linie curată

descendenți omogeni genotipic obținuți de la un individ autopolenizat (plantă) sau autofertilizant (animal) prin selecție și autopolenizare ulterioară sau autofertilizare. Este un grup de organisme care sunt homozigote pentru majoritatea genelor. Studiul moștenirii trăsăturilor într-o linie pură - metoda importanta genetica experimentala. Liniile pure sunt uneori numite linii de animale de laborator (de exemplu, șoareci) obținute ca urmare a endogamie.

Linie curată

descendenți omogeni din punct de vedere genotipic ai plantelor care se autopolenizează în mod constant sau ale animalelor care se autofertilizează, majoritatea ale căror gene sunt în stare homozigotă. Termenul a fost introdus în 1903 de geneticianul danez W. Johansen, care, în experimente pe plante leguminoase, a demonstrat că în C. l. la aceleasi conditii prezintă un fenotip similar. Ch. l. sunt derivate dintr-un singur strămoș și menținute prin autopolenizare și selecție forțată. Persoanele fizice din Ch. l. reproduce într-un număr de generații aceleași trăsături fixate ereditar. Ch. l. sunt importante în pagina - x. producţia, fiind principala blocuri de construcție soiuri de plante. Hibridarea a două H. l. in unele cazuri duce la efectul heterozei in prima generatie hibrida (asa se obtin unele forme hibride de porumb). Uneori termenul Ch. l. aplicat incorect la așa-numitul. linii consangvinizate, care sunt descendenții de animale sau plante (polenizate încrucișate), obținute dintr-o pereche de strămoși și menținute într-un număr de generații prin consangvinizare și selecție constantă. Astfel de linii sunt folosite în marea majoritate cercetare genetică asupra organismelor superioare. De exemplu, mecanismele de carcinogeneză și metodele de tratament cancer sunt studiate pe așa-numitele. „Ch. l." soareci de laborator.

Liniile pure la animalele cu fertilizare încrucișată sunt obținute prin încrucișări strâns legate de-a lungul mai multor generații. Ca rezultat, animalele care alcătuiesc o linie pură primesc copii identice ale cromozomilor fiecăreia dintre perechile omoloage.

Linie curată

Linie curată- un grup de organisme care au unele caracteristici care se transmit complet descendenților datorită omogenității genetice a tuturor indivizilor. În cazul unei gene care are mai multe alele, toate organismele aparținând aceleiași gene pure sunt homozigote pentru aceeași alele pentru acea genă.

Liniile pure sunt adesea numite soiuri de plante care, atunci când sunt autopolenizate, dau descendenți identici din punct de vedere genetic și asemănători morfologic.

Un analog al unei linii pure la microorganisme este o tulpină.

Liniile pure (consangvinizate) la animalele cu fertilizare încrucișată sunt obținute prin încrucișări strâns legate de-a lungul mai multor generații. Ca rezultat, animalele care alcătuiesc o linie pură primesc copii identice ale cromozomilor fiecăreia dintre perechile omoloage.

Utilizarea liniilor curate în cercetarea științifică

Liniile pure de mazăre au fost folosite pentru încrucișare în experimentele lor de către descoperitorul legilor eredității, Gregor Mendel. În 1903, geneticianul W. Johansen a arătat ineficiența selecției în linii pure, care a jucat un rol important în dezvoltarea teoria evoluționistăși practicile de reproducere.

În prezent curata liniile animalele (în primul rând șobolani și șoareci) și plantele se joacă rol esentialîn efectuarea biologică şi cercetare medicala. Omogenitatea genetică a organismelor utilizate de oamenii de știință crește reproductibilitatea rezultatelor și reduce probabilitatea ca diferențele genetice între indivizi (de exemplu, în grupul de control și experimental) să afecteze rezultatul studiului. Prin creșterea și metodele tradiționale Inginerie genetică multe linii pure cu proprietăți dorite (de exemplu, tendință crescută de a consuma alcool, incidență mare a forme diferite cancer etc.) folosit pentru studii specifice.

Utilizarea liniilor pure (consangvinizate) în reproducere

Fundația Wikimedia. 2010 .

Vedeți ce este „Clean Line” în alte dicționare:

Descendent omogen genotipic provenind de la un individ auto-polenizant sau autofertilizant, supus selecției artificiale și autopolenizării sau autofertilizării ulterioare. O linie pură, ca rezultat al consangvinizării, ...... Vocabular financiar

Descendent omogen din punct de vedere genotipic obținut de la un individ autopolenizat (plantă) sau autofertilizant (animal) prin selecție și autopolenizare ulterioară sau autofertilizare. Este un grup de organisme care sunt homozigote pentru... Dicţionar enciclopedic mare

Descendent omogen din punct de vedere genotipic obținut inițial de la un individ auto-polenizat sau autofertilizant prin selecție și autopolenizare ulterioară (auto-fertilizare). Termenul a fost introdus în 1903 de W. Johansen. De la autopolenizare ...... Dicționar enciclopedic biologic

linie curată- Progenituri obținute într-o serie de generații de la 1 individ (dacă există posibilitatea de autofertilizare, folosită în viitor, consangvinizare cât mai apropiată); de asemenea conceptul de "Ch.l." folosit pentru a desemna linii obținute inițial din... Manualul Traducătorului Tehnic

Descendent omogen din punct de vedere genotipic obținut inițial de la un individ auto-polenizat (plantă) sau autofertilizant (animal) prin selecție și autopolenizare ulterioară sau autofertilizare. Este un grup de organisme... Dicţionar enciclopedic

Linie pură Progenitură obținută într-o serie de generații de la 1 individ (dacă există posibilitatea de autofertilizare, utilizată în viitor, cea mai apropiată consangvinizare ); de asemenea, conceptul de „Ch.l.” este folosit pentru… … Biologie moleculara si genetica. Dicţionar.

linie curată- EMBRIOLOGIA PLANTELOR O LINIE PURĂ este un grup de organisme homozigote pentru majoritatea genelor, obținute ca urmare a autopolenizării sau autofertilizării. Plante la ai căror descendenți nu există diversitate în trăsătura studiată ... Embriologie generală: Dicţionar terminologic

linie curată- grynoji linija statusas T sritis augalininkystė apibrėžtis Genotipiškai vienodi palikuonys, gauti iš homozigotinio savidulkio individo. atitikmenys: engl. pure line rus. linie curată... Žemės ūkio augalų selekcijos și sėklininkystės terminų žodynas

Linie curată- descendenți genotipic omogeni obținuți ca urmare a autopolenizării sau autofertilizării de la un individ. Ch.l. este un grup de organisme care sunt homozigote pentru majoritatea genelor. Uneori Ch.l. numite linii consangvinizate. (Vezi si… … Dicţionar de psihogenetică

Descendent omogen din punct de vedere genotipic ai plantelor care se auto-polenizează în mod constant sau ale animalelor care se autofertilizează, ale căror gene sunt cele mai multe în stare homozigotă. Termenul a fost introdus în 1903 de geneticianul danez V. Johansen, care în ...... Marea Enciclopedie Sovietică

Linie curată- un grup de organisme care au unele caracteristici care se transmit complet descendenților datorită omogenității genetice a tuturor indivizilor. În cazul unei gene care are mai multe alele, toate organismele aparținând aceleiași gene pure sunt homozigote pentru aceeași alele pentru acea genă.

Liniile pure sunt adesea numite soiuri de plante care, atunci când sunt autopolenizate, dau descendenți identici din punct de vedere genetic și asemănători morfologic.

Un analog al unei linii pure la microorganisme este o tulpină.

Liniile pure (consangvinizate) la animalele cu fertilizare încrucișată sunt obținute prin încrucișări strâns legate de-a lungul mai multor generații. Ca rezultat, animalele care alcătuiesc o linie pură primesc copii identice ale cromozomilor fiecăreia dintre perechile omoloage.

Utilizarea liniilor curate în cercetarea științifică

Liniile pure de mazăre au fost folosite pentru încrucișare în experimentele lor de către descoperitorul legilor eredității, Gregor Mendel. În 1903, geneticianul W. Johansen a arătat ineficiența selecției în linii pure, care a jucat un rol important în dezvoltarea teoriei evoluției și a practicii de reproducere.

În prezent, liniile pure de animale (în primul rând șobolani și șoareci) și plante joacă un rol important în cercetarea biologică și medicală. Omogenitatea genetică a organismelor utilizate de oamenii de știință crește reproductibilitatea rezultatelor și reduce probabilitatea ca diferențele genetice între indivizi (de exemplu, în grupul de control și experimental) să afecteze rezultatul studiului. Cu ajutorul metodelor tradiționale de reproducere și inginerie genetică, s-au obținut multe linii pure cu proprietăți dorite (de exemplu, tendință crescută de a consuma alcool, niveluri ridicate de

Pentru a îmbunătăți calitățile de reproducere și productive ale animalelor, este necesar să se cunoască genotipurile nu numai ale indivizilor individuali, ci și structura genetică a întregului efectiv sau chiar a rasei în ansamblu. Importanţă pentru selecție, au cunoștințe despre legile eredității și variabilității în absența și luând în considerare selecția și selecția artificială a animalelor, factorii care le determină. Studiile proceselor genetice care au loc în condițiile naturale ale reproducerii animalelor au mare importanță pentru cunoașterea ulterioară a evoluției în vederea controlării acestor procese în creșterea animalelor de fermă.

Potrivit lui N.V. Timofeev-Resovsky, o populație este o colecție de indivizi dintr-o anumită specie, pentru o lungă perioadă de timp ( un numar mare generații) care locuiesc într-un anumit spațiu, format din indivizi care se pot încrucișa liber între ei, și despărțiți de aceleași populații învecinate printr-una dintre formele de izolare (spațială, sezonieră, fiziologică, genetică). De exemplu, renii insulei Kolguev sunt izolați de renii crescuți pe continentul din nordul îndepărtat de o fâșie largă de mare.

Ca urmare, s-a format o populație specială de căprioare Kolguev, care diferă de cealaltă parte a acestei specii prin trăsăturile genotipice și fenotipice - sunt mai mari și au o viabilitate mai bună.

În zootehnie, o populație este înțeleasă ca un grup de animale din aceeași specie, caracterizat printr-un anumit număr și zonă de răspândire. Un astfel de grup diferă de alte populații prin structura sa genetică, calitățile exterioare, interioare și productive. O populație de animale poate fi un singur turmă de animale, o rasă sau descendenți. De obicei, o populație este un grup închis. Importul sau exportul din acesta de animale din alte populații este limitat, prin urmare, reproducerea în populație se realizează prin selectarea masculilor și femelelor aparținând acestei populații. LA Regiunea Yaroslavl de exemplu, este crescută o populație de vite din rasa Yaroslavl.

Fiecare populație este caracterizată de un anumit grup de gene, adică un set de alele care alcătuiesc compoziția sa.

Alături de populația din genetică, există conceptul de „linie pură” - acesta este descendentul obținut de la un singur părinte și care are o asemănare completă cu acesta în genotip

Liniile pure pot fi create în producția de culturi în plante cu autopolenizare. Spre deosebire de populații, acestea se caracterizează prin homozigozitate completă. Datorită homozigozității complete, selecția într-o linie pură este imposibilă, deoarece toți indivizii incluși în ea au un set identic de gene. Șoarecii, șobolanii și alte animale de laborator cu tulpini foarte homozigote sunt creați cu scopul de a efectua diferite experimente, de exemplu, pentru a testa mutagenitatea anumitor medicamente, a evalua vaccinuri etc.

Populația este formată din animale de genotipuri diferite. Eficiența selecției în ea depinde de gradul de variabilitate genetică - raportul dintre genele dominante și recesive. Hardy și Weinberg au ținut analiză matematică distribuția genelor în populații mari, unde nu există selecție, mutație și amestecare a populațiilor.

În conformitate cu aceasta, a fost formulată legea sau regula Hardy-Weinberg, conform căreia, în absența factorilor care modifică frecvențele genelor, populațiile în orice raport de alele de la o generație la alta mențin constante aceste frecvențe alelelor. În ciuda limitelor binecunoscute, folosind formula Hardy-Weinberg, este posibil să se calculeze structura populației și să se determine frecvențele heterozigoților (de exemplu, prin gene letale sau subletale, cunoscând frecvențele homozigoților pentru trăsăturile recesive și frecvențele de indivizii cu o trăsătură dominantă), analizează schimbările frecvenței genelor pentru trăsături specifice în rezultatul selecției, mutațiilor și alți factori.

O populație este în echilibru numai atunci când nu există selecție în ea. Când animalele individuale sunt sacrificate într-o astfel de populație, raportul gameților se modifică, ceea ce afectează structura genetică a următoarei generații. Totuși, K. Pearson a arătat că de îndată ce apare starea de panmixie (încrucișare liberă), raportul dintre genotipuri și fenotipuri din populația din generația următoare revine la cel care corespunde formulei Hard-Weinberg, dar cu un raport diferit. . Încrucișarea, restabilirea raportului dintre genotipuri în populație, în conformitate cu formula Hardy-Weinberg, a fost numită stabilizare. Din aceasta rezultă concluzia: atunci când într-o populație se folosesc tauri sau mătci aleatoare, neselectate, se observă stabilizarea trăsăturilor de productivitate la același nivel și este imposibilă creșterea productivității animalelor într-o astfel de situație. În mod similar, în absența sacrificării purtătorilor heterozigoți ai anomaliilor recesive, frecvența de manifestare a animalelor anormale în populație rămâne neschimbată.

În populațiile de animale de fermă, frecvențele genelor se schimbă constant, ceea ce poate fi observat atunci când se analizează generațiile adiacente. Astfel de schimbări sunt esența evolutie genetica. Principalii factori ai evoluției: mutații, selecție naturală și artificială, migrație, deriva genetică.

Una dintre principalele cauze ale variației genetice într-o populație sunt mutațiile. Mutațiile spontane ale fiecărei gene apar la o frecvență scăzută, dar rata generală de mutație a tuturor genelor care conțin populații este foarte mare. Mutațiile care apar în celulele germinale ale generației parentale duc la o modificare a structurii genetice a urmașilor. Într-o populație de mărime constantă în absența selecției, majoritatea mutațiilor rezultate se pierd rapid, dar unele dintre ele pot fi păstrate într-un număr de generații. Dispariției genelor mutante din populație i se opune acțiunea procesului de mutație, care are ca rezultat formarea de mutații repetate.

Structura genetică a populațiilor se formează și se modifică sub influența selecției naturale și artificiale. Acțiune selecție naturală constă în faptul că indivizii cu vitalitate mare, precocitate, fecunditate etc., adică cei mai adaptați la condițiile de mediu, au reproducere predominantă. Cu selecția artificială, semnele productivității sunt de o importanță decisivă.

IN SI. Vlasov observă că selecția naturală are loc în toate etapele ontogenezei unei populații - de la formarea gameților până la un organism adult. În același timp, afectează în mod semnificativ rata selecției artificiale din cauza efectului opus în timpul selecției pentru nivel inalt dezvoltarea trăsăturilor productive, neobișnuite pentru limitele biologice ale speciilor. Pe baza acestui fapt, la selectarea animalelor, este necesar să se țină seama nu numai de trăsăturile productive, ci și de semnele de adaptabilitate la condițiile de mediu.

Potrivit S.M. Gershenzon, criteriul pentru intensitatea selecției naturale este diferența de fitness a grupurilor comparate, numită coeficient de selecție și exprimată în fracții de unitate. De exemplu, dacă probabilitatea de a lăsa descendenți de către indivizii cu genotipul aa este cu 10% mai mică decât de către indivizii cu genotipul AA sau Aa, atunci fitnessul acestor grupuri pentru indivizii de AA și Aa este 1, pentru indivizii de aa - 0,9 .

Din punct de vedere al geneticii veterinare, eficacitatea selecției împotriva mutațiilor dăunătoare, în primul rând de tip recesiv, este importantă. Analiza arată că frecvențele înalte ale genei mutante recesive pot fi reduse rapid la valori scăzute prin selecție. Pentru a reduce frecvența unei gene letale, de exemplu de la 0,3 la 0,2, sunt suficiente două generații.

Frecvența homozigoților (aa) pentru gena mutantă depinde de frecvența animalelor heterozigote din populație. Identificarea acestor heterozigoți și, respectiv, eliminarea lor va reduce frecvența anomaliilor genetice cauzate de gena mutantă, care este deosebit de importantă la o rată mare de mutație.

Structura genetică a unei populații se poate modifica din cauza unor procese genetico-automate aleatorii (după N.P. Dubinin) sau derive genetică (după S. Wright). Observațiile arată că deriva genetică are loc cel mai intens la populațiile mici. De exemplu, sunt cunoscute cazuri de concentrații mari de mutații rare în populații izolate mici de bovine și alte specii de animale, aparent asociate cu procese automate genetic. Răspândirea mutațiilor în diferite populații de animale poate avea loc ca urmare a migrațiilor.

Împerecherea animalelor în relații de familie se numește consangvinizare. Împerecherea înrudită, sau consangvinizarea, este o metodă de selecție utilizată în creșterea animalelor pentru a consolida trăsăturile ereditare valoroase ale unui animal în generațiile ulterioare. La animalele înrudite, există o asemănare în anumite perechi de alele pe care le-au primit de la un strămoș comun. Această asemănare este mai mare, cu cât gradul de relație este mai strâns.

Fiecare animal din genotip are gene alelice, atât în ​​stare homozigotă, cât și în stare heterozigotă. Heterozigotul conține de obicei gene recesive mutante dăunătoare. Consangvinizarea crește probabilitatea fuziunii gameților identici purtători de gene mutante în starea heterozigotă și tranziția lor la starea homozigotă. Această probabilitate este proporțională cu gradul de înrudire a animalelor împerecheate.

Astfel, ca urmare a utilizării consangvinizării, are loc o modificare a frecvențelor genelor, probabilitatea de separare a homozigoților recesivi crește, ceea ce este cauza depresiei consangvinizării, care se exprimă într-o scădere a viabilității, fertilității animalelor și a nașterea unor indivizi anormali.

Consangvinizarea, de regulă, a fost complexă - simultan pe doi strămoși (prima cifră) sau trei (a doua cifră).

Depresia de îmbrăcare, în ceea ce privește indicatorii care caracterizează productivitatea și viabilitatea animalelor, nu este un însoțitor fatal al împerecherii înrudite.

Există multe exemple de consangvinizare grade diferite, inclusiv rudele, nu au fost observate efecte negative.

N.P. Dubinin notează în acest sens că „linia se deteriorează în timp ce procesele de acumulare secvențială a genelor recesive dăunătoare care trec în starea homozigotă se desfășoară în ea. Când are loc o finalizare mai mult sau mai puțin pronunțată a acestui proces, liniile devin relativ constante în proprietățile lor și pot rămâne într-o stare atât de stabilă pentru o perioadă lungă de timp. Doar noile mutații acumulate pot schimba genotipul unor astfel de linii.” Cu toate acestea, subliniază academicianul, „multe linii mor în timpul consangvinizării, desigur, deoarece genele letale și semi-letale trec în starea homozigotă în ele”. Prin urmare, consangvinizarea este utilizată ca metodă de selecție individuală pentru transferul genelor valoroase ale animalelor remarcabile într-o stare homozigotă.

Pe parcursul lungii evoluții a animalelor, împreună cu mutațiile benefice preluate prin selecție, o anumită gamă de gene și gene s-a acumulat în populații sau rase. mutatii cromozomiale. Fiecare generație a populației moștenește această încărcătură de mutații și în fiecare dintre ele apar noi mutații, dintre care unele sunt transmise generațiilor ulterioare.

Evident, cele mai multe mutații dăunătoare sunt îndepărtate de selecția naturală sau eliminate în procesul de selecție. Acestea sunt, în primul rând, mutațiile genice dominante, manifestate fenotipic în starea heterozigotă, și modificările cantitative ale setului de cromozomi. Mutațiile genelor care acționează recesiv în starea heterozigotă și rearanjamentele structurale ale cromozomilor care nu afectează în mod vizibil viabilitatea purtătorilor lor pot trece prin sita de selecție. Ele formează încărcătura genetică a populației. Astfel, încărcătura genetică a unei populații este înțeleasă ca totalitatea mutațiilor genetice și cromozomiale dăunătoare. Distinge între încărcătura genetică mutațională și cea de segregare. Primul se formează ca urmare a noilor mutații, al doilea - ca rezultat al divizării și recombinării alelelor atunci când purtătorii heterozigoți ai mutațiilor „vechi” sunt încrucișați.

Frecvența genelor mutante letale, semiletale și subvitale transmise din generație în generație sub forma unei mutații încărcătură genetică, din cauza dificultății de identificare a transportatorilor, nu poate fi contabilizat cu exactitate. Morton și Crow au propus o formă pentru calcularea nivelului încărcăturii genetice în termeni de echivalenți letali. Un echivalent letal corespunde unei gene letale care provoacă mortalitate cu o probabilitate de 10%, două gene letale cu o probabilitate de deces de 50% etc. Valoarea încărcăturii genetice conform formulei Morton:

log eS = A + BF,

unde S este partea supraviețuitoare a descendenților;

A - mortalitatea măsurată prin echivalentul letal în populație în condiția împerecherii aleatorii (F = 0), plus mortalitatea datorată factorilor externi;

B - creșterea așteptată a mortalității atunci când populația devine complet homozigotă (F= 1);

F - coeficientul de consangvinizare.

Nivelul încărcăturii genetice poate fi determinat pe baza manifestării fenotipice a mutațiilor (malformații, anomalii metabolice congenitale etc.), a analizei tipului lor de moștenire și a frecvenței în populație.

N.P. Dubinin propune să se determine încărcarea genetică a unei populații prin compararea frecvențelor nașterilor morti în selecții înrudite și neînrudite de perechi parentale. În același timp, trebuie avut în vedere că, la o frecvență ridicată a heterozigoților pentru genele mutante recesive letale și semi-letale, nașterea animalelor cu anomalii nu trebuie neapărat asociată cu consangvinizare apropiată și moderată. strămoș comun(sursa mutației) poate fi, de asemenea, în rândurile îndepărtate ale pedigree-ului. De exemplu, taurul Truvor 2918, un purtător heterozigot al genei recesive mutante, se afla în rândurile strămoșilor V, VI, VII la ferma de stat Krasnaya Baltika, dar când folosea stră-strănepotul său Avtomat 1597, vacile înrudite cu el a fost observat cazuri de masă nașterea vițeilor fără păr.

Aceste date caracterizează într-o anumită măsură nivelurile de încărcare genetică pentru genele mutante individuale în populațiile specifice de bovine.

Mutațiile cromozomiale sunt parte integrantăîncărcătură genetică. Ele sunt contabilizate direct. metoda citologica. Conform rezultatelor a numeroase studii, componenta principală a încărcăturii aberațiilor cromozomiale la bovine sunt translocațiile robertsoniene, iar la porci - cele reciproce. Cea mai frecventă mutație la bovine a fost translocarea cromozomului 1/29. Intervalul de variabilitate a frecvenței acestei aberații, conform datelor noastre, în populațiile de bovine cerb-pestriță a variat între 5 și 26%.

Astfel, conceptul de încărcătură genetică în lumina realizărilor moderne în citogenetică ar trebui extins. Acum că se cunoaște o gamă largă de aberații cromozomiale și s-a stabilit moștenirea strictă a unora dintre ele (translocații și inversiuni), pare oportun să se țină seama de ele, alături de mutațiile genetice dăunătoare, ca parte integrantă a încărcăturii genetice. .

Existenta in populatii variabilitate ereditară, în primul rând mutații în starea heterozigotă, le permite să se adapteze rapid la noile condiții de mediu prin schimbarea structurii genetice. Procesul de mutație duce și la formarea în populații polimorfism genetic- diversitatea frecvenţelor alelelor, homozigoţi pentru genele dominante, heterozigoţi sau homozigoţi pentru genele recesive. Polimorfismul este un mecanism care menține existența populațiilor. Dacă, de exemplu, heterozigotul oferă o adaptabilitate mai bună la condițiile de mediu în schimbare, atunci există o selecție în favoarea heterozigoților, ceea ce duce la polimorfism echilibrat - reproducerea într-o populație din generație în generație a unui anumit raport de genotipuri și fenotipuri diferite. Procesele care asigură capacitatea unei populații de a-și menține structura genetică se numesc homeostazie genetică.

În genetică, se disting două clase de trăsături - calitative și cantitative. Ele diferă prin natura variabilității și caracteristicile moștenirii. Caracteristicile calitative se caracterizează prin variabilitate discontinuă, iar cantitativ - continuă. Prima dintre ele oferă limite clare atunci când se împarte în trăsături dominante sau recesive. Acest lucru se datorează faptului că fiecare dintre ele este de obicei controlat de o genă alelică. Caracteristicile cantitative nu oferă limite clare pentru împărțire când opțiuni diferite cruci, deși diferă de înaltă calitate mai mult un grad înalt variabilitate. O caracteristică a trăsăturilor cantitative este natură complexă moştenire. Fiecare dintre ele este determinată nu de unul, ci de mai mulți loci din cromozomi. Acest tip de moștenire, atunci când o trăsătură este determinată de mai multe gene, se numește poligenic. Nivelul de dezvoltare a unei trăsături cantitative depinde de raportul dintre genele dominante și cele recesive, altele factori geneticişi gradul de acţiune modificatoare a factorilor Mediul extern. Variabilitatea prin atribut cantitativîntr-o populaţie este alcătuită din variabilitate genetică şi paralogică (externă).

Conceptul de ereditabilitate a trăsăturilor și coeficientul de ereditabilitate. Diferitele trăsături cantitative au un grad inegal de variabilitate genetică, iar condițiile de mediu au un efect diferit asupra nivelului de manifestare fenotipică a unei anumite trăsături. La selectarea animalelor, este de o importanță capitală să știm în ce măsură nivelurile de dezvoltare a unei trăsături cantitative vor coincide la părinți și descendenți sau în ce măsură descendenții vor moșteni trăsături cantitative utile din punct de vedere economic sau trăsături patologice ale părinților lor.

Trăsăturile utile din punct de vedere economic includ producția de lapte, conținutul de grăsimi și proteine ​​din laptele de vacă, tunsul lânii la oaie, producția de ouă la pui, creșterea în greutate în viu, fertilitatea etc. O creștere a nivelului de dezvoltare a trăsăturilor utile din punct de vedere economic se realizează prin selecție constantă. dintre cei mai buni indivizi pentru reproducere. Eficacitatea selecției pentru aceste trăsături depinde de gradul de ereditabilitate a acestora, de relația dintre ele, de diferența dintre valoarea medie a trăsăturii grupului selectat și media pentru efectiv (diferențial de selecție) și de intervalul dintre generații.

Valorile coeficienților de ereditabilitate depind de natura trăsăturii. Deci, valoarea medie a A2 pentru producția de lapte este de 0,25, conținutul de grăsime din lapte - 0,38, greutatea vie la oaie - 0,35, randamentul de lână pură - 0,55, fertilitatea la bovine - 0,08 etc.

Practica de reproducție și studiile speciale au acumulat date care indică faptul că în unele cazuri nivelul de dezvoltare a uneia sau mai multor trăsături la descendenți depășește gradul de exprimare a acestor trăsături la cei mai buni dintre părinți. Acest fenomen, numit heterosis, nu se încadrează în cadrul obișnuit al moștenirii trăsăturilor. Au fost propuse diverse ipoteze pentru a o explica:

1) stare heterozigotă pentru multe gene;

2) interacțiuni ale genelor favorabile dominante;

3) supradominanță, când heterozigoții sunt superiori homozigoților.

N.V. Turbin a propus teoria echilibrului genetic, care se bazează pe natura complexă a relațiilor cauzale dintre factorii ereditari și trăsăturile.

N.G. Dmitriev și I.JI. Galperin observă că motivul principal al apariției heterozei trebuie căutat în trăsăturile evoluției unei specii, rase, linii. Trebuie avut în vedere că totul în natură are ca scop conservarea vieții. Manifestarea heterozei depinde de natura genetică a trăsăturii. Deci, cu încrucișarea sau încrucișarea între linii, heteroza este mai pronunțată în raport cu trăsăturile care au un grad scăzut de ereditabilitate.

În ceea ce privește trăsăturile cu ereditabilitate medie sau ridicată, heteroza pentru ele este cel mai adesea slabă, iar hibrizii ocupă de obicei o poziție intermediară.

În prezența heterozei adevărate, valoarea indicelui sau mai mult de 100%. Dacă valoarea heterozei este mai mică de 100% sau are semnul minus, atunci este mai corect să vorbim despre cea mai bună sau mai proastă capacitate combinațională a liniilor. Încrucișarea acestora din urmă după o anumită schemă asigură la descendentul hibrid cea mai bună dezvoltare a unei trăsături de la tată, iar celeilalte de la mamă, deși această trăsătură la hibrid nu depășește cea mai bună formă parentală în dezvoltarea sa.



Ereditatea și variabilitatea sunt proprietăți ale organismelor. Genetica ca știință

Ereditate- capacitatea organismelor de a-și transmite descendenților caracteristicile și trăsăturile de dezvoltare.
Variabilitate- o varietate de caractere printre reprezentanții acestei specii, precum și proprietatea descendenților de a dobândi diferențe față de formele parentale.
Genetica- știința legilor eredității și variabilității.

2. Descrieți contribuția oamenilor de știință cunoscuți de dvs. la dezvoltarea geneticii ca știință completând tabelul.

Istoria dezvoltării geneticii

3. Ce metode de genetică ca știință cunoașteți?
Principala metodă de genetică este hibridologică. Aceasta este încrucișarea anumitor organisme și analiza descendenților lor. Această metodă a fost folosită de G. Mendel.
Genealogic - studiul pedigree-urilor. Vă permite să determinați modelele de moștenire a trăsăturilor.
Twin - compararea gemenilor identici, vă permite să studiați variabilitatea modificării (determinați impactul genotipului și al mediului asupra dezvoltării copilului).
Citogenetică - studiul la microscop al setului de cromozomi - numărul de cromozomi, caracteristicile structurii lor. Permite detectarea bolilor cromozomiale.

4. Care este esența metoda hibridologică studiind moștenirea trăsăturilor?
Metoda hibridologică este una dintre metodele geneticii, o metodă de studiere a proprietăților ereditare ale unui organism prin încrucișarea lui cu o formă înrudită și apoi analizarea caracteristicilor descendenților.

5. De ce se poate număra mazărea obiect de succes cercetare genetică?
Speciile de mazăre diferă unele de altele printr-un număr mic de caractere bine distinse. Mazarea este usor de cultivat, in Cehia se reproduce de cateva ori pe an. În plus, în natură, mazărea este autopolenizatoare, dar în experiment, autopolenizarea este ușor prevenită, iar cercetătorul poate poleniza cu ușurință o plantă cu un polen dintr-o altă plantă.

6. Moștenirea a ce perechi de trăsături la mazăre a fost studiată de G. Mendel?
Mendel a folosit 22 de linii de mazăre pure. Plantele acestor linii aveau diferențe puternic pronunțate între ele: forma semințelor (rotunde - încrețite); culoarea semințelor (galben - verde); formă de fasole (netedă - încrețită); aranjarea florilor pe tulpină (axilar - apical); înălțimea plantei (normală - pitică).

7. Ce se înțelege în genetică prin linie curată?
O linie pură în genetică este un grup de organisme care au unele caracteristici care sunt complet transmise descendenților datorită omogenității genetice a tuturor indivizilor.

Modele de moștenire. cruce monohibridă

1. Dați definiții conceptelor.
gene alelice- gene responsabile de manifestarea unei trăsături.
Organism homozigot Un organism care conține două gene alelice identice.
organism heterozigot Un organism care conține două gene alelice diferite.

2. Ce se înțelege prin încrucișare monohibridă?
Încrucișarea monohibridă - forme de încrucișare care diferă unele de altele într-o pereche de trăsături alternative.

3. Formulați regula de uniformitate pentru hibrizii din prima generație.
Când se încrucișează două organisme homozigote care diferă unul de celălalt într-o trăsătură, toți hibrizii din prima generație vor avea trăsătura unuia dintre părinți, iar generația va avea caracteristică dată va fi uniformă.

4. Formulați o regulă de împărțire.
Când doi descendenți (hibrizi) din prima generație sunt încrucișați unul cu altul în a doua generație, se observă despicarea și apar din nou indivizi cu trăsături recesive; acești indivizi constituie ¼ din numărul total de descendenți ai primei generații.

5. Formulați legea purității gameților.
Când este format, doar unul dintre cele două „elemente ale eredității” responsabile pentru această trăsătură intră în fiecare dintre ele.

6. Utilizarea general acceptată conventii, faceți o schemă de încrucișare monohibridă.

Descrie mai departe acest exemplu baza citologică a încrucișării monohibride.
P este generația parentală, F1 este prima generație de descendenți, F2 este a doua generație de descendenți, A este gena responsabilă pentru trăsătura dominantă și gena responsabilă pentru trăsătura recesivă.
Ca urmare a meiozei, în gameții indivizilor părinte, va exista o genă responsabilă de moștenirea unei anumite trăsături (A sau a). În prima generație, celulele somatice vor fi heterozigote (Aa), astfel încât jumătate din gameții din prima generație vor conține gena A, iar cealaltă jumătate va conține gena a. Ca rezultat al combinațiilor aleatorii de gameți din a doua generație, vor apărea următoarele combinații: AA, Aa, aA, aa. Indivizii cu primele trei combinații de gene vor avea același fenotip (datorită prezenței unei gene dominante), iar cu a patra - un diferit (recesiv).

7. Rezolvați problema genetică pentru încrucișarea monohibridă.
Sarcina 1.
La pepene verde, culoarea verde a fructului domină peste dungi. Din încrucișarea unui soi cu fructe verzi cu unul cu fructe dungi s-au obținut hibrizi de prima generație, având fructe de culoare verde. Hibrizii au fost polenizați și au primit 172 de hibrizi din a doua generație. 1) Câte tipuri de gameți formează o plantă cu fructe verzi? 2) Câte plante F2 vor fi heterozigote? 3) Câte genotipuri diferite vor fi în F2? 4) Câte plante cu fructe dungi vor fi în F2? 5) Câte plante homozigote cu fructe verzi vor fi în F2?
Decizie
A - culoare verde, a - culoare dungi.
Întrucât la încrucișarea plantelor cu fructe verzi și dungi s-au obținut plante cu un fruct verde, se poate concluziona că indivizii parentali erau homozigoți (AA și aa) (conform regulii de uniformitate a hibrizilor din prima generație de Mendel a lui Mendel) .
Să facem o schemă încrucișată.

Raspunsuri:
1. 1 sau 2 (în cazul heterozigotului)
2. 86
3. 3
4. 43
5. 43.

Sarcina 2.
Părul lung la pisici este recesiv la părul scurt. O pisică cu păr lung încrucișată cu o pisică heterozigotă cu păr scurt a produs 8 pisoi. 1) Câte tipuri de gameți are o pisică? 2) Câte tipuri de gameți se formează la o pisică? 3) Câți pisoi fenotipic diferiți sunt în așternut? 4) Câți pisoi diferiți genotipic sunt în așternut? 5) Câți pisoi sunt în așternut cu părul lung?
Decizie
A este părul scurt și a este părul lung. Deoarece pisica avea părul lung, este homozigotă, genotipul ei este aa. Pisica are genotipul Aa (heterozigotă, păr scurt).
Să facem o schemă încrucișată.

Raspunsuri:
1. 2
2. 1
3. 4 lungi și 4 scurte
4. 4 cu genotipul Aa și 4 cu genotipul aa
5. 4.

alele multiple. Analizând crucea

1. Dați definiții conceptelor.
Fenotip- totalitatea tuturor semnelor și proprietăților corpului care se dezvăluie în proces dezvoltarea individualăîn aceste condiţii şi sunt rezultatul interacţiunii genotipului cu un complex de factori ai mediului intern şi extern.
Genotip- Aceasta este totalitatea tuturor genelor unui organism, care sunt baza sa ereditară.

2. De ce sunt relative conceptele de gene dominante și recesive?
O genă pentru o trăsătură poate avea alte „condiții” care nu sunt nici dominante, nici recesive. Acest fenomen poate apărea ca urmare a mutațiilor și se numește „alelism multiplu”.

3. Ce se înțelege prin alelism multiplu?

Alelismul multiplu este existența a mai mult de două alele ale unei anumite gene într-o populație.

4. Completați tabelul.

Tipuri de interacțiune a genelor alelice

5. Ce este analiza cruce și care este semnificația sa practică?
Analiza încrucișărilor sunt utilizate pentru a stabili genotipul indivizilor care nu diferă ca fenotip. În acest caz, individul al cărui genotip trebuie stabilit este încrucișat cu un individ homozigot pentru gena recesivă (aa).

6. Rezolvați problema analizei încrucișării.
Sarcină.

Culoarea albă a corolei în phlox domină peste roz. O plantă cu corola albă este încrucișată cu o plantă de culoare roz. Au fost obținute 96 de plante hibride, dintre care 51 sunt albe și 45 sunt roz. 1) Care sunt genotipurile plantelor părinte? 2) Câte tipuri de gameți poate forma o plantă cu o culoare albă a corolei? 3) Câte tipuri de gameți poate forma o plantă cu culoarea corolei roz? 4) Ce raport fenotip poate fi de așteptat în generația F2 din încrucișarea plantelor hibride F1 cu flori albe?
Decizie.
A - culoare albă, a - culoare roz. Genotipul unei plante A .. este alb, al doilea aa este roz.
Deoarece în prima generație se observă împărțirea 1:1 (51:45), genotipul primei plante este Aa.
Să facem o schemă încrucișată.

Raspunsuri:
1. Aa și aa.
2. 2
3. 1
4. 3 cu corola alba: 1 cu corola roz.

Cruce dihibridă

1. Dați definiții conceptelor.
Cruce dihibridă- încrucișarea indivizilor, care iau în considerare diferențele unul față de celălalt în două moduri.
zăbrele Punnett este un tabel propus de geneticianul englez Reginald Punnett ca instrument care reprezintă înregistrare grafică pentru a determina compatibilitatea alelelor din genotipurile parentale.

2. Ce raport de fenotipuri se obține prin încrucișarea dihibridă a diheterozigoților? Ilustrați răspunsul dvs. desenând o rețea Punnett.
A - Culoarea galbenă a semințelor
a - Culoarea verde a semințelor
B - Forma netedă a semințelor
c - Forma încrețită a semințelor.
Galben neted (AABB) × Verde șifonat (AABB) =
P: AaBv×AaBb (diheterozigoți)
Gamete: AB, Av, aB, av.
F1 în tabel:

Răspuns: 9 (galben neted): 3 (verde neted): 3 (galben încrețit): 1 (verde încrețit).

3. Formulați legea moștenirii independente a trăsăturilor.
Într-o încrucișare dihibridă, genele și trăsăturile pentru care aceste gene sunt responsabile sunt moștenite independent unele de altele.

4. Rezolvarea problemelor genetice pentru încrucișarea dihibridă.
Sarcina 1.

Culoarea neagră la pisici domină peste căpriu, iar părul scurt domină peste cel lung. Pisici persane de rasă încrucișată (par lung negru) cu siameze (par scurt fawn). Hibrizii rezultați au fost încrucișați între ei. Care este probabilitatea de a obține un pisoi siamez de rasă pură în F2; un pisoi asemănător fenotipic cu un persan; pisicuță cu părul lung (exprimat pe părți)?
Decizie:
A - culoare neagră și - căpriu.
B - păr scurt, c - lung.

Să creăm o zăbrele Punnett.

Răspuns:
1) 1/16
2) 3/16
3) 1/16.

Sarcina 2.

La roșii, forma rotundă a fructului domină peste cea în formă de pară, iar culoarea roșie a fructului domină peste galben. Din încrucișarea unei plante heterozigote de culoare roșie și a unui fruct în formă de pară s-au obținut 120 de plante și a unei plante cu fructe galbene cu fructe rotunjite. 1) Câte tipuri de gameți formează o plantă heterozigotă cu fructe de culoare roșie și formă de pară? 2) Câte fenotipuri diferite se obțin dintr-o astfel de încrucișare? 3) Câte genotipuri diferite au fost obținute dintr-o astfel de încrucișare? 4) Câte plante au rezultat cu o culoare roșie și o formă rotunjită a fructului? 5) Câte plante au rezultat cu o culoare galbenă și o formă rotunjită a fructului?
Decizie
A - formă rotunjită, a - formă de pară.
B - culoare roșie, c - culoare galbenă.
Determinăm genotipurile părinților, tipurile de gameți și notăm schema de încrucișare.

Să creăm o zăbrele Punnett.

Răspuns:
1. 2
2. 4
3. 4
4. 30
5. 30.

Teoria cromozomală a eredității. Vederi moderne despre genă și genom

1. Dați definiții conceptelor.
Trecere peste- procesul de schimb de secțiuni de cromozomi omologi în timpul conjugării în profaza I a meiozei.
Harta cromozomiala- aceasta este o diagramă poziție relativăși distanțele relative dintre genele anumitor cromozomi care se află în același grup de legătură.

2. În ce caz are loc încălcarea legii moștenirii independente a trăsăturilor?
La trecere, legea lui Morgan este încălcată, iar genele unui cromozom nu sunt moștenite legate, deoarece unele dintre ele sunt înlocuite cu gene alelice ale cromozomului omolog.

3. Scrieți punctele principale teoria cromozomilor ereditatea lui T. Morgan.
O genă este o secțiune a unui cromozom.
Genele alelice (genele responsabile pentru o trăsătură) sunt localizate strict în anumite locuri(loci) cromozomilor omologi.
Genele sunt aranjate liniar pe cromozomi, adică una după alta.
În timpul formării gameţilor între cromozomi omologi apare conjugarea, în urma căreia se pot schimba gene alelice, adică poate apărea crossover.

4. Formulați legea lui Morgan.
Genele situate pe același cromozom în timpul meiozei cad în același gamet, adică sunt moștenite legate.

5. Ce determină probabilitatea de divergență a două gene non-alelice în timpul încrucișării?
Probabilitatea de divergență a două gene non-alelice în timpul încrucișării depinde de distanța dintre ele în cromozom.

6. Ce stă la baza compilării hărților genetice ale organismelor?
Calculul frecvenței de încrucișare între oricare două gene ale aceluiași cromozom responsabil pentru diverse semne, face posibilă determinarea cu precizie a distanței dintre aceste gene și, prin urmare, începerea construirii unei hărți genetice, care este o diagramă a poziției relative a genelor care alcătuiesc un cromozom.

7. Pentru ce sunt hărțile cromozomiale?
Cu ajutorul hărților genetice, puteți afla locația genelor de animale și plante și informații de la acestea. Acest lucru va ajuta în lupta împotriva diferitelor boli incurabile.

Variabilitatea ereditară și neereditară

1. Dați definiții conceptelor.

Rata de reacție- capacitatea genotipului de a forma în ontogeneză, în funcţie de condiţiile de mediu, diferite fenotipuri. Caracterizează ponderea participării mediului în implementarea trăsăturii și determină variabilitatea de modificare a speciei.
Mutaţie- transformare persistentă (adică una care poate fi moștenită de descendenții unei celule sau organism dat) a genotipului care are loc sub influența mediului extern sau intern.
2. Completați tabelul.

3. De ce limite depind variabilitatea modificării?
Limitele variabilității modificării depind de viteza de reacție, care este determinată genetic și moștenită.

4. Ce au în comun variabilitatea combinativă și mutațională și cum diferă?
General: ambele tipuri de variabilitate se datorează modificărilor materialului genetic.
Diferențe: variabilitatea combinativă apare datorită recombinării genelor în timpul fuziunii gameților, iar variabilitatea mutațională este cauzată de acțiunea mutagenilor asupra organismului.

5. Completați tabelul.

Tipuri de mutații

6. Ce se înțelege prin factori mutageni? Dați exemple relevante.
Factori mutageni – influențe care duc la apariția mutațiilor.
Poate fi influențe fizice: radiatii ionizanteși radiații ultraviolete care dăunează moleculelor de ADN; substanțe chimice care perturbă structurile ADN și procesele de replicare; virusuri care își introduc genele în ADN-ul celulei gazdă.

Moștenirea trăsăturilor la om. boli ereditareîn oameni

1. Dați definiții conceptelor.
Boli genetice- boli cauzate de mutații genetice sau cromozomiale.
Boli cromozomiale- boli cauzate de modificarea numărului de cromozomi sau a structurii acestora.

2. Completați tabelul.

Moștenirea trăsăturilor la om

3. Ce se înțelege prin moștenire legată de sex?
Moștenirea legată de sex este moștenirea trăsăturilor ale căror gene sunt localizate pe cromozomii sexuali.

4. Ce trăsături sunt legate de sex la oameni?
Hemofilia legată de sex și daltonismul sunt moștenite la oameni.

5. Rezolvați problemele genetice pentru moștenirea trăsăturilor la oameni, inclusiv moștenirea legată de sex.
Sarcina 1.

La oameni, gena pentru gene lungi este dominantă față de gena pentru gene scurte. O femeie cu gene lungi, al cărei tată avea gene scurte, s-a căsătorit cu bărbați cu gene scurte. 1) Câte tipuri de gameți se formează la o femeie? 2) Câte tipuri de gameți se formează la bărbați? 3) Care este probabilitatea de naștere a unui copil cu gene lungi în această familie (în %)? 4) Câte genotipuri diferite și câte fenotipuri pot fi printre copiii acestui cuplu căsătorit?
Decizie
A - gene lungi
a - gene scurte.
Femela este heterozigotă (Aa) deoarece tatăl ei avea gene scurte.
Masculul este homozigot (aa).

Răspuns:
1. 2
2. 1
3. 50
4. 2 genotipuri (Aa) și 2 fenotipuri (gene lungi și scurte).

Sarcina 2.

La oameni, un lobul urechii liber domină peste un lobul neliber al urechii, iar o bărbie netedă este recesivă în raport cu o bărbie cu o fosă triunghiulară. Aceste trăsături sunt moștenite independent. Din căsătoria unui bărbat cu un lobul urechii închis și o fosă triunghiulară pe bărbie și o femeie cu un lobul urechii liber și o bărbie netedă, s-a născut un fiu cu o bărbie netedă și un lobul urechii închis. Care este probabilitatea nașterii în această familie a unui copil cu bărbia netedă și lobul urechii liber; cu o fosă triunghiulară pe bărbie (în %)?
Decizie
A - lobul urechii liber
a - nu lobul urechii liber
B - fosa triunghiulara
c - bărbie netedă.
Deoarece cuplul a avut un copil cu trăsături homozigote (aavb), genotipul mamei este Aavb, iar tatăl este aaBv.
Să notăm genotipurile părinților, tipurile de gameți și modelul de încrucișare.

Să creăm o zăbrele Punnett.

Răspuns:
1. 25
2. 50.

Sarcina 3.

La om, gena care provoacă hemofilia este recesivă și este localizată pe cromozomul X, iar albinismul este cauzat de autosomal. gena recesivă. Părinții, normali în aceste caracteristici, au avut un fiu cu albinos și hemofil. 1) Care este probabilitatea ca următorul lor fiu să prezinte aceste două trăsături anormale? 2) Care este probabilitatea de a avea fiice sănătoase?
Decizie:
X° - prezența hemofiliei (recesivă), X - absența hemofiliei.
A - culoare normală a pielii
a este albinos.
Genotipurile părinților:
Mama - Х°ХАа
Tatăl - HUAA.
Să creăm o zăbrele Punnett.

Răspuns: probabilitatea de manifestare a semnelor de albinism și hemofilie (genotip X ° Uaa) - la următorul fiu - 6,25%. Probabilitatea nașterii fiicelor sănătoase - (genotip XXAA) - 6,25%.

Sarcina 4.

Hipertensiunea arterială la om este determinată de o genă autozomală dominantă, în timp ce atrofia optică este cauzată de o genă recesivă legată de sex. O femeie cu atrofie optică s-a căsătorit cu un bărbat hipertensiv al cărui tată avea și el hipertensiune arterială și a cărui mamă era sănătoasă. 1) Care este probabilitatea ca un copil din această familie să sufere de ambele anomalii (în %)? 2) Care este probabilitatea de a avea un copil sănătos (în %)?
Decizie.
X° - prezența atrofiei (recesivă), X - absența atrofiei.
A - hipertensiune arterială
a - fără hipertensiune arterială.
Genotipurile părinților:
Mama - X ° X ° aa (deoarece este bolnavă de atrofie și fără hipertensiune)
Tatăl - XUAa (din moment ce nu este bolnav de atrofie, iar tatăl său a fost cu hipertensiune arterială, iar mama lui este sănătoasă).
Să creăm o zăbrele Punnett.

Răspuns:
1. 25
2. 0 (doar 25% dintre fiice nu vor avea aceste deficiente, dar vor fi purtatoare de atrofie si fara hipertensiune).