Типы взаимодействия генов. Множественное действие генов. Генотип как целостная система. Взаимодействие генов Генотип как целостная система кратко

Конспект урока по теме: Генотип как целостная система.

Взаимодействие генов.

Цель урока: формирование знаний о влиянии генов на фенотип организма; развитие навыков работы с генетической символикой.

Задачи:

обобщить и углубить знания о генотипе как целостной, исторически сложившейся системе;

Раскрыть проявление взаимосвязи и взаимодействия генов друг с другом, влияющих на проявление различных признаков;

Продолжить формирование умений работать с генетической символикой

Структура и основное содержание урока. Методы и методические приемы.

1. Организационный момент.

2. Изложение нового материала.

Вопрос: Что такое генотип? (Слайд 3)

Генотип – это совокупность генов и цитоплазматических их носителей, которые определяют развитие наследственных признаков и свойств организма.

Реальное существование гена доказывается двумя группами фактов: относительно независимым комбинированием при расщеплении и способностью изменяться – мутировать. К числу основных свойств гена относится его способность к удвоению при удвоении хромосом. Гены обладают значительной устойчивостью, что и определяет относительное постоянство генотипа. Между генами осуществляется тесное взаимодействие, в результате которого генотип не может рассматриваться как простая механическая сумма генов, а представляет собой сложную, сложившуюся в эволюции организмов систему.

Вопрос: Что является носителем генов? (Слайд 4)

Цитоплазматическими носителями генов служат хромосомы, в состав которых входят ДНК и белки. Основой перечисленных выше свойств гена является способность ДНК к самоудвоению. В основе действия генов лежит его способность через посредство РНК определять синтез белка. Этот механизм является общим на всех ступенях эволюции.

При формировании генетических представлений о связи между генами и признаком, предполагалось, что каждому признаку соответствует особый наследственный фактор, обуславливающий развитие своего признака. Однако прямые и однозначные связи гена с признаком на самом деле скорее исключение, чем правило. Было установлено, что существует огромное количество свойств и признаков организмов, которые определяются двумя, тремя и даже многими парами генов, и, наоборот, один ген часто влияет на многие признаки. Кроме того, действие гена может быть изменено соседством других генов или условиями внешней среды. Таким образом, в онтогенезе действуют не отдельные гены, а весь генотип как целостная система со сложными связями и взаимодействиями между генами.

Что же такое Взаимодействие генов?

Взаимодействие генов – это совместное действие нескольких генов, приводящее к появлению признака, отсутствующего у родителей, или усиливающее проявление уже имеющихся признаков.

Схема: Взаимодействие генов. (Слайд 5)

Взаимодействие генов

Аллельных Неаллельных

1. Полное доминирование 1. Комлементарность

2. Неполное доминирование 2. Эпистаз

3. Множественный аллелизм 3. Полимерия

4. Кодоминоирование

5. Сверхдоминирование.

Вопрос: Что такое полное доминирование? (Слайд 6, 7)

Неполное доминирование? (Слайд 8, 9)

Множественный аллелизм (Слайд 10) - это явление существования более двух альтернативных аллельных генов, имеющих различные проявления в фенотипе.

(Слайд 11)

стр. 7, Анимированная таблица «Проявление множественного аллелизма»

Пример 1. Группы крови у человека определяются сочетанием в генотипе аллелей А, В и 0 одного и того же гена I.

Пример 2 . Окраска шерсти у кроликов: темная, белая (альбинизм), горностаевая (аллели А (темная), А 1 (горностаевая) , а (белая)).

Пример 3. У мухи дрозофилы имеется серия аллелей гена окраски глаз, состоящая из 12 членов: вишневая, красная, коралловая, и т.д. до белой, определяемой рецессивным геном.

Пример 4. Окраска шерсти у домовой мыши: A Y - желтая, A - серая, a t – темная спинка, бежевое брюшко, a - черная. Аллель A Y оказывает влияние на жизнеспособность гомозигот A Y A Y .

Таким образом, множественный аллелизм характеризует разнообразие генофонда целого вида, т.е. является видовым, а не индивидуальным признаком.

Кодоминоирование (Слайд 12) - явление независимого друг от друга проявления обоих аллелей в фенотипе гетерозиготы.

Пример. (Слайд 13) Взаимодействие аллелей, определяющих четвертую группу крови у человека.

Известна множественная серия аллелей гена I, определяющая признак группы крови у человека. Ген I отвечает за синтез ферментов, присоединяющих к белкам, находящимся на поверхности эритроцитов, определенные полисахариды. Эти полисахариды определяют специфичность групп крови.

Аллели I A и I B кодируют разные ферменты, аллель I 0 – не кодирует никакого, рецессивна по отношению к I A и I B . а между I A и I B нет доминантно – рецессивных отношений.

Люди, имеющие IV группу крови, несут в своем генотипе аллели I A и I B , у них синтезируется два фермента и формируется соответствующий фенотип.

Сверхдоминирование (Слайд 14) – более сильное проявление признака в гетерозиготе, а не в гомозиготе.

Пример . У дрозофилы имеется рецессивный летальный ген, гетерозиготы по которому обладают большей жизнеспособностью, чем доминантные гомозиготы.

Комлементарность (дополнительное действие генов) (Слайд 15) – это явление, при котором неаллельные гены дополняют действие друг друга, а признак формируется лишь при одновременном действии обоих генов.

Пример. Форма гребня у кур (задача 1).

Эпистаз (Слайд 16) – вид взаимодействия неаллельных генов, при котором один из генов полностью подавляет действие другого гена.

Ген, подавляющий действие другого гена, называется ген – супрессор, ингибитор, эпистатичный ген. Подавляемый ген называется гипостатичным.

Эпистаз может быть доминантным (ген – супрессор доминантный) и рецессивный (ген – супрессор рецессивный). (Слайд 17)

Пример 1. Доминантный эпистаз (задача 2). Пигментация оперения у кур.

Пример 1 . Рецессивный эпистаз (задача 3). Окраска шерсти у домовой мыши.

Групповая работа учащихся с примерами взаимодействия генов с последующим обсуждением полученных результатов.

Полимерия (Слайд 18) – один из видов взаимодействия неаалельных генов, при котором на проявление количественного признака оказывает влияние одновременно несколько генов. При этом, чем больше в генотипе оказывается доминантных генов, обуславливающих этот признак, тем ярче этот признак выражается – кумулятивная полимерия (накапливающаяся). Некумулятивная полимерия (ненакапливающаяся) - наличие хотя бы одного доминантного гена в генотипе определяет развитие признака.

Полимерные гены обозначаются одной и той же буквой латинского алфавита с числовым индексом, указывающим на число аллельных пар, например А 1 а 1 ; А 2 а 2 и т.д.

Электронное приложение к учебнику «Биология. Живые системы и экосистемы», стр. 7, Словарь

(Слайд 19)

Пример 1 . Кумулятивная полимерия. (задача 4). Цвет кожи у человека

Пример 1 . Некумулятивная полимерия. (задача 5). Оперённость ног у кур.

3. Закрепление и выводы.

Таким образом, мы с вами видим, что в результате взаимодействия неаллельных генов набдюдается отклонение от менделеевских расщеплений и вместо классического расщепления классов фенотипов 9:3:3:1 могут наблюдаться 13:3, 9:3:4, 15:1.

Давайте посмотрим, действительно ли рассмотренные нами примеры противоречат менделеевским законам. Заполним таблицу.

Таблица. Влияние взаимодействия неаллельных генов на соотношение фенотипических классов в F2 при дигибридном скрещивании. (Слайд 20)

(Самостоятельная работа учащихся)

Тип взаимодействия генов

Расщепление по фенотипу

Генотипический состав фенотипических классов

Комплементарность

Наследование формы гребня у кур

Доминантный эпистаз

Наследование пигментации оперения у кур.

3 I-cc белая

1 iicc окрашенная

Рецессивный эпистаз

Наследование окраски шерсти у домовой мыши

9 A -C - агути a 2 a 2 неопернные

Вывод: как вино из таблицы, расщепление в некоторых случаях притекает нетипично. Однако эти отклонения касаются только фенотипических классов. Расщепление же по генотипам во всех случаях происходит в полном соответствии с законами, установленными Менделем. Таким образом, рассмотрев различные виды взаимодействия генов, можно считать, что генотип является сбалансированной системой взаимодействующих генов; развитие признака есть результат проявления нескольких генов.

Примером влияния одного гена на несколько признаков является:

Плейотропия, или множественное действие генов – это явление одновременного влияния одного гена на несколько признаков. Электронное приложение к учебнику «Биология. Живые системы и экосистемы», стр. 7, Анимированная таблица «Множественное действие генов»

.

4. Домашнее задание : $ 43

Генотип не является механической суммой генов, поскольку возможность проявления гена и форма его проявления зависят от условий среды. В данном случае под средой понимается не только окружающая среда, но и генотипическая среда - другие гены.

Проявление качественных признаков редко зависит от условий окружающей среды, хотя, если у горностаевого кролика выбрить участок тела с белой шерстью и прикладывать к нему пузырь со льдом, то со временем на этом месте вырастет черная шерсть.

Развитие количественных признаков намного сильнее зависит от условий окружающей среды. Например, если современные сорта пшеницы возделывать без применения минеральных удобрений, то ее урожайность будет существенно отличаться от генетически запрограммированных 100 и более центнеров с гектара.

Таким образом, в генотипе записаны лишь «способности» организма, однако проявляются они только во взаимодействии с условиями окружающей среды.

Кроме того, гены взаимодействуют друг с другом и, оказавшись в одном генотипе, могут сильно влиять на проявление действия соседних генов. Таким образом, для каждого отдельно взятого гена существует генотипическая среда. Возможно, что развитие любого признака связано с действием многих генов. Кроме того, выявлена зависимость нескольких признаков от одного гена. Например, у овса окраска цветочных чешуй и длина их ости определяются одним геном. У дрозофилы ген белой окраски глаза одновременно влияет на цвет тела и внутренних органов, длину крыльев, снижение плодовитости и уменьшение продолжительности жизни. Не исключено, что каждый ген одновременно является геном основного действия для «своего» признака и модификатором для других признаков. Таким образом, фенотип - это результат взаимодействия генов всего генотипа с окружающей средой в онтогенезе особи.

В связи с этим известный российский генетик М. Е. Лобашев определил генотип как систему взаимодействующих генов . Сложилась эта целостная система в процессе эволюции органического мира, при этом выживали лишь те организмы, у которых взаимодействие генов давало наиболее благоприятную реакцию в онтогенезе.

Генетика человека

Для человека как биологического вида в полной мере справедливы генетические закономерности наследственности и изменчивости, установленные для растений и животных. Вместе с тем генетика человека, изучающая закономерности наследственности и изменчивости у человека на всех уровнях его организации и существования, занимает особое место среди других разделов генетики.

Генетика человека одновременно является фундаментальной и прикладной наукой, поскольку занимается исследованием наследственных болезней человека, которых в настоящее время описано уже более 4 тыс. Она стимулирует развитие современных направлений общей и молекулярной генетики, молекулярной биологии и клинической медицины. В зависимости от проблематики генетика человека делится на несколько направлений, развившихся в самостоятельные науки: генетика нормальных признаков человека, медицинская генетика, генетика поведения и интеллекта, популяционная генетика человека. В связи с этим в наше время человек как генетический объект исследован едва ли не лучше, чем основные модельные объекты генетики: дрозофила, арабидопсис и др.

Биосоциальная природа человека накладывает значительный отпечаток на исследования в области его генетики вследствие позднего полового созревания и больших временных разрывов между поколениями, малочисленности потомства, невозможности направленных скрещиваний для генетического анализа, отсутствия чистых линий, недостаточной точности регистрации наследственных признаков и небольших родословных, невозможности создания одинаковых и строго контролируемых условий для развития потомков от разных браков, сравнительно большого числа плохо различающихся хромосом и невозможности экспериментального получения мутаций.

Генотип как целостная система

Термин «генотип» предложен в 1909 г. датским генетиком Вильгельмом Иогансеном. Он же ввел термины: «ген», «аллель », «фенотип», «линия», «чистая линия», «популяция».

Генотип — это совокупность генов данного организма.

Генотип как единая функциональная система организма сложился в процессе эволюции. Признаком системности генотипа является взаимодействие генов.

Аллельные гены (точнее, их продукты — белки) могут взаимодействовать друг с другом:

В составе хромосом — примером является полное и неполное сцепление генов;

В паре гомологичных хромосом — примерами являются полное и неполное доминирование, кодоминирование (независимое проявление аллельных генов).

Неаллельные гены взаимодействуют в следующих формах:

Кооперация — появление новообразований при скрещиваниях двух внешне одинаковых форм.

Комплементарное взаимодействие — появление нового признака при наличии в генотипе двух доминантных не-аллельных генов. При таком взаимодействии во втором поколении возможно появление четырех вариантов расщепления.

Эпистаз или взаимодействие, при котором ген одной аллельной пары подавляет действие гена другой аллельной пары. Если в генотипе присутствуют два разных доминантных аллеля, то при эпистазе проявляется один из них. Проявившийся ген называют супрессором, подавляемый ген называют гипостатическим;

Полимерия — влияние на один признак нескольких не-аллельных однотипных генов. В результате степень выраженности признака зависит от числа доминантных аллелей разных генов в генотипе организма;

Плейотропия — влияние одного гена на развитие нескольких признаков.

Свойства генов

На основании знакомства с примерами наследования признаков при моно- и дигибридном скрещивании может сложиться впечатление, что генотип организма слагается из суммы отдельных, независимо действующих генов, каждый из которых определяет развитие только своего признака или свойства. Такое представление о прямой и однозначной связи гена с признаком чаще всего не соответствует действительности. На самом деле существует огромное количество признаков и свойств живых организмов, которые определяются двумя и более парами генов, и наоборот, один ген часто контролирует многие признаки. Кроме того, действие гена может быть изменено соседством других генов и условиями внешней среды. Таким образом, в онтогенезе действуют не отдельные гены, а весь генотип как целостная система со сложными связями и взаимодействиями между ее компонентами. Эта система динамична: появление в результате мутаций новых аллелей или генов, формирование новых хромосом и даже новых геномов приводит к заметному изменению генотипа во времени.

Характер проявления действия гена в составе генотипа как системы может изменяться в различных ситуациях и под влиянием различных факторов. В этом можно легко убедится, если рассмотреть свойства генов и особенности их проявления в признаках:

Ген может действовать градуально, т. е. усиливать степень проявления признака при увеличении числа доминантных аллелей (дозы гена).

Один ген может влиять на развитие разных признаков — это множественное, или плейотропное, действие гена.

Разные гены могут оказывать одинаковое действие на развитие одного и того же признака (часто количественных признаков) — это множественные гены, или полигены.

Ген может взаимодействовать с другими генами, что приводит к появлению новых признаков. Такое взаимодействие осуществляется опосредованно — через синтезированные под их контролем продукты своих реакций.

Действие гена может быть модифицировано изменением его местоположения в хромосоме (эффект положения) или воздействием различных факторов внешней среды.

Взаимодействия аллельных генов

Явление, когда за один признак отвечает несколько генов (аллелей), называется взаимодействием генов. Если это аллели одного и того же гена, то такие взаимодействия называются аллельными, а в случае аллелей разных генов —неаллельными.

Выделяют следующие основные типы аллельных взаимодействий: доминирование, неполное доминирование, сверхдоминирование и кодоминирование.

Доминирование —тип взаимодействия двух аллелей одного гена, когда один из них полностью исключает проявление действия другого. Такое явление возможно при следующих условиях:

1) доминантный аллель в гетерозиготном состоянии обеспечивает синтез продуктов, достаточный для проявления признака такого же качества, как и в состоянии доминантной гомозиготы у родительской формы;

2) рецессивный аллель совсем неактивен, либо продукты его активности не взаимодействуют с продуктами активности доминантного аллеля.

Неполное доминирование или промежуточный характер наследования, наблюдается в том случае, когда фенотип особи (гетерозиготы) отличается от фенотипа обеих родительских гомозигот, т. е. выражение признака оказывается промежуточным, с большим или меньшим уклонением в сторону одного или другого родителя. Механизм этого явления состоит в том, что рецессивный аллель неактивен, а степень активности доминантного аллеля недостаточна для того, чтобы обеспечить нужный уровень проявления доминантного признака.

Неполное доминирование оказалось широко распространенным явлением. Оно наблюдается в наследовании морфологических и физиологических признаков у растений, животных и человека.

Сверхдоминирование — более сильное проявление признака у гетерозиготной особи (Аа), чем у любой из гомозигот (АА и аа). Предполагается, что это явление лежит в основе гетерозиса.

Кодаминирвание— участие обоих аллелей в определении признака у гетерозиготной особи.

Все аллели одного гена получили название серии мно-жественных аллелей, из которых каждый диплоидный организм может иметь два любых аллеля (и только). Между этими аллелями возможны все перечисленные варианты аллельных взаимодействий.

Явление множественного аллелизма распространено в природе. Известны обширные серии множественных аллелей, определяющих тип совместимости при оплодотворении.

Взаимодействия неаллельных генов

Неаллельные взаимодействия генов описаны у многих животных. Они приводят к появлению в потомстве дигетерозиготы необычного расщепления по фенотипу: 9:3:4; 9:6:1; 13:3; 12:3:1; 15:1, т.е. модификации общей менделевской формулы 9:3:3:1. Известны случаи взаимодействия двух, трех и большего числа неаллельных генов. Среди них можно выделить следующие основные типы: комплементарность, эпистаз и полимерию.

Комплементарным или дополнительным, называется такое взаимодействие неаллельных доминантных генов, в результате которого появляется признак, отсутствующий у обоих родителей.

Эпистаз — это такой тип взаимодействия генов, при котором аллели одного гена подавляют проявление аллельной пары другого гена. Гены, подавляющие действие других генов, называются эпистатическими, ингибиторами или супрессорами. Подавляемый ген носит название гипостатический.

Полимерия проявляется в том, что один признак формируется под влиянием нескольких генов с одинаковым фенотипическим выражением. Такие гены называются полимерными. В этом случае принят принцип однозначного действия генов на развитие признака.

Полимерные гены могут действовать и по типу кумулятивной полимерии. Чем больше подобных генов в генотипе организма, тем сильнее проявление данного признака, т. е. с увеличением дозы гена его действие суммируется, или кумулируется.

По типу кумулятивной полимерии наследуются многие признаки: яйценоскость, масса и другие признаки животных.

Таким образом, многочисленные наблюдения свидетельствуют о том, что проявление большей части признаков представляет собой результат влияния комплекса взаимодействующих генов и условий внешней среды на формирование каждого конкретного признака.

Г енотип - это не простая совокупность всех генов организма, а сложная целостная система взаимодействующих генов, которая воз­никла в процессе эволюции вида. Ген - это участок молекулы ДНК (или РНК у вирусов и фагов).

Ген располагается в определенном уча­стке хромосомы - локусе - и включает в себя от нескольких сотен до 1500 нуклеотидов. Каждый ген «отвечает» за синтез определенно­го белка. Гены контролируют образование белков, ферментов и, как следствие этого, определяют все признаки организма. Таким образом, в молекуле ДНК «записана» информация о химической структуре всех молекул белка. Ген обладает высокой устойчивостью; это опре­деляет относительное постоянство вида. С другой стороны, ген спо­собен к наследственным изменениям - мутациям; эта способность гена лежит в основе изменчивости организма и создает базу для есте­ственного отбора. Все эти свойства генов характерны для всех живых существ на всех этапах эволюции.

Развитие признака, как правило, управляется несколькими генами, между которыми возникает определенное взаимодействие. Примером взаимодействия аллельных генов является неполное доминирование, при котором доминантный ген не полностью подавляет действие ре­цессивного гена; в результате развивается промежуточный признак. Но взаимодействуют и неаллельные гены, в результате чего при скрещивании появляются новые признаки. Различают следующие ос­новные виды взаимодействия неаллельных генов: комплементар- ность, эпистаз, полимерия.

Комплементарные (то есть «дополняющие») гены при совмест­ном действии обусловливают развитие нового признака, которого не было ни у одного из родителей. Так, например, при скрещивании двух растений душистого горошка с белыми цветками, имеющих генотипы ААЬЬ и ааВВ, в Б] были получены растения с пурпурными цветками, генотип которых был АаВЬ. Появление нового признака у гибрида первого поколения объясняется тем, что в его генотипе имеются до­минантные аллели обоих генов.

Эпистаз по своему проявлению противоположен комплементар- ности: при эпистазе аллель одного гена подавляет действие аллелей других генов. Например, у кур есть ген, доминантный аллель которо­го (С) определяет окрашенность пера, а рецессивный аллель (с) - отсутствие окраски. Другой ген в доминантном состоянии (I) подав­ляет действие гена С, а в рецессивном состоянии (1) не мешает прояв­лению действия гена С. Вследствие этого у кур с генотипом ССН окраска пера не проявляется, а с генотипами ССй или Сей - прояв­ляется.

Гены определяют не только качественные, но и количественные признаки (вес животных, жйрность молока, яйценоскость у кур и т.д.). Было доказано, что проявление таких признаков связано с взаимодей­ствием многих доминантных генов, влияющих на один и тот же при­знак. Гены такого типа назвали полимерными. При накоплении доми­нантных полимерных генов их действие суммируется. Например, окраска зерен пшеницы может изменяться от бледно-красной до тем­но-красной, а может и отсутствовать (белые зерна). Генотип растений с неокрашенными зернами был генотип растений с темно­

красными зернами - А1А1А2А2А3А3. Генотипы растений с промежу­точными типами окраски занимали промежуточные положения (на­пример, А1а1А 2 а 2 Азаз).

Изучение взаимодействия и множественного действия генов под­тверждает тот факт, что генотип представляет собой целостную исто­рически сложившуюся систему взаимодействующих генов.

В организме нет ненаследственных признаков. Тот или иной пол организма - это тоже наследственный признак. У животных, как правило, пол определяется в момент оплодотворения (исключением является, например, партеногенетическое размножение). Главную роль в определении пола играет хромосомный набор зиготы. У сам­цов и самок одного вида хромосомные наборы отличаются по одной паре хромосом - по половым хромосомам (X или У). По остальным парам хромосом отличий нет - это аутосомы (А). Пол, имеющий одинаковые половые хромосомы (XX), образует один тип гамет (все гаметы будут иметь Х-хромосому). Такой пол называют гомогамет- ным. Пол, имеющий разные половые хромосомы (ХУ), образует в равном соотношении два типа гамет (с X- и У-хромосомами). Это ге- терогаметный пол. У человека и других млекопитающих гомогамет- ный пол - женский, а гетерогаметный - мужской. Но могут быть и другие варианты: например, у некоторых бабочек, а также у птиц и пресмыкающихся гетерогаметен женский пол.

У человека 23 пары хромосом: 22 пары аутосом и одна пара поло­вых хромосом. Хромосомный набор мужчины - 44 А + ХУ; хромо­сомный набор женщины - 44А + XX. В процессе гаметогенеза в результате мейоза образуются гаметы с гаплоидным набором хромо­сом. У женщины все яйцеклетки будут иметь 22 А + Х-хромосому. У мужчины 50% сперматозоидов будут иметь 22 А + Х-хромосому, а 50% - 22 А + У-хромосому. Очевидно, что при оплодотворении яйцеклетка с одинаковой вероятностью может быть оплодотворена сперматозоидом первого или второго типа, в результате чего соотно­шение полов должно быть примерно одинаковым (1:1). Мужчина Х-хромосому получает от матери, а У-хромосому - от отца; следова­тельно, решающую роль в определении пола играет именно У-хромосома.

В половых хромосомах имеются гены, которые определяют при­знаки, не имеющие отношения к половым. Так, например, Х-хромосома у человека содержит ген Н, определяющий свертывае­мость крови. Его рецессивный аллель Ь определяет наследование ге­мофилии - заболевания, при котором кровь не может свертываться. При кариотипе Х Н Х Ь болезнь не проявится, а при кариотипе Х Ь У - проявится фенотипически, так как У-хромосома не гомологична Х-хромосоме и не содержит соответствующего доминантного аллеля.

Основателем хромосомной теории наследственности считается Т.Г. Морган. При сопоставлении закономерностей наследования при­знаков и поведения хромосом в мейозе и митозе Морган сформулиро­вал следующие основные положения:

1. Носителями наследственности являются гены, находящиеся в хромосомах.

2. Каждый ген имеет в хромосоме строго определенное место (локус гена).

3. Каждая хромосома содержит десятки тысяч генов, которые распо­ложены в ней линейно.

4. Гены в одной хромосоме называются сцепленными и образуют группу сцепления. Число групп сцепления равно гаплоидному на­бору хромосом.

5. Гены в одной хромосоме наследуются совместно.

6. Перекомбинация признаков происходит за счет независимого рас­хождения хромосом в мейозе и обмена между участками гомоло­гичных хромосом (кроссинговера).

Выберите один правильный ответ.

Аллельными называются гены

1) расположенные рядом в одной хромосоме

2) определяющие возможность развития одного признака

3) обусловливающие появление только рецессивных признаков

4) обусловливающие появление только доминантных признаков

Фенотип - это

1) способность одного гена контролировать несколько при­знаков

2) совокупность внешних и внутренних признаков организма

3) совокупность всех генов организма

4) способность множества генов контролировать один при­знак

Г енотип - это

1) совокупность всех генов организма

2) совокупность всех генов популяции

3) гаплоидный набор хромосом

4) совокупность всех генов и признаков организма

Г. Мендель на начальном этапе эксперимента использовал в качестве родительских растений гороха

1) чистые линии

2) гетерозиготные особи

3) особи, гомозиготные по рецессивному гену

4) одну гетерозиготную и одну гомозиготную по рецессивно­му гену особи

Сколько типов гамет образуют гетерозиготные особи?

1) один 3) четыре

2) два 4) восемь

Сцепленными называются гены, находящиеся в

1) одной хромосоме

2) гомологичных хромосомах

3) негомологичных хромосомах

4) только в Х-хромосомах

7. Причиной нарушения закона сцепленного наследования является

1) независимое расхождение гомологичных хромосом в I де­лении мейоза

2) независимое расхождение хроматид во II делении мейоза

3) перекрест хромосом во время мейоза

4) все перечисленные процессы

8. Частота кроссинговера между двумя генами определяется

1) доминантностью одного из генов

2) доминантностью обоих генов

3) рецессивностью обоих генов

4) расстоянием между генами

9. Носителями гена, определяющего развитие гемофилии, являются:

1) чаще мужчины, чем женщины

2) чаще женщины, чем мужчины

3) только мужчины

4) только женщины

10. При менделевском моногибридном скрещивании доля особей с одним рецессивным геном во втором поколении составит

11. При промежуточном характере наследования число возможных фенотипов во втором поколении равно

12. При менделевском дигибридном скрещивании число классов по фенотипу во втором поколении равно

13. Для выявления гетерозиготности гибридной особи нужно скрестить ее с

1) носителем доминантного аллеля

2) носителем рецессивного аллеля

3) гомозиготой по рецессивному аллелю

4) гомозиготой по доминантному аллелю

14. Закон независимого расщепления Г. Менделя выполняется только в том случае, если

1) аллели разных генов находятся в одних и тех же хромосомах

2) аллели разных генов находятся в разных хромосомах

3) аллели рецессивны

4) аллели доминантны

1) независимого расщепления

2) чистоты гамет

3) единообразия гибридов первого поколения

4) сцепления генов

Выберите три правильных ответа.

16. К особенностям гибридологического метода Г. Менделя можно отнести

1) использование особей, различающихся небольшим количе­ством признаков

2) изучение альтернативных признаков

3) использование только самоопыляющихся растений

4) использование генетических карт

5) массовый отбор

6) точный количественный учет

17. Гомозиготными организмами называются такие, которые

1) при скрещивании с себе подобными не дают расщепления

2) при скрещивании с себе подобными дают расщепление

3) несут разные аллели одного и того же гена

4) образуют только один сорт гамет

5) образуют несколько сортов гамет

6) несут в себе либо только доминантный, либо только рецес­сивный ген

18. Г омологичные хромосомы

1) одинаковы по размеру и форме

2) конъюгируют в профазе I мейоза

3) расходятся к полюсам клетки в анафазе I мейоза

4) расходятся к полюсам клетки в анафазе II мейоза

5) располагаются в экваториальной плоскости клетки в мета­фазе II мейоза

6) имеют одинаковое происхождение

19. К положениям хромосомной теории наследственности Т. Моргана относятся следующие

1) носителями наследственности являются гены, находящиеся в хромосомах

2) при образовании половых клеток в каждую из них попадает только один ген из пары

3) каждый ген имеет определенное место, или локус, в хромо­соме

4) мутации возникают за счет изменения фенотипов

5) гены расположены в хромосомах в определенной линейной последовательности

6) между генами, как аллельными, так и неаллельными, осу­ществляются разные формы взаимодействия

20. Формами взаимодействия неаллельных генов являются

1) кодоминирование

2) комплементарность

3) эпистаз

4) полимерия

5) сверхдоминирование

6) неполное доминирование

21. Установите соответствие между содержанием первого и второ­го столбцов, где

А - доминантный признак желтой окраски семени а - рецессивный признак зеленой окраски семени В - доминантный признак гладкой поверхности семени в - рецессивный признак морщинистой поверхности семени

Термин «генотип» предложен в 1909 г. датским генетиком Вильгельмом Иогансеном. Он же ввел термины: «ген», «аллель », «фенотип», «линия», «чистая линия», «популяция».

Генотип - это совокупность генов данного организма. У человека около 100 тыс. генов.

Генотип как единая функциональная система организма сложился в процессе эволюции. Признаком системности генотипа является взаимодействие генов.

Аллельные гены (точнее, их продукты - белки) могут взаимодействовать друг с другом:

В составе хромосом - примером является полное и неполное сцепление генов;

В паре гомологичных хромосом - примерами являются полное и неполное доминирование, кодоминирование (независимое проявление аллельных генов).

Неаллельные гены взаимодействуют в следующих формах:

Кооперация - появление новообразований при скрещиваниях двух внешне одинаковых форм. Например, наследование формы гребня у кур определяется двумя генами:

R - розовидный гребень;

Р - гороховидный гребень.

розовидный гороховидный

F1 RrPp - появление ореховидного гребня в присутствии двух доминантных генов; при генотипе rrрр проявляется листовидный гребень;

Комплементарное взаимодействие - появление нового признака при наличии в генотипе двух доминантных не-аллельных генов. При таком взаимодействии во втором поколении возможно появление четырех вариантов расщепления. Примером является развитие антоциана (красящего пигмента) у цветков душистого горошка. При наличии в гомозиготном состоянии хотя бы одного рецессивного аллеля окраска не развивается и лепестки остаются белыми:

Эпистаз, или взаимодействие, при котором ген одной аллельной пары подавляет действие гена другой аллельной пары. Если в генотипе присутствуют два разных доминантных аллеля, то при эпистазе проявляется один из них. Проявившийся ген называют супрессором, подавляемый ген называют гипостатическим. При скрещивании двух белых кур (леггорн Ааbb и виандотт Aаbb) во втором поколении произойдет расщепление по фенотипу в отношении 13/16 белых - в тех случаях, когда в генотипе встречаются оба доминантных гена, или в случае полной рецессивности генотипа и 3/16 - окрашенных - в случаях, когда есть только один из доми-

нантных генов. В данном случае ген А подавляет ген В. В отсутствие гена А проявляется ген В и куры окрашены;

Полимерия - влияние на один признак нескольких не-аллельных однотипных генов. В результате степень выраженности признака зависит от числа доминантных аллелей разных генов в генотипе организма;

Плейотропия - влияние одного гена на развитие нескольких признаков. У человека известен ген, вызывающий появление паучьих пальцев (синдрома Марфана). Одновременно этот ген вызывает дефект в хрусталике глаза. Ген, вызывающий рыжую окраску волос, влияет на пигментацию кожи, появление веснушек.