§ 34. ЗАКОНЫ МЕНДЕЛЯ. ДОМИНИРОВАНИЕ ПРИЗНАКОВ. РАСЩЕПЛЕНИЕ ПРИЗНАКОВ

Основные понятия и ключевые термины: Моногибридное скрещивания. Доминирование признаков. ЗАКОН ЕДИНООБРАЗИЯ ГИБРИДОВ ПЕРВОГО ПОКОЛЕНИЯ. Расщепление признаков. ЗАКОН РАСЩЕПЛЕНИЯ. Закон чистоты гамет.

Вспомните! Что такое гены?

Подумайте!

Ил. 87. Т. Приступа. Букет полевых цветов

«Почему одни цветы - красные, а другие - белые? А васильки всегда синие? Откуда семечко знает, что оно должно дать синий, а не жёлтый цветок? А котята у кошки не всегда похожи на неё по цвету шерсти. Почему? А если у одного из родителей глаза голубые, а у другого - карие, каким будет цвет глаз у их ребенка?» (Из сказки Н. Горькавого о монахе Менделе).

СОДЕРЖАНИЕ

Почему происходит доминирование проявлений признаков?

Свои исследования Г. Мендель начал с моногибридного скрещивания, при котором родительские особи отличаются проявлениями одного признака. Были взяты растения чистых линий с жёлтым и зелёным цветом семян. Скрещивание растений происходило путём переноса пыльцы от цветов растений, выросших из жёлтых семян, к цветам растений, выросших из зелёных семян, и наоборот. В первом поколении потомков все горошины всегда были только жёлтого цвета.

Ил. 88. Схема моногибридного скрещивания, иллюстрирующая І закон Менделя

Явление преобладания у гибридов первого поколения проявлений признака одного из родителей Мендель назвал доминированием признаков (от лат. dominantus - господство), проявление признака у гибридов первого поколения - доминантным, а не проявившийся - рецессивным (от лат. recessus - отступление).

Аналогичные результаты были обнаружены и в опытах по другим признакам. Так, в случае скрещивания растений с гладкими и морщинистыми семенами всё потомство имело гладкие семена, с пурпурными и белыми цветками - только пурпурные лепестки цветков и др.

Однообразие первого гибридного поколения и выявление у гибридов только доминантного проявления признака в современной генетике называется первым законом Менделя, или законом единообразия гибридов первого поколения (ил. 88).

Каковы же цитологические основы І закона Менделя? Для опытов использовались родительские растения (Р) чистых линий, то есть особи, имеющие одинаковые аллельные гены и проявления признаков. Все растения, выросшие из жёлтых семян, были доминантными гомозиготами (АА), а растения из зелёных семян - рецессивными гомозиготами (аа). При половом размножении растения из жёлтых семян образовывали гаметы (G) с аллельным геном А, а гаметы растений из зелёных семян - гаметы а. Сочетание таких гамет в зиготе давало генотип Аа, который был одинаковым у всех потомков - гибридов первого поколения (F1).

Итак, ЗАКОН ЕДИНООБРАЗИЯ ГИБРИДОВ ПЕРВОГО ПОКОЛЕНИЯ формулируется так: при моногибридном скрещивании родительских особей, различающихся проявлениями одного признака, в потомстве наблюдаются только доминантные проявления признака, и все потомки будут однообразными как по генотипу, так и по фенотипу.

Почему среди потомков наблюдается расщепление?

При скрещивании гетерозиготных гибридов первого поколения между собой во втором поколении появляются особи как с доминантными, так и с рецессивными проявлениями признаков, то есть возникает расщепление в определённых отношениях. Расщепление признаков - явление появления обоих проявлений признака у гибридов второго поколения (F2), полученных от скрещивания гетерозиготных особей. Так, в опытах Менделя с 8 023 жёлтыми семенами гороха, полученными во втором поколении, было 6 022 жёлтых и 2 001 зелёных. Обобщая фактический материал, Мендель пришёл к выводу, что во втором поколении 75 % особей имеют доминантное проявление признака, а 25 % - рецессивное (расщепление 3 : 1). Эта закономерность получила название второго закона Менделя, или закона расщепления (ил. 89).

Ил. 89. Схема моногибридного скрещивания, иллюстрирующая ІІ закон Менделя

Почему же происходит расщепление? Гибриды первого поколения являются гетерозиготами (Аа) и при половом размножении образуют два типа гамет, половина из которых с доминантным аллелем (А), а половина - с рецессивным (а). При оплодотворении и образовании зиготы вероятны четыре возможные комбинации - АА, Аа, Аа, аа, дающие расщепление по генотипу 1АА : 2Аа : 1 аа. По внешнему проявлению особи АА и Аа не отличались, поэтому расщепление по фенотипу будет в соотношении 3 : 1.

Итак, ЗАКОН РАСЩЕПЛЕНИЯ формулируется так: при моногибридном скрещивании двух гибридов первого поколения, которые являются гетерозиготами, в потомстве наблюдается расщепление по фенотипу 3 : 1 и по генотипу 1 : 2 : 1.

В чём суть закона чистоты гамет?

Появление среди потомков особей с рецессивным проявлением признаков позволила Менделю сделать вывод о том, что «наследственные задатки» могут подавляться, но не исчезать. Поскольку передача проявления признаков осуществляется через гаметы, то была сформулирована гипотеза чистоты гамет. Позже эта гипотеза получила цитологическое объяснение, и в 1902 г. английский генетик В. Бэтсон сформулировал закон чистоты гамет: у гибридного (гетерозиготного) организма гаметы «чистые».

Как уже отмечалось, в локусах гомологичных хромосом содержатся аллели гена. Если это гетерозиготная особь, то в одной из гомологичных хромосом содержится доминантный аллель, во второй - рецессивный. В случае образования половых клеток происходит мейоз, и в каждую из гамет попадает гаплоидный набор хромосом. Гаметы имеют только одну хромосому из каждой пары гомологичных хромосом и, соответственно, только один ген из каждой пары аллельных генов, то есть гаметы чистые.

Итак, закон чистоты гамет формулируется так: при образовании половых клеток в каждую гамету попадает только один аллель из каждой пары аллельных генов.

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Практическая работа № 3(А)

СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМ МОНОГИБРИДНОГО СКРЕЩИВАНИЯ

Цель: закрепляем знания I и II законов Менделя; формируем умение составлять схемы моногибридного скрещивания особей.

Образец составления схемы скрещивания

Упражнение. У человека карий цвет глаз доминирует над голубым. Гомозиготный кареглазый человек женился на голубоглазой женщине. Какой цвет глаз будет у их детей?

Упражнения для самостоятельной работы

Упражнение 1. У томатов красный цвет доминирует над жёлтым. Запишите схему скрещивания и определите, каких потомков можно ожидать от скрещивания:

Вариант I: а) Aa х Aa; б) AA х Aa.

Вариант ІІ: а) aa х AA; б) Aa х aa.

Упражнение 2. У дрозофилы серый цвет тела доминирует над чёрным. Скрещиваются серые и чёрные особи. Каковы генотипы родительских особей, если от этого скрещивания...

Вариант I: ...половина потомков имела серую окраску, половина - чёрную?

Вариант II: ...все потомки имеют серую окраску?

Упражнение 3. У норок коричневая окраска меха определяется доминантным геном, серая - рецессивным. Определите генотипы потомков от скрещивания:

Вариант I: серого самца с коричневой гетерозиготной самкой;

Вариант II: коричневого гомозиготного самца с серой самкой.

Упражнение 4. У морской свинки волнистая шерсть доминирует над гладкой. Запишите генотипы всех животных в таких скрещиваниях:

Вариант I: с волнистой шерстью х с гладкой шерстью = все потомки с волнистой шерстью.

Вариант II: с волнистой шерстью х с гладкой шерстью = расщепление 1 : 1.

Упражнение 5. У человека низкий рост доминирует над высоким. Родители низкого роста и гетерозиготны по этому признаку. Какова вероятность рождения ...

Вариант I: ...детей высокого роста?

Вариант II: ...детей низкого роста?

Упражнение 6. У томатов аллель нормальной высоты стебля доминирует над геном карликовости. Какое соотношение генотипов будет в поколении от скрещивания ...

Вариант I. ...гетерозиготного растения с рецессивной гомозиготой?

Вариант II: ... гомозиготного карликового растения с гомозиготным высоким растением?

ОТНОШЕНИЕ

Биология + Математика

Г. Мендель достиг успехов, потому что применил гибридологический метод исследований, осуществлял качественный отбор материала и использовал статистическую обработку результатов. В юности его очень интересовала физика, он изучал математику и особенно такие её разделы, как теория вероятностей и статистика. Что такое статистика? Как этот раздел математики помог Менделю в его исследованиях?

РЕЗУЛЬТАТ

скачать dle 11.0фильмы бесплатно

 

Даний матеріал відноситься до підручника "Биология 9 класс Соболь (новая программа)", створено завдяки МІНІСТЕРСТУ ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ (МОН)