Генотип содержащий одинаковые аллели одного гена
Основы генетики — термины и символика
Волошина М.А. 08.03.2010
Это не изложение генетики, а лишь минимальный джентльменский набор для решения простых задач. Более сложные задачи и понятия будут рассмотрены в других статьях.
Определения
Прежде, чем решать задачи, нужно разобраться с терминами. Вы должны их не просто выучить, а представлять, что за ними стоит и уметь рисовать гены, аллели и их расположение в хромосомах. Термины даны в несколько упрощенном виде.
Рис.1. Ген — участок ДНК хромосомы.
- Ген
- Участок ДНК, кодирующий один белок.
- Каждый ген имеет свое название — полное и краткое (символ гена). Настоящие названия состоят из нескольких букв (ведь генов больше, чем букв в латинском алфавите).
В учебниках обычно используются условные символы из одной буквы — A, B, C и т.д. Но в задачах вам могут попасться и настоящие символы, например sn, vg, Cy. - Аллели, аллельные гены
- Мутантные варианты одного гена.
- Располагаются в идентичных локусах (местах) гомологичных хромосом.
- Кодируют один и тот же белок, но с небольшими отличиями из-за мутаций. Например, если мутация заменяет один нуклеотид в гене, то в белке может быть изменена одна аминокислота.
- Важно: аллели одного гена обозначаются ОДНОЙ БУКВОЙ: А, а.
- Запомните это и никогда не обозначайте аллели как А и В — как только появилась другая буква, так вы ввели в задачу другой, неаллельный ген.
- Неаллельные гены
- Совершенно разные гены, кодирующие разные белки.
- Располагаться могут где угодно — в одной и той же хромосоме, или в разных, негомологичных хромосомах.
- Правило: неаллельные гены обозначают РАЗНЫМИ БУКВАМИ.
- Хромосома
- ОДНА линейная двуцепочечная молекула ДНК, упакованная при помощи белков.
- Уточнение: после репликации ДНК, т.е. перед делением клетки каждая хромосома будет состоять из двух молекул ДНК, но для генетики это не так важно.
- Локус
- Место на хромосоме, занимаемое данным геном.
- Каждый ген имеет точно определенное место, которое указывается на генетических картах. Порядок генов в хромосоме у всех представителей одного биологического вида — один и тот же.
- Гамета
- Половая клетка. Содержит гаплоидный, 1n набор хромосом
- Гаплоидный, 1n набор хромосом
- Набор, в котором каждая хромосома уникальна — непохожа на другую по форме, размеру и главное — содержанию ДНК, т.е. по составу входящих в нее генов.
- Все хромосомы в таком наборе — НЕгомологичные.
- Диплоидный, 2n набор хромосом
- Объединение двух гаплоидных. В таком наборе каждая хромосома имеет парную — гомологичную.
- Диплоидный набор образуется из двух гаплоидных при оплодотворении.
- Диплоидны все животные и растения. (Исключение — полиплоидные виды, но про них редко составляют генетические задачи, а если и составляют, то обязательно это указывают.)
- Гомологичные хромосомы
- Хромосомы одной пары диплоидного набора — одинаковые по размеру и форме.
- На рис.4 эти хромосомы обозначены одной и той же цифрой. Так, обе хромосомы 1 — голубая и бежевая — гомологичные, а вот хромосома 1 и хромосома 2 — негомологичные. На схемах гомологичные хромосомы обычно изображают разным цветом, как здесь.
- В мейозе тесно контактируют (конъюгируют), образуя бивалент.
- При образовании гамет расходятся к разным полюсам, и поэтому в каждую гамету попадает только одна хромосома из пары.
- В сущности, каждая из гомологичных хромосом — это одна и та же хромосома данного биологического вида, отличающаяся лишь происхождением: одна получена от отца, другая — от матери.
- Поэтому гомологичные хромосомы содержат одни и те же гены, в одном и том же порядке.
- Аллели генов в них могут быть разными, потому что у отца, матери и их предков могли произойти разные мутации в генах этой хромосомы.
- Генотип
- Совокупность всех аллелей всех генов организма.
- Конечно, полный генотип организма обычно не знает никто. В задачах используют более узкое понимание генотипа — только те гены, которые нас интересуют. Но уж для этих генов обязательно должны быть указаны ВСЕ аллели у ВСЕХ особей.
- Фенотип
- Совокупность всех признаков организма.
- Фенотип всегда указывается под генотипом. Опять же, пишем значения только тех признаков, которые рассматриваются в задаче.
- Генотип ОСОБИ всегда, обязательно содержит ДВА аллеля каждого гена
- Потому что особь диплоидна. Запомните это и никогда не пишите генотип так: А. Или так АВ
- Это одна из самых грубых и самых распространенных ошибок в задачах. Если вы не знаете второй аллель — оставьте для него место, вот так: А _. Прочерк означает, что вы понимаете, что какой-то аллель там должен быть — просто он неизвестен, либо неважен (например, если вы хотите обозначить все генотипы, соответствующие доминантному фенотипу).
- Генотип ГАМЕТЫ всегда содержит только ОДИН аллель каждого гена
- Потому что гамета гаплоидна.
- Соответственно, если в задаче речь только об одном гене (моногибридное скрещивание), то генотипы гамет будут выглядеть так: А и a
- В задаче, где рассматривается наследование двух НЕаллельных генов, генотипы гамет могут быть такими: АB, Аb, aB и ab
Рис.2. Расположение аллельных генов в гомологичных хромосомах.
Рис.3. Расположение НЕаллельных генов в хромосомах.
Рис.4. Образование диплоидного набора их двух гаплоидных при оплодотворении.
Поскольку у особи аллелей одного гена всегда ровно два, то они могут быть одинаковыми или разными.
Рис.5. Гомозиготы и гетерозигота по гену А и их гаметы.
- Гомозигота
- Особь, у которой оба аллеля одинаковы.
- Дает один сорт гамет.
- Гетерозигота
- Особь, у которой аллели разные
- Дает два сорта гамет в равных количествах.
- Доминантный признак и ген
- Признак, проявляющийся у гетерозиготы и его аллель. Обозначается заглавной буквой — А
- Доминатный аллель нельзя «спрятать» — он всегда проявится в фенотипе. Поэтому, если у особи доминантный фенотип, то ее генотип можно сразу записать как A_ (прочерк означает, что второй аллель неизвестен).
- Рецессивный признак и ген
- Признак, НЕ проявляющийся у гетерозиготы и его аллель. Обозначается строчной буквой — а
- Из определения ясно, что рецессивный аллель может быть в генотипе, но не проявляться в фенотипе. Зато если уж у особи фенотип рецессивного признака, то ее генотип смело можно писать как аа — она может быть только рецессивной гомозиготой по этому гену.
- Анализирующее скрещивание
- Скрещивание на рецессивную гомозиготу. Позволяет определить генотип особи с доминантным фенотипом.
- Записывается так: А_ × aa
- Если анализируемая особь была гомозиготой АА, то расщепления не будет — все потомки будут иметь доминантный фенотип и генотип Аа
- В случае же если А_ была гетерозиготой Аа, получим расщепление 1 : 1 (половина потомков доминантных – Аа и половина рецессивных – аа).
- Расщепление
- Появление в потомстве особей разных фенотипов.
- Иными словами, наличие потомков более, чем одного фенотипического класса. Если все потомки одинаковы, то расщепления нет.
- Можно говорить и о расщеплении по генотипу — но это должно прямо указываться.
- Если в задаче спрашивается просто о «расщеплении», то всегда имеется в виду расщепление по фенотипу.
- Фенотипический класс
- Все потомки одинакового фенотипа по рассматриваемому признаку (или нескольким признакам).
- Генотипический класс
- Все потомки одинакового генотипа по рассматриваемым в задаче генам.
Обратите внимание, что эти понятия относятся не только к особи, но и к конкретному гену. Особь может быть гетерозиготна по одному гену и гомозиготна по другому.
Примеры
Если в задаче не даны обозначения генов – первым делом вводим их.
- Задача 1.
- У белого дракона и серой драконихи половина драконят родились белыми, а половина — серыми. Когда на следующий год та же дракониха улетела к такому же, как и она сама, серому дракону, то в их гнезде вылупились 5 серых, 2 белых и 3 черных драконенка. Определите, как наследуется цвет у дрконов, запишите генотипы всех родителей и потомков.
Для решения нужно придумать гипотезу наследования. У нас три значения признака «цвет тела» — белый, серый и черный. Самая простая гипотеза – один ген с неполным доминированиеи. Вводим обозначения, исходя из этой гипотезы.
- А – белый
- a – черный
- Это мы обозначили аллели гена А. Теперь опишем предполагаемые генотипы — фактически, описывая нашу гипотезу наследования.
- AA – белый
- aa – черный
- Aa – серый
Обратите внимание, что запись генотипов обязательно включает два гена.
Думаю, что теперь вы сами легко решите эту задачу.
- Задача 2.
- Ученик записал анализирующее скрещивание: Aа × bb
- Эта запись является грубой ошибкой. В чем она?
Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи.
Другие статьи:
Источник: test.biologii.net