Краткое содержание: Параграф § 39 / Биология 9 класс Часть 2

Наследование признаков и законы Менделя

Параграф посвящен изучению фундаментальных основ генетики, включая понятия о генах, аллельных генах, наследовании признаков и законах Грегора Менделя. Хромосомы, нуклеопротеидные структуры в ядре клетки, являются местом локализации наследственной информации. В соматических клетках большинства организмов содержится диплоидный (двойной) набор хромосом, где каждая хромосома имеет гомологичную пару. Гены, элементарные наследственные единицы, расположены в хромосомах и определяют структуру биополимеров, формирующих признаки организма. Гены, находящиеся в идентичных участках (локусах) гомологичных хромосом и отвечающие за альтернативное проявление одного признака, называются аллельными генами. Диплоидный организм всегда имеет два аллеля для каждого гена.

При формировании гамет в процессе мейоза число хромосом и, соответственно, число аллельных генов уменьшается вдвое, и каждая гамета несет только один аллель из пары. Доминантный признак определяется доминантным аллелем, который обозначается прописной латинской буквой (например, \( A \)). Рецессивный признак определяется рецессивным аллелем, обозначаемым строчной буквой (например, \( a \)).

Организмы, имеющие одинаковые аллели (например, \( AA \) или \( aa \)), называются гомозиготными. Организмы с разными аллелями (например, \( Aa \)) — гетерозиготными. При записи скрещиваний используют символы: \( P \) — родительские особи, \( F_{1}, F_{2} \) — поколения (потомки), \( \times \) — скрещивание, \( \sigma \) — мужская особь, \( \mathbb{Q} \) — женская особь, \( G \) — гаметы.

Закон независимого наследования признаков, открытый Менделем при дигибридном скрещивании (скрещивании особей, различающихся по двум парам альтернативных признаков), гласит, что при скрещивании особей, различающихся по двум и более парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях. Этот закон выполняется, когда гены, отвечающие за разные признаки, локализованы в разных парах гомологичных хромосом. Например, у человека 23 пары хромосом, и гены, находящиеся в разных хромосомах, наследуются независимо. При дигибридном скрещивании в \( F_{2} \) наблюдается расщепление по фенотипу \( 9:3:3:1 \) (9 частей — желтые гладкие, 3 — желтые морщинистые, 3 — зеленые гладкие, 1 — зеленая морщинистая), что является результатом независимого распределения хромосом в мейозе и свободной комбинации гамет (\( AB \), \( Ab \), \( aB \), \( ab \)).

Генотип — это совокупность всех генов организма. Фенотип — это совокупность всех внешних и внутренних признаков организма, формирующихся на основе генотипа и под влиянием внешней среды. Особи с одинаковым фенотипом могут иметь различные генотипы (например, желтый цвет семян может соответствовать генотипам \( AA \) или \( Aa \)). Признаки могут быть качественными (например, цвет глаз) или количественными (например, рост).

Генная инженерия — это современный метод модификации генетического материала для изменения свойств живых организмов, разработанный в 1970-х годах и предназначенный для удаления, добавления и редактирования генов.

Понимание этих законов имеет огромное значение для изучения наследственности человека и селекции.