Охарактеризуйте гибридологический метод исследования и моногибридное скрещивание кратко
Обновлено: 02.07.2024
Основным методом наследования признаков в ряду поколений еще до момента формирования генетики, как отдельной науки, являлся гибридологический метод.
Этот метод, как способ прогнозирования признаков в ряду поколений потомства, был предложен Грегором Менделем в 1865 г., хотя и до него на протяжении столетий люди с помощью тривиальных наблюдений замечали определенные закономерности появления признаков у гибридного потомства.
В основу гибридологического метода Мендель положил новый принцип: анализ наследования отдельных пар признаков в потомстве скрещиваемых растений одного вида. Причем скрещиваемые особи могут отличаться друг от друга по одной, двум или трем парам контрастных, альтернативных признаков.
Вторая особенность разработанного метода заключалась в использовании количественного учета гибридных растений, различающихся по отдельным парам альтернативных признаков в ряду последовательных поколений.
Третьей особенностью метода Менделя было применение индивидуального анализа потомства от каждого гибридного растения.
Перечисленные простые приемы исследования и составили принципиально новый гибридологический метод изучения наследования. Совокупность генетических методов изучения наследования называют генетическим анализом.
Для генетического анализа наследования определенных признаков при половом размножении необходимо производить скрещивание двух особей разных полов. Скрещивание обозначают в генетике знаком умножения (Х). При написании схемы скрещивания принято на первом месте ставить женский пол. Женский обозначают знаком ♀ , мужской – ♂.
Родительские организмы, взятые для скрещивания, обозначают латинской буквой Р. Потомство от скрещивания двух особей с различными признаками называют гибридным, а отдельную особь – гибридом. Гибридное поколение обозначают для краткости буквой F с цифровым индексом, соответствующим порядковому номеру гибридного поколения.
Гибриды, получаемые от скрещивания особей одного вида, называют внутривидовым. Существуют, кроме того, межвидовые, или отдаленные, гибриды, происшедшие от скрещивания организмов разных видов или родов.
В зависимости от того, по скольким парам учитываемых признаков различаются исходные родительские формы, скрещивание называют моногибридным, дигибридным или полигибридным.
Следовательно, моногибридным, называют такое скрещивание, в котором родительские формы различаются по одной паре альтернативных, контрастных признаков.
Рассмотрим результаты моногибридного скрещивания на примере наследования окраски цветка у гороха, на котором и произвел Мендель свои классические опыты. Если материнское растение имело пурпурные цветки, отцовское – белые, то цветки всех гибридных растений F1 оказываются пурпурными, белая окраска цветков не проявляется.
Следовательно, у гибрида F1 из пары альтернативных признаков развивается только один, второй признак не проявляется. Явление преобладания у гибрида первого поколения признака одного из родителей Мендель назвал доминированием. Признак, проявляющийся у гибрида и подавляющий развитие другого альтернативного признака, был назван доминантным, подавляемый – рецессивным. Это явление оказалось универсальным для растений, животных и человека и потому было возведено в ранг закона.
Закон доминирования – первый закон Менделя – называют также законом единообразия гибридов первого поколения.
Если гибриду первого поколения представляется возможность самоопыляться, то в следующем поколении, т.е. в F2, появляются растения с признаками обоих родителей – с пурпурными и белыми цветками. Эта закономерность, заключающаяся в появлении во втором поколении признаков обоих родительских организмов, носит название расщепление. Расщепление оказывается не случайным, а подчиняется определенным количественным закономерностям, а именно в среднем 3/4 от общего числа растений несут пурпурные цветы и лишь 1/4- белые. Отношение числа растений с доминантным признаком к числу растений с рецессивным признаком оказывается 3:1.Следовательно, рецессивный признак у F1 не исчез, а был только подавлен и проявился во втором поколении.
Расщепление в F2 в определенном количественном соотношении доминантных и рецессивных признаков было названо законом расщепления или вторым законом Менделя.
Материальные основы наследования признаков. Изучение закономерностей появления признаков у различных особей, показал, что если растения второго поколения подвергаются самоопылению, то те из них, которые имеют белые цветки (рецессивный признак), в следующих поколениях F3, F4 и т.д. – воспроизводят потомство только с белыми цветами. Растения с пурпурными цветками (доминантный признак) ведут себя иначе. Лишь 1/3 из них при самоопылении дает в F3 и следующих поколениях только растения с пурпурными цветками, а остальные 2/3 вновь дают расщепление такое же, как в F2, т.е. на 3 растения с пурпурными цветками – 1 с белыми. Аналогичным образом будет воспроизводиться каждое последующее поколение.
Мендель предложил обозначать наследственные задатки буквами латинского алфавита. Каждый фактор или ген имеет два состояния. Доминантный задаток обозначают большой буквой, например А, а рецессивный – той же маленькой буквой –а. Такие факторы составляют одну пару, а каждый из членов пары называется аллелью. Например пурпурная и белая окраска гороха являются доминантным и рецессивным признаком соответственно двум аллелям (доминантной и рецессивной) одного гена. Каждый организм получает один фактор от матери, а второй – от отца.
Пара генов, определяющих альтернативные признаки, называются аллеломорфной парой, а само явление парности – аллелизмом.
Рассмотрим еще раз наследование окраски цветка гороха, но уже с учетом поведения аллелей гена. Обозначим доминантную аллель пурпурной окраски А, белой – а. Тогда исходные растения с пурпурными цветками имеют аллели АА, с белыми – аа. В каждой паре аллелей данного гена одна имеет материнское, другая – отцовское происхождение. В гаметы попадает лишь одна аллель из двух, вследствие чего каждое родительское растение дает лишь один сорт гаметы или А, или а. Гибриды первого поколения, получив от отцовского и материнского организмов аллели А и а, имеет такую же пурпурную окраску цветков, как и материнское растение (АА), но по совокупности наследственных задатков от него отличается. Следовательно, при одном и том же проявлении признака, наследственные задатки могут быть разные (АА и Аа). Поэтому внешнее проявление признака, или, более общие, совокупность свойств и признаков организма, называют фенотипом. Совокупность наследственных задатков, которые определяют развитие признаков, называют генотипом. Таким образом, в рассмотренном примере материнское растение и гибрид F1 имеют одинаковый фенотип – пурпурную окраску цветков, но генотипы у них разные – АА и Аа.
Организмы, имеющие одинаковые аллели одного гена, например обе доминантные (АА) или обе рецессивные (аа), называют гомозиготными или гомозиготами. Организмы, имеющие разные аллели одного гена – одну доминантную, а другую рецессивную (Аа), называют гетерозиготными или гетерозиготами. Таким образом, в разобранном примере , исходные родительские растения – гомозиготы АА и аа, а гибрид – гетерозигота Аа. В отличие от гомозиготных родительских организмов гибридные растения F1, дают два сорта яйцеклеток и пыльцы – А и а.
Гибриды, полученные от скрещивания организмов, различающихся двумя парами альтернативных признаков, были названы дигетерозиготами, тремя парами – тригетерозиготами, многими признаками – полигетерозиготами, а скрещивания соответственно ди-, три- и поли- гибридными.
Для облегчения расчета сочетаний разных типов гамет английский генетик Р.Пеннет предложил производить запись в виде решетки, которая и вошла в литературу под названием решетки Пеннета. По левой вертикали располагаются женские гаметы, по верхней горизонтали – мужские. В квадраты решетки вписываются образующиеся сочетания гамет. Эти сочетания соответствуют генотипам зигот. Решетка Пеннета особенно удобна при анализе наследования признаков сложных гибридов.
При самоопылении в F2 получается расщепление по генотипу в отношении 1АА:2Аа:1аа. Так как генотипом АА и Аа соответствует один и тот же фенотип – пурпурная окраска цветков, расщепление по фенотипу будет 3 пурпурных: 1белый. Таким образом, расщепление по фенотипу не совпадает с расщеплением по генотипу. Теперь можно объяснить, почему гомозиготные бело цветковые растения F2 с рецессивными аллелями аа, при самоопылении в F3 дают только себе подобных. Такие растения производят гаметы одного сорта. Ясно также, что среди пурпурно цветковых 1/3 доминантных гомозигот (АА) также не будет давать расщепления, а 2/3 гетерозиготных растений (Аа), с таким же генотипом, как у гибрида F1, будут давать в F3 расщепление, подобное F2, т.е. 3 : 1.
Роль химии в жизни человека: Химия как компонент культуры наполняет содержанием ряд фундаментальных представлений о.
гибридологический метод",- скрещивание о-в, отличающихсся по каким -либо признакам. "моногибридное- скрещивание, при котором родители отличаются друг от друга по 1 признаку и дигибридное - по 2. Гибрид - потомство скрещиваемых о-в
Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.
Вернемся к Грегору Менделю и гороху. Как говорилось ранее, он использовал в своих опытах горох, но не любой, а только чистые линии – группы организмов, имеющих некоторые признаки, которые полностью передаются потомству в силу генетической однородности всех особей. В качестве такого признака был выбран цвет горошин: одна линия была только зеленая во всех поколениях, а друга – желтая.
Таким образом Мендель скрещивал разные родительские особи гороха и далее подсчитывал результаты по некоторым признакам: количество гороха с желтой/зеленой кожурой, гладкие горошины и морщинистые, карликовое растение/нормальное/высокое и так далее. Ученый использовал 22 чистых линии и около 10.000 растений бобового.
Моногибридное скрещивание
Такое скрещивание было выбрано первым для опытов. Моногибридное скрещивание – скрещивание особей, отличающихся друг от друга лишь одним признаком. Ген , в котором заключена информация об этом одном из признаков называется аллельным геном или аллелью.
В зависимости от комбинации генов в паре, организм может быть гомозиготным или гетерозиготным. В первом случае оба гена несут одну разновидность признака, во втором – две разные. Гомозиготами будут являться горох, оба аллели которого несут окраску только желтого или только зеленого цвета. Гетерозиготами – те, у которых один ген несет желтый цвет, а другой – зеленый.
Есть доминантные и рецессивные гены. Первые преобладают, вторые – подавляются. Посмотрим на схему моногибридного скрещивания выше и разберемся в некоторых правилах записи.
Здесь мы видим 2 признака: цвет и текстуру кожуры. Разные типы признаков обозначаются разными буквами. Например, желтый – А, зеленый – В. Доминантные признаки записываются заглавными буквами, а рецессивные – строчными. Один ген аллели – одна буква.
Исходя из этого, монозиготы могут быть либо аа (рецессивная гомозигота ), либо АА (доминантная монозигота).
Законы Менделя
В результате такого скрещивания Мендель открыл закон единообразия гибридов первого поколения. Он гласит: при скрещивании двух гомозиготных организмов, отличающихся друг от друга только по одному признаку, все гибриды первого поколения будут иметь признак одного из родителей, и поколение по этому признаку будет единообразно.
Далее Мендель продолжил изучать потомство гороха, теперь он скрестил то самое единообразное поколение.
Так Мендель вывел закон расщепления. Из него следует, что при скрещивании потомков первого поколения, во втором снова появляются особи с рецессивным признаком, эти особи составляют 1: 4 часть от всего числа потомков второго поколения.
Фенотип – внешнее проявление признака.
Ранее мы говорили о том, что доминирующий признак подавляет рецессивный. Если у гороха генотип Аа, где доминирующий цвет желтый, то горошины будут этого цвета. Однако, все не всегда так однозначно.
Если скрестить пурпурные и белые цветы ночной красавицы, то гетерозиготное потомство приобретет отличный от родителей цвет: розовый. По закону неполного доминирования при скрещивании доминантной и рецессивной гомозигот , все особи в потомстве проявят либо признаки родителей, либо промежуточный признак.
Если скрещиваются организмы, отличающиеся друг от друга не по одному признаку (моногибридное), а по двум, то скрещивание называется дигибридным.
Для своих опытов в этом направлении Мендель взял горох двух цветов и двух фактур.
Независимое наследование признаков
Родители были доминантной и рецессивной гомозиготами. В первом поколении горошины желтые и гладкие, гетерозиготы. Так как при скрещивании двух гетерозигот по обоим признакам от каждого родителя по 4 варианта гамет, то удобно воспользоваться решеткой Пеннета. Для этого гаметы одного родителя записывают по горизонтали, а второго – по вертикали. Затем на пересечениях заполняются ячейки решетки.
Если пересчитать количество потомков каждого фенотипа, то получится следующее:
9 шт. – желтый гладкий
3 шт. – желтый морщинистый
3 шт. – зеленый гладкий
1 шт. – зеленый морщинистый
Так Мендель пришел к закону независимого наследования признаков, из которого следует, что при дигибридном скрещивании гены и признаки, за которые отвечают эти гены, наследуются независимо друг от друга.
Задание ollbio09101120172018в2 У одного из представителей семейства Колокольчиковые (Campanulaceae) – платикодона крупноцветкового (Platycodon grandiflorum) пентамерные цветки, состоящие из круга чашелистиков, круга лепестков, круга тычинок и круга плодолистиков (см. рис.). Иногда среди платикодонов можно найти махровые цветки, у которых на месте тычинок развиваются лепестки. А. Нарисуйте диаграмму махрового цветка платикодона. На диаграмме обозначьте части цветка. Предложите для него формулу. Б. Предположим, что в природной популяции платикодона крупноцветкового возникла форма с махровыми цветками (по остальным признакам форма не отличается от нормы). Образование махровых цветков определяется одной рецессивной мутацией. Ученые пересадили из природы на экспериментальный участок два мутантных и одно нормальное растение. Считая, что при опылении пыльца всех особей смешивается, пыльца из природных популяций не попадает на участок, и при этом возможно самоопыление, рассчитайте, каким может быть расщепление в потомстве первого поколения по генотипам и фенотипам. В. Далее среди потомков первого поколения выбрали только те растения, у которых цветки нормальные, а остальные убрали с участка до опыления. С оставленных растений собрали семена и посеяли. Каким может оказаться расщепление среди потомков второго поколения по генотипу и фенотипу?
А. Опираясь на рисунок, мы видим, что чашелистики изображены свободными, тогда как все лепестки срослись. Пять тычинок свободные, а плодолистиков три, и они также срослись. (У Колокольчиковых завязь нижняя, но это не принципиально для дальнейшего решения.) Можно предложить следующую формулу для типичного цветка в сем. Колокольчиковые: * Ч5 Л(5) Т5 П( — 3) или * Ca5 Co(5) A5 G( — 3) . Поскольку у махровых форм происходит замена тычинок на лепестки, в формуле вместо тычинок нужно указать дополнительный круг лепестков: * Ч5 Л(5)+(5) П( — 3) или * Ca5 Co(5)+(5) G( — 3) . При построении диаграммы должны выполняться следующие принципы: 1. Органы в круге располагаются друг относительно друга под углом 360 : 5 = 72 градуса. 2. В двух соседних кругах органы должны чередоваться, т.е. положение медианы каждого органа должно приходиться строго на промежуток между органами предыдущего круга. Для пентамерного цветка между органами в соседних кругах угол должен составлять 36 градусов. На рисунке видно, что плодолистики (поскольку из три) не могут правильно чередоваться с пятью тычинками. 3. Если рассматривать органы через круг, то их медианы должны находиться друг напротив друга (органы противолежат). 4. Центром цветка считается центр завязи. Поэтому при проверке расположения органов в цветке все линии будут проводиться через центр завязи и центральную (медианную) жилку органа. 5. На рисунке показан цветок с центрально-угловой плацентацией ( гинецей синкарпный). Между гнездами завязи находятся перегородки (септы). Для плодолистика медианой считается линия, делящая угол между септами ровно пополам. Б. Обозначим ген , отвечающий за проявление махровости как А. Поскольку мы знаем, что махровость цветков определяется рецессивной мутацией по этому гену, генотип махровых растений может быть только аа. Взятое из природы нормальное растение могло оказаться как гомозиготой АА, так и носителем рецессивного аллеля Аа. Поэтому возможно два варианта расщепления среди потомков. Из природы были взяты два махровых и одно немахровое растение, и по семенной продуктивности все три растения одинаковы, следовательно, 2/3 семян будет собрано с махровых, и 1/3 – с немахровых растений. Однако пыльцу может образовать только растение с немахровыми цветками. Вариант 1. Немахровое растение – гомозигота АА. Тогда среди потомков в данном скрещивании должно оказаться: 1/3 (≈33.3%) АА 2/3 (≈66.7%) Аа или 1 АА : 2 Аа По фенотипу все потомки окажутся немахровыми. Вариант 2. Немахровое растение – гетерозигота Аа. Среди женских гамет соотношение вклад каждого из растений останется прежним, т.е. 2/3 от всех аллелей а придут от махровых растений. Среди оставшихся 1/3 женских гамет 1/6 будет нести аллель а, и еще 1/6 – аллель А. Таким образом, соотношение среди женских гамет будет 5/6 а и 1/6 А. Среди мужских гамет 1/2 будет нести аллель А, и еще 1/2 – аллель а. Таким образом, среди потомков первого поколения возможно следующее расщепление по генотипам : 1/12 АА (≈8.3%) 6/12=1/2 Аа (50.0%) 5/12 аа (≈41.7%) 1 АА : 6 Аа : 5 аа По фенотипам: 7/12 (≈50.3%) немахровых 5/12 (≈41.7%) махровых 7 немахровых : 5 махровых В. В первом варианте скрещивания махровых растений не окажется. Рассчитаем доли потомков по генотипам и фенотипам во втором поколении. 1/3 (≈33.3%) АА дадут только гаметы А, тогда как 2/3 растений с генотипом Аа дадут половину гамет А и вторую половину гамет а. Таким образом, суммарно гамет А в популяции окажется 2/3, и 1/3 гамет, несущих аллель а. Таким образом, среди потомков второго поколения возможно следующее расщепление по генотипам: 4/9 АА (≈44.4%) 4/9 Аа (44.4%) 1/9 аа (≈11.1%) 4 АА : 4 Аа : 1 аа По фенотипам: 8/9 (≈88.9%) немахровых 1/9 (≈11.1%) махровых 8 немахровых : 1 махровых. Во втором случае (из природы было взято гетерозиготное немахровое растение) после того, как мы удалим все махровые растения, останется 1/7 АА (≈14.3%) и 6/7 Аа (≈85.7%). Последние дадут половину гамет А (3/7) и половину гамет а (3/7). Суммарная доля гамет А составит 4/7. Тогда: Во втором случае расщепление среди потомков второго поколения будет: по генотипам: 16/49 АА (≈32.6%) 24/49 Аа (≈49.0%) 9/49 аа (≈18.4%) 25 АА : 30 Аа : 9 аа По фенотипам: 40/49 (≈81.6%) немахровых 9/49 (≈18.4%) махровых 40 немахровых : 9 махровых.
pазбирался: Надежда | обсудить разбор | оценить
Задание ollbio02101120172018в2 Грегор Мендель исследовал признаки формы семян у гороха, и выяснил, что гладкая форма доминирует над морщинистой. В этом случае различие вызвано тем, что: А. У морщинистых семян замедлен процесс образования крахмала, а у гладких – нет; Б. У морщинистых семян при созревании разрушается хлорофилл, а у гладких не разрушается; В. Семенная кожура у морщинистых семян слишком плотная, она не расправляется по мере развития зародыша; Г. У морщинистых семян накапливается слишком много воды, и они сморщиваются при созревании; Д. В морщинистых семенах при созревании часть белков разрушается, а в гладких – нет.
В данном видеоуроке вашиученики познакомятся с работами австрийского биолога-монаха Грегора Менделя, его законами. Изучат гибридологический метод Менделя. Также познакомятся с правилом единообразия гибридов первого поколения. С законом частоты гамет и с правилом расщепления гибридов во втором поколении. В данном уроке приводятся следующие понятия: гибридологический метод, чистые линии, аллели.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "История развития генетики. Гибридологический метод"
Генетика изучает закономерности наследственности и изменчивости организмов.
Люди с давних времён задумывались над тем, почему дети похожи на своих родителей. Они замечали, что организмы передают признаки и свойства своим потомкам. Однако понять почему так происходит учёные тех лет не могли.
Великий учёный и врач Древней Греции – Гиппократ одним из первых пытался объяснить закономерности наследования признаков.
Он полагал что семя мужчины и семя женщины, из которых при слиянии возникает ребёнок, изготавливаются во всех частях организма родителей и поэтому несут в себе информацию об этих частях. При слиянии семени происходит борьба между признаками отца и матери, и от того, кто победит, зависит пол ребёнка и то на кого он будет похож.
Демокрит считал, что мужской и женский пол равноправны в наследственности, благодаря материальным частицам, передаваемым как отцом, так и матерью.
По Аристотелю, материю для развития организма в виде пассивного начала даёт мать. Нематериальное начало в виде духа, вносится со стороны отца.
Однако приблизится к истине наследования смог монах-учёный Грегор Мендель.
Он экспериментировал со скрещиванием гороха и других растений, и даже не догадывался что открывает совершенно новое направление в биологии.
Грегор Мендель изучал закономерности, по которым признаки передаются из поколения в поколение. Проводя опыты по скрещиванию различных сортов гороха, он установил ряд законов наследования, положивших начало генетике.
Однако работы Менделя опередили своё время, и были оценены по достоинству только через 35 лет когда их работы подтвердили несколько учёных. Которые независимо друг от друга на разных объектах переоткрыли законы Менделя. В ряду этих учёных был Хуго де Фриз, Карл Эрих Корренс и Эрих Чермак.
Результаты их работ доказали правильность закономерностей, установленных в своё время Менделем. Поэтому 1900 год считается официальной датой рождения науки генетики.
Познакомимся с Грегором Менделем и его работами.
Иоганн Мендель родился 20 июля 1822 года в крестьянской семье в маленьком сельском городке Хейнцендорф (Чехия).
Проучившись два года в философских классах института, в 1843 году он постригся в монахи Августинского монастыря Святого Фомы в Брюнне (ныне Брно, Чехия) и взял имя Грегор.
С 1844 по 1848 год Грегор Мендель учился в Брюннском богословском институте.
В 1847 году стал священником. Самостоятельно изучал множество наук.
Позднее, с 1868 г Мендель был настоятелем августинского монастыря в чешском городе Брно и одновременно преподавал в школе естественную историю и физику.
Основой работы Менделя был – гибридологический метод.
Суть его заключается в скрещивании (гибридизации) организмов, которые отличаются друг от друга какими-либо признаками, и в последующем анализе характера наследования этих признаков у потомства.
Для своих первых опытов Мендель выбирал растения, чётко различающиеся по какой-либо паре признаков, например, такие, как форма и цвет семян, цвет соцветий и высота растения.
Ставя опыты, Мендель придерживался нескольких правил.
Во-первых, работая с садовым горохом, он использовал растения, которые относятся к различным сортам.
Например, у одного сорта горошины всегда жёлтые, а у другого всегда зелёные.
Так как горох самоопыляемое растение то в природных условиях эти сорта не скрещиваются. При самоопылении горох даёт генетически идентичное и морфологически сходное потомство. Такие сорта называют чистыми линиями.
Во-вторых, чтобы получить больше материала для анализа законов наследственности, Мендель работал не с одной, а с несколькими парами гороха.
В-третьих, он намеренно упростил задачу и наблюдал не за всеми наследуемыми признаками сразу, а только за одним ─ за цветом семян гороха, например.
В-четвертых. Для обработки данных Мендель применял количественные методы. Он не просто замечал, каков цвет семян гороха у потомства, но и точно подсчитывал, сколько таких семян появилось.
Если скрещивать организмы, которые будут отличаться только по одному признаку (например, по цвету семян или только по форме семян), за который отвечают аллели одного гена, то такое скрещивание называют моногибридным.
Мендель начал свои исследования закономерностей наследования с моногибридного скрещивания. Он выбрал две чистые линии растений гороха, которые отличались только по одному признаку. У одних окраска горошин была всегда жёлтая, а других всегда зелёная. (При условии самоопыления).
Если пользоваться терминами, которые появились через много лет после работ Менделя, то можно сказать, что клетки растений гороха одного сорта содержат по два гена только жёлтой окраски, а гены растений другого сорта – по два гена только зелёной окраски.
Гены ответственные за развитие только одного признака (например, цвет семян) получили название аллельных генов.
Аллели — это различные формы одного и того же гена, которые расположены в одинаковых участках (локусах) гомологичных хромосом и определяют противоположные варианты развития одного и того же признака.
Если организм содержит два одинаковых аллельных гена (например, оба гена жёлтого цвета семян) то такие организмы называют гомозиготными.
Если же аллельные гены различны (то есть один из них определяет жёлтую, а другой зелёную окраску семян), то такие организмы называют гетерозиготными.
Правило единообразия гибридов первого поколения
Горох — это самоопыляющееся растение в его цветках пестик и пыльники, надёжно прикрыты лепестком лодочкой. Сюда не может проникнуть пыльца с другого растения.
Но опытным путём можно опылять растение пыльцой другого растения, то есть перекрёстно. Что и сделал Мендель. Из цветков одних растений он удалил все пыльники.
Затем с растений, приносящих семена другого цвета он собрал пыльцу и опылил цветки, лишённые пыльников. Семена гороха опылённого опытным путём были жёлтые.
Затем Мендель скрестил растения с пурпурными и белыми цветками. В результате получились гибриды с пурпурными цветками.
При скрещивании гороха с гладкими и морщинистыми семенами, наследовалась гладкая форма семян.
Преобладающие признаки (желтизну семян, пурпурный окрас цветков и гладкость семян) Мендель назвал доминантными. Так как данные признаки доминировали над подавляемыми признаками. А подавляемые признаки (зелёный цвет семян, белый окрас цветков и морщинистость семян) – он назвал рецессивными. (от лат. recessus - отступление).
Доминантные признаки принято обозначать прописными латинскими буквами (АBC), а рецессивные – строчными (а b c).
Исходя из данных опытов Мендель сформулировал правило единообразия гибридов первого поколения, который гласит что при скрещивании двух гомозиготных организмов, которые отличаются друг от друга одним признаком, все гибриды 1-го поколения будут иметь признак одного из родителей и поколение по данному признаку будет единообразным.
Вспомним символы, принятые в традиционной генетике.
Символом зеркало Венеры обозначается женский организм, символом копье Марса мужской, знак – скрещивания, (Р) – родительское поколение, (F1) − первое поколение потомков, а (F2) – второе поколение потомков.
F 3 – третье поколение потомков.
А-большое, B-большое, C-большое – доминантные гены.
а – малое, b-малое, c-малое – рецессивные гены.
АA, BB, CC – генотипы организмов моногомозиготных по доминантному признаку.
аа, bb, cc – генотипы рецессивных особей.
Аа, Bb, Cc – генотипы моногетерозиготных особей.
Буквой Ж (G) –обозначают гаметы, записываются они в кружках.
Закон частоты гамет
В оплодотворённую яйцеклетку попали оба гена. Но почему же проявился только жёлтый цвет. Куда исчез зелёный?
Что бы выяснить это Мендель посеял семена первого поколения. Теперь оплодотворение происходило как обычно – самоопылением.
Какими же будут семена у второго поколения гибридов? Среди жёлтых горошин оказались зелёные.
Проследим каким образом получается такое соотношение.
При скрещивании гибридов первого поколения образуются такие сочетания АA Аа Аа аа.
Сочетание где есть доминантный ген даёт жёлтую горошину. И только при сочетании рецессивных генов (а-малое, а-малое) – зелёную горошину.
Значит рецессивный ген, отвечающий за зелёный цвет семян не исчезал совсем. А был подавлен.
Мендель сорвал все бобы гороха. И подсчитал все горошины. Получилось, что 6022 горошины были жёлтого цвета, а 2001 зелёного. То есть соотношение жёлтых и зелёных семян получилось три к одному (3:1).
Явление, при котором скрещивание приводит к образованию потомства частично с доминантными, частично с рецессивными признаками, получило название расщепления.
И Мендель сформулировал правила расщепления гибридов во втором поколении: при скрещивании двух потомков (гибридов) первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление и снова появляются организмы с рецессивными признаками. Они составляют одну четвертую часть от всего числа потомков второго поколения.
Посмотрим, как происходит наследование признаков.
Выделим гомологичную пару хромосом. Обозначим гены (отвечающие за жёлтую окраску семян) на хромосомах условно точкой.
Перед мейозом каждая хромосома удваивается. Во время первого деления гомологичные хромосомы расходятся к полюсам. Образуется две клетки.
В результате второго деления мейоза они снова делятся. Получаются 4 половые клетки – гаметы. Каждая гамета содержит только один ген, который обуславливает жёлтую окраску семян.
Таким же образом получаются гаметы, которые содержат гены зелёной окраски семян.
При слиянии женской и мужской гамет образуется оплодотворённая яйцеклетка зигота. В ней восстанавливается двойной набор генов. Теперь зигота несёт гены и жёлтой и зелёной окраски семян. Зигота развивается в гибридное растение.
На будущий год во время цветения вновь происходит мейоз.
И вновь образуются гаметы. Каждая хромосома несёт либо жёлтый, либо зелёный ген окраски семян.
Далее при слиянии женских и мужских гамет могут образоваться такие сочетания. В трёх из них присутствуют доминантные гены. И лишь в одном оба гена рецессивные. Дающие зелёные семена.
Таким образом цитологические данные подтвердили идею Менделя о чистоте гамет.
Читайте также: