Генотип гороха с желтой окраской и морщинистой формой семян aabb данный сорт будет образовывать

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 21.09.2024

Мультимедийные технологии в преподавании биологии в старших классах

Человек в современном обществе должен владеть методикой поиска информации и уметь активно работать с нею. Он должен научиться выдвигать гипотезы, проверять их, анализировать и обобщать результаты своей деятельности, а затем и представлять их своим коллегам, используя современные информационные технологии. Информационные технологии – это совокупность современной компьютерной техники, средств телекоммуникационной связи, инструментальных программных средств, обеспечивающая интерактивное программно-методическое сопровождение обучения (мультимедийные учебники на основе гипертекста, базы данных, обучающие интернет-сайты).

Одним из эффективных методов выработки необходимых для этого навыков у учащихся являются мультимедийные продукты. Так, например, программа Power Point позволяет представлять необходимую информацию в виде слайдов с анимациями и звуковыми эффектами. Одним из преимуществ данной программы является простота (работе с нею легко обучаются даже пятиклассники) при достаточной эффектности создаваемых слайдов.

В школьной практике информационные технологии применяются в процессе обучения для контроля знаний и в лабораторном практикуме, используются как иллюстративное средство при объяснении нового материала. Большую помощь они могут оказать и в самообразовании.

В своей работе я использую мультимедийные методы обучения (анимационные, слайдовые) как других авторов, так и собственные. В старших классах я применяю компьютерные технологии для иллю-стрирования учебного материала. Использование мультимедийных технологий (способ подготовки электронных документов, включающих визуальные и аудиоэффекты, мультипрограммирование) планируется в соответствии с темой занятия.

Сегодня имеется множество учебных компьютерных программ разных типов. Электронные справочники и энциклопедии – хорошее средство для поиска и отбора материалов при подготовке рефератов и индивидуальных проектов. У демонстрационных программ отсутствуют обратная связь (интерактивность), и ученик выступает в роли пассивного слушателя, что снижает эффективность обучения. Средства моделирования и конструирования позволяют моделировать реальные и абстрактные процессы, думать, размышлять, выбирать варианты. Электронные учебники содержат большой объем информации, дают возможность протестировать себя, получить справку, но и в них нет достаточной методической проработки тем.

Цели и задачи урока

Образовательные: обобщение и систематизация программного материала; формирование навыков и умений по решению генетических задач; ознакомление с правилами решения задач по генетике.

Воспитательные: развивать самостоятельность, воспитывать интерес к предмету и потребность в приобретении знаний, воспитывать чувство взаимовыручки и взаимопомощи.

Развивающие: развивать умение выделять главное, сравнивать, делать правильные выводы, логически мыслить, развивать эмоции учащихся и познавательный интерес к изучению проблем генетики.

1. Организационный этап. Постановка цели и мотивация учебно-познавательной деятельности

Учитель. На сегодняшнем уроке мы с вами должны ликвидировать пробелы в знаниях, обобщить и систематизировать материал программы, а также обсудить вопросы, которые обычно вызывают затруднения, особенно при подготовке в вуз. В связи с этим напомню вам одну притчу.

2. Актуализация знаний (фронтальный опрос)

1. Что такое наследственность?

(Ответ. Наследственность – это способность организмов передавать следующим поколениям свои специфические признаки и особенности развития.)

2. Каковы материальные основы наследственности?

(Ответ. Материальные основы наследственности – ДНК и РНК, ген – участок молекулы ДНК, содержащий информацию о первичной структуре одного белка (это единица генетической, или наследственной, информации).)

3. Что такое гибридизация?

(Ответ. Гибридизация – это скрещивание особей с контрастными, альтернативными, признаками.)

4. Какие гены называются аллельными?

(Ответ. Аллельные гены (аллели) – это разные формы одного и того же гена, расположенные в одних и тех же участках (локусах) гомологичных хромосом и отвечающие за развитие одного признака (окраска, рост и т.д.). Гомологичные хромосомы – это хромосомы, сходные по строению и несущие одинаковые гены.)

5. Что такое доминантные и рецессивные признаки?

(Ответ. Доминантный признак (лат. dominantus – господствующий) – признак одной из родительских особей, появляющийся у гибридов первого поколения и подавляющий признак другой родительской особи. Рецессивный признак (лат. recessus – отступление, удаление) – признак, не появляющийся у гибридов первого поколения.)

Неполное доминирование

6. Что такое зигота?

(Ответ. Зигота – это оплодотворенная яйцеклетка, несущая двойной набор хромосом (по одному от каждого родителя).)

7. Какой организм называется гомозиготным? Гетерозиготным?

(Ответ. Гомозиготный организм – это организм, имеющий одинаковые аллельные гены (АА, аа – особи, не дающие расщепления в поколениях по этому признаку). Гетерозиготный организм – организм, имеющий разные аллельные гены (Аа – особи, в потомстве которых образуется расщепление по этому признаку).)

8. Что такое генотип?

(Ответ. Генотип – это система взаимодействующих генов организма.)

9. Что такое фенотип?

(Ответ. Фенотип – это совокупность всех признаков и свойств данного организма. Фенотип формируется под влиянием генотипа и условий внешней среды.)

10. Как называл Г.Мендель единицы наследственности?

(Ответ. Он назвал их факторами. Любой признак, по Г.Менделю, формируется под влиянием материального фактора. Фактор, определяющий доминант-ный признак, обозначается, например, А, а рецессивный – а. Каждая особь имеет два фактора: один – от матери, другой – от отца. При образовании гамет происходит редукция (уменьшение) числа хромосом, и в каждую гамету попадает только один фактор.)

1. При скрещивании двух гомозиготных организмов, различающихся по одной паре признаков, новое поколение гибридов окажется единообразным и будет похоже на одного из родителей. Это положение иллюстрирует следующий закон генетики:

а) закон расщепления;
б) закон сцепленного наследования;
в) правило доминирования;
г) закон независимого распределения генов.

2. Моногибридное скрещивание – это скрещивание родительских форм, которые различаются по:

а) окраске и форме семян;
б) двум парам признакам;
в) одной паре признаков;
г) форме и размерам семян.

3. В своей работе Г.Мендель применил метод исследования, при котором скрещивал различающиеся по определенным признакам родительские формы и прослеживал появление изучаемых признаков в ряде поколений. Этот метод исследования называется:

а) гибридологическим;
б) биохимическим;
в) цитогенетическим;
г) генеалогическим.

4. Для изучения наследования различных признаков и установления характера ряда наследственных болезней изучают родословную человека. Этот метод генетики называется:

а) близнецовым;
б) генеалогическим;
в) цитогенетическим;
г) биохимическим.

5. Определите среди перечисленных генотипов рецессивный гомозиготный генотип:

6. Среди перечисленных генотипов укажите гетерозиготный генотип:

7. Из перечисленных генов доминантным является:

8. Определите генотип, который содержит одинаковые аллели одного гена:

9. У особи с генотипом ААВВ могут образоваться гаметы:

10. Определите фенотипический признак растения гороха с генотипом aaBb (семена желтые – А, зеленые – а, гладкие – В, морщинистые – b):

а) семена зеленые гладкие;
б) семена зеленые морщинистые;
в) семена желтые гладкие;
г) семена желтые морщинистые.

11. Растение гороха с желтыми гладкими семенами может иметь следующий генотип:

1. При скрещивании гибридов первого поколения между собой наблюдается расщепление: вновь появляются особи с рецессивными признаками. Это положение иллюстрирует следующий закон генетики:

а) сцепленного наследования;
б) расщепления;
в) независимого наследования, распределения генов;
г) правило доминирования.

2. Дигибридное скрещивание – это скрещивание родительских форм, которые различаются по:

а) двум парам признаков;
б) окраске семян;
в) форме семян;
г) по одной паре признаков.

3. Совокупность внешних и внутренних признаков организма называется:

а) генофондом;
б) фенотипом;
в) наследственностью;
г) генотипом.

4. Метод окрашивания и рассматривания под микроскопом хромосом называется:

а) близнецовым;
б) генеалогическим;
в) биохимическим;
г) цитогенетическим.

5. Определите среди перечисленных генотипов доминантный гомозиготный генотип:

6. Среди перечисленных генотипов укажите гетерозиготный генотип:

7. Среди перечисленных генов доминантным является:

8. Определите генотип, который содержит одинаковые аллели одного гена:

9. У особи с генотипом aaBB могут образоваться гаметы:

10. Определите фенотипический признак растений гороха с генотипом AaBb (семена желтые – А, зеленые – а, гладкие – В, морщинистые – b):

а) семена зеленые морщинистые;
б) семена желтые морщинистые;
в) семена зеленые гладкие;
г) семена желтые гладкие.

11. Растение гороха с желтыми морщинистыми семенами может иметь следующий генотип:

Ключ к проверке тестовых работ

Вариант 1: 1 – в; 2 – в; 3 – а; 4 – б; 5 – г; 6 – а; 7 – г; 8 – г; 9 – б; 10 – а; 11 – б.
Вариант 2: 1 – б; 2 – а; 3 – б; 4 – г; 5 – в; 6 – г; 7 – б; 8 – б; 9 – а; 10 – г; 11 – г.

Мореплаватель — имя существительное, употребляется в мужском роде. К нему может быть несколько синонимов.
1. Моряк. Старый моряк смотрел вдаль, думая о предстоящем опасном путешествии;
2. Аргонавт. На аргонавте были старые потертые штаны, а его рубашка пропиталась запахом моря и соли;
3. Мореход. Опытный мореход знал, что на этом месте погибло уже много кораблей, ведь под водой скрывались острые скалы;
4. Морской волк. Старый морской волк был рад, ведь ему предстояло отчалить в долгое плавание.

2)Генотип гороха с желтой окраской и морщинистой формой семян АА бб. Сколько различных типов гамет будет образовываться у данного сорта?

3)Скрещивают дигетерозиготные растения гороха с желтой окраской и гладкой формой семян. Сколько различных генотипов ожидается в потомств.

4)У томатов круглая форма плодов доминирует над грушевидной. Красная окраска-над желтой. Растение с круглыми и красными плодами скрещена с растением имеющим грушевидные и желтые плоды. В потомстве все растения имеют круглые и красные плоды. Каковы плоды родителей.

Часть 1. Выберите один верный ответ из четырех предложенных.

Организм с генотипом аа называется

дигомозиготой
гетерозиготой
гомозиготой по доминантному признаку
гомозиготой по рецессивному признаку

У особи с генотипом АаBb в результате гаметогенеза может образоваться … типа гамет.

При скрещивании организмов с генотипами АаBb Х АаBb проявится закон

сцепленного наследования
расщепления
независимого наследования
доминирования

Гемофилия и дальтонизм наследуются как … признаки.

доминантные, аутосомные
доминантные, сцепленные с Х – хромосомой
рецессивные, аутосомные
рецессивные, сцепленные с Х – хромосомой

Особь с генотипом ааВВ образует гаметы

ааВ
ааВВ
аВВ
аВ

Определите генотип родительских растений гороха, если при их скрещивании образовалось 50 % растений с желтыми и 50 % - с зелеными семенами (рецессивный признак)

АА Х аа
Аа Х Аа
АА Х Аа
Аа Х аа

Из оплодотворенной яйцеклетки развивается мальчик, если после оплодотворения в зиготе окажется хромосомный набор

22 аутосомы + Y
22 аутосомы + Х
44 аутосомы + XY
44 аутосомы + ХХ

Количество возможных генотипов при следующем скрещивании – Аа Х Аа-

Аллельными называются

разные взаимодействующие гены
сцепленные гены
различные состояния одного и того же гена, расположенные в одних и тех же локусах гомологичных хромосом
повторяющиеся гены

Человек с I группой крови и положительным резус – фактором имеет генотип

I 0 I 0 Rh + Rh +
I 0 I 0 rh - rh -
I A I 0 Rh + Rh +
I A I 0 rh - rh -

Выберите три верных ответа из шести предложенных

Законы Г. Менделя:

сцепленного наследования
единообразия гибридов первого поколения
гомологических рядов
расщепления признаков
независимого наследования признаков
биогенетический закон

Установите соответствие между законами Г. Менделя и Т. Моргана и их характеристиками.

А) закон сцепленного наследования 1) Г. Мендель

Б) закон расщепления 2) Т. Морган

В) закон единообразия гибридов

Г) использование плодовой мушки – дрозофилы

Д) абсолютность закона нарушает процесс кроссинговера

Е) использование растительных объектов

Установите правильную последовательность этапов проведения моногибридного скрещивания.

А) математическая обработка данных

Б) отбор чистых линий растений, дающих желтые и зеленые семена

В) скрещивание растений гороха первого поколения с желтыми семенами

Г) скрещивание разных сортов

Д) выведение чистых линий растений гороха с разной окраской семян

Е) формулирование правил наследования признаков

Гены окраски шерсти кошек расположены в Х – хромосоме. Черная окраска определяется геном Х В , рыжая – геном Х b , гетерозиготы имеют черепаховую окраску. От черной кошки и рыжего кота родились: один черепаховый и один черный котенок. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и потомства, возможный пол котят.

Преподаватель биологии ________________________________________Щербакова Н.В.

Министерство образования Республики Мордовия

На заседании цикловой комиссии

_____________ Силантьева Т.П.

Зам. директора по УПР

_____________ Паркина Н.В.

Курс I , семестр I

Часть 1. Выберите один верный ответ из четырех предложенных.

Согласно второму закону Менделя расщепление по генотипу происходит в соотношении

1 : 1
1 : 2 : 1
3 : 1
9 : 3 : 3 : 1

При скрещивании организма с генотипом Аа Х Аа доля гетерозигот составляет

0 %
25 %
50 %
75 %

3. Нормальный рост (А) у овса доминирует над гигантизмом (а), а раннеспелость (В) – над позднеспелостью (b). Выберите генотип дигетерозиготного растения.

4. Какие виды гамет образуются у организма с генотипом АаВb при независимом наследовании генов?

5. При скрещивании гетерозиготных растений гороха с желтыми гладкими семенами и растений с зелеными (а) морщинистыми семенами (b) число фенотипов в потомстве будет равно

6.Определите процентное соотношение особей по генотипу в F 1 при скрещивании двух гетерозиготных особей.

2) 50 % Аа : 50 % аа

3) 25 % АА : 50 % Аа : 25 % аа

4) 25 % Аа : 50 % АА : 25 % аа

7. Укажите генотип особи, гомозиготной по двум парам доминантных генов.

8. Определите фенотип растения томата с генотипом АаВb, если пурпурный стебель доминирует над зеленым, а рассеченные листья – над цельными.

1) пурпурный стебель с цельными листьями

2) зеленый стебель с рассеченными листьями

3) пурпурный стебель с рассеченными листьями

4) зеленый стебель с цельными листьями

9. Какой фенотип можно ожидать у потомства двух морских свинок с белой шерстью (рецессивный признак)

2) 25 % белых особей и 75 % черных

3) 50 % белых особей и 50 % черных

4) 75 % белых особей и 25 % черных

10.Укажите генотип кареглазой женщины, отец которой был голубоглазым дальтоником

1. Выберите три верных ответа из шести.

В генетике используются следующие термины:

1) аллельные гены

6) рецессивный признак

2. Установите соответствие между генетическим обозначением и генотипом.

А) АА 1) гетерозигота

Б) Вb 2) гомозигота

3. Установите правильную последовательность этапов проведения дигибридного скрещивания при независимом наследовании признаков.

А) математическая обработка данных

Б) отбор чистых линий растений, дающих желтые гладкие и зеленые морщинистые семена

В) скрещивание растений гороха первого поколения, дающего желтые гладкие семена

Г) скрещивание разных сортов

Д) выведение чистых линий растений гороха с разной окраской и формой семян

Е) формулирование правил наследования признаков при дигибридном скрещивании.

У здоровой матери, не являющейся носителем гена гемофилии, и больного гемофилией отца (рецессивный признак h) родились две дочери и два сына. Определите генотипы родителей, генотипы и фенотипы потомства, если признак свертываемости крови сцеплен с полом.

Преподаватель биологии ________________________________________Щербакова Н.В.

¨ окраска венчика — белая или красная;

¨ окраска семядолей — зеленая или желтая;

¨ форма семени — морщинистая или гладкая;

¨ окраска боба — желтая или зеленая;

¨ форма боба — округлая или с перетяжками;

¨ расположение цветков или плодов — по всей длине стебля или у его верхушки;

¨ высота стебля — длинный или короткий;

Опыты Менделя были тщательно продуманы. Если его предшественники пытались изучить закономерности наследования сразу многих признаков, то Мендель шел от простого к сложному. Свои исследования он начал с изучения закономерностей наследования всего лишь одной пары альтернативных признаков.

Моногибридное скрещивание

Моногибридным называют скрещивание двух организмов, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных (взаимоисключающих) признаков. Таким образом, при таком скрещивании прослеживаются закономерности наследования только двух вариантов признака (например, белая и красная окраска венчика), а все остальные признаки организма во внимание не принимаются.

Первый закон Менделя

Классическим примером моногибридного скрещивания является скрещивание сортов гороха с желтыми и зелеными семенами (рис. 323). При скрещивании растения с желтыми и зелеными семе-

как бы исчезает. Проявляющийся у гибридов первого поколения признак Мендель назвал доминантным, а подавляемый — рецессивным. Само же явление преобладания у гибридов признака одного из родителей Г. Мендель назвал доминированием.

Позже выявленная закономерность была названа законом единообразия гибридов первого поколения, или законом доминирования. Это первый закон Менделя: при скрещивании двух организмов, относящихся к разным чистым линиям (двух гомозиготных организмов), отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, все первое поколение гибридов (F₁) окажется единообразным и будет нести признак одного из родителей.

Второй закон Менделя

Второй закон наследственности был сформулирован Менделем при изучении гибридов второго поколения. Семена гибридов первого поколения использовались Менделем для получения второго гибридного поколения. Результаты опытов Менделя приведены в таблице.

Результаты расщепления по различным признакам в F₂,

полученные в опытах Г.Менделя с горохом.

Признаки	Доминантные	Рецессивные	Всего
число	%	число	%
Форма семян	74,74	25,26
Окраска семядолей	75,06	24,94
Окраска семенной кожуры	75,90	24,10
Форма боба	74,68	25,32
Окраска боба	73,79	26,21
Расположение цветков	75,87	24,13
Высота стебля	73,96	26,04
Всего:	74,90	25,10

Анализ данных таблицы позволяет сделать ряд выводов:

© количество гибридов, несущих доминантный признак, приблизительно в 3 раза больше, чем гибридов, несущих рецессивный признак, причем это соотношение наблюдается и по каждой отдельно взятой паре, и по всей совокупности растений;

Явление, при котором часть гибридов второго поколения несет доминантный признак, а часть — рецессивный, называют расщеплением. Причем наблюдающееся у гибридов расщепление не случайное, а подчиняется определенным количественным закономерностям.

Таким образом, на основе скрещивания гибридов первого поколения и анализа второго был сформулирован второй закон Менделя: при скрещивании гибридов первого поколения в потомстве происходит расщепление признаков в определенном числовом соотношении.

Гипотеза чистоты гамет

Для объяснения явления доминирования и расщепления гибридов второго поколения Мендель предложил гипотезу чистоты гамет. Он предположил, что развитие признака определяется соответствующим ему наследственным фактором. Один наследственный фактор гибриды получают от отца, другой — от матери. У гибридов F₁ проявляется лишь один из факторов — доминантный. Однако, среди гибридов F₂, появляются особи с признаками исходных родительских форм. Это значит, что наследственные факторы сохраняются в неизменном виде, а в половые клетки попадает только один наследственный фактор, то есть они "чисты" (не содержат второго наследственного фактора).

Итак, гипотеза чистоты гамет гласит: гаметы "чисты", содержат только один наследственный признак из пары.

Наследственные задатки (гены) Мендель предложил обозначать большими буквами латинского алфавита, например, доминантный — большой — А, рецессивный — маленькой — а.

Каждый организм один задаток (ген) получает от материнского организма, а другой — от отцовского, следовательно, они являются парами. Явление парности генов называют аллелизмом, парные гены — аллельными, а каждый ген пары — аллелью. Например, желтая и зеленая окраска семян гороха являются двумя аллелями (соответственно, доминантный аллель и рецессивный аллель) одного гена.

Множественный аллелизм

Цитологические основы моногибридного скрещивания

В настоящее время известно, что существуют гены, имеющие не два, а большее количество аллелей. Например, у мухи дрозофилы ген окраски глаз представлен 12 аллелями: красная, коралловая, вишневая, абрикосовая и т.д. до белой. Наличие у гена большого количества аллелей называют множественным аллелизмом. Множественный аллелизм является следствием возникновения нескольких мутаций одного и того же гена.

Поскольку в своих опытах Г. Мендель использовал растения, относящиеся к разным чистым линиям, аллельные гены этих растений одинаковы. Организмы, имеющие одинаковые аллели одного гена, называются гомозиготными. Они могут быть гомозиготными по доминантным (АА) или по рецессивным генам (аа). Организмы, имеющие разные аллели одного гена, называются гетерозиготными (Аа).

Во времена Менделя строение и развитие половых клеток еще не было изучено. Поэтому его гипотеза чистоты гамет является примером гениального предвидения, которое позже нашло научное подтверждение.

Явления доминирования и расщепления признаков, наблюдавшиеся Менделем, в настоящее время легко объясняются парностью хромосом, расхождением хромосом во время мейоза и объединением их во время оплодотворения (рис. 324).

Генетическая запись осуществляется следующим образом:

Ген Признак Желт. Зелен.

А — желтые семена; Гам.

а — зеленые семена;

Р АА х аа F₁ Аа х Аа

Желт. Зелен. Желт. Желт.

F₂ АА + 2Аа + аа

Желт. Желт. Зелен.

При оплодотворении гаметы сливаются, и их хромосомы объединяются в одной зиготе. Получившийся от скрещивания гибрид становится гетерозиготным, так как его клетки будут иметь генотип Аа,то есть оба аллеля одного и того же гена. У гибридного организма во время мейоза хромосомы расходятся в разные клетки и образуется два типа гамет — 50% гамет будет нести ген А, 50% — ген а. Оплодотворение — процесс случайный и равновероятный, то есть любой сперматозоид может оплодотворить любую клетку. А поскольку образовалось два типа сперматозоидов и два типа яйцеклеток, возможно возникновение четырех типов зигот.

Для удобства расчета сочетания гамет при оплодотворении английский генетик Р.Пеннет предложил проводить запись в виде решетки, которую так и назвали — решетка Пеннета. По вертикали указываются женские гаметы, по горизонтали — мужские. В клетки решетки вписываются генотипы зигот, образовавшихся при слиянии гамет.

Из приведенной схемы видно, что образуется три типа зигот. Половина из них — гетерозиготы (несут гены Аи а), 1/4 — гомозиготы по доминантному признаку (несут два гена А) и 1/4 — гомозиготы по рецессивному признаку (несут два гена а). Причем желтосеменные растения одинаковы по фенотипу, но различны по генотипу: 1/3 являются гомозиготными по доминантному признаку и 2/3 — гетерозиготны.

Таким образом, учитывая цитологические основы, второй закон Менделя можно сформулировать следующим образом: при скрещивании гибридов первого поколения между собой (двух гетерозиготных особей) во втором поколении наблюдается расщепление в определенном числовом соотношении: по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1.

Неполное доминирование

Явление доминирования не абсолютно. Сам Мендель столкнулся с тем, что при скрещивании крупнолистного сорта гороха с мелколистным гибриды первого поколения не повторяли признак ни одного из родительских растений. Все они имели листья средней величины, то есть выражение признака у гибридов носит промежуточный характер с большим или меньшим уклонением в сторону одного из родительских признаков.

В качестве примера рассмотрим наследование окраски плода у земляники (рис. 326). При скрещивании гомозиготных красноплодных и белоплодных сортов земляники, все первое поколение гибридов получается розовоплодным. При скрещивании гибридов получаем

расщепление в соотношении соотношении 1 красноплодная: 2 розовоплодные: 1 белоплодная. Характерно то, что при неполном доминировании расщепление по генотипу соответствует расщеплению по фенотипу, так как гетерозиготы фенотипически отличаются от гомозигот.

Анализирующее скрещивание. Генотип гороха с зелеными семенами может быть только аа. Горох с желтыми семенами может иметь генотип АА или Аа. Для того, чтобы определить генотип особи, обладающей доминантными признаками, проводят анализирующее скрещивание — скрещивают с особью, гомозиготной по рецессивным признакам.

Если исследуемая особь гомозиготна (АА), то потомство от такого скрещивания будет иметь желтые семена и генотип Аа:

АА х аа; F₁ — 100% Аа.

Если исследуемая особь гетерозиготна (Аа), то она образует два типа гамет и 50% потомства будет иметь желтые семена и генотип Аа, а 50% — зеленые семена и генотип аа: Аа х аа; F₁ — 50% Аа, 50% аа.

Дигибридное скрещивание

Организмы отличаются друг от друга по многим признакам. Поэтому, установив закономерности наследования одной пары признаков, Г.Мендель перешел к изучению наследования двух (и более) пар альтернативных признаков.

Дигибридным называют скрещивание двух организмов, отличающихся друг от друга по двум парам альтернативных признаков.

Третий закон Менделя

Для дигибридного скрещивания Мендель брал гомозиготные растения гороха, отличающиеся по окраске семян (желтые и зеленые) и форме семян (гладкие и морщинистые). Желтая окраска (А) и гладкая форма (В) семян — доминантные признаки, зеленая окраска (а) и морщинистая форма (в) — рецессивные признаки.

Скрещивая растение с желтыми и гладкими семенами с растением с зелеными и морщинистыми семенами, Мендель получил единообразное гибридное поколение F₁ с желтыми и гладкими семенами (рис. 325). От самоопыления 15 гибридов F₁ было получено 556 семян, из них 315 желтых гладких, 101 желтое морщинистое, 108 зеленых гладких и 32 зеленых морщинистых.

Анализируя полученное потомство, Мендель, прежде всего, обратил внимание на то, что, наряду с сочетаниями признаков исходных сортов (желтые гладкие и зеленые морщинистые семена), при дигибридном скрещивании появляются и новые сочетания признаков (желтые морщинистые и зеленые гладкие семена). Он обратил внимание на то, что расщепление по каждому отдельно взятому признаку соответствует расщеплению при моногибридном скрещивании. Из 556 семян 423 были гладкими и 133 морщинистыми (соотношение 3:1), 416 семян имели желтую окраску, а 140 — зеленую (соотношение 3:1). Однако Менделя интересовал вопрос: зависит ли расщепление одной пары признаков (гладкие и морщинистые семена) от расщепления другой пары (желая окраска семян и зеленая) или эти пары тесно связаны между собой.

Если при моногибридном скрещивании родительские организмы отличаются по одной паре признаков (2 1 ) (желтые и зеленые семена) и дают во втором поколении два

фенотипа в соотношении 3+1, то при дигибридном они отличаются по двум парам признаков (2 2 ) и дают во втором поколении четыре фенотипа в соотношении (3+1) 2 . Легко посчитать, сколько фенотипов и в каком соотношении будет образовываться во втором поколении при тригибридном скрещивании: (2 3 ). — восемь фенотипов в соотношении (3+1) 3 .

Четыре фенотипа скрывают девять разных генотипов: 1 — ААBB; 2 — AABb; 1 — AAbb; 2 — AaBB; 4 — AaBb; 2 — Aabb; 1 — aaBB; 2 — aaBb; 1 — aabb. Если расщепление по генотипу в F₂ при моногибридном поколении было 1:2:1, то есть было три разных генотипа (3 1 ), то при при дигибридном образуется 9 разных генотипов — 3 2 , при тригибридном скрещивании образуется 3 3 — 27 разных генотипов.

Мендель пришел к выводу, что расщепление по одной паре признаков не связано с расщеплением по другой паре. Для семян гибридов характерны не только сочетания признаков родительских растений (желтое гладкое семя и зеленое морщиностое семя), но и возникновение новых комбинаций признаков (желтое морщинистое семя и зеленое гладкое семя).

Проведенное исследование позволило сформулировать закон независимого комбинирования генов (третий закон Менделя): при скрещивании двух гетерозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум (и более) парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга в соотношении 3:1 и комбинируются во всех возможных сочетаниях.

Третий закон Менделя справедлив только для тех случаев, когда анализируемые гены находятся в разных парах гомологичных хромосом.

Цитологические основы третьего закона Менделя

Пусть А — ген, обусловливающий развитие желтой окраски семян, а — зеленой окраски, В — гладкая форма семени, в — морщинистая. Скрещиваются гибриды первого поколения, имеющие генотип АаВв. При образовании гамет, из каждой пары аллельных генов в гамету попадает только один, при этом в результате случайности расхождения хромосом в первом делении мейоза ген Аможет попасть в одну гамету с геном В или с геном в, а ген аможет объединиться с геном В или с геном в. Таким образом, каждый организм образует четыре сорта гамет в одинаковом количестве (по 25 %): АВ, Aв, aB, aв. Во время оплодотворения каждый из четырех типов сперматозоидов может оплодотворить любую из четырех типов яйцеклеток. Все возможные сочетания мужских и женских гамет легко установить с помощью решетки Пеннета. При анализе результатов видно, что по фенотипу потомство делится на четыре группы: 9 желтых гладких: 3 желтых морщинистых: 3 зеленых гладких: 1 желтая морщинистая. Если проанализировать результаты расщепления по каждой паре признаков в отдельности, то получится, что отношение числа желтых семян к числу зеленых — 3:1, отношение числа гладких к числу морщинистых — 3:1. Таким образом, при дигибридном скрещивании каждая пара признаков при расщеплении в потомстве ведет себя так же, как при моногибридном скрещивании, т.е. независимо от другой пары признаков.

Читайте также: