Наследственост и Изменчивост (Тест)

Най-важното от урока

План-резюме

Наследственост и изменчивост
- Наследственост: Свойство на организмите да предават биологични характеристики на вида непроменени в поколенията.
  - Закони на Мендел:
    - Закон за еднообразието на първото хибридно поколение (F1).
    - Закон за разпадането на признаците във второто хибридно поколение (F2).
    - Закон за независимото комбиниране на признаците.
  - Условие: Законите на Мендел са валидни, когато гените за проследяваните признаци са разположени в нехомоложни хромозоми.
- Изменчивост: Свойство на организмите да адаптират признаците си към променливите условия на средата.
Взаимодействия на гените
- Алелни взаимодействия: Между алели на един ген.
  - Видове: пълно и непълно доминиране, кодоминиране, летално взаимодействие.
- Неалелни взаимодействия: Между алели на различни гени, намиращи се в нехомоложни хромозоми.
  - Комплементарно: Нов фенотип се проявява още в F1 поколението.
  - Епистатично: Нов фенотип се проявява във F2 поколението.
  - Полимерно: Всеки доминантен алел допринася в еднаква степен за изявата на признака.
Генетика и пол
- Пол: Съвкупност от първични и вторични полови белези, важни за размножаването и предаването на генетична информация.
- Определяне на пола: При повечето видове се определя в момента на оплождането (сингамно) от половите хромозоми.
- Признаци, скачени с пола: Телесни признаци, които се определят от гени, разположени в половите хромозоми.

Наследственост – свойство на организмите да запазват в потомството особеностите на вида и да предават белези от родители на потомци.

Ген – участък от молекулата на ДНК, който съдържа информация за синтеза на една белтъчна молекула.

Рецесивен алел – алелен ген, който се проявява фенотипно само в хомозиготно състояние.

Закони на Мендел:

За еднообразието на първото хибридно поколение (\(F_1\)).
За разпадането на признаците във второто хибридно поколение (\(F_2\)).
За независимото комбиниране на признаците.

Законите са валидни, когато гените за проследяваните признаци са разположени в нехомоложни хромозоми.

Взаимодействията се делят на алелни (между варианти на един ген) и неалелни (между различни гени).

Алелни взаимодействия

Вид взаимодействие	Характеристика на хетерозиготните индивиди
Пълно доминиране	Изцяло приличат по фенотип на хомозиготните доминантни форми.
Непълно доминиране	Проявява се междинна форма на признака. В \(F_2\) се получава разпадане 1:2:1.
Кодоминиране	И двата алела се проявяват напълно самостоятелно.

Неалелни взаимодействия

Гените са разположени в различни локуси или хромозоми. Включват: комплементарно, епистатично, полимерно взаимодействие и др.

Комплементарно взаимодействие (Пример с тикви):
Два гена (A и B) определят формата самостоятелно като сферична (\(AAbb\) или \(aaBB\)), а рецесивните (\(aabb\)) – удължена.
Когато се съберат двата доминантни алела в един генотип (\(AaBb\)), те си взаимодействат и се получава нов белег – дисковидна форма.

Схема на комплементарно взаимодействие при тикви. В горната част на схемата, две сферични форми тикви представляват родителското поколение (P). Лявата сферична форма е обозначена с генотип (AAbb) и текст 'сферична форма', а дясната - с генотип (aaBB) и текст 'сферична форма'. Между тях е разположен символ за кръстосване 'x'. От централната точка между родителските форми надолу е начертана стрелка, водеща към хибридното поколение (F1). В долната част на схемата е изобразена една дисковидна форма тиква, представляваща поколението F1. Тази дисковидна форма е обозначена с генотип (AaBb) и текст 'дисковидна форма'.

Епистатично взаимодействие (Инхибиторна епистаза):
При домашни птици алелът \(I\) (инхибитор) потиска проявата на алела за цвят \(C\).
Генотип \(I-C-\) води до бял цвят (заради потискането), докато само \(iiC-\) позволява оцветяване.

Гени в пола – определят пола и носят информация за други признаци.

При човека диплоидният набор е \(2n=46\). Жените имат полови хромозоми \(XX\), а мъжете \(XY\). Полът се определя от сперматозоида при оплождането.

Унаследяване, свързано с пола (X-хромозома)

Мъжете са хемизиготни за гени в X хромозомата (имат само едно копие), защото Y хромозомата не носи съответните алели.

Хемофилия (X-свързан рецесивен признак):
Болестта се предава чрез X хромозомата.

Здрава майка носителка: \(X^H X^h\)
Здрав баща: \(X^H Y\)

Подробна схема на унаследяване на хемофилия, визуализирана като Пънет квадрат. В горния ляв ъгъл е обозначен бащата (XHY) със символ ♂. Непосредствено над горния ред на квадратната мрежа 2x2 са разположени неговите гамети: XH (над първата колона) и Y (над втората колона). Отляво, до първия ред на квадратната мрежа, е обозначена майката (XHXh) със символ ♀. Непосредствено до левия стълб на мрежата са разположени нейните гамети: XH (до първия ред) и Xh (до втория ред). Всяка от четирите клетки на квадрата показва възможния генотип и фенотип на потомството, както и неговата вероятност:
1. Горна лява клетка: XHXH (Здрава дъщеря, 25% вероятност).
2. Горна дясна клетка: XHY (Здрав син, 25% вероятност).
3. Долна лява клетка: XHXh (Дъщеря носителка, 25% вероятност).
4. Долна дясна клетка: XhY (Болен син, 25% вероятност).
Всички генотипи и съответните фенотипи, заедно с техните вероятности, са ясно обозначени в съответните клетки на квадрата.

Резултат: Вероятността за болно дете е 25% (само от мъжки пол – \(X^h Y\)).

Изменчивост – свойство на организмите да придобиват нови белези.

Вид изменчивост	Причина
Модификационна	Промени в условията на средата (не се унаследява).
Мутационна	Промени в генетичния материал (унаследява се).

Видове мутации

Генни: Промяна в химичния състав на отделен ген (невидими с микроскоп).
Хромозомни: Промяна в структурата на хромозомите или засягащи броя на отделни хромозоми (видими с микроскоп).
Геномни: Промяна в броя на хромозомите с цял хаплоиден набор или кратно на него (полиплоидия/анеуплоидия).

Синдром на Клайнфелтер (\(XXY\)): Геномна мутация (тризомия на половите хромозоми). {Кариограма на Синдром на Клайнфелтер, показваща наличието на допълнителна X хромозома (XXY) при мъжки индивид}

{Кариограма на Синдром на Клайнфелтер, показваща наличието на допълнителна X хромозома (XXY) при мъжки индивид}

Задачи за упражнение

Задача 1: Непълно доминиране

При кръстосване на растения с червени (\(AA\)) и бели (\(aa\)) цветове, всички индивиди в \(F_1\) са с розови цветове. Какво ще бъде разпадането по фенотип в \(F_2\)?

При непълно доминиране, при кръстосване на хетерозиготни индивиди (\(Aa \times Aa\)), разпадането по фенотип (и генотип) е 1:2:1 (1 червени : 2 розови : 1 бели).

Задача 2: Унаследяване на пола и болести

Хемофилията е рецесивен признак, свързан с X хромозомата. Каква е вероятността за раждане на болно момиче от здрав баща и майка носителка?

0%. Бащата е здрав (\(X^H Y\)) и предава на дъщерите си здравата X хромозома (\(X^H\)). За да бъде боло момичето, то трябва да получи рецесивен алел и от двамата родители. В този случай дъщерите могат да бъдат само здрави или носителки.

Основни изводи:

Наследствеността запазва белезите, а изменчивостта осигурява адаптация и разнообразие.
Законите на Мендел обясняват предаването на белези при независимо унаследяване.
Гените си взаимодействат алелно (пълно/непълно доминиране, кодоминиране) и неалелно (комплементарно, епистатично и др.).
Признаците, свързани с пола (като хемофилия), се унаследяват чрез X хромозомата, като мъжете боледуват по-често (хемизиготни).
Мутациите (генни, хромозомни, геномни) са източник на наследствена изменчивост.

16. Наследственост и Изменчивост (Тест)

Урок 16 съдържа следните групи задачи:

Избери решение на задача:

Анализ на възможните отговори

Най-важното от урока