Составить схему моногибридного скрещивания второго поколения гибридов на примере горошка или фиалки
Обновлено: 08.07.2024
Вопрос 1. Каких правил придерживался Г. Мендель при проведении своих опытов?
Особенности метода Менделя состояли в следующем:
1. Для скрещивания Мендель брал растения, которые отличались по нескольким парам контрастных (альтернативных) признаков (например, цветки у одного растения были белые, у другого — пурпурные; цвет семядолей у одного растения был желтый, у другого — зеленый). В каждом поколении Мендель вел учет отдельно по каждой паре альтернативных признаков, независимо от других пар признаков. В одних случаях он выяснял наследование окраски горошин (желтой или зеленой), в других — их формы (гладкой или морщинистой) и т. д. Г. Мендель использовал чистые линии садового гороха, представляющие собой раз-личные сорта, отличающиеся каким-либо признаком и не смешивающиеся в природных условиях. В ряду поколений Мендель вел количественный учет гибридных растений, которые различались по отдельным признакам. Он вел подсчет потомства, которое появлялось в результате каждого скрещивания. Эта математическая обработка результатов опытов позволила ему выявить закономерности наследования признаков:
2. Мендель применил индивидуальный анализ потомства от каждого растения в ряду поколений. Кроме того, очень удачным оказался выбор объекта исследования — гороха (Рisum sativum). Горох — это самоопыляющееся растение, то есть цветки гороха защищены от попадания посторонней пыльцы; горох имеет несколько пар хорошо выраженных альтернативных признаков (всего Мендель изучил у гороха наследование семи пар признаков).
3. Для получения большой выборки для анализа результатов опытов Мендель скрещивал одновременно не одну пару растений, а несколько родительских пар.
Вопрос 2. Почему для опытов Г. Менделя был удачным выбор гороха?
Горох — это самоопыляющееся растение, то есть цветки гороха защищены от попадания посторонней пыльцы; горох имеет несколько пар хорошо выраженных альтернативных признаков (всего Мендель изучил у гороха наследование семи пар признаков). Горох садовый — растение, не требующее каких-то особых условий выращивания, с коротким периодом созревания, позволяющим собирать урожай несколько раз в году. У гороха множество сортов, отличающихся друг от друга хорошо заметными признаками.
Вопрос 3. Какие гены называются аллельными?
Каждый ген контролирует наследование одного или нескольких признаков. Хромосомы в клетках парные; поэтому каждая клетка содержит по два гена каждого сорта. Поскольку хромосомы расходятся в мейозе и перекомбинируются при оплодотворении, то само собой разумеется, что и гены при этом должны расходиться и перекомбиновываться. Гены в хромосоме расположены в линейной последовательности, следовательно, в каждой паре гомологичных хромосом гены расположены в одинаковом порядке. Гены определённых признаков лежат в определённых местах хромосомы, именуемых локусами. Гены, отвечающие за проявление одного и того же признака (например, окраски семян) и расположенные в одном и том же локусе (участке) гомологичных хромосом, называют аллелъными.
Вопрос 4. Чем гомозиготный организм отличается от гетерозиготного?
Гомозиготные организмы содержат в гомологичных хромосомах два одинаковых аллельных гена. У гетерозиготных организмов аллельные гены различны, например, один определяет появление желтой окраски семян, а другой — зеленой.
Вопрос 5. В чем суть гибридологического метода?
Гибридологический метод, предложенный Грегором Менделем, предусматривает скрещивание родительских пар, отличающихся между собой рядом признаков, и последующий учет соотношений комбинаций этих признаков у потомков.
Вопрос 7. Что такое моногибридное скрещивание?
Моногибридным называют скрещивание родительских пар, отличающихся между собой лишь по одному признаку (окраске цветка, форме семян и т. д.).
Вопрос 8. Какой признак называется доминантным; рецессивным?
Доминантным называют такой признак из пары, который у гибридов подавляет проявление другого.
Рецессивный признак — это признак, подавляемый доминантным.
Одну пару признаков обозначают какой-либо буквой алфавита: доминантный — прописной (А), а рецессивный — строчной (а). Например, при скрещивании формы гороха с семядолями жёлтого цвета с формой гороха с семядолями зелёного цвета все особи в первом поколении будут иметь форму гороха с семядолями жёлтого цвета (Аа).
Вопрос 9. В чем суть правила единообразия гибридов первого поколения? Проиллюстрируйте свой ответ схемой. Исходно зная генотип, можно ли предсказать фенотип?
Гибриды первого поколения, полученные от двух чистых линий (гомозиготных организмов, отличающихся между собой одной парой признаков), оказываются единообразными и имеют признак одного из родителей. Так, гибриды первого поколения от скрещивания гомозиготной карликовой пшеницей с гомозиготной пшеницей нормального роста имели карликовость.
Решение:
| Признак | Ген |
| карликовость нормальный рост | A a |
Вопрос 10. Сформулируйте правило расщепления. Нарисуйте схему скрещивания гибридов первого поколения.
При скрещивании между собой гибридов первого поколения (двух гетерозиготных организмов) в потомстве наблюдается расщепление по вариантам анализируемого признака в отношении 3 : 1. То есть во втором поколении, помимо растений с карликовостью (доминантный признак), появляются экземпляры с нормальным ростом (рецессивный признак), их количество составляет 1/4 от общего числа потомков.
Решение:
| Признак | Ген |
| карликовость нормальный рост | A a |
При моногибридном скрещивании число классов по фенотипу в F2 равно 2 (в отношении 3:1), а по генотипу — 3 (в отношении 1:2:1).
Г. Мендель, скрещивая растения, отличающиеся по , установил следующие закономерности: наследование признака определяется дискретными факторами – . Если в потомстве проявляется признак только одного из родителей, то такой признак называется . Признак второго родителя, проявляющийся не в каждом поколении, называется .
Законы Менделя
Установите соответствие законом наследственности и его формулировкой.
При скрещивании двух гомозиготных организмов, отличающихся по одной паре альтернативных признаков, первое поколение гибридов единообразно как по фенотипу, так и по генотипу.
При скрещивании гибридов первого поколения между собой, во втором поколении наблюдается расщепление доминантных и рецессивных признаков в соотношении 3:1. Генотипы второго поколения - АА, Аа, Аа, аа, то есть наблюдается соотношение 1:2:1.
I закон Менделя
Закон чистоты гамет
II закон Менделя
Генетика – наука о наследственности
Найдите и выделите цветом по вертикали и горизонтали слова по теме урока.
1. Половые клетки.
2. Организм, полученный вследствие скрещивания генетически различающихся форм.
4. Наука о закономерностях наследственности и изменчивости.
5. Преобладание признака.
6. Различные состояния гена, определяющие различные формы одного и того же признака.
Наследственность как свойство организма
Заполните пропуски в тексте.
Дано: гетерозиготный темноволосый отец и мать блондинка. Следовательно, доминирует ген , а рецессивен ген .
Дано: в потомстве кота Васьки и пяти чёрных кошек были чёрные и серые котята, причём серых было в три раза больше. Следовательно, доминирует ген , рецессивен ген , а кот Васька по данному признаку.
Основные понятия генетики
Установите соответствие между видом генотипа и его характеристикой.
Гетерозиготный генотип
Гомозиготный генотип
Генетическая символика
Заполните пропуски в тексте.
Родителей обозначают . Гибридное потомство обозначают . Женская особь обозначаются . Мужская особь обозначаются . Гетерозигота обозначается . Гомозигота обозначается .
Опыты Г. Менделя
Подчеркните в тексте предложения, в которых допущены ошибки.
Г. Мендель скрещивал две чистые линии растений гороха.
Они отличались по двум признакам: жёлтому и зелёному цвету семян.
В первом поколении от скрещивания этих линий появились растения, дающие плоды только с жёлтыми семенами.
Во втором поколении, полученном от скрещивания гибридов первого поколения, появились растения, как с жёлтыми, так и с зелёными семенами.
При этом половина гибридов давала жёлтые семена.
Окраску семян, проявившуюся в двух поколениях гибридов (жёлтую), назвали рецессивной.
Моногибридное скрещивание
Установите правильную последовательность этапов проведения моногибридного скрещивания.
В ходе урока вы познакомитесь с австрийским биологом и ботаником Грегором Менделем, а также с его работами по моногибридному скрещиванию. Узнаете о том, что основной работой Менделя стала разработка гибридологического метода. Также вы познакомитесь с законом частоты гамет. В данном уроке приводятся следующие понятия: гибридизация, чистая линия, моногибридное скрещивание, аллельные гены, гомозиготный организм, гетерозиготный организм, доминантный признак, рецессивный признак, расщепление
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 "Работы Менделя. Моногибридное скрещивание"
Генетика — это наука, которая изучает закономерности наследственности и изменчивости организмов.
Наследственность — это свойство всех живых организмов передавать свои признаки и свойства из поколения в поколение.
Элементарными единицами наследственности являются гены ─ участки ДНК хромосом. Ген содержит информацию о первичной структуре одного белка.
С давних времён люди задумывались над тем, почему дети похожи на своих родителей. Родители передают определённые признаки своему потомству.
Первым кто начал систематически изучать законы наследственности был монах августинского ордена Грегор Мендель.
В 1843 (в возрасте 22 лет) Мендель постригся в монахи Августинского монастыря Святого Фомы в Брюнне (ныне Брно, Чехия) и взял имя Грегор.
Грегор Мендель экспериментировал со скрещиванием гороха и других растений, и даже не догадывался что открывает совершенно новое направление в биологии. Он изучал закономерности, по которым признаки предаются из поколения в поколение.
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.
Основой работы Менделя был – гибридологический метод. Суть этого метода заключается в скрещивании (гибридизации) организмов, которые отличаются друг от друга какими-либо признаками, и в последующем анализе характера наследования этих признаков у потомства.
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 они дают 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.
Если скрещивать организмы, которые будут отличаться только по одному признаку (например, по цвету семян или только по форме семян), за которые отвечают аллели одного гена, то такое скрещивание называют моногибридным.
В-четвертых. В своих работах Мендель применил для обработки данных количественные методы. Он не просто замечал, каков цвет семян гороха у потомства, но и точно подсчитывал, сколько таких семян появилось.
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.
Простые, но точные опыты помогли учёному проникнуть в тайны наследования.
Мендель начал с моногибридного скрещивания. Он собрал семена гороха, у растений, которые отличаются только по одному признаку (окраской цветков, или различной высотой стебля, другие растения отличались формой семян, или имели семена разного цвета).
Горох был выбран для опытов неслучайно. Он легко выращивать в условиях Чехии, он размножается несколько раз в год. Сорта гороха отличаются друг от друга рядом хорошо заметных признаков.
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.
Опыт Менделя по скрещиванию гороха с жёлтыми и зелёными семенами. Из цветков одних растений он удалил все пыльники. Затем с растений, приносящих семена другого цвета он собрал пыльцу и опылил цветки, лишённые пыльников.
Гибридный горох созрел. Все горошины оказались жёлтого цвета.
От растений с пурпурными и белыми цветками получились гибриды с пурпурными цветками. При скрещивании гороха с гладкими и морщинистыми семенами, наследовалась гладкая форма семян.
Преобладающий признак (желтизну семян или гладкость семян) Мендель назвал доминантными, а подавляемый признак (то есть зелёный цвет семян или морщинистость семян) – рецессивным.
Доминантный признак принято обозначать большой латинской буквой (А, В, C), а рецессивный – малой.
Исходя из данных опытов Мендель вывел закон о единообразии 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.
Но установленные факты требовали логического объяснения.
Учёный рассуждал… Родители имели разный цвет семян. Очевидно, что в половых клетках находились различные наследственные факторы
Факторы, влияющие на развитие доминантного жёлтого цвета семени он обозначил заглавной буквой (А- большое). Рецессивный фактор, влияющий на развитие зелёного цвета – прописной (а-малое).
В оплодотворённую яйцеклетку попали оба гена. Но что произошло с зелёным цветом семени, совсем исчез?
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. Значит рецессивный ген 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).
Проследим каким образом получается такое соотношение.
При скрещивании гибридов первого поколения образуются такие сочетания AA Aa Aa aa. Сочетание где есть доминантный ген даёт жёлтую горошину. И только при сочетании рецессивных генов (аa) – зелёную горошину. Этим и объясняется расщепление в отношении три к одному.
Явление, при котором скрещивание приводит к образованию потомства частично с доминантными, частично с рецессивными признаками, получило название расщепления.
Опыты с другими признаками подтвердили эти результаты. Такое же расщепление наблюдалось и у растений с различной окраской цветов и у различных горошин.
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.
Закон частоты гамет
Закон частоты гамет Менделя гласит что: при образовании гамет в каждую из них попадает только один из двух аллельных генов.
Из опытов Менделя по моногибридному скрещиванию, помимо закона частоты гамет, следует также, что гены передаются из поколения в поколение не меняясь.
Иначе невозможно объяснить тот факт, что в первом поколении после скрещивания гомозигот с жёлтыми и зелёными горошинами все семена были жёлтые, а во втором поколении снова появились зелёные горошины.
Значит, ген зелёного цвета горошин не исчезал и не превратился в ген жёлтого цвета, а просто не проявился в первом поколении, подавленный доминантным геном желтизны.
Изучим символы, принятые в традиционной генетике.
Символом зеркало Венеры обозначается женский организм, символом копье Марса мужской, знак – скрещивания, Р – радетельское поколение,
F1− первое поколение потомков, а F2 – второе поколение потомков.
Эф три – третье поколение потомков.
АВС – доминантные гены.
а b c – рецессивные гены.
АA BB CC – генотипы организмов моногомозиготных по доминантному признаку.
Aa bb cc– генотипы рецессивных особей.
Aa Cc Bb – генотипы моногетерозиготных особей.
Связь между поколениями обеспечивается через половые клетки − гаметы.
Рассмотрим 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 делаться. 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 каждая зигота несёт гены и жёлтой и зелёной окраски семян. Зигота развивается в гибридный организм.
Из семени на будущий год во время цветения вновь происходит мейоз. И вновь образуются гаметы. Гены не смешались. Каждая хромосома несёт либо жёлтый, либо зелёный ген окраски семян.
Проследим за дальнейшей судьбой гамет.
При слиянии женских и мужских гамет может 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.
В 1856 году Мендель опубликовал трактат о своих исследованиях и разослал его исследователям ботаникам, но его работы тогда остались без внимания.
Однако сейчас в городе Брно в Старобрненском монастыре августинцев установлена мемориальная доска и памятник Грегору Менделю. В этом городе работает Музей Менделя Масарикова университета. Каждый год в нем производят опыты Менделя и выращивают гибридный горох. И каждый год расцветает памятник великому открытию.
Скрещиванием называют метод селекции животных и растений, при котором получают потомство от генетически различающихся организмов. Это могут быть особи разных видов, или разных рас одного вида. При моногибридном скрещивании потомство получают от родителей, различающихся по одному признаку.
Опыты Грегора Менделя
Закономерности наследования при моногибридном скрещивании были открыты в середине 19 века чешским исследователем Г. Менделем.
Рис. 1. Портрет Г. Менделя
Мендель работал с сортами гороха, отличающимися по одному признаку.
Этим признаком могла быть:
- форма семян (гладкие и морщинистые);
- цвет семян (жёлтые и зелёные);
- цвет лепестков;
- высота растения (низкие и высокие).
Признаки при скрещивании должны быть взаимоисключающими (альтернативными), т. е. они не могут присутствовать у особи одновременно.
Семена, используемые Менделем, являлись чистыми линиями (чистосортными), что означает, что они были единообразными:
- по фенотипу (внешним признакам);
- по генотипу (набору генов).
Р (Perenta – родители): АА х аа
А – означает ген, обеспечивающий жёлтый цвет семян.
которые читают вместе с этой
а – ген зелёного цвета семян.
АА и аа обозначают соматические клетки, каждая из которых содержит наследственную информацию от своих родителей (этого же сорта).
При размножении в каждую гамету идёт один ген:
G (gametes): А а
В результате первое поколение (F1) имеет генотип Аа.
Горох – самоопыляющееся растение, но при исследовании проводилось искусственное опыление, поэтому в потомстве не было комбинаций АА и аа.
Взаимоотношения генов
В природе одни гены доминируют над другими. Это значит, что если с гаметами в зиготу попадают гены, отвечающие за разные признаки (например, разный цвет лепестков), то будет проявляться один из них, доминантный.
Ген непроявленного альтернативного признака называется рецессивным и проявляется внешне только в комбинации аа.
При записи это различие показывается величиной буквы:
А означает, что признак доминантный. Ген зелёного цвета семян гороха доминирует над жёлтым.
а – признак рецессивный.
Если особь несёт и доминантные, и рецессивные признаки, то она называется гетерозиготной: Аа.
При наличии у особи либо только доминантных (АА), либо только рецессивных (аа) признаков, она называется гомозиготной.
В первом поколении в опытах Менделя все особи были одинаковы как по фенотипу, так и по генотипу. Эта закономерность названа первым законом Менделя, или законом единообразия первого поколения.
Рис. 2. Схема 1 закона Менделя
Закон расщепления
Второе поколение при моногибридном скрещивании получается иным:
Р: Аа х Аа
G: А А х а а
F2: АА Аа Аа аа
Как видим, по генотипу происходит расщепление на три разных комбинации генов: АА, Аа, аа.
В фенотипе также происходит расщепление и подавленный в первом поколении признак проявляется в 25 % случаев. Остальные 75 % организмов будут носить доминантный признак А.
Рис. 3. Схема 2 закона Менделя
Как мы видим, рецессивный ген не теряется, не поглощается доминантным, а сохраняется в генотипе и может проявиться в фенотипе.
Это явление сохранности генов и их возможности входить в гаметы и потенциально обеспечивать появление признака, называется гипотезой чистоты гамет.
Что мы узнали?
При моногибридном скрещивании учитывается только один признак организмов, например, цвет лепестков. 1 и 2 законы Менделя описывают, как наследуются признаки при таком скрещивании в случае с чистыми линиями. В первом поколении все особи гетерозиготны и внешне одинаковы. Во втором поколении наблюдается расщепление по фенотипу в пропорции 3:1. Расщепление по генотипу при моногибридном скрещивании происходит в пропорции 1:2:1.
Читайте также: