В чем сущность закона независимого наследования признаков кратко
Обновлено: 05.07.2024
Ответ. Моногибридным называется скрещивание, при котором родительские формы отличаются друг от друга по одной паре контрастных, альтернативных признаков.
Примерами моногибридного скрещивания могут служить опыты, проведённые Грегором Менделем: скрещивания растений гороха, отличающихся друг от друга одной парой альтернативных признаков: жёлтая и зелёная окраска, гладкая и морщинистая поверхность семян (первый закон Менделя - единообразие гибридов первого поколения).
2. Сильно ли различается набор генов в клетках корня и клетках листа одной и той же особи клёна?
Ответ. Набор генов в клетках корня и клетках листа одной и той же особи клёна различаться не будет. Любое цветковое растение развивается из одной клетки - яйцеклетки путем деления - митоза. Поэтому все клетки будут содержать одинаковый набор хромосом, кроме половых клеток, спор и эндосперма.
Вопросы после § 41
1. Какое скрещивание называется дигибридным?
Ответ. Организмы различаются по многим генам и, как следствие, по многим признакам. Чтобы одновременно проанализировать наследование нескольких признаков, необходимо изучить наследование каждой пары признаков в отдельности, не обращая внимания на другие пары, а затем сопоставить и объединить все наблюдения. Именно так и поступил Мендель.
Скрещивание, при котором родительские формы отличаются по двум парам альтернативных признаков (по двум парам аллелей), называется дигибридным . Гибриды, гетерозиготные по двум генам, называют дигетерозиготными, а в случае отличия их по трем и многим генам — три- и полигетерозиготными соответственно.
Результаты дигибридного и полигибридного скрещивания зависят от того, располагаются гены, определяющие рассмотренные признаки, в одной хромосоме или в разных.
2. В чём сущность закона независимого наследования признаков?
Ответ. Независимое наследование (третий закон Менделя). Для дигибридного скрещивания Мендель использовал гомозиготные растения гороха, различающиеся одновременно по двум парам признаков. Одно из скрещиваемых растений имело желтые гладкие семена, другое — зеленые морщинистые.
Все гибриды первого поколения этого скрещивания имели желтые гладкие семена. Следовательно, доминирующими оказались желтая окраска семян над зеленой и гладкая форма над морщинистой. Обозначим аллели желтой окраски А, зеленой — а, гладкой формы — В, морщинистой — b. Гены, определяющие развитие разных пар признаков, называются неаллельпыми и обозначаются разными буквами латинского алфавита. Родительские растения в этом случае имеют генотипы АА ВВ и aabb,а генотип гибридов F1 — АаВb, т. е. является дигетерозиготным.
Во втором поколении после самоопыления гибридов F1 в соответствии с законом расщепления вновь появились морщинистые и зеленые семена. При этом наблюдались следующие сочетания признаков: 315 желтых гладких, 101 желтое морщинистое, 108 зеленых гладких и 32 зеленых морщинистых семян. Это соотношение очень близко к соотношению 9:3:3:1.
Чтобы выяснить, как ведет себя каждая пара аллелей в потомстве дигетерозиготы, целесообразно провести раздельный учет каждой пары признаков — по форме и окраске семян. Из 556 семян Менделем получено 423 гладких и 133 морщинистых, а также 416 желтых и 140 зеленых. Таким образом, и в этом случае соотношение доминантных и рецессивных форм по каждой паре признаков свидетельствует о моногибридном расщеплении по фенотипу 3:1. Отсюда следует, что дигибридное расщепление представляет собой два независимо идущих моногибридных расщепления, которые как бы накладываются друг на друга.
Проведенные наблюдения свидетельствуют о том, что отдельные пары признаков ведут себя в наследовании независимо. В этом сущность третьего закона Менделя — закона независимого наследования признаков, или независимого комбинирования генов.
Он формулируется так: каждая пара аллельных генов (и альтернативных признаков, контролируемых ими) наследуется независимо друг от друга .
Закон независимого комбинирования генов составляет основу комбинативной изменчивости, наблюдаемой при скрещивании у всех живых организмов. Отметим также, что в отличие от первого закона Менделя, который справедлив всегда, второй закон действителен только для генов, локализованных в разных парах гомологичных хромосом. Это обусловлено тем, что негомологичные хромосомы комбинируются в клетке независимо друг от друга, что было доказано не только при изучении характера наследования признаков, но и прямым цитологическим методом
3. В каком случае закон независимого наследования признаков несправедлив?
Ответ. Для случаев, когда гены, отвечающие за эти признаки, сцеплены друг с другом, т. е. находятся на одной и той же хромосоме.
4. Сколько фенотипов гороха наблюдал Г. Мендель во втором поколении при дигибридном скрещивании гороха?
Ответ. Г. Мендель во втором поколении при дигибридном скрещивании гороха наблюдал 4 фенотипа: желтый гладкий, желтый морщинистый, зеленый гладкий и зеленый морщинистый.
Суть закона независимого наследования признаков (третьего закона Менделя) заключается в том, что при скрещивании особей, отличающихся по двум и более парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо и комбинируются во всех возможных сочетаниях.
Независимое наследование генов (и соответствующих им признаков) наблюдается в случае, если неаллельные гены располагаются в разных парах хромосом.
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.
Третий закон Менделя или закон независимого наследования 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.
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.
Закон независимого наследования — каждая пара признаков наследуется независимо от других пар. Поэтому происходит расщепление 3:1 по каждой паре. При скрещивании двух гомозиготных особей, в случае если они отличаются между собой по несколькими парам признаков, гены (соответственно присущие им признаки) передаются следующему поколению независимо друг от друга, а также сочетаются в различных комбинациях. Когда скрещивались растения, которые различались по нескольким признакам, то наследование каждого из признаков придерживалось первым двум законам Менделя, а в потомстве признаки комбинировались таким образом, словно их наследование происходило независимо. Первое поколение после скрещивания имело доминантный фенотип. А во втором поколении наблюдалось расщепление фенотипов в пропорции 9:3:3:1.
Г. И. Мендель является наиболее известным чешским ученым. Будущий естествоиспытатель родился в Австрийской империи в обычной небогатой крестьянской семье, получив при крещении имя Иоганн.
Природа начала интересовать ребенка с ранних лет, в то время, когда он работал помощником садовника и непосредственно садовником. Некоторое время Мендель учился в институте Ольмюца в философских классах. После этого он 1843 году постригся в монахи и принял новое имя — Грегор.
Значится в биографии ученого и период, когда он учился в Брюннском богословском институте (с 1844 по 1848 год), а после учебы стал священником.
Во время учебы будущий ученый самостоятельно осваивал различные науки. Также он изучал естественную историю в Венском университете.
Непосредственно в Вене ученый стал интересоваться процессами гибридизации, а также статистическим соотношением гибридов. Особое внимание Мендель уделял вопросам, касающимся изменений качественных признаков у растений. В качестве объекта для исследований ученый выбрал горох — это растение можно было без проблем вырастить в саду монастыря.
Первые успехи подтолкнули ученого перенести эксперименты на другие растения и насекомых — он выбрал растение семейства астровых (скрещивал разновидности ястребинки) и пчел (скрещивал разновидности пчел). К сожалению, полученные результаты не были такими же успешными, как в случае с горохом. А все дело было в том, что, как уже известно сегодня, механизм наследования признаков у этих растений и животных не такой, как механизм наследования у гороха.
За этим последовало разочарование Менделя в биологии. Он был назначен настоятелем монастыря и больше не занимался наукой. Однако его заслуги сложно переоценить: именно он нашел и описал статистические закономерности наследования признаков у гибридов.
Кратко рассмотрим законы Менделя. Всего существует три закона Менделя.
Первый закон Менделя
Чтобы облегчить учет результатов исследования, Мендель целенаправленно взял растения, у которых признаки четко различались: цвет и форма семян.
Когда происходило скрещивание разных сортов гороха — с пурпурными и белыми цветками — первое поколение гибридов было представлено растениями с пурпурными цветками. Такие же результаты были получены и при скрещивании гороха с желтыми и зелеными семенами, а также с семенами гладкой и морщинистой формы.
Полученные результаты позволили Менделю сформулировать закон единообразия гибридов первого поколения — 1 закон Менделя.
Вот формулировка первого закона Менделя.
1-й закон Менделя подразумевает, что при скрещивании двух гомозиготных организмов, относящихся к чистым линиям и отличающихся друг от друга одной парой альтернативных проявлений определенного признака, первое поколение гибридов (F1) будет одинаковым и будет нести проявление признака лишь одного из родителей.
Первый закон Мендаля также получил название закона доминирования признаков. Суть его заключается в том, что доминирующий признак получает проявление в фенотипе и подавляет рецессивный признак.
Схема 1-го закона Г. Менделя.
Второй закон Менделя
При последующем исследовании гибридов первого поколения Менделем было обнаружено, что при дальнейшем скрещивании между собой гибридов первого поколения, у гибридов второго поколения будет наблюдаться расщепление признаков — при чем, с устойчивым постоянством.
Формулировка второго закона Менделя выглядит так:
В результате скрещивания двух гетерозиготных потомств первого поколения между собой, можно наблюдать расщепление во втором поколении. Это расщепление имеет определенное числовое соотношение по фенотипу — 3:1, а по генотипу — 1:2:1.
2 закон Менделя также называют законом расщепления, и его суть заключается в том, что рецессивный признак у гибридов первого поколения не пропадает, а только подавляется с последующим проявлением во втором гибридном поколении.
Схема 2-го закона Г. Менделя.
Третий закон Менделя
От 1 и 2 закона Менделя плавно переходим к 3-му.
Первые опыты, проводимые Менделем, были основаны на всего лишь одной паре альтернативных признаков. В этом случае ему уже стало интересно, что будет, если рассмотреть сразу несколько признаков.
В результате признаки стали между собой комбинироваться, что вызвало растерянность у ученого. Однако детальное рассмотрение позволило ученому вывести определенную закономерность расщепления.
Стало понятно, что гибриды первого поколения характеризуются однообразностью, а во втором поколении происходит расщепление признаков по фенотипу в пропорции 9:3:3:1. При чем, вне зависимости от другого признака. 3 закон Менделя получил название закона независимого наследования.
Вот как формулируется закон наследования признаков.
Третий закон наследственности гласит, что при скрещивании двух особей, отличающихся одна от другой по нескольким парам альтернативных признаков (двум и более), происходит независимое наследование генов и соответствующих им признаков, а также комбинирование во всех доступных сочетаниях (как при моногибридном скрещивании).
Вот схема 3-го закона Мендаля.
Все эти законы Грегора Менделя, заложили начало новой науки — генетики. Именно благодаря законам Менделя генетика стала популярной и быстро развивающейся наукой, а само словосочетание pfrjy vtyltkz стало широко известным.
Скрещивание, при котором родительские особи отличаются по двум парам аллелей, называется дигибридным .
Закономерности наследования нескольких пар признаков изучал Г. Мендель. Для дигибридного скрещивания он использовал чистые линии гороха, различающиеся по двум парам признаков: жёлтые гладкие семена и зелёные морщинистые.
У всех гибридов первого поколения были жёлтые гладкие семена, т. е. наблюдалось единообразие первого поколения.
Гены, определяющие развитие разных пар признаков, называются неаллельными и обозначаются разными буквами латинского алфавита.
Обозначим аллели жёлтой окраски A , зелёной окраски — a , гладкой формы — B , морщинистой формы — b .
Родительские растения в этом случае имеют генотипы AABB и aabb , а гибриды F 1 — AaBb , т. е. являются дигетерозиготными.
При этом получились четыре фенотипические группы в следующем соотношении: 630 жёлтых гладких, 202 жёлтых морщинистых, 216 зелёных гладких, 64 зелёных морщинистых семени.
Из 1112 семян Мендель получил 846 гладких и \(266\) морщинистых, 832 жёлтых и 280 зелёных. По каждой паре признаков наблюдается расщепление \(3:1\). Такое же расщепление наблюдается при моногибридном скрещивании.
Можно сделать вывод, что в этом случае происходят два процесса моногибридного скрещивания, которые никак не влияют друг на друга. Наследование пары признаков не зависит от наследования других пар. В этом сущность третьего закона Менделя — закона независимого наследования признаков .
При скрещивании особей, которые различаются по нескольким парам признаков, происходит независимое наследование и в потомстве наблюдаются все возможные комбинации этих признаков.
Третий закон Менделя выполняется только для генов, локализованных в разных парах гомологичных хромосом.
Читайте также: