характеризующийся очень тесным и почти параллельным расположением гомологичных хромосом во всех митотических делениях.

- хромосом. Соединение гомологичных хромосом, чаще всего наблюдаемое в профазе мейоза.

Крисс-кросс наследование. См. Наследование крисс-кросс.

Кроссинговер (перекрест хромосом). Обмен гомологичными участками гомологичных хромосом.

- двойной. Два кроссинговера, происходящие в одной и той же паре гомологичных хромосом, в результате чего гомологичные хромосомы обмениваются своими центральными участками, заключенными между точками перекреста.

- мейотический. Кроссинговер, происходящий в профазе первого деления мейоза.

- митотический. См. Кроссинговер соматический.

- неравный. Кроссинговер, при котором разрывы происходят не в строго гомологичных точках конъюгирующих хромосом (или хроматид), в результате чего после воссоединения целостности эти хромосомы обмениваются не абсолютно гомологичными сегментами. При этом в одной хромосоме (или хроматиде) образуется дупликация, в другой этот дуплицированный участок отсутствует (делеция),

- соматический (митотический). Кроссинговер, между гомологичными хромосомами соматических клеток.

Кроссоверы (рекомбинанты). Гаметы или потомки гетерозигот, генотипы которых сформировались в результате кроссинговера.

Линия чистая. Генотипически однородное потомство гомозигот по одним и тем же генам.

Локус. Место локализации определенного гена в хромосоме или на хромосомной карте.

Метод (-ы) близнёцовый. Метод генетического анализа, основанный на сравнении проявления каких-либо признаков у однояйцевых и разнояйцевых близнецов.

- генеалогический (- родословных). Метод генетического анализа, в основе которого - изучение проявления каких-либо признаков в родословных. Обычно применяется в тех случаях, когда в силу каких-либо причин затруднено или невозможно проведение скрещиваний (например, в генетике человека).

- гибридологический (гибридологического анализа). Метод скрещиваний. Предложен Г. Менделем в 1965 г. В основе метода гибридологического - проведение скрещиваний по определенной схеме (получение гибридов первого, второго, третьего поколений, проведение возвратных и анализирующих скрещиваний) и анализ их результатов. При этом необходимо соблюдать следующие условия: исходные формы должны принадлежать к одному виду и представлять чистые линии; анализ наследования вести по одной или нескольким парам альтернативных признаков; индивидуальный учет признаков в ряду поколений от каждой пары скрещиваемых форм; количественный учет признаков, проявляющихся в гибридном потомстве; проведение большого числа скрещиваний для получения многочисленного потомства.

- математический. Использование математических методов в генетике. В генетике метод математический используется в двух вариантах:

1) статистическая обработка результатов экспериментов;

2) математическое моделирование генетических процессов.

Модификации. Фенотипические ненаследственные изменения, возникающие под влиянием условий среды и развития и не оказывающие влияния на генотип. Большинство модификаций адекватно воздействиям среды, адаптивно и обратимо.

- длительные. Модификации, сохраняющиеся в течение нескольких поколений.

Мозаики (химеры). Особи, различные участки тела которых имеют различные генотипы.

Моносомик. Анеуплоид, у которого вместо пары каких-либо хромосом представлена только одна.

Моносомия. Вид анеуплоидии, обусловленный утратой одной из пары гомологичных хромосом.

Морфозы. Необратимые неадаптивные модификации, возникающие в результате воздействия стрессовых факторов среды на организм в чувствительные периоды онтогенеза.

Мутагены (мутагенные факторы). Факторы, способные вызывать мутации.

Мутант. Носитель мутантного признака.

Мутации. По Де Фризу (1903) мутации представляют собой прерывистые, скачкообразные изменения наследственных признаков. На молекулярном уровне мутации представляют собой прерывистые ненаправленные изменения качества или количества ДНК.

- аллельные. Разные мутации одного и того же гена.

- биохимические. Нарушающие какую-либо биохимическую функцию.

- генеративные. Происходящие в половых клетках.

- генные (точковые). Локальные изменения внутри генов.

- геномные. Изменения числа целых хромосом или хромосомных наборов.

- доминантные. Проявляющиеся в гетерозиготе.

- индуцированные. Возникающие в результате направленного воздействия мутагенов.

- летальные. Приводящие к гибели организма.

- морфологические. Проявляющиеся в изменении морфологических характеристик организма.

- обратные. Мутации мутантного аллеля к аллелю нормальному (дикого типа).

- полулетальные (семи- или суб-). Мутации, приводящие к гибели 50% их носителей.

- пластидные. Мутации в ДНК пластид.

- прямые. Приводящие к отклонению от нормы (дикого типа).

- рецессивные. Не проявляющиеся в гетерозиготе.

- соматические. Происходящие в соматических (неполовых) клетках.

- спонтанные. Возникающие самопроизвольно, без видимых причин.

- хромосомные. Изменения структуры хромосом.

- цитоплазматические. Возникающие в цитоплазматических носителях генетической информации.

- физиологические. Нарушающие физиологические функции организма.

Наследование. Процесс передачи признаков от родителей потомству.

- зависимое от пола. Наследование генов, фенотипическое проявление которых зависит от половой принадлежности. При наследовании зависимости от пола ген может вести себя как доминантный у представителей одного пола и как рецессивный - у представителей другого.

- крисс-кросс (крест-накрест). Частный случай наследования сцепленных с полом генов, которое характеризуется тем, что признаки отцов передаются дочерям, а признаки матерей - сыновьям. Предпосьлкой этого типа наследования при гетерогаметности мужского, пола является гомозиготность женского организма по рецессивному аллелю Х-хромосомы (X ^аХ^а) и гемизиготностъ отцовского организма по соответствующему доминантному аллелю (X ^АУ).

- митохондриальное. Наследование признаков, контролируемых генами митохондриальной ДНК.

- нехромосомное (цитоплазматическое). Наследование, контролируемое генами плазмона.

- пластидное. Наследование, контролируемое генами пластид.

- по материнской линии. Наследование через плазмон признаков, передающихся только по материнской линии.

- сцепленное с полом. Наследование признаков, контролируемых генами половых хромосом.

- хромосомное. Наследование признаков, контролируемых генами, локализованными в хромосомах ядра.

- цитоплазматическое. См. Наследование нехромосомное.

- через инфекцию. Наследование признаков, контролируемых генами паразитических организмов (вирусов, бактерий).

- через эндосимбионтов. Наследование признаков, контролируемых генами эндосимбионтов

- ядерное. Наследование признаков, контролируемых генами хромосом ядра.

Наследственность. Свойство организмов передавать свои признаки и особенности развития следующим поколениям.

Нерасхождение хромосом. Такое нарушение распределения хромосом во время мейоза, когда обе гомологичные хромосомы бивалента отходят к одному полюсу делящейся клетки. В результате одна из дочерних клеток получает лишнюю хромосому, а другая вообще не получает хромосом данной пары. Нехватки (дефишенси и делеции). Потери участка хромосомы или хроматиды.

Норма реакции. Пределы изменчивости признака при данном генотипе. Н. р. обусловливается меняющимися условиями среды.

Нуллисомики. Клетки или организмы, в диплоидном кариотипе которых отсутствуют какие-либо пары гомологичных хромосом.

Определение пола. См. Пол, определение.

Панмиксия. Свободное, ничем не ограниченное, равновероятное скрещивание любых особей популяции.

Пенетрантность. Вероятность фенотипического проявления гена среди особей с одинаковым генотипом. Пенетрантность можно выразить количественно как отношение числа особей, у которых проявился данный признак, к общему числу особей с одинаковым генотипом.

Перекрест хромосом. См. Кроссинговер.

Переопределение пола. Развитие первичных и вторичных половых признаков противоположного пола у дифференцированных в половом отношении особей.

Плазмогены. Гены, локализованные в цитоплазме.

Плазмон. Совокупность всех нехромосомных носителей наследственной информации (совокупность генов цитоплазмы).

Плейотропия. Явление влияния одного гена на несколько признаков.

Пол.

- балансовая теория определения. Теория опредеяения пола у дрозофилы, в соответствии с которой пол определяется не наличием или отсутствием Y-хромосомы, а соотношением (балансом) числа Х-хро-мосом и количества наборов аутосом. Если в зиготе отношение числа Х-хромосом к количеству наборов аутосом равно 1, то из такой зиготы развивается самка, 0,5 - самец, больше 1 - сверхсамка, меньше 0,5 – сверхсамец, если больше 0,5, но меньше 1 - интерсекс.

- гетерогаметный. Пол у которого в ходе мейоза образуются два различно дифффенцированных по полу (определяющих мужской и женский пол) типа гамет.

- гомогаметный. Пол, у которого в ходе мейоза образуются одинаково дифференцированные по полу гаметы.

- дифференциация. Следующий за определением пола процесс формирования его в течение эмбрионального и постнатального развития особи.

- определение (детерминация). Стимуляция развития половых клеток, органов или особей в сторону мужского или женского пола под воздействием определенных факторов.

- соотношение полов вторичное. Соотношение полов на момент рождения.

- первичное. Соотношение полов на момент оплодотворения.

- хромосомная теория определения. Теория, связывающая определение пола с хромосомным набором зиготы, которая может получить с гаметами две одинаковые или две различные половые хромосомы, или же только одну половую хромосому. В соответствии с данной теорией пол организма определяется в момент оплодотворения.

Полимерия (полимерное взаимодействие генов). Такой тип взаимодействия генов, когда несколько неаллельных друг другу генов однозначно влияют на развитие какого-либо признака.

- кумулятивная. Вид полимерии, в случае которого добавление к генотипу каждого нового доминантного гена из серии полимерных обусловливает увеличение степени проявления признака на определенную величину.

- некумулятивная. Вид полимерии, в случае наличия которого в генотипе уже одного доминантного гена из серии полимерных достаточно для полного фенотипического проявления признака.

Полиморфизм популяции. Генетическая разнокачественность особей популяции.

Полиплоиды. Организмы, в генотипах которых представлено более двух наборов хромосом.

- несбалансированные. Полиплоиды, содержащие нечетное число хромосомных наборов. У полиплоидов несбалансированных вследствие нарушения нормального образования бивалентов и распределения хромосом во время мейоза образуются несбалансированные (обычно нежизнеспособные) гаметы.

- сбалансированные. Полиплоиды, содержащие четное число хромосомных наборов.

Полиплоидия. Геномная мутация, состоящая в увеличении числа хромосомных наборов.

Половой хроматин. См. Хроматин половой.

Популяция. Обособленная совокупность особей одного вида, объединенных единством происхождения, территорией и возможностью скрещивания.

- панмиктическая (идеальная, менделевская), Не встречающаяся в природе, принимаемая в расчет только в математических выкладках, Популяция панмиктическая должна удовлетворять следующим требованиям: 1) осуществление панмиксии; 2) бесконечно большое число особей; 3) полная изоляция от других популяций; 4) в такой популяций не должны действовать никакие эволюционные факторы.

Предетерминация цитоплазмы. Обусловленность особенностей развития цитоплазмы зиготы генами ядра яйцеклетки.

Признак (-и). Морфологическое или физиологическое свойство,развитие которого является результатом взаимодействия генотипа и среды.

- альтернативные (взаимоисключающие). Определяемые аллелями одного гена.

- доминантные. Проявляющиеся в гетерозиготном состоянии.

- зависимые от пола. Признаки, проявление которых зависит от половой принадлежности организма. См. Наследование, зависимое от пола.

- количественные. Контролируемые совместным действием большого числа генов.

- ограниченные полом. Признаки, проявление которых возможно лишь у особей одного пола. См. Наследование ограниченное полом.

- рецессивные. Не проявляющиеся в гетерозиготном состоянии.

- сцепленные с полом. Определяемые генами половых хромосом.

Пробанд. В генетике человека лицо, с которого начинается изучение родословной.

Расщепление. 1. Расхождение генов по разным гаметам на основе вероятностного распределения хромосом в мейозе.

2. Появленйе в потомстве гетерозигот генотипически и фенотипически различных классов особей.

Реверсйя. Возврат мутантной формы к норме (дикому типу). Может осуществляться в результате обратных мутаций или же мутаций в генах-модификаторах, которые могут изменять фенотипическое проявление мутантного гена таким образом, что в результате восстанавливается дикий тип. Рекомбинанты. Организмы, у которых обнаруживается иное по сравнению с родителями сочетание генов и признаков.

Рекомбинация. Образование новых, отличных от исходных, комбинаций генов.

Самонесовместимость (самостерильность). Невозможность самооплодотворения у гермафродитных организмов, образующих нормальные гаметы.

Сверхдоминирование. Более высокая степень развития признаков у гетерозиготы (Аа),по сравнению с гомозиготами (АА и аа).

Серия множественных аллелей. Совокупность аллей одного гена.

Скрещивание (-ия). Естественное или искусственное соединение двух генотипически различных гамет при оплодотворении.

- анализирующее. Скрещивание испытуемой формы, генотип которой нужно установить, с формой, гомозиготной по рецессивным признакам.

- возвратное (беккросс). Скрещивание гибридов с какой-либо из родительских форм.

- моногибридное. Скрещивание форм, различающихся по признакам, контролируемым аллелями одного гена.

- неродственное. См. Аутбридинг.

- полигибридное. Скрещивание форм, различающихся по признакам, контролируемым аллелями нескольких (многих) генов.

- реципрокные. Такие пары взаимно обратных скрещиваний, в которых исходные формы меняются местами таким образом, что если в первом скрещивании ♀ была из линии 1, а ♂ - из линии 2, то во втором скрещивании ♀ берут из линии 2, а ♂ - из линии 1.

- родственное. См. Инбридинг.

Среда внешняя. См. Факторы внешней среды.

Стерильность. Невозможность образования организмом гамет, способных к оплодотворению.

Сцепление генов. Совместная локализация генов в одной хромосоме.

Тельца Барра. См. Хроматин половой.

Тетраплоиды. См. Политоиды.

Трансген. Чужеродный ген, введенный в генотип при помощи методов генной инженерии.

Трансдукция. Перенос бактериофагами генов из одной бактериальной клетки в другую.

Транскрипция. Синтез РНК на матрице ДНК. Транслокации. Вид хромосомных аберраций, заключающийся в переносе хромосомного сегмента на новое место в той же хромосоме или на другую хромосому, либо в обмене сегментами разных хромосом.

Трансляция. Синтез белка на рибосомах по матрице и-РНК.

Трансформация. Способ переноса генетической информации, при котором ДНК, изолированная из одной клетки, проникает в другую и встраивается в ее геном.

Трисомик. Клетка или организм с двумя нормальными наборами хромосом и одной или большим числом излишних.

Феногенетика. См. Онтогенетта.

Фенокопии. Модификации, копирующие мутации.

Фенотип. Совокупность всех признаков организма. В узком смысле - совокупность признаков, которые интересуют исследователя в данный момент времени.

Фенотипический радикал. Такая форма записи генотипа, в которой указываются лишь те гены, которые определяют фенотип, а вместо остальных генов обычно ставятся прочерки.

Хиазмы. Х-образные структуры, возникающие вследствие кроссинговера после начала расхождения гомологичных хромосом в профазе I мейоза.

Химеры. См. Мозаики.

Хроматиды. Продольные функционирующие единицы хромосомы. Каждая хроматида образуется в результате образования комплекса молекулы ДНК с гистонами и рядом белков негистоновой природы.

- сестринские. Образующиеся в результате удвоения исходной молекулы ДНК.

Хроматин. Комплекс ДНК с белками, представляющий собой декомпактизованные в интерфазном ядре хромосомы.

- половой (тельце Барра). Инактивированная путем перехода в гетерохроматиновое состояние одна из Х-хромосом женского пола (у млекопитающих). Хорошо различима в световой микроскоп даже на стадии интерфазы.

Хромосомные аберрации. См. Мутацш хромосомные.

Хромосомная теория наследственности. Совокупность представлений о локализации генов в хромосомах ядра и связанных с этим закономерностях их наследования. Основные положения хромосомной теории нарледственнрсти сформулированы Т.Х. Морганом (1926) и сводятся к следующему: 1. Гены расположены в хромосомах в линейной последовательности. 2. Гены, локализованные в одной хромосоме наследуются совместно, т.е. сцепленно. 3. Сцецление генов может нарушаться в результате кросстговера.

Хромосомы. Самовоспроизводящиеся ядерные структуры, в которых локализованы гены.

- акроцентрические (головчатые). Хромосомы, у которых одно из плеч сильно укорочено.

- гигаитские. См. Хромосомы политенные.

- гомологичные. Хромосомы, в одинаковых локусах которых находятся гены, ответственные за одни и те же функции. При этом они могут содержать различные аллели одних и те же генов.

- дицентрические. Аномальные хромосомы с двумя центромерами.

- метацентрические. Равноплечие хромосомы, у которых центромера расположена посредине.

- политенные (гигантские). Хромосомы, в состав котррых входит большое количество копий ДНК. Хромосомы политенные образуются в результате эндомитоза.

- половые. Хромосомы, по которым отличаются особи мужского и женского пола.

- с диффузной центромерой. Хромосомы, не имеющие первичной перетяжки. Нити веретена деления могут прикрепляться к любому участку такой хромосомы.

- спутничные. Хромосомы, имеющие вторичную перетяжку, не выполняющую фуикций центромеры.

- субметацентрические. Неравноплечие хромосомы.

Центромера. Первичная перегяжка хромосомы. Функцией центромеры является прикрепление нитей веретена деления клетки.

Цитокинез. Заключительная стадия деления клетки, которая следует за делением клеточного ядра - кариокинезом.

Штамм. Клон микроорганизмов.

Экепрессивность. Степень фенотипического проявления гена, определяемая по степени развития признака.

Эндомитоз. Увеличение числа хромосом без последующего деления ядра.

Эписома. Плазмида, способная встраиваться в хромосому и реплицироваться вместе с ней.

Эпистаз. Вид взаимодействия неаллельных генов, в случае которого один из генов подавляет проявление других.

- двойной рецессивный. Разновидность рецессивного эпистаза. Наблюдается в тех случаях, когда рецессивные аллели двух генов в гомозиготном состоянии приводят к подавлению действия других генов.

- доминантный. Вид эпистаза, обусловленный эпистатическим действием доминантного гена.

- рецессивный. Вид эпистаза, обусловленный эпистатическим действием рецессивного гена.

Эффект положения. Изменение проявления гена (чаще всего - ослабление доминирования) в результате перемещения его в необычное место при хромосомных перестройках.

Приложение

Генетические карты (группы сцепления) дрозофилы. Номера групп сцепления обозначены римскими цифрами I – IV. Цифры на генетических картах обозначают локусы гена, или расстояния между генами и одним из концов хромосом (в % кроссенговера). Внизу слева – метафазная пластинка хромосом дрозофилы. Номера хромосом соответствуют номерам групп сцепления. Буквы справа от названия гена обозначают признак, затрагиваемый данным геном: В – тело; Е – глаза; W - крылья; H – щетинки.

Литература

1. Медведев Н.Н. Практическая генетика. Изд. 2-е, испр. и доп. - М.: Наука, 1968.
2. Ватти К.В., Тихомирова М.М. Руководство к практическим занятиям по генетике: Пособие для студентов биол. фак. пед. ин-ов. Изд. 2-е, испр. - М.: Просвещение, 1979.
3. Соколовская Б.Х. Сто задач по генетике и молекулярной биологии. - Новосибирск: Наука, 1971.
4. Абрамова З.В., Карпинский О.А. Практикум по генетике. – Л.: Колос, 1979.
5. Картель Н.А. и др. Генетика. Энциклопедический словарь. – Минск: Технология, 1999.

Содержание

1. Введение…………………………………………………………………………………..

2. Дрозофила как объект изучения

закономерностей наследственной изменчивости………………………………………

3. Хромосомы дрозофилы………………………………………………………………….

4. Изучение мутантов Drosophila melanogaster……………………………………………

5. Моногибридное скрещивание…………………………………………………………..

6. Дигибридное скрещивание……………………………………………………………...

7. Взаимодействие неаллельных генов……………………………………………………

8. Сцепленное наследование………………………………………………………………

9. Наследование пола и признаков, сцепленных с полом……………………………….

10. Методика решения генетических задач……………………………………………….

11. Словарь некоторых генетических терминов………………………………………….

12. Приложение: генетические карты (группы сцепления) дрозофилы............…………