При скрещивании желтого и зеленого гороха
Добавил пользователь Alex Обновлено: 21.09.2024
Вопрос 1.
Скрещивание двух организмов называют гибридизацией.
Вопрос 2.
Моногибридным называют скрещивание двух организмов, отличающихся друг от друга по одной паре взаимоисключающих альтернативных признаков.
Вопрос 3.
Явление преобладания у гибридов F1 признака одного из родителей Г. Мендель назвал доминированием, а проявившийся признак — доминантным (преобладающим); противоположный признак был назван рецессивным (подавленным).
Вопрос 4.
Признак, проявляющийся у гибрида первого поколения и подавляющий развитие другого признака, был назван доминантным, противоположный, т. е. подавляемый, признак — рецессивным. Доминантный признак принято обозначать прописной буквой, например А, рецессивный — строчной — а. Доминантный ген проявляется в виде признака как в гомозиготном (АА), так и в гетерозиготном (Аа) организмах, а рецессивный — только в гомозиготном (аа).
В зиготе всегда есть две гомологичные хромосомы с двумя аллельными генами, и генотипическую формулу по любому признаку необходимо записывать двумя буквами: АА, Аа, аа.
Гены, относящиеся к аллельной паре, обозначают одними или теми же буквами: АА, аа, или Аа. Если пара аллелей представлена двумя доминантными (АА) или двумя рецессивными (аа) генами, такой организм называют гомозиготным.
Если в одной и той же аллели один ген доминантный, а другой — рецессивный, то такой организм называют гетерозиготным - Аа.
Рецессивный ген проявляет себя только в гомозиготном состоянии — аа (зеленый горох), а доминантный ген может проявлять свое действие как в гомозиготном - АА (желтый горох), так и в гетерозиготном состоянии - Аа (желтый горох).
При образовании гамет в результате мейоза, гомологичные хромосомы (и находящиеся в них аллельные гены) расходятся в разные гаметы. Гомозиготный (АА или аа) организм имеет два одинаковых аллельных гена, и все гаметы несут этот ген. Гомозиготные особи дают один тип гамет:
Гетерозиготный организм имеет гены А и а и образует равное число гамет с доминантными и рецессивными генами. Гетерозиготная особь дает два типа гамет:
Вопрос 5.
Моногибридным называют скрещивание двух организмов, отличающихся друг от друга по одной паре взаимоисключающих альтернативных признаков.
При таком скрещивании прослеживаются закономерности наследования только двух вариантов одного и того же признака, развитие которых обусловлено парой аллельных генов. Например, признак — цвет семян. Взаимоисключающие варианты — желтый или зеленый. Все остальные признаки, свойственные данным организмам, во внимание не принимаются. Если скрестить растения гороха с желтыми и зелеными семенами, то у всех полученных в результате этого скрещивания потомков семена будут желтыми. Если скрещивать растения, которые различаются гладкой и морщинистой формой семян, то у гибридов семена будут гладкими. Следовательно, у гибридов первого поколения из каждой пары альтернативных признаков проявляется только один. Г. Мендель использовал в своих опытах растения, относящиеся к разным чистым линиям, потомки которых в длинном ряду поколений были сходны с родителями. Следовательно, у этих растений оба аллельных гена одинаковы и они являлись гомозиготными организмами. В проведении своих опытов Г. Мендель следовал следующим принципам:
1) выбрал асего один признак, по которому проводил свое исследование, что значительно упростило задачу;
2) работал с растениями, относящимися к чистой линии, в ряду поколений которых при самоопылении не наблюдалось расщепления по данному признаку;
3) изучал наследование альтернативных, т. е. взаимоисключающих признаков;
4) использовал в своих исследованиях точные математические методы.
Вопрос 6.
Гомозиготный организм — это организм, у которого в одних и тех же локусах гомологичных хромосом лежат одинаковые по последовательности нуклеотидов аллельные гены. Однако, учитывая избыточность генетического кода, гомозиготными могут быть названы организмы, у которых оба аллельных гена имеют одинаковое проявление в виде признака.
Гетерозиготный организм — это организм, у которого в одних и тех же локусах гомологичных хромосом лежат разные по последовательности нуклеотидов аллельные гены, имеющие к тому же различные формы проявления признака.
Вопрос 7.
Первый закон Менделя — закон единообразия первого поколения (закон доминирования).
При скрещивании двух организмов, относящихся к разным чистым линиям (т.е. двух гомозиготных организмов), отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных (взаимоисключающих) признаков, все первое поколение гибридов F1 окажется единообразным и будет нести признак одного из родителей. Этот признак получил название доминантного.
Мендель проводил моногибридное скрещивание чистых линий гороха, отличающихся по одной паре альтернативных признаков, например, по цвету горошин (желтые и зеленые).
В качестве материнского растения использовали горох с желтыми семенами (доминантный признак), а отцовского - горох с зелёными семенами (рецессивный признак).
В результате мейоза каждое растение давало один сорт гамет: При мейозе из каждой гомологичной пары хромосом в гаметы отходило по одной хромосоме с одним из аллельных генов (А или а).
В результате оплодотворения парность гомологичных хромосом восстановилась и образовались гибриды. Все растения имели семена только желтого цвета (по фенотипу) и были гетерозиготными по генотипу.
Гибрид 1-го поколения Аа имел один ген - А от одного родителя, а второй ген - а от другого родителя и проявлял доминантный признак, скрывая рецессивный.
По генотипу весь горох гетерозиготен.
Первое поколение единообразно и проявило признак одного из родителей.
Вопрос 8.
Закон доминирования нельзя считать всеобщим, так как во многих случаях в природе наблюдается неполное доминирование. При неполном доминировании гибрид F1 не воспроизводит полностью ни одного из родительских признаков, то есть выраженность признака оказывается промежуточной между доминантным и рецессивным признаками. Так, например, у гибридов ночной красавицы, полученных при скрещивании растений с красными и белыми цветками, окраска цветка оказывается розовой (генотип Аа). В результате самоопыления в F2 будет получено расщепление по фенотипу в отношении 1:2:1, а не 3:1, как это было бы при полном доминировании. Таким образом, в данном случае в F2 расщепление по фенотипу совпадает с расщеплением по генотипу. Гибридность при неполном доминировании является источником изменчивости. Неполное доминирование встречается у растения львиный зев (окраска лепестков цветка), у кур (окраска оперения), у крупного рогатого скота (окраска шерсти) и др.
Вопрос 9.
Второй закон Менделя.
При скрещивании двух гетерозиготных особей — потомков первого поколения F1 между собой во втором поколении F2 будет наблюдаться расщепление по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1, т. е. по фенотипу три четверти потомства будет носить доминантный признак, а одна четверть потомства окажется рецессивной. По генотипу 25% потомства будут гомозиготными по доминантному гену, 50% — гетерозиготными, а 25% - гомозиготяыми по рецессивному гену.
В результате скрещивания гибридов между собой получились особи, как с доминантными признаками, так и с рецессивными.
Такое расщепление возможно при полном доминировании.
Вопрос 11.
Закон расщепления можно объяснить гипотезой "чистоты" гамет.
Цитологической основой закона чистоты гамет служит поведение хромосом в мейозе. В профазе первого мейотического деления гомологичные хромосомы конъюгируют, в результате чего образуются биваленты. Это решающий шаг к расхождению гомологов в анафазе I в разные клетки. Завершение первого мейотического деления приводит к образованию гаплоидных клеток. Однако их еще нельзя считать чистыми гаметами, так как их формула 1n2с. Хромосомы, хотя и в одинарном наборе являются двухроматидными и могут содержать (в результате кроссинговера, произошедшего в профазе I) разные варианты аллельных генов. Поэтому для истинной чистоты должно произойти второе мейотическое деление. В анафазе II дочерние хромосомы, несущие только по одному аллелю каждого гена, окажутся в разных клетках.
Таким образом, генетическую чистоту гамет обеспечивают три события: образование бивалентов, независимое расхождение гомологичных хромосом из бивалентов в разные клетки в первом делении мейоза и независимое расхождение дочерних хромосом (бывших сестринских хроматид) во втором мейотическом делении.
Вопрос 12.
При скрещивании гомозиготных особей, отличающихся по двум парам альтернативных признаков, во втором поколении происходит независимое комбинирование признаков и появляются гибриды с признаками, не характерными для родительских и прародительских особей.
В результате дигибридного скрещивания все первое поколение единообразно (рис. 142).
Во втором поколении происходит расщепление по генотипу 9 : 3 : 3 : 1 , т.е. 9/16 потомства будут нести оба доминантных признака, 3/16 потомства — один доминантный, а второй рецессивный, 3/16 потомства будет рецессивным по первому и доминантным по второму признакам и 1/16 должна оказаться рецессивной по обоим признакам.
Мендель скрещивал гомозиготные растения гороха, отличающиеся по двум парам альтернативных признаков: цвету (желтые и зеленые горошины) и форме горошин (гладкая и морщинистая). Доминантными признаками были желтый цвет горошин и гладкая их форма, рецессивными - семена зеленого цвета с морщинистой поверхностью.
Третий закон Менделя применим только к наследованию генов, находящихся в негомологичных хромосомах.
Вопрос 13.
Рецессивный признак (зеленый горох) проявляется только в гомозиготном состоянии. Гомозиготные (желтый горох) и гетерозиготные (желтый горох) особи с доминантными признаками по фенотипу не отличаются друг от друга. Для установления генотипа производят анализирующее скрещивание. Для этого необходимо особь, генотип которой неясен, скрестить с рецессивной формой, генотип которой известен. Если в результате скрещивания все потомство будет единообразным - исследуемая особь гомозиготна.
Если произойдет расщепление, то особь гетерозиготна. Потомство гетерозиготной особи дает расщепление 1:1.
В своих открытиях законов генетики Мендель использовал скрещивание растений гороха с жёлтыми (доминантный признак) и зелёными (рецессивный признак) семенами.
Определите , используя символику :
1)Ген жёлтой окраски а) А в)АА б) а г)аа
2)Ген зелёной окраски а) А в)АА б) а г)аа
3)Генотип жёлтой окраски а) А в)АА б) а г)аа
4)Генотип зелёной окраски а) А в)АА б) а г)аа
5)Фенотип жёлтой окраски а)жёлтая в)аа б)АА г)зелёная
6)Выпишите генотипы гетерозиготных организмов :
7)Выпишите генотипы гомозиготных организмов :
8)Фенотип зелёной окраски а)жёлтая в)аа б)АА г)зелёная.
Мендель определил, что при скрещивании особей, отличающихся одной паройпризнаков, все потомство фенотипически однообразно (правило единообразиягибридов первого поколения).
Например, при скрещивании гомозиготного желтогогороха (генотип АА) с гомозиготным зеленым горохом (генотип аа) все потомство будетжелтым, но гетерозиготным (генотип Аа) : Р ♀ АА х ♂ аа G(гаметы) А и а F1(первое поколение) Аа( весь горох желтый) Далее Менделем установлено : при скрещивании моногибридов во второмпоколении происходит расщепление признаков на исходные родительские вотношении 3 : 1, 3 / 4 потомков оказываются с признаками, обусловленнымидоминантным геном - желтый горох, 1 / 4 - с признаками рецессивного гена - зеленый горох (закон расщепления) : PF1♀ Аа х ♂ Аа G(гаметы) А и а, А и а F2(второе поколение) АА Аа Аа аа3 : 1.
СПАСИТИ?
У кошек ген окраски шерсти находится в X хромосоме.
Черная окраска определяется доминантным геном B, а рыжая окраска рецессивным геном b.
При генотипе Bb образуется черепаховая кошка.
Как наследуется окраска шерсти у разных полов?
Гетерозиготные особи по этому признаку имеют розовую окраску.
Определите фенотип исходных организмов, а также генотипы и фенотипы потомства при скрещивании Аа х Аа.
Помогите?
У растения " Ночная красавица" красная окраска цветков не полностью доминирует над белой окраской.
Гетерозиготные особи по этому признаку имеют розовую окраску.
Определите фенотипы исходных организмов, а также генотипы и фенотипы потомства при скрещивании АА x aa.
Ген лиловой окраски венчика у гороха посевного доминирует над геном белой окраски венчика?
Ген лиловой окраски венчика у гороха посевного доминирует над геном белой окраски венчика.
Определите генотип и фенотип первого и второго поколения, которые образуются при скрещивании гомозиготных родительских особей.
Какой будет окраска цветов у гибридов первого поколения белых и красных тюльпанов по фенотипу и по генотипу, если белый цвет – рецессивный признак?
Какой будет окраска цветов у гибридов первого поколения белых и красных тюльпанов по фенотипу и по генотипу, если белый цвет – рецессивный признак?
Какой окраски будут тюльпаны, полученные от скрещивания двух гетерозиготных растений розового цвета?
Известно, что ген черной окраски у морских свинок (А) доминирует над геном белой окраски?
Известно, что ген черной окраски у морских свинок (А) доминирует над геном белой окраски.
Определите генотип и фенотип гетерозиготного самца и белой самки.
Ответ : Гентоип самца (А) - ____ Фентоп самца (Б) - _______, Генотип белой самки (В) - ______.
Жёлтая окраска венчика цветка гороха рецессивный признак, а белая доминантный?
Жёлтая окраска венчика цветка гороха рецессивный признак, а белая доминантный.
Какую окраску цветка будет иметь потомство от скрещивания растений с белой и жёлтой окраской венчика, относящихся к двум чистым линиям.
У гороха красная окраска цветков доминирует над белой окраской, а жёлтая окраска семядолей - над зелёной?
У гороха красная окраска цветков доминирует над белой окраской, а жёлтая окраска семядолей - над зелёной.
Скрещивали чистые линии по доминантным и рецессивным признакам.
Определите фенотипы и генотипы F1 и F2.
Известно, что ген черной окраски у морских свинок (А) доминирует над геном белой окраски?
Известно, что ген черной окраски у морских свинок (А) доминирует над геном белой окраски.
Определите генотип и фенотип гетерозиготного самца и белой самки.
Ответ : Гентоип самца (А) - ____ Фентоп самца (Б) - _______, Генотип белой самки (В) - ______.
Красная окраска (А) плодов томата доминирует над жёлтой (а)?
Красная окраска (А) плодов томата доминирует над жёлтой (а).
В опыте плоды родительских организмов имели красную окраску, однако при скрещивании их между собой 3 / 4 полученных томатов были красными, 1 / 4 - жёлтыми.
Определите генотипы родительских организмов и гибридов поколения F1.
Вы находитесь на странице вопроса ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА НА ЭТО ОТВЕТИТЬВ своих открытиях законов генетики Мендель использовал скрещивание растений гороха с жёлтыми (доминантный признак) и зелёными (рецессивный признак) семенами? из категории Биология. Уровень сложности вопроса рассчитан на учащихся 10 - 11 классов. На странице можно узнать правильный ответ, сверить его со своим вариантом и обсудить возможные версии с другими пользователями сайта посредством обратной связи. Если ответ вызывает сомнения или покажется вам неполным, для проверки найдите ответы на аналогичные вопросы по теме в этой же категории, или создайте новый вопрос, используя ключевые слова: введите вопрос в поисковую строку, нажав кнопку в верхней части страницы.
Мое любимое животное – волк. Я считаю, что это самое бесстрашное животное из всех. Они очень умные, смелые и красивые. Волк всегда борется до победы или до смерти. Он прекрасный охотник, мало кто может убежать от него. Основной рацион питания хи..
Растения играют большую роль в нашей жизни. Например , каждый из нас, каждый день ест хоть один фрукт или овощ, это растения, тоесть они полезны для пищи. Также растения очищают и фильтруют воздух. Поэтому в странах где больше деревьев , чище возд..
Ответ в фото, прикреплённом ниже.
Рефлекс - это мгновенный ответ на внешний раздражитель, он координируется нервной системой. А его путь имеет название рефлекторная дуга. Сигнал о раздражении транслируется с помощью афферентных нервов в эфферентные центры в спинном мозге. Затем он..
Ничего бы не было! Организмы бы не развивались дальше уровня растений, были бы только их различные виды, но самой эволюции - нет! Конечно в таком случае даже говорить нечего о млекопитающих, рептиялиях и любых других организмов более развитых, чем ..
Ответ : Моча, кал, выдыхаемый воздух и пот. P. S. Рада была помочь) Удачи.
Ромашка лекарственная или аптечная – это один из видов ромашки из семейства астровых. Она является травянистым однолетним растением и издавна применяется в народной медицине. Вести наш рассказ о лекарственном растении ромашке можно с самых древних ..
Так из семечка подсолнуха не может вырасти рожь. А из икры рыбы появятся мальки, а не головастики.
А)1. Трава - кузнечик - синица - лиса. 2. Растение - гусеница - синица - ястреб. Б) Консументы 3 порядка : лиса и ястреб. С) Только продуцентысинтезируют органические вещества из неорганических. Выполнять эту роль могут только растения в процессе..
© 2000-2022. При полном или частичном использовании материалов ссылка обязательна. 16+
Сайт защищён технологией reCAPTCHA, к которой применяются Политика конфиденциальности и Условия использования от Google.
Голубоглазый праворукий юноша (отец его был левшой), женился на кареглазой левше (все её родственники - кареглазые). Какие возможно будут дети от этого брака, если карие глаза и праворукость - доминантные признаки?
Скрещивали кроликов: гомозиготную самку с обычной шерстью и висячими ушами и гомозиготного самца с удлинённой шерстью и стоячими ушами. Какими будут гибриды первого поколения, если обычная шерсть и стоячие уши – доминантные признаки?
У душистого горошка высокий рост доминирует над карликовым, зелёные бобы – над жёлтыми. Какими будут гибриды при скрещивании гомозиготного растения высокого роста с жёлтыми бобами и карлика с жёлтыми бобами?
У фигурной тыквы белая окраска плодов доминирует над жёлтой, дисковидная форма – над шаровидной. Как будут выглядеть гибриды от скрещивания гомозиготной жёлтой шаровидной тыквы и жёлтой дисковидной (гетерозиготной по второй аллели).
нормальный рост - над карликовым. Какими будут гибриды от скрещивания гомозиготных жёлтых томатов нормального роста и жёлтых карликов?
Каковы генотипы родительских растений, если при скрещивании красных томатов (доминантный признак) грушевидной формы (рецессивный признак) с желтыми шаровидными получилось: 25% красных шаровидных, 25% красных грушевидных, 25% желтых шаровидных, 25% желтых грушевидных?
Чтоб определить генотипы родителей, нужно помнить, что один аллель (одна буква) в генотипе из каждой пары у гибрида от мамы, а второй – от папы.
У единорогов с планеты Крина белый цвет зависит от доминантного гена В, а желтый – от его рецессивной аллели b. Бег рысью зависит от доминантного гена Р, а ходьба шагом – от рецессивного р. Каким будет фенотип первого поколения при скрещивании гомозиготного белого единорога-шагоходца с гомозиготным желтым рысаком? Какое потомство и в каких соотношениях будет получено при скрещивании двух особей первого поколения?
Моногибридное скрещивание. Мендель начал свои исследования закономерностей наследования с моногибридного скрещивания. Он выбрал две чистые линии растений гороха, которые отличались только по одному признаку: у одних окраска горошин была всегда жёлтая, а у других – всегда зелёная (при условии самоопыления). Если пользоваться современной терминологией, то можно сказать, что клетки растений гороха одного сорта содержат по два гена, кодирующих только жёлтую окраску, а другого сорта – по два гена, кодирующих только зелёную окраску семян. Гены, ответственные за проявление одного признака (например, формы или цвета семян), получили название аллельных генов. Если организм содержит два одинаковых аллельных гена (например, оба гена зеленого цвета семян или, наоборот, оба гена жёлтого цвета), то такие организмы называют гомозиготными. Если же аллельные гены различны (например, если один из них определяет жёлтую окраску семян, а другой – зелёную), то такие организмы называют гетерозиготными. Чистые линии образованы только гомозиготными растениями, поэтому при самоопылении они всегда воспроизводят один вариант проявления признака. В опытах Менделя, например, это был один из двух возможных цветов семян гороха – или всегда жёлтый, или всегда зелёный.
Правило единообразия гибридов первого поколения. Г. Мендель начал свои исследования со скрещивания растений гороха, исходно отличающихся только цветом горошин (жёлтым или зелёным). В первом поколении семена у всех растений оказались исключительно жёлтыми. Когда Г. Мендель повторил свои опыты по моногибридному скрещиванию, но использовал в них растения, отличающиеся друг от друга по другому признаку, по форме семян (гладкие или морщинистые), то все гибридные растения первого поколения имели гладкие семена. Проявляющиеся у гибридов признаки (желтизну или гладкость семян) Мендель назвал доминантными, а подавляемые признаки (зелёный цвет или морщинистую форму семян) – рецессивными. Доминантный признак принято обозначать прописными латинскими буквами (А, Б, С), а рецессивные – строчными (а, b, с).
На основе полученных в своих экспериментах данных Г. Мендель сформулировал правило единообразия гибридов первого поколения: при скрещивании двух гомозиготных организмов, отличающихся друг от друга одним признаком, все гибриды первого поколения будут иметь признак одного из родителей, и поколение по данному признаку будет единообразным.
Правило расщепления. Г. Мендель продолжил свои опыты, вырастив растения гороха из семян, полученных в первом поколении. Затем он скрестил эти растения и обнаружил, что у растений второго поколения большинство горошин, а именно 3 /4, были жёлтыми, а меньшая часть, а именно 1 /4, – зелёными. Конечно, Г. Мендель подсчитывал число жёлтых и зелёных горошин в потомстве от многих пар скрещиваемых растений гороха, чтобы добиться статистической надёжности полученного результата.
Явление, при котором скрещивание приводит к образованию части потомства с доминантным, а части – с рецессивным признаком, получило название расщепления.
Затем Г. Мендель подтвердил характер расщепления в опытах с другими признаками растений гороха и обосновал правило расщепления: при скрещивании двух потомков (гибридов) первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление и снова появляются особи с рецессивными признаками; эти особи составляют 1 /4 часть от всего числа потомков второго поколения.
Рис. 57. Цитологические основы моногибридного скрещивания
Цитологические основы закономерностей наследования при моногибридном скрещивании. Как можно схематически представить себе закономерности наследования признаков, открытые Г. Менделем, используя современные понятия?
Символ обозначает женскую особь, символ – мужскую, X – скрещивание, Р – родительское поколение, F1 – первое поколение потомков, F2 – второе поколение потомков, А – доминантный ген, отвечающий за жёлтый цвет горошин, а – рецессивный ген, отвечающий за зелёный цвет семян гороха (рис. 57).
В результате мейоза в гаметах родительских особей будут присутствовать по одному гену, отвечающему за наследование цвета семян: в случае женской гаметы – А, в случае мужской – а. В первом поколении (F1) соматические клетки будут гетерозиготными (Аа), поэтому половина гамет гибридов первого поколения будет содержать ген А, а другая половина – а. В результате случайных комбинаций гамет во втором поколении (F2) возникнут следующие комбинации: АА, Аа, аА, аа. Растения с тремя первыми комбинациями генов будут иметь жёлтые семена, а с четвёртой – зелёные.
Аллельные гены. Гомозиготы. Гетерозиготы. Доминантные и рецессивные гены. Правило единообразия. Правило расщепления. Закон чистоты гамет.
1. Почему Г. Мендель опылял растения гороха искусственно?
2. Какие организмы называются гомозиготными по какому-либо признаку?
§ 40. Множественные аллели. Анализирующее скрещивание
1. Какое доминирование называется неполным?
2. Что такое фенотип; генотип?
Неполное доминирование. Иногда один аллельный ген не до конца подавляет действие второго. При этом возникают промежуточные признаки, и признак у гомозиготной по доминантному гену особи будет не таким, как у гетерозиготной особи. Это явление получило название неполного доминирования. Поясним его на примере.
Рис. 58. Схема наследования признака в случае неполного доминирования
При скрещивании растения ночной красавицы, имеющего пурпурные цветки (АА), с растением, имеющим белые цветки (аа), все растения – гибриды первого поколения будут иметь розовые цветки (рис. 58). При скрещивании двух особей ночной красавицы из первого поколения во втором поколении происходит расщепление, но не 3: 1 (как при полном доминировании), а в другом соотношении – 1:2:1, т. е. 1 /4 растений с белыми цветками (аа), 2 /4 – с розовыми (Аа) и 1 /4 – с пурпурными (АА) (см. рис. 58).
Явление неполного доминирования встречается часто, например при наследовании цвета шерсти крупного рогатого скота, строения перьев птиц. Встречается это явление и у человека при наследовании брахидактилии – укорочения фаланг пальцев. У здорового человека имеется два доминантных гена ВВ, и развитие скелета происходит нормально. У гетерозигот (Вb) наблюдается укорочение фаланг пальцев, а у рецессивных гомозигот (bb) проявляются множественные нарушения в развитии скелета, и такие люди погибают ещё в раннем детстве. Таким образом, ген В не полностью подавляет действие гена b, и у гетерозигот вследствие этого развивается брахидактилия.
Сверхдоминирование. Изредка при взаимодействии двух аллельных генов наблюдается явление сверхдоминирования. При сверхдоминировании доминантный признак сильнее проявляется у гетерозигот (Аа), чем у доминантных гомозигот (АА). В частности, были выведены сорта томатов с набором аллельных генов Аа, который определяет их более высокую урожайность по сравнению с особями, имеющими набор АА.
До сих пор мы рассматривали случай наследования одного признака, определяемого одним геном. Но любой организм имеет громадное количество признаков, причём это не только внешние, видимые особенности, но и признаки биохимические (строение молекул, активность ферментов, концентрация веществ в тканях, крови и т. д.), анатомические (форма и размер внутренних органов) и т. п. Любой признак, каким бы простым он ни казался, определяется множеством физиологических и биохимических процессов, каждый из которых, в свою очередь, зависит от действия ферментов.
Совокупность всех внешних и внутренних признаков и свойств организма называют фенотипом.
Совокупность всех генов организма называют генотипом.
Фенотипические признаки, определяемые теми или иными генами, в различных условиях существования проявляются по-разному.
По фенотипу не всегда можно определить, какие гены содержит данная особь. Например, у растения гороха, имеющего жёлтые семена, генотип может быть как АА, так и Аа. А вот рецессивный признак – зелёный цвет семян – проявляется только у гомозиготных растений с генотипом аа. Иными словами, всегда можно определить генотип особи с рецессивным признаком.
Анализирующее скрещивание. Для установления генотипа особей, которые не различаются по фенотипу, используют так называемое анализирующее скрещивание. При этом особь, генотип которой нужно установить, скрещивают с особью, гомозиготной по рецессивному гену (аа). Например, для того чтобы выяснить, какие из растений гороха с жёлтыми семенами имеют генотип АА, а какие – Аа, их следует скрестить с растением с зелёными семенами (аа). Если потомство будет иметь только жёлтые горошины, значит, исследуемое растение было доминантной гомозиготой (АА). Если же в потомстве наблюдается расщепление на растения с жёлтыми и зелёными горошинами в соотношении 1:1, то изучаемое растение было гетерозиготно (Аа).
Генофонд. Итак, благодаря множественному аллелизму каждый вид имеет целый набор аллельных генов, хотя каждая особь благодаря диплоидности содержит в каждой аллели только два гена. Совокупность всех вариантов всех генов, входящих в состав генотипов особей какого-либо вида, получила название генофонда вида. Можно также говорить о генофонде популяции или иной группы особей вида.
Множественный аллелизм. Кодоминирование. Неполное доминирование. Сверхдоминирование. Фенотип. Генотип. Анализирующее скрещивание. Генофонд вида.
1. Что такое множественный аллелизм?
2. Какие виды доминирования вам известны?
3. Какое практическое значение может иметь изучение видов доминирования?
4. В чём отличие двух понятий: фенотип и генотип?
5. Какой метод используется для установления генотипа особей, не различающихся по фенотипу?
6. Как наследуется брахидактилия?
§ 41. Дигибридное скрещивание. Закон независимого наследования признаков
1. Какое скрещивание называется моногибридным?
2. Сильно ли различается набор генов в клетках корня и клетках листа одной и той же особи клёна?
Дигибридное скрещивание. В природе не встречаются две абсолютно одинаковые особи какого-либо вида живых существ – все организмы отличаются друг от друга по многим признакам. Исключение могут представлять растения, развивающиеся в результате самоопыления (например, пшеница, горох, картофель и др.), а также однояйцевые близнецы животных и человека, хотя говорить об абсолютной схожести таких особей также нельзя.
Скрещивание особей, у которых учитывают отличия друг от друга по двум признакам, называется дигибридным, если по трём – то тригибридным и т. д. В общем случае скрещивание особей, отличающихся по многим признакам, называется полигибридным.
Закон независимого наследования признаков. Г. Мендель приступил к изучению результатов дигибридного скрещивания после того, как установил закономерности моногибридного скрещивания. Для этого он исследовал характер расщепления при скрещивании двух чистых линий гороха, различающихся по двум признакам: цвету семян (жёлтые или зелёные) и их форме (гладкие или морщинистые). При таком скрещивании признаки определяются различными парами генов: одна пара генов отвечает за цвет семян, другая – за их форму. При этом жёлтая окраска горошин (А) доминирует над зелёной (а), а их гладкая форма (B) – над морщинистой (b).
По закону единообразия гибридов первого поколения семена гороха в поколении F1 были жёлтыми и гладкими. Для того чтобы было легче понять, как будет проходить комбинация признаков при скрещивании двух гибридов из первого поколения, американский исследователь Реджинальд Пеннет предложил заносить результаты опыта в таблицу, которую назвали решёткой Пеннета (рис. 59). В результате слияния четырёх видов гамет, возникающих у растений из F1 (AB, Аb, аВ, аb), во втором поколении (F2) возникает 9 различных генотипов. Но эти девять генотипов проявляются в виде четырёх фенотипов: жёлтые – гладкие, жёлтые – морщинистые, зелёные – гладкие и зелёные – морщинистые, причём соотношение фенотипов будет 9:3:3:1. Если же подсчитать, каким будет соотношение между жёлтыми и зелёными горошинами, то оно будет равняться 3:1. Такое же соотношение будет и между гладкими и морщинистыми семенами. То есть выполняется правило расщепления. Отсюда следует, что при дигибридном скрещивании гены и признаки, за которые эти гены отвечают, наследуются независимо друг от друга. Этот факт получил название закона независимого наследования признаков. Закон справедлив в тех случаях, когда гены рассматриваемых признаков располагаются в разных негомологичных хромосомах.
Решётка Пеннета. Закон независимого наследования признаков.
1. Какое скрещивание называется дигибридным?
2. В чём сущность закона независимого наследования признаков?
3. В каком случае закон независимого наследования признаков несправедлив?
4. Сколько фенотипов гороха наблюдал Г. Мендель во втором поколении при дигибридном скрещивании гороха?
Рис. 59. Схема наследования признаков при дигибридном скрещивании
§ 42. Хромосомная теория наследственности
1. Что такое хромосомы? Какова их роль?
2. Знал ли Г. Мендель о существовании хромосом?
3. Можно ли назвать гены, определяющие цвет семян гороха, и гены, определяющие цвет венчика цветков гороха, аллельными?
В 1902 г. американец Уильям Сеттон предположил, что элементы наследственности, которые мы сегодня называем генами, могут располагаться в хромосомах. Но вместе с тем стали накапливаться сведения о том, что в некоторых случаях расщепления по правилам Менделя не происходит. Например, у душистого горошка два признака – форма пыльцы и окраска цветков – не дают независимого расщепления в потомстве в соотношении 3:1, и потомки остаются похожими на родительские особи. При последующем анализе оказалось, что гены этих двух признаков лежат в одной хромосоме.
Действительно, генов, кодирующих различные признаки, у любого организма очень много. Так, по приблизительным подсчётам, у человека 30–40 тыс. генов, а видов хромосом всего 23. Все это огромное количество генов размещается в этих хромосомах.
Каковы же принципы наследования генов, расположенных на одной хромосоме? Современная хромосомная теория наследственности создана выдающимся американским генетиком Томасом Морганом (1866–1945).
Первое положение этой теории гласит: ген представляет собой участок хромосомы. Хромосомы, таким образом, представляют собой группы сцепления генов.
Второе положение утверждает, что аллельные гены (гены, отвечающие за один признак) расположены в строго определённых местах (локусах) гомологических хромосом.
Наконец, согласно третьему положению, гены располагаются в хромосомах линейно, т. е. друг за другом.
Основным объектом, с которым работали Морган и его ученики, была плодовая мушка дрозофила, имеющая диплоидный набор из 8 хромосом. Эксперименты показали, что гены, находящиеся в одной хромосоме, при мейозе попадают в одну гамету, т. е. наследуются сцепленно. Это явление получило название закона Моргана.
Кроссинговер. Однако в тех же опытах было описано и отклонение от этого закона. Среди гибридов второго поколения обязательно было малое число особей с перекомбинацией тех признаков, гены которых лежат в одной хромосоме. Как это можно объяснить?
Для этого необходимо вспомнить ход мейоза, а именно то, что в профазу первого мейотического деления гомологичные хромосомы конъюгируют и могут обмениваться гомологичными участками. Этот процесс, как мы помним, называется кроссинговер; он очень важен для повышения разнообразия потомков. Кроссинговер также был открыт Т. Морганом и его сотрудниками, поэтому хромосомную теорию можно дополнить ещё одним, четвёртым, положением: в процессе образования гамет между гомологичными хромосомами происходит конъюгация, в результате которой они могут обмениваться аллельными генами, т. е. может происходить кроссинговер.
Таким образом, при кроссинговере происходит нарушение закона Моргана, и гены одной хромосомы не наследуются сцепленно, так как часть из них заменяется на аллельные гены гомологичной хромосомы. Иными словами, сцепление генов является неполным.
Хромосомные карты. Явление кроссинговера помогло учёным установить расположение каждого гена в хромосоме, создать генетические карты хромосом. Морган и его сотрудники сделали вывод о том, что чем дальше друг от друга расположены на хромосоме два гена, тем чаще они будут расходиться в разные хромосомы в процессе кроссинговера. Если два гена А и D расположены на противоположных концах одной хромосомы (рис. 60), то они разойдутся в разные хромосомы при любом варианте кроссинговера. Но если речь идёт о двух генах Б и С, расположенных в хромосоме рядом, то они могут разойтись по разным хромосомам только в том случае, если точка перекреста окажется на одном-единственном участке между этими двумя генами. Вероятность такого события не очень велика. Таким образом, вероятность расхождения двух генов по разным хромосомам в процессе кроссинговера зависит от расстояния между ними в хромосоме. Следовательно, подсчитав частоту кроссинговера между какими-либо двумя генами одной хромосомы, отвечающими за различные признаки, можно точно определить расстояние между этими генами, а значит, и начать построение генетической карты, которая представляет собой схему взаимного расположения генов, составляющих одну хромосому.
Рис. 60. Возможные варианты кроссинговера, происходящие между гомологичными хромосомами (вероятность расхождения двух генов в различные хромосомы тем выше, чем дальше друг от друга они расположены)
Хромосомная теория наследственности. Закон Моргана. Кроссинговер. Генетические карты.
1. Что представляет собой ген?
2. В каких случаях справедливо правило независимого наследования признаков?
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.
Читайте также: