Горох посівної спадкові та неспадкові ознаки. Спосіб зміни спадкових ознак рослин гороху

Горох (рід Pisum L.) відноситься до сімейства бобові-Fabaceae Lindl. (Leguminosae Juss.), Вікові коліна-Vicieac Broil. P. sativum L. sensu amplissimo Govorov – горох посівний – основна зернова бобова культура в нашій країні, яка за площею посіву посідає друге місце у світі (після Китаю). Широке поширення гороху обумовлено високим вмістом білка в зерні (в середньому 20-27%), збалансованістю його амінокислотного складу, добрими смаковими якостямита засвоюваністю, досить високою потенційною врожайністю майже у всіх зонах обробітку.

Горох у цей час згодовують тваринам у вигляді зерна, зеленої маси, сіна. Використовують також для приготування трав'яного борошна, сінажу, силосу, білкововітамінних концентратів. Горох містить усі незамінні амінокислоти. Так, у середньому збирання лізину з 1 га складає: у гороху - 21,7; у ячменю – 6,77; у кукурудзи – 8,16 кг. Виходячи з цього, 1 тонна гороху може збалансувати за білком та амінокислотним складом 5 тонн зерна інших зернових культур, тим самим виключаючи перевитрату кормів при відгодівлі свиней до 45-50%. Зелена маса гороху, прибрана у фазі цвітіння, за поживною цінністю наближається до люцерни, еспарцету, а горохова солома – не поступається сіну середньої якості. Значне місце займає Горох та у овочевому господарстві. Незрілі боби та зелений горошоквживають у свіжому та консервованому вигляді. Крім того, горох завдяки азотфіксуючій здатності є одним з кращих попередників майже для всіх культур. Після нього в грунті залишається до 100 кг/га зв'язаного, доступного азоту, що дуже важливо в біологізації землеробства. Це прекрасна культура, що парозаймає, її можна широко використовувати в якості зеленого добрива.

Горох – основна зернобобова культура Росії. Вирощується на площі 1-1,2 млн. га, на частку його припадає 82% усіх посівів зернобобових культур. Основні посіви зосереджені Центрально-чорноземної зоні, на Північному Кавказі. У Ростовській області його посіви становлять 10-15 тис. га, приблизно в 10-15 разів менше, ніж у доперебудовний час. Пов'язано це насамперед із скороченням тваринництва у регіоні. В даний час в Южному Федеральному Окрузіна 2011 рік допущено до використання 12 сортів гороху. Найбільш поширені з них вусаті форми: Аксайський вусатий 5; Аксайський вусатий 7; Аксайський вусатий 10; Приазовський (ДНДІІСГ), Флагман (Самарський НДІСГ), Легіон (Краснодарський НДІСГ) з потенційною врожайністю до 4,0-4,5 т/га.

Горох посівний є важливою сільськогосподарською культурою та зручною моделлю для генетичних досліджень. Горох вирощується як продовольча та як кормова культура. Головними проблемами вирощування гороху як виробничої культури вважаються відносно низький і мінливий урожай, а також труднощі, що виникають при збиранні врожаю. Значний морфологічний поліморфізм гороху забезпечив достатньо маркерів для перших генетичних досліджень і заклав основи побудови перших генетичних карт.

В даний час опубліковано карти хромосом гороху, що містять молекулярні маркери. Завдяки використанню загальних маркерів вдалося створити "консенсусну" карту хромосом, що об'єднала морфологічні та молекулярні локуси. Невелика кількість робіт з картування QTL із застосуванням вивчення маси насіння, висоти та числа вузлів та стійкості до хвороб. Однак детальна карта хромосом гороху ще не створена, і потрібен додатковий пошук нових морфологічних та молекулярних маркерів та їх локалізація.

Ціль курсової роботи:

1. Вивчення успадкування кількісних ознак у гібридів гороху F 5 від схрещування Аксайський вусатий 10 ч Сармат

2. Формування навичок з аналізу успадкування кількісних ознак гороху посівного в гібридних популяціях, що розщеплюються, що необхідно в селекційній роботі.

1. Провести генетичний аналіз кількісних ознак гібридів гороху F5.

2. Подати результати проведеного аналізу як таблиць, графіків і тексту, у якому описуються отримані закономірності.

3. Встановити характер розщеплення, силу та кількість генів, які відповідають за конкретні ознаки.

успадкування кількісна ознака горох

Початок вивчення генетики гороху було покладено знаменитими дослідами Менделя, і з того часу роботи у цьому напрямі інтенсивно ведуться у багатьох країнах світу. Горох - дуже зручний генетичний об'єкт, оскільки це суворий самозапилювач з добре помітними морфологічними ознаками, до того ж має невелику кількість хромосом (2 n=14), яким відповідає 7 груп зчеплення.

На цей час у гороху вивчено понад 200 генів з 400 алелями. Понад 160 генів нанесено на хромосомну картку. Велика заслуга у створенні приватної генетики гороху належить шведському вченому X. Лампрехту.

Стебло. Фасціація стебла обумовлена рецесивними алелями fа та fas. Рослини з генотипами FaFas, Fafas та faFas мають звичайне стебло.

Довжина стебла залежить від впливу багатьох генів. Одні з них контролюють довжину міжвузлів, інші – кількість вузлів на стеблі. У практичній селекційній роботі доцільно розглядати довжину стебла як полігенну ознаку та користуватися відповідними формулами кількісної генетики.

Час початку цвітіння сорту залежить від того, на якому вузлі утворюється перша квітка. Рослини з домінантним алелем Lf пізньостиглими, перша квітка у них утворюється на 12-14-му вузлі, форми з рецесивним алелем lf утворюють нижні квітки на 9-11-му вузлі. Розгалуження стебла визначається генами Fr та Fru. На рослинах з генотипом FrFru утворюється від однієї до чотирьох гілок, а з frfru – від 5 до 10 гілок. Гени Frfru та frFru мають рослини проміжного типу. Встановлено плейотропну дію гена fru – рослини з цим геном більш низькорослі, скоростиглі та менш продуктивні.

Аркуш і прилисток. Тин листа обумовлений дією кількох генів. Число листочків у парноперистому листі визначається геном Up. Домінантний аллель обумовлює 2-3 пари, рецесивний – одну пару листочків. Непарноперистий лист типу акація утворюється під час переходу Tl в рецесивну форму. Рецесивний аллель af викликає утворення безлисткового («вусатого») листа.

Суцвіття. Особливий інтереспри селекції гороху становлять багатоквіткові форми. Число квіток на квітконосі контролюється двома генами – Fn та Fna. У домінантному стані обидва гени зумовлюють появу суцвіть лише з однією квіткою. Форми з генотипами Fnfna та fnFna мають парні квіти. Багатоквіткові форми (fnfna) утворюють 3 і більше квіток. Число бобів на плодоносі залежить також від гена Pn, але він у рецесивному стані впливає не на формування, а на опадіння квіток, що вже утворилися. Довжина квітконоса визначається факторами Pr та Prе. Домінують довгі квітконоси.

Квітка. Забарвлення віночка залежить насамперед від гена А, який у домінантному стані обумовлює пурпурове забарвлення пелюсток. Рецесивний алель викликає біле забарвлення віночка і відсутність антоціана в інших частинах рослини. На фарбування пелюсток впливають і інші гени. Фертильність квіток обумовлена генами Мs1, Мs2 та Ster. Рецесивний аллель ms1 порушує мейоз у ранній профазі, - у пізніх фазах. Ген ms2 викликає жіночу стерильність. Великі квітиутворюються під впливом гена Рafl, рецесив (pafl) зумовлює дрібні квіти.

Плід. Форма боба залежить від генів Соn, Со, N, Ср. При цьому генотипи СоnСоСрN, СоnсоСрN, соnСоСрn, соnСосрn, соnсоСрn, соnсосрn визначають прямі боби; соnСоСpN, соnСосрN, соnсосрN- злегка вигнуті; СоnСоСрn, СоnСосрn і Соnсосрn - вигнуті. Вигнуті боби мають більше сім'ячок, ніж прямі. При поєднанні гена Вt з N утворюється тупа верхівка боба, при поєднанні btn, btN і Вtn - гостра.

Пергаментний шар у стулках боба розвивається у присутності домінантних генів Р та V. У таких рослин боби при дозріванні сильно розтріскуються. Генотип pV зумовлює утворення пергаментного шару як тонких тяжів, Pv - як невеликих плям. Форми з pv позбавлені пергаментного шару (цукрові боби). Загальна товщина стулок залежить від гена N. При рецесивному алелі цей показник збільшується на 50-80%.

Розмір боба залежить від кількох генів: при рецесивних алелях laf, te та ten зменшується ширина, у присутності алелі lt збільшується. Ген Miv впливає на розташування семяпочок у бобі: при рецесивному алелі вони розташовуються більш тісно.

МІНІСТЕРСТВО СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА РФ

ФЕДЕРАЛЬНА ДЕРЖАВНА БЮДЖЕТНА ОСВІТАЛЬНА УСТАНОВА

ВИЩОЇ ПРОФЕСІЙНОЇ ОСВІТИ

"АЗОВО-ЧОРНОМОРСЬКА ДЕРЖАВНА АГРОІНЖЕНЕРНА АКАДЕМІЯ"

Кафедра: "Селекції та генетики с. х. культур"

КУРСОВА РОБОТА

ЗА ГЕНЕТИКОЮ ПОПУЛЯЦІЙ І КІЛЬКІСНИХ ОЗНАКІВ

Тема: "Аналіз наслідування кількісних ознак у гібридів гороху"

Виконав: студент КСГ-31

Моісеєнко І. В.

Перевірив: к. с. - х. н., доцент

Костильова Л. М.

Зерноград 2012

Вступ

1. Літературний огляд

1.1 Ботанічний опис

1.2 Генетика гороху

3. Результати досліджень

3.1 Кількість бобів

3.2 Маса зерен із рослини

4. Висновки

Список литературы

Програми

Вступ

Горох (рід Pisum L.) відноситься до сімейства бобові-Fabaceae Lindl. (Leguminosae Juss.), Вікові коліна-Vicieac Broil. P. sativum L. sensu amplissimo Govorov – горох посівний – основна зернова бобова культура в нашій країні, яка за площею посіву посідає друге місце у світі (після Китаю). Широке поширення гороху обумовлено високим вмістом білка в зерні (в середньому 20-27%), збалансованістю його амінокислотного складу, хорошими смаковими якостями та засвоюваністю, досить високою потенційною врожайністю майже у всіх зонах вирощування.

Горох у цей час згодовують тваринам у вигляді зерна, зеленої маси, сіна. Використовують також для приготування трав'яного борошна, сінажу, силосу, білкововітамінних концентратів. Горох містить усі незамінні амінокислоти. Так, у середньому збирання лізину з 1 га складає: у гороху - 21,7; у ячменю – 6,77; у кукурудзи – 8,16 кг. Виходячи з цього, 1 тонна гороху може збалансувати за білком та амінокислотним складом 5 тонн зерна інших зернових культур, тим самим виключаючи перевитрату кормів при відгодівлі свиней до 45-50%. Зелена маса гороху, прибрана у фазі цвітіння, за поживною цінністю наближається до люцерни, еспарцету, а горохова солома – не поступається сіну середньої якості. Значне місце займає Горох та у овочевому господарстві. Незрілі боби та зелений горошок вживають у свіжому та консервованому вигляді. Крім того, горох, завдяки азотфіксуючій здатності, є одним з кращих попередників майже для всіх культур. Після нього в грунті залишається до 100 кг/га зв'язаного, доступного азоту, що дуже важливо в біологізації землеробства. Це прекрасна культура, що парозаймає, її можна широко використовувати в якості зеленого добрива.

Горох – основна зернобобова культура Росії. Вирощується на площі 1-1,2 млн. га, на частку його припадає 82% усіх посівів зернобобових культур. Основні посіви зосереджені Центрально-чорноземної зоні, на Північному Кавказі. У Ростовській області його посіви становлять 10-15 тис. га, приблизно в 10-15 разів менше, ніж у доперебудовний час. Пов'язано це насамперед із скороченням тваринництва у регіоні. В даний час в Південному Федеральному Окрузі на 2011 рік допущено до використання 12 сортів гороху. Найбільш поширені з них вусаті форми: Аксайський вусатий 5; Аксайський вусатий 7; Аксайський вусатий 10; Приазовський (ДЗНДІСГ), Флагман (Самарський НДІСГ), Легіон (Краснодарський НДІСГ) з потенційною врожайністю до 4,0-4,5 т/га.

Ціль курсової роботи:

Вивчення наслідування кількісних ознак у гібридів гороху F 5Сармат

Формування навичок з аналізу успадкування кількісних ознак гороху посівного в гібридних популяціях, що розщеплюються, що необхідно в селекційній роботі.

Провести генетичний аналіз кількісних ознак гібридів гороху F5 .

Подати результати проведеного аналізу як таблиць, графіків і тексту, у якому описуються отримані закономірності.

Встановити характер розщеплення, силу та кількість генів, які відповідають за конкретні ознаки.

успадкування кількісна ознака горох

1. Літературний огляд

1.1 Ботанічний опис

Рослини гороху посівного мають неясно чотиригранне порожнисте стебло, простий або фасційований у так званих штамбових форм. По висоті стебла розрізняють карликові (менше 40см), напівкарликові (41-80см), середньорослі (81-150 см) та високорослі (151-300 см) форми. Розгалуження стебла буває двох типів: у основи і пазушне вздовж стебла.

Листя зазвичай парноперисті з 1-3 парами листочків, що закінчуються вусиками, але бувають непарноперисті з 7-15 листочками без вусиків, багаторазово непарноперисті, є також форми тільки з вусиками (без листочків). Прилистки напівсерцеподібні, як правило, більші за листочки. Стебла, листя, прилистки та боби зазвичай покриті восковим нальотом.

Суцвіття пазушне та у більшості форм складається з 1-2 квіток. Але є зразки, які за сприятливих умов дають до 11 квіток на квітконосі. У штамбових форм квітконоси зосереджені у верхній частині стебла, утворюючи хибну парасольку.

Квітки різної величини, метеликові. Забарвлення віночка біле, пурпурове, брудно-фіолетове, рожеве, кармазинове (рудувато-червоне). При цьому у пофарбованих квіток крила нерідко мають інтенсивніший відтінок, ніж вітрило. Тичинки двобратні (9 зрослих і 1 вільна), маточка одна - вигнута, з волосками на рильці.

Боби циліндричні, різної форми: прямі, вигнуті, шаблеподібні, серпоподібні, чіткоподібні, мечоподібні. Верхівка боба тупа або гостра, іноді відтягнута.

Довжина боба-3-15 см. У кожному бобі 3-8, іноді до 10 насінин різної величини (вага 1000 насінин від 40 до 450 г). За формою насіння може бути округлим, овальним, округло-незграбним, здавленим; поверхня-з вдавлинами, гладка, зморшкувата. Забарвлення насіння жовте, жовто-рожеве, зелене, сизо-зелене, буре однотонне або з фіолетовою крапчастістю, волохатістю або мармуровим темно-фіолетовим, майже чорне. Рубчик світлий, бурий чи чорний.

1.2 Генетика гороху

Початок вивчення генетики гороху було покладено знаменитими дослідами Менделя, і з того часу роботи у цьому напрямі інтенсивно ведуться у багатьох країнах світу. Горох - дуже зручний генетичний об'єкт, оскільки це строгий самозапилювач з добре помітними морфологічними ознаками, до того ж має невелику кількість хромосом (2n=14), яким відповідає 7 груп зчеплення.

Час початку цвітіння сорту залежить від того, на якому вузлі утворюється перша квітка. Рослини з домінантним алелем Lf пізньостиглими, перша квітка у них утворюється на 12-14-му вузлі, форми з рецесивним алелем lf утворюють нижні квітки на 9-11-му вузлі. Розгалуження стебла визначається генами Fr та Fru. На рослинах з генотипом FrFru утворюється від однієї до чотирьох гілок, а з frfru – від 5 до 10 гілок. Гени Frfru та frFru мають рослини проміжного типу. Встановлено плейотропну дію гена fru-рослини з цим геном більш низькорослими, скоростиглими і менш продуктивними.

Суцвіття. Особливий інтерес при селекції гороху мають багатоквіткові форми. Число квіток на квітконосі контролюється двома генами - Fn та Fna. У домінантному стані обидва гени зумовлюють появу суцвіть лише з однією квіткою. Форми з генотипами Fnfna та fnFna мають парні квіти. Багатоквіткові форми (fnfna) утворюють 3 і більше квіток. Число бобів на плодоносі залежить також від гена Pn, але він у рецесивному стані впливає не на формування, а на опадіння квіток, що вже утворилися. Довжина квітконоса визначається факторами Pr та Prе. Домінують довгі квітконоси.

Квітка. Забарвлення віночка залежить насамперед від гена А, який у домінантному стані обумовлює пурпурове забарвлення пелюсток. Рецесивний алель викликає біле забарвлення віночка і відсутність антоціана в інших частинах рослини. На фарбування пелюсток впливають і інші гени. Фертильність квіток обумовлена генами Мs1, Мs2 та Ster. Рецесивний аллель ms1 порушує мейоз у ранній профазі, в пізніх фазах. Ген ms2 викликає жіночу стерильність. Великі квітки утворюються під впливом гена Рafl, рецесив (pafl) зумовлює дрібні квітки.

Плід. Форма боба залежить від генів Соn, Со, N, Ср. При цьому генотипи СоnСоСрN, СоnсоСрN, соnСоСрn, соnСосрn, соnсоСрn, соnсосрn визначають прямі боби; соnСоСpN, соnСосрN, соnсосрN-злегка вигнуті; СоnСоСрn, СоnСосрn і Соnсосрn-вигнуті. Вигнуті боби мають більше сім'ячок, ніж прямі. При поєднанні гена Вt з N утворюється тупа верхівка боба, при поєднанні btn, btN і Вtn-гостра.

Пергаментний шар у стулках боба розвивається у присутності домінантних генів Р та V. У таких рослин боби при дозріванні сильно розтріскуються. p align="justify"> Генотип pV обумовлює утворення пергаментного шару у вигляді тонких тяжів, Pv-у вигляді невеликих плям. Форми з pv позбавлені пергаментного шару (цукрові боби). Загальна товщина стулок залежить від гена N. При рецесивному алелі цей показник збільшується на 50-80%.

2. Матеріал та методика досліджень

Матеріалом для дослідження послужили гібридні популяції гороху посівного F 5, отримані від схрещування Аксайський вусатий 10 × Сармат. Посів гібридного насіння проводився на досвідчених ділянках УОФГ АЧГАА вручну.

В результаті були проведені виміри висоти рослин, підраховано кількість міжвузлів, довжина кожного міжвузля, кількість бобів, кількість зерен у бобі, маса зерен з однієї рослини. Виміри проводилися з допомогою мірної лінійки, обчислення маси зерен - з допомогою лабораторних терезів.

Під час первинного аналізу дані заносилися до програми MS Excel.

Подальший аналіз даних проводився за допомогою програми "Поліген А" за методикою Мережко А. Ф, 1984

3. Результати досліджень

3.1 Кількість бобів

Як батько з мінімальним значенням ознаки було взято сорт Сармат, середнє значення становить 4,24 боба. Чисельність вибірки становить 21 рослина. Середнє значення ознаки у батька з максимальним значенням становить 5,2 боби, чисельність вибірки 20 рослин. Чисельність вибірки гібриду становить 550 рослин.

Батьківські форми різняться на 1 боб. Середнє значення ознаки у гібрида виходить за межі значень батьківських форм, але ближче до меншого батька. Отже, спостерігається домінування меншого значення ознаки. Показник домінування (HP) дорівнює – 1,442.

Мал. 1. Крива розподілу частот кількості бобів у батьків та гібридів.

Графік має правосторонню асиметрію та тривершинність. (Рис.1.)

Розщеплення 3: 1, тобто. за моногібридною схемою. Сила гена становить 1 боб.

3.2 Маса зерен із рослини

Як батько з мінімальним значенням ознаки було взято сорт Сармат, середнє значення становить 4,05 р. Середнє значення ознаки в батька з максимальним значенням становить 4,94 р.

Мал. 2. Крива розподілу частот маси зерен із рослини у батьків та гібридів.

Батьківські форми та гібрид мали однакові значенняа вершини кривих розподілу розташовувалися в одному класі. (Рис.2.)

Це свідчить про відсутність генетичних відмінностей за цією ознакою між батьківськими особами та гібридом. Показник домінування (hp) дорівнює – 1,975, тобто. спостерігається домінування меншого значення ознаки та гібридна депресія.

3.3 Кількість зерен із рослини

Як батько з мінімальним значенням ознаки було взято сорт Аксайский вусатий 10, середнє значення становить 17,7 зерен. Середнє значення ознаки в батьків з максимальним значенням становить 18,19 зерен.

Батьківські форми різняться на ½ зерна. Середнє значення ознаки у гібрида виходить за межі значень батьківських форм, але ближче до меншого батька. Отже, спостерігається домінування меншого значення ознаки. Показник домінування (HP) дорівнює - 11,3.

Рис.3. Крива розподілу частот кількості зерен із рослини у батьків та гібриду.

Графік має правосторонню асиметрію. (Рис.3.) Розщеплення відбувається за моногібридною схемою.

4. Висновки

1. За виконання курсової роботи було проведено генетичний аналіз кількісних ознак гібридів гороху F 5від схрещування Аксайський вусатий 10 × Сармат.

В результаті проведеного генетичного аналізу кількісних ознак отримано такі результати:

А) За ознакою кількість бобів батьківські форми різняться на 1 боб, спостерігається домінування меншого значення ознаки. Показник домінування (hp) дорівнює – 1,442. Розщеплення 3: 1, тобто. за моногібридною схемою. Сила гена становить 1 боб.

Б) За ознакою маса зерен з рослини батьківські форми та гібрид мали однакові значення, а вершини кривих розподілу розташовувалися в одному класі, генетичні відмінності за даною ознакою між батьківськими особинами та гібридом відсутні. Показник домінування (hp) дорівнює – 1,975.

В) Батьківські форми різняться на ½ зерна. Середнє значення ознаки у гібрида виходить за межі значень батьківських форм, але ближче до меншого батька. Отже, спостерігається домінування меншого значення ознаки. Показник домінування (HP) дорівнює - 11,3. Графік має правосторонню асиметрію. (Рис.3.) Розщеплення відбувається за моногібридною схемою.

В результаті виконання курсової роботи було досягнуто всі поставлені цілі та завдання.

Список литературы

1. Гужов Ю.Л. та ін, Селекція та насінництво культурних рослин, // М.: Агропромиздат, 2004 , 463 с.

Гужов Ю.Л., Закономірності варіювання кількісних ознак у гороху, обумовленого модифікаціями та генотипними відмінностями, Генетика, 2000р, т.18, с.283-291.

3. Інтернет-ресурси:<#"center">Програми

Додаток 1

Кількість бобів

Статистичні параметри батьківських форм і гібрида F2ПараметриPminPmaxF2Кількість вибірки - n2120550Середнє значення вибірки - X4,245, 204,03Середнє квадратичне відхилення - Sx0,9951,7651,691Помилка вибіркової середньої 0,2170,3950,072Коефіцієнт варіації - Cv%23,4833,9542,00Максимальна варіанта - Max6,09,09,0Мінімальна варіанта - Min3,03,01,0Нижній довірчий інтервал - X-3Sx1,3-0,1 ,0Верхній довірчий інтервал - X+3Sx7,210,59,1Показник домінування у F2-1,442

Частоти варіант (у % і числах) у класах із середніми значеннями: 0,21,73,14,66,07,58,9Сармат 0,00,023,861,914,30,00,0F20,018,220,944,08,76,51,6А. Ус.100,00,015,045,020,015,05,0

Додаток 2

Маса зерен із рослини

Статистичні параметри батьківських форм і гібрида F2ПараметриPminPmaxF2Кількість вибірки - n2120555Середнє значення вибірки - X4,054,923,62Середнє квадратичне відхилення - Sx0,8282,2662,377Помилка вибіркової середньої 0,1810,5070,101Коефіцієнт варіації - Cv%20,4746,0365,68Максимальна варіанта - Max5,311,110,5Мінімальна варіанта - Min2,42,10,0Нижній довірчий інтервал - X-3Sx1,5-1 довірчий інтервал - X+3Sx6,511,710,8 Показник домінування у F2-1,975

Частоти варіант (у % та числах) у класах із середніми значеннями: 0,72,44,05,77,39,010,612,313,9Сармат0,019,061,919,00,00,00,00,00,0F29,921,827,4 90,20,4Акс. Вусат 100,020,045,020,05,05,05,00,00,0

Додаток 3

Кількість зерен із рослини

Статистичні параметри батьківських форм і гібрида F2ПараметриPminPmaxF2Кількість вибірки - n2021550Середнє значення вибірки - X17,7018, 1915,17Середнє квадратичне відхилення - Sx8,5233,8688,449Помилка. 1,9060,8440,360Коефіцієнт варіації - Cv%48,1521,2655,69Максимальна варіанта - Max41,025,067,0Мінімальна варіанта - Min7,012,00,0Нижній довірчий інтервал - X-3Sx-7, довірчий інтервал - X+3Sx43,329,840,5 Показник домінування у F2-11,305

Частоти варіант (у % і числах) у класах із середніми значеннями: 2,99,315,622,028,434,841,247,553,9Акс. Вусат 100,035,035,015,010,00,05,00,00,0F214,227,528,020,06,22,21,10,20,2Сармат0,04,852,442,90,00,00,00

Репетиторство

Потрібна допомога з вивчення якоїсь теми?

Наші фахівці проконсультують або нададуть репетиторські послуги з цікавої для вас тематики.
Надішліть заявкуіз зазначенням теми прямо зараз, щоб дізнатися про можливість отримання консультації.

Подумайте!

Запитання

1. Які хромосоми називають статевими?

2. Що таке аутосоми?

3. Що таке гомогаметна та гетерогаметна підлога?

4. Коли відбувається генетичне визначення статі в людини і що зумовлено?

5. Які вам відомі механізми визначення статі? Наведіть приклади.

6. Поясніть, що таке спадкування, зчеплене зі статтю.

7. Як успадковується дальтонізм? Яке відчуття кольору буде у дітей, мати яких - дальтонік, а батько має нормальний зір?

Поясніть із позиції генетики, чому серед чоловіків набагато більше дальтоніків, ніж серед жінок.

Мінливість- одна з найважливіших властивостей живого, здатність живих організмів існувати в різних формах, набувати нових ознак і властивостей. Розрізняють два види мінливості: неспадкова(фенотипова, або модифікаційна) та спадкова(генотипова).

■ Неспадкова (модифікаційна) мінливість.Цей вид мінливості є процесом появи нових ознак під впливом факторів. зовнішнього середовища, які не зачіпають генотип. Отже, видозміни ознак, що виникають при цьому, - модифікації - у спадок не передаються. Два однояйцеві (монозиготні) близнюки, які мають абсолютно однакові генотипи, але волею долі виросли в різних умовах, можуть сильно відрізнятися один від одного. Класичним прикладом, що доводить вплив довкілля в розвитку ознак, є стрелолист. У цієї рослини розвивається три види листя залежно від умов зростання - на повітрі, в товщі води або на поверхні.

Під впливом температури навколишнього середовищазмінюється фарбування вовни гімалайського кролика. Ембріон, розвиваючись в утробі матері, знаходиться в умовах підвищеної температури, яка руйнує фермент, необхідний для фарбування вовни, тому кролики народжуються білими. Незабаром після народження окремі частини тіла, що виступають (ніс, кінчики вух і хвоста) починають темніти, тому що там температура нижче, ніж в інших місцях, і фермент не руйнується. Якщо вищипати ділянку білої вовни та охолодити шкіру, на цьому місці виросте чорна вовна.

У подібних умовах середовища у генетично близьких організмів модифікаційна мінливість має груповий характер, наприклад, літній періоду більшості людей під впливом УФ-променів у шкірі відкладається захисний пігмент – меланін, люди засмагають.

В одного і того ж виду організмів під впливом умов довкілля мінливість різних ознак може бути абсолютно різною. Наприклад, у великого рогатої худобиудой молока, маса, плодючість дуже сильно залежать від умов годівлі та вмісту, а, наприклад, жирність молока під впливом зовнішніх умовзмінюється дуже мало. Прояви модифікаційної мінливості кожної ознаки обмежені своєю нормою реакції. Норма реакції- це межі, в яких можлива зміна ознаки даного генотипу. На відміну від модифікаційної мінливості норма реакції успадковується, і її межі різні для різних ознакта в окремих індивідів. Найбільш вузька норма реакції характерна для ознак, які забезпечують життєво важливі якості організму.

Завдяки тому, що більшість модифікацій мають пристосувальне значення, вони сприяють адаптації - пристосуванню організму в межах норми реакції до існування в умовах, що змінюються.

■ Спадкова (генотипова) мінливість. Цей вид мінливості пов'язаний із змінами генотипу, і ознаки, набуті внаслідок цього, передаються у спадок наступним поколінням. Існує дві форми генотипічної мінливості: комбінативна та мутаційна.

Комбінативна мінливістьполягає у появі нових ознак у результаті утворення інших комбінацій генів батьків у генотипах нащадків. В основі цього виду мінливості лежить незалежна розбіжність гомологічних хромосом у першому мейотичному розподілі, випадкова зустрічгамет в однієї і тієї ж батьківської пари при заплідненні та випадковий підбір батьківських пар. Також призводить до перерекомбінації генетичного матеріалу і підвищує мінливість обмін ділянками гомологічних хромосом, що відбувається в першій профазі мейозу. Таким чином, у процесі комбінативної мінливості структура генів і хромосом не змінюється, проте нові поєднання алелів призводять до утворення нових генотипів і, як наслідок, до появи нащадків з новими фенотипами.

Мутаційна мінливістьвиявляється у появі нових якостей організму в результаті утворення мутацій. Вперше термін «мутація» запровадив 1901 р. голландський ботанік Гуго де Фріз. Згідно сучасним уявленняммутації - це раптові природні або викликані штучно успадковані зміни генетичного матеріалу, що призводять до зміни тих чи інших ознак фенотипу і властивостей організму. Мутації мають ненаправлений, т. е. випадковий, характером і є найважливішим джерелом спадкових змін, без яких неможлива еволюція організмів. Наприкінці XVIII ст. в Америці народилася вівця з укороченими кінцівками, що дала початок новій анконській породі. У Швеції на початку XX ст. на звірівницькій фермі народилася нірка з платиновим забарвленням хутра. Величезна різноманітність ознак У собак та котів - це результат мутаційної мінливості. Мутації виникають стрибкоподібно, як нові якісні зміни: з остистої пшениці утворилася безоста, у дрозофіли з'явилися короткі крила і смугоподібні очі, у кроликів з природного забарвлення агуті в результаті мутацій виникло біле, коричневе, чорне забарвлення.

За місцем виникнення розрізняють соматичні та генеративні мутації. Соматичні мутаціївиникають у клітинах тіла та не передаються при статевому розмноженні наступним поколінням. Прикладами таких мутацій є пігментні плямита бородавки шкіри. Генеративні мутаціїз'являються у статевих клітинах і передаються у спадок.

За рівнем зміни генетичного матеріалу розрізняють генні, хромосомні та геномні мутації. Генні мутаціївикликають зміни в окремих генах, порушуючи порядок нуклеотидів у ланцюзі ДНК, що призводить до синтезу зміненого білка.

Хромосомні мутаціїторкаються значної ділянки хромосоми, призводячи до порушення функціонування відразу багатьох генів. Окремий фрагмент хромосоми може подвоїтися або загубитися, що викликає серйозні порушення в роботі організму, аж до загибелі ембріона ранніх стадіяхрозвитку.

Геномні мутаціїпризводять до зміни числа хромосом внаслідок порушень розбіжності хромосом у поділах мейозу. Відсутність хромосоми чи наявність зайвої призводить до несприятливих наслідків. Найбільш відомим прикладом геномної мутації є синдром Дауна, порушення розвитку, яке виникає за появи зайвої 21-ї хромосоми. У таких людей загальна кількість хромосом дорівнює 47.

У найпростіших і рослин часто спостерігається збільшення числа хромосом, кратне гаплоїдному набору. Така зміна хромосомного набору має назву поліплоїдія. Виникнення поліплоїдів пов'язане, зокрема, з нерозбіжністю гомологічних хромосом у мейозі, внаслідок чого у диплоїдних організмів можуть утворюватися не гаплоїдні, а диплоїдні гамети.

Мутагенні фактори. Здатність мутувати - це одна з властивостей генів, тому мутації можуть виникати у всіх організмів. Одні мутації несумісні з життям, і ембріон, що їх отримав, гине ще в утробі матері, інші викликають стійкі зміни ознак, різною мірою значущі для життєдіяльності особини. У звичайних умовахчастота мутування окремого гена надзвичайно мала (10 -5), але існують фактори середовища, що значно збільшують цю величину, викликаючи незворотні порушення у структурі генів та хромосом. Чинники, вплив яких живі організми призводить до збільшення кількості мутацій, називають мутагенними чинниками чи мутагенами.

Усі мутагенні фактори можна поділити на три групи.

Фізичними мутагенамиє всі види іонізуючих випромінювань (промені, рентгенівські промені), ультрафіолетове випромінювання, висока і низька температури.

Хімічні мутагени- це аналоги нуклеїнових кислот, перекису, солі важких металів (свинцю, ртуті), азотиста кислота та деякі інші речовини. Багато з цих сполук викликають порушення редуплікації ДНК. Мутагенну дію надають речовини, що використовуються в сільському господарствідля боротьби зі шкідниками та бур'янами (пестициди та гербіциди), відходи промислових підприємств, окремі харчові барвники та консерванти, деякі лікарські препарати, компоненти тютюнового диму

У Росії її та інших країнах світу створено спеціальні лабораторії та інститути, перевіряють на мутагенність дедалі нові синтезовані хімічні сполуки.

Грегор Мендель – основоположник генетики! Коротка Історіяжиття.

22 липня 1822 року – у невеликому селі на території сучасної Чехії народився вчений Г. Мендель, який при хрещенні був названий Йоганном.

У 1843 році Мендель був прийнятий до серпневого монастиря святого Томаша і вибрав орденське ім'я Грегоріус.

У 1854 році Менделю було видано ділянку землі (35х7 м), на якій він навесні вперше посіяв горох.

У 1865 році Мендель виклав результати своїх дослідів у роботі «Досліди над рослинними гібридами» та доповів про неї на засіданні Брюннського товариства природничих наук.

Весною 1868 рокуМенделя було обрано новим абатом августинського монастиря святого Томаша.

У січні 1884 рокувнаслідок тяжкої хвороби серця та нирок засновник генетики Йоганн Грегор Мендель помер.

Горох посівний як об'єкт генетики.

Перші свої досліди Мендель проводив на такій рослині як Горох посівний. Чому саме цей об'єкт він вибрав? Нижче наведені ознаки, якими можна вважати, що обраний об'єкт був вдалим:

- Зручність у культивуванні гороху;

- Самозапилення;

- Чітко виражені ознаки;

- Великі квітки, що добре переносять багаття та захищені від чужого пилку;

- Плодючі гібриди.

Мендель виділив 7 пар альтернативних ознак:

Форма насіння,

Забарвлення шкірки насіння,

Форма бобів

Забарвлення незрілого боба,

Розташування квітки,

Довжина стебла.

Гібридологічний метод Менделя. Закони Менделя за моногібридного схрещування.

Гібридологічний метод – це система схрещувань, що дозволяє простежити закономірності успадкування та зміни ознак у низці поколінь.

Передумови створення способу.

Передумови

Відмінні рисидослідів Менделя

Клітинна теорія (1838-1839 рр.) Т. Шванн, М. Шлейден

Теорія природного відбору (Ч. Дарвін),

Елементи математичної статистикита теорія ймовірності.

Вивчав успадкування окремих альтернативних (взаємовиключних) ознак, тоді як його попередники вивчали спадковість як єдине ціле.

Допускав до схрещування батьківських особин, які є чистими лініями (ГМЗ) із постійним значенням досліджуваних альтернативних ознак. Чистоту ліній неодноразово перевіряв під час аналізуючого схрещування.

Для досліджень вибрав горох посівний, що має кілька пар альтернативних ознак, для яких встановлені Менделем закономірності мали найпростіший вигляд.

Вів суворий кількісний облік гібридів рослин від кожної батьківської пари та за кожною парою контрастних альтернативних ознак, що дало змогу виявити статистичні закономірності.

Моногібридне схрещування – це схрещування особин, що відрізняються за однією парою контрастних альтернативних ознак.

Iзакон Менделя (закон однаковості гібридів першого покоління, закон домінування):

При схрещуванні двох батьківських особин, що відносяться до різних чистих ліній (ГМЗ) і відрізняються по одній парі контрастних альтернативних ознак, всі гібриди першого покоління будуть однакові як генотипу, так і фенотипу.

Наслідки:

1. Домінування- Це явище переважання ознак одного з батьків у гібридів першого покоління. Ознака, що проявляється у гібридів першого покоління називається, домінантною, а пригнічений – рецесивною.

2. Якщо при схрещуванні двох батьківських особин із протилежними ознаками у фенотипі, у їхньому потомстві всі гібриди однакові або однакові, то вихідні батьківські особини були ГМЗ.

3. Гіпотеза чистоти гамет:

Гамети чисті, тому що несуть лише 1 ген (спадковий фактор) з пари. Гібриди отримують обидва спадкові фактори – один від матері, другий – від батька.

IIзакон Менделя (закон розщеплення ознак):

Рецесивна ознака не зникає безвісти, а знаходиться в пригніченому стані у гібридів першого покоління і проявляється у гібридів другого покоління у співвідношенні 3:1.

Наслідки:

1. Розщеплення ознак- Це явище появи в потомстві різних фено-і генотипних класів.

2. Якщо при схрещуванні двох батьківських особин з однаковими ознаками у фенотипі, у потомстві відбулося розщеплення у співвідношенні 3:1, то вихідні особи були ГТЗ.

Цитологічний механізм:

1. Соматичні клітини диплоїдні і містять парні аллельні гени, що відповідають за розвиток кожної пари контрастних ознак.

2. в результаті мейозу в гамети потрапляє 1 ген із кожної пари, т.к. гамети гаплоїдні.

3. при заплідненні відбувається злиття гамет та відновлення диплоїдного набору хромосом (відновлюється парність генів)

Аналізуючий схрещування.

Це схрещування, яке проводиться з метою встановлення генотипу досліджуваної особини з домінантними ознаками у фенотипі.

Для цього досліджувану особину схрещують з рецесивною ГМЗ і за потомством судять про генотип особи, що досліджується:

Взаємодія аллельних генів:

Повне домінування,

Неповне домінування,

Наддомінування,

Кодомінування,

Множинний алелізм.

Взаємодія генів– явище, коли розвиток ознаки відповідає кілька генів (алелей).

Якщо взаємодіють гени однієї алельної пари, така взаємодія називається алельною, а якщо різних алельних пар – неалельною.

ПОВНЕ ДОМІНУВАННЯ - Така взаємодія, при якому 1 ген повністю пригнічує (виключає) дію іншої ознаки.

Механізм:

1. Домінантний аллель у ГТЗ стані забезпечує синтез продуктів достатній для прояву ознаки такої ж якості та інтенсивності, як і у стані домінантної ГМЗ у батьківської форми.

2. Рецесивний аллель або зовсім неактивний, або продукти його активності не взаємодіють із продуктами активності домінантного алелю.

Неповне домінування - Проміжний характер успадкування. Це такий тип взаємодії алельних генів, при якому домінантний ген не повністю пригнічує дію рецесивного гена, внаслідок чого гібриди першого покоління (ГТЗ) мають проміжнийміж батьківськими формамифенотипічний варіант.

При цьому в другому поколінні розщеплення генотипом і фенотипом збігається і дорівнює 1:2:1.

Механізм:

1. Рецесивний аллель не активний.

2. Ступінь активності домінантного алелю є достатнім, щоб забезпечити рівень прояву ознаки, як у домінантної ГМЗ.

КОДОМІНЮВАННЯ - це явище, при якому обидва гени знаходять свій прояв у фенотипі потомства, при цьому жоден з них не пригнічує дію іншого гена. Кодомінантні гени є рівнозначними. (Наприклад, чала забарвлення великої рогатої худоби формується при одночасному присутності в генотипі генів рудої та білої масті.; Група крові у людини). При кодомінуванні 1:2:1.

ЗВЕРХДОМІНУВАННЯ - це такий тип взаємодії алельних генів, коли домінантний ген у ГТЗ стані демонструє яскравіший прояв ознаки, ніж цей же ген у ГМЗ стані.

Множинний алелізм - Це внутрішньоалельна взаємодія генів, при якому за розвиток однієї ознаки відповідає не одна аллель, а кілька, при цьому крім основних домінантного і рецесивного алелі з'являються проміжні, які по відношенню до будинку. поводяться як рецесивні, а стосовно рецесивних, як домінантні.

(наприклад, у сіамських кішок, у кроликів: С – дикий тип, С/ – сіамські, С// – альбінос; групи крові у людини)

Множинними називають алелі, які представлені в популяції більш ніж двома алельними станами, що виникають в результаті багаторазового мутування одного і того ж локусу хромосоми.

Закони Менделя під час дигібридного схрещування.

Дигібридне схрещування - це схрещування особин, що відрізняються за двома парами контрастних альтернативних ознак.

Комбінативна мінливість – це поява нових комбінацій генів та ознак у результаті схрещування. Причини:

Коньюгація та кросинговер, випадкові розбіжності хромосом і хроматид в анафазі мейозу, випадкове злиття гамет при заплідненні.

III закон Менделя (закон вільного незалежного комбінування ознак):

Окремі пари ознак при дигібридному схрещуванні поводяться незалежно, вільно поєднуючись один з одним у всіх можливих комбінаціях.

ВЗАЄМОДІЯ НЕАЛЕЛЬНИХ ГЕНІВ:

Неалельна взаємодія – це взаємодія генів різних алельних пар.

КОМПЛЕМЕНТАРНІСТЬ - Це такий тип взаємодії неалельних генів, при якому вони взаємно доповнюють один одного і при спільному знаходженні в генотипі (А-В-) зумовлюють розвиток якісно нової ознаки в порівнянні з дією кожного гена окремо (А-вв, ааВ-).

Комплементарні гени – це взаємодоповнюючі гени.

ЕПІСТАЗце тип взаємодії неалельних генів, при якому один неалельний ген пригнічує дію іншого неалельного гена.

Ген, який пригнічує, називається епістатичним, геном-супресором або інгібітором.

Ген, що пригнічується, називається гіпостатичним.

ПОЛІМЕРІЯ –це обумовленість розвитку певної, зазвичай кількісної ознаки, декількома еквівалентними полімерними генами.

ПОЛІМЕРІЯ:

Некумулятивна

Коли неважлива кількість домінантних генів у генотипі, а важлива їхня присутність)

Кумулятивна (підсумуюча)

Коли число домінантних алелів впливає на ступінь виразності даної ознаки, і чим більше домінантних алелей, тим яскравіше виражена ознака

Наприклад, забарвлення шкіри у людини, зростання, маса тіла, величина артеріального тиску.

Домінантні гени, які однаково впливають на розвиток однієї ознаки, називаються генами з однозначними діями (А1, А2, А3..), а ознаки називаються полімерними.

Пороговий ефект-це мінімальна кількість полімерних генів, при яких проявляється ознака.

ЗЧЕПЛЕНЕ СПАДЧИНА ГЕНІВ.

Група зчеплення - це сукупність генів, локалізованих в одній хромосомі і які успадковуються, як правило, спільно.

Повне зчеплення – це явище, у якому група зчеплення не порушується кросинговером і гени, локалізовані однієї хромосомі передаються разом.

У потомства виявляються лише батьківські ознаки.

Неповне зчеплення – це явище, у якому група зчеплення порушується кросинговером. Гени, локалізовані в одній хромосомі, не завжди будуть передаватися разом. І в потомстві з'являються нові поєднання ознак, поряд із відомими батьківськими.

Можливо, буде корисно почитати: