Закономерности наследования. моногибридное скрещивание – биология

План-конспект урока по биологии (10 класс) на тему: Опорный конспект “Закономерности наследования признаков, установленные Г. Менделем. Моногибридное скрещивание. Первый и второй законы Г. Менделя”

Закономерности наследования. Моногибридное скрещивание - биология

Слайд 1

Закономерности наследования признаков, установленные Г.Менделем . Моногибридное скрещивание. Первый и второй законы Г. Менделя

Слайд 2

Генетика – наука , которая изучает наследственность и изменчивость организмов

Слайд 3

Изменчивость – свойство всех живых организмов приобретать новые признаки – различия между особями в пределах вида

Слайд 5

Признак – любая особенность организма, любое его качество или свойство, по которому можно отличить одну особь от другой Альтернативные признака – качественный признак, имеющий несколько качеств или состояний (пример: желтая и зеленая окраска семян гороха)

Слайд 7

Ген – участок молекулы ДНК, содержащий информацию о первичной структуре одного белка Локус- местоположение гена в хромосоме Аллель – одно из возможных состояний гена Аллельные – гены , расположенные в одних и тех же локусах гомологичных хромосом и ответственные за развитие одного и того же признака

Слайд 8

Генотип – совокупность всех генов организма Фенотип – совокупность всех внешних и внутренних признаков организма. Формируется в процессе взаимодействия генотипа и внешней среды

Слайд 9

Доминантный – признак (ген, аллель), проявляющийся у гибрида первого поколения и подавляющий развитие другого признака (гена, аллеля ) Рецессивный – признак (ген, аллель), проявляющийся у гибрида первого поколения и подавляемый доминантным признаком (геном, аллелем ) Гомозиготный – организм , который содержит одинаковые аллели одного гена («АА» или « аа ») Гетерозиготный – организм , который содержит разные аллели одного гена (« Аа »)

Слайд 10

Методы исследования в генетике: Гибридологический метод

Слайд 11

Цитогенетический метод (микроскопическое изучение хромосом)

Слайд 12

Биохимический метод (исследование состава нуклеиновых кислот, белков и др.веществ в клетках организмов)

Слайд 13

Генеалогический метод (анализ родословных человека и животных)

Слайд 15

Грегор Мендель: в 1865 году в работе «Опыты над растительными гибридами» открыл основные закономерности наследования признаков Объект исследования – садовый горох: легко культивируется, неприхотлив , самоопылитель , дает многочисленное потомство; из 34 сортов гороха выбрал 22, отличающихся по 7 признакам : желтая или зеленая окраска семян, гладкая или морщинистая их поверхность, фиолетовые или белые цветки, их пазушное или верхушечное размещение, высокие (до 2 м) или низкие (до 60 см) стебли , зеленые или желтые, вздутые или сжатые с перетяжками плоды.

Слайд 16

Первый закон Менделя – закон единообразия гибридов первого поколения или правило доминирования: при скрещивании гомозиготных особей (чистых линий), анализируемых по одному альтернативному (качественному) признаку, наблюдается единообразие гибридов первого поколения по фенотипу и генотипу.

Слайд 17

Второй закон Менделя – закон расщепления: при скрещивании между собой гибридов первого поколения (гетерозиготных особей), отличающихся по одному из пары альтернативных признаков, во втором поколении наблюдается расщепление в соответствии 3:1 по фенотипу и 1:2:1 по генотипу.

Источник: https://nsportal.ru/shkola/biologiya/library/2017/08/31/opornyy-konspekt-zakonomernosti-nasledovaniya-priznakov

Закономерности моногибридного скрещивания — урок. Биология, Общие биологические закономерности (9–11 класс)

Моногибридное скрещивание — это скрещивание организмов, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков.

Мендель изучал закономерности моногибридного скрещивания гороха.

Он рассматривал семь хорошо заметных альтернативных свойств (белые и пурпурные цветки, зеленая и желтая окраска семян, морщинистая и гладкая поверхность семян и т.д.).

В одном из опытов Мендель исследовал наследование окраски семян гороха при скрещивании растений, имеющих жёлтые и зелёные семена. Оказалось, что в первом поколении () все гибридные растения имели жёлтые семена.

Такие же результаты Мендель получил по каждому из семи признаков. Так был выведен первый закон Менделя или закон единообразия первого поколения.

При скрещивании двух особей чистых линий, отличающихся по одной паре альтернативных признаков, наблюдается единообразие гибридов первого поколения.  

Мендель подверг самоопылению выращенные гибриды первого поколения. Сформировавшиеся в них семена ученый высеял снова. В итоге он получил следующее, второе поколение () гибридов. Мендель исследовал (8023) горошины. Среди них жёлтых было (6022), а зелёных — (2001), что очень близко к соотношению (3:1).

По другим признакам были получены сходные результаты — во втором поколении наблюдалось расщепление по альтернативным признакам в соотношении (3:1), т. е. три четверти особей второго поколения имели доминантные признаки, а одна четверть — рецессивные.

Так был установлен второй закон Менделязакон расщепления.

При скрещивании гибридов первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление по альтернативным признакам в отношении (3:1).

Дальнейшее скрещивание ученый проводил с целью выявить, как будет происходить наследование в третьем, четвертом и следующих поколениях. Он выращивал образцы, используя самоопыление.

Было установлено, что растения с рецессивными признаками в последующих поколениях дают потомство только с рецессивными свойствами.

Иначе вели себя растения второго поколения с доминантными признаками. Среди них Мендель обнаружил две группы. Часть особей давала потомство только с доминантным признаком. В потомстве другой части наблюдалось расщепление: появлялись особи и с доминантными и с рецессивными признаками в отношении (3:1). 

Источник: https://www.yaklass.ru/p/biologia/obschie-biologicheskie-zakonomernosti/osnovy-genetiki-zakonomernosti-nasledovaniia-307291/monogibridnoe-skreshchivanie-307293/re-ee5a01d0-35c3-4c11-a3b8-231b5148e550

Конспект урока по биологии – Моногибридное скрещивание

МАОУ СОШ №1р.п. Чишмы

Разработка открытого урока по биологии

в 10 А классе по теме:

« Моногибридное скрещивание»

выполнила учитель биологии

высшей категории

Стовба Светлана Максимовна

р.п. Чишмы

Тема урока:

МОНОГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ. ДОМИНИРОВАНИЕ. ЗАКОН ЧИСТОТЫ ГАМЕТ.

ЦЕЛИ УРОКА:

  • сформировать ключевые понятия темы урока: моногибридное скрещивание, закон доминирования, закон чистоты гамет;
  • выработать умения и навыки составлять схемы скрещивания;
  • закрепить основные понятия темы;
  • проверить степень усвоения нового материала.

ОБОРУДОВАНИЕ: таблицы по общей биологии, технологичные карты урока, мультимедийный проектор, компьютер, учебный диск.

Ход урока:

  1. Организационный: приветствие класса.

  2. Повторение пройденного материала:

(фронтальный опрос)

Генетика

Наследственность

Изменчивость

Генотип

Фенотип

  1. Изучение нового материала (объяснение учителя):

Генетика наука о закономерностях наследственности и изменчивости организмов. Основным методом исследования является гибридологический метод, основанный на скрещивании. Г.

Мендель на протяжении восьми лет проводил скрещивания между 22 различными сортами гороха. Горох – строгий самоопылитель, но возможно удаление тычинок и перенос пыльцы от растений другого сорта с целью получения гибридных семян.

Для записи результатов скрещиваний в генетике используется специальная символика, предложенная Г. Менделем

Работа с мультимедийным проектором

Генетическая символика (см.таблицу на доске и приложение 1 в технологичной карте).

Генетическая символика:

Р – ; х –; А –; АА , аа –; Аа – ; F1 –; F2– ; а – ;

Показать картинку гороха посевного.

Успеху работы Г. Менделя способствовал удачный выбор объекта для проведения скрещиваний. Горох имеет короткий период развития, многочисленное потомство, большое количество хорошо заметных альтернативных признаков. Окраска венчика гороха – белая или красная, окраска семядолей – жёлтая или зелёная, форма семян – морщинистая или гладкая и другие признаки.

Опыты Г. Менделя были тщательно продуманны. Свои исследования он начал с изучения закономерностей наследования всего лишь одной пары альтернативных признаков.

Работа с интерактивной доской (диск).

Работа с таблицей на доске.

Скрещивание двух организмов, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, Г. Мендель назвал, МОНОГИБРИДНЫМ. Классическим примером моногибридного скрещивания является скрещивание сортов гороха с жёлтыми и зелёными семенами: все потомки имели жёлтые семена.

Аналогичная картина наблюдалась и при скрещивании, в которых изучалось наследование других признаков. Мендель пришёл к выводу, что у гибридов первого поколения из каждой альтернативной пары признаков проявляется только один, доминантный, а второй, рецессивный, не развивается.

Такая закономерность была названа законом единообразия гибридов первого поколения, или законом доминирования. Это первый закон Г.

Менделя: при скрещивании двух организмов, относящихся к разным чистым линиям (гомозиготных), отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, всё первое поколение гибридов окажется единообразным и будет нести признак одного из родителей.

Второй закон Г. Менделя. Семена гибридов первого поколения использовались Менделем для получения второго гибридного поколения. Во втором поколении три четверти от всех семян имели жёлтую окраску, одна четверть – зелёную. Такие соотношения 3:1 были получены при скрещивании или самоопылении гибридов с другими анализируемыми признаками.

Явление, при котором часть гибридов второго поколения несёт доминантный признак, а часть – рецессивный, называют расщеплением.

Причём наблюдающееся у гибридов расщепление не случайное, а подчиняется определённым количественным закономерностям. Г.

Менделем был сформулирован второй закон, или закон расщепления: при скрещивании гибридов первого поколения в потомстве происходит расщепление признаков в определённом числовом соотношении – по генотипу 1:2:1, по фенотипу 3:1.

Для объяснения явления доминирования и расщепления гибридов второго поколения Мендель предложил гипотезу чистоты гамет. Он предложил, что развитие признака определяется соответствующим ему наследственным фактором. Один наследственный фактор гибриды получают от отца, другой от матери.

У гибридов первого поколения проявляется лишь один из факторов – доминантный. Однако среди гибридов второго поколения появляются особи с признаками исходных родительских форм.

Это значит, что: у гибридов наследственные факторы сохраняются в неизменённом виде; половые клетки содержат только один наследственный фактор, то есть они «чисты» (не содержат второго наследственного фактора).

Гипотеза чистоты гамет гласит: наследственные факторы при образовании гибридов не смешиваются, а сохраняются в неизменном виде. Во времена Г. Менделя строение и развитие половых клеток ещё не было изучено, поэтому его гипотеза чистоты гамет является примером гениального предвидения, которое позже нашло научное подтверждение.

Явление доминирования и расщепления признаков, наблюдавшееся Менделем, в настоящее время легко объясняются парностью хромосом, расхождением хромосом во время мейоза и объединением их во время оплодотворения.

IV.Закрепление нового материала:

2. Терминологический диктант (см.приложение). Проверка диктанта взаимопроверкой.

Проверка заданий по интерактивной доске.

  • Сформулируйте первый закон Г. Менделя?
  • Сформулируйте второй закон Г. Менделя?
  • Сформулируйте закон чистоты гамет?
  1. Результативность урока: выставление оценок за устный ответ, за терминологический диктант.

  2. Выводы по уроку .

  3. Домашнее задание: Решить задачу (задача в технологичной карте урока).

ТЕХНОЛОГИЧНАЯ КАРТА УРОКА.

Тема : МОНОГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ. ДОМИНИРОВАНИЕ. ЗАКОН ЧИСТОТЫ ГАМЕТ.

Первый закон Г. Менделя

Генетика? Наследственность? Изменчивость?

Генотип? Фенотип?

ГЕНОТИП ФЕНОТИП

УСЛОВИЯ СРЕДЫ

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ СИМВОЛИКА:

Р – родители х – скрещивание А – доминантный ген

АА , аа – гомозиготы Аа – гетерозиготы а – рецессивный ген

F1 – гибриды первого поколения F2– гибриды второго поколения

Гибридологический метод? (22 сорта гороха, 8 лет)

Моногибридное скрещивание?

Доминантный признак – А – преобладающий.

Рецессивный признак – а – подавляемый.

1-й закон Менделя, закон единообразия гибридов первого поколения?

2-й закон Менделя, закон расщепления во втором поколении в соотношении 3:1?

Гипотеза чистоты гамет: наследственные факторы при образовании гибридов не смешиваются, а сохраняются в неизменённом виде.

Мендель предположил, что гаметы чисты – несут только один наследственный фактор из пары.

Дано:

Ген Признак Решение:

А – жёлтый цвет Р: АА х аа

а – зелёный цвет ж з

Р – АА х аа Гаметы: А а

ж з F1: Аа х Аа

_______________________ ж з

Фенотипы и генотипы F1 – ? Гаметы: А а А а

F2 – ? F2: АА Аа Аа аа

ж ж ж з

АА, аа – гомозиготы (определение)?

Соматические клетки – 2n.

Мейоз, в каждую гамету (n) попадает только один

ген из пары.

Задача 1: При скрещивании белоплодной тыквы с желтоплодной в потомстве появились растения с жёлтыми и белыми плодами в равном соотношении. Каковы генотипы родителей, если известно, что белая окраска плодов – доминирующий признак.

Приложение 1.

Фамилия, имя учащегося_______________________________ Класс______________

Терминологический диктант

Внимательно прочтите определения и вставьте номера правильных терминов в таблицу:

  1. Наука о закономерностях наследственности и изменчивости –

  2. Совокупность всех генов организма –

  3. Совокупность всех признаков организма –

  4. Явление преобладания у гибридов признаков одного из родителей –

  5. Признак, не проявляющийся у гибридов первого поколения –

  6. Особи, не дающие расщепления признака в следующем поколении –

  7. Особи, дающие расщепление признака в следующем поколении –

  8. Наследственный фактор –

  9. Различные состояния гена, определяющие различные формы одного и того же признака –

  10. Основоположник генетики –

Термины :

  1. Ген

  2. Генетика

  3. Гомозигота

  4. Гетерозигота

  5. Доминирование

  6. Фенотип

  7. Генотип

  8. Рецессивный ген

  9. Аллели

  10. Г. Мендель

Задача 1: При скрещивании двух гомозиготных сортов томата с красными (А) и жёлтыми (а) плодами в первом поколении все плоды оказались красными. Определите генотипы родителей, гибридов первого поколения. Какая генетическая закономерность проявляется в этом скрещивании?

Задача 2: При скрещивании белоплодной тыквы с желтоплодной в потомстве появились растения с жёлтыми и белыми плодами в равном соотношении. Каковы генотипы родителей, если известно, что белая окраска плодов – доминирующий признак.

Задача 3: Скрестили два гомозиготных растения львиного зева с красными (А) и белыми (а) цветками. Их потомство оказалось с розовыми цветками. Определите генотипы родителей, гибридов первого поколения и тип наследования признака.

Задача 2: При скрещивании белоплодной тыквы с желтоплодной в потомстве появились растения с жёлтыми и белыми плодами в равном соотношении. Каковы генотипы родителей, если известно, что белая окраска плодов – доминирующий признак.

Задача 3: Скрестили два гомозиготных растения львиного зева с красными (А) и белыми (а) цветками. Их потомство оказалось с розовыми цветками. Определите генотипы родителей, гибридов первого поколения и тип наследования признака.

Задача 2: При скрещивании белоплодной тыквы с желтоплодной в потомстве появились растения с жёлтыми и белыми плодами в равном соотношении. Каковы генотипы родителей, если известно, что белая окраска плодов – доминирующий признак.

Задача 3: Скрестили два гомозиготных растения львиного зева с красными (А) и белыми (а) цветками. Их потомство оказалось с розовыми цветками. Определите генотипы родителей, гибридов первого поколения и тип наследования признака.

Задача 2: При скрещивании белоплодной тыквы с желтоплодной в потомстве появились растения с жёлтыми и белыми плодами в равном соотношении. Каковы генотипы родителей, если известно, что белая окраска плодов – доминирующий признак.

Задача 3: Скрестили два гомозиготных растения львиного зева с красными (А) и белыми (а) цветками. Их потомство оказалось с розовыми цветками. Определите генотипы родителей, гибридов первого поколения и тип наследования признака.

Задача 2: При скрещивании белоплодной тыквы с желтоплодной в потомстве появились растения с жёлтыми и белыми плодами в равном соотношении. Каковы генотипы родителей, если известно, что белая окраска плодов – доминирующий признак.

Задача 3: Скрестили два гомозиготных растения львиного зева с красными (А) и белыми (а) цветками. Их потомство оказалось с розовыми цветками. Определите генотипы родителей, гибридов первого поколения и тип наследования признака.

Задача 2: При скрещивании белоплодной тыквы с желтоплодной в потомстве появились растения с жёлтыми и белыми плодами в равном соотношении. Каковы генотипы родителей, если известно, что белая окраска плодов – доминирующий признак.

Задача 3: Скрестили два гомозиготных растения львиного зева с красными (А) и белыми (а) цветками. Их потомство оказалось с розовыми цветками. Определите генотипы родителей, гибридов первого поколения и тип наследования признака.

Самоанализ урока по теме:

«Моногибридное скрещивание. Доминирование. Закон чистоты гамет».

Урок в теме «Наследственность и изменчивость организмов»

Подготовлен он предшествующим материалом: основными понятиями и закономерностями наследственности.

Урок комбинированный.

Цели урока:

  • сформировать ключевые понятия темы урока: моногибридное скрещивание, закон доминирования, закон расщепления, закон чистоты гамет;
  • выработать умения и навыки составлять схемы скрещивания;
  • проверить степень усвоения нового материала;
  • закрепить основные понятия темы.

Воспитательные и развивающие задачи урока я планировала раскрыть через изучение нового материала, через использование визуального метода, индивидуальные, групповые способы организации познавательной активности, через всю атмосферу урока.

Исходя из целей урока, мною было спланировано 6 учебно-воспитательных компонентов урока:

  1. Организационный

  2. Повторение основных понятий темы и генетической символики

  3. Изучение нового материала

  4. Закрепление (терминологический диктант)

  5. Результативность урока

  6. Домашнее задание

Организационный момент прошёл быстро, класс быстро настроился на урок. Цель организационного момента – воспитание культуры учебного труда.

Дидактические цели позволили мне поставить следующие развивающие задачи:

  • продолжить развивать умения учащихся высказываться по поставленным проблемам, анализировать, логически мыслить, делать самостоятельные выводы;
  • продолжить воспитание учащихся доброжелательности друг к другу, уважения мнения других, умение слушать, работать в группах.

Повторение генетических понятий и генетической символики прошло в виде разминки с использованием технологичной карты урока, которая была на каждом ученическом столе. Учащиеся справились почти со всеми заданиями, некоторые из заданий вызвали затруднения, но вместе со мной учащиеся вспомнили и объяснили их. Повторение подвело к теме урока.

Объяснение нового материала я сопровождала работой с интерактивной доской, таблицами по генетике, рисунком гороха. В ходе объяснения учащимся были поставлены проблемные вопросы по изученным темам.

Важным моментом урока считаю самостоятельную работу учащихся с интерактивной доской: сначала осторожно, затем более уверенно выполняют действия предложенные мной. Желание попробовать свои силы, познать новое и выйти к нужному результату меня как учителя радует. Это снимает напряжение урока и ставит ученика в равное положение на уроке с учителем.

Для закрепления нового материала предлагаю учащимся новый вид работы: терминологический диктант, в котором задания составлены на соответствие: определение – термин. В ходе выполнения работы закрепляются термины урока и предыдущих тем.

Для проверки использую готовую мультимедийную заготовку, проверка осуществляется самими же учащимися (самопроверка). Проговаривание правильных ответов помогли анализу и ликвидации ошибок, способствовало развитию чувства уважения друг к другу.

По окончанию закрепления учащиеся вместе со мной делают выводы по уроку.

Все учащиеся получили за урок оценки.

Домашнее задание – задается всем.

Урок выдержан в среднем темпе, использование мультимедийной презентации и интерактивной доски позволили увеличить плотность урока. Урок сочетал различные виды деятельности: разминку, проблемный метод, метод сотрудничества, личностно-ориентированный метод. Обратная связь учитель-ученик удалась. В ходе урока царила доброжелательная обстановка, учащиеся следовали цели урока.

Образовательная среда урока способствовала саморазвитию, самообразованию, самовыражению учащихся в ходе овладения новыми знаниями и умениями.

Экология урока была благоприятной, смена различных видов деятельности не утомляла, а наоборот способствовала работоспособности.

Учащиеся ушли с урока удовлетворённые результатом своей работы. Урок полностью отвечал принципам природосообразности, индивидуально-личностного подхода.

Источник: https://kopilkaurokov.ru/biologiya/uroki/konspiekt-uroka-po-biologhii-monoghibridnoie-skrieshchivaniie

10 класс. Биология. Закономерности наследования. Моногибридное скрещивание – Закономерности наследования. Моногибридное скрещивание

Здрав­ствуй­те, тема на­ше­го се­го­дняш­не­го урока — «За­ко­но­мер­но­сти на­сле­до­ва­ния, мо­но­ги­брид­ное скре­щи­ва­ние». Как вы уже зна­е­те, Мен­дель ис­поль­зо­вал 22 сорта са­до­во­го го­ро­ха, ко­то­рые имели 7 от­ли­чи­тель­ных при­зна­ков.

На­при­мер, се­ме­на — уг­ло­ва­тые или округ­лые. Се­мя­до­ли — жел­тые или зе­ле­ные. Се­мен­ная ко­жу­ра — белая или серая. Окрас­ка семян — жел­тая или зе­ле­ная. Се­ме­на — глад­кие или мор­щи­ни­стые. Рас­по­ло­же­ние цвет­ков на стеб­ле — па­зуш­ное или вер­ху­шеч­ное.

И рас­те­ния — вы­со­кие или кар­ли­ко­вые.

Есте­ствен­но, перед тем как скре­стить рас­те­ния, Мен­дель по­лу­чал чи­стые линии по ин­те­ре­су­ю­щим его при­зна­кам. Это дело было до­ста­точ­но про­стым, по­сколь­ку горох – са­мо­опы­ля­ю­ще­е­ся рас­те­ние, и этот про­цесс про­ис­хо­дил ав­то­ма­ти­че­ски.

Так вот скре­щи­ва­ние рас­те­ний по ка­ко­му-ли­бо од­но­му при­зна­ку на­зы­ва­ет­ся мо­но­ги­брид­ным скре­щи­ва­ни­ем. По двум — ди­ги­брид­ное скре­щи­ва­ние. Когда Мен­дель скре­щи­вал рас­те­ния с аль­тер­на­тив­ны­ми при­зна­ка­ми, он за­ме­тил, что один из этих при­зна­ков не про­яв­ля­ет­ся у ги­бри­дов пер­во­го по­ко­ле­ния.

То есть при скре­щи­ва­нии рас­те­ний с жел­ты­ми и зе­ле­ны­ми се­ме­на­ми все ги­бри­ды пер­во­го по­ко­ле­ния имели жел­тую окрас­ку семян.

При­знак жел­той окрас­ки, также, как и дру­гие при­зна­ки, про­яв­ля­ю­щи­е­ся у пер­во­го по­ко­ле­ния, Мен­дель на­звал до­ми­нант­ны­ми. А те при­зна­ки, ко­то­рые не про­яв­ля­лись, — ре­цес­сив­ны­ми (по­дав­ля­е­мы­ми).

До­ми­нант­ные при­зна­ки при­ня­то обо­зна­чать про­пис­ны­ми ла­тин­ски­ми бук­ва­ми (на­при­мер, A B C), а ре­цес­сив­ные — строч­ны­ми (ма­лень­ки­ми) ла­тин­ски­ми бук­ва­ми (на­при­мер, a b c). По­лу­чен­ные ре­зуль­та­ты легко трак­то­вать, имея пред­став­ле­ния о мей­о­зе.

Но, когда Мен­дель про­во­дил свои ис­сле­до­ва­ния, мейоз еще не был из­ве­стен.

При­зна­ки ди­пло­ид­но­го ор­га­низ­ма опре­де­ля­ют­ся вза­и­мо­дей­стви­я­ми между ал­ле­ля­ми. Ал­лель — одна из двух или более аль­тер­на­тив­ных форм гена. Ал­ле­ли за­ни­ма­ют оди­на­ко­вые места (ло­ку­сы) в го­мо­ло­ги­че­ских хро­мо­со­мах.

Рас­смот­рим скре­щи­ва­ния между рас­те­ни­я­ми с бе­лы­ми и крас­ны­ми цвет­ка­ми. Ал­лель белой окрас­ки цвет­ка, ко­то­рый яв­ля­ет­ся ре­цес­сив­ным при­зна­ком, обо­зна­чим ма­лень­кой бук­вой w. А ал­лель крас­ной окрас­ки — боль­шой бук­вой W.

В чи­стых ли­ни­ях го­ро­ха, с ко­то­ры­ми ра­бо­тал Мен­дель, рас­те­ния с бе­лы­ми цвет­ка­ми имели ге­но­тип ww, а рас­те­ния с крас­ны­ми цвет­ка­ми имели ге­но­тип WW.

Особи, у ко­то­рых два гена, опре­де­ля­ю­щие дан­ный при­знак, — иден­тич­ные, то есть те особи, ко­то­рые имеют два оди­на­ко­вых ал­ле­ля, на­зы­ва­ют го­мо­зи­гот­ны­ми осо­бя­ми (го­мо­зи­го­та­ми).

При скре­щи­ва­нии рас­те­ний с дан­ны­ми ге­но­ти­па­ми все рас­те­ния в F1 (пер­вом по­ко­ле­нии) по­лу­ча­ют ал­лель W от ма­те­рин­ско­го рас­те­ния с крас­ны­ми цвет­ка­ми и ал­лель w от рас­те­ния с бе­лы­ми цвет­ка­ми.

Таким об­ра­зом, по­том­ки имеют ге­но­тип Ww. Такие особи на­зы­ва­ют­ся ге­те­ро­зи­гот­ны­ми осо­бя­ми (ге­те­ро­зи­го­ты) по гену окрас­ки цвет­ка.

Дру­ги­ми сло­ва­ми, если ор­га­низм со­дер­жит два оди­на­ко­вых ал­лель­ных гена, оба гена опре­де­ля­ют белую либо крас­ную окрас­ку цвет­ков, то такие ор­га­низ­мы на­зы­ва­ют­ся го­мо­зи­гот­ны­ми.

Если же ор­га­низм со­дер­жит раз­ные ал­лель­ные гены (на­при­мер, один ген от­ве­ча­ет за крас­ную окрас­ку цвет­ков, а дру­гой — за белую), то такие ор­га­низ­мы на­зы­ва­ют ге­те­ро­зи­гот­ны­ми (ге­те­ро­зи­го­та­ми).

На ос­но­ва­нии изу­чен­но­го да­вай­те четко оха­рак­те­ри­зу­ем еди­но­об­ра­зие ги­бри­дов пер­во­го по­ко­ле­ния.

Итак, Мен­дель начал свои ис­сле­до­ва­ния со скре­щи­ва­ния рас­те­ний го­ро­ха, ко­то­рые ис­ход­но от­ли­ча­лись толь­ко цве­том го­ро­шин (жел­тым или зе­ле­ным).

В пер­вом по­ко­ле­нии се­ме­на у всех рас­те­ний ока­за­лись ис­клю­чи­тель­но жел­ты­ми, по­это­му жел­тая окрас­ка семян яв­ля­ет­ся до­ми­нант­ным при­зна­ком.

Когда Мен­дель по­вто­рил свои опыты по мо­но­ги­брид­но­му скре­щи­ва­нию, но ис­поль­зо­вал в них рас­те­ния, ко­то­рые от­ли­ча­лись друг от друга по дру­го­му при­зна­ку (на­при­мер, по форме семян — глад­кие или мор­щи­ни­стые), то все ги­бри­ды пер­во­го по­ко­ле­ния имели глад­кие се­ме­на. Сле­до­ва­тель­но, дан­ная форма пло­дов также яв­ля­ет­ся до­ми­нант­ным при­зна­ком. На ос­но­ва­нии по­лу­чен­ных экс­пе­ри­мен­таль­ных дан­ных Мен­дель сфор­му­ли­ро­вал пра­ви­ла еди­но­об­ра­зия ги­бри­дов пер­во­го по­ко­ле­ния. При скре­щи­ва­нии двух го­мо­зи­гот­ных осо­бей, от­ли­ча­ю­щих­ся друг от друга по од­но­му при­зна­ку, все по­том­ки пе­ро­во­го по­ко­ле­ния (F1) будут иметь при­знак од­но­го из ро­ди­те­лей, то есть все по­ко­ле­ние ги­бри­дов будет еди­но­об­раз­но по дан­но­му при­зна­ку.

Мен­дель про­дол­жил свои опыты, вы­рас­тив рас­те­ния из семян пер­во­го по­ко­ле­ния. При скре­щи­ва­нии ги­бри­дов пер­во­го по­ко­ле­ния, ко­то­рые имели жел­тые се­ме­на, во вто­ром по­ко­ле­нии на­блю­да­лось рас­щеп­ле­ние.

¾ рас­те­ний имели жел­тые се­ме­на, а ¼ рас­те­ний имела зе­ле­ные се­ме­на.

Яв­ле­ние, ко­то­рое при­во­дит к об­ра­зо­ва­нию части потом­ства с до­ми­нант­ным при­зна­ком и части потом­ства с ре­цес­сив­ным при­зна­ком, на­зы­ва­ет­ся рас­щеп­ле­ни­ем.

Ко­неч­но, Мен­дель под­счи­ты­вал число жел­тых и зе­ле­ных го­ро­шин в потом­стве от мно­гих пар скре­щен­ных рас­те­ний, чтобы до­бить­ся ста­ти­сти­че­ской на­деж­но­сти по­лу­чен­но­го ре­зуль­та­та.

Затем Мен­дель под­твер­дил ха­рак­тер рас­щеп­ле­ния с опы­та­ми на дру­гих при­зна­ках рас­те­ний го­ро­ха и обос­но­вал пра­ви­ло рас­щеп­ле­ния.

 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 ¼ часть от всего числа по­том­ков вто­ро­го по­ко­ле­ния.

Таким об­ра­зом, се­год­ня мы рас­смот­ре­ли мо­но­ги­брид­ное скре­щи­ва­ние и обос­но­ва­ли пра­ви­ло еди­но­об­ра­зия пер­во­го по­ко­ле­ния ипра­ви­ло рас­щеп­ле­ния. На этом наш урок окон­чен, всего вам доб­ро­го! До сви­да­ния!

Са­мо­опы­ле­ние у го­ро­ха. Как мы уже знаем, Мен­дель об­ра­тил вни­ма­ние на чет­кие (аль­тер­на­тив­ные) при­зна­ки у го­ро­ха. На­при­мер, на форму и окрас­ку семян, на форму пло­дов, на вы­со­ту рас­те­ний и т.д.

Перед тем как при­сту­пить к своим экс­пе­ри­мен­там, Мен­дель по­лу­чал так на­зы­ва­е­мые чи­стые линии по ин­те­ре­со­вав­ше­му его при­зна­ку. У го­ро­ха это было по­лу­чить до­ста­точ­но про­сто, по­сколь­ку горох — са­мо­опы­ля­ю­ще­е­ся рас­те­ние.

Да­вай­те сей­час рас­смот­рим, каким об­ра­зом про­ис­хо­дит са­мо­опы­ле­ние у го­ро­ха и с чем это свя­за­но. В цвет­ке пыль­ца об­ра­зу­ет­ся в пыль­ни­ках, а яй­це­клет­ки – в се­мя­поч­ках.

В ре­зуль­та­те опы­ле­ния пыль­це­вые зерна, на­не­сен­ные на рыль­це пе­сти­ка, про­рас­та­ют по на­прав­ле­нию к се­мя­поч­ке, где и про­ис­хо­дит опло­до­тво­ре­ние.

В цвет­ке го­ро­ха ого­род­но­го рыль­ца и пыль­ни­ки пол­но­стью скры­ты ле­пест­ка­ми. По­сколь­ку цве­ток го­ро­ха, в про­ти­во­по­лож­ность цвет­кам мно­гих дру­гих рас­те­ний, не рас­кры­ва­ет­ся, пока не про­изой­дет опы­ле­ние и опло­до­тво­ре­ние, то это рас­те­ние в норме са­мо­опы­ля­ет­ся.

Мен­дель в своих опы­тах по пе­ре­крест­но­му опы­ле­нию от­кры­вал бутон до того, как со­зре­ет пыль­ца, и пин­це­том уда­лял пыль­ни­ки, а затем про­во­дил ис­кус­ствен­ное опы­ле­ние, на­но­ся на рыль­це пе­сти­ка пыль­цу, со­бран­ную с дру­го­го рас­те­ния, ко­то­рое об­ла­да­ло ин­те­ре­со­вав­ши­ми его при­зна­ка­ми.

Зна­че­ние пра­ви­ла рас­щеп­ле­ния. Со­глас­но пра­ви­лу рас­щеп­ле­ния, на­след­ствен­ные при­зна­ки опре­де­ля­ют­ся дис­крет­ны­ми фак­то­ра­ми, то есть ге­на­ми, ко­то­рые пред­став­ле­ны па­ра­ми.

Во время мей­о­за пара генов разъ­еди­ня­ет­ся или рас­щеп­ля­ет­ся. Сле­до­ва­тель­но, каж­дая га­ме­та, об­ра­зу­ю­ща­я­ся у зре­ло­го по­том­ка, со­дер­жит толь­ко гены из той пары, ко­то­рой об­ла­дал по­то­мок.

Дан­ная кон­цеп­ция дис­крет­но­сти фак­то­ров объ­яс­ня­ет, как при­зна­ки могут пе­ре­да­вать­ся из по­ко­ле­ния в по­ко­ле­ние, не сме­ши­ва­ясь с дру­ги­ми при­зна­ка­ми, каким об­ра­зом ис­че­зать и вновь по­яв­лять­ся в сле­ду­ю­щих по­ко­ле­ни­ях.

По­это­му от­кры­тие пра­ви­ла рас­щеп­ле­ния имело огром­ное зна­че­ние для по­ни­ма­ния ас­пек­тов ге­не­ти­ки и эво­лю­ции.

Ана­лиз мо­но­ги­брид­но­го рас­щеп­ле­ния в конце XX века. Об­шир­ные ис­сле­до­ва­ния, ко­то­рые были про­ве­де­ны в на­ча­ле XX века, поз­во­ли­ли по­ка­зать, что Мен­дель дей­стви­тель­но уста­но­вил су­ще­ство­ва­ние генов и на­сле­до­ва­ние опре­де­лен­ных при­зна­ков.

Но тем не менее опыты Мен­де­ля были пе­ре­про­ве­ре­ны дру­ги­ми уче­ны­ми, ко­то­рые под­твер­ди­ли те за­ко­но­мер­но­сти, ко­то­рые пред­ло­жил Мен­дель.

В нашей таб­ли­це пред­став­лен ма­те­ри­ал рас­щеп­ле­ния по одной паре ал­ле­лей A и a, где A обо­зна­ча­ет до­ми­нант­ную жел­тую окрас­ку, а a – ре­цес­сив­ную зе­ле­ную окрас­ку зерен го­ро­ха.

Об­ра­ти­те вни­ма­ние, что ре­зуль­та­ты Мен­де­ля были про­ве­ре­ны дру­ги­ми уче­ны­ми, ко­то­рые под­твер­ди­ли их до­сто­вер­ность. Во всех опы­тах рас­щеп­ле­ние по окрас­ке семян со­став­ля­ло 3:1. То есть 75% рас­те­ний с жел­ты­ми се­ме­на­ми и 25% рас­те­ний с зе­ле­ны­ми се­ме­на­ми.

источник конспекта – http://interneturok.ru/ru/school/biology/10-klass/undefined-0/zakonomernosti-nasledovaniya-monogibridnoe-skreschivanie?seconds=0&chapter_id=929

источник видео :

источник презентации – http://www.myshared.ru/slide/download/

Источник: https://www.kursoteka.ru/course/3877/lesson/13024/unit/31673

§ 40. Закономерности наследования признаков, установленные Г Менделем. Моногибридное скрещивание. Первый и второй законы Менделя

Понятие о наследственности и изменчивости. Наследственность —

это свойство всех живых организмов сохранять и передавать свои признаки и свойства последующим поколениям. Благодаря этому каждый вид живых организмов сохраняет на протяжении длительного времени характерные для него черты.

Передача генетической (наследственной) информации от одного поколения другому называется наследованием. У организмов, которым свойственно половое размножение, ключевую роль в наследовании играют такие процессы как мейоз и оплодотворение.

В ходе мейоза у каждого родителя происходит пере-комбинация наследственного материала и его распределение между гаметами.

Результатом оплодотворения является объединение генетической информации, содержащейся в гаметах обоих родителей, и формирование наследственного аппарата нового организма.

Как вам известно, участки молекулы ДНК, содержащие информацию о структуре определенных белков (либо рРНК, либо тРНК), называются генами. Гены расположены в хромосомах.

В ходе реализации наследственной информации, содержащейся в генах, осуществляется синтез определенных белков.

Каждый белок выполняет определенную функцию, что ведет к проявлению того или иного признака организма.

Изменчивость — это способность организмов в процессе жизнедеятельности приобретать новые признаки под воздействием различных факторов среды. Благодаря изменчивости особи в пределах вида различаются между собой.

Наследственность и изменчивость организмов изучает генетика. Основным методом исследований в генетике является гибридологический метод, заключающийся в определенной системе скрещиваний организмов, отличающихся друг от друга по одной, нескольким или многим парам альтернативных признаков с последующим анализом потомства.

Кроме этого, используются цитогенетический (микроскопическое изучение хромосом), биохимический (исследование состава нуклеиновых кислот, белков и других веществ в клетках организмов), генеалогический (анализ родословных человека и животных, позволяющий устанавливать характер наследования признаков, определять вероятность их проявления в последующих

поколениях) и другие методы. В генетике широко применяются также статистические методы анализа, позволяющие выявлять закономерности наследования признаков и проявления изменчивости у живых организмов.

Изучение наследственности Грегором Менделем.

Основные закономерности наследования признаков впервые раскрыл австрийский исследователь, монах Авгу-стинского монастыря Г. Мендель в 1855—1865 гг.

Он поставил перед собой задачу — выяснить, как наследуются отдельные признаки. Для этого Г. Мендель применил гибридологический метод.

Удачно был выбран Менделем и объект исследования — горох посевной. Это растение легко культивируется, неприхотливо, дает многочисленное потомство. Из множества сортов гороха Г. Мендель выбрал те, которые четко отличались по семи парам альтернативных признаков (рис. 87). В течение двух лет Г. Мендель проверял «чистоту» каждого сорта.

Для этого он предоставил растениям возможность самоопыляться (горох — самоопыляющееся растение) и использовал в своих исследованиях такие сорта, у которых потомки в ряду поколений не изменялись по внешнему виду, т. е. сохраняли признаки родительских форм. В дальнейшем такие группы организмов были названы чистыми линиями.

Итак, для проведения скрещиваний Г. Мендель отбирал растения чистых линий, отличающиеся по парам альтернативных признаков.

В своей работе он сначала анализировал наследование одной пары признаков, затем двух и т. д. Важно то, что Г. Мендель вел точный учет числа потомков, унаследовавших разные родительские признаки.

Это позволило ему установить количественные закономерности наследования признаков.

Скрещивание организмов называется гибридизацией, а потомки от скрещивания двух родительских особей с различными признаками — гибридами.

Для записи скрещиваний используется международная символика:

Р — родительские особи (от лат. parentes — родитель); f — женская особь; и — мужская особь; G — гаметы;

F — потомство (от лат. filiale — дочерний) с соответствующими индексами поколений: Fb F2, F3 и т. д;

значок «X» обозначает скрещивание.

Моногибридное скрещивание. Закон единообразия гибридов первого поколения. Скрещивание, при котором родительские организмы отличаются друг от друга по одной паре альтернативных признаков, называется моногибридным.

В одном из опытов Г. Мендель изучал наследование окраски семян гороха. Он скрещивал растения, выращенные из желтых семян, с растениями, выращенными из семян зеленого цвета. Чтобы предотвратить самоопыление, Г. Мендель у растений одного сорта гороха удалял в цветках тычинки, у другого — пестики и проводил гибридизацию путем искусственного опыления.

Результаты скрещивания были однозначны: у всех гибридных растений первого поколения семена оказались желтыми независимо от того, материнским или

отцовским было растение с такими семенами. Зеленая окраска семян у гибридов первого поколения не проявлялась (рис. 88):

Р: V желтые семена х d зеленые семена F{. все растения имеют желтые семена

Скрещивая растения, отличающиеся по другим парам альтернативных признаков, например по окраске цветков или форме плодов (см. рис. 87), Г. Мендель обнаружил, что во всех случаях у гибридов первого поколения проявлялся лишь один из двух альтернативных признаков.

Явление преобладания одних признаков над другими было названо доминированием, а преобладающие признаки — доминантными. Признаки, которые не проявлялись у гибридов первого поколения, получили название рецессивных.

Открытая Г. Менделем закономерность впоследствии была названа законом единообразия гибридов первого поколения или первым законом Менделя.

Этот закон звучит следующим образом: при скрещивании особей чистых линий, отличающихся по одной паре альтернативных признаков, гибриды первого поколения будут единообразными по доминантному признаку.

Закон расщепления. Путем самоопыления гибридов первого поколения Г. Мендель получил второе поколение, в котором растений имели горошины

желтого цвета и — горошины зеленого цвета. Появление в потомстве особей, различающихся по альтернативным признакам, называется расщеплением. В данном случае наблюдалось расщепление 3 : 1 (см. рис. 88).

Такое же расщепление было обнаружено и при исследовании других пар альтернативных признаков: во втором поколении у — растений проявлялись доми-

1 4 нантные признаки, ау | — рецессивные.

Следовательно, рецессивный признаку гибридов первого поколения не исчезал, а только был подавлен и вновь проявлялся во втором поколении.

Это обобщение позднее было названо законом расщепления или вторым законом Менделя, который звучит так: 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.

Необходимо отметить, что идеального соотношения 3 : 1 обычно не обнаруживалось ни в одном опыте. Например, изучая расщепление по окраске семян, Г. Мендель исследовал 8023 горошины и получил соотношение: 6022 желтые и 2001 зеленая, что очень близко к соотношению 3: 1. И только статистический анализ позволил установить характер расщепления.

Многочисленными исследованиями ряда ученых в последующие годы был установлен универсальный характер законов Менделя. Им подчиняются все живые организмы, в том числе человек, у которого изучено и описано много пар альтернативных признаков.

1.  Что изучает генетика? Что такое наследственность и каково ее биологическое значение?

2.  Объясните, каким образом гены определяют развитие признаков.

3.  Охарактеризуйте основные методы исследований, используемые в генетике.

4.  Что такое доминантный и рецессивный признаки?

5.  Какие законы установил Г. Мендель на основе моногибридного скрещивания? Сформулируйте их.

6.  Попробуйте на примере вашей семьи и семей близких родственников проанализировать наследование некоторых признаков человека.

Это может быть, например, цвет волос или глаз, длина ресниц, толщина губ, наличие или отсутствие веснушек (или ямочки на подбородке), способность или неспособность сворачивать язык трубочкой и т. п.

Попытайтесь выявить доминантные и рецессивные признаки. Каким образом это можно сделать?

7.  Можно ли утверждать, что из пары альтернативных признаков доминантным всегда является тот, который проявляется у большинства особей того или иного вида? Почему?

Биология: учеб. для 10-го кл. учреждений общ. сред, образования с рус. яз. обуч. / Н. Д. Лисов [и др.]; под ред. Н. Д. Лисова. — 3-е изд., перераб. — Минск : Народная асвета, 2014. — 270 с.: ил.

Источник: https://botana.cc/uchebnik/biologiya/10/by001/p040.html

Моногибридное скрещивание

Скрещиванием называют метод селекции животных и растений, при котором получают потомство от генетически различающихся организмов. Это могут быть особи разных видов, или разных рас одного вида.

При моногибридном скрещивании потомство получают от родителей, различающихся по одному признаку.

Закономерности наследования при моногибридном скрещивании были открыты в середине 19 века чешским исследователем Г. Менделем.

Рис. 1. Портрет Г. Менделя

Мендель работал с сортами гороха, отличающимися по одному признаку.
Этим признаком могла быть:

  • форма семян (гладкие и морщинистые);
  • цвет семян (жёлтые и зелёные);
  • цвет лепестков;
  • высота растения (низкие и высокие).

Признаки при скрещивании должны быть взаимоисключающими (альтернативными), т. е. они не могут присутствовать у особи одновременно.

Семена, используемые Менделем, являлись чистыми линиями (чистосортными), что означает, что они были единообразными:

  • по фенотипу (внешним признакам);
  • по генотипу (набору генов).

Р (Perenta – родители): АА х аа

А – означает ген, обеспечивающий жёлтый цвет семян.

а – ген зелёного цвета семян.

АА и аа обозначают соматические клетки, каждая из которых содержит наследственную информацию от своих родителей (этого же сорта).

При размножении в каждую гамету идёт один ген:

G (gametes): А а

В результате первое поколение (F1) имеет генотип Аа.

Горох – самоопыляющееся растение, но при исследовании проводилось искусственное опыление, поэтому в потомстве не было комбинаций АА и аа.

В природе одни гены доминируют над другими. Это значит, что если с гаметами в зиготу попадают гены, отвечающие за разные признаки (например, разный цвет лепестков), то будет проявляться один из них, доминантный.

Ген непроявленного альтернативного признака называется рецессивным и проявляется внешне только в комбинации аа.

При записи это различие показывается величиной буквы:

А означает, что признак доминантный. Ген зелёного цвета семян гороха доминирует над жёлтым.

а – признак рецессивный.

Если особь несёт и доминантные, и рецессивные признаки, то она называется гетерозиготной: Аа.

При наличии у особи либо только доминантных (АА), либо только рецессивных (аа) признаков, она называется гомозиготной.

В первом поколении в опытах Менделя все особи были одинаковы как по фенотипу, так и по генотипу. Эта закономерность названа первым законом Менделя, или законом единообразия первого поколения.

Рис. 2. Схема 1 закона Менделя

Второе поколение при моногибридном скрещивании получается иным:

Р: Аа х Аа

G: А А х а а

F2: АА Аа Аа аа

Как видим, по генотипу происходит расщепление на три разных комбинации генов: АА, Аа, аа.

В фенотипе также происходит расщепление и подавленный в первом поколении признак проявляется в 25 % случаев. Остальные 75 % организмов будут носить доминантный признак А.

Рис. 3. Схема 2 закона Менделя

Как мы видим, рецессивный ген не теряется, не поглощается доминантным, а сохраняется в генотипе и может проявиться в фенотипе.

Это явление сохранности генов и их возможности входить в гаметы и потенциально обеспечивать появление признака, называется гипотезой чистоты гамет.

При моногибридном скрещивании учитывается только один признак организмов, например, цвет лепестков. 1 и 2 законы Менделя описывают, как наследуются признаки при таком скрещивании в случае с чистыми линиями.

В первом поколении все особи гетерозиготны и внешне одинаковы. Во втором поколении наблюдается расщепление по фенотипу в пропорции 3:1.

Расщепление по генотипу при моногибридном скрещивании происходит в пропорции 1:2:1.

Источник: https://obrazovaka.ru/biologiya/monogibridnoe-skreschivanie-zakony-mendelya.html

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.

С 1844-1848 он учился в Брюнском богословском институте. В 1847 году стал священником.

Позднее, с 1868 г Мендель был настоятелем августинского монастыря в чешском городе Брно и одновременно преподавал в школе естественную историю и физику.

В Брюне Мендель с 1856 по 1863 год стал проводить опыты на горохе в монастырском саду. Благодаря своим экспериментам он сформулировал законы, объясняющие механизм наследования, известные нам как «Законы Менделя».

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.

Источник: https://videouroki.net/video/23-raboty-mendelya-monogibridnoe-skreshchivanie.html

Ссылка на основную публикацию