4.2. Генетический анализ

Совокупность методов изучения наследственности получила название «генетический анализ». Его основа – гибридологический метод, разработанный Г. Менделем. С открытия законов наследования Г. Менделем и начинается история генетики. Не меньшая заслуга в становлении этой науки принадлежит Т. Моргану и его школе. Можно считать, что эти ученые заложили фундамент генетики как науки.

Гибридологический метод, разработанный Г. Менделем, показал, что родительские черты не смешиваются в потомстве, а передаются как независимые признаки. В литературе результаты работ Г. Менделя получили названия «законов», хотя он сам не выдвигал их четких формулировок.

1-й закон – закон единообразия гибридов первого поколения или закон доминирования. При скрещивании чистых линий все потомство первого поколения единообразно по исследуемому признаку. Признак, который проявлялся у потомков, стали называть доминантным, признак, который не проявлялся, – рецессивным.

2-й закон – закон расщепления гибридов во втором поколении. Во втором поколении соотношение частоты проявления доминантного и рецессивного признаков составляет 3: 1.

3-й закон – закон независимого наследования признаков. Расщепление по каждой паре признаков идет независимо от других пар признаков.

1-й и 2-й законы Менделя были выведены при скрещивании организмов, различающихся по одному признаку (моногибридное скрещивание), а 3-й закон – по нескольким признакам (полигибридное скрещивание).

В современном понимании законы Г. Менделя показывают случайный характер распределения аллелей в гаметы во время гаметогенеза и их объединения при оплодотворении. Биологический механизм мейоза дает объяснение открытым Г. Менделем закономерностям. Во время мейоза аллели, определяющие альтернативные признаки, расходятся в разные половые клетки, поэтому каждая гамета имеет только один аллель («правило чистоты гамет»). При оплодотворении происходит объединение гаплоидных хромосомных наборов, поэтому каждый ген в организме представлен в двух вариантах – в отцовской и материнской хромосоме.

Заслуга Г. Менделя проявилась в том, что он выдвинул математически обоснованную и проверяемую гипотезу наследования признаков. Объективно оценить, насколько полученный результат соответствует проверяемой гипотезе, позволяет статистика. В настоящее время сформировалась особая наука – биометрия, занимающаяся математической обработкой биологических данных. Современная генетика наиболее тесно из биологических наук интегрирована с биометрией.

Для проверки истинности своей гипотезы Г. Мендель применил так называемое анализирующее скрещивание доминантной и рецессивной форм. Рецессивная форма (всегда гомозигота) как бы «анализирует» по соотношению потомства генотип формы с доминантным признаком, которая может быть и гомозиготой, и гетерозиготой.

Анализ различных генотипических классов при гибридологическом анализе облегчает пользование решеткой Пеннета (рис. 4.1). Р. Пеннет (1875–1967) – известный английский генетик, впервые предложивший этот метод для гибридологического анализа. Ему же принадлежит термин «менделизм».

4.2. Генетический анализ

— AD —

Рис. 4.1. Решетка Пеннета

Число возможных вариантов гамет, генотипов и фенотипов легко рассчитать по специальным формулам, в которых n – число гетерозиготных локусов:

– число вариантов гамет – 2n;

– число вариантов генотипов – 3n;

– число вариантов фенотипов при полном доминировании – 2n.

В результате работ американского генетика Т. Моргана и его школы сформировалась хромосомная теория наследственности, суть которой состоит в следующем:

1. Гены располагаются в хромосомах в линейной последовательности.

2. Каждая хромосома представляет группу сцепленных генов.

3. Каждый ген занимает в хромосоме определенное место – локус.

Локус – это участок расположения гена на хромосоме. Хромосомы содержат последовательности генных локусов, причем у гомологичных хромосом эти последовательности одинаковые.

Поскольку число генов в организме несоизмеримо больше числа хромосом, понятно, что каждая хромосома любого организма несет много генов. Гены, расположенные на одной хромосоме, являются сцепленными. Аллели сцепленных генов наследуются совместно.

Однако сцепление не является абсолютным. В результате кроссинговера сцепленные гены могут быть разъединены и при мейотическом делении они оказываются в разных гаметах. Такие гаметы называются кроссоверными. Поскольку кроссинговер является обязательным процессом и происходит в каждой паре гомологичных хромосом, А. Стертевант выдвинул гипотезу, что частота кроссинговера на участке между генами, локализованными на одной хромосоме, может служить мерой расстояния, на котором они находятся друг от друга. Это предположение подтвердилось. Чем дальше расположены друг от друга гены на хромосоме, тем выше вероятность кроссинговера между ними. Показатели частоты кроссинговера стали использовать для определения расположения генов на хромосоме и составления генетических карт, что стало одним из ведущих направлений генетического анализа.

Похожие книги из библиотеки

Капиллярная энциклопедия. Правила здоровой жизни

О чем не знал А.С. Залманов… Давайте не будем рассматривать пути возникновения жизни на нашей планете, где и когда она зародилась. Главное, что в ходе эволюционного процесса возникли самые разные биологические формы, в том числе «человек разумный и прямоходящий». В ходе формирования и распределения живых организмов по нишам обитания остаются общие для каждого вида биологические признаки. Все органы и ткани формируются из определенного набора клеток, всем им присущи общие анатомические особенности. В ходе эволюции человеческого сообщества возникла и практическая необходимость в «обслуживании» главной биологической структуры – организма человека. В связи с возникновением новых потребностей общества и накоплением опыта, постепенно развивалось, усложнялось и искусство врачевания.

220 рецептов для здоровья женщины

В данной книге рассматривается влияние здорового рациона на самочувствие женщин разного возраста. Она поможет сориентироваться читательницам в выборе полезных продуктов, а приведенные рецепты дадут возможность быстро подобрать подходящее меню, соответствующее их диете и образу жизни. Читательницы узнают: что поддержит гормональный баланс у женщин; какие вещества и микроэлементы необходимы для поддержания женского здоровья; какие продукты полезны женщинам после 40; какие продукты полезны женщинам после 50; каким должно быть питание женщин перед менструацией; о диете Дюкана; о яичной диете. И что самое важное: 220 рецептов блюд, исключительно полезных для женского здоровья и потрясающе вкусных! Адресована широкому кругу читателей.

Китайский цигун-массаж. Общий массаж

Цигун-массаж — это очень древняя и важная составная часть китайской медицинской системы. Китайский цигун-массаж, как и другие китайские медицинские практики, является важным и эффективным методом лечения и профилактики заболеваний. На протяжении тысячелетий он играл важную роль в китайской медицине. Массаж также в обязательном порядке изучают адепты боевых искусств. Так как массаж регулирует и уравновешивает круговорот в теле, его применяют не только для поддержания здоровья и предупреждения болезней, но и при травмах, и для лечения многих заболеваний. ци В этой книге Мастер Ян делает обзор базовой теории цигун и истории развития массажа в Китае, представляет теорию и техники общего массажа, а также важнейшие приемы самомассажа. Большое количество иллюстраций и схем помогает быстро освоить техники.