§ 26. Закони спадковості Менделя. Методи генетичних досліджень

• До змісту відповідей

БІОЛОГІЧНИЙ ДЕТЕКТИВ

Трапляється, що у дітей проявляються ознаки, яких не було в батьків, але могли бути у родичів старших поколінь — бабусь чи прадідів. Поміркуй, як таке трапляється.

Це відбувається у випадку успадкування рецесивної ознаки. Батьки можуть бути гетерозиготними носіями прихованого рецесивного алеля (генотип Aa) і мати домінантний фенотип, тому ознака у них зовні не проявляється. Якщо обоє батьків передають дитині свій рецесивний алель, дитина отримує гомозиготний генотип (aa), і рецесивна ознака, яка була присутня у старших поколінь, знову проявляється у фенотипі.

ТРЕНУЙСЯ ДУМАТИ

1. Визнач, на якій схемі зображено успадкування домінантної ознаки, а на якій — рецесивної. Як можна обґрунтувати твої міркування?

На схемі Родина А зображено успадкування рецесивної ознаки, а на схемі Родина Б — домінантної ознаки. Це можна обґрунтувати тим, що у родині А батьки II-1 та II-2 не мають досліджуваної ознаки, але в них народилася донька III-3 із цією ознакою, що можливо лише при рецесивному успадкуванні. У родині Б батьки II-6 та II-7 мають досліджувану ознаку, але в них народилася донька III-6 без цієї ознаки, що свідчить про домінантний характер ознаки та гетерозиготність батьків.

1. Визнач генотип індивідів І-2 і ІІ-5 у родині А.

Генотип індивіда І-2 у родині А — Aa (гетерозигота), оскільки вона не має ознаки, але передала рецесивний алель a дітям з ознакою (II-3 та II-7). Генотип індивіда II-5 у родині А — Aa (гетерозигота), оскільки він не має ознаки, але обов’язково отримав рецесивний алель a від гомозиготного батька I-1 (aa).

1. Визнач генотип Індивідів І-1 і ІІІ-6 у родині Б.

Генотип індивіда І-1 у родині Б — aa (рецесивна гомозигота), оскільки він не має домінантної досліджуваної ознаки. Генотип індивіда III-6 у родині Б — aa (рецесивна гомозигота), оскільки вона також не має домінантної ознаки і успадкувала по одному рецесивному алелю від кожного з гетерозиготних батьків (II-6 та II-7).

2. Скільки варіантів гамет утворює тригетерозигота DdEeFf?

Тригетерозиготний організм із генотипом DdEeFf утворює 8 варіантів гамет.

Усі можливі варіанти гамет: DEF, DEf, DeF, Def, dEF, dEf, deF, def.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Г. Мендель зміг установити закони спадковості без знань про хромосоми. Як він зміг це зробити?

Грегор Мендель зміг установити закони спадковості завдяки вдалому вибору об’єкта досліджень (гороху посівного), точному виділенню простих альтернативних ознак, використанню гібридологічного методу, аналізу понад 20 тисяч рослин та математичній і статистичній обробці отриманих результатів.

2. Поясни перший і другий закони Менделя на основі успадкування забарвлення пелюсток: D — алель пурпурового забарвлення, d — білого.

За першим законом Менделя (законом одноманітності гібридів першого покоління) під час схрещування чистих ліній із пурпуровими (DD) та білими (dd) пелюстками всі нащадки покоління F1 матимуть генотип Dd і однакове пурпурове забарвлення. За другим законом Менделя (законом розщеплення) під час схрещування гібридів першого покоління між собою (Dd × Dd) у другому поколінні F2 відбудеться розщеплення за фенотипом у співвідношенні 3 : 1 (3 частини рослин з пурпуровими пелюстками до 1 частини з білими) та за генотипом у співвідношенні 1 DD : 2 Dd : 1 dd.

3. В чому суть правила чистоти гамет?

Суть правила чистоти гамет полягає в тому, що під час утворення статевих клітин у результаті мейозу в кожну гамету потрапляє лише один алель із кожної пари алельних генів організму, тому гамети є «чистими» від іншого алеля.

4. За малюнком 26.5 визнач, яку частку в F2 складають дигомозиготи. Дигетерозиготи?

За малюнком 26.5 у другому поколінні F2 дигомозиготи (генотипи AABB, AAbb, aaBB, aabb) складають 4/16 (або 1/4 чи 25 %) від усіх нащадків. Дигетерозиготи (генотип AaBb) також складають 4/16 (або 1/4 чи 25 %) від усіх нащадків.

5. Які з генотипів є гомозиготними: AAbb, nnMm, NN, FFddRR, FfDdRr?

Гомозиготними генотипами серед наведених є AAbb, NN та FFddRR, оскільки за кожною з наявних пар генів вони несуть однакові алелі.

СКЛАДАЄМО БІОЛОГІЧНІ ПАЗЛИ (РЕФЛЕКСІЯ)

1. Назви три факти, які ти дізнався/дізналася після опанування параграфа.

Перший факт: Грегор Мендель проаналізував понад 20 тисяч рослин гороху, що дало йому змогу математично підтвердити закони успадкування ознак.
Другий факт: При схрещуванні гетерозигот у другому поколінні завжди відбувається розщеплення домінантної та рецесивної ознак у співвідношенні 3 до 1.
Третій факт: Згідно з правилом чистоти гамет, у кожну статеву клітину потрапляє тільки один алельний ген з пари.

2. Закінчи одне з речень: Я став/стала більш обізнаним/обізнаною щодо… Мене здивувало… Я побачив/побачила зв’язок…

Я став більш обізнаним щодо того, як домінантні та рецесивні алелі генів визначають зовнішній прояв ознак у нащадків.

3. З якими перешкодами ти зіткнувся/зіткнулася під час опанування параграфа? Як ти подолав/подолала труднощі?

Спочатку мені було складно розбиратися в решітці Пеннета для дигібридного схрещування та швидко визначати типи гамет. Я подолав ці труднощі завдяки уважному розгляду схеми на малюнку 26.5 та самостійному виписуванню комбінацій генів у зошит.

4. Де і як ти зможеш використати знання і набутий досвід?

Ці знання допоможуть мені краще зрозуміти, чому певні зовнішні ознаки успадковуються через покоління, а також пояснять принципи виведення нових сортів рослин у сільському господарстві.

6. Які методи використовують для встановлення порушень каріотипу? А які для виявлення змін у послідовності окремих нуклеотидів у гені?

Для встановлення порушень каріотипу використовують цитогенетичний метод, який передбачає вивчення кількості та будови хромосом за допомогою оптичної мікроскопії. Для виявлення змін у послідовності окремих нуклеотидів у гені застосовують метод секвенування ДНК.