Законы наследования признаков

Слайд 1. Законы наследования признаков

Слайд 2. Введение в генетику: основные понятия

Слайд 3. Азбука наследственности

Ген — участок ДНК, кодирующий белок

Аллели — разные формы одного гена ($A$ и $a$)

Генотип — совокупность всех генов организма

Фенотип — внешнее проявление признаков

Гомозигота ($AA$ или $aa$) и Гетерозигота ($Aa$)

Слайд 4. Грегор Мендель и его метод

Основоположник генетики использовал гибридологический метод. Он скрещивал чистые линии гороха, которые отличались по контрастным признакам (цвет и форма семян). Его успех был обусловлен строгим математическим учетом всех потомков.

Слайд 5. Закон независимого наследования

Слайд 6. Третий закон Менделя

При скрещивании особей, отличающихся по двум и более парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях. Это происходит, если гены лежат в разных парах гомологичных хромосом.

Слайд 7. Дигибридное скрещивание

Родительские формы ($P$)

Схема скрещивания гибридов $F_1$

Слайд 8. Решетка Пеннета для $F_2$

Слайд 9. Расщепление по фенотипу в $F_2$

Математическое соотношение признаков составляет $9:3:3:1$. Это подтверждает независимость наследования цвета и формы.

Слайд 10. Условия выполнения законов Менделя

1. Гены находятся в разных хромосомах

2. Отсутствие летальных генов в выборке

3. Равная вероятность образования всех типов гамет

4. Случайное слияние гамет при оплодотворении

5. Достаточно большое число потомков для статистики

Слайд 11. Цитологические основы наследственности

Слайд 12. Гены и Хромосомы

Материальным носителем наследственности являются хромосомы. В процессе мейоза гомологичные хромосомы расходятся в разные гаметы. Поскольку ориентация разных пар хромосом в экваториальной плоскости случайна, гены разных пар комбинируются независимо.

Слайд 13. Мейоз — механизм комбинативной изменчивости

Слайд 14. Этапы передачи информации

Удвоение ДНК, подготовка к делению клетки.

Случайное расхождение хромосом и кроссинговер.

Восстановление диплоидного набора и новые комбинации.

Слайд 15. Гомологичные vs Негомологичные

Содержат аллельные гены (например, $A$ и $a$). В норме расходятся в разные клетки при мейозе.

Содержат неаллельные гены (например, $A$ и $B$). Наследуются независимо согласно 3-му закону Менделя.

Слайд 16. Взаимодействие аллельных генов

Слайд 17. Полное доминирование

Один аллель (доминантный) полностью подавляет проявление другого (рецессивного).

Пример: карий цвет глаз у человека, гладкая форма гороха.

Генотипы $AA$ и $Aa$ имеют одинаковый фенотип.

Слайд 18. Неполное доминирование

Признак у гибридов носит промежуточный характер. Доминантный ген не полностью подавляет рецессивный.

Пример: Ночная красавица. Красные ($AA$) + Белые ($aa$) = Розовые ($Aa$). Расщепление во втором поколении $1:2:1$.

Слайд 19. Кодоминирование

Взаимодействие, при котором оба аллеля проявляются в фенотипе в полной мере. Классический пример — IV группа крови человека, где одновременно работают аллели $I^A$ и $I^B$.

Слайд 20. Группы крови (система AB0)

Слайд 21. Взаимодействие неаллельных генов

Слайд 22. Типы взаимодействий

Два гена при совместном действии дают новый признак.

Один ген подавляет действие другого (неаллельного) гена.

Несколько генов отвечают за один и тот же признак.

Один ген влияет на развитие сразу нескольких признаков.

Слайд 23. Комплементарность

Пример: форма плода у тыквы или окраска цветков душистого горошка. Присутствие двух доминантных неаллельных генов ($A$ и $B$) приводит к появлению дисковидной формы, тогда как по отдельности они дают сферическую.

Слайд 24. Эпистаз: ген-подавитель

Различают доминантный и рецессивный эпистаз.

Пример: Окраска шерсти у лошадей или кур.

Ген $C$ отвечает за цвет, а ген $I$ (ингибитор) подавляет его, делая особь белой.

Слайд 25. Полимерия и цвет кожи

Количественные признаки (рост, вес, пигментация) зависят от числа доминантных аллелей. Чем их больше, тем сильнее выражен признак.

Слайд 26. Практическое применение

Слайд 27. Задание на закрепление

У человека карий цвет глаз ($A$) доминирует над голубым ($a$), а праворукость ($B$) над леворукостью ($b$).

В семье оба родителя гетерозиготны по обоим признакам.

Схема скрещивания:

$P:AaBb\times AaBb$

$G:AB,Ab,aB,ab\times AB,Ab,aB,ab$

F_2: 9A_B_ : 3A_bb : 3aaB_ : 1aabb

1. Какова вероятность рождения голубоглазого левши?

2. Какие гаметы образуют родители?

3. Сколько фенотипических групп возможно у детей?

Слайд 28. Вопросы для обсуждения

Почему законы Менделя называют статистическими?

В каких случаях третий закон Менделя нарушается?

Как знание взаимодействия генов помогает в селекции растений и медицине?

Может ли у двух родителей с I группой крови родиться ребенок со II группой?

Слайд 29. Итоги урока

Наследование — сложный процесс, основанный на мейозе.

Законы Менделя работают при независимом расхождении хромосом.

Взаимодействие генов делает мир многообразным.

Гены могут подавлять, дополнять и усиливать друг друга.

Цитология объясняет математическую точность генетики.

Слайд 30. Спасибо за внимание! Есть ли у вас вопросы?