Генетика: закономірності спадковості (закони Менделя, зчеплене успадкування, генетика статі), мінливість, мутації, методи генетики

📌 Про що ця тема

Генетика перевіряє вміння розв'язувати задачі на спадковість і розуміти механізми передавання ознак. Ключові поняття: ген, алель, генотип, фенотип, домінантність, розщеплення. На іспиті трапляються задачі на схрещування, визначення груп крові, успадкування статі та типи мінливості.

📖 Головне

• Ген — ділянка ДНК, що кодує ознаку. Алелі — різні форми одного гена (A — домінантний, a — рецесивний).

• Гомозигота — однакові алелі (AA або aa), гетерозигота — різні (Aa).

• Генотип — сукупність генів; фенотип — сукупність ознак.

• I закон Менделя (одноманітності): у F1 від схрещування гомозигот (AA × aa) усі нащадки однакові — Aa.

• II закон (розщеплення): у F2 (Aa × Aa) розщеплення за фенотипом 3:1, за генотипом 1:2:1.

• III закон (незалежного успадкування): при дигібридному схрещуванні (AaBb × AaBb) у F2 розщеплення 9:3:3:1, якщо гени в різних хромосомах.

• Аналізуюче схрещування — з рецесивною гомозиготою (aa), дає змогу визначити генотип особини.

• Неповне домінування: гетерозигота має проміжну ознаку (наприклад, рожеві квіти), розщеплення у F2 — 1:2:1 і за фенотипом, і за генотипом.

• Зчеплене успадкування (Морган): гени однієї хромосоми успадковуються разом. Кросинговер (обмін ділянками гомологічних хромосом) порушує зчеплення; частота кросоверів пропорційна відстані між генами.

• Генетика статі: у людини XX — жінка, XY — чоловік. Стать визначає сперматозоїд (X або Y).

• Ознаки, зчеплені зі статтю, локалізовані в X-хромосомі (гемофілія, дальтонізм) — частіше проявляються в чоловіків, бо в них лише одна X.

• Мінливість: спадкова (генотипна — комбінативна й мутаційна) і неспадкова (модифікаційна, фенотипна — не передається нащадкам, має межі — норму реакції).

• Мутації: генні (зміна нуклеотидів), хромосомні (зміна структури хромосом), геномні (зміна числа хромосом, напр. пол008іплоїдія, трисомія — синдром Дауна).

• Методи генетики: гібридологічний, цитогенетичний, близнюковий, генеалогічний (родоводи), біохімічний, популяційно-статистичний.

🔢 Як це працює на прикладі

Задача: схрестили жовтий гладкий горох (AABB) × зелений зморшкуватий (aabb). Яке розщеплення у F2?

• F1: усі AaBb (жовті гладкі) — I закон.

• F2: схрещуємо AaBb × AaBb → 9 A_B_ (жовті гладкі) : 3 A_bb (жовті зморшкуваті) : 3 aaB_ (зелені гладкі) : 1 aabb (зелені зморшкуваті).

Відповідь: 9:3:3:1.

Задача на групи крові: мати I (ii), батько IV (I^A I^B). Діти: I^A i (II група) або I^B i (III група). Групи I і IV бути не може.

⚠️ Типові помилки

• Плутають генотип і фенотип: 3:1 — це фенотипне розщеплення, а генотипне у тому ж схрещуванні 1:2:1.

• Забувають, що при неповному домінуванні фенотипне й генотипне розщеплення збігаються (1:2:1).

• Вважають модифікаційну мінливість спадковою — вона НЕ передається нащадкам.

• При зчепленні зі статтю не враховують, що хлопчик отримує X лише від матері.

• Плутають геномні й хромосомні мутації: зміна ЧИСЛА хромосом — геномна, зміна СТРУКТУРИ — хромосомна.

🎯 Що завчити напам'ять

• Розщеплення: моногібридне 3:1, дигібридне 9:3:3:1, неповне домінування 1:2:1.

• Групи крові: I — ii, II — I^A I^A/I^A i, III — I^B I^B/I^B i, IV — I^A I^B.

• XX — жінка, XY — чоловік; стать визначає батько.

• Три закони Менделя та їх умови.

🧠 Перевір себе

1. Яке співвідношення фенотипів у F2 при повному домінуванні моногібридного схрещування?

2. Який метод вивчає родоводи?

3. Трисомія за 21-ю хромосомою — це який тип мутацій?

4. Від кого хлопчик успадковує X-хромосому?

Відповіді: 1 — 3:1; 2 — генеалогічний; 3 — геномна; 4 — від матері.