Мендель использовал в своих исследованиях 34 сорта гороха
Добавил пользователь Евгений Кузнецов Обновлено: 21.09.2024
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Предмет: Биология.
Класс : 10-11.
Цель задачи: Задача построена на основе материала, предложенного традиционной программой учащимся 10-11 класса, для изучения закономерностей наследования, установленных Г. Менделем.
Задача ориентирована на преодоление дефицитов, таких так:
· Находить точную информацию в тексте.
· Переводить один вид текста в другой.
· Биология: 11 класс: базовый уровень: учебник. Н.И. Пономарева, О.А. Корнилова. – М.: Вентана-Граф, 2015.
Горошину – в горшок, зеленую – в плетеную миску, снова желтую – в горшок. Нет, это не Золушка по заданию мачехи перебирает семена, чтобы, окончив работу, пойти на бал. Это монах и ученый Грегор Мендель в саду Августинского монастыря в чешском городе Брно собирает урожай с выращенных особым способом гороховых кустов, чтобы определить, как наследуется цвет у гороха.
Для своих опытов Мендель выбрал горох не случайно:
· Это неприхотливое растение легко выращивать.
· Потомство одного семени довольно многочисленно
· Сорта гороха разнообразны в своих фенотипических проявлениях, а отличительные признаки наследуются.
· Горох — самоопыляющееся растение.
· Гибриды, полученные в результате искусственного оплодотворения, способны давать свое потомство, что важно для прослеживания наследования признаков в поколениях.
В своих опытах Мендель учел ошибки предшественников, которые пытались сравнивать растения одновременно по разным признакам и потерпели фиаско. Исследователь решил начать с изучения наследования лишь одного признака — цвета горошин. Именно благодаря тому, что ученый сознательно сузил задачу, его ждал успех и он смог четко установить определенные закономерности наследования. Грегори Мендель начал анализ со скрещивания родителей, у которых отличались лишь одна пара признаков, такой тип скрещивания естествоиспытатель назвал моногибридным.
Мендель вручную оплодотворил растения, семена которых имели желтый цвет кожуры, пыльцой с растений с зеленой кожурой. Когда ученый собрал урожай высаженных растений, то обнаружил, что кожура у всех потомков желтая.
Повторив эксперименты с морщинистыми и гладкими горошинами, с кустами гороха разной высоты, растениями с разной окраской цветков и стручков и т.д., Мендель отметил, что все потомки в первом поколении унаследовали признак одного из родительских организмов, т.е. по фенотипу не отличаются друг от друга.
Ведущее свойство, характерное для всех семян, полученных в первом поколении, Мендель обозначил как доминантное. Свойство другого родителя, которое не проявилось у гибридов первого поколения, ученый определил как рецессивное. Закономерность получила название первого закона Менделя, или закона единообразия гибридов I-го поколения, или закона доминирования.
Мендель продолжил опыты с одинаково желтыми гибридами первого поколения. И для исследователя было большим сюрпризом увидеть примерно треть зеленых горошин в корзинке семян с новым урожаем.
Когда ученый проанализировал результаты экспериментов с гибридами второго поколения, он увидел следующую закономерность: гибриды разделились на два различных по внешнему виду, т.е. фенотипу, класса. Большая часть унаследовала доминантные признаки, меньшая — рецессивные.
Далее ученый начал проводить опыты с растениями, у которых отличались две пары признаков, и использовал гомозиготные семена гороха, отличающиеся цветом и формой семян. Такой тип скрещивания ученый назвал дигибридным. Для определения гомозиготности растений он использовал анализирующее скрещивание.
У потомков во втором поколении треть горошин имеет проявления доминантного фенотипа, однако при этом отличается по генотипу (Аа и АА). И чтобы определить генотип, Мендель использовал семена с проявлениями рецессивного признака. Поскольку рецессивные свойства проявляются только в гомозиготном состоянии генов (аа), потомки, в зависимости от генотипа исходной особи, будут иметь единый фенотип, если родительская особь гомозиготна, согласно 1 закону Менделя, либо произойдет расщепление в соотношении 1:1.
В результате искусственного опыления гладких (B) и желтых (A) растений с морщинистыми (b) и зелеными(a), в первом поколении все растения дали потомство с желтыми гладкими горошинами, что подтвердило первый закон Менделя о единообразии гибридов первого поколения при дигибридном скрещивании.
Замеченные Менделем закономерности о наследовании генов подтвердились при анализе итогов экспериментов со всеми семью парами признаков. В ходе анализа результатов ученый пришел к выводу об универсальности закономерностей наследования и вывел Третий закон Менделя, или закон независимого распределения признаков.
Опыты ученого, проведенные с тысячами гороховых зерен в монастырском саду, и тщательная статистическая работа по анализу признаков, проявившихся у потомков, позволили ученому доложить на заседании Общества естествоиспытателей в г. Брно в 1865 году о своих выводах.
Мендель утверждал, что:
Хотя в последнем пункте Мендель был не прав, и последующие опыты с окраской цветков ночной красавицы показали существование неполного доминирования.
Рассмотрите схемы, на которых изображены законы Г. Менделя. Расположите схемы в той последовательности, в которой их открыл Г. Мендель.
Генетика по праву может считаться одной из самых важных областей биологии. На протяжении тысячелетий человек пользовался генетическими методами для улучшения домашних животных и возделываемых растений, не имея представления о механизмах, лежащих в основе этих методов. Судя по разнообразным археологическим данным, еще 6000 лет назад люди понимали, что некоторые физические признаки могут передаваться от одного поколения другому. Отбирая определенные организмы из природных популяций и скрещивая их между собой, человек создавал улучшенные сорта растений и породы животных, обладавшие нужными ему свойствами.
Однако лишь в начале XX в. ученые стали осознавать в полной мере важность законов наследственности и ее механизмов. Хотя успехи микроскопии позволили установить, что наследственные признаки передаются из поколения в поколение через спермин и яйцеклетки, оставалось неясным, каким образом мельчайшие частицы биологического материала могут нести в себе то огромное множество признаков, из которых слагается отдельный организм.
Начало научным исследованиям в области наследственности положил австрийский монах Грегор Мендель, который в 1866 г. опубликовал статью, заложившую основы современной генетики. Мендель показал, что наследственные признаки не смешиваются, а передаются от родителей потомкам в виде дискретных (обособленных) единиц. Эти единицы, представленные у потомков парами, остаются дискретными и передаются последующим поколениям в мужских и женских гаметах, каждая из которых содержит по одной единице от каждой пары. В 1909 г. датский ботаник Иогансен назвал эти единицы генами, а в 1912 г. американский генетик Морган показал, что они находятся в хромосомах. С тех пор генетика достигла больших успехов в объяснении природы наследственности на уровне организма и на уровне гена.
24.1. Исследования Менделя
Грегор Мендель родился в 1822 г. В 1843 г. он поступил в монастырь августинцев в Брюнне (ныне Брно, Чехия), где принял духовный сан. Позднее он отправился в Вену, где провел два года, изучая в университете естественную историю и математику, а в 1853 г. вернулся в монастырь. Выбранные Менделем предметы несомненно оказали существенное влияние на его последующие работы по наследованию признаков у гороха. Еще в Вене Мендель заинтересовался процессом гибридизации у растений и, в частности, разными типами гибридных потомков и их соотношениями. Эти проблемы и стали предметом научных исследований Менделя, начатых им летом 1856 г.
Успехи, достигнутые Менделем, частично связаны с удачным выбором объекта для экспериментов — гороха посевного, или обыкновенного (Pisum sativum). Мендель убедился, что по сравнению с другими видами гороха этот вид обладает рядом преимуществ.
1. У него много сортов, четко различающихся по ряду признаков.
2. Растения легко выращивать.
3. Репродуктивные органы полностью прикрыты лепестками, так что растение обычно самоопыляется. Поэтому все сорта размножаются в чистоте, т. е. их признаки из поколения в поколение остаются неизменными.
4. Возможно искусственное скрещивание сортов, дающее фертильное гибридное потомство. Из 34 сортов гороха Мендель отобрал 22 сорта, обладающих четко выраженными различиями по ряду признаков, и использовал их в своих скрещиваниях. Менделя интересовали семь главных признаков: высота стебля, форма семян, окраска семян, форма и окраска плодов и расположение и окраска цветков.
И до Менделя ученые проводили такие эксперименты на растениях, но ни один из них не получил таких точных и подробных данных; кроме того, они не могли объяснить свои результаты с точки зрения механизма наследственности. Факторы, обеспечившие Менделю успех, следует признать необходимыми условиями проведения любого научного исследования. Эти условия сформулированы ниже:
1. Проведение предварительных исследований для ознакомления с экспериментальным объектом.
2. Тщательное планирование всех экспериментов с учетом того, чтобы внимание всегда было сосредоточено на одной переменной, так как это упрощает проведение наблюдений.
3. Строжайшее соблюдение процедуры эксперимента, чтобы исключить возможность введения переменных, искажающих результаты.
4. Строгая документация всех экспериментов и полученных результатов.
5. Получение достаточного количества данных, чтобы можно было считать их статистически достоверными.
Следует, однако, отметить, что в выборе экспериментального объекта Менделю кое в чем просто повезло: в наследовании отобранных им признаков не было ряда более сложных генетических особенностей, таких как неполное доминирование, или кодоминирование (разд. 24.7.1.), зависимость от более чем одной пары генов (разд. 24.7.6.), сцепление генов (разд. 24.3).
24.1.1. Наследование при моногибридном скрещивании и закон расщепления
Таблица 24.1. Результаты экспериментов Менделя по наследованию семи пар альтернативных признаков. (Наблюдаемое соотношение доминантных и рецессивных признаков приближается к теоретически ожидаемому 3:1)
1. мендель использовал метод точного количественного учёта распределения признаков в гибридных поколениях.
2. горох является перекрёстноопыляющимся растением.
3. гибридологический метод основан на скрещивании организмов и анализе наследования отдельных альтернативных признаков.
4. в своих исследованиях мендель использовал 22 сорта гороха.
5. грегор мендель использовал в своих исследованиях генеалогический метод.
6. мендель использовал в своих исследованиях 34 сорта гороха.
10 Смотреть ответы Добавь ответ +10 баллов
В чем значение биогенетического закона?
Биогенетический закон, сформулированный Ф. Мюллером и Э. Геккелем, позволяет использовать данные эмбриологии для воссоздания хода исторического развития вида.
Методика опытов Г. Менделя
Каких правил придерживался Г. Мендель при проведении своих опытов?
Г. Мендель разработал методику проведения опытов над растительными гибридами. Суть этой методики сводилась к следующему. Во-первых, для проведения опытов Г. Мендель удачно выбрал объект исследования — садовый горох, растение самоопыляемое, с коротким периодом созревания, что очень удобно для анализа потомства. Во-вторых, Г. Мендель использовал чистые линии садового гороха, представляющие собой различные сорта, отличающиеся каким-либо признаком и не смешивающиеся в природных условиях. В-третьих, экспериментатор выбирал для наблюдения не множество, а лишь одну пару признаков гороха. В одних случаях он выяснял наследование окраски горошин (желтой или зеленой), в других — их формы (гладкой или морщинистой) и т. д. В-четвертых, для получения большой выборки для анализа результатов опытов Мендель скрещивал одновременно не одну пару растений, а несколько родительских пар. В-пятых, Г. Мендель вел подсчет потомства, которое появлялось в результате каждого скрещивания. Эта математическая обработка результатов опытов позволила ему выявить закономерности наследования признаков.
Горох в опытах Г. Менделя
Почему для опытов Г. Менделя был удачным выбор гороха?
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. Кроме того, это растение самоопыляемое, что очень важно для проведения опытов по скрещиванию. Экспериментатор может удалить тычинки у цветка одного растения, а опылить его пыльцой совершенно другого экземпляра.
Аллельные гены
Какие гены называются аллельными?
Гены, отвечающие за проявление одного и того же признака (например, окраски семян) и расположенные в одном и том же локусе (участке) гомологичных хромосом, называют аллельными.
Гомозиготные и гетерозиготные организмы
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.
Гибридологический метод
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.
Закон чистоты гамет
Сформулируйте закон чистоты гамет.
Закон чистоты гамет можно сформулировать следующим образом: при образовании половых клеток (гамет) в каждую из них попадает один ген из пары аллельных генов, так как лишь одна хромосома из пары гомологичных хромосом в процессе мейоза попадает в гамету. Во времена Г. Менделя не были открыты процессы деления клеток, хромосомы и гены, однако гениальность чешского экспериментатора заключалась в том, что гипотезу чистоты гамет он сформулировал на основе анализа своих опытов. Гены Мендель называл элементами наследственности. Он утверждал, что в каждой соматической клетке этих элементов по два (говоря современным научным языком, два аллельных гена), а в половую клетку попадает лишь один наследственный элемент из пары.
Моногибридное скрещивание
Что такое моногибридное скрещивание?
Моногибридным называют скрещивание родительских пар, отличающихся между собой лишь по одному признаку (окраске цветка, форме семян и т. д.).
Доминантные и рецессивные признаки
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).
Расщепление по фенотипу при неполном доминировании
Какое расщепление по фенотипу происходит во втором поколении при неполном доминировании?
При неполном доминировании во втором поколении происходит расщепление потомства в отношении 1:2:1 как по генотипу (АА : Аа : Аа : аа), так и фенотипу (х/4 особей несет доминантный признак, для 2/4 характерно неполное проявление доминантного признака и V4 — рецессивный признак).
Читайте также: