Типы наследования признаков схема 2020 год

Типы наследования признаков

Характер наследования, прослеживаемый в чреде поколений, определяется тем, доминантный или рецессивный признак исследуется, и в какой хромосоме локализован ген, контролирующий этот признак.

Различают следующие типы наследования признаков:

а) Аутосомно-доминантный тип наследования признаков характеризуется проявлением признака во всех поколениях (без «проскока») и у обоих полов примерно с одинаковой частотой встречаемости (рис.1). Ген, определяющий признак, находится в одной из 22 аутосом (т. е. тех хромосом, которые одинаковы у обоих полов), доминирование полное, мутантным является доминантный аллель, аллель дикого типа – рецессивный.

  • свободная мочка уха по отношению к приросшей мочке;
  • семейная гиперхолестеринемия;
  • ахондроплазия.

Рис. 1. Аутосомно-доминантный тип наследования

б) Аутосомно-рецессивный тип наследования признаков характеризуется проявлением признака у потомков родителей, которые не имели его – наблюдается «проскок поколений» (рис. 2). Представители обоих полов одинаково часто встречаются среди обладателей такого признака. Ген, опреде-

ляющий признак, находится в одной из 22 аутосом, доминирование полное, мутантным является рецессивный аллель, аллель дикого типа – доминантный.

  • муковисцедоз;
  • фенилкетонурия;
  • андро-генитальный синдром.

Рис.2. Аутосомно-рецессивный тип наследования. Виден «проскок» поколений

в) Сцепленное с полом доминантное наследование имеет сходство с аутосомно-доминантным – признак проявляется во всех поколениях, без «проскоков», но у женщин в два раза чаще, чем у мужчин (рис. 3). Однако в этом случае от отцов

признак может передаться только дочерям, а от матерей – с равной вероятностью сыновьям и дочерям. Степень проявления признака у гетерозиготных женщин, как правило, ниже, чем у гемизиготных мужчин, что во многом объясняется инактивацией одной из X-хромосом у женщин. Ген, определяющий признак, находится в половой X-хромосоме, доминантный.

  • гемофилия А;
  • синдром Леша-Нихена;
  • дальтонизм.

Рис. 3. Сцепленный с полом рецессивный тип наследования

г) Аутосомный, ограниченный полом тип наследования наблюдается в случаях аутосомной локализации гена, который его определяет, и физической возможности его проявления у особей только одного пола (процент белка в молоке или форма проявления вторичных половых признаков) (рис. 4). Этот тип наследования похож на сцепленное с полом рецессивное наследование. Главное отличие – при сцепленном полом рецессивном наследовании признак никогда не передается от отца к сыну.

  • моно- и билатеральный крипторхизм.

Рис. 4. Аутосомный, ограниченный полом, тип наследования

д) Голандрический тип наследования проявляется, если ген, определяющий признак, находится в Y-хромосоме. Поскольку в норме у мужчин только одна Y-хромосома, он всегда находится в гемизиготном состоянии. Все сыновья

носителя такого признака также будут обладать им, а дочери – никогда (рис. 5).

  • волосатые уши;
  • оволосение средней фаланги пальцев.

Рис. 5. Голандрический тип наследования

е) Митохондриальный тип объясняется цитоплазматической наследственностью, когда ген, определяющий признак, находится в геноме митохондрий. Поскольку при слиянии половых клеток от сперматозоида остается только пронуклеус (гаплоидное ядро), а вся цитоплазма оплодотворенной зиготы происходит от яйцеклетки, митохондриальный тип наследования означает передачу признака от матери ко всем ее потомкам (рис. 6). Мутации митохондриального генома, как правило, приводят к тяжелым нарушениям обмена веществ.

  • митохондриальная миоэкзенцефалия;
  • атрофия зрительного нерва Лебера;
  • болезнь Кернса Сейра.

Рис. 6. Митохондриальный тип наследования

Биология

Под типом наследования обычно понимают наследование того или иного признака в зависимости от того, в аутосомной или половой хромосоме располагается определяющий его ген (аллель), а также является ли он доминантным или рецессивными. В связи с этим выделяют следующие основные типы наследования: 1) аутосомно-доминантный, 2) аутосомно-рецессивный, 3) сцепленное с полом доминантное наследование и 3) сцепленное с полом рецессивное наследование. Из них отдельно выделяют 4) ограниченный полом аутосомный и 5) голандрический типы наследования. Кроме того, существует 6) митохондриальное наследование.

При аутосомно-доминантном типе наследования аллель гена, определяющий признак, находится в одной из аутосом (неполовых хромосомах) и является доминантным. Такой признак будет проявляться во всех поколениях. Даже при скрещивании генотипов Aa и aa, он будет наблюдаться у половины потомства.

В случае аутосомно-рецессивного типа признак может не проявляться у одних поколений и проявиться у других. Если родители гетерозиготы (Aa), то они являются носителями рецессивного аллеля, но обладают доминантным признаком. При скрещивании Aa и Aa, ¾ потомков будут иметь доминантный признак, а ¼ рецессивный. При скрещивании Aa и aa у ½ рецессивный аллель гена проявит себя у половины потомков.

Аутосомные признаки проявляются с одинаковой частотой у обоих полов.

Сцепленное с полом доминантное наследование похоже на аутосомно-доминантное с одним лишь различием: у пола, чьи половые хромосомы одинаковы (например, XX у многих животных это женский организм), признак будет проявляться в два раза чаще, чем у пола с разными половыми хромосомами (XY). Это связано с тем, что если аллель гена находится в X-хромосоме мужского организма (а у партнера такого аллеля вообще нет), то все дочери будут его обладателями, и ни один из сыновей. Если же обладателем сцепленным с полом доминантным признаком является женский организм, то вероятность его передачи одинакова обоим полам потомков.

Читать еще:  Кто может призываться к наследованию по завещанию 2020 год

При сцепленном с полом рецессивном типе наследования также может наблюдаться проскок поколений, как и в случае аутосомно-рецессивного типа. Это наблюдается, когда женские организмы могут быть гетерозиготами по данному гену, а мужские не несут рецессивный аллель. При скрещивании женщины-носителя со здоровым мужчиной у ½ сыновей проявится рецессивный ген, а ½ дочерей будут носителями. У человека так наследуются гемофилия и дальтонизм. Отцы никогда не передают ген болезни своим сыновьям (так как передают им только Y-хромосому).

Аутосомный, ограниченный полом, тип наследования наблюдается, когда ген, определяющий признак, хоть и локализуется в аутосоме, но проявляется только у одного из полов. Так, например, признак количества белка в молоке проявляется только у самок. У самцов он не активен. Наследование примерно такое же как при сцепленном с полом рецессивном типе. Однако здесь признак может передаваться от отца к сыну.

Голандрическое наследование связано с локализацией исследуемого гена в половой Y-хромосоме. Такой признак, независимо от того доминантный он или рецессивный, проявится у всех сыновей и ни у одной дочери.

Митохондрии обладают собственным геномом, что обуславливает наличие митохондриального типа наследования. Поскольку только митохондрии яйцеклетки оказываются в зиготе, то митохондриальное наследование происходит только от матерей (и к дочерям и к сыновьям).

Типы генетических задач

Здравствуйте, уважаемые читатели блога репетитора биологии по Скайпу biorepet-ufa.ru.

Сегодняшней статьей начинается серия постов по решению генетических задач.

Не знаю как вас, но меня всегда удивляют какими меткими являются поговорки. Например: «Не зная броду — не суйся в воду». Всего несколько слов, но как точно отражают они то, что мне сейчас придется излагать своим далеко не лаконичным языком.

А говорить мы с вами будем вот о чем. Смысл любых генетических заданий — это углубить наше понимание сущности процессов познания наследования признаков. Задачи по генетике имеют единые принципы решения. Но, чтобы правильно использовать эти принципы, надо прежде всего понять к какому типу генных взаимодействий относится предлагаемая задача.

Вот вы хорошо разбираетесь в основах генетики из учебников или дополнительно изучили еще и мою книгу. Знаете, что информация о любых признаках организма (или что тоже самое о белках данного организма) записана в ДНК в виде конкретной последовательности нуклеотидов, называемой генами. Понимаете, что, понятия: ген, белок, признак — тождественны, они лишь в разной степени оттеняют смысл одного и того же явления наследования признаков .

Вам так же ясно и то,

что в одной молекуле ДНК или хромосоме (так называется сильно спирализованная молекула ДНК во время клеточного деления) записана информация об огромном количестве признаков. К тому же мы еще знаем, что информация о каждом признаке в клетках всех диплоидных (с двойным набором ДНК) организмов записана дважды.

То есть, существует чаще всего два , так называемых аллеля одного гена , отвечающих за один и тот же признак, но они могут быть либо в одинаковом (А и А или а и а), либо в разных альтернативных состояниях и а).

Так вот, часть задач по генетике связана с изучением взаимодействий именно этих аллельных генов. Почему пишу «часть задач» ? Потому что за фенотипическое проявление некоторых определенных признаков организма может отвечать более чем одна пара аллельных генов.

Поэтому, другая часть задач по генетике связана с изучением различных возможных форм воздействий друг на друга именно этих разных неаллельных генов, но отвечающих за фенотипическое проявление одного определенного признака. Это и будут типы задач на изучение взаимодействия неаллельных генов.

Чтобы правильно решить задачу,

надо прежде всего определиться: о каких генах идет речь в задаче аллельных или неаллельных.

Для ориентации в дальнейшем «с какого боку» приступить к решению той или иной задачи по генетике, в этой вводной статье, я привожу лишь систематизацию самих названий основных типов взаимодействий аллельных и неаллельных генов.

Пишу «основных», так как в табличке указаны названия не всех, а именно основных типов взаимодействий аллельных и неаллельных генов, вполне достаточных, чтобы понять саму суть явления наследования признаков.

Именно задачи на эти типы генных взаимодействий разбираются в школьном профильном курсе общей биологии и могут быть включены в варианты заданий единого государственного экзамена части 2. А для учащихся высших учебных заведений для освоения предмета «Общая генетика» — эти знания совершенно необходимы.

Основные типы взаимодействия генов

Аллельные гены Неаллельные гены

1. Полное доминирование 1. Комплементарное действие генов

Читать еще:  Наследование недвижимости без завещания 2020 год

2. Неполное доминирование 2. Эпистаз

3. Кодоминирование 3. Полимерия

4. Множественный аллелизм 4. Плейотропия

Да уж, в самих терминах бы не запутаться какие из них относятся к взаимодействиям аллельных , а какие к взаимодействиям неаллельных генов. Но, главное, надо же еще хорошо понимать, что они собой представляют — этим вопросам и будут посвящены следующие посты данной рубрики блога.

***********************************************
У кого будут вопросы по статье к репетитору биологии по Скайпу, обращайтесь в комментариях.

6.3. Типы и варианты наследования признаков

Наследственная программа, на основе которой формируется фенотип организма, сосредоточена главным образом в его хромосомном наборе. Некоторое количество наследственного материала заключено также в цитоплазме клеток. Ядерные и цитоплазматические структуры в процессе клеточного размножения распределяются между дочерними клетками по-разному. Это касается не только соматических клеток организма, но и его гамет. В связи с этим передача ядерных и цитоплазматических генов потомству подчиняется разным закономерностям, что обусловливает особенности наследования соответствующих признаков.

6.3.1. Закономерности наследования признаков, контролируемых ядерными генами

Гены, расположенные в ядерных структурах —хромосомах, закономерно распределяются между дочерними клетками благодаря механизму митоза, который обеспечивает постоянную структуру кариотипа в ряду клеточных поколений (см. разд. 3.6.2.1).Мейоз и оплодотворение обеспечивают сохранение постоянного кариотипа в ряду поколений организмов, размножающихся половым путем (см. разд. 3.6.2.2). В результате набор генов, заключенный в кариотипе, также остается постоянным в ряду поколений клеток и организмов. Закономерное поведение хромосом в митозе, мейозе и при оплодотворении обусловливает закономерности наследования признаков, контролируемых ядерными генами.

6.3.1.1. Моногенное наследование признаков. Аутосомное и сцепленное с полом наследование

В связи с тем что кариотип организма —это диплоидный набор хромосом, большинство генов в соматических клетках представлены аллельными парами.Аллелъные гены,расположенные в соответствующих участках гомологичных хромосом, взаимодействуя между собой, определяют развитие того или иного варианта соответствующего признака (см. разд. 3.6.5.2).Являясь специфической характеристикой вида, кариотип представителей разного пола различается по паре половых хромосом (см. разд. 6.1.2.1).Гомогаметный пол, имеющий две одинаковые половые хромосомы XX,диплоиден по генам этих хромосом. Гетерогаметный пол имеет одинарный набор генов Х-хромосомы (ХО) или негомологичных участков Х- и Y-хромосом.Фенотипическое проявление и наследование отдельных признаков из поколения в поколение организмов зависит от того, в каких хромосомах располагаются соответствующие гены и в каких дозах они присутствуют в генотипах отдельных особей. Различают два основных типа наследования признаков:аутосомноеисцепленное с полом(схема 6.1).

Схема 6.1. Классификация типов наследования признаков

При моногенном наследовании

Аутосомное наследование.Характерные черты аутосомного наследования признаков обусловлены тем, что соответствующие гены, расположенные в аутосомах, представлены у всех особей вида в двойном наборе. Это означает, что любой организм получает такие гены от обоих родителей. В соответствии с законом чистоты гаметв ходе гаметогенеза все половые клетки получают по одному гену из каждой аллельной пары (рис. 6.6).Обоснованием этого закона является расхождение гомологичных хромосом, в которых располагаются аллельные гены, к разным полюсам клетки в анафазе Iмейоза (см. рис.5.6).

Рис. 6.6.Обоснование закономерностей аутосомного наследования признаков:

I —гаплоидные гаметы родителей, II —диплоидный генотип особи (фенотип зависит от взаимодействия аллельных генов Аа); III—гаплоидные гаметы гетерозиготной особи (гаметы «чисты», так как несут по одному из пары аллельных генов); черным и белым обозначены гомологичные хромосомы; буквами — определенные локусы

Ввиду того что развитие признака у особи зависит в первую очередь от взаимодействия аллельных генов, разные его варианты, определяемые разными аллелями соответствующего гена, могут наследоваться по аутосомно-доминантномуилиаутосомно-рецессивномутипу, если имеет место доминирование. Возможен также промежуточный тип наследования признаков при других видах взаимодействия аллелей (см. разд. 3.6.5.2).

При доминированиипризнака, описанном Г. Менделем в его опытах на горохе, потомки от скрещивания двух гомозиготных родителей, различающихся по доминантному и рецессивному вариантам данного признака, одинаковы и похожи на одного из них(закон единообразия F1).Описанное Менделем расщепление по фенотипу вF2в отношении 3:1в действительности имеет место лишь при полном доминировании одного аллеля над другим, когда гетерозиготы фенотипически сходны с доминантными гомозиготами (закон расщепления вF2).

Рис. 6.7.Аутосомное наследование признака:

I —полное доминирование (наследование цвета лепестков у гороха); II —неполное доминирование (наследование цвета лепестков у ночной красавицы)

Наследование рецессивного варианта признака характеризуется тем, что он не проявляется у гибридов F1,а вF2проявляется у четверти потомков (рис. 6.7.7).

В случаях формирования у гетерозигот нового варианта признака по сравнению с гомозиготами, что наблюдается при таких видах взаимодействия аллельных генов, как неполное доминирование, кодоминирование, межаллельная комплементация, гибриды F1не похожи на родителей, а вF2образуется три фенотипических группы потомков (рис. 6.7, II).

Читать еще:  Внуки очередь наследования 2020 год

Завершая описание характерных черт аутосомно-доминантного и аутосомно-рецессивного наследования, уместно напомнить, что хотя в случае доминирования одного из аллелей присутствие в генотипе другого, рецессивного, аллеля не сказывается на формировании доминантного варианта признака, на фенотипическое проявление аллеля оказывает влияние вся система генотипа конкретного организма, а также среда, в которой реализуется наследственная информация. В связи с этим существует возможность неполной пенетрантности доминантного аллеля у особей, имеющих его в генотипе.

Рис. 6.8.Наследование признака окраски глаз у дрозофилы:

I, II — различие результатов скрещивания в зависимости от пола родителя с доминантным признаком; зачернены отцовские хромосомы

Сцепленное с полом наследование.Анализ наследования признака окраски глаз у дрозофилы в лаборатории Т. Моргана выявил некоторые особенности, заставившие выделить в качестве отдельного типа наследования признаковсцепленное с полом наследование(рис. 6.8).

Зависимость результатов эксперимента от того, кто из родителей являлся носителем доминантного варианта признака, позволила высказать предположение, что ген, определяющий окраску глаз у дрозофилы, расположен в Х-хромосоме и не имеет гомолога в Y-хромосоме. Все особенности сцепленного с полом наследования объясняются неодинаковой дозой соответствующих генов у представителей разного — гомо- и гетерогаметного пола.

Гомогаметный пол несет двойную дозу генов, расположенных в Х-хромосоме. Развитие соответствующих признаков у гетерозигот (Х A Х a ) зависит от характера взаимодействия между аллельными генами. Гетерогаметный пол имеет одну Х-хромосому (ХО илиXY). У некоторых видов Y-хромосомагенетически инертна, у других она содержит некоторое количество структурных генов, часть из которых гомологична генам Х-хромосомы (рис. 6.9).Гены негомологичных участков Х- и Y-хромосом(или единственной Х-хромосомы) у гетерогаметного пола находятся вгемизиготномсостоянии. Они представлены единственной дозой: Х A Y,Х a Х,XY B . Формирование таких признаков у гетерогаметного пола определяется тем, какой аллель данного гена присутствует в генотипе организма.

Характер наследования сцепленных с полом признаков в ряду поколений зависит от того, в какой хромосоме находится соответствующий ген. В связи с этим различают Х-сцепленное и Y-сцепленное (голандрическое) наследование.

Х-сцепленное наследование.Х-хромосома присутствует в кариотипе каждой особи, поэтому признаки, определяемые генами этой хромосомы, формируются у представителей как женского, так и мужского пола. Особи гомогаметного пола получают эти гены от обоих родителей и через свои гаметы передают их всем потомкам. Представители гетерогаметного пола получают единственную Х-хромосому от гомогаметного родителя и передают ее своему гомогаметному потомству.

У млекопитающих (в том числе и человека) мужской пол получает Х-сцепленные гены от матери и передает их дочерям. При этом мужской пол никогда не наследует отцовского Х-сцепленного признака и не передает его своим сыновьям (рис. 6.10).

Так как у гомогаметного пола признак развивается в результате взаимодействия аллельных генов, различают Х-сцепленное доминантное и Х-сцепленное рецессивное наследование. Х-сцепленный доминантный признак(красный цвет глаз у дрозофилы) передается самкой всему потомству. Самец передает свой Х-сцепленный доминантный признак лишь самкам следующего поколения. Самки могут наследовать такой признак от обоих родителей, а самцы —только от матери.

Рис. 6.9.Схема гомологичных и негомологичных локусов в половых хромосомах человека:I — Х-хромосомы: заштрихованы локусы, отсутствующие в Y-хромосоме(красно-зеленая слепота, гемофилия и др.); II — Y-хромосома:заштрихованы локусы, отсутствующие в Х-хромосоме (перепонки между пальцами, гены-детерминаторы развития организма по мужскому типу); участки Х- и Y-хромосом,соответствующие гомологичным локусам, не заштрихованы

Рис. 6.10.Обоснование закономерностей сцепленного с полом

I —сочетание половых хромосом в кариотипе представителей разного пола; II —гомогаметный пол образует один тип гамет, гетерогаметный — два;III представители гомогаметного пола получают хромосомы от обоих родителей; представители гетерогаметного пола получают Х-хромосому от гомогаметного родителя, аY-хромосому —от гетерогаметного родителя; это справедливо для генов, расположенных в негомологичных локусах Х- и Y-хромосом;зачернены отцовские хромосомы

Х-сцепленный рецессивный признак,(белый цвет глаз у дрозофилы) у самок проявляется только при получении ими соответствующего аллеля от обоих родителей (X a X a ). У самцов X a Yон развивается при получении рецессивного аллеля от матери. Рецессивные самки передают рецессивный аллель потомкам любого пола, а рецессивные самцы —только «дочерям» (см. рис. 6.8).

При Х-сцепленном наследовании, так же как и при аутосомном, возможен промежуточный характер проявления признака у гетерозигот. Например, у кошек пигментация шерсти контролируется Х-сцепленным геном, разные аллели которого определяют черную (X A и рыжую (X A’ )пигментацию. Гетерозиготные самкиX A X A’ имеют пеструю окраску шерсти. Самцы же могут быть либо черными (X A Y, либо рыжими (X A’ Y).

Голандрическое наследование.Активно функционирующие геныY-хромосомы,не имеющие аллелей в Х-хромосоме, присутствуют в генотипе только гетерогаметного пола, причем в гемизиготном состоянии. Поэтому они проявляются фенотипически и передаются из поколения в поколение лишь у представителей гетерогаметного пола. Так, у человека признак гипертрихоза ушной раковины («волосатые уши») наблюдается исключительно у мужчин и наследуется от отца к сыну.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector