Генетичний аналіз
Сукупність методів вивчення спадковості отримала назву “генетичний аналіз”. Його основа – гибридологический метод, розроблений Г. Менделем. З відкриття законів успадкування Г. Менделем і починається історія генетики. Не менша заслуга у становленні цієї науки належить Т. Моргану і його школі. Можна вважати, що ці вчені заклали фундамент генетики як науки.
Гибридологический метод, розроблений Г. Менделем, показав, що батьківські риси не змішуються в потомство, а передаються як незалежні ознаки. У літературі результати робіт Г. Менделя отримали назви “законів”, хоча він сам не висував їх чітких формулювань.
1-й закон – закон одноманітності гібридів першого покоління або закон домінування. При схрещуванні чистих ліній все потомство першого покоління одноманітно по досліджуваного ознакою. Ознака, який проявлявся у нащадків, стали називати домінантним, ознака, яка не проявлявся, – рецесивним.
2-й закон – закон розщеплення гібридів у другому поколінні. У другому поколінні співвідношення частоти прояву домінантного і рецесивного ознак становить 3: 1.
Третій закон – закон незалежного успадкування ознак. Розщеплення по кожній парі ознак йде незалежно від інших пар ознак.
1-й і 2-й закони Менделя були виведені при схрещуванні організмів, що розрізняються за однією ознакою (моногибридное схрещування), а третє закон – за кількома ознаками (полігібридне схрещування).
У сучасному розумінні закони Г. Менделя показують випадковий розподілу алелей в гамети під час гаметогенезу та їх об’єднання при заплідненні. Біологічний механізм мейозу дає пояснення відкритим Г. Менделем закономірностям. Під час мейозу аллели, що визначають альтернативні ознаки, розходяться в різні статеві клітини, тому кожна гамета має тільки один аллель (“правило чистоти гамет”). При заплідненні відбувається об’єднання гаплоїдних хромосомних наборів, тому кожен ген в організмі представлений у двох варіантах – у батьківській і материнській хромосомі.
Заслуга Г. Менделя проявилася в тому, що він висунув математично обгрунтовану і проверяемую гіпотезу успадкування ознак. Об’єктивно оцінити, наскільки отриманий результат відповідає перевіряється гіпотезі, дозволяє статистика. В даний час сформувалася особлива наука – біометрія, що займається математичною обробкою біологічних даних. Сучасна генетика найтісніше з біологічних наук інтегрована з біометрією.
Для перевірки істинності своєї гіпотези Г. Мендель застосував так зване аналізує схрещування домінантною і рецесивною форм. Рецесивна форма (завжди гомозигота) як би “аналізує” по співвідношенню потомства генотип форми з домінантним ознакою, яка може бути і гомозиготой, і гетерозиготой.
Аналіз різних генотипових класів при Гибридологический аналізі полегшує користування гратами Пеннета (рис. 4.1). Р. Пеннет (1875-1967) – відомий англійський генетик, вперше запропонував цей метод для гибридологического аналізу. Йому ж належить термін “менделізм”.
Число можливих варіантів гамет, генотипів і фенотипів легко розрахувати за спеціальними формулами, в яких n – число гетерозиготних локусів:
– Число варіантів гамет – 2n;
– Число варіантів генотипів – 3n;
– Число варіантів фенотипів при повному домінуванні – 2n.
У результаті робіт американського генетика Т. Моргана і його школи сформувалася хромосомна теорія спадковості, суть якої полягає в наступному:
1. Гени розташовуються в хромосомах в лінійній послідовності.
2. Кожна хромосома представляє групу зчеплених генів.
3. Кожен ген займає в хромосомі певне місце – локус.
Локус – це ділянка розташування гена на хромосомі. Хромосоми містять послідовності генних локусів, причому у гомологічниххромосом ці послідовності однакові.
Оскільки число генів в організмі незрівнянно більше числа хромосом, зрозуміло, що кожна хромосома будь-якого організму несе багато генів. Гени, розташовані на одній хромосомі, є зчепленими. Аллели зчеплених генів успадковуються спільно.
Однак зчеплення не є абсолютним. У результатіКросинговер зчеплені гени можуть бути роз’єднані і при мейотичному поділі вони опиняються в різних гаметах. Такі гамети називаються кроссоверним. Оскільки кроссинговер є обов’язковим процесом і відбувається в кожній парі гомологічних хромосом, А. Стертевант висунув гіпотезу, що частота кросинговеру на ділянці між генами, локалізованими на одній хромосомі, може служити мірою відстані, на якому вони знаходяться один від одного. Це припущення підтвердилося. Чим далі розташовані один від одного гени на хромосомі, тим вище ймовірність кросинговеру між ними. Показники частоти кросинговеру стали використовувати для визначення розташування генів на хромосомі і складання генетичних карт, що стало одним з провідних напрямків генетичного аналізу.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)