Сколько видов гамет образуется у гибридов первого поколения при дигибридном скрещивании кратко
Обновлено: 05.07.2024
Продолжим познавать таинства природы по передаче признаков потомству. Каков механизм передачи не одного, а двух или нескольких признаков. Мы узнаем, какие закономерности прописал Мендель в своём третьем законе.
4. Глоссарий по теме (перечень терминов и понятий, введенных на данном уроке);
Ген, аллель, хромосомы, гомозиготный, гетерозиготный, доминантный признак, рецессивный признак, моногибридное скрещивание, дигибридное скрещивание, гибрид, решётка Пеннета.
Аллельные гены - гены, расположенные в одних и тех же локусах гомологичных хромосом. Контролируют развитие альтернативных признаков (доминантных и рецессивных - желтая и зеленая окраска семян гороха)
Альтернативные признаки - взаимоисключающие, контрастные признаки (окраска семян гороха желтая и зеленая).
Анализирующее скрещивание- скрещивание испытуемого организма с другим, являющимся по данному признаку рецессивной гомозиготой, что позволяет установить генотип испытуемого. Применяется в селекции растений и животных.
Гамета - (от греч. "гаметес" - супруг) - половая клетка растительного или животного организма, несущая один ген из аллельной пары. Гаметы всегда несут гены в "чистом" виде, так как образуются путем мейотического деления клеток и содержат одну из пары гомологичных хромосом.
Генетика (от греч. "генезис" - происхождение) - наука о закономерностях наследственности и изменчивости организмов.
Ген (от греч. "генос"-рождение) -участок молекулы ДНК, отвечающий за один признак, т. е. за структуру определенной молекулы белка.
Генотип – совокупность генов одного организма.
Гетерозигота (от греч. "гетерос" - другой и зигота) - зигота, имеющая два разных аллеля по данному гену (Аа, Вb).Гетерозиготная особь в потомстве дает расщепление по данному признаку.
Гомологичные хромосомы (от греч. "гомос" - одинаковый) - парные хромосомы, одинаковые по форме, размерам, набору генов. В диплоидной клетке набор хромосом всегда парный:одна хромосома из пары материнского происхождения, другая - отцовского.
Гомозигота (от греч. "гомос" - одинаковый и зигота) зигота, имеющая одинаковые аллели данного гена (оба доминантные АА или оба рецессивные аа). Гомозиготная особь в потомстве не дает расщепления.
Доминантный признак (от лат. "едоминас" - господствующий) - преобладающий признак, проявляющийся в потомстве у
гетерозиготных особей.
Моногибридное скрещивание-скрещивание форм, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков.
Дигибридное скрещивание - скрещивание, при котором родительские формы отличаются по двум парам альтернативных признаков.
Фенотип - совокупность признаков и свойств организма, проявляющаяся при взаимодействии генотипа со средой обитания.
5. Основная и дополнительная литература по теме урока (точные библиографические данные с указанием страниц);
3.О.Л.Ващенко "Биология. Интерактивные дидактические материалы. 6-11 классы (+CDpc)
6. Открытые электронные ресурсы по теме урока (при наличии);
7. Теоретический материал для самостоятельного изучения;
Дигибридное скрещивание. Закон независимого наследования признаков. Скрещивание, при котором родительские формы отличаются по двум парам альтернативных признаков, называется дигибридным. Если родители отличаются по многим парам альтернативных признаков, скрещивание называется полигибридным.
В опытах Г Мендель скрещивал гомозиготные растения гороха, различающиеся одновременно по двум парам признаков, например по окраске и форме поверхности семян Одни родительские растения имели желтые гладкие семена, другие — зеленые морщинистые. В первом поколении наблюдалось единообразие — все гибриды имели желтые гладкие семена. Значит, желтая окраска полностью доминирует над зеленой, а гладкая поверхность — над морщинистой.
Путем самоопыления гибридов первого поколения было получено второе поколение, в котором согласно закону расщепления проявились не только доминантные, но и рецессивные признаки. При этом наблюдались все возможные сочетания признаков семян: желтые гладкие, желтые морщинистые, зеленые гладкие и зеленые морщинистые в соотношении 9:3:3: 1.
Таким образом, было получено потомство четырех фенотипических классов: доминантные по обоим признакам — —; доминантные по первому и рецессивные по второму признаку — —, рецессивные по первому и доминантные по второму — у|-, рецессивные по обоим признакам — часть.
Проанализируем наследование каждой пары альтернативных признаков в отдельности и получим следующие результаты: 12 частей семян имели желтую окраску, а 4 части — зеленую, т. е. расщепление по признаку окраски, как и при моногибрид-ном скрещивании, составляет 3:1. Такая же картина наблюдается и при анализе расщепления по форме поверхности семян: 12 гладких и 4 морщинистых, т. е. 3 : 1.
Это говорит о том, что при дигибридиом (а также полигибридном) скрещивании расщепление по каждой паре альтернативных признаков происходит н е -зависимо от других. Значит, дигибридное скрещивание, по сути, представляет собой два независимо идущих моногибридных скрещивания. Эта закономерность, установленная Г. Менделем, впоследствии была названа законом независимого наследования признаков или третьим законом Менделя. Его можно сформулировать следующим образом: при скрещивании особей, отличающихся по двум и более парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо и комбинируются во всех возможных сочетаниях.
Цитологические основы закона независимого наследования признаков. В рассмотренном опыте Г Мендель изучал наследование двух пар альтернативных признаков. Очевидно, что цвет семян и форма их поверхности определяются двумя разными парами генов. Обозначим аллель желтой окраски Л, зеленой — а, гладкой формы — В, морщинистой — Ь.
Гены, контролирующие развитие разных пар признаков, называются неаллельными. Они располагаются в разных парах хромосом или в разных участках гомологичных хромосом. В данном случае гены, обусловливающие окраску (Л и а), неаллельны по отношению к генам, определяющим поверхность семян (В и Ь). Предположим, что эти пары аллелей находятся в негомологичных хромосомах, т. е. в разных парах хромосом.
Родительские растения будут иметь генотипы ААВВ и aabb. Особи, гомозиготные по двум парам генов, называются д и гомози готам и. В гаметы попадает по одному гену из каждой пары. Следовательно, у каждого из дигомози-готных родителей формируется один тип гамет: у одного — АВ, у другого — ab. В результате оплодотворения развивается первое поколение гибридов. Все они имеют желтые гладкие семена, что обусловлено генотипом АаВЬ. Особи, гетерозиготные по двум парам генов, называются дигетерозиготами. Сколько типов гамет образуют дигетерозиготные особи?
Как известно, в анафазе I мейоза гомологичные хромосомы расходятся к разным полюсам клетки. При этом расхождение каждой пары хромосом происходит независимо от других пар. Негомологичные хромосомы расходятся к полюсам случайным образом, образуя различные комбинации. Значит, ген Л может попасть в одну гамету с геном В или с геном Ь. Точно так же ген а может оказаться в одной гамете с геном В или с геном Ь. По этой причине дигетерозиготные особи образуют четыре типа гамет АВ, Ab, аВ, ab в равном соотношении — по 25 %.
Свободное сочетание таких гамет при оплодотворении приводит к образованию разных вариантов зигот, а значит, и потомков. Используя фенотипические радикалы, расщепление по фенотипу при дигибридном скрещивании (и при уело-вии, что аллельные гены каждой пары взаимодействуют между собой по типу полного доминирования) можно записать следующим образом:
9 А-В- : 3 Л-66 : 3 ааВ- : 1 aabb.
Таким образом, в основе независимого наследования лежит:
1) случайное расхождение негомологичных хромосом в анафазе I мейоза, которое приводит к формированию гамет с различными комбинациями генов;
2) случайное слияние гамет при оплодотворении, что обусловливает образование разных типов зигот.
Доказать, что у дигетерозиготной особи образуются гаметы четырех типов, причем в равном соотношении, можно с помощью анализирующего скрещивания. Для этого дигетерозиготный горох, имеющий желтые гладкие семена, скрестим с рецессивной дигомозиготой. В потомстве будет наблюдаться четыре фенотипических (и генотипических) класса в соотношении 1 : 1 : 1 : 1, т. е. по 25 %. Это свидетельствует о равновероятном формировании четырех типов гамет у исследуемого родителя.
Установите соответствие между законами Г.Менделя и их характеристиками
Количество гамет при дигибридном скрещивании
Сколько видов гамет образуется у гибридов первого поколения при дигибридном скрещивании?
При скрещивании гибридов первого поколения при дигибридном скрещивании у каждого из родителей образуется четыре вида гамет. Это происходит потому, что гены, отвечающие за эти признаки, расположены в разных парах гомологичных хромосом. При мейозе в каждую гамету попадает одна хромосома из пары. Хромосомы (а следовательно, и гены) могут комбинироваться в разных сочетаниях. Две пары хромосом дают четыре варианта сочетаний генов: АВ, Ав, аВ, ав.
Все организмы какого — либо вида обычно отличаются друг от друга по многим признакам. Теоретически это возможно, но вероятность очень мала.
Вопрос 2. Какие гены называют аллельными? Какие хромосомы называют гомологичными?
Аллельные гены (аллели) — парные (гомологичные) гены соматических клеток, доставшиеся от отца и матери, отвечающие за развитие определённого признака. В половых клетках (гаметах) оба аллеля находиться не могут, поскольку гаметы содержат лишь один набор хромосом, т. е. гаплоидны.
Гомологичные хромосомы — хромосомы, относящиеся к одной паре, имеющие одинаковую форму и размеры. Содержат одинаковый набор генов и определяют развитие одних и тех же признаков.
Вопрос 3. Охарактеризуйте дигибридное скрещивание.
При скрещивании анализируется отличие особей друг от друга по двум признакам. Результаты дигибридного скрещивания зависят от того, располагаются гены, определяющие рассмотренные признаки, в одной хромосоме или в разных. При дигибридном скрещивании двух дигетерозигот (особей F1) между собой, во втором поколении гибридов (F2) будет наблюдаться расщепление признаков по фенотипу в соотношении 9:3:3:1, т. е. сочетание двух вариантов обоих признаков позволит получить четыре группы фенотипов в потомстве. Если же рассмотреть наследование каждого признака в отдельности, то по каждому из них будет наблюдаться расщепление 12:4 = 3:1.
Вопрос 4. Как называют скрещивание, при котором родительские пары различаются по трём признакам?
Вопрос 5. Сколько видов гамет образуется у гибридов первого поколения при дигибридном скрещивании?
Организм AaBb образует четыре вида гамет АB, Ab, aB, ab.
Вопрос 6. Решите генетическую задачу.
У овец белая окраска шерсти доминирует над чёрной, а рогатость доминирует над комолостью (безрогостью). В результате скрещивания белой комолой овцы с чёрным рогатым бараном было получено следующее потомство: баранов — 25 % рогатых белых, 25 % рогатых чёрных, 25 % комолых белых, 25 % комолых чёрных; овец — 50 % комолых белых, 50 % комолых чёрных. Определите генотипы родителей и потомства, составьте схему скрещивания. Какое практическое значение может иметь данная задача?
Т.к. в потомстве проявляется и черная окраска шерсти и комолость в одном гибриде, это значит, что родительские особи были носителями этих рецессивных генов. Значит генотип овцы Aabb, а генотип барана — aaBb.
Составим схему скрещивания:
Эта задача имеет практическое значение для овцеводов, зная такие генотипы родителей можно вывести в стаде с равной степенью появления баранов с разными фенотипами, или развести черных комолых овец.
Вопрос 7. Как можно применить законы Менделя к человеку (выполнение соотношения 3:1 или 9:3:3:1), если в семье всего двое детей?
Вопрос 1. Как вы думаете, часто ли в природе встречается дигибридное скрещивание?
Г. Мендель проанализировал наследование у гороха двух, трех и более пар признаков. Гибриды, которые получают от скрещивания организмов, отличающихся двумя парами альтернативных признаков, называют дигибридами, тремя парами — тригибридами и т.д.
Для дигибридного скрещивания Мендель использовал гомозиготные растения гороха, которые отличались по цвету и типу поверхности семян: материнское растение имело желтые и гладкие семена; оба признака были доминантными. Отцовское растение имело зеленые и морщинистые семена; оба признака были рецессивными. Если обозначить доминантный и рецессивный аллели, определяющие цвет семени, соответственно, буквами А и а, а аллели, определяющие форму поверхности семени, буквами В и Ь, то тогда генотипы гомозиготных родительских форм будут выглядеть следующим образом: материнское растение ААВВ и отцовское растение ааЬЬ. В первом случае гаметы будут нести в себе аллели А и В (АВ), во втором — а и Ь (аЬ). Слияние двух таких гамет приведет к появлению дигибридной зиготы АаВЬ. По фенотипу такие растения при полном доминировании будут обладать двумя доминантными признаками: их семена будут желтыми и гладкими.
На самом деле в природе организмы отличаются друг от друга по многим парам альтернативных признаков. В природе никто не отбирает признаки для анализа. И говорить о том, насколько часто в природе происходит дигибридное скрещивание, некорректно.
Вопрос 2. Сколько видов гамет образуется у гибридов первого поколения при дигибридном скрещивании?
При скрещивании гибридов первого поколения при дигибридном скрещивании у каждого из родителей образуется четыре сорта гамет. Это происходит потому, что гены, отвечающие за эти признаки, расположены в разных парах гомологичных хромосом. При мейозе в каждую гамету попадает одна хромосома из пары. Хромосомы (а следовательно, и гены) могут комбинироваться в разных сочетаниях. Две пары хромосом дают четыре варианта сочетаний генов: АВ, Ав, аВ, ав. Для дигибридного скрещивания Мендель использовал гомозиготные растения гороха, которые отличались по цвету и типу поверхности семян: материнское растение имело желтые и гладкие семена; оба признака были доминантными. Отцовское растение имело зеленые и морщинистые семена; оба признака были рецессивными. Если обозначить доминантный и рецессивный аллели, определяющие цвет семени, соответственно, буквами А и а, а аллели, определяющие форму поверхности семени, буквами В и b, то тогда генотипы гомозиготных родительских форм будут выглядеть следующим образом: материнское растение ААВВ и отцовское растение ааbb. В первом случае гаметы будут нести в себе аллели А и В (АВ), во втором — а и b (аb). Слияние двух таких гамет приведет к появлению дигибридной зиготы АаВb. По фенотипу такие растения при полном доминировании будут обладать двумя доминантными признаками: их семена будут желтыми и гладкими. Для выяснения того, сколько сортов гамет образует такой дигибрид, Мендель провел анализирующее скрещивание: он скрестил гибридные растения F1 с растениями, гомозиготными по двум рецессивным признакам (то есть имеющими зеленые и гладкие семена; генотип ааbb). В потомстве было получено 4 класса семян в отношении, близком к 1:1:1:1: 55 желтых гладких (АаВb); 51 зеленых гладких (ааВb); 49 желтых морщинистых (Ааbb) и 53 зеленых морщинистых (ааbb). Таким образом, Мендель показал, что дигибрид образует 4 сорта гамет в равном отношении и является гетерозиготным по обеим аллельным парам.
Дигибридное скрещивание
Могут ли два организма одного вида различаться только по одному признаку?
Все организмы какого-либо вида обычно отличаются друг от друга по многим признакам.
Если две особи отличаются друг от друга по двум признакам, то скрещивание между ними называется дигибридным, если по трем — тригибридным и т. д. Скрещивание особей, различающихся по многим признакам, называется полигибридным.
Установив закономерности наследования одного признака, Г. Мендель исследовал характер расщепления при скрещивании двух чистых линий гороха, различающихся по двум признакам: цвету семян (желтые или зеленые) и форме семян (гладкие или морщинистые). При таком скрещивании признаки определяются различными парами генов: одна аллель отвечает за цвет семян, другая -— за форму. Желтая окраска горошин (А) доминирует над зеленой (а), а гладкая форма (В) над морщинистой (в).
В первом поколении все особи, как и должно быть по закону единообразия гибридов первого поколения, имели желтые, гладкие горошины. Для того чтобы понять, каким образом будут комбинироваться при скрещивании двух гибридов первого поколения все возможные виды гамет, американским генетиком Пеннетом была предложена так называемая решетка Пеннета, позволяющая наглядно представить все виды комбинаций генов в гаметах и результаты их слияния. Так как при дигибридном скрещивании образуются 4 вида гамет: АВ, Ав, аВ и ав, то количество видов зигот, которые могут возникнуть при случайном слиянии этих гамет, равно 4 х 4, т. е. 16. Именно столько клеток в решетке Пеннета (рис, 52). Из рисунка видно, что при этом скрещивании возникают следующие 9 видов генотипов: ААВВ, ААВв, АаВВ, АаВв, ААвв, Аавв, ааВВ, ааВв и аавв, так как в 16 сочетаниях есть повторения. Эти 9 генотипов проявляются в виде 4 фенотипов: желтые — гладкие, желтые — морщинистые, зеленые — гладкие и зеленые — морщинистые. Численное соотношение этих фенотипических вариантов таково:
9жг : Зжм : Ззг : 1зм.
Если же полученные Г. Менделем результаты рассмотреть отдельно по каждому из признаков (цвету и форме), то по каждому из них будет сохраняться соотношение 3:1, характерное для моногибридного скрещивания. Отсюда Г. Мендель заключил, что при дигибридном скрещивании гены и признаки, за которые эти гены отвечают, сочетаются и наследуются независимо друг от друга. Этот вывод получил название закона независимого наследования признаков, справедливого для тех случаев, когда гены рассматриваемых признаков лежат в разных хромосомах.
Дигибридное скрещивание. Полигибридное скрещивание. РешеткаПеннета. Закон независимого наследования признаков.
1. Как вы думаете, часто ли в природе встречается моногибридное скрещивание?
2. Сколько видов гамет образуется у гибридов первого поколения при дигибридном скрещивании?
Онлайн библиотека с учениками и книгами, плани-конспекти уроков с Биологии 9 класса, книги и учебники согласно календарного плана планирование Биологии 9 класса
Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.
Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.
Читайте также: