Расскажите об опытах менделя по моногибридному скрещиванию растений гороха

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 21.09.2024

1. Какие свойства живых организмов изучает генетика?

Наследственность и изменчивость.

2. На чем основан гибридологический метод генетики? Что такое гибридизация? Какие организмы называются гибридами?

Гибридологический метод генетики основан на скрещивании организмов, различающихся по альтернативным признакам, с последующим анализом этих признаков у полученного потомства.

Гибридизация — скрещивание организмов.

Гибриды — потомки от скрещивания родительских особей, отличающихся по одной или более парам альтернативных признаков.

3. Выберите пары альтернативных признаков человека.

Карие глаза — голубые глаза, светлые волосы — курчавые волосы, нормальный слух — врожденная глухота, праворукость (правша) — леворукость (левша), кровь первой группы — резус отрицательность.

Альтернативными называют признаки, которые взаимно исключают друг друга и в норме не могут присутствовать у организма одновременно.

Ответ: карие глаза — голубые глаза, нормальный слух — врожденная глухота, праворукость (правша) — леворукость (левша).

4. Какие группы организмов называют чистыми линиями?

Чистые линии — группы организмов, имеющих некоторые признаки, которые полностью передаются потомству в силу генетической однородности всех особей.

5. Что представляет собой моногибридное скрещивание? Какие закономерности выявил Г. Мендель на основе моногибридного скрещивания? Сформулируйте их.

Моногибридное скрещивание — скрещивание, при котором родительские организмы отличаются друг от друга по одной паре альтернативных признаков

На основе моногибридного скрещивания Г. Мендель выявил следующие закономерности:

1. Закон единообразия гибридов первого поколения (первый закон Менделя): при скрещивании особей чистых линий, отличающихся по одной паре альтернативных признаков, гибриды первого поколения будут единообразными по доминантному признаку.

2. Закон расщепления (второй закон Менделя): при скрещивании гибридов первого поколения между собой, во втором поколении наблюдается расщепление по альтернативным признакам в соотношении: 3 части особей с доминантным признаком к 1 части особей с рецессивным признаком.

6. Каким образом можно установить, какой из двух альтернативных признаков является доминантным, а какой — рецессивным?

Доминантные и рецессивные признаки можно выявить на основании первого и второго законов Менделя.

Например, у одного родителя и всех его родственников глаза карие, а у другого родителя и его родственников – голубые. Дети в этой семье – кареглазые. На основании первого закона Менделя можно сделать вывод, что у человека карий цвет глаз доминирует над голубым.

Другой пример: в семье, где оба родителя имеют длинные ресницы, есть дети с длинными и короткими ресницами (или хотя бы один ребёнок с короткими ресницами). Применив второй закон Менделя, можно сказать, что длинные ресницы доминируют над короткими.

Генетика — довольно молодая наука, которая исследует механизмы наследственности и изменчивости, учится управлять ими. Несмотря на то, что люди издавна занимались, так сказать, прикладной генетикой — отслеживали особенности организма, передающиеся от предков к потомкам, скрещивали животных и выводили новые породы, создавали генеалогические древа, — основы генетики как науки были заложены только во второй половине XIX века. Основоположником генетики можно считать Грегора Иоганна Менделя, который, скрещивая разные сорта гороха, обнаружил закономерности наследования.

Именно он разработал гибридологический метод анализа наследования признаков. Метод этот предусматривает скрещивание организмов, имеющих альтернативные признаки, анализ данных признаков у гибридизированных потомков и количественный учет того, как наследуются признаки.

Генетика для записи результатов скрещиваний оперирует символикой, введенной Менделем. Так, Р — означает родителей, F — потомков, число рядом с буквой указывает порядковый номер поколения (F1 — прямые потомки родителей, гибриды в первом поколении, F2 — гибриды во втором поколении, результат скрещивания гибридов F1), х — символ скрещивания; A — ген доминантный, а — ген рецессивный; АА — гомозигота по доминанте, аа — гомозигота по рецессиву, Аа — гетерозигота.

Первый закон Менделя

В своих опытах по моногибридному скрещиванию Грегор Мендель вывел закон единообразия первого поколения, позже названный первым законом Менделя.

Второй закон Менделя

Закон, называемый также законом расщепления, звучит так: если скрестить потомков первого поколения (Аа), то в следующем поколении признак, который исчез в первом поколении (аа), снова проявится.

В этом законе Грегор Мендель дал возможность гибридам первого поколения (Аа) самоопылиться. Гибриды второго поколения проявили как доминантный признак (АА и Аа), так и рецессивный (аа). Если в первом поколении все плоды гороха были желтыми, то во втором появились и зеленые.

Выводы Менделя звучали так:

1. Во втором поколении нет единообразия гибридов, часть потомков несет доминантный признак из одной альтернативной пары (АА и Аа), часть рецессивный (аа).

2. При этом количество гибридных потомков, имеющих доминантный признак, примерно в три раза больше тех, что несут рецессивный (АА, 2Аа, аа).

3. Можно сделать вывод, что рецессивный признак при скрещивании не исчезает, а лишь подавляется (переходит в гетерозиготу) у гибридов первого поколения — для того, чтобы вновь обнаружиться во втором поколении.

22 июля 1822 года – в небольшой деревушке на территории современной Чехии родился ученый Г. Мендель, который при крещении был назван Иоганном.

В 1843 году Мендель был принят в августинский монастырь святого Томаша и выбрал орденское имя Грегориус.

В 1854 году Менделю был выдан участок земли (35х7 м), на котором он весной впервые посеял горох.

Весной 1868 года Мендель был избран новым аббатом августинского монастыря святого Томаша.

В январе 1884 года вследствие тяжелой болезни сердца и почек основатель генетики Иоганн Грегор Мендель умер.

Первые свои опыты Мендель проводил на таком растении, как Горох посевной. Почему именно этот объект он выбрал? Ниже приведены признаки, по которым можно считать, что выбранный объект был удачным:

- Удобство в культивировании гороха;

- Четко выраженные признаки;

- Крупные цветки, хорошо переносящие кострирование и защищенные от чужой пыльцы;

Мендель выделил 7 пар альтернативных признаков:

Окраска кожуры семян,

Гибридологический метод Менделя. Законы Менделя при моногибридном скрещивании.

Гибридологический метод – это система скрещиваний, позволяющая проследить закономерности наследования и изменения признаков в ряду поколений.

Предпосылки создания метода.

Моногибридное скрещивание – это скрещивание особей, отличающихся по одной паре контрастных альтернативных признаков.

I закон Менделя (закон единообразия гибридов первого поколения, закон доминирования):

При скрещивании двух родительских особей, относящихся к разным чистым линиям (ГМЗ) и отличающихся по одной паре контрастных альтернативных признаков, все гибриды первого поколения будут единообразны как по генотипу, так и по фенотипу.

1. Доминирование – это явление преобладания признаков одного из родителя у гибридов первого поколения. Признак, проявляющийся у гибридов первого поколения называется, доминантным, а подавляемый – рецессивным.

2. Если при скрещивании двух родительских особей с противоположными признаками в фенотипе, в их потомстве все гибриды одинаковы или единообразны, то исходные родительские особи были ГМЗ.

3. Гипотеза чистоты гамет:

Гаметы чисты, т. к. несут только 1 ген (наследственный фактор) из пары. Гибриды получают оба наследственных фактора – один от матери, второй – от отца.

II закон Менделя (закон расщепления признаков):

Рецессивный признак не исчезает бесследно, а находится в подавленном состоянии у гибридов первого поколения и проявляется у гибридов второго поколения в соотношении 3:1.

1. Расщепление признаков – это явление появления в потомстве разных фено- и генотипических классов.

2. Если при скрещивании двух родительских особей с одинаковыми признаками в фенотипе, в потомстве произошло расщепление в соотношении 3:1, то исходные особи были ГТЗ.

Цитологический механизм:

1. Соматические клетки диплоидны и содержат парные аллельные гены, отвечающие за развитие каждой пары контрастных признаков.

2. в результате мейоза в гаметы попадает 1 ген из каждой пары, т.к . гаметы гаплоидны.

3. при оплодотворении происходит слияние гамет и восстановление диплоидного набора хромосом (восстанавливается парность генов)

Анализирующее скрещивание.

Это скрещивание, проводимое с целью установления генотипа исследуемой особи с доминантными признаками в фенотипе.

Для этого исследуемую особь скрещивают с рецессивной ГМЗ и по потомству судят о генотипе исследуемой особи:

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АЛЛЕЛЬНЫХ ГЕНОВ:

Взаимодействие генов – явление, когда за развитие признака отвечает несколько генов (аллелей).

Если взаимодействуют гены одной аллельной пары, такое взаимодействие называется аллельным, а если разных аллельных пар – неаллельным.

ПОЛНОЕ ДОМИНИРОВАНИЕ – такое взаимодействие, при котором 1 ген полностью подавляет (исключает) действие другого признака.

1. Доминантный аллель в ГТЗ состоянии обеспечивает синтез продуктов достаточный для проявления признака такого же качества и интенсивности, как и в состоянии доминантной ГМЗ у родительской формы.

2. Рецессивный аллель либо совсем неактивен, либо продукты его активности не взаимодействуют с продуктами активности доминантного аллеля.

НЕПОЛНОЕ ДОМИНИРОВАНИЕ - промежуточный характер наследования. Это такой тип взаимодействия аллельных генов, при котором доминантный ген не полностью подавляет действие рецессивного гена, в следствие чего гибриды первого поколения (ГТЗ) имеют промежуточный между родительскими формами фенотипический вариант.

При этом во втором поколении расщепление по генотипу и фенотипу совпадает и равно 1:2:1.

1. Рецессивный аллель не активен.

2. Степень активности доминантного аллеля достаточна, чтобы обеспечить уровень проявления признака, как у доминантной ГМЗ.

КОДОМИНИРОВАНИЕ - это явление, при котором оба гена находят свое проявление в фенотипе потомства, при этом ни один из них не подавляет действие другого гена. Кодоминантные гены являются равнозначными. (Например, чалая окраска крупного рогатого скота формируется при одновременном присутствии в генотипе генов рыжей и белой масти. ; группа крови у человека). При кодоминировании 1:2:1.

СВЕРХДОМИНИРОВАНИЕ – это такой тип взаимодействия аллельных генов, когда доминантный ген в ГТЗ состоянии демонстрирует более яркое проявление признака, чем этот же ген в ГМЗ состоянии.

МНОЖЕСТВЕННЫЙ АЛЛЕЛИЗМ – это внутриаллельное взаимодействие генов, при котором за развитие одного признака отвечает не одна аллель, а несколько, при этом кроме основных доминантного и рецессивного аллеля появляются промежуточные, которые по отношению к дом. ведут себя как рецесивные , а по отношению к рецессивным, как доминантные.

(например, у сиамских кошек, у кроликов: С – дикий тип, С/ - сиамские, С// - альбинос; группы крови у человека)

Множественными называют аллели, которые представлены в популяции более, чем двумя аллельными состояниями, возникающими в результате многократного мутирования одного и того же локуса хромосомы.

Законы Менделя при дигибридном скрещивании.

Дигибридное скрещивание – это скрещивание особей, отличающихся по двум парам контрастных альтернативных признаков.

Комбинативная изменчивость – это появление новых комбинаций генов и признаков в результате скрещивания. Причины:

Коньюгация и кроссинговер, случайные расхождения хромосом и хроматид в анафазы мейоза, случайное слияние гамет при оплодотворении.

III закон Менделя (закон свободного независимого комбинирования признаков):

Отдельные пары признаков при дигибридном скрещивании ведут себя независимо, свободно сочетаясь друг с другом во всех возможных комбинациях.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕАЛЛЕЛЬНЫХ ГЕНОВ:

Неаллельное взаимодействие – это взаимодействие генов разных аллельных пар.

КОМПЛЕМЕНТАРНОСТЬ – это такой тип взаимодействия неаллельных генов, при котором они взаимно дополняют друг друга и при совместном нахождении в генотипе (А-В-) обуславливают развитие качественно нового признака по сравнению с действием каждого гена в отдельности (А-вв, ааВ-).

Комплементарные гены – это взаимодополняющие гены.

ЭПИСТАЗ - это тип взаимодействия неаллельных генов, при котором один неаллельный ген подавляет действие другого неаллельного гена.

Ген, который подавляет называется эпистатическим, геном-супрессором или ингибитором.

Ген, подавляемый, называется гипостатическим.

(дом. аллель эпистатирует – подавляет проявление доминантного аллеля другого гена)

(рецессивный аллель подавляет проявление доминантного аллеля другого гена)

ПОЛИМЕРИЯ – это обусловленность развития определенного, обычно количественного признака, несколькими эквивалентными полимерными генами.

Когда неважно количество доминантных генов в генотипе, а важно их присутствие)

Когда число доминантных аллелей влияет на степень выраженности данного признака, и чем больше доминантных аллелей, тем ярче выражен признак

Например, окраска кожи у человека, рост, масса тела, величина артериального давления.

Доминантные гены, одинаково влияющие на развитие одного признака, называются генами с однозначными действиями (А1, А2, А3..), а признаки называются полимерными.

Пороговый эффект - это минимальное количество полимерных генов, при которых проявляется признак.

СЦЕПЛЕННОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ ГЕНОВ.

Группа сцепления – это совокупность генов, локализованных в одной хромосоме и наследующихся, как правило, совместно.

Полное сцепление – это явление, при котором группа сцепления не нарушается кроссинговером и гены, локализованные в одной хромосоме передаются совместно.

У потомства проявляются только родительские признаки.

Неполное сцепление – это явление, при котором группа сцепления нарушается кроссинговером. Гены, локализованные в одной хромосоме не всегда будут передаваться вместе. И в потомстве появляются новые сочетания признаков, наряду с известными родительскими.

растений гороха. 3) Сформулируйте третий закон Менделя. Составьте схему скрещивание двух дигетерозиготных организмовю. 4) При каких условиях наблюдается независимое наследование признаков при дигибридном скрещивании? 5) Что такое анализирующее скрещивание. 6Что такое сцепление генов? 7)Что такое группы сцепления? 8)Какие процессы могут нарушать сцепление генов? 9) Расскажите об опытах Моргана по скрещиванию плодовой мушки дрозофилы. 10)Какие исследованных Г.Менделем признаков гороха наследуются как доминантные? 11) В каком случае наследование носит промежуточный характер? 12) Привидите п римеры влияния генов на проявление других, неалленых генов. 13) Какие хромосомы называют половыми? 14) какие хромосомы называются аутосомами? Сколько аутосом у человека? 15) Какой пол называют гомогаметный? Гетерогаметным? Привидите премеры. 16)Опишите механизм определения пола. 17)Что такое сцепление генов с полом? Привидите премеры наследования гена, сцепленного с полом. 18) Привидте примеры доминантных и рецессивных признаков у человека.

Читайте также: