linha limpa

descendência genotipicamente homogênea obtida de um indivíduo autopolinizador (planta) ou autofertilizante (animal) por meio de seleção e posterior autopolinização ou autofecundação. É um grupo de organismos que são homozigotos para a maioria dos genes. O estudo da herança de traços em uma linha pura - método importante genética experimental. Linhas puras às vezes são chamadas de linhagens de animais de laboratório (por exemplo, camundongos) obtidas como resultado de consanguinidade.

Linha limpa

descendentes genotipicamente homogêneos de plantas constantemente autopolinizadoras ou animais autofecundantes, o máximo de cujos genes estão no estado homozigoto. O termo foi introduzido em 1903 pelo geneticista dinamarquês W. Johansen, que, em experimentos com plantas leguminosas, provou que em C. l. no mesmas condições apresenta um fenótipo semelhante. Cap. l. são derivadas de um único ancestral e mantidas por autopolinização e seleção forçadas. Indivíduos no Ch. l. reproduzem em várias gerações os mesmos traços hereditários fixos. Cap. l. são importantes na página - x. produção, sendo o principal blocos de construção variedades de plantas. Hibridação de dois H. l. em alguns casos leva ao efeito de heterose na primeira geração híbrida (é assim que se obtêm algumas formas híbridas de milho). Às vezes, o termo Ch. l. aplicado incorretamente ao chamado. linhagens endogâmicas, que são descendentes de animais ou plantas (polinização cruzada), obtidas de um par de ancestrais e mantidas em várias gerações por meio de endogamia e seleção constantes. Tais linhas são usadas na grande maioria pesquisa genética em organismos superiores. Por exemplo, mecanismos de carcinogênese e métodos de tratamento Câncer são estudados sobre o chamado. "CH. eu." ratos de laboratório.

Linhas puras em animais com fertilização cruzada são obtidas por cruzamentos intimamente relacionados ao longo de várias gerações. Como resultado, os animais que formam uma linhagem pura recebem cópias idênticas dos cromossomos de cada um dos pares homólogos.

Linha limpa

Linha limpa- um grupo de organismos que possuem algumas características que são completamente transmitidas à descendência devido à homogeneidade genética de todos os indivíduos. No caso de um gene que possui múltiplos alelos, todos os organismos pertencentes à mesma linhagem pura são homozigotos para o mesmo alelo daquele gene.

Linhagens puras são muitas vezes chamadas de variedades de plantas que, quando autopolinizadas, dão descendentes geneticamente idênticos e morfologicamente semelhantes.

Um análogo de uma linha pura em microorganismos é uma cepa.

Linhas puras (endogâmicas) em animais com fertilização cruzada são obtidas por cruzamentos intimamente relacionados ao longo de várias gerações. Como resultado, os animais que formam uma linhagem pura recebem cópias idênticas dos cromossomos de cada um dos pares homólogos.

Uso de linhas limpas na pesquisa científica

Linhas puras de ervilhas foram usadas para cruzamento em seus experimentos pelo descobridor das leis da hereditariedade, Gregor Mendel. Em 1903, o geneticista W. Johansen mostrou a ineficiência da seleção em linhagens puras, que teve papel importante no desenvolvimento teoria evolutiva e práticas de reprodução.

Atualmente linhas limpas animais (principalmente ratos e camundongos) e plantas brincam Papel essencial na realização de processos biológicos e pesquisa médica. A homogeneidade genética dos organismos utilizados pelos cientistas aumenta a reprodutibilidade dos resultados e reduz a probabilidade de diferenças genéticas entre os indivíduos (por exemplo, no grupo controle e experimental) afetarem o resultado do estudo. Através da criação e métodos tradicionais Engenharia genética muitas linhas puras com propriedades desejadas (por exemplo, maior propensão ao consumo de álcool, alta incidência de formas diferentes câncer, etc.) usado para estudos específicos.

O uso de linhagens puras (inbred) na criação

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Veja o que é "Linha Limpa" em outros dicionários:

Prole homogênea genotípica originada de um indivíduo autopolinizador ou autofecundante, submetido à seleção artificial e posterior autopolinização ou autofecundação. Uma linha pura, como resultado de endogamia, ... ... Vocabulário financeiro

Prole genotipicamente homogênea obtida de um indivíduo autopolinizador (planta) ou autofertilizante (animal) por meio de seleção e posterior autopolinização ou autofecundação. É um grupo de organismos que são homozigotos para... Grande Dicionário Enciclopédico

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linha limpa- Descendência obtida em uma série de gerações de 1 indivíduo (se houver possibilidade de autofecundação, utilizada no futuro, a endogamia mais próxima possível); também o conceito de "Ch.l." usado para denotar linhas obtidas originalmente de ... Manual do Tradutor Técnico

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linha limpa- EMBRIOLOGIA VEGETAL A LINHA PURA é um grupo de organismos homozigotos para a maioria dos genes, obtidos como resultado de autopolinização ou autofecundação. Plantas em cuja prole não há diversidade na característica estudada ... Embriologia Geral: Dicionário Terminológico

linha limpa- grynoji linija statusas T sritis augalininkystė apibrėžtis Genotipiškai vienodi palikuonys, gauti iš homozigotinio savidulkio individo. atitikmenys: ingl. linha pura rus. linha limpa… Žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas

Linha limpa- descendência genotipicamente homogênea obtida como resultado de autopolinização ou autofecundação de um indivíduo. Ch.l. é um grupo de organismos que são homozigotos para a maioria dos genes. Às vezes Ch.l. chamadas de linhagens. (Veja também… … Dicionário de Psicogenética

Prole genotipicamente homogênea de plantas constantemente autopolinizadoras ou animais autofecundantes, cuja maioria dos genes está no estado homozigoto. O termo foi introduzido em 1903 pelo geneticista dinamarquês V. Johansen, que em ... ... Grande Enciclopédia Soviética

Linha limpa- um grupo de organismos que possuem algumas características que são completamente transmitidas à descendência devido à homogeneidade genética de todos os indivíduos. No caso de um gene que possui múltiplos alelos, todos os organismos pertencentes à mesma linhagem pura são homozigotos para o mesmo alelo daquele gene.

Linhagens puras são muitas vezes chamadas de variedades de plantas que, quando autopolinizadas, dão descendentes geneticamente idênticos e morfologicamente semelhantes.

Um análogo de uma linha pura em microorganismos é uma cepa.

Linhas puras (endogâmicas) em animais com fertilização cruzada são obtidas por cruzamentos intimamente relacionados ao longo de várias gerações. Como resultado, os animais que formam uma linhagem pura recebem cópias idênticas dos cromossomos de cada um dos pares homólogos.

Uso de linhas limpas na pesquisa científica

Linhas puras de ervilhas foram usadas para cruzamento em seus experimentos pelo descobridor das leis da hereditariedade, Gregor Mendel. Em 1903, o geneticista W. Johansen mostrou a ineficiência da seleção em linhagens puras, que desempenhou um papel importante no desenvolvimento da teoria evolutiva e da prática de reprodução.

Atualmente, linhas puras de animais (principalmente ratos e camundongos) e plantas desempenham um papel importante na pesquisa biológica e médica. A homogeneidade genética dos organismos utilizados pelos cientistas aumenta a reprodutibilidade dos resultados e reduz a probabilidade de diferenças genéticas entre os indivíduos (por exemplo, no grupo controle e experimental) afetarem o resultado do estudo. Com a ajuda de métodos tradicionais de melhoramento genético e engenharia genética, muitas linhagens puras com propriedades desejadas foram obtidas (por exemplo, maior propensão ao consumo de álcool, altos níveis de

Para melhorar as qualidades reprodutivas e produtivas dos animais, é necessário conhecer os genótipos não apenas de indivíduos individuais, mas também a estrutura genética de todo o rebanho ou mesmo da raça como um todo. Importância para a seleção, eles têm conhecimento das leis da hereditariedade e variabilidade na ausência e levando em consideração a seleção artificial e a seleção dos animais, os fatores que os determinam. Estudos de processos genéticos que ocorrem nas condições naturais de reprodução animal têm grande importância para maior conhecimento da evolução a fim de controlar esses processos na criação de animais de fazenda.

De acordo com N. V. Timofeev-Resovsky, uma população é uma coleção de indivíduos de uma determinada espécie, por um longo tempo ( um grande número gerações) habitando um determinado espaço, constituído por indivíduos que podem cruzar livremente entre si, e separados das mesmas populações vizinhas por uma das formas de isolamento (espacial, sazonal, fisiológico, genético). Por exemplo, as renas da ilha Kolguev são isoladas das renas criadas no continente do Extremo Norte por uma ampla faixa de mar

Como resultado, formou-se uma população especial de veados Kolguev, que difere da outra parte desta espécie em características genotípicas e fenotípicas - são maiores e têm melhor viabilidade.

Na pecuária, uma população é entendida como um grupo de animais da mesma espécie, caracterizados por um certo número e área de distribuição. Tal grupo difere de outras populações em sua estrutura genética, exterior, interior e qualidades produtivas. Uma população de gado pode ser um único rebanho de animais, uma raça ou descendência. Normalmente, uma população é um grupo fechado. A importação ou exportação de animais de outras populações é limitada, portanto, a reprodução na população é realizada selecionando machos e fêmeas pertencentes a essa população. NO região de Yaroslavl por exemplo, uma população de gado da raça Yaroslavl é criada.

Cada população é caracterizada por um determinado pool gênico, ou seja, um conjunto de alelos que compõem sua composição.

Junto com a população em genética, existe o conceito de "linha pura" - esta é a prole obtida de apenas um dos pais e com total semelhança com ele no genótipo

Linhas puras podem ser criadas na produção de culturas em plantas autopolinizadoras. Ao contrário das populações, eles são caracterizados por completa homozigose. Devido à homozigose completa, a seleção em uma linhagem pura é impossível, pois todos os indivíduos incluídos nela possuem um conjunto idêntico de genes. Camundongos, ratos e outros animais de laboratório altamente homozigotos são criados com o objetivo de realizar vários experimentos, por exemplo, para testar a mutagenicidade de certos medicamentos, avaliar vacinas, etc.

A população é composta por animais de diferentes genótipos. A eficiência da seleção depende do grau de variabilidade genética - a proporção de genes dominantes e recessivos. Hardy e Weinberg realizaram analise matemática distribuição de genes em grandes populações, onde não há seleção, mutação e mistura de populações.

De acordo com isso, foi formulada a lei ou regra de Hardy-Weinberg, segundo a qual, na ausência de fatores que alteram as frequências gênicas, populações em qualquer proporção de alelos de geração para geração mantêm essas frequências alélicas constantes. Apesar das conhecidas limitações, usando a fórmula de Hardy-Weinberg, é possível calcular a estrutura populacional e determinar as frequências de heterozigotos (por exemplo, por genes letais ou subletais, conhecendo as frequências de homozigotos para características recessivas e as frequências de indivíduos com um traço dominante), analisam mudanças nas frequências gênicas para traços específicos no resultado de seleção, mutações e outros fatores.

Uma população está em equilíbrio somente quando não há seleção nela. Quando animais individuais são abatidos em tal população, a proporção de gametas muda, o que afeta a estrutura genética da próxima geração. No entanto, K. Pearson mostrou que assim que ocorre o estado de panmixia (cruzamento livre), a proporção de genótipos e fenótipos na população na próxima geração retorna ao que corresponde à fórmula de Hard-Weinberg, mas com uma proporção diferente . O cruzamento, restaurando a proporção de genótipos na população, de acordo com a fórmula de Hardy-Weinberg, foi chamado de estabilização. Disso segue-se a conclusão: quando são utilizados touros ou rainhas aleatórios e não selecionados em uma população, observa-se a estabilização das características de produtividade no mesmo nível, sendo impossível aumentar a produtividade dos animais em tal situação. Da mesma forma, na ausência de abate de portadores heterozigotos de anomalias recessivas, a frequência de manifestação de animais anormais na população permanece inalterada.

Em populações de animais de fazenda, as frequências gênicas estão em constante mudança, o que pode ser observado ao analisar gerações adjacentes. Tais mudanças são a essência evolução genética. Os principais fatores de evolução: mutações, seleção natural e artificial, migração, deriva genética.

Uma das principais causas de variação genética em uma população são as mutações. Mutações espontâneas de cada gene ocorrem em baixa frequência, mas a taxa geral de mutação de todos os genes que contêm populações é muito alta. Mutações que ocorrem nas células germinativas da geração parental levam a uma mudança na estrutura genética da prole. Em uma população de tamanho constante na ausência de seleção, a maioria das mutações resultantes são rapidamente perdidas, mas algumas delas podem ser preservadas em várias gerações. O desaparecimento de genes mutantes da população é combatido pela ação do processo de mutação, que resulta na formação de mutações repetidas.

A estrutura genética das populações é formada e alterada sob a influência da seleção natural e artificial. Açao seleção natural consiste no fato de que indivíduos com alta vitalidade, precocidade, fecundidade, etc., ou seja, aqueles mais adaptados às condições ambientais, têm reprodução predominante. Com a seleção artificial, os sinais de produtividade são de importância decisiva.

DENTRO E. Vlasov observa que a seleção natural ocorre em todos os estágios da ontogênese de uma população - desde a formação de gametas até um organismo adulto. Ao mesmo tempo, afeta significativamente a taxa de seleção artificial devido ao efeito oposto durante a seleção para alto nível desenvolvimento de características produtivas, incomuns para os limites biológicos das espécies. Com base nisso, ao selecionar os animais, é necessário levar em consideração não apenas características produtivas, mas também sinais de adaptabilidade às condições ambientais.

De acordo com S. M. Gershenzon, o critério para a intensidade da seleção natural é a diferença na aptidão dos grupos comparados, chamado de coeficiente de seleção e expresso em frações de uma unidade. Por exemplo, se a probabilidade de deixar descendentes por indivíduos com o genótipo aa é 10% menor do que por indivíduos com o genótipo AA ou Aa, então a aptidão desses grupos para indivíduos de AA e Aa é 1, para indivíduos de aa - 0,9 .

Do ponto de vista da genética veterinária, a eficácia da seleção contra mutações nocivas, principalmente do tipo recessivo, é importante. A análise mostra que as altas frequências do gene mutante recessivo podem ser rapidamente reduzidas a valores baixos por seleção. Para reduzir a frequência de um gene letal, por exemplo, de 0,3 para 0,2, duas gerações são suficientes.

A frequência de homozigotos (aa) para o gene mutante depende da frequência de animais heterozigotos na população. A identificação desses heterozigotos e sua eliminação, respectivamente, reduzirão a frequência de anomalias genéticas causadas pelo gene mutante, o que é especialmente importante em uma alta taxa de mutação.

A estrutura genética de uma população pode mudar devido a processos genético-automáticos aleatórios (segundo N.P. Dubinin) ou deriva genética (segundo S. Wright). Observações mostram que a deriva gênica ocorre mais intensamente em pequenas populações. Por exemplo, são conhecidos casos de altas concentrações de mutações raras em pequenas populações isoladas de bovinos e outras espécies animais, aparentemente associadas a processos geneticamente automáticos. A disseminação de mutações em diferentes populações animais pode ocorrer como resultado de migrações.

Acasalamento de animais em relações familiaresé chamado de endogamia. O acasalamento relacionado, ou endogamia, é um método de seleção usado na criação de gado para consolidar características hereditárias valiosas de um animal nas gerações subsequentes. Em animais aparentados, há uma semelhança em certos pares de alelos que receberam de um ancestral comum. Essa semelhança é tanto maior quanto mais próximo o grau de relacionamento.

Cada animal no genótipo possui genes alélicos, tanto no estado homozigoto quanto no heterozigoto. O heterozigoto geralmente contém genes recessivos mutados deletérios. A endogamia aumenta a probabilidade de fusão de gametas idênticos carregando genes mutantes no estado heterozigoto e sua transição para o estado homozigoto. Esta probabilidade é proporcional ao grau de parentesco dos animais acasalados.

Assim, como resultado do uso de endogamia, ocorre uma mudança nas frequências gênicas, aumenta a probabilidade de separação de homozigotos recessivos, que é a causa da depressão endogâmica, que se expressa na diminuição da viabilidade, fertilidade dos animais e na nascimento de indivíduos anormais.

A endogamia, via de regra, era complexa - simultaneamente em dois (1º dígito) ou três (2º dígito) ancestrais.

A depressão de eclosão, em termos de indicadores que caracterizam a produtividade e viabilidade dos animais, não é uma companheira fatal do acasalamento relacionado.

Há muitos exemplos de quando endogamia diferentes graus, incluindo familiares, não foram observados efeitos negativos.

NP Dubinin observa a esse respeito que “a linha está se deteriorando enquanto os processos de acumulação sequencial de genes recessivos prejudiciais que passam para o estado homozigoto estão acontecendo nela. Quando ocorre uma conclusão mais ou menos pronunciada desse processo, as linhas se tornam relativamente constantes em suas propriedades e podem permanecer em um estado tão estável por muito tempo. Apenas novas mutações acumuladas podem alterar o genótipo de tais linhagens.” No entanto, enfatiza o acadêmico, “muitas linhagens morrem durante a endogamia, é claro, porque genes letais e semiletais passam para o estado homozigoto neles”. Portanto, a endogamia é usada como um método de seleção individual para transferir genes valiosos de animais excepcionais para um estado homozigoto.

No curso da longa evolução dos animais, juntamente com as mutações benéficas adquiridas pela seleção, uma certa gama de genes e genes se acumulou em populações ou raças. mutações cromossômicas. Cada geração da população herda essa carga de mutações, e em cada uma delas surgem novas mutações, algumas das quais são transmitidas às gerações subsequentes.

Obviamente, a maioria das mutações prejudiciais é posta de lado pela seleção natural ou eliminada no processo de seleção. Estas são, em primeiro lugar, mutações de genes dominantes, fenotipicamente manifestadas no estado heterozigoto, e mudanças quantitativas nos conjuntos de cromossomos. Mutações genéticas de ação recessiva no estado heterozigoto e rearranjos estruturais de cromossomos que não afetam visivelmente a viabilidade de seus portadores podem passar pela peneira de seleção. Eles formam a carga genética da população. Assim, a carga genética de uma população é entendida como a totalidade de genes nocivos e mutações cromossômicas. Distinguir entre carga genética mutacional e de segregação. O primeiro é formado como resultado de novas mutações, o segundo - como resultado da divisão e recombinação de alelos quando os portadores heterozigotos de mutações "antigas" são cruzados.

A frequência de genes mutantes letais, semi-letais e sub-vitais transmitidos de geração em geração na forma de uma mutação carga genética, devido à dificuldade de identificação dos portadores, não pode ser contabilizado com precisão. Morton e Crow propuseram um formulário para calcular o nível de carga genética em termos de equivalentes letais. Um equivalente letal corresponde a um gene letal que causa mortalidade com 10% de probabilidade, dois genes letais com 50% de probabilidade de morte, etc. O valor da carga genética segundo a fórmula de Morton:

log eS = A + BF,

onde S é a parte sobrevivente da prole;

A - mortalidade medida pelo equivalente letal na população na condição de acasalamento aleatório (F = 0), mais mortalidade por fatores externos;

B - aumento esperado da mortalidade quando a população se torna completamente homozigota (F= 1);

F - coeficiente de endogamia.

O nível de carga genética pode ser determinado com base na manifestação fenotípica das mutações (malformações, anomalias metabólicas congênitas, etc.), análise de seu tipo de herança e frequência na população.

NP Dubinin propõe determinar a carga genética de uma população comparando as frequências de natimortos em seleções relacionadas e não relacionadas de pares parentais. Ao mesmo tempo, deve-se ter em mente que em uma alta frequência de heterozigotos para genes mutantes letais e semi-letais recessivos, o nascimento de animais com anomalias não deve necessariamente estar associado a endogamia próxima e moderada. ancestral comum(a fonte da mutação) também pode estar nas fileiras distantes do pedigree. Por exemplo, o touro Truvor 2918, um portador heterozigoto do gene mutante recessivo, estava nas fileiras V, VI, VII de ancestrais na fazenda estatal Krasnaya Baltika, mas ao usar seu tataraneto Avtomat 1597, vacas relacionadas a ele foi observado casos em massa nascimento de bezerros sem pelos.

Esses dados, em certa medida, caracterizam os níveis de carga genética para genes mutantes individuais em populações específicas de gado.

As mutações cromossômicas são parte integral carga genética. Eles são contabilizados diretamente. método citológico. De acordo com os resultados de vários estudos, o principal componente da carga de aberrações cromossômicas em bovinos são as translocações robertsonianas e em porcos - as recíprocas. A mutação mais comum em bovinos foi a translocação do cromossomo 1/29. A faixa de variabilidade na frequência dessa aberração, de acordo com nossos dados, em populações de gado fulvo heterogêneo variou de 5 a 26%.

Assim, o conceito de carga genética à luz dos avanços modernos da citogenética deve ser ampliado. Agora que uma ampla gama de aberrações cromossômicas é conhecida e a herança estrita de algumas delas (translocações e inversões) foi estabelecida, parece apropriado considerá-las, juntamente com mutações genéticas prejudiciais, como parte integrante da carga genética .

Existência nas populações variabilidade hereditária, principalmente mutações no estado heterozigoto, permite que eles se adaptem rapidamente a novas condições ambientais, alterando a estrutura genética. O processo de mutação também leva à formação de populações polimorfismo genético- diversidade de frequências alélicas, homozigotos para genes dominantes, heterozigotos ou homozigotos para genes recessivos. O polimorfismo é um mecanismo que mantém a existência de populações. Se, por exemplo, a heterozigosidade fornece melhor adaptabilidade às mudanças nas condições ambientais, há uma seleção em favor dos heterozigotos, o que leva a um polimorfismo equilibrado - a reprodução em uma população de geração em geração de uma certa proporção de diferentes genótipos e fenótipos. Os processos que garantem a capacidade de uma população de manter sua estrutura genética são chamados de homeostase genética.

Na genética, distinguem-se duas classes de características - qualitativas e quantitativas. Eles diferem na natureza da variabilidade e características da herança. As características qualitativas são caracterizadas por uma variabilidade descontínua e quantitativa - contínua. O primeiro deles dá limites claros ao dividir em traços dominantes ou recessivos. Isso ocorre porque cada um deles geralmente é controlado por um gene alélico. Características quantitativas não dão limites claros para divisão quando opções diferentes cruzamentos, embora eles diferem de alta qualidade mais um alto grau variabilidade. Uma característica das características quantitativas é natureza complexa herança. Cada um deles é determinado não por um, mas por muitos loci nos cromossomos. Esse tipo de herança, quando uma característica é determinada por muitos genes, é chamada de poligênica. O nível de desenvolvimento de uma característica quantitativa depende da proporção de genes dominantes e recessivos, outros fatores genéticos e grau de ação modificadora de fatores ambiente externo. Variabilidade por atributo quantitativo em uma população é composta de variabilidade genética e paralógica (externa).

O conceito de herdabilidade de características e o coeficiente de herdabilidade. Diferentes características quantitativas têm um grau de variabilidade genética desigual, e as condições ambientais têm um efeito diferente no nível de manifestação fenotípica de uma característica particular. Ao selecionar os animais, é de suma importância saber até que ponto os níveis de desenvolvimento de uma característica quantitativa coincidirão nos pais e na prole, ou até que ponto os descendentes herdarão características quantitativas economicamente úteis ou características patológicas de seus pais.

Características economicamente úteis incluem produção de leite, teor de gordura e proteína no leite de vaca, tosquia de lã em ovelhas, produção de ovos em galinhas, ganho de peso vivo, fertilidade, etc. Um aumento no nível de desenvolvimento de características economicamente úteis é alcançado pela seleção constante dos melhores indivíduos para reprodução. A eficácia da seleção para essas características depende do grau de herdabilidade, da relação entre elas, da diferença entre o valor médio da característica do grupo selecionado e a média do rebanho (diferencial de seleção) e do intervalo entre gerações.

Os valores dos coeficientes de herdabilidade dependem da natureza da característica. Assim, o valor médio de A2 para produção de leite é 0,25, teor de gordura do leite - 0,38, peso vivo em ovelhas - 0,35, produção de lã pura - 0,55, fertilidade em bovinos - 0,08, etc.

A prática de reprodução e estudos especiais acumularam dados indicando que, em alguns casos, o nível de desenvolvimento de uma ou mais características na prole excede o grau de expressão dessas características no melhor dos pais. Esse fenômeno, chamado heterose, não se encaixa no quadro usual de herança de traços. Várias hipóteses foram propostas para explicá-lo:

1) estado heterozigoto para muitos genes;

2) interações de genes dominantes favoráveis;

3) sobredominância, quando os heterozigotos são superiores aos homozigotos.

N.V. Turbin propôs a teoria do equilíbrio genético, que se baseia na natureza complexa das relações causais entre fatores hereditários e características.

N.G. Dmitriev e I.JI. Galperin observa que a principal razão para o surgimento da heterose deve ser buscada nas características da evolução de uma espécie, raça, linhagem. Deve-se ter em mente que tudo na natureza visa preservar a vida. A manifestação da heterose depende da natureza genética da característica. Assim, com cruzamentos ou cruzamentos entre linhas, a heterose é mais pronunciada em relação a características que possuem baixo grau de herdabilidade

Com relação aos caracteres com herdabilidade média ou alta, a heterose para eles é na maioria das vezes fraca, e os híbridos geralmente ocupam uma posição intermediária.

Na presença de heterose verdadeira, o valor do índice ou mais de 100%. Se o valor da heterose for inferior a 100% ou tiver um sinal de menos, então é mais correto falar da melhor ou pior capacidade combinatória das linhas. Cruzar estes últimos segundo um certo esquema garante na prole híbrida o melhor desenvolvimento de um traço do pai e outro da mãe, embora esse traço no híbrido não exceda a melhor forma parental em seu desenvolvimento.



Hereditariedade e variabilidade são propriedades dos organismos. A genética como ciência

Hereditariedade- a capacidade dos organismos de transmitir suas características e características de desenvolvimento à prole.
Variabilidade- uma variedade de caracteres entre os representantes desta espécie, bem como a propriedade da prole de adquirir diferenças de formas parentais.
Genética- a ciência das leis da hereditariedade e da variabilidade.

2. Descreva a contribuição de cientistas que você conhece para o desenvolvimento da genética como ciência, preenchendo a tabela.

História do desenvolvimento da genética

3. Que métodos de genética como ciência você conhece?
O principal método da genética é hibridológico. Este é o cruzamento de certos organismos e a análise de seus descendentes. Este método foi usado por G. Mendel.
Genealógico - o estudo de pedigrees. Permite determinar os padrões de herança de características.
Twin - comparação de gêmeos idênticos, permite estudar a variabilidade da modificação (determinar o impacto do genótipo e do ambiente no desenvolvimento da criança).
Citogenética - o estudo sob um microscópio do conjunto de cromossomos - o número de cromossomos, as características de sua estrutura. Permite a detecção de doenças cromossômicas.

4. Qual é a essência método hibridológico estudando a herança de características?
O método hibridológico é um dos métodos da genética, um método de estudar as propriedades hereditárias de um organismo cruzando-o com uma forma relacionada e depois analisando as características da prole.

5. Por que as ervilhas podem ser contadas objeto de sucesso pesquisa genética?
As espécies de ervilha diferem umas das outras em um pequeno número de caracteres bem distinguíveis. As ervilhas são fáceis de cultivar, na República Tcheca se reproduzem várias vezes ao ano. Além disso, na natureza, as ervilhas são autopolinizadoras, mas no experimento, a autopolinização é facilmente evitada, e o pesquisador pode polinizar facilmente uma planta com um pólen de outra planta.

6. A herança de que pares de características em ervilhas foi estudada por G. Mendel?
Mendel usou 22 linhas de ervilhas puras. As plantas dessas linhagens apresentavam diferenças fortemente pronunciadas entre si: a forma das sementes (redonda - rugosa); cor das sementes (amarelo - verde); forma de feijão (lisa - enrugada); arranjo de flores no caule (axilar - apical); altura da planta (normal - anão).

7. O que se entende em genética por uma linha limpa?
Uma linhagem pura em genética é um grupo de organismos que possuem algumas características que são completamente transmitidas à descendência devido à homogeneidade genética de todos os indivíduos.

Padrões de herança. cruzamento monohíbrido

1. Dê definições de conceitos.
genes alélicos- genes responsáveis ​​pela manifestação de uma característica.
Organismo homozigoto Um organismo que contém dois genes alélicos idênticos.
organismo heterozigoto Um organismo que contém dois genes alélicos diferentes.

2. O que se entende por cruzamento monohíbrido?
Cruzamento monohíbrido - formas de cruzamento que diferem umas das outras em um par de características alternativas.

3. Formule a regra de uniformidade para híbridos de primeira geração.
Ao cruzar dois organismos homozigotos que diferem entre si em uma característica, todos os híbridos da primeira geração terão a característica de um dos pais, e a geração terá determinado recurso será uniforme.

4. Formule uma regra de divisão.
Quando dois descendentes (híbridos) da primeira geração são cruzados entre si na segunda geração, a divisão é observada e os indivíduos com características recessivas aparecem novamente; esses indivíduos constituem ¼ do número total de descendentes da primeira geração.

5. Formule a lei da pureza dos gametas.
Quando formado, apenas um dos dois “elementos da hereditariedade” responsáveis ​​por esse traço se enquadra em cada um deles.

6. Usando geralmente aceito convenções, faça um esquema de cruzamento monohíbrido.

Descreva em este exemplo base citológica do cruzamento monohíbrido.
P é a geração parental, F1 é a primeira geração de descendentes, F2 é a segunda geração de descendentes, A é o gene responsável pela característica dominante e o gene responsável pela característica recessiva.
Como resultado da meiose, nos gametas dos indivíduos genitores, haverá um gene responsável pela herança de uma determinada característica (A ou a). Na primeira geração, as células somáticas serão heterozigotas (Aa), então metade dos gametas da primeira geração conterá o gene A e a outra metade conterá o gene a. Como resultado de combinações aleatórias de gametas na segunda geração, surgirão as seguintes combinações: AA, Aa, aA, aa. Indivíduos com as três primeiras combinações de genes terão o mesmo fenótipo (devido à presença de um gene dominante) e com o quarto - um diferente (recessivo).

7. Resolva o problema genético do cruzamento monohíbrido.
Tarefa 1.
Na melancia, a cor verde da fruta predomina sobre a listrada. A partir do cruzamento de uma variedade de fruto verde com uma de fruto listrado, obtiveram-se híbridos de primeira geração, com frutos de coloração verde. Os híbridos foram polinizados e receberam 172 híbridos de segunda geração. 1) Quantos tipos de gametas uma planta de frutos verdes forma? 2) Quantas plantas F2 serão heterozigotas? 3) Quantos genótipos diferentes existirão em F2? 4) Quantas plantas com frutas listradas estarão em F2? 5) Quantas plantas homozigotas com frutos verdes estarão em F2?
Decisão
A - cor verde, a - cor listrada.
Uma vez que ao cruzar plantas com frutos verdes e listrados, obtiveram-se plantas com frutos verdes, pode-se concluir que os indivíduos parentais eram homozigotos (AA e aa) (segundo a regra de uniformidade de Mendel dos híbridos da primeira geração de Mendel) .
Vamos fazer um esquema de crossover.

Respostas:
1. 1 ou 2 (no caso de heterozigoto)
2. 86
3. 3
4. 43
5. 43.

Tarefa 2.
O pelo comprido em gatos é recessivo para o pelo curto. Um gato de pelo longo cruzado com um gato de pelo curto heterozigoto gerou 8 filhotes. 1) Quantos tipos de gametas tem um gato? 2) Quantos tipos de gametas são formados em um gato? 3) Quantos gatinhos fenotipicamente diferentes estão na ninhada? 4) Quantos gatinhos genotipicamente diferentes estão na ninhada? 5) Quantos gatinhos estão na ninhada com pelo comprido?
Decisão
A é cabelo curto e a é cabelo comprido. Como o gato tinha pelo comprido, é homozigoto, seu genótipo é aa. O gato tem o genótipo Aa (heterozigoto, pelo curto).
Vamos fazer um esquema de crossover.

Respostas:
1. 2
2. 1
3. 4 longos e 4 curtos
4. 4 com o genótipo Aa e 4 com o genótipo aa
5. 4.

alelos múltiplos. Analisando cruzamento

1. Dê definições de conceitos.
Fenótipo- a totalidade de todos os sinais e propriedades do corpo que são revelados no processo desenvolvimento individual nessas condições e são resultado da interação do genótipo com um complexo de fatores do ambiente interno e externo.
Genótipo- Esta é a totalidade de todos os genes de um organismo, que são sua base hereditária.

2. Por que os conceitos de genes dominantes e recessivos são relativos?
Um gene para uma característica pode ter outras "condições" que não são nem dominantes nem recessivas. Este fenômeno pode ocorrer como resultado de mutações e é chamado de "alelismo múltiplo".

3. O que se entende por alelismo múltiplo?

Alelismo múltiplo é a existência de mais de dois alelos de um determinado gene em uma população.

4. Preencha a tabela.

Tipos de interação de genes alélicos

5. O que é análise cruzada e qual é o seu significado prático?
A análise de cruzamentos é usada para estabelecer o genótipo de indivíduos que não diferem no fenótipo. Nesse caso, o indivíduo cujo genótipo precisa ser estabelecido é cruzado com um indivíduo homozigoto para o gene recessivo (aa).

6. Resolva o problema de análise de cruzamento.
Tarefa.

A cor branca da corola no phlox predomina sobre o rosa. Uma planta de corola branca é cruzada com uma planta de cor rosa. Foram obtidas 96 plantas híbridas, sendo 51 brancas e 45 rosas. 1) Quais são os genótipos das plantas-mãe? 2) Quantos tipos de gametas uma planta de cor branca pode formar? 3) Quantos tipos de gametas uma planta com cor de cor rosa pode formar? 4) Que proporção fenotípica pode ser esperada na geração F2 a partir do cruzamento de plantas híbridas F1 com flores brancas?
Decisão.
A - cor branca, a - cor rosa. O genótipo de uma planta A .. é branco, o segundo aa é rosa.
Como a divisão 1:1 (51:45) é observada na primeira geração, o genótipo da primeira planta é Aa.
Vamos fazer um esquema de crossover.

Respostas:
1. Aa e aa.
2. 2
3. 1
4. 3 com corola branca: 1 com corola rosa.

Cruz diíbrida

1. Dê definições de conceitos.
Cruz diíbrida- cruzamento de indivíduos, que levam em conta as diferenças entre si de duas maneiras.
Treliça de Punnetté uma tabela proposta pelo geneticista inglês Reginald Punnett como ferramenta que representa gravação gráfica determinar a compatibilidade de alelos de genótipos parentais.

2. Que proporção de fenótipos é obtida pelo cruzamento diíbrido de diheterozigotos? Ilustre sua resposta desenhando uma rede de Punnett.
A - Cor amarela das sementes
a - Cor verde das sementes
B - Forma de semente lisa
c - Forma enrugada das sementes.
Amarelo liso (AABB) × Verde enrugado (AABB) =
P: AaBv×AaBb (diheterozigotos)
Gametas: AB, Av, aB, av.
F1 na tabela:

Resposta: 9 (amarelo liso): 3 (verde liso): 3 (amarelo rugoso): 1 (verde rugoso).

3. Formule a lei da herança independente de traços.
Em um cruzamento diíbrido, os genes e características pelos quais esses genes são responsáveis ​​são herdados independentemente um do outro.

4. Resolver problemas genéticos para cruzamento diíbrido.
Tarefa 1.

A cor preta nos gatos predomina sobre o fulvo, e o cabelo curto domina sobre o longo. Gatos persas de raça pura cruzados (pelo longo preto) com siameses (pelo curto castanho). Os híbridos resultantes foram cruzados entre si. Qual é a probabilidade de obter um gatinho siamês de raça pura em F2; um gatinho fenotipicamente semelhante a um persa; gatinho fulvo de pelo comprido (expresso em partes)?
Decisão:
A - cor preta e - fulvo.
B - cabelo curto, c - longo.

Vamos criar uma rede de Punnett.

Responda:
1) 1/16
2) 3/16
3) 1/16.

Tarefa 2.

Nos tomates, a forma redonda da fruta predomina sobre a forma de pêra, e a cor vermelha da fruta predomina sobre a amarela. Foram obtidas 120 plantas a partir do cruzamento de uma planta heterozigota de cor vermelha e fruto em forma de pêra e uma planta de fruto amarelo com frutos arredondados. 1) Quantos tipos de gametas uma planta heterozigota com uma cor vermelha de frutas e uma forma em forma de pêra forma? 2) Quantos fenótipos diferentes são obtidos desse cruzamento? 3) Quantos genótipos diferentes foram obtidos desse cruzamento? 4) Quantas plantas ficaram com uma cor vermelha e uma forma arredondada da fruta? 5) Quantas plantas ficaram com uma cor amarela e uma forma arredondada da fruta?
Decisão
A - forma arredondada, a - em forma de pêra.
B - cor vermelha, c - cor amarela.
Determinamos os genótipos dos pais, os tipos de gametas e anotamos o esquema de cruzamento.

Vamos criar uma rede de Punnett.

Responda:
1. 2
2. 4
3. 4
4. 30
5. 30.

Teoria cromossômica da hereditariedade. Visualizações modernas sobre o gene e o genoma

1. Dê definições de conceitos.
Atravessando- o processo de troca de seções de cromossomos homólogos durante a conjugação na prófase I da meiose.
Mapa cromossômico- este é um diagrama posição relativa e distâncias relativas entre os genes de certos cromossomos que estão no mesmo grupo de ligação.

2. Em que caso ocorre a violação da lei de herança independente de traços?
Ao fazer o crossing over, a lei de Morgan é violada, e os genes de um cromossomo não são herdados, pois alguns deles são substituídos por genes alélicos do cromossomo homólogo.

3. Escreva os pontos principais teoria cromossômica A hereditariedade de T. Morgan.
Um gene é uma seção de um cromossomo.
Os genes alélicos (genes responsáveis ​​por uma característica) estão localizados em regiões estritamente Certos lugares(loci) de cromossomos homólogos.
Os genes estão dispostos linearmente nos cromossomos, ou seja, um após o outro.
Durante a formação de gametas entre cromossomos homólogos ocorre conjugação, como resultado da qual eles podem trocar genes alélicos, ou seja, o cruzamento pode ocorrer.

4. Formule a lei de Morgan.
Os genes localizados no mesmo cromossomo durante a meiose caem no mesmo gameta, ou seja, são herdados ligados.

5. O que determina a probabilidade de divergência de dois genes não alélicos durante o crossing over?
A probabilidade de divergência de dois genes não alélicos durante o crossing over depende da distância entre eles no cromossomo.

6. O que está por trás da compilação de mapas genéticos de organismos?
Cálculo da frequência de cruzamento entre quaisquer dois genes do mesmo cromossomo responsável por vários sinais, permite determinar com precisão a distância entre esses genes e, portanto, começar a construir um mapa genético, que é um diagrama da posição relativa dos genes que compõem um cromossomo.

7. Para que servem os mapas cromossômicos?
Com a ajuda de mapas genéticos, você pode descobrir a localização de genes de animais e plantas e informações deles. Isso ajudará na luta contra várias doenças incuráveis.

Variabilidade hereditária e não hereditária

1. Dê definições de conceitos.

taxa de reação- a capacidade do genótipo de formar na ontogênese, dependendo das condições ambientais, diferentes fenótipos. Caracteriza a participação do ambiente na implementação do caráter e determina a variabilidade de modificação da espécie.
Mutação- transformação persistente (ou seja, que pode ser herdada pelos descendentes de uma dada célula ou organismo) transformação do genótipo que ocorre sob a influência do ambiente externo ou interno.
2. Preencha a tabela.

3. De quais limites dependem variabilidade de modificação?
Os limites da variabilidade da modificação dependem da velocidade da reação, que é geneticamente determinada e herdada.

4. O que a variabilidade combinativa e mutacional têm em comum e como elas diferem?
Geral: ambos os tipos de variabilidade são devidos a mudanças no material genético.
Diferenças: a variabilidade combinativa ocorre devido à recombinação de genes durante a fusão dos gametas, e a variabilidade mutacional é causada pela ação de mutagênicos no organismo.

5. Preencha a tabela.

Tipos de mutações

6. O que se entende por fatores mutagênicos? Dê exemplos relevantes.
Fatores mutagênicos - influências que levam à ocorrência de mutações.
Pode ser influências físicas: radiação ionizante e radiação ultravioleta que danifica as moléculas de DNA; substancias químicas que perturbam as estruturas do DNA e os processos de replicação; vírus que inserem seus genes no DNA da célula hospedeira.

Herança de características em humanos. doenças hereditárias em humanos

1. Dê definições de conceitos.
Doenças genéticas- doenças causadas por mutações genéticas ou cromossômicas.
Doenças cromossômicas- doenças causadas por uma alteração no número de cromossomas ou na sua estrutura.

2. Preencha a tabela.

Herança de características em humanos

3. O que se entende por herança ligada ao sexo?
A herança ligada ao sexo é a herança de características cujos genes estão localizados nos cromossomos sexuais.

4. Que características estão ligadas ao sexo em humanos?
A hemofilia ligada ao sexo e o daltonismo são herdados em humanos.

5. Resolver problemas genéticos para a herança de características em humanos, incluindo herança ligada ao sexo.
Tarefa 1.

Em humanos, o gene para cílios longos é dominante sobre o gene para cílios curtos. Uma mulher de cílios longos, cujo pai tinha cílios curtos, casou-se com homens de cílios curtos. 1) Quantos tipos de gametas são formados em uma mulher? 2) Quantos tipos de gametas são formados nos homens? 3) Qual a probabilidade de nascimento de uma criança com cílios longos nesta família (em %)? 4) Quantos genótipos diferentes e quantos fenótipos podem existir entre os filhos deste casal?
Decisão
A - cílios longos
a - cílios curtos.
A fêmea é heterozigota (Aa) porque seu pai tinha cílios curtos.
O macho é homozigoto (aa).

Responda:
1. 2
2. 1
3. 50
4. 2 genótipos (Aa) e 2 fenótipos (cílios longos e curtos).

Tarefa 2.

Em humanos, um lóbulo da orelha livre domina sobre um fechado, e um queixo liso é recessivo para um queixo com fossa triangular. Essas características são herdadas de forma independente. Do casamento de um homem com o lóbulo da orelha fechado e uma fossa triangular no queixo e uma mulher com o lóbulo da orelha livre e o queixo liso, nasceu um filho com o queixo liso e o lóbulo da orelha fechado. Qual é a probabilidade de nascimento nesta família de uma criança com queixo liso e lóbulo da orelha livre; com uma fossa triangular no queixo (em %)?
Decisão
A - lóbulo da orelha livre
a - lóbulo da orelha não livre
B - fossa triangular
c - queixo liso.
Como o casal teve um filho com traços homozigotos (aavb), o genótipo da mãe é Aavb e o do pai é aaBv.
Vamos anotar os genótipos dos pais, os tipos de gametas e o padrão de cruzamento.

Vamos criar uma rede de Punnett.

Responda:
1. 25
2. 50.

Tarefa 3.

Em humanos, o gene que causa a hemofilia é recessivo e está localizado no cromossomo X, e o albinismo é causado por doença autossômica gene recessivo. Os pais, normais nessas características, tiveram um filho albino e hemofílico. 1) Qual é a probabilidade de que seu próximo filho mostre essas duas características anormais? 2) Qual é a probabilidade de ter filhas saudáveis?
Decisão:
X° - a presença de hemofilia (recessiva), X - a ausência de hemofilia.
A - cor de pele normal
a é um albino.
Genótipos dos pais:
Mãe - Х°ХАа
Pai - HUAA.
Vamos criar uma rede de Punnett.

Resposta: a probabilidade de manifestação de sinais de albinismo e hemofilia (genótipo X ° Uaa) - no próximo filho - 6,25%. A probabilidade de nascimento de filhas saudáveis ​​- (genótipo XXAA) - 6,25%.

Tarefa 4.

A hipertensão em humanos é determinada por um gene autossômico dominante, enquanto a atrofia óptica é causada por um gene recessivo ligado ao sexo. Uma mulher com atrofia óptica casou-se com um homem hipertenso cujo pai também era hipertenso e cuja mãe era saudável. 1) Qual é a probabilidade de uma criança desta família sofrer de ambas as anomalias (em %)? 2) Qual é a probabilidade de ter um bebê saudável (em %)?
Decisão.
X° - a presença de atrofia (recessiva), X - a ausência de atrofia.
A - hipertensão
a - sem hipertensão.
Genótipos dos pais:
Mãe - X° X° aa (pois ela está doente com atrofia e sem hipertensão)
Pai - XUAa (já que ele não está doente com atrofia e seu pai estava com hipertensão, e sua mãe é saudável).
Vamos criar uma rede de Punnett.

Responda:
1. 25
2. 0 (apenas 25% das filhas não terão essas deficiências, mas serão portadoras de atrofia e sem hipertensão).