В генетике, как и любой другой науке, есть специфическая терминология, призванная пояснить ключевые понятия. Еще в школе многие из нас слышали такие термины, как доминантность, рецессивность, ген, аллель, гомозиготность и гетерозиготность, но не до конца понимали, что за ними скрывается. Разберем более детально, что такое гомозигота, чем она отличается от гетерозиготы и какую роль в ее образовании играют аллельные гены.
Немного общей генетики
Чтобы ответить на вопрос, что такое гомозигота, вспомним опыты Грегора Менделя. Скрещивая различные по окраске плодов и форме растения гороха, он пришел к выводу, что получившееся в результате скрещивания растения наследует каким-то образом генетическую информацию от своих "предков". Хотя понятия "ген" тогда еще не существовало, Мендель сумел в общих чертах пояснить механизм наследования признаков. Из открытых Менделем в середине ХІХ века законов вытекало следующее утверждение, названное впоследствии "гипотезой чистоты гамет": "При образовании гаметы в нее попадает только один из двух аллельных генов, отвечающих за данный признак". То есть от каждого из родителей мы получаем только один аллельный ген, отвечающий за определенный признак - рост, цвет волос, цвет глаз, форму носа, оттенок кожи.
Аллельные гены могут быть доминантными или рецессивными. Это вплотную приближает нас к определению, что такое гомозигота. Доминантные аллели способны маскировать рецессив так, чтобы он не проявлял себя в фенотипе. Если в генотипе оба гена рецессивны или доминантны, то это гомозиготный организм.
Виды гомозигот
Из всего вышесказанного можно ответить на вопрос, что такое гомозигота: это клетка, в которой аллельные гены, отвечающие за определенный признак, одинаковы. Аллельные гены располагаются на гомологичных хромосомах и в случае гомозиготы могут быть либо рецессивными (аа), либо доминантными (АА). Если один аллель доминантен, а второй - нет, то это гетерозигота (Аа). В случае, когда генотип клетки аа, то это рецессивная гомозигота, если АА - доминантная, так как несет аллели, отвечающие за доминантный признак.
Особенности скрещивания
При скрещивании двух одинаковых (рецессивных или доминантных) гомозигот также образуется гомозигота.
Например, есть два белых цветка рододендрона с генотипами bb. После их скрещивания получим также белый цветок с таким же генотипом.
Можно привести также пример с цветом глаз. Если у обоих родителей карие глаза и они гомозиготны по этому признаку, то их генотип АА. Тогда и у всех детей будут карие глаза.
Однако скрещивание гомозигот не всегда приводит к образованию гомозиготного по какому-либо признаку организма. Например, скрещивание красной (DD) и белой (dd) гвоздик может привести к образованию розового или красно-белого цветка. Розовая гвоздика, как и двухцветная, - пример неполного доминирования. При этом в обоих случаях получившиеся растения будут гетерозиготны с генотипом Dd.
Примеры гомозигот
Примеров гомозигот в природе довольно много. Белые тюльпаны, гвоздики, рододендроны - все это примеры рецессивных гомозигот.
У людей в результате взаимодействия аллельных генов тоже часто формируются гомозиготные по какому-нибудь признаку организмы, будь то очень светлая кожа, голубые глаза, светлые волосы или дальтонизм.
Доминантные гомозиготы также встречаются часто, однако из-за способности доминантных признаков маскировать рецессивные нельзя сходу сказать, является человек или нет носителем рецессивной аллели. Большинство генов, отвечающих за генетические заболевания, вызваны генными мутациями и рецессивны, потому проявляются только в том случае, если на гомологичных хромосомах не оказалось нормального, доминантного аллеля.
ГЕТЕРОЗИГОТА - (от гетеро… ГЕТЕРОЗИГОТА - ГЕТЕРОЗИГОТА, организм, обладающий двумя контрастирующими формами (АЛЛЕЛИ) ГЕНА в паре ХРОМОСОМ. Гетерозигота - организм, имеющий аллельные гены разной молекулярной формы; в этом случае один из генов является доминантным, другой - рецессивным. Рецессивный ген - аллель, определяющий развитие признака только в гомозиготном состоянии; такой признак будет называться рецессивным.
Гетерозиготность, как правило, обусловливает высокую жизнеспособность организмов, хорошую приспособляемость их к изменяющимся условиям среды и поэтому широко распространена в природных популяциях.
У человека в среднем ок. 20% генов находятся в гетерозиготном состоянии. То есть аллельные гены (аллели) – отцовский и материнский – не одинаковы. Если обозначить этот ген буквой А, то формула организма будет АА. Если же ген получен только от одного родителя, то особь гетерозиготна. Развитие признака зависит как от присутствия других генов, так и от условий среды, формирование признаков происходит в ходе индивидуального развития особей.
Проявляющийся у гибридов первого поколения признак Мендель назвал доминантным, а подавляемый - рецессивным. На основе этого Мендель сделал еще один вывод: при скрещивании гибридов первого поколения в потомстве происходит расщепление признаков в определенном числовом соотношении. В 1909 году В. Иогансен назовет эти наследственные факторы генами, а в 1912 году Т. Морган покажет, что они находятся в хромосомах.
ГЕТЕРОЗИГОТА это:
При оплодотворении мужская и женская гаметы сливаются, и их хромосомы объединяются в одной зиготе. От самоопыления 15-ти гибридов первого поколения было получено 556 семян, из них 315 желтых гладких, 101 желтое морщинистое, 108 зеленых гладких и 32 зеленых морщинистых (расщепление 9:3:3:1). Третий закон Менделя справедлив только для тех случаев, когда гены анализируемых признаков находятся в разных парах гомологичных хромосом.
Как правило, является следствием полового процесса (один из аллелей привносится яйцеклеткой, а другой — сперматозоидом). Гетерозиготность поддерживает в популяции определенный уровень генотипичной изменчивости. Ср. Гомозигота. В экспериментах Г. получают скрещиванием между собой гомозигот по разл. аллелям.
Источник: «Биологический энциклопедический словарь.» Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Бабаев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. - 2-е изд., исправл. Напр. у обоих родителей могут быть голубые глаза, но у одного из них курчавые волосы, а у другого гладкие. Лит.: Bateson W., Mendel’s principles of heredity, Cambridge, 1913; см. также литературу к ст. Генетика.А.
Генетика - наука о закономерностях наследственности и изменчивости. Наследственность - свойство организмов передавать свои признаки от одного поколения к другому. Изменчивость - свойство организмов приобретать новые по сравнению с родителями признаки.
Основным является гибридологический метод - система скрещиваний, позволяющая проследить закономерности наследования признаков в ряду поколений. Впервые разработан и использован Г. Менделем. Скрещивание, при котором анализируется наследование одной пары альтернативных признаков, называется моногибридным, двух пар - дигибридным, нескольких пар - полигибридным. Мендель пришел к выводу, что у гибридов первого поколения из каждой пары альтернативных признаков проявляется только один, а второй как бы исчезает.
При моногибридном скрещивании гомозиготных особей, имеющих разные значения альтернативных признаков, гибриды являются единообразными по генотипу и фенотипу. Результаты опытов приведены в таблице. Явление, при котором часть гибридов второго поколения несет доминантный признак, а часть - рецессивный, называют расщеплением.
С 1854 года в течение восьми лет Мендель проводил опыты по скрещиванию растений гороха. Для объяснения этого явления Мендель сделал ряд предположений, которые получили название «гипотезы чистоты гамет», или «закона чистоты гамет». Во времена Менделя строение и развитие половых клеток не было изучено, поэтому его гипотеза чистоты гамет является примером гениального предвидения, которое позже нашло научное подтверждение.
Организмы отличаются друг от друга по многим признакам. Поэтому, установив закономерности наследования одной пары признаков, Г. Мендель перешел к изучению наследования двух (и более) пар альтернативных признаков. В результате оплодотворения возможно появление девяти генотипических классов, которые дадут четыре фенотипических класса.
Нек-рые аллели определ. Определение гетерози-готности по рецессивным аллелям, вызывающим наследственные заболевания (т. е. выявление носителей данного заболевания),- важная проблема мед. генетики.
ГОМОЛОГИЧЕСКИЕ РЯДЫ, группы органических соединений с одинаковой хим. функцией, но отличающихся друг от друга одной или несколькими метиленовыми (СН2) группировками. ГОМОЛОГИЧНЫЕ ОРГАНЫ (от греч. ho-mologos-согласный, соответственный), название морфологически сходных органов,т.е. Под альтернативными признаками понимаются различные значения какого-либо признака, например, признак - цвет горошин, альтернативные признаки - желтый цвет, зеленый цвет горошин.
Напр., при наличии «нормального» аллеля А и мутантных а1 и а2 гетерозиготу а1/а2 наз. компаундом в отличие от гетерозигот А/а1 или А/а2. (см. ГОМОЗИГОТА). Однако при разведении гетерозигот в потомстве теряются ценные свойства сортов и пород именно потому, что половые клетки их разнородны. Желтая окраска (А) и гладкая форма (В) семян - доминантные признаки, зеленая окраска (а) и морщинистая форма (b) - рецессивные признаки.
- Гомозиготный организм - это организм (животное или растение), который имеет два абсолютно одинаковых гена, например, два доминантных гена черной окраски (BB) или два рецессивных гена коричневой окраски (bb). Этот организм по данному признаку называют чистым.
- Гетерозиготный организм - это организм, содержащий один доминантный и один рецессивный ген (например, Bb). Такой организм называют гибридным.
Гомо с латинского переводится как одинаковый, гомозиготный признак это признак, который в организме наследуется одинаковым генном, который находится в спаренном состоянии (АА). Следовательно гомозиготный организм это организм, в котором признак наследуется одинаковым генном.
Доминантный признак обозначается буквой А, рецессивный признак обозначается буквой а.
Гетеро с латинского переводится как разный, это когда в организме признак может быть унаследован как по доминанту, так и по рецессиву, т.е. может быть наследование признака как АА, Аа и аа. В первых двух случаях признак наследуется по доминанту, а во втором случае по рецессиву. Следовательно гетерозиготный организм это организм, в котором признак наследуется разными геннами.
Для того, чтобы понять о чм вообще речь идт необходимо разбираться в генах, а вернее в их делении на доминантные и рецессивные...
Доминантные гены - это те гены, которые доминируют над другими, сражаются за свою победу...
Рецессивные гены - это те гены, которые подавлены и не могут сражаться с доминантными...
Итак гомозиготные организмы содержат два доминантных гена (от слово гомо - одинаковые)...
Гетерозиготные организмы содержат разные гены, один доминантный, другой рецессивный (от слова гетеро - разные)...
Итак принципиальная разница в том, что гены могут быть как одинаковые по влвсти, так и разные...
В медицинской энциклопедии есть определение
Гомозиготным полом называется пол, который имеет 2 одинаковые половые хромосомы. В гомозиготном (от греческого гомос означает одинаковый, а зиготе означает спаренная) организме имеется 2 одинаковые копии определенного гена в гомологичных хромосомах.
Гетерозиготным полом называется пол, который имеет разные половые хромосомы или всего одну хромосому. В гетерозиготном организме, еще называют гибридный организм, по определению имеется две разные формы определенного гена (разные формы гена) в гомологичных хромосомах.
Это очень сложные определения для тех, кто не сталкивался с такими понятиями, но очень понятное объяснение дает биологическая энциклопедия, смотрите по ссылке здесь.
гомо - однородный.
гетеро - неоднородный.
Для организмов это значит, что если аллельные гены одинаковые, то организм гомозиготный, а если разные то гетерозиготный, что можно использовать при скрещивании двух организмов.
Гомозиготные и гетерозиготные организмы различаются между собой наличием или отсутствием двух одинаковых генов. У гомозиготных организмов или оба признака доминантные или рецессивные (например, темные волосы и карие глаза). У гетерозиготных один из признаков доминантный, а другой рецессивный (например, светлые волосы и карие глаза).
Гомозиготные (гомо - одинаковые) - те организмы, у которых два гена одинаково доминируют во всм организме.
Герерозиготные (гетеро - разные) - те организмы, у которых два гена разные, т.е. один доминирует, а другой подавлен.
Гомозиготный (гомос - одинаковый, зиготе - спаренный) организм с одинаковыми структурами данного типа. Оба доминантных или оба рецессивных. А в гетерозиготных организмах присутствуют оба признака - и доминантный, и рецессивный.
Гомозиготные организмы - это такие организмы, которые имеют два идентичные по формам гена (либо оба доминантные, либо оба рецессивные);
Гетерозиготные организмы - это такие организмы, которые имеют как доминантную, так и рецессивную форму генов.
У гомозиготных организмов нет расщепления признаков, а у гетерозиготных есть.
Существуют доминантные гены и рецессивные (слабовато влияющие).
Доминантные гены обозначают заглавной английской буквой, например A , а рецессивные - строчной a .
У гетерозиготных организмов обычно один ген доминантный, а второй рецессивный:
Обозначается это так: Aa .
При создании данным организмом потомства решающую роль в том, каким будет потомок играет доминантный ген, то есть A .
Например если рассматривать мышей. Если доминантный ген А - это пушистая шерсть, а рецессивный a - это лысый (бывают лысые альбиносы), то победит доминантный ген А и потомок будет волосатый. Причм это ещ приведт к увеличению рода, так как лысые особи не защищены от холода и скорее всего погибнут, а волосатые смогут дожить до взросления и оставления потомства.
Гомозиготные организмы - это такие организмы у которых одинаковые гены (аллели). Либо два рецессивных aa , либо два доминантных AA .
Одним из уровней организации живой материи является ген - фрагмент молекулы нуклеиновой кислоты, в котором определенной последовательностью нуклеотидов заложены качественные и количественные характеристики одного признака. Элементарным явлением, обеспечивающим вклад гена в сохранение нормального уровня жизнедеятельности организма, является самовоспроизведение ДНК и перенос заключенной в ней информации в строго определенную последовательность нуклеотидов транспортной РНК.
Аллельные гены - гены, определяющие альтернативное развитие одного и того же признака и расположенные в идентичных участках гомологичных хромосом. Итак, гетерозиготные особи имеют в каждой клетке два гена - А и а, отвечающих за развитие одного и того же признака. Такие парные гены называют аллельными генами или аллелями. Любой диплоидный организм, будь то растение, животное или человек, содержит в каждой клетке два аллеля любого гена. Исключение составляют половые клетки - гаметы. В результате мейоза в каждой гамете остается один комплект гомологичных хромосом, поэтому любая гамета имеет лишь по одному аллельному гену. Аллели одного гена располагаются в одном и том же месте гомологичных хромосом. Схематически гетерозиготная особь обозначается так: А/а. Гомозиготные особи при подобном обозначении выглядят так: А/А или а/а, но их можно записать и как АА и аа.
Гомозигота - диплоидный организм или клетка, несущий идентичные аллели в гомологичных хромосомах.
Грегором Менделем впервые был установлен факт, свидетельствующий о том, что растения, сходные по внешнему виду, могут резко отличаться по наследственным свойствам. Особи, не дающие расщепления в следующем поколении, получили название гомозиготных.
Гетерозиготными называют диплоидные или полиплоидные ядра, клетки или многоклеточные организмы, копии генов которых в гомологичных хромосомах представлены разными аллелями. Когда говорят, что данный организм гетерозиготен (или гетерозиготен по гену X), это означает, что копии генов (или данного гена) в каждой из гомологичных хромосом несколько отличаются друг от друга.
20. Понятие о гене. Свойства гена. Функции гена. Виды генов
Ген - структурная и функциональная единица наследственности, контролирующая развитие определённого признака или свойства. Совокупность генов родители передают потомкам во время размножения.
Свойства гена
Аллельное существование – гены могут существовать как минимум в двух разных формах; соответственно парные гены называются аллельными.
Аллельные гены занимают одинаковые места в гомологичных хромосомах. Место гена в хромосоме называют локусом. Аллельные гены обозначают одинаковой буквой латинского алфавита.
Специфичность действия – определенный ген обеспечивает развитие не любого признака, а строго определенного.
Дозированность действия – ген обеспечивает развитие признака не до бесконечности, а в определенных пределах.
Дискретность – поскольку гены в хромосоме не перекрываются, то в принципе ген развивает признак независимо от других генов.
Стабильность – гены могут передаваться без каких-либо изменений в ряду поколений, т.е. ген не меняет свою структуру при передаче последующим поколениям.
Мобильность – при мутациях ген может менять свою структуру.
Функция гена , его проявление, заключается в образовании специфического признака организма. Удаление гена или его качественное изменение приводят соответственно к потере или изменению признака, контролируемого этим геном. В то же время любой признак организма является результатом взаимодействия гена с окружающей и внутренней, генотипической, средой. Один и тот же ген может принимать участие в формировании нескольких признаков организма (явление так наз. плейотропии). Основная масса признаков формируется как результат взаимодействия многих генов (явление полигении). В то же время даже в пределах родственной группы особей, находящихся в сходных условиях существования, проявление одного и того же гена может варьировать по степени выраженности (экспрессивности, или экспрессии). Это указывает на то, что при формировании признаков гены выступают как целостная система, строго функционирующая в определенной генотипической и окружающей среде.
Виды генов.
Структурные гены – несут информацию о 1-ой структуре белка
Регуляторные гены – не несут информацию о 1-ой структуре белка, но регулируют процесс биосинтеза белка
Модификаторы – способны изменить направление синтеза белка
Генетика – наука, которая изучает гены, механизмы наследования признаков и изменчивость организмов. В процессе размножения ряд признаков передается потомству. Было замечено еще в девятнадцатом столетии, что живые организмы наследуют особенности своих родителей. Первым, кто описал эти закономерности, был Г.Мендель.
Наследственность – свойство отдельных особей передавать потомству свои признаки при помощи размножения (через половые и соматические клетки). Так сохраняются особенности организмов в ряде поколений. При передаче наследственной информации не происходит точное ее копирование, а всегда присутствует изменчивость.
Изменчивость – приобретение индивидуумами новых свойств или утрата старых. Это важное звено в процессе эволюции и адаптации живых существ. То, что в мире нет идентичных особей – это заслуга изменчивости.
Наследование признаков осуществляется с помощью элементарных единиц наследования – генов . Совокупность генов определяет генотип организма. Каждый ген несет в себе закодированную информацию и расположен в определенном месте ДНК.
Гены обладают рядом специфических свойств:
- Разные признаки кодируются разными генами;
- Постоянство – при отсутствии мутирующего действия, наследственный материал передается в неизменном виде;
- Лабильность – способность поддаваться мутациям;
- Специфичность – ген несет в себе особую информацию;
- Плейотропия – одним геном кодируется несколько признаков;
Под действием условий внешней среды генотип дает разные фенотипы. Фенотип определяет степень влияния на организм окружающих условий.
Аллельные гены
Клетки нашего организма имеют диплоидный набор хромосом, они в свою очередь состоят из пары хроматид, разбитых на участки (гены). Разные формы одинаковых генов (например карие/голубые глаза), расположены в одних и тех же локусах гомологичных хромосом, носят название аллельных генов . В диплоидных клетках гены представлены двумя аллелями, один от отца, другой от матери.
Аллели делятся на доминантные и рецессивные . Доминантная аллель определят, какой признак будет выражен в фенотипе, а рецессивная – передается по наследству, но в гетерозиготном организме не проявляется.
Существуют аллели с частичной доминантностью , такое состояние называется кодоминантностью, в таком случае оба признака будут проявляться в фенотипе. Например, скрещивали цветы с красными и белыми соцветиями, в результате в следующем поколении получили красные, розовые и белые цветы (розовые соцветия и есть проявлением кодоминантности). Все аллели обозначают буквами латинского алфавита: большими – доминантные (АА, ВВ), маленькими – рецессивные (аа,bb).
Гомозиготы и гетерозиготы
Гомозигота – это организм, в котором аллели представлены только доминантными или рецессивными генами.
Гомозиготность означает наличие одинаковых аллелей в обеих хромосомах (АА, bb). В гомозиготных организмах они кодируют одни и те же признаки (например, белый цвет лепестков роз), в таком случае все потомство получит такой же генотип и фенотипические проявления.
Гетерозигота – это организм, в котором аллели имеют и доминантный, и рецессивный гены.
Гетерозиготность — наличие разных аллельных генов в гомологичных участках хромосом (Аа, Вb). Фенотип у гетерозиготных организмов всегда будет одинаков и определяется доминантным геном.
Например, А – карие глаза, а – голубые глаза, у особи с генотипом Аа будут карие глаза.
Для гетерозиготных форм характерно расщепление, когда при скрещивании двух гетерозиготных организмов в первом поколении мы получаем следующий результат: по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1.
Примером может послужить наследование темных и светлых волос, если у обоих родителей они темные. А – доминантная аллель по признаку темных волос, а – рецессивная (светлые волосы).
Р: Аа х Аа
Г: А, а, А, а
F: АА:2Аа:аа
*Где Р – родители, Г – гаметы, F – потомство.
По данной схеме можно увидеть, что вероятность унаследовать от родителей доминантный признак (темные волосы) в три раза выше, чем рецессивный.
Дигетерозигота – гетерозиготная особь, которая несет две пары альтернативных признаков. Например, исследование наследования признаков Менделем с помощью семян гороха. Доминантными характеристиками были желтый цвет и гладкая поверхность семян, а рецессивными — зеленый цвет и шероховатая поверхность. В результате скрещивания получилось девять различных генотипов и четыре фенотипа.
Гемизигота – это организм с одним аллельным геном, даже если он рецессивный, фенотипически всегда будет проявляться. В норме они присутствуют в половых хромосомах.
Отличие гомозиготы и гетерозиготы (таблица)
| Отличия гомозиготных организмов от гетерозиготных | ||
|---|---|---|
| Характеристика | Гомозигота | Гетерозигота |
| Аллели гомологичных хромосом | Одинаковые | Разные |
| Генотип | AA, aa | Aa |
| Фенотип определяется по признаку | По рецессивному или доминатному | По доминатному |
| Однообразие первого поколения | + | + |
| Расщепление | Не происходит | Со второго поколения |
| Проявление рецессивного гена | Характерно | Подавляется |
Размножение, скрещивание гомозигот и гетерозигот ведет к образованию новых признаков, которые необходимы живым организмам для адаптации к переменчивым условиям внешней среды. Их свойства необходимы при выведении культур, пород с высокими качественными показателями.