Біологія і екологія. Профільний рівень. Повторне видання. 10 клас. Задорожний

§ 59. Генетична термінологія. Типи схрещувань

Поміркуйте

Що хочуть сказати, коли кажуть, що в певному випадку було здійснено тетрагібридне схрещування? З якої мови в генетику потрапив префікс тетра-?

Згадайте

• Генетика

• Ген

• Алель

• Гаплоїдна клітина

• Диплоїдна клітина

Основні терміни і поняття генетики

Генетика, як і будь-яка наука, має свій понятійний апарат і систему позначень.

Ген — дискретна функціональна одиниця спадковості, за допомогою якої відбувається запис, зберігання та передача генетичної інформації в ряді поколінь, певна ділянка молекули ДНК (або РНК у деяких вірусів) розташована на певній ділянці (у певному локусі) хромосоми еукаріотів, у бактеріальній хромосомі чи плазміді у прокаріотів або в молекулі нуклеїнової кислоти вірусів.

Алель — один з можливих станів (варіантів) гена.

Алель дикого типу — алель, який поширений у природних популяціях певного виду і зумовлює розвиток ознак, що є характерними для цього виду.

Локус — місце розташування алелів певного гена на хромосомі.

Гомозигота — диплоїдна або поліплоїдна клітина (особина), гомологічні хромосоми якої мають однакові алелі певного гена. У гомозиготному стані проявляються і домінантні, і рецесивні алелі.

Гетерозигота — диплоїдна або поліплоїдна клітина (особина), гомологічні хромосоми якої мають різні алелі певного гена. У гетерозиготному стані за умови повного домінування проявляється дія домінантного алеля, а за неповного домінування ознака має проміжне вираження між домінантним і рецесивним алелями.

Гемізигота — диплоїдна клітина (особина), яка має лише один алель певного гена. Цей стан виникає внаслідок того, що у деяких видів особини однієї зі статей мають дві різні статеві хромосоми або лише одну статеву хромосому.

Генотип — сукупність усіх генів клітини, локалізованих у ядрі (у хромосомах) або у різних реплікуючих структурах цитоплазми (пластидах, мітохондріях, плазмідах). Генотип — це спадкова основа організму, єдина система взаємодіючих генів, тому прояв кожного гена залежить від його генотипного середовища. Генотип контролює формування всіх ознак організму, формуючи його фенотип.

Фенотип — сукупність властивостей і ознак організму, що склалися на основі взаємодії генотипу з умовами зовнішнього середовища. Фенотип ніколи не відображає генотип цілком, а лише ту його частину, яка реалізується в певних умовах онтогенезу. У процесі розвитку організму фенотип змінюється. Межі, в яких змінюються фенотипові прояви генотипу, називаються нормою реакції.

Гібридологічний аналіз та основні типи схрещувань

Гібридологічний аналіз — це дослідження характеру успадкування ознак за допомогою системи схрещувань. Його основою є гібридизація, яка полягає в схрещуванні організмів, що відрізняються між собою за однією чи кількома спадковими ознаками, наприклад за забарвленням насінин, формою крил, довжиною ніг тощо. Нащадків, одержаних від такого схрещування, називають гібридами.

Для проведення дослідів з генетики й селекції науковці й науковиці здійснюють схрещування організмів і досліджують батьківські організми та організми першого, другого й наступних поколінь. Залежно від кількості генів, які аналізують, розрізняють моногібридне (один ген), дигібридне (два гени) і полігібридне (багато генів) схрещування.

Під час вивчення успадкування, зчепленого зі статтю, часто використовують зворотне схрещування, коли ознака, яка вивчається, в першому варіанті схрещування є у самки, а в другому — у самця.

Генетична символіка

Для запису систем схрещування та розв’язання генетичних задач у генетиці використовують спеціальну систему позначень і символів.

Якщо генів кілька, то вони в запису розташовуються в алфавітному порядку. Домінантний алель завжди пишуть перед рецесивним алелем того ж гена.

Основні генетичні символи

Батьківський організм	Р
Гібриди першого покоління	F₁
Гібриди другого покоління	F₂
Гамети	G
Знак схрещування	x
Материнська особина	♀
Батьківська особина	♂
Алель певного гена — латинські букви	А, В, а, b
Алелі одного гена — однакові букви	Αa, ΑΑ, Bb
Домінантні алелі — великі букви	A, B, R
Рецесивні алелі — маленькі букви	a, b, r
Генотипова формула особини	Аb, аа, АаВb, ААrr
Будь-який алель (домінантний чи рецесивний, якщо це не має значення) у генотиповій формулі	— (наприклад, А-В-)

Аналізуюче схрещування

У ході досліджень генетики часто проводять так звані аналізуючі схрещування. Аналізуюче схрещування — це схрещування особини з невідомим генотипом з особиною, гомозиготною за рецесивними алелями всіх досліджуваних генів. Розглянемо його на конкретному прикладі (мал. 59.1).

Мал. 59.1. Схема аналізуючого схрещування

Пурпурні пелюстки — домінантна ознака, яка визначається домінантним алелем Р. Білі пелюстки — рецесивна ознака, яка визначається рецесивним алелем р. Якщо рослина, яку ми досліджуємо, має пурпурні пелюстки, то в неї може бути два різні генотипи, які забезпечують такий фенотип: РР і Рр. Якщо ми схрестимо цю рослину з рослиною, яка має білі пелюстки (вона може мати тільки генотип рр), то результат схрещування буде залежати тільки від її генотипу. Якщо вона має генотип РР, то всі нащадки від схрещування матимуть генотипи Рр і пурпурні пелюстки. А якщо її генотип Рр, то половина нащадків матиме пурпурні (генотип Рр), а половина — білі (генотип рр) пелюстки.

Ключова ідея

Генетика застосовує багато специфічних термінів та спеціальну генетичну символіку. Одним з основних методів генетичних досліджень є гібридологічний, під час якого використовуються різноманітні типи схрещувань.

Запитання та завдання

1. Для чого можна використовувати аналізуюче схрещування? Наведіть приклади. 2. Яким буде результат аналізуючого схрещування з дигетерозиготою АаВb? 3. Складіть схему будь-якого тригібридного схрещування.

Зміст