Генетика – это наука о наследственности и изменчивости. Ее основоположником является Иоганн Грегор Мендель, который провел более 5000 скрещиваний, и на основании полученных данных обнаружил закономерности наследования признаков у растений гороха и математическим образом вывел их в виде трех законов, которые являются основой генетики и по сей день.
Мендель не был признан при жизни, и учитывая, что он был священником (хотя поступил на кафедру ботаники, но вынужден был бросить учебу из за отсутствия денег), его многочисленные работы были сожжены «религиозными друзьями». Однако, часть его работ была послана другим ученым, и в 1900 его гениальные труды были переоткрыты тремя учеными – Де Фризом, Чермаком и Корренсом. Поэтому именно 1900 год является годом зарождения генетики.
Теперь поговорим об основах опытов Менделя. Здесь важно иметь ввиду, что в основе любых опытов генетики лежит скрещивание. Понятно, что на растениях проводить скрещивания легче, чем на животных из-за малого числа летальных исходов у растений. Мы всегда берем особей разного пола, женского и мужского для того, чтобы получить особей, имеющих как мужские, так и женские гены.
Ты знаешь, что половые клетки(гаметы) являются гаплоидными, то есть имеют одинарный набор хромосом. Это необходимо для того, чтобы при слиянии ядер половых клеток образовалась зигота, имеющая диплоидный набор хромосом.
Теперь возникает вопрос – а зачем нужна именно диплоидная клетка? Ответ – потому что все клетки, из которых мы состоим, являются диплоидными(клетки кожи, печени, костей, мышц, желудка).
Как мы обозначаем особей разного пола? Значками женского и мужского начал(зеркало Венеры и копье и щит Марса).
Идем дальше: как мы записываем особей в задачах по генетике? Буквами латинского алфавита.
Причем, каждый новый признак мы обозначаем разными буквами. Мендель для опытов брал растения гороха, различающихся по паре альтернативных признаков.
Альтернативные признаки – это признаки, которые различаются по паре. Что это значит? Например, берем признак окраски семян у гороха, они бывают зеленые и желтые, причем, один из них является доминантным, другой – рецессивным. Это можно понять при скрещивании, сейчас мы об этом говорить не будем. Или возьмем другой альтернативный признак – цвет глаз. Он бывает как карий, так и голубой, и зеленый, и серый, и даже черный. Это тоже является примером альтернативных признаков. И таких признаков великое множество у каждого вида организмов, которые мы будем скрещивать. Поэтому, мы каждый из них обязаны обозначать разными буквами латинского алфавита.
Теперь нужно знать следующее – в задачах по генетике есть буквы нижнего и верхнего регистра(маленькие и большие). Они обозначают доминантные и рецессивные признаки.
Доминантные признаки – это признаки, которые всегда проявляются и превалируют над рецессивными. Обозначаются буквами верхнего регистра(A, B,C и т.д.) Рецессивные признаки – это признаки, которые проявляются только в гомозиготном состоянии и видны не всегда. Обозначаются буквами нижнего регистра(a, b, c).
Важно! Особи всегда обозначаются не 1 буквой, а двумя. Например, AA, Aa, BB, aa. А гаметы обозначаются 1 буквой, например, A, B, a, b. Почему именно так надо писать? Дело в том, что особи могут быть как гомозиготами, так и гетерозиготами.
Допустим, у двух родителей родился ребенок. Мать имеет карие глаза, отец – голубые глаза, ребенок получился с карими глазами. Получается, в данном случае доминантный признак оттенка глаз – карий, так как именно он проявился у ребенка. Однако, если мать мы запишем в виде AA, а отца в виде aa, то возникает вопрос – а как тогда записать генотип ребенка? Ведь АА у него быть не может, гены отца тоже участвовали в этом скрещивании. Поэтому, ребенок будет иметь генотип Аа – одна аллель(буква) получена от матери, одна от отца. И ребенок имеет цвет глаз карий(фенотип), так как не смотря на наличие рецессивной аллели(а) доминантная всегда проявляется. Теперь запишем непонятные термины. Генотип – это совокупность генов одной особи.
Фенотип – это совокупность признаков одной особи.
Аллель – это различные формы одного и того же гена, которые находятся в гомологичных хромосомах.
Гомозигота – это особь, содержащая одинаковые аллели(AA, aa, BB, bb). Гетерозигота – это особь, содержащая разные аллели(Aa, Bb). Заключение: задачи по генетике не являются сложными, но нужно знать, как расписывать скрещивание, особей, гаметы и поколения получившихся особей.
Следующий урок будет посвящен первому закону Менделя с примерами задач.