Реферат: Гамогенез растений. Основы генетики и селекции
Фенотип - совокупность внутренних и внешних признаков, которые проявляются у организма при взаимодействии генотипа со средой.
Гены располагаются в хромосомах в определенных участках - локусах. В диплоидных клетках содержатся две гомологичные хромосомы, в которых располагаются парные гены.
Аллельные гены (аллели) - парные гены, расположенные в гомологичных хромосомах, в одних и тех же локусах и ответственные за проявление какого-либо признака (например, цвет волос, глаз, форма уха и т.д.). Аллельные гены могут нести одинаковые качества одного признака или противоположные - альтернативные. Например, темные и светлые аллели окраски волос, серые и карие аллели цвета глаз. Аллельные гены обозначаются буквами латинского алфавита (А и а, В и Ь, С и с и т.д.).
Гомозигота - организм (зигота), имеющий одинаковые аллели одного гена в гомологичных хромосомах (АА, аа).
Гетерозигота - организм (зигота), имеющий разные аллели одного гена в гомологичных хромосомах (Аа), т.е. несущие альтернативные признаки.
Признаки-гены могут быть доминантными и рецессивными.
Доминантный признак ( ген) - господствующий, преобладающий, проявляется всегда как в гомозиготном, так и в гетерозиготном состоянии. Доминантный признак обозначается заглавной буквой (А, В, С).
Рецессивный признак ( ген) - подавляемый, проявляющийся только в гомозиготном состоянии. В гетерозиготном состоянии рецессивный признак подавляется доминантным. Он обозначается соответствующей строчной буквой (а, Ь, с).
Хромосомная теория наследственности
Основные положения хромосомной теории наследственности сформулированы Т. Морганом. В основе хромосомной теории лежит поведение хромосом в мейозе, от которого зависит качество образующихся гамет.
1. Единицей наследственной информации является ген, локализованный в хромосоме.
2. Гены в хромосомах располагаются линейно, образуя группу сцепления. Гены, расположенные в одной хромосоме, наследуются совместно, сцеплено.
3. Сцепление генов может нарушаться в процессе мейоза в результате кроссинговера.
4. В процессе мейоза гомологичные хромосомы, а следовательно, и аллельные гены попадают в разные гаметы. Гаметы всегда гаплоидны.
5. Негомологичные хромосомы, а следовательно, и неаллельные гены расходятся произвольно, независимо друг от друга и образуют различные комбинации в гаметах, число которых определяется по формуле 2", где п - количество пар гомологичных хромосом.
В результате кроссинговера число комбинаций генов в гаметах увеличивается.
Моноги бридное скрещивание
Основные закономерности наследственности были открыты Г. Менделем (1865). Метод, который использовал Мендель при выведении законов, называется гибридологическим. Гибриды - потомки, полученные от скрещивания двух организмов, несущих альтернативные признаки. Для опытов Мендель выбрал растение горох по следующим причинам. Горох - самоопыляемое растение и поэтому легко получить чистую линию, т.е. гомозиготные особи по определенным признакам. У гороха имеются ярко выраженные альтернативные признаки по цвету семян, форме горошин, окраске цветков, величине растений и т.д. И наконец, большое число потомков дает возможность получить статистически достоверные результаты.
Исходные родительские особи в опытах были гомозиготными, а полученные потомки - гетерозиготными. Для исследования выбирали только один или два признака, а не их совокупность.
Закон единообразия первого поколения ( 1-й закон Менделя). При скрещивании двух гомозиготных особей с альтернативными признаками в первом поколении все гибриды одинаковы по фенотипу и похожи на одного из родителей. У гибридов I поколения проявляется только доминантный признак.
Закон расщепления признаков ( 2-й закон Менделя). При скрещивании двух гибридов во втором поколении наблюдается расщепление признаков по фенотипу в соотношении 3:
1. У одной части потомков проявляется рецессивный признак исходной родительской особи.
В основе законов наследования лежит поведение хромосом в мейозе. Исходные родительские особи гомозиготны, т.е. аллельные гены в гомологичных хромосомах несут одинаковые признаки. Поэтому чистые родительские линии дают только один тип гамет. При слиянии гамет в зиготу попадают гомологичные хромосомы с альтернативными признаками, но проявляется в фенотипе только доминантный признак.
Гибриды I поколения гетерозиготны и дают два типа гамет А и а по формуле 21 = 2 (1 - одна пара хромосом).
При различных вариантах слияния гамет образуются три типа зигот: АА, 2Ла, аа. Но в фенотипе проявляются только два признака, причем зигот с проявлением доминантного признака в 3 раза больше, чем с рецессивным признаком.
Неполное доминирование. Доминантный признак не всегда полностью подавляет рецессивный, поэтому возможно появление промежуточных признаков.
При неполном доминировании расщепление по фенотипу и генотипу одинаково.
Диги бридное скрещивание
Дигибридное скрещивание - скрещивание по двум парам признаков. Оно позволяет установить, как наследование одного признака влияет на характер наследования другого. В опыте Мендель изучал характер наследования окраски и формы семян гороха. Исходные родительские особи были гомозиготными по двум парам признаков.
Закон независимого наследования признаков ( 3-й закон Менделя). При скрещивании гибридов I поколения по двум парам признаков во II поколении наследование по каждой паре идет независимо друг от друга. В результате образуются 4 фенотипические группы в соотношении 9: 3: 3: 1, причем появляются группы с новыми сочетаниями признаков.
Закон независимого наследования признаков объясняется независимым поведением негомологичных хромосом в мейозе. У каждой особи учитываются только две пары хромосом. Признаки окраски и формы семян находятся в негомологичных хромосомах. У гомозиготных особей образуется только один тип гамет, содержащих по две негомологичные хромосомы (АВ или аЬ). Диплоидный набор восстанавливается у гибридной особи - АаВЬ.
Гибридные особи дают четыре типа гамет по формуле 22 = 4 (где степень 2 означает 2 пары признаков - 2 пары хромосом). Образуются следующие гаметы: АВ, АЬ, аВ, аЬ. Слияние попарно 4 типов гамет каждой особи дает 16 вариантов, представленных в таблице. По фенотипу выделяются 4 группы, причем две из них (3: 3) имеют новую комбинацию признаков.