EREDITATEA = capacitatea tuturor organismelor de a poseda o anumita informatie genetica, pe baza careia, si in functie de conditiile de mediu, se transmit anumite caracteristici anatomo-morfologice, fiziologice, biochimice si comportamentale, de la ascendenti la descendenti

VARIABILITATEA = capacitatea indivizilor unei populatii sau a unei specii de a se deosebi intre ei printr-un anasamblu de caracteristici ereditare si neerditare astfel ca de regule nu exista 2 indizivizi identici

LEGILE MENDELENE

Gregor mendel a efectuat experiente de hibridare la mazare (Pisum Sativum)

I. Monodihibridismul si legea puritatii gametilor

hibridarea = incrucisarea a 2 indivizi care se deosebesc prin unul sau mai multe caractere ereditare n3e12ec

Monohibridarea = incrucisarea a 2 indivizi care se deosebesc printr-o singura pereche de caractere (cromz)

P: NN x zz

g: N N z z

F1: Nz Nz

g: N z N z

F2: NN Nz Nz zz

25% NN
50% Nz
25% zz

3:1

Incrusiand mazarea-cu-bob-neted cu mazarea-cu-bob-zbarcit, Mendel a obtinut in prima generatie F1 numai plante cu bob neted. Acest caracter l-a denumit caracter dominant, in timp ce caracterul bob-zbarcit are nu a aparut in F1, l-a denumit caracter rececesiv. Se constata astfel uniformitatea plantelor din F1. Prin autopolenizarea polantelor din F1, a obtinut in F2 75% plante cu boabe netede si 25% plante cu boabe zbarcite, segregarea intre caracterul dominant si cel recesiv fiind de 3:1
G. Mendel explica acest mod de segregare ca fiind datorat prezentei in celule a unor factori ereditari sub forma de pereche. Plantele din soiul cu bob-neted poseda exclusiv factorii ereditari pereche ce determina acest caracter, iar cele din soiul cu bob-zbarcit contin exclusiv factorii pereche ai caracaterului recesiv. In timpul meiozei, factorii ereditari se despart, fiecare gamet primind cate un facot ereditar (gena) din perechea respectiva, gametii fiind astfel intotdfeuna puri d.p.d.v. genetic.

Prin unirea gametilor de la plantele din F1, pe baza de probabilitate, in procesul fecundarii, se obtin plantele din F2 care segrega astfel:

a) 25% din plante sunt pure, bob-neted, un singur tip de factori ereditari b) 25% din plante sunt pure, bob-zbarcit, un singur tip de factori ereditari c) 50% din plante sunt cu bob neted, insa poseda ambii facotori ereditari

Plantele care au un singur tip de factori ereditare sunt denumite homozigote (NN,zz), iar cele care au ambii factori ereditari si sunt impure dpdv genetic se numesc heterozigote (Nz,Nz). La indivizii heterozigoti nu se manifesta decat caracterul dominant.

In acest fel, Mendel a descoeprit deosebirea dintre structura genetica a organismelor si infatisarea lor, notiuni care mai tarziu au primit denumirea de genotip si fenotip

GENOTIPUL: totalitatea factorilor ereditari sau a genelor uni organism

FENOTIPUL:suma insusirilor morfologice, fiziologice, biochimice si de comportament ale unui individ, ca rezultat al interactiunii dintre genotip si mediu

II. Dihibridismul si legea segregarii independente a perechilor de caractere

Dihibridarea = incrusiarea a 2 indivizi care se deosebesc prin 2 pereche de caractere

Mendel a incrusiat 2 soiuri de mazare care se deosebeau prin 2 perechi de caractere: mazarea cu bob-neted-galben (NNGG) cu mazarea cu bob-zbarcit-verde (zzvv). IN F1 toate plantele aveau bob-neted-galben, manifestand fenotip caracterele dominante, desi d.p.d.v. genotipic erau hibride (NzGv)

Prin autofecundarea plantelor din F1 s-a obtinut F2 care prezinta din nr. total de plante:

- 9/16 cu 2 caractere dominante ( NNGG )
- 3/16 cu 1 caracter dom si 1 recesiv ( NNvv )
- 3/16 cu 1 caracter recesiv si 1 dominant ( zzGG )
- 1/16 cu 2 caractere recesive ( zzvv )

Hibrizii din F1 formeaza 4 categorii de gameti in care se afla cate un singur factor ereditar din perechea initiala:

P: NNGG x zzvv

G: NG NG zv zv

F1: NzGv Nzgv

F2: (tabel)

Conform celei de-a 2-a legi: fiecare pereche de factori eredtitari segrega independent de alte perechi de factori ereditari.
Raportul de segregare este de 9:3:3:1

Alte tipuri de segregare

Dominanta incompleta - Semidominanta
= fenomen de interactiune intre genele alele, care se caracterizeaza prin faptul ca fenotipul formelor heterozigote (Aa) este intermediar intre genitorii homozigotii (AA, aa).

ex. la planta barba-imparatului (Mirabilis jalapa) la incrusiarea intre o varitate cu flori rosii (AA) si flori albe (aa) in F1 toate plantele prezentau flori roz (Aa); in F2 -25% prezentau flori rosii, 25% flori albe, 50% flori roz => raportul de segregare = 1:2:1

- Supradominanta
= in stare heterozigota, genele determina o sporire a insusirilor biologice (vitalitate, fertilitate, talie..), comparativ cu cu insusirile organismelor homozigote de tip parental ( AA < Aa > aa ). Hibrizii din F1 prezinta adesea fenomenul heterozis prin care manifesta rigurozitate sporita si rezistenta mai mare la boli, daunatori....

- Genele letale = acele gene care in stare homozigota determina moartea individuui respectiv inainte de maturitatea sexuala. ex. soarecii galbeni - intotdeauna heterozigoti deoarece prin incrusiarea a 2 soareci galbeni => soareci galbeni si soareci de alta culoare 2:1
-daca se noteaza gena pentru culoarea normala a bloanii cu "a", iar alela ei dominanta ce determina culoarea galbena cu "A^" prin incrusisarea organismelor heterozigote aA^a x A^ai se obtine in F2: A^A^ + 2 A^a + aa

A^A^ -> letal => 2:1

- Polialelia - in unele cazuri exista in populatie mai mult decat 2 gene alele (A si a) intr-un anumit ****si care determina variatii ale aceluiasi caracter. Apare datorita unor mutatii consecutive ale unei gene.
Daca tipul salbatic se noteaza cu A, prin mutatii succesive pot sa apara o serie de alele a1,a2,a3,.. an.
-la musculita de otet - tipul normal are ochii rosii-caramizii
-exista musculti cu ochii albi, roz, purpurii..etc

-Codominanta:
Indivizii din populatia umana pot sa aiba 4 grupe de sange: A,B,AB,0. Ele sunt det. genetic de 3 gene polialele: "La", "Lb" si "l". Genele La si Lb sunt dominante, iar impreuna sunt codominante, adica determina un fenotip nou - grupa AB.

Grupe ------ Genotipuri

(I) 0 ll <- " L mic "
(II) A Lal; LaLa
(III) B Lbl, LbLb
(IV) AB LaLb

-Poligenia
Se caracterizeaza prin faptul ca exprimarea unui caracter fenotipic este rezultatul unei interactiuni a mai multor gene nealele. La plante, animale si om are o mare importanta in mostenirea caracterelor cantitative (inaltime, greutate, productie..etc).

ex. din incrusiarea soiurilor de grau cu bobul rosu si cu bobul alb s-au obtinut in F1 hibrizi cu boabe rosu-deschis, in F2 au aparut boabe cu o gama variata de culori intre rosu si alb, raportul de segregare 15(rosu nuantat):1 (alb)

Teoria cromozomala a ereditatii
T.H. MORGAN

Musculita de otet ( Drosophilia melanogaster ) constituie un excelent obiect de cercetare pt genetica, intrucat se inmulteste repede ( o generatie la 2 saptamani ), este prolifica ( o femela depunde cateva sute de oua ), se creste usor in laborator intr-un mediu foarte simplu, are numai 4 perechi de cromozomi care se pot identifica usor dupa forma si marime, in celulele glandelor salivare s0au descoperit cromozomi ****** (politeni)

Prin incrusisarea mutantelor intre ele sau cu tipul normal (salbatic), s-a studioat modul de mostenire a diferitlor gene in cursul mai multor generatii.

Genele se noteaza cu primele 1-4 litere ce desemneaza prescurtat caracterul afectat de gena respectiva (in engleza/latina). ex. gena mutatanta recesiva ce determina ochii de culoare alba iar gena alela ce determina tipul normal de ochi rosii, se noteaza cu aceeasi litere avand indicele plus (w+).
(corp galben y, corp normal gri y+)

Genele alele sunt situate in aceeasi pereche de cromozomi, in cei omologi si influenteaza aceeasi insusire a organsimului, determinand aparitia unor caractere contastante.

Admitzand ca diferitele caractere ale organismului sunt determinate de genele plasate in cromozomi, Morgan isi da seama ca nr. genelor este mult mai mare decat nr. cromozomilor unui organism. De aici trage concluzia ca mai multe gene sunt plasate in acelasi cromozom, intr-o succesiune lineara, in anumite locusuri (?!).

I. Dispunerea lineara a genelor in cromozomi.
II. Ipoteza transmiterii genelor plasate in acelasi cromozom, in bloc, inlantuite (linkage) intrucat in procesul diviziunii celulalre, cromozomii se comporta ca o unitate

aPOZAi

Indivizii din F1 se incrusieaza cu indivizii dublu mutanti homozigoti realizandu-se asa numita retroincrusiare sau "back-cross" (Fb). In Fb reapar tipurile genitoare in raport de :1: dat, faptului ca genle respective, fiind plasate pe acelasi cromozom, se trnasmit inlantuite (linkage).

Conform celei de-a doua legi a lui Mendel, in F2 raportul de segregare trbuia sa fie 9:3:3:1
Morgan arata ca fenomenul de linkage se manifesta numai in cazul genelor situate in acelasi cromozom. Pt genele situate in cromozmi diferiti, transmiterea ereditara a caracterelor se face independent, conform legilor mendeliene.

III. Schimbul reciproc de gene intre cromozomi omologi (crossing-over)

aPOZAi

S-a incrucistat o musculita cu aripi vestigiale (vgvg) si corp gri normal (b+b+) cu alta cu aripi normale (vg+vg+) si corp mutant negru (bb).

In F1 au rezultat indivizi heterozigoti care aveau caractere normale (corp gri si aripi normale b+vg+)

Ulterior, o femela din F1 a fost retroincrucisata cu un mascul care prezenta alelele mutante (aripi vestigiale si corp negru vgb).

S-a dedus ca aparitia ultimelor 2 categorii de organisme se datoreaza segregarii genelor care de obicei transmit inlantuit.

Caua consta in schimbul reciproc de gene plasate pe cromozomii pereche ( omologi ) in timpul diviziunii meiotice -> cromozomii omologi se apropie foarte mult si se ating unul de altul in unul sau mai multe puncte. In aceste puncte de contact cromatidele se pot lega, astfel ca intre cromozomii pereche poate avea loc un schimb reciproc de segmente cromatidice. Daca pe aceste segmente se afla localizate gene diferite dar alele, schimbarea unor segmente cromatidice duce la schimbul de gene sau crossing-over, in urma caruia apar cromoozmi si gameti recombinati. Fenomenul de crossing-over poate fi dublu, triplu..etc. in sensul ca pot avea loc concomitent schimburi reciproce de segmente cromatidice. De asemenea poate avea loc si in interiorul genei , precum si in cazul diviziunilor mitotice.

aPOZAi