Наследственост и изменчивост

Наследственост и
изменчивост
Развитие на генетиката като
научка. Предмет, задачи и
основни задачи

•В своето развитие генетиката е
преминала през три етапа.всеки от тях
е свързан с важно откритие,поставило
основите на един от нейните основни
дялове.
•Първият етап е класическия. 1900г. се
приема за рождена дата на генетиката.
През този етап са натрупани много
данни,доказващи верността на
изведените от Мендел
закономерности. Положени
са основите на хибридологичната
генетика!

•През втория етап(1910г.) Томас Хънт Морган и
сътрудниците му полагат основите
на хромозомната теория за
наследствеността Получават се много
доказателства за това, че носителите на
наследствеността се намират в хромозомите
живите клетки.Полагат се основите на
цитогенетиката.
•Третият етап е съвременният.През него се
установява, че благодарение на нуклеиновите
киселини стават запазването,предаването и
реализирането на наследствената информация в
живите организми. Получени са редица данни,
показващи строежа и функциите на
гените. Полагат се основите на
молекулната генетика.
•

•Предмет и задачи на генетиката.
Предмета на генетиката са
изменчивостта и наследствеността на
организмите.
•Отделни индивиди приличат на своите
родители. При своето размножаване
организмите възпроизвеждат
себеподобни.
•! Свойството на организмите да
предават в потомството своите белези
и особености се нарича
наследственост,а самият процес на
предаване на белезите унаследяване.

•Свойствата да се променят белезите на
организмите , а също и да се появяват
нови белези се наричаизменчивост.
•Изменчивостта е причина за
заобикалящото ни многообразие в
живата природа .благодарение на нея
организмите могат да се приспособяват
към променящите се условия на
средата,а също и да заемат нова среда
на живот.

•Мендел работил с 22 сорта грах,които
оставил в продължение на 7 години да
се самоопрашват.Той установил че във
всички поколения на се поличават
никакви отклонения от
белезите,характерни за дадения
сорт.Това показва че всеки от тези
сортове е бил наследствено чиста
форма.

•Алтернативни белези (фр. дума- алтернатив-които
допуска само една от две възможности)това са белези
при които появата на един белег изключва
възможността за поява на друг.Обикновено те се
групират в двойки алтернативни белези.
•Например едно грахово зърно не може да бъде
едновременно и жълто и зелено.То е или жълто или
зелено.Двойките алтернативни белези в случая са жълт
и зелен цвят на зърната.
•При генетичните опити се проследява унаследяване на
някои двойки алтернативни белези.
•Оплождането при индивидите различаващи се по една
или няколко двойки алтернативни белези са
нарича кръстосване,или хибридизация,а получените в
поколението индивиди хибриди.

•В зависимост от това унаследяването на
колко алтернативни белези се
проследява кръстосването бива:
•Монохибридно
•Дихибридно
•Полихибридно

Монохибридно кръстосване
За опитите си Мендел се
нуждаел от чисти линии. Той
ги получил след многократно
само-опрашване на грахови
растения, които проявявали
само желания от него
вариант на даден белег.
След това извършил
кръстосано опрашване на
две чисти линии, които
проявявали различни
варианти (алтернативни) на
даден белег (например бели
и червени венчелистчета).

...
•Мендел провежда реципрочно
кръстосване на две чисти линии грах -
едната с гладка, а другата с грапава
повърхност на семената и проследява
унаследяване-то на белега в поколенията.
•Реципрочни са кръстоските, при които в
един опит доминантният белег се внася от
майчиния, а рецесивният - от бащиния
индивид, а в друг опит - обратно.

Закони на Медел
•Първи закон на Мендел - закон за еднообразието
на индивидите от първото хибридно
поколение.
•При самоопрашване на растенията от F1 (гладки
семена) се получило поколението F2 . От общо
7324 семена - 5474 били с гладка повърхност, а
1850 - с грапава повърхност. При изследването на
другите белези се получавали подобни
резултати. В поколението F2 индивидите се
различават по фенотип (белегът се разпада).
Преобладават индивидите с доминантния белег
(около 3/4 от цялото поколение), а с реце-сивния
белег са по-малко (около 1/4), т. е. съотношението
доминантен:рецесивен белег е 3:1.

Втори закон на Мендел
•Втори закон на Мендел - закон за
разпадане на белезите в поколението
на хибриди.

Трети закон на Мендел
•Закон за независимо комбиниране:
•Алелите на различни гени се разпределят в
гаметите на хибридите от F1, независимо от
това дали са доминантни или рецесивни.В
резултат на случайното оплождане между
гаметите белезите определяни от различните
гени, се унаследяват независимо един от
друг и се комбинират по всички възможни
начини 

Непълно доминиране
•Взаимодействие между алели на един ген, при което в
хетерозиготните индивиди белегът се проявява с междинна
(средна) стойност.
•Така си взаимодействат апелите на гена, който определя цвета
на венчелистчетата при растението лъвска муцунка. То има два
сорта -единият цъфти с червени цветове, а другият с кремави.
Червеният цвят се определя от пигмента антоциан. Единият
алел на гена (да го отбележим с А) кодира ензим, който е
активен и синтезата на пигмента е възможна. Затова индивиди
с генотип АА имат червени цветове. Другият алел (да го
отбележим с а) кодира неактивен ензим и синтезата на
антоциана е невъзможна; затова индивиди с генотип аа имат
кремави цветове. Хетерозиготните индивиди имат розови
цветове, защото ензимът частично губи активността си.

Алелни и неалелни
взаимодействия
•Взаимодействие- гените от даден генотип си взаимодействат.
При комбинирането им в гаметите и зиготите си остават
непроменени и неповлияни един от друг.
Алелни взаимодействия- взаимодействия между алелите на
един ген.
Неалелни взаимодействия- взаимодействия на алели на
различни гени.
Пълно доминиране (алелно взаимодействие)- единият алел от
даден ген доминира над другия.
Кодоминиране (алелно взаимодействие), което значи още
съдоминиране. В хетерозиготни генотипове-алелите на даден
ген се проявяват фенотипно и не си повлияват.

•Комплементарно взаимодействие (неалелно
взаимодесйтвие)-съществуват различни начини за
осъществяване на това взаимодействие,тоест
получават се различни фенотипни резултати.
Доминантните алели определят нов
фенотип,различен от фенотипа на родителте. (два
неалелни гена в един генотип в хомозиготно или в
хетерозиготно състояние).
Четирите начина (случаи)за комплементарното
взаимодействие са:
1. когато двата гена проявяват собствена
фенотипна изява
2. когато двата гена поотделно няма собствена
генотипна изява
3. при други случаи разпадането на белезите във
второто хибридно поколение е в отношение 9:3:4 или
9:6:1.

...
•Епистатично взаимодействие- алелът на даден ген потиска
фенотипната проява на доминантния или на рецесивния алел
на друг ген. Този алел, който потиска е най-често доминантен.
Епистатичното взаимодействие е два типа: доминантно и
рецесивно.
Доминантно епистатично взаимодействие (доминантна
епистаза)- доминантният алел на съответния ген отиска
десйтвието на друг ген.
Рецесивно епистатично взаимодействие (рецесивна
епистаза)- рецесивният алел на един ген в хомозиготно
състояние потиска проявата на доминантния или рецесивните
алели на друг ген.
Други неалелни взаимодействия за полимерно и
модифициращо.

Модификационна изменчивост
•Едно от основните свойст-ва на всичките живи орга-низми е да се
изменят не-прекъснато. Някои от новопоявилите се бе-лези се
запазват и се предават в потомството. Тази изменчивост се нарича
генотипна. Други бе-лези не се унаследяват. Те се предизвикват от
конкретни ус-ловия на средата. Чрез тях ор-ганизмите се
приспособяват към тези конкретни условия. Тези изменения се
наричат мо-дификации, а такава измен-чивост — модификационна.
•Редица примери показват, че под влияние на условията на средата в
организмите може да се променят някои белези. Хибридната китайска
иглика в зависимост от температурата и влажността на въздуха цъфти
с червени или с бели цветове. Ако температурата е до 20 °С, а
влажността е нормална или ниска, цветовете са червени Ако
температурата е над 30 °С, а влажността е висока, цветове-те са бели.
Ако едно растение, отглеждано при висока темпе-ратура и влажност, е
образува-ло първите си бели цветове и бъде пренесено при ниска тем-
пература и влажност, следва-щите цветове ще бъдат червени. Ако от
бели цветове се отглеж-дат семена и от тях се получат нови растения,
които се отглеж-дат при ниска температура и влажност, те ще цъфтят с
чер-вени цветове и обратно. Други примери на модификационна
изменчивост при растенията са размерите на глухарчетата и листата
на стрелолиста.

...
•Изменения от този тип се наблюдават и при животните.
Хималайските зайци са бели с черни муцуни, уши и опашки.
Нор-малната за отглеждането им темпе-ратура е 20—22°С. Ако
зайчета се отглеждат при ниска температура (10 °С), цялата
козина ще бъде черна. Ако се отглеждат при по-висока от
нормалната температура (30 °С), те ще бъдат изцяло бели.
•Установено е, че в генотипа на хибридната китайска иглика има
ген, който контролира синтезира-нето на червен пигмент в
цветове-те. При по-ниски температури и влажност генът е
активен и пигмен-тът се синтезира При високите температури и
влажност генът не функционира и цветовете остават бели.
Подобна е и причината за различното оцветяване при
хималайските зайци. Тези факти показват, че в поколенията се
предават не самите готови белези, а възможността те да се
раз-вият и да се променят в оп-ределени граници. Какъв ще
бъде фенотипният белег и с каква сила ще се про-яви, зависи
от условията на сре-дата.

...
•Границите, в които може да се променят белезите в за-висимост от
условията на средата, се наричат норма на реакция. Различните
белези на орга-низмите се влияят в различна степен от условията на
средата. Обикновено количествените бе-лези се изменят в по-широки
граници. Такива са млечността, масата, яйценосливостта, висо-чината
и т. н. За тях се казва, че имат по-широка норма на реак-ция.
•Модификационната изменчивост е обратима. Обратимостта зависи
също от условията на средата. При някои животни (например при
хамелеона) оцветяването на тя-лото бързо се променя в зави-симост
от багрите на околната среда. При други животни про-мените стават
по-бавно. Имен-но благодарение на обратимостта на
кодификационните изменения в зависимост от границите на нормата
на реакция организмите се приспособяват към изменящите се условия
на средата.
•Тъй като модификациите за-сягат по-често количествените белези,
това дава възможност и самите модификационни изме-нения да бъдат
оценявани коли-чествено.

•КРАЙ