Генетика-1 |
Первый закон Менделя— Вы приобрели в свой питомник к кота голубого окраса: он у вас «носитель»? — Что вы! Он совершенно здоров! (Из разговора с заводчиком)
Мендель брал растения так называемых «чистых» линий, которые не давали расщепления по избранным признакам, но отличались по одной или двум парам контрастных признаков (цветки белые/цветки красные, растение высокое/ растение низкое, семена гладкие/семена морщинистые). Потомство от данных пар он изучал очень подробно, с точным учетом только по интересуемым признакам. Такой прием был новым методом изучения наследственности. Что получил Мендель? Он взял для скрещивания два вида гороха, которые отличались друг от друга только одним признаком (цвет семян: желтый/белый). Все другие признаки (рост, окраска цветков) его не интересовали. Цель была: определить генетическую основу наследования таких признаков, которые обусловлены аллельными генами. Итак, скрещиваем растения с желтыми семенами и с белыми, в результате появляются растения только с желтыми семенами: гибриды первого поколения проявляют только один признак из пары альтернативных. Признак «белый цвет семян» как бы исчезает. Такое преобладание одного признака над другим называется доминированием, а гены, отвечающие за такой признак,- доминантными. Признак, проявление которого подавляется, называется рецессивным. Если оба гена в аллели одинаковы, аллель называется гомозиготной (гомо — одинаковый), если различны — гетерозиготной (гетеро — различный). Особь, имеющая аллель, гетерозиготную по Пример. Скрещиваем кошек «чистых» линий: с короткой шерстью и с длинной. Все потомство будет иметь только короткую шерсть, значит, этот признак доминантный. Ген короткой шерсти L, ген длинной — 1. Спариваем двух кошек, гомозиготных по доминантному и рецессивному признаку (LL и I). Их гаметы несут гены L, L, 1, 1.
Мы получим все потомство с короткой шерстью, то есть проявится только доминантный признак. Однако все котята от такого скрещивания будут иметь и ген длинной шерсти (рецессивный), они будут «носителями» гена длинной шерсти. Первый закон Менделя — закон доминирования, или закон о единообразии гибридов первого поколения (от чистых линий) Шевченко
Кодоминирование, множественный аллелизм, таббиТем не менее мы наблюдаем и неполное доминирование: не всегда доминантный ген в гетерозиготном состоянии подавляет полностью проявление рецессивного гена. Явление кодоминирования наблюдают, если в аллели несколько генов, причем доминантых. Один доминантный — сильнее остальных, тоже доминантных:
Табби (Tabby)Классический мрамор (Classic tabby) Отметины (рисунок табби) очень четкие, контрастные. На лбу отметина в виде «М». От угла глаза идет непрерывная линия, рисунок на щеках; линии от затылка идут по всей спине, спускаются на плечи, образуя рисунок в виде бабочки. На шее и груди — непрерывные кольца: чем больше, тем лучше. По спине тянутся три параллельные линии, отделенные друг от друга основным цветом. На каждом боку четкий рисунок, на бедрах — завершенные круги. Живот пятнистый. На ногах — кольца основного окраса. Внешняя сторона задних ног до скакательного сустава — одного цвета с отметинами. Четкость отметин уменьшается с ослаблением окраса. Макрелевидный (тигровый) табби (Mackerel tabby) Макрелевидный табби отличается от классического только отметинами на туловище. Вдоль позвоночника проходит узкая непрерывная полоса основного окраса, а также вместо классической «бабочки» на боках — вертикальные узкие полосы основного окраса (их должно быть как можно больше). Пятнистый (споттед) табби (Spotted tabby) Пятна могут быть разного размера, но круглые и равномерно распределенные. На лбу отметина «М» переходит в отметину в форме жука между ушами. Линии от этого рисунка идут вниз по шее, прерываясь в пятна на шее и вдоль спины. У котят допустима линия сплошного окраса (на спине), но с тенденцией к образованию пятен. Сплошная линия на спине у взрослых — недостаток. На хвосте — кольца, конец хвоста — темный. Ноги — полосатые и/или пятнистые. Непрерывные линии от угла глаза, рисунок на щеках, желательны «отпечатки большого пальца» за ушами. Тиккированный табби (Ticked tabby) На шее и груди — замкнутые и незамкнутые кольца (ожерелья), но в отличие от макрелевидного окраса их количество должно быть минимальным. Туловище свободно от полос, пятен и мраморного рисунка. На более светлом животе могут быть табби отметины. Шерсть должна быть равномерно тиккирована основным и фоновым окрасами. Каждый волосок должен иметь двойной или тройной тиккинг (то есть чередование колец основного и фонового окрасов). Окрас шерсти: отметины четкие глубокого насыщенного окраса и хорошо контрастируют с основным фоном; прокрас глубокий до самых корней волос (за исключением серебристой группы, для которой есть специальное описание окраса Еще пример множественного аллелизма (ген имеет несколько аллелей):
Интересно взаимоотношение этих генов:
Сиамская схема окраса: маска, уши, конечности и хвост густого, чистого, определяющего окрас цвета. Все отметины одинакового тона и отлично контрастируют с окрасом туловища. У всех, кроме котят, окончательно сформированная маска соединяется полосками, бегущими от наружного угла глаза к ушам. Цвет глаз — синий.
Бурманская схема окраса: окрас коричневый — насыщенный, теплый «сил» — Тонкинская схема окраса: пойнты на маске, ушах, хвосте темнее окраса тела, однако контраст не четкий, пойнты «переходят» в окрас тела. Ноги более светлые, чем остальное тело, особенно у рэд и Итак, мы получили гибридов первого поколения, в которых проявился только доминантный признак. А что произошло с рецессивным признаком? Мог ли он полностью исчезнуть из генотипа? Для того чтобы выяснить судьбу рецессивного признака, проведем возвратное скрещивание, то есть скрестим гибридов Шевченко Второй закон Менделя – закон расщепления признаковПри скрещивании гетерозиготных особей в потомстве происходит расщепление (выделение) признаков как доминантных, так и рецессивных. Таким образом, Мендель доказал, что рецессивный признак не исчезает, а подавляется доминантным. Напомним, что эти законы относятся к моногибридному скрещиванию, то есть когда мы делаем выбор только по одному признаку. Возьмем гибридов 1-го поколения — в нашем случае L1 и проведем скрещивание. Гаметы: L, 1, L, 1.
Получаем потомство: 3 короткошерстных — LL, LI, L1 и 1 длинношерстного — II. Расщепление по признаку длины шерсти в потомстве — 3:1. Шевченко
Третий закон Менделя — закон независимого комбинированияПервый и второй законы Менделя основаны на исследовании моногибридного скрещивания, то есть скрещивания по одному признаку. Какие процессы происходят при дигибридном скрещивании (то есть когда нас интересует не один, а два признака, причем признака — например цвет семян и их форма? Мендель при скрещивании выяснил, что желтая окраска семян доминирует над белой, а гладкая форма семян — над морщинистой. Мендель взял гомозиготные растения: желтые семена гладкой формы и белые семена — морщинистой. В результате скрещивания получилось, что расщепление признаков сохранялось в соотношении 3:1. На примере кошек: возьмем кошек короткошерстных (LL) с В случае генотипа LL AA гаметы получатся L, А, а в случае 11 аа — 1, а. Получаем гибрида первого поколения: L1 Аа (проявятся только доминантные признаки: короткая шерсть, агути). Скрещивая гибриды между собой, отслеживая 2 признака, получаем гаметы LA, La, 1A, la и потомство.
Короткая шерсть: 12
Длинная шерсть: 4 Соотношение 12: 4 (то есть 3: 1) Можно, заметить, что особи, доминантные по одному признаку (L или, А), могут быть рецессивными по другому: LI aa, LL aa, LL Аа. Также особи, гомозиготные по одному признаку, могут быть гетерозиготны по другому: LL Aa, LI AA. Это подтверждает выводы Менделя о том, что наследование признаков, обуславливаемых одной аллелью, не влияет на наследование признаков другой аллели, то есть длина шерсти наследуется независимо от Шевченко
Анализирующее скрещиваниеЗная законы Менделя, мы можем не только предсказать, какое потомство может получиться, но и выяснить генотип одного из родителей, проанализировав потомство. Имеется в виду, что мы можем выяснить, какие рецессивные гены несет один из родителей. Для такого анализирующего скрещивания подбирают особь с рецессивным гомозиготным геном, наличие которого мы хотим установить. Пример. Мы вяжем кошку с короткой шерстью. Нам известен только 1 ген из аллели L, так как у кошки короткая шерсть. Несет ли она ген длинной шерсти, или второй ген — тоже L, мы не знаем. Для вязки подбираем кота с длинной шерстью -11.
Появление в помете хотя бы одного котенка с длинной шерстью -11 говорит о том, что кошка — носитель гена длинной шерсти (1). Однако надо всегда помнить о том, что генетика — наука больших чисел: то есть мы приводим расчеты ВОЗМОЖНЫХ вариантов. Но никогда нельзя сказать ТОЧНО, какая именно яйцеклетка (1) или (L) будет оплодотворена. Ведь котят может быть 1 (L1) или 2 (LI, L1) или 3 (LI, L1,11). По одному котенку мы не можем с достаточной уверенностью судить о рецессивном признаке кошки. Но котенок может быть один — и «сразу» -11. Шевченко
Сцепленность с поломЕще один важный генетический закон необходимо знать заводчику, чтобы ответить на вопрос — почему черепаховый окрас присущ только кошкам (самкам). Мы говорили о том, что гены располагаются в хромосомах (в определенных местах хромосом — эти места называются «локусами»), все известные нам гены находятся в хромосомах соматических, и их наследование не зависит от пола кошки. Однако есть гены, которые выбрали себе локусом половую хромосому «X». У самки половой набор — «XX», у самца — «ХУ». Роль Вся богатая палитра окрасов кошки зависит в целом от двух красящих веществ — еумеланина и фаумеланина.
Соединение «Оо» — дает нам черепаховый окрас, то есть сочетание черного и красного, голубого и кремового, лилового и кремового
Если мы имеем генотип «О» — кошка (или кот) будут красными, «о» — черными, если «Оо» — окрас будет черепаховый, и это будет
Генотип кота — ХУ, поэтому кот может быть:
Только в случае генетических мутаций, когда
От матери черепахи и черного кота:
Этот процесс важно понимать для правильного подбора пар. Коты всегда повторяют окрас матери — хорошее правило, только его надо понимать в том смысле, что красная (кремовая) кошка не родит черного (голубого, лилового Однако есть сцепленность генов, которая не связана с полом, так ген сиамского окраса «cscs» сцеплен с голубым цветом глаз, то есть любая кошка сиамской схемы окраса (любой породы, и беспородная тоже) обязательно будет иметь голубые глаза (той или иной насыщенности цвета, но только голубые, не зеленые, не желтые).
Законы генетики
Шевченко |