Почему скрещивание растений гороха дающих гладкие и морщинистые семена называется моногибридным
Добавил пользователь Дмитрий К. Обновлено: 20.09.2024
© имеет большое количество хорошо заметных альтернативных признаков:
¨ 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;
© является самоопылителем, в результате чего имеет большое количество чистых линий, устойчиво сохраняющих свои признаки из поколения в поколение;
© строение венчика цветка позволяет защитить цветок от опыления посторонней пыльцой.
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:
© единообразия гибридов во втором поколении не наблюдается — часть гибридов несет один (доминантный), часть — другой (рецессивный) признак из альтернативной пары;
© 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;
© рецессивный признак не исчезает, а лишь подавляется и проявляется во втором гибридном поколении;
© наследуются не сами признаки, а наследственные задатки, или факторы (в современной терминологии — гены), их определяющие.
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.
© 9/16 растений F2 обладали обоими доминантными признаками (гладкие желтые семена);
© 3/16 были желтыми (доминантный) и морщинистыми (рецессивный);
© 3/16 были зелеными (рецессивный) и гладкими (доминантный);
© 1/16 растений F2 обладали обоими рецессивными признаками (морщинистые семена зеленого цвета).
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.
Моногибридное скрещивание — скрещивание форм, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков. При этом скрещиваемые предки являются гетерозиготными по положению аллеля в хромосоме.
Рисунок 1 : Шаблон, показывающий наследование доминантных ( красного ) и рецессивного (белый) фенотипов, когда каждый родитель (1) гомозиготен для доминантного либо рецессивного признака. Все члены I поколения гетерозиготны и имеют один и тот же общий для всех фенотип (2), в то время как поколение II показывает соотношение 3:1 доминантного к рецессивному фенотипам (3).
Моногибридное наследование представляет собой пример наследования единственного признака (гена), различные формы которого называют аллелями. Например, при моногибридном скрещивании между двумя чистыми линиями растений, гомозиготных по соответствующим признакам -- одного с жёлтыми семенами (доминантный признак), а другого с зелёными семенами (рецессивный признак), можно ожидать, что первое поколение будет только с жёлтыми семенами, потому что аллель жёлтых семян доминирует над аллелью зелёных. При моногибридном скрещивании сравнивают только один характерный признак.
Содержание
Примеры
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); как пурпурные и белые цветки ночной красавицы
Применение
Как правило, моногибридное скрещивание используется для определения того, каким будет второе поколение от пары родителей, гомозиготных по доминантному и рецессивному аллелю соответственно. Результатом такого скрещивания в первом поколении будет единообразие полученных гибридов (все потомки будут гетерозиготными). Результатом моногибридного скрещивания гетерозиготных потомков во втором поколении будет 75 % вероятность проявления доминантного фенотипа и 25%-ая вероятность проявления рецессивного фенотипа.
Ссылки
См. также
- Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.
- Дополнить статью (статья слишком короткая либо содержит лишь словарное определение).
Wikimedia Foundation . 2010 .
Полезное
Смотреть что такое "Моногибридное скрещивание" в других словарях:
Моногибридное скрещивание — * монагібрыднае скрыжаванне * monohybrid cross … Генетика. Энциклопедический словарь
моногибридное скрещивание — monohibridinis kryžminimas statusas T sritis augalininkystė apibrėžtis Kryžminimas, kurį taikant tėvinės formos skiriasi tik viena alelių pora. atitikmenys: angl. monohybrid cross rus. моногибридное скрещивание … Žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas
Моногибридное скрещивание — скрещивание организмов, отличающихся по одной паре альтернативных признаков … Словарь по психогенетике
Скрещивание моногибридное — * скрыжаванне монагібрыднае * monohybrid crossing or m. cross скрещивание особей, различающихся одной парой аллельных генов (А, а) или одной парой альтернативных признаков. При скрещивании гомозиготных по данным генам родительских особей с… … Генетика. Энциклопедический словарь
СКРЕЩИВАНИЕ МОНОГИБРИДНОЕ — Скрещивание особей, различающихся по одной паре аллельных генов. У гибридов первого поколения (F1) всегда имеются признаки одного из родителей. Мендель такие признаки назвал доминантными (господствующими). Те признаки, которые у гибридов первого… … Термины и определения, используемые в селекции, генетике и воспроизводстве сельскохозяйственных животных
скрещивание моногибридное — С., при котором особи различаются по одной паре аллелей одного гена … Большой медицинский словарь
Реципрокное скрещивание — Реципрокные скрещивания два эксперимента по скрещиванию, характеризующиеся прямо противоположным сочетанием пола и исследуемого признака. В одном эксперименте самца, имеющего определенный доминантный признак, скрещивают с самкой, имеющий… … Википедия
Дигибридное скрещивание — скрещивание организмов, различающихся по двум парам альтернативных признаков, например, окраске цветков (белая или окрашенная) и форме семян (гладкая или морщинистая). Если в дигибридном скрещивании разные пары аллельных генов находятся в разных… … Википедия
Решётка Пеннета — Решётка Пеннета, или сетка Паннета 2D таблица, предложенная английским генетиком Реджинальдом Паннетом (1875 1967) в качестве инструмента, представляющего собой графическую запись для определения сочетаемости аллелей из родительских генотипов[1] … Википедия
Первый нуклеотид в триплете берется из левого вертикального ряда, второй – из верхнего горизонтального ряда и третий из правого вертикального. В точке пересечения всех трех нуклеотидов и находится искомая аминокислота.
1. Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность нуклеотидов ТЦАЦГТАЦГГГТ. Используя таблицу генетического кода, определите последовательность иРНК, антикодонов тРНК и соответствующую последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка.
Элементы правильного ответа
1. Сначала необходимо дописать цепь иРНК, синтезируемую на данном фрагменте ДНК:
ДНК Т Ц А Ц Г Т А Ц Г Г Г Т
иРНК А Г У Г Ц А У Г Ц Ц Ц А.
2. Следует соотнести кодоны полученной цепи иРНК с данными таблицы
3. Антикодоны тРНК – УЦА, ЦГУ, АЦГ, ГГУ.
4. Последовательность аминокислот в молекуле белка: сер–ала–цис–про.
2. Даны антикодоны тРНК. Используя таблицу генетического кода, определите последовательность аминокислот в молекуле белка, кодоны иРНК и триплеты во фрагменте гена, кодирующего этот белок.
Элементы правильного ответа
1. Кодоны иРНК: ЦУУ–ЦГУ–УУУ–УГЦ.
2. Последовательность аминокислот: лей–арг–фен–цис.
3. Триплеты ДНК: ГАА – ГЦА – ААА – АЦГ.
3. Дан фрагмент двухцепочной молекулы ДНК. Воспользовавшись таблицей генетического кода, определите структуру фрагмента белковой молекулы, кодируемой этим участком ДНК.
Элементы правильного ответа
Т.к. иРНК синтезируется всегда только на одной цепи ДНК, которую на письме принято изображать как верхнюю, то:
– иРНК, кодируемая верхней цепью: УУУ–ААА–ЦЦЦ–ГГГ;
– фрагмент белка, кодируемый верхней цепью: фен–лиз–про–гли.
4. Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность ТГГЦАГ. Определите последовательность второй цепи и общее число водородных связей между азотистыми основаниями. Ответ поясните.
Элементы правильного ответа
1. Последовательность нуклеотидов во второй цепи АЦЦГТЦ.
2. Общее число водородных связей между азотистыми основаниями равно 16.
3. Между основаниями А и Т образуются две водородные связи. Таких пар в данной цепи ДНК две, следовательно, число связей между ними равно 4. Между основаниями Г и Ц образуются три водородные связи, пар оснований 4, следовательно, связей между ними 12. Всего получается 12+4=16 водородных связей.
5. Фрагмент гена состоит из 40 нуклеотидов в каждой цепи. Определите количество водородных связей между азотистыми основаниями, если известно, что в верхней цепи гена 4 адениловых нуклеотида, 7 тимидиловых, 4 цитозиновых и 5 гуаниновых нуклеотидов.
Элементы правильного ответа
1. Между тимидиловым и адениловым нуклеотидами образуется две водородные связи, всего таких связей 8 + 14 = 22.
2. Между цитозиновым и гуаниновым нуклеотидами образуется три водородные связи, всего таких связей 12 + 15 = 27.
3. Полное число водородных связей 22+27=49.
Вопросы уровня С1
1. Как связаны между собой наследственные особенности организма и проблема пересадки органов и тканей?
Элементы правильного ответа
1. Каждый организм индивидуален по своим наследственным особенностям, это относится и к строению белков.
2. При пересадке органов и тканей существует угроза их отторжения вследствие несовместимости белков донора и реципиента.
В чем проявляется связь между генами и белками организма?
Что и как кодирует ген?
2. Какие условия необходимы для проявления наследственного признака?
Элементы правильного ответа
1. Нужно, чтобы ген, ответственный за фенотипический признак, был унаследован организмом.
2. Нужно, чтобы ген был либо доминантным, либо рецессивным, но в таком случае находился в гомозиготном состоянии.
Какие условия способствуют изменчивости организма?
Как связаны между собой изменчивость и наследственность?
3. Всегда ли проявляется унаследованный от родителей признак и почему?
Элементы правильного ответа
1. Унаследованные признаки проявляются не всегда, например, признак может быть рецессивным и находиться в гетерозиготном состоянии.
2. Проявление фенотипических признаков зависит от многих факторов (например, пенетрантность и экспрессивность генов), поэтому, несмотря на наличие соответствующих генов, унаследованный признак может и не проявиться.
Какова связь между генотипом и фенотипом организма?
Можно ли по фенотипу организма определить его генотип? Ответ обоснуйте.
4. Почему скрещивание растений гороха, дающих гладкие и морщинистые семена, называется моногибридным?
Элементы правильного ответа
1. Данные растения отличаются друг от друга одним признаком – формой семян.
2. Этот признак контролируется одной парой аллельных генов.
Почему скрещивание растений гороха с желтыми и гладкими семенами с растениями, дающими зеленые и морщинистые семена, называется дигибридным?
Почему в первом поколении при моногибридном скрещивании признак морщинистости семян не проявляется?
5. Как формулируется правило единообразия гибридов первого поколения?
Элементы правильного ответа
1. У гибридов первого поколения проявляется только доминантный признак.
2. Рецессивный признак у этих гибридов подавляется.
Как формулируется первый закон Менделя?
Почему по первому закону Менделя в F2 (потомстве от скрещивания гибридов F1) расщепление примерно равно 3:1?
6. Почему в реальной жизни очень часто встречаются отклонения от законов Менделя?
Элементы правильного ответа
1. Законы Менделя носят статистический характер, т.е. подтверждаются на большом числе особей (большой статистической выборке).
2. В реальной жизни у организмов, дающих небольшое количество потомков, встречаются отклонения от законов Менделя, обусловленные статистикой.
3. Возможно неполное доминирование, неаллельные взаимодействия генов.
Подтверждаются ли законы Менделя в семьях с двумя-тремя детьми? Ответ поясните.
Чем можно объяснить, что в одной семье дети наследуют от родителей разные признаки?
7. Мендель совершил свои открытия, проводя эксперименты на растениях гороха. Почему именно это растение оказалось удачным объектом для его экспериментов?
Элементы правильного ответа
1. Горох – растение с ярко выраженными контрастными аллельными признаками.
2. Горох – самоопыляющееся растение, что позволяет экспериментировать с чистыми линиями и проводить искусственное перекрестное опыление.
Какие закономерности лежат в основе расщепления по генотипу и фенотипу при моногибридном скрещивании?
Какие закономерности лежат в основе расщепления по генотипу и фенотипу при дигибридном скрещивании?
В чем заключается суть гипотезы чистоты гамет?
8. Почему не удается получить плодовитое потомство при скрещивании разных видов, например осла и лошади?
Элементы правильного ответа
1. У осла и лошади разные кариотипы (у осла 62 хромосомы, у лошади 64). Хромосомы лошади не гомологичны хромосомам осла.
2. Разные хромосомы в мейозе не конъюгируют друг с другом. Поэтому гибриды – мулы – бесплодны.
Почему количество и нуклеотидный состав хромосом считается видовым признаком организмов?
В чем заключается биологический смысл конъюгации хромосом и кроссинговера?
9. Чем отличается наследование признаков при неполном доминировании от наследования признаков при полном доминировании? Приведите примеры.
Элементы правильного ответа
1. При полном доминировании гетерозиготные особи в фенотипе проявляют доминантный признак (растение с красными цветками ? растение с белыми цветками = растение с красными цветками: АА x аа = Аа ; Аа – красные цветки).
2. При неполном доминировании в гетерозиготном состоянии проявляется промежуточный фенотип (растение с красными цветками ? растение с белыми цветками = растение с розовыми цветками: АА x аа = Аа ; Аа – розовые цветки).
В каких случаях проявляется промежуточный характер наследования?
Можно ли сказать, что явление неполного доминирования опровергает гипотезу чистоты гамет?
10. Постройте решетку Пеннета для дигибридного скрещивания организмов с генотипами ААВb и АaВВ и запишите в нее получившиеся генотипы.
Элементы правильного ответа
Гаметы одного организма – АВ , Аb ; другого – АВ , аВ .
Какие типы гамет дает особь с генотипом СсВbКК ?
Запишите в решетку Пеннета результаты скрещивания гетерозиготных по двум признакам особей.
11. Для чего проводится анализирующее скрещивание? Приведите пример.
Элементы правильного ответа
1. Анализирующее скрещивание проводится для установления генотипа определенной особи – выявления у нее рецессивного гена.
2. Для этого скрещивают гомозиготную по рецессивному гену особь с особью, генотип которой неизвестен.
Можно ли по фенотипу установить генотип особи? Ответ поясните.
Как можно точно установить генотип особи?
12. Для каких случаев справедлив закон Моргана и в каких случаях он нарушается?
Элементы правильного ответа
1. Закон справедлив для генов, локализованных в одной хромосоме.
2. Закон нарушается при кроссинговере гомологичных хромосом.
При каких условиях происходит кроссинговер?
Между какими хромосомами кроссинговера не бывает?
В чем причины комбинативной изменчивости?
13. Какие структуры являются носителями цитоплазматической наследственности и почему?
Элементы правильного ответа
1. К этим структурам относятся митохондрии, хлоропласты, клеточный центр.
2. В этих органоидах содержится ДНК.
Существует ли наследственность, передаваемая не через хромосомный аппарат клетки?
Что общего между ядром, митохондриями и хлоропластами?
14. Как определить пол человека, если в распоряжении исследователя есть его клетки?
Элементы правильного ответа
1. Пол определяется по паре половых хромосом, находящихся в ядерных клетках человека.
2. У мужчин эта пара состоит из набора, обозначаемого ХУ , у женщин – ХХ .
Что такое гомо- и гетерогаметность?
Как проявляется сцепленное с полом наследование?
Почему не бывает котов черепаховой окраски?
15. Какие факторы могут увеличить риск наследственных заболеваний человека?
Элементы правильного ответа
1. Близкородственные браки.
2. Возраст женщины, рожающей ребенка (38–42 года).
3. Работа родителей на вредных предприятиях (атомных, химических и др.).
Какие риски увеличения частоты наследственных заболеваний вы можете назвать? Объясните свой выбор.
Как проявляется синдром Дауна и в чем причины этого заболевания?
16. Чем отличаются геномные мутации от генных и хромосомных по своим последствиям?
Элементы правильного ответа
1. Генные мутации затрагивают один из участков гена. Например, может выпасть или замениться один нуклеотид в триплете. Мутация может оказаться нейтральной, а может – вредной или полезной.
2. Хромосомные мутации могут привести к серьезным последствиям для здоровья. Они связаны с перестройкой хромосом.
3. Геномная мутация затрагивает геном. В результате такой мутации меняется количество хромосом в кариотипе. Если к хромосомному набору прибавляется один или несколько гаплоидных наборов, то явление называется полиплоидией. Явление полиплоидии позволяет преодолеть межвидовую стерильность.
Похожие документы:
Учебно-методический комплекс дисциплины общая биология и цитология Специальность 020101. 65 Химия
Методические указания к практическим занятиям по цитологии, эмбриологии, общей и специальной гистологии для студентов стоматологического факультета Специальность “Стоматология”
. . Проконтролируйте свои знания по таким вопросам: 1. Определение гистологии. 2. Предмет исследований цитологии и гистологии. 3. . лекции и учебнику. Проконтролируйте свои знания по таким вопросам: 1. Цитология. Определение. 2. Уровни организации живого .
Контрольные вопросы по теме: Для успешной работы на практическом занятии
. занятия 2 часа 5. Контрольные вопросы по теме: Для успешной работы на . Косарь. М.: ГОУ ВУНМЦ, 2001г. 8.2.2. Цитология. Учебно-методическое пособие для студентов . Косарь. М.: ГОУ ВУНМЦ, 2001г. 8.2.2. Цитология. Учебно-методическое пособие для студентов .
Экзаменационные вопросы по ботанике для студентов II курса фармацевтического факультета заочной формы обучения
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ ПО БОТАНИКЕ для студентов II курса . фармации. УЧЕНИЕ О КЛЕТКЕ. ОСНОВЫ ЦИТОЛОГИИ. Клеточная теория - одно из крупнейших . тканей. Образовательные ткани. Классификация по происхождению и по локализации в теле растения. Особенности .
Руководство к практическим занятиям по акушерству: Учебное пособие / Под ред. В. Е. Радзинского. М. Гэотар-медиа, 2007. 656 с ил
. Саврова, Ольга Борисовна . Терминологический словарь по цитологии, эмбриологии и общей гистологии / О. Б. Саврова, Еремина . -Медиа, 2009. - 224 с. Пропедевтическая стоматология в вопросах и ответах: Учебное пособие / А. И. Булгакова ; Под .
Один из селективных методов в биологии — моногибридное скрещивание — позволяет получать потомство от разных видов или рас одного вида.
При этом результаты процесса будут зависеть от очередности поколения, давая чистую доминанту для первого из них и расщепление для второго, и более подробное ознакомление с его основными законами и понятиями поможет найти ответы на важные вопросы.
Основные термины и понятия
В основе любой схемы моногибридного скрещивания лежит генетика — наука, изучающая все ключевые закономерности наследственности и изменчивости организмов вследствие селекции. И главный вопрос, который изучается при исследовании моногибридного скрещивания, — моногенное наследование. Под ним подразумевается наследование, проявление которого обусловлено одним конкретным геном с его различными формами-аллелями.
Их краткая характеристика такова:
Помимо моногибридного, существует еще несколько типов скрещивания, обладающих особыми свойствами и закономерностями.
Что касается рассматриваемого типа, осуществляемого только по одной паре признаков, то его можно условно классифицировать по двум схемам моногибридного скрещивания. Одна из них подразумевает полное доминирование, в результате которого может проявляться только преобладающий признак.
Если же доминирование является неполным, то признак принимает среднее или, как его еще принято называть, промежуточное значение между доминантой и рецессивным геном.
Научные опыты и примеры
Первым ученым, которому удалось выявить и доказать существование определенных закономерностей наследования признаков при моногибридном скрещивании, стал австрийский монах-августинец Грегор Иоганн Мендель, изучавший биологию и ботанику. Произошло это важное для науки открытие в XIX веке в результате проведения опыта, в процессе которого ученый провел скрещивание гороха, имеющего пару отличительных признаков.
Первый закон Менделя
Для того чтобы определить наличие закономерности при скрещивании разных живых организмов и выполнить составление на основе полученных результатов таблицы вероятности формирования наследственных признаков, Менделю пришлось анализировать 22 сорта гороха, имеющих отличительные характеристики по ключевым показателям.
Речь шла о следующих различиях, задействованных в опыте родительских бобовых культур:
- По форме семени. Для проведения опыта Мендель использовал не только круглое, но и морщинистое семя.
- По цвету. Задействованы были сорта с желтым и зеленым семенем.
- По форме самих бобовых. Ученый применял как гладкие, так и сморщенные горошины.
- По расположению цветочных бутонов на стебле. В используемых сортах цветки располагались в пазухах и на верхушках растений.
- По высоте самого растения. В эксперименте приняли участие как карликовые сорта, так и культуры нормального размера.
Главное различие между первым и вторым законом Менделя заключается в характеристиках, свойственных I и II поколениям, полученным в результате селекции родителей с противоположными генами.
Так, согласно наблюдениям ученого при скрещивании двух разных особей, первое гибридное поколение получается одинаковым, походя только на одного из родителей (I закон Менделя), тогда как уже в его потомстве будет наблюдаться расщепление по фенотипу в соотношении 3 к 1.
При более подробном рассмотрении опытов выясняется, что перед процедурой скрещивания Мендель использовал только чистые родительские линии культур, получая интересующее его поколение посредством проведения их опыления. Еще одним ключевым моментом, который выделял ученый, заключался в том, при проведении опыта с растениями, обладающими альтернативными генами, один из них в итоге не будет передан потомку в первом поколении.
По теории Менделя, именно те признаки, которые передаются следующему поколению, будут называться доминантными, тогда как другие гены, так и не получившие своего проявления, — рецессивными, то есть подавляемыми. Примечательно, что эти результаты впоследствии были объяснены таким биологическим процессом, как мейоз, но ученый не мог этого знать, поскольку это открытие еще не было сделано.
Если же рассматривать это понятие сейчас, то объясняется оно особым взаимоотношением генов, ведь в природе нет равнозначных аллелей, и все они доминируют или рецессируют по сравнению друг с другом в условиях анализа конкретных признаков. В итоге получается, что в случае проникновения вместе с гаметой в зиготу двух разных аллелей (гетерозигота), проявится та из них, которая будет преобладать.
Что же касается гена рецессии, то он может проявиться только тогда, когда конкурирующая с ним аллель также окажется подавляемой (гомозигота), причем с равной степенью вероятности. Стоит отметить, что в первой закономерности, выведенной австрийским ученым, применялись исключительно идентичные по генотипу и фенотипу растительные организмы, оттого ей и было присвоено название закона единообразия I поколения.
Вторая закономерность
Выведя первую закономерность, ученый решил не останавливаться на достигнутом, решив вырастить полученное в результате селекции гибридное семя и задействовать его в проведении дальнейших опытов. Каково же было его удивление, когда при последующем скрещивании выращенных гибридов с чистопородными видами, стало возникать расщепление между поколениями второго порядка, причем по строго определенной схеме.
То есть при скрещивании выведенного доминанта первого поколения с рецессивным геном в их потомстве присутствовали представители и первого, и второго гена в соотношении ¾ (из четырех три горошины доминирующие желтые и одна подавляемая зеленая), что было невозможно при первом опыте с чистопородными особями. Естественно, речь идет о статистической погрешности, высчитанной Менделем от общего количества исследуемых горошин второго поколения.
Проще говоря, необязательно родить четверых детей, чтобы самый младший из них унаследовал рецессивный голубой цвет глаз отца или бабушки, а первые три — доминирующий карий по материнской линии. Так, результат расщепления может возникать сразу, проявляясь у первого ребенка, другое дело, что вероятность такого проявления будет составлять ¼ против ¾, свойственной доминанте.
Задачи и их решение
Изучив первый и второй закон моногибридного скрещивания Менделя, стоит закрепить полученные знания на практике. И существует множество простых задач по моногибридному скрещиванию с решением, ознакомление с которыми поможет не только не совершать распространенных ошибок, но и научиться неплохо разбираться в рассматриваемом вопросе в целом.
Цвет глаз
Одна из популярных тем — цвет глаз, который может унаследовать ребенок от своих родителей. К примеру, в семье Никитиных дочь родилась с карими глазами, а сын с голубыми, тогда как их мать голубоглазая, а ее родители кареглазые. Вопрос заключается в том, по какому принципу идет унаследование этого признака и каким генотипом обладают члены семьи.
Чтобы ответить на него, необходимо в первую очередь проанализировать генотип голубоглазой матери и ее кареглазых родителей, ведь так как коричневый цвет преобладает над голубым, то такая наследственность становится возможной только в случае гетерозиготности дедушки и бабушки (Аа).
Что же касается детей, то кареглазая дочь также является гетерозиготной, тогда как ее брат, получивший по наследству голубые глаза, как и сама мать, напротив, относятся к гомозиготным с сочетанием aa по рецессивному признаку (карие глаза подавляют голубые).
Гребень птицы
Знание основных понятий моногибридного скрещивания зачастую применяется на практике и в народном хозяйстве, позволяя фермерам выводить определенную породу птицы, скота и другой живности. Хорошим тому примером может стать задача о петухе и двух курицах с гребнем розовидного типа, при скрещивании которых удалось вывести 14 цыплят с аналогичным признаком от одной несушки и 9 от другой, притом что 7 из них унаследовали родительский ген, а оставшиеся 2 — нет, получив листовидную пластинку на головке.
Вопрос к заданию, как и в предыдущем случае, заключается в определении генотипов всех трех участников скрещивания с учетом того фактора, что сам признак относится к аутосомным моногенным генам. Уже из одного только условия становится очевидно, что первая курица была гомозиготной, дав чистопородный выводок. Однако этого нельзя сказать о второй несушке, которая дала небольшой процент цыплят с отличающимся признаком, являясь гетерозиготной.
А так как количество цыплят с другим геном оказалось гораздо меньшим по сравнению с основным, становится очевидно, что он является рецессивным, уступая доминанте, коей и является аллель розовидного гребня.
Анализ по двум признакам
Естественно, биологические задачи не ограничиваются проведением анализа по одному только гену. К примеру, может потребоваться вычислить наследственность по цвету и по превосходству одной руки над другой. При этом условие задачи может иметь следующее содержание:
- Дано: у праворуких родителей с карими глазами родились двойняшки. Один из младенцев унаследовал родительский цвет глаз, но получил преобладание левой руки над правой, тогда как второй родился правшой, но с голубой радужкой.
- Найти: необходимо вычислить признаки, которые может получить следующий ребенок в семье.
Для решения этой задачи необходимо определить генотипы всех перечисленных членов семьи, отталкиваясь от того факта, что карие глаза доминируют над голубыми, а преимущество правой руки перед левой. В итоге получается, что оба родителя по первому и второму признаку имеют генотипы Аа и Вв, соответственно. По такому же принципу можно расписать и генотип детей, представив его в виде комбинации А_Вв для первого близнеца и АаВ_ - для второго. На основе этих данных составляется вспомогательная таблица Пеннета:
Из представленных 16 вариантов только 9 подходят под заданные условия. Это означает, что вероятность появления в семье младенца, который будет иметь идентичные родительским признаки, соответствует 9/16.
Читайте также: