Закон чистоти гамет. На якому явищі заснований закон чистоти гамет

Закон чистоти гаметкаже: в нормі у гаметах міститься лише один аллель кожного гена. (Іноді помиляються і кажуть «закон частоти гамет». Це зовсім неправильно, тому що до того, як часто ген міститься в гаметах, цей закон жодного стосунку не має. Він лише говорить про те, що гамети чисті. А саме – від інших алелей.)

У диплоїдних організмів (а таких переважна більшість) у клітинах знаходиться диплоїдний набір хромосом, тобто у кожної хромосоми є гомологічна їй, з таким же набором генів та їх розташуванням. У процесі мейозу в гаметах виявляються лише з однієї з кожної пари гомологічних хромосом, отже лише з однієї копії кожного гена.

Гени, що знаходяться в однакових локусах (місцях) гомологічних хромосом, називаються алельними. Різні аллельні гени визначають один і той же ознака, але по-різному (наприклад, один аллель визначає довгі крила у мушки дрозофіли, інший - короткі).

У гомологічних хромосомах можуть бути однакові аллельні гени, тобто один і той же ген може бути представлений у двох примірниках, кожен з яких буде локалізований у своїй гомологічній хромосомі. Організми, що містять однакові аллельні гени, називаються чистими лініями (за цим геном або рядом генів).

Існування в природі закону чистоти гамет визначає низку важливих законів генетики. А саме

• гени дискретні (не змішуються) і передаються з покоління до покоління в чистому вигляді;
• через те, що один алельний ген (домінантний) може придушувати дію іншого (рецесивного), гібриди у першому поколінні однакові, а у другому у них спостерігається розщеплення (перший та другий закони Менделя);
• Батько може передати нащадку будь-який, але тільки один алельний ген.

Насправді те, що сьогодні можна назвати наслідками закону чистоти гамет, було визначено в результаті дослідів Грегором Менделем («батьком» генетики) і дозволило йому вивести цей закон. Т. е. він йшов ніби від зворотного. Оскільки в ті часи ще не були відомі закономірності розподілу генетичного матеріалу в процесі розподілу клітин (крім того, ще відносно довго не було достовірно відомо, що «спадкові фактори» перебувають у хромосомах), цей закон перебував у статусі гіпотези. Досі у багатьох підручниках він значиться, як гіпотеза чистоти гамет.

Мендель сформулював гіпотезу чистоти гамет, спираючись на такі факти. У гібридів у першому поколінні ознака одного з батьків зникала, а в другому з'являлася у ¼ особин. Відсутня проміжна ознака (Менделю тут пощастило, тому що в основному він спостерігав повне домінування). Статистичний аналіз даних у ряді поколінь та особливості успадкування ознак, вказували на те, що хоча кожна ознака в організмі проявляється під дією одного «фактора» (гена), але організми несуть по два гени кожної ознаки, причому дочірнім організмам можуть передавати будь-який, але тільки один.

Запитання 1. Яке схрещування називають Моно-гібридним?

Моногібридне схрещування - тип схрещування, при якому батьківські особи відрізняються один від одного по одному вивчається ознакою, тобто у них є відмінність тільки по одній парі алелей. Класичним прикладом є схрещування сортів гороху, що відрізняються лише кольором насіння. Нагадаємо, що алелями називають різні стани гена, що визначають різні прояви однієї й тієї ж ознаки. Один ген може бути в двох алельних варіантах (колір насіння гороху), трьох (групи крові людини) і більше. У чистих лініях всі організми мають однакові алелі досліджуваного гена.

Також моногібридним схрещуванням називають таке схрещування, при якому простежують успадкування тільки однієї пари альтернативних ознак.

Запитання 2. Що таке домінування?

Домінування - це явище переважання у гібрида одного батьківського ознаки над іншим. Прикладом домінування є жовте забарвлення всіх насіння гороху в першому поколінні при схрещуванні чистих ліній з жовтим і зеленим насінням. Генетичною основою домінування є переважання ефектів одного варіанта (алелю) гена над іншим його варіантом. Так, наприклад, у гені, що відповідає за забарвлення насіння, закодована структура ферменту, в нормі (аллель А) керуючого синтезом жовтого барвника - пігменту. Якщо такий ген «зламаний» (аллель а), то фермент не функціонує, пігмент не утворюється, і формується зелене забарвлення насіння. Однак навіть одного працюючого алелі з двох, що знаходяться в гомологічних хромосомах, достатньо, щоб насіння придбало жовте забарвлення, тобто аллель А домінує над алелем а.

Питання 3. Яку ознаку називають домінантною, а якою — рецесивною?

Домінантним називають ознаку, що виявляється у гібридів першого покоління і пригнічує розвиток іншої ознаки. У прикладі з забарвленням насіння гороху домінантна ознака - жовте забарвлення. Рецесивним є ознака батьківського організму, що пригнічується домінантною ознакою і відсутній у гібридів першого покоління (зелене забарвлення насіння гороху).

Питання 4. Охарактеризуйте з генетичних позицій поняття «гомозиготний» та «гетерозиготний» організм.

Гомозиготним називають організм, гомо-логічні хромосоми якого несуть однакові алелі одного гена - два домінантних або два рецесивних. Гомозиготні організми при схрещуванні всередині чистої лінії не дають у наступних поколіннях розщеплення за ознакою, що кодується даним геном.

Гомологічні хромосоми гетерозиготного організму несуть різні (домінантний і рецесивний) алелі. Гетерозиготні організми при взаємному схрещуванні дають розщеплення за ознакою в наступних поколіннях. Нащадки, у яких проявляється рецесивний фенотип, гомозиготні (аа). Нащадки, у яких проявляється домінантний фенотип, можуть бути як гомозиготними (АА), так і гетерозиготними (Аа).

Запитання 5. Сформулюйте закон розщеплення. Чому він так називається?

Закон розщеплення, або другий закон Менделя, звучить наступним чином: при схрещуванні чистих ліній у другому поколінні гібридів (F 2) з'являються особини з домінантними та рецесивними ознаками, причому їх співвідношення дорівнює 3:1. Цей закон має загальний характер для диплоїдних організмів, що розмножуються статевим шляхом.

Закон називається так тому, що потомство однорідних за ознакою гібридів першого покоління демонструє неоднорідність (розщеплення) у прояві цієї ознаки.

Питання 6. Що таке чистота гамет? На якому явище заснований закон чистоти гамет?

Чистота гамет – це наявність у гаметі лише одного спадкового фактора – гена з пари. При злитті гамет число генів подвоюється (відновлюється подвійний набір). Якщо відбувається злиття гамет, що несуть рецесивний аллель, то формується організм з рецесивною ознакою, при будь-якому іншому варіанті злиття (рецесивний і домінантний або домінантний і домінантний) утворюється організм з домінантним ознакою.

В основі закону чистоти гамет лежить мей-оз. При мейозі з диплоїдних клітин, що містять пари гомологічних хромосом, утворюються гаплоїдні гамети, що несуть лише по одній хромосомі з кожної пари.

Питання 7. У людини аллель довгих вій домінує над короткими алелелем. Жінка з довгими віями, у батька якої були короткі вії, вийшла заміж за чоловіка з короткими віями. Яка ймовірність народження в цій сім'ї дитини з довгими віями? Які генотипи можуть бути у дітей цієї подружжя? Матеріал із сайту

Так як у батька жінки були короткі вії (рецесивна ознака), то його гено-тип аа та його дочка отримала від нього рецесивний алель а. Однак жінка має довгі вії, отже, в її генотипі також обов'язково є аллель А і її генотип Аа. У її чоловіка короткі вії, отже його генотип аа. У цьому шлюбі у дружини з рівною ймовірністю утворюються гамети двох типів, що несуть домінантний аллель А і рецесивний аллель а, а у чоловіка всі гамети містять аллель а. Тому їх діти можуть з 50%-ою ймовірністю бути гетерозиготні (генотип Аа, довгі вії) і з 50%-ою ймовірністю - гомозиготни і рецесивні (генотип аа, короткі вії).

Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком

На цій сторінці матеріал за темами:

• у людини алель довгих вій домінує над алелем коротких вій.
• відомо, що ген довгих вій домінантний від шлюбу жінки з довгими віями і чоловік з короткими віями народилося 9 нащадків у 4 з них вії були довгі як у матері у 5-короткі як у батька визначте генотип батьків
• моногрибідні схрещування
• що таке чистота гамет коротко
• закономірності моногібридного схрещування

Гіпотеза чистоти гамет пояснює причину розщеплення при гібридному схрещуванні і спостерігаються при цьому чисельні співвідношення. Наприклад, при схрещуванні чистих ліній (АА і аа) при моногібридному схрещуванні, спостерігається одноманітність першого покоління, або всі особи будуть гібридами - гетерозигот. гібридних форм, у поколінні F2, спостерігається розщеплення ознак (АА, 2 Аа, аа). Особи з домінантними ознаками за своєю спадковою природою неоднорідні. Одна з трьох (АА) даватиме гамети тільки одного сорту - А, і, отже при самозапиленні та схрещуванні з собі подібними не буде розщеплюватися. Дві інші (Аа) дадуть гамети двох сортів А, а і в їхньому потомстві буде спостерігатися розщеплення ознак у тих же співвідношеннях, що і у гібридів другого покоління. Т.ч. Закон чистоти гамет встановлює, що закон розщеплення- результат випадкового поєднання гамет, що несуть різні гени.

Запитання 1. Яке схрещування називають моногібридним?
Моногібридне схрещування- тип схрещування, у якому батьківські особини відрізняються друг від друга по одному досліджуваному ознакою, т. е. вони мають різницю лише з однієї парі алелей. Класичним прикладом є схрещування сортів гороху, що відрізняються лише кольором насіння. Нагадаємо, що алелями називають різні стани гена, що визначають різні прояви однієї й тієї ж ознаки. Один ген може бути у двох алельних варіантах (колір насіння гороху), трьох (групи крові людини) і більше. У чистих лініях всі організми мають однакові алелі гена, що вивчається.
Також моногібридним схрещуванням називають таке схрещування, у якому простежують успадкування лише однієї пари альтернативних ознак.

Запитання 2. Що таке домінування?
Домінування- це явище переважання у гібрида однієї батьківської ознаки над іншою. Прикладом домінування є жовте забарвлення всіх насіння гороху в першому поколінні при схрещуванні чистих ліній з жовтим і зеленим насінням. Генетичною основою домінування є переважання ефектів одного варіанта (алелю) гена над іншим його варіантом. Так, наприклад, у гені, що відповідає за фарбування насіння, закодована структура ферменту, в нормі (аллель А) керуючого синтезом жовтого барвника - пігменту. Якщо такий ген «зламаний» (аллель а), то фермент не функціонує, пігмент не утворюється, і формується зелене забарвлення насіння. Однак навіть одного працюючого алелі з двох, що знаходяться в гомологічних хромосомах, достатньо, щоб насіння придбало жовте забарвлення, тобто. алель А домінує над алелем а.

Питання 3. Яку ознаку називають домінантною, а якою – рецесивною?
Домінантною називають ознаку, що виявляється у гібридів першого покоління і пригнічує розвиток іншої ознаки. У прикладі з забарвленням насіння гороху домінантна ознака – жовте забарвлення. Рецесивною є ознака батьківського організму, що пригнічується домінантною ознакою та відсутня у гібридів першого покоління (зелене забарвлення насіння гороху).

Питання 4. Охарактеризуйте з генетичних позицій поняття «гомозиготний» та «гетерозиготний» організм.
Гомозиготним називають організм, гомологічні хромосоми якого несуть однакові алелі одного гена - два домінантні або два рецесивні. Гомозиготні організми при схрещуванні всередині чистої лінії не дають у наступних поколіннях розщеплення за ознакою, що кодується цим геном.
Гетерозиготнм називають організм Гомологічні хромосоми, якого несуть різні (домінантний та рецесивний) алелі. Гетерозиготні організми при взаємному схрещуванні дають розщеплення за ознакою у наступних поколіннях.
Нащадки, у яких проявляється рецесивний фенотип, гомозиготні (аа). Нащадки, у яких проявляється домінантний фенотип, можуть бути як гомозиготними (АА), і гетерозиготними (Аа).

Запитання 5. Сформулюйте закон розщеплення. Чому він так називається?
При схрещуванні гібридів 1 покоління між собою у другому поколінні з'являються особини як з домінантними, так і з рецесивними ознаками, і відбувається розщеплення за фенотипом у співвідношенні 3:1 та 1:2:1 за генотипом.
В результаті схрещування гібридів між собою вийшли особини як з домінантними ознаками, так і з рецесивними.
Таке розщеплення можливе за повного домінування. Цей закон має загальний характер для диплоїдних організмів, що розмножуються статевим шляхом.
Закон називається так тому, що потомство однорідних за ознакою гібридів першого покоління демонструє неоднорідність (розщеплення) у прояві цієї ознаки.

Питання 6. Що таке чистота гамет? На якому явищі ґрунтується закон чистоти гамет?
Закон розщеплення можна пояснити гіпотезою "чистоти" гамет. Явище незмішування алелей, альтернативних ознак у гаметах гетерозиготного організму (гібрида) Мендель назвав гіпотезою "чистоти" гамет.
"Чистота" гамет – це наявність у гаметі лише одного спадкового фактора – гена з пари. При злитті гамет число генів подвоюється (відновлюється подвійний набір). Якщо відбувається злиття гамет, що несуть рецесивний аллель, то формується організм з рецесивною ознакою, при будь-якому іншому варіанті злиття (рецесивний та домінантний або домінантний та домінантний) утворюється організм із домінантною ознакою. В основі закону чистоти гамет лежить мейоз. При мейозі з диплоїдних клітин, що містять пари гомологічних хромосом, утворюються гаплоїдні гамети, що несуть лише по одній хромосомі з кожної пари.
Питання 7. У людини аллель довгих вій домінує над короткими алелелем. Жінка з довгими віями, у батька якої були короткі вії, вийшла заміж за чоловіка з короткими віями. Яка ймовірність народження в цій сім'ї дитини з довгими віями? Які генотипи можуть бути у дітей цієї подружжя?
Рішення:
Так як у батька жінки були короткі вії (рецесивна ознака), його генотип аата його дочка отримала від нього рецесивний аллель а. Проте жінка має довгі вії, отже, у її генотипі також обов'язково є аллель А та її генотип Аа. У її чоловіка короткі вії, отже його генотип аа. У цьому шлюбі у дружини з рівною ймовірністю утворюються гамети двох типів, що несуть домінантний аллель А і рецесивний аллель а, а у чоловіка всі гамети містять аллель а. Тому їхні діти можуть з 50% і ймовірністю бути гетерозиготні (генотип Аа, довгі вії) і з 50% і ймовірністю - гомозиготні і рецесивні (генотип аа, короткі вії).