Дубынин В.А. - 100 часов школьной биологии - 2.18. Сцепление генов. Закон Моргана. Кроссинговер

• Курс "Сто часов школьной биологии" раздел "Общая биология".  

• Тема 18: Завершение дигибридного скрещивания и переход к сцеплению генов и законам Моргана и Кингсвера.  

• Разбор первого и второго законов Менделя, анализирующего скрещивания и летальных аллелей.  

• Неполное доминирование и его примеры.  

• Решение задач по генетике и дигибридному скрещиванию.  

• Закон независимого наследования признаков.  

• Примеры с горохом и морскими свинками.  

• Важность рекомбинантных генов и их влияние на потомство.  

• Исследование сцепления генов на мухах-дрозофилах.  

• Пример с морскими свинками и анализирующим скрещиванием.  

• Построение решеток Пеннета для различных комбинаций генов.  

• Важность тутового шелкопряда для производства шелка.  

• Анализ признаков гусениц и коконов.  

• Скрещивание двух пород шелкопряда и результаты первого и второго поколений.  

• Определение генотипов исходных форм и потомства.  

• Обозначение признаков и построение решеток Пеннета.  

• Пример решения задачи с использованием обозначений и гамет.  

• Дигетерозигота дает четыре варианта гамет.  

• Соотношение фенотипов: 9:3:3:1.  

• Важно внимательно читать условия задачи и методично отвечать на вопросы.  

• Важно аккуратно записывать задачи, чтобы избежать ошибок.  

• Используйте черновики и переписывайте на чистовик.  

• Аккуратность важна для ответственных работ, особенно на олимпиадах.  

• При полном доминировании возможны три варианта фенотипов.  

• Доминантные гомозиготы могут подавлять рецессивные проявления.  

• Число фенотипов сокращается при рецессивных гомозиготах у обоих родителей.  

• Летальные мутации могут изменять соотношения фенотипов.  

• Пример с мышами: доминантные гомозиготы исчезают.  

• Двойное анализирующее скрещивание не меняет соотношения.  

• При неполном доминировании фенотипов становится больше.  

• Пример с горохом: шесть фенотипов вместо четырех.  

• Неполное доминирование по двум признакам дает девять фенотипов.  

• Пример с праворукостью и кареглазостью.  

• Родители гетерозиготны, дети имеют разные фенотипы.  

• Важно анализировать все скрещивания и генотипы родителей и потомства.  

• Определение генотипов родителей и потомства.  

• Пример с голубоглазым правшой и кареглазой левшой.  

• Важно аккуратно формулировать ответы, чтобы избежать ошибок.  

• Полидактилия и отсутствие малых коренных зубов - доминантные аутосомные признаки.  

• Полидактилия встречается с частотой 3-6 на 1000 детей, отсутствие малых коренных зубов - 1-2%.  

• Вероятность рождения детей без аномалий в семье с гетерозиготными родителями составляет 1 из 16 или 6,25%.  

• Вероятность рождения ребенка только с одной аномалией составляет 6 из 16 или 37,5%.  

• Важно внимательно читать вопросы и суммировать вероятности.  

• Сцепление генов часто встречается, особенно у организмов с небольшим количеством хромосом.  

• Пример задачи: у резус-положительных родителей с второй и третьей группой крови родился резус-отрицательный ребенок с первой группой крови.  

• Вероятность рождения резус-положительного ребенка с четвертой группой крови составляет 3 из 16.  

• Гены на одной хромосоме наследуются совместно.  

• У дрозофилы четыре группы сцепления, у гороха семь, у человека двадцать три.  

• Исследования Томаса Моргана показали, что количество групп сцепления соответствует гаплоидному набору хромосом.  

• Дрозофила - популярный генетический объект, удобный для исследований.  

• Дрозофила живет на гниющих фруктах и быстро растет, что делает ее удобным объектом для экспериментов.  

• Дрозофил легко содержать в больших пробирках с банановой кашей.  

• Важно обеспечить скрещивание родительских особей и откладку яиц самкой.  

• Дрозофилы откладывают до 400 яиц за жизнь, что позволяет быстро выращивать и изучать их признаки.  

• Дрозофилы имеют четыре пары хромосом, что облегчает изучение групп сцепления.  

• Три пары хромосом аутосомы, одна пара половые хромосомы.  

• У самок две одинаковые Х-хромосомы, у самцов одна Х-хромосома и одна Y-хромосома.  

• Дрозофилы имеют дикий тип фенотипа и множество мутантных типов.  

• Мутации, такие как белые глаза, позволили Моргану увидеть сцепление генов с полом.  

• Термин "мутация" был введен Гуго де Фризом в 1901 году.  

• Морган начал заниматься генетикой в 40 лет, после работы с беспозвоночными.  

• Он использовал дрозофил для своих исследований, создавая "мушиную комнату" в Колумбийском университете.  

• Морган получил Нобелевскую премию в 1933 году за открытия в области хромосом и наследственности.  

• Морган показал, что гены наследуются совместно на одной хромосоме.  

• Процесс кроссинговера нарушает сцепление генов, увеличивая разнообразие потомства.  

• Увеличение числа хромосом и кроссинговер способствуют адаптации к изменяющимся условиям.  

• Морган заметил белоглазого самца и скрестил его с красноглазой самкой.  

• В первом поколении все особи были красноглазыми, но во втором поколении все белоглазые были самцами.  

• Это подтвердило, что ген окраски глаз сцеплен с половой хромосомой.  

• Сцепление генов с полом стало подсказкой, что все гены сцеплены с хромосомами.  

• У дрозофил четыре группы сцепления, что соответствует гаплоидному набору хромосом.  

• Кроссинговер нарушает сцепление генов, что позволяет оценить распределение генов внутри хромосомы.  

• Рассматриваются два признака: серое тело и нормальный размер крыльев у дрозофил дикого типа.  

• Мутантные варианты: черное тело и рудиментарные крылья.  

• Скрещивание чистых линий приводит к дигетерозиготе, что соответствует первому закону Менделя.  

• Морган использовал анализирующее скрещивание для изучения наследования.  

• Анализирующее скрещивание дает соотношение фенотипов 1:1:1:1, что удобнее для анализа.  

• Морган предпочитал возвратное двойное анализирующее скрещивание для увеличения процента мутантных фенотипов.  

• Скрещивание дигетерозиготы с рецессивным гомозиготным родителем приводит к расщеплению по фенотипу.  

• Наблюдаются промежуточные фенотипы, указывающие на нарушение сцепления генов.  

• Морган предположил, что рекомбинация генов происходит во время мейоза.  

• Кроссинговер помогает бороться со сцеплением генов, что важно для эволюции.  

• Кроссинговер позволяет тасовать колоду генов, создавая разнообразие фенотипов.  

• Вероятность кроссинговера зависит от расстояния между генами на хромосоме.  

• Гены на хромосоме расположены линейно, как станции на железной дороге.  

• Вероятность кроссинговера между генами уникальна и зависит от их расстояния.  

• Это открытие было сделано до появления современных представлений о ДНК.  

• Вероятность кроссинговера определяется числом рекомбинантных фенотипов.  

• В эксперименте с окраской и длиной крыльев вероятность кроссинговера составила 17%.  

• Эта вероятность отражает расстояние между генами внутри хромосомы.  

• Генетика капибары слабо изучена, но морские свинки дают схожие результаты.  

• Рассматривается скрещивание дигетерозиготы и рецессивной гомозиготы.  

• Вероятность кроссинговера: 20%, 80%, 50%.  

• При 20% кроссинговера: 20% рекомбинантных особей, 40% родительских фенотипов.  

• При 80% кроссинговера: 80% рекомбинантных особей, 10% родительских фенотипов.  

• При 50% кроссинговера: расщепление 1:1:1:1, неотличимо от независимого наследования.  

• Использование гена цвета глаз для анализа сцепления.  

• Вероятности рекомбинации: 15% и 35%.  

• Гены расположены линейно на хромосоме.  

• Гены расположены в хромосомах в линейной последовательности.  

• Гены на одной хромосоме наследуются совместно.  

• Число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом.  

• Пример с драконами: огнедышащие и летающие.  

• Скрещивание гомозиготных чистых линий.  

• Расщепление при сцеплении генов и кроссинговере.  

• Вероятность кроссинговера 20%: 80% обычных гамет, 20% измененных.  

• Вероятности различных фенотипов потомства.  

• Рассмотрение фенотипов и их распределение.  

• Вероятности перемножаются: 40% на 40% = 16%.  

• Пример с монеткой: 50% на 50% = 25%.  

• Пример с кубиками: 1/6 на 1/6 = 1/36%.  

• Вероятность 40% на 1% = 4%.  

• Вероятность 4% на 1% = 4%.  

• Итого: 48%, 50%, 16%, 66%.  

• Доминирующий фенотип: 66%.  

• Рецессивный фенотип: 16%.  

• Огнедышащий, но не летающий: 4%.  

• Огнедышащий, но не летающий: 1%.  

• Огнедышащий, но не летающий: 4%.  

• Итого: 9%.  

• Проверка: 66% + 16% + 9% = 100%.  

• Расчеты проведены правильно.  

• Независимое наследование: 9331.  

• Полное сцепление: 3:1.  

• Морган не верил в нарушение 3:1 из-за кроссинговера.  

• Кроссинговер нарушает полное сцепление.  

• Вероятность измененных гамет: 20%.  

• Вероятность появления разных фенотипов: 66%, 16%, 9%.