Підручник Біологія 9 клас - С. В. Межжерін - Підручники і посібники 2017

Тема 5. ЗАКОНОМІРНОСТІ УСПАДКУВАННЯ ОЗНАК

§ 30. Генетична термінологія та символіка

Терміни й поняття: ген, локус, алель, домінантний алель, рецесивний алель, гомозигота, гетерозигота, геном, генотип, фенотип, гібрид.

Ген, локус, алель та інші основні поняття генетики. Як уже зазначалося, предметом вивчення генетики як науки є закономірності успадкування ознак і властивостей організму. Спадкові властивості організму передаються в процесі розмноження. За статевого розмноження спадкову інформацію несуть статеві клітини, за безстатевого — соматичні, однак і в тому, і в іншому випадку носіями спадкової інформації є гени, або, як їх ще називають, одиниці спадковості. Ген — це стрижневе поняття генетики. Кожен ген розташований у певній хромосомі, де займає чітко визначене місце (іл. 30.1). Місце в хромосомі, її ділянка, де розташований конкретний ген, має назву локус (від лат. локус — місце, ділянка).

Кожна соматична клітина організму містить диплоїдний набір хромосом (він позначається 2n, де n — число хромосом у гаплоїдному наборі), причому всі хромосоми попарні.

Гени, що впливають на різний прояв тієї самої ознаки (жовте й зелене забарвлення насіння гороху, блакитні та карі очі людини, білі та червоні пелюстки в маку-самосійки) і розташовані в однакових локусах парних (гомологічних) хромосом, називають алельними генами, або алелями (від грец. аллелон — взаємний). Різні алелі гена розташовуються в тих самих локусах гомологічних хромосом. Хромосома може містити лише один алель будь-якого гену.

У кожній парі гомологічних хромосом одна — батьківська, друга — материнська. Відповідно, один алель кожного гена потомство одержує від батька, другий — від матері.

Алельний стан генів завжди альтернативний, тобто алелі мають різні й часто протилежні властивості.

Наприклад, колір пелюсток білий або червоний, людина нормальна на зріст або карлик, кіт рудий або чорний — усі ці ознаки визначаються різними алелями того самого гена (іл. 30.2). До того ж один алель сильніший за другий. Тобто якщо в однієї особини наявні два алелі — зовні буде проявлятися лише один з них, більш сильний. Такий алель називають домінантним (від лат. домінантіс — панівний). Він пригнічує прояв другого

Іл. 30.1. Однакове розміщення локусів у парних хромосомах

Іл. 30.2. Руде або чорне забарвлення котів зумовлене дією алельних генів

Іл. 30.3. Гени, що визначають карий колір очей (а), домінують над алелями, що визначають блакитний чи сірий колір (б)

алеля того самого гена (іл. 30.3). Більш «слабкий» алель, який пригнічується, називають рецесивним (від лат. рецессус — відступ).

В обох гомологічних хромосомах можуть міститися однакові (обидва домінантні або обидва рецесивні) алелі гена. Такий організм називають гомозиготним (від лат. голю — однаковий і зигота). Зрозуміло, що зовні буде проявлятися та єдина ознака, яку визначають ці алелі. Але різні алелі одного гена можуть міститися в інший спосіб: в одній хромосомі — домінантний алель, у другій — рецесивний. Такий організм називають гетерозиготним (від лат. гетеро — різний і зигота). У цьому випадку зовні буде проявлятися «сильний» ген, що визначає домінантну ознаку.

Алельні гени в гомозиготному чи гетерозиготному стані становлять генотип, відповідно гомозиготний чи гетерозиготний Також генотипом називають усю сукупність генів, властивих даній особині. Сукупність ознак і властивостей організму, які є наслідком прояву генотипу, має назву фенотип (від грец. файно — являю і тип).

Таким чином, фенотип може бути певного генотипу (зелений колір очей, або низький зріст, або весь загальний вигляд особини, наприклад, високий блондин із синіми очима, курносим носом, широким обличчям і пухлими губами).

Разом з тим, у генетиці часто використовують ще один близький за своїм значенням до поняття «генотип» термін — геном (від. англ. genome) — генетичний матеріал повного гаплоїдного набору хромосом організму. У чому ж відмінність між термінами «геном» і «генотип»? Річ у тім, що ДНК живих організмів, крім генів, містить і додаткові ділянки, які виконують інші різноманітні функції, а значення деяких з них навіть і зараз залишається загадковим.

Вплив середовища на успадкування або прояв ознак. На формування ознак впливає не лише генотип організму, але й навколишнє середовище, у якому цей організм формується. Деякі ознаки зовсім не піддаються впливу навколишнього середовища й залежать лише від генетичного коду: наприклад, група крові людини не зміниться під впливом того, у яких умовах формувався організм. Однак прояв більшості ознак організму піддається впливу навколишнього середовища. Наприклад, якщо людина генетично визначена високою і кремезною, але в процесі формування його організму не вистачати поживних речовин чи мікроелементів, то сформується квола людина середнього зросту.

Символіка, яку використовують у генетиці. Як ми вже дізналися з попереднього параграфа, основним у генетиці був і залишається гібридологічний метод. Це пов'язано з тим, що головним питанням генетики є механізми передачі ознак батьківських форм своєму потомству, а дослідити їх можна перш за все за допомогою саме цього методу.

Не всяке схрещування в генетиці прийнято називати гібридизацією, а лише таке, у якому особини, що схрещуються, чітко відрізняються за своїми генотипами. Потомство, що буде отримане від таких схрещувань, називають гібридним (від лат. гібріда — помісь), а окремі особини — гібридами.

Для запису результатів схрещувань у генетиці використовують спеціальні символи. Гени однієї алельної пари, позначають однією буквою латинського алфавіту, причому домінантні алелі позначають великою літерою, наприклад А, а рецесивні малою — а. Таким чином, запис АА означатиме, що це гомозиготний генотип (організм за цією ознакою), що містить два домінантні алелі гена «А». Запис аа — гомозиготний генотип (організм), що містить два рецесивні алелі цього ж гену. Запис Аа — це гетерозиготний генотип (організм).

Схема схрещування, записана за допомогою символів

Гібриди, що утворилися в результаті схрещування, позначають буквою F (від лат. філії— діти). Перше покоління — F1, друге — F2 і т. д.

Під час утворення гамет у результаті мейозу гомологічні хромосоми (тобто такі, у яких відповідно перебувають алельні гени) розходяться в різні гамети. Гомозиготний (АА або аа) організм має два однакові алельні гени, і всі гамети несуть саме цей ген. Гомозиготні особини дають один тип гамет. Гетерозиготний організм має гени А та а й утворює рівне число гамет, які несуть перший і другий ген. Гетерозиготна особина продукує, на відміну від гомозиготної, два типи гамет.

Генетика — наука з чітко прописаною термінологією, вивчаючи яку потрібно визначитися зі змістом головних генетичних понять: ген, локус, алель, генотип, фенотип, гомозигота й гетерозигота. Застосування цих термінів потребує використання спеціальної символіки.

1. Що є одиницею спадковості? 2. Які гени називають алельними? 3. У чому полягає відмінність між поняттями генотип і геном? 4. Яку особину в генетиці називають гібридною, а яку — ні? 5. Що визначає фенотип, а що — генотип? Чому?

· Чому для позначення поняття «одиниця спадковості» використали грецьке слово genos (генос) — рід?

· Чому саме генетика потребує дуже чіткої термінології?





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити