Дигибридное скрещивание. второй закон менделя – биология

Закономерности наследования. Моно – и дигибридное скрещивание. Законы Менделя. Гипотеза «чистоты гамет»

Генетика изучает закономерности наследственности и изменчивости, которые относятся к основным свойствам живых организмов.

Наследственностью называется свойство организмов повторять в ряду поколений сходные признаки. Изменчивость – это способность организмов приобретать новые признаки.

Наследование – это способ передачи наследственной информации, который может измениться в зависимости от форм размножения.

Основные закономерности наследования были открыты чешским ботаником Грегором Менделем в 1865 году, хотя в то время они не получили признания.

Изучая закономерности наследования, Г. Мендель использовал гибридологический метод, суть которого состоит в следующем:

– скрещивая организмы между собой, он выделял и анализировал наследование по отдельным контрастным или альтернативным признакам (цвет желтый или зеленый),

– был проведен точный количественный учет наследования каждого альтернативного признака в ряду последующих поколений.

– было прослежено не только первое поколение, но и последующие по этому признаку.

Скрещивание, в котором родительские особи анализируется по одной альтернативной паре признаков, называется моногибридным, по двум – дигибридным, по трем и более – полигибридным. Гены, определяющие развитие одного и того же признака и расположенные в одних и тех же локусах гомологичных хромосом, называют аллельными.

Явление преобладания признака получило название доминирования, а преобладающий признак называется доминантным. Признак, который подавляется, называется рецессивным. Совокупность всех генов в организме называется генотип. Совокупность всех признаков и свойств организма называется фенотип.

Фенотип зависит от генотипа и от факторов окружающей среды.

Моногибридное скрещивание

Опыты Мендель проводил на горохе. При скрещивании сортов гороха, имеющих желтые и зеленые семена (скрещивались гомозиготные организмы или чистые линии), все потомство (т.е.

гибриды первого поколения) оказалось с желтыми семенами.

Таким образом, первое правило (закон) – при скрещивании гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, все потомство в первом поколении единообразно как по фенотипу, так и по генотипу

Правило расщепления. Второй закон Менделя

Если скрестить гибриды первого поколения между собой, во втором поколении появляются особи, как с доминантными, так и с рецессивными признаками, т.е. возникает расщепление в определенном численном соотношении.

Расщепление по фенотипу 3:1, по генотипу 1АА:2Аа:1аа

Ди- и полигибридное скрещивание. Третий закон Менделя

При дигибридном скрещивании родительские организмы анализируются по двум парам альтернативных признаков.

При скрещивании гороха с желтыми и гладкими семенами с горохом, имеющим зеленые и морщинистые семена, в первом поколении все потомство оказалось однородным, проявились только доминантные признаки – желтый цвет и гладкая форма.

Следовательно, как и при моногибридном скрещивании здесь имело место правило единообразия гибридов первого поколения или правило доминирования.

каждая пара альтернативных признаков при ди- и полигибридном скрещивании наследуется независимо друг от друга.

Третье правило или третий закон Менделя формулируется следующим образом: при скрещивании гомозиготных особей отличающихся двумя (или более) парами альтернативных признаков, во втором поколении наблюдается независимое наследование и комбинирование признаков, если гены, определяющие их, расположены в различных гомологичных хромосомах.

Гипотеза «чистоты гамет»: организм по каждому признаку несет два наследственных фактора (один от отца, второй от матери). Эти наследственные факторы, находясь в клетках, не сливаются друг с другом и при формировании гамет расходятся в разные гаметы.

Анализирующее скрещивание

Рецессивный аллель проявляется только в гомозиготном состоянии. Для определения генотипа производят анализирующее скрещивание и узнают генотип родителей по потомству.

Если от такого скрещивания все потомство окажется однородным, значит анализируемая особь гомозиготна, если же произойдет расщепление, то она гетерозиготна

3. Аллельные и неаллельные гены, их взаимодействие. См табл.

Взаимодействие аллельных генов — это взаимодействие между аллелями одного и того же гена. Взаимодействие осуществляется по типу: полного доминирования, неполного доминирования, сверхдо-минирования, кодоминирования.

Полное доминирование — доминантный аллель полностью подавляет рецессивный; проявление доминантного аллеля не зависит от присутствия в генотипе другого аллеля; гетерозиготы и гомозиготы фенотипически не отличаются (желтый цвет горошин доминирует над зеленым, карие глаза — над голубыми).

Неполное доминирование— доминантный аллель неполностью подавляет рецессивный, а у гетерозигот формируется промежуточный фенотип (розовые цветки ночной красавицы).
Кодоминирование — два доминантных аллеля одного гена про-являются в фенотипе независимо друг от друга (организм с генотипом IA IB определяет синтез двух видов антигенов А и В).

Сверхдоминирование — у гетерозигот признак выражен сильнее, чем у гомозигот; доминантный аллель в гетерозиготном состоянии имеет более сильное проявление, чем в гомозиготном (гетерозисная сила).

Различают три основных типа взаимодействия неаллельных генов: комплементарность, эпистаз (качественные признаки), полимерия (количественные признаки).
Комплементарность— тип взаимодействия, при котором два не-аллельных гена, обычно доминантных, находясь одновременно в генотипе, приводят к формированию нового проявления признака.

Эпистаз — тип взаимодействия, при котором наблюдается пода-вление действия одного гена другим, неаллельным ему. Подавляющий ген называется эпистатическим геном (геном супрессором или ингибитором), а подавляемый — гипостатическим.

Различают эпистаз доминантный (доминантный аллель одного гена подавляет проявление доминантных аллелей другого гена) и рецессивный (рецессивный аллель подавляет проявление доминантных аллелей другого гена только в гомозиготном состоянии).

Полимерия — тип взаимодействия неаллельных генов, когда при формировании признака важно количество доминантных генов, влияющих на степень его выраженности.

4. Функциональная классификация генов.

Свойства генов (дискретность, стабильность, лабильность, полиаллелизм, специфичность, плейотропия).

Свойства гена:Дискретность — несмешиваемость генов; Стабильность — способность сохранять структуру; Лабильность — способность многократно мутировать; Множественный аллелизм — многие гены существуют в популяции во множестве молекулярных форм; Аллельность — в генотипе диплоидных организмов только две формы гена; Специфичность — каждый ген кодирует свой признак; Плейотропия — множественный эффект гена; Экспрессивность — степень выраженности гена в признаке; Пенетрантность — частота проявления гена в фенотипе; Амплификация — увеличение количества копий гена.

По месту локализации генов в структурах клетки различают расположенные в хромосомах ядра, ядерные гены и цитоплазматические гены, локализация которых связана с хлоропластами и митохондриями.

По функциональному значению различают:структурные гены, характеризующиеся уникальными последовательностями нуклеотидов, кодирующих свои белковые продукты, которые можно идентифицировать с помощью мутаций, нарушающих функцию белка, и регуляторные гены – последовательности нуклеотидов, не кодирующие специфические белки, а осуществляющие регуляцию действия гена (ингибирование, повышение активности и др.). По влиянию на физиологические процессы в клетке различают: летальные, условно летальные, супервитальные гены, гены-мутаторы, гены-антимутаторы и др.Классификация генов

Структурные гены – уникальные компоненты генома, представляющие единственную последовательность, кодирующую определенный белок или некоторые виды РНК.

Функциональные гены – регулируют работу структурных генов.

5. Генетика пола. Явление сцепленного с полом наследования.

Гены, локализованные в одной хромосоме, обычно передаются вместе и составляют одну группу сцепления.

Так как в гомологичных хромосомах локализованы аллельные гены, то группу сцепления составляют две гомологичные хромосомы, и, следовательно, количество групп сцепления соответствует количеству пар хромосом (или гаплоидному числу хромосом).

Так, у мухи-дрозофилы всего 8 хромосом — 4 труппы сцепления, у человека 46 хромосом — 23 группы сцепления. Если гены, локализованные в одной хромосоме, передаются всегда вместе, то такое сцепление называется полным. Признаки, сцепленные с полом

Это признаки, которые кодируются генами, находящимися на половых хромосомах. У человека признаки, кодируемые генами Х-хромосомы, могут проявляться у представителей обоих полов, а кодируемые генами Y-хромосомы — только у мужчин.

Х-хромосома имеет гены, отвечающие за свертываемость крови, цветовое восприятие, синтез ряда ферментов.

В Y-хромосоме содержится ряд генов, контролирующих признаки, наследуемые по мужской линии (голандрические признаки): волосистость ушной раковины, наличие кожной перепонки между пальцами и др.

Наследование признаков, гены которых локализованы в Х- или Y- хромосомах, называют наследованием, сцепленным с полом.

Х-хромосома человека содержит ряд генов, рецессивные аллели которых определяют развитие тяжелых аномалий (гемофилия, дальтонизм). Эти аномалии чаще встречаются у мужчин, хотя носителями чаще бывают женщины. У мужчин эти гены гемизиготны, их рецессивные аллели

вызывают заболевания: X hY – мужчина, больной гемофилией; Xd Y- дальтоник.

6. Изменчивость и ее формы. Нормы реакции.

Изменчивость организмов проявляется в разнообразии особей (одного вида, породы или сорта), отличающихся друг от друга по комплексу признаков, свойств и качеств. условиями среды, в которых происходит развитие особей неодинаковыми генотипами организмов.

два типа изменчивости: ненаследственную(модификационную, фенотипическую) и наследственную(генотипическую). Модификационная (фенотипическая)изменчивость заключается в том, что под действием разных условий внешней среды у организмов одного вида, генотипически одинаковых, наблюдается изменение признаков (фенотипа).

Изменения эти индивидуальны и не наследуются, т. е. не передаются особям следующих поколений. Биологическое значение модификационной изменчивости заключается в обеспечении индивидуальной приспособляемости организма к различным условиям внешней среды.

Изменения фенотипа под воздействием условий внешней среды могут происходить не беспредельно, а только в ограниченном диапазоне (широком или узком), который обусловлен генотипом. Диапазон, в пределах которого признак может изменяться, носит название нормы реакции. Так, например, признаки у коров, учитываемые в животноводстве, — удойность (т. е.

количество вырабатываемого молока) и жирность молока — могут изменяться, но в разных пределах. В зависимости от условий содержания и кормления животных удойность варьируется существенно (от стаканов до нескольких ведер в сутки). В данном случае говорят о широкойнорме реакции.

А вот жирность молока очень незначительно колеблется в зависимости от условий содержания (всего на сотые доли процента), т. е. этот признак характеризуется узкойнормой реакции. изменения самой нормы реакции могут произойти только в результате изменения генотипа (т. е. в результате генотипической изменчивости).

Наследственная (генотипическая)изменчивость.В данном случае происходит изменение генотипа и как результат меняются признаки (или их комбинации). Новые признаки наследуются,т. е. передаются последующим поколениям организмов. Выделяют две формы наследственной изменчивости – комбинативнуюи мутационную.

При комбинативной сами гены не меняются, другим становится лишь их сочетание. При этой форме изменчивости имеющиеся признаки комбинируются (в ряду поколений особей) по-разному, что создает большое разнообразие организмов. Комбинативная изменчивость осуществляется в процессе полового размножения.

тСуществует три ее источника: > при независимом расхождении хромосом в ходе мейоза образуются гаметы с разными сочетаниями генов, т. е.

разнокачественные гаметы; > сочетания при оплодотворении гамет разных типов (по комплексу генов) равновероятны, что обеспечивает формирование разнокачественных зигот, из которых разовьются различающиеся между собой особи; > за счет процесса кроссинговера повышается разнообразие гамет в результате перекомбинации генов в ходе мейоза между гомологичными хромосомами.

Мутационная изменчивостьявление скачкообразного, внезапного изменения наследственного признака.

Выделяют три формы мутационной изменчивости: 1) генные мутации, когда происходят изменения в самих генах — в составе и последовательности нуклеотидов; 2) хромосомные мутации: изменения осуществляются на уровне хромосомы — утрата (отрыв и потеря) ее участка, присоединение к хромосоме участка, оторвавшегося от другого, и т. д.; 3) геномные мутации— изменения в числе хромосом у данного организма: либо в кратное число раз гаплоидному набору хромосом — 3n, 4n, 5nи т. д. — это полиплоидия, либо на одну или несколько хромосом в наборе — (2n+ 1), (2n– 1), (2n+ 2), (2n– 2) и т. д. — гетероплоидия.

7. Наследственные болезни. См табл.

8. Множественные аллели. Наследование групп крови у человека

Иногда к числу аллельных могут относиться не два, а большее количество генов. Они получили название серии множественных аллелей. Возникают множественные аллели в результате многократного мутирования одного и того же локуса в хромосоме.

Примером множественного аллелизма может служит система групп крови АВО, открытая австрийским ученым К. Ландштейнером в 1900 г
Наследование групп крови. В основе закономерностей наследования групп крови лежат следующие понятия. В локусе гена АВО возможны три варианта (аллеля) – 0, A и B, которые экспрессируются по аутосомно-кодоминантному типу. Это означает, что у лиц, унаследовавших гены А и В, экспрессируются продукты обоих этих генов, что приводит к образованию фенотипа АВ (IV). Фенотип А (II) может быть у человека, унаследовавшего от родителей или два гена А, или гены А и 0. Соответственно фенотип В (III) – при наследовании или двух генов В, или В и 0. Фенотип 0 (I) проявляется при наследовании двух генов 0. Таким образом, если оба родителя имеют II группу крови (генотипы AА или А0), кто-то из их детей может иметь первую группу (генотип 00). Если у одного из родителей группа крови A(II) с возможным генотипом АА и А0, а у другого B(III) с возможным генотипом BB или В0 – дети могут иметь группы крови 0(I), А(II), B(III) или АВ (IV).
Читайте также:  Деление клетки. митоз - биология

Наследование группы крови по системе АВ0 у человека подчиняется той же закономерности. В пределах этой системы имеется четыре фенотипа:группа I (0);группа II (А);группа III (В);группа IV (АВ).

Каждый из этих фенотипов отличается:специфическими белками;антигенами, содержащимися в эритроцитах;антителами в сыворотке крови.

Фенотип I (0) обусловлен отсутствием в эритроцитах антигенов А и В и наличием в сыворотке крови антител альфа и бета.

Фенотип II (А) характеризуют эритроциты, содержащие антиген А, в сыворотке крови с антителом бета.

Фенотип III (В) связан с наличием в эритроцитах антигена В, а в сыворотке крови антитела альфа.

Фенотип IV (АВ) зависит от наличия в эритроцитах антигенов А и В и отсутствием в сыворотке крови антител альфа и бета.

Тема: «Теории эволюции».

Источник: https://cyberpedia.su/14x64c4.html

Дигибридное скрещивание. Видеоурок. Биология 9 Класс

На этом уроке мы рассмотрим растения, отличающиеся по двум парам признаков и изучим дигибридное скрещивание организмов.

Организмы различаются по многим генам и, как следствие, по многим признакам. Чтобы одновременно проанализировать наследование нескольких признаков, необходимо изучить наследование каждой пары признаков в отдельности, не обращая внимания на другие пары, а затем сопоставить и объединить все наблюдения. Именно так и поступил Мендель.

Скрещивание, при котором родительские формы отличаются по двум парам альтернативных признаков (по двум парам аллелей), называется дигибридным. Гибриды, гетерозиготные по двум генам, называют дигетерозиготными.

Мендель исследовал характер расщепления при скрещивании двух чистых линий гороха, различающихся по двум признакам: цвету семян (желтые или зеленые) и форме семян (гладкие или морщинистые) (Рис. 1).

При таком скрещивании признаки определяются различными парами генов: одна аллель отвечает за цвет семян, другая – за форму. Желтая окраска горошин (A) доминирует над зеленой (a), а гладкая форма (B) – над морщинистой (b).

Рис. 1. Скрещивание по двум признакам 

В первом поколении (F1) все особи, как и должно быть по правилу единообразия гибридов первого поколения, имели желтые гладкие горошины и являлись при этом дигетерозиготами. В дальнейшем Мендель проводил скрещивание образовавшихся организмов и получил следующую картину (Рис. 2).

Это решетка Пеннета, по горизонтали – четыре гаметы отцовского организма, по вертикали – четыре гаметы материнского организма.

По фенотипу мы получим следующее расщепление: 9 организмов желтых гладких семян, 3 организма желтых морщинистых семян, 3 организма зеленых гладких семян и 1 зеленый морщинистый.

Рис. 2. Схема наследования признаков при дигибридном скрещивании 

Эта закономерность навела Менделя на мысль о том, что каждый признак наследуется самостоятельно и независимо от остальных, это легло в основу его третьего законаЗакона независимого наследования: расщепление по каждой паре признаков идет независимо от остальных.

Задача на дом.

Какие дети могут родиться в семье, где мама имеет карие глаза и прямые волосы, а папа имеет голубые глаза и вьющиеся волосы, но при этом известно, что дедушка по папиной линии имел вьющиеся волосы, а бабушка по маминой линии имела голубые глаза?

Волнистые волосы – доминантный признак.

Прямые волосы – рецессивный признак.

Как при моно-, так и при дигибридном скрещивании потомство F1 единообразно как по фенотипу, так и по генотипу (проявление первого закона Менделя).

В поколении F2 происходит расщепление по каждой паре признаков по фенотипу в соотношении 3:1 (второй закон Менделя).

Это свидетельствует об универсальности законов наследования Менделя для признаков, если их определяющие гены расположены в разных парах гомологичных хромосом и наследуются независимо друг от друга.

Список литературы

  1. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б., Агафонова И.Б., Сонин Н.И. Биология. Общие закономерности. – Дрофа, 2009.
  2. Пономарева И.Н., Корнилова О.А., Чернова Н.М. Основы общей биологии. 9 класс: Учебник для учащихся 9 класса общеобразовательных учреждений/Под ред. проф. И.Н. Пономаревой. – 2-е изд., перераб. – М.: Вентана-Граф, 2005.
  3. Пасечник В.В., Каменский А.А., Криксунов Е.А. Биология. Введение в общую биологию и экологию: Учебник для 9 класса, 3-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2002.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

  1. Medbiol.ru (Источник).
  2. Licey.net (Источник).
  3. Lib.repetitors.eu (Источник).

Домашнее задание

  1. Дать определение дигибридному скрещиванию.
  2. О чем гласит третий закон Менделя?
  3. Решить задачу, заданную на дом.

Источник: https://interneturok.ru/lesson/biology/9-klass/osnovy-genetiki-i-selekcii/digibridnoe-skreschivanie?konspekt

Дигибридное скрещивание

Сущность дигибридного скрещивания. Организмы различаются по многим генам и, как следствие, по многим признакам. Чтобы одновременно проанализировать наследование нескольких признаков, необходимо изучить наследование каждой пары признаков в отдельности, не обращая внимания на другие пары, а затем сопоставить и объединить все наблюдения. Именно так и поступил Мендель.

Скрещивание, при котором родительские формы отличаются по двум парам альтернативных признаков (по двум парам аллелей), называется дигибридным. Гибриды, гетерозиготные по двум генам, называют дигетерозиготными, а в случае отличия их по трем и многим генам —три- и полигетерозиготными соответственно.

Результаты дигибридного и полигибридного скрещивания зависят от того, располагаются гены, определяющие рассмотренные признаки, в одной хромосоме или в разных.

Независимое наследование (третий закон Менделя). Для дигибридного скрещивания Мендель использовал гомозиготные растения гороха, различающиеся одновременно по двум парам признаков. Одно из скрещиваемых растений имело желтые гладкие семена, другое — зеленые морщинистые (рис. 3.3).

Рис 3.3. Дигибридное скрещивание растений гороха, различающихся по форме и окраске семян.

Все гибриды первого поколения этого скрещивания имели желтые гладкие семена. Следовательно, доминирующими оказались желтая окраска семян над зеленой и гладкая форма над морщинистой. Обозначим аллели желтой окраски А, зеленой — а, гладкой формы— В, морщинистой— b.

Гены, определяющие развитие разных пар признаков, называются неаллельпыми и обозначаются разными буквами латинского алфавита. Родительские растения в этом случае имеют генотипы АА ВВ и aabb, а генотип гибридов F1 —АаВb ,т. е. является дигетерозиготным.

Во втором поколении после самоопыления гибридов F1 в соответствии с законом расщепления вновь появились морщинистые и зеленые семена. При этом наблюдались следующие сочетания признаков: 315 желтых гладких, 101 желтое морщинистое, 108 зеленых гладких и 32 зеленых морщинистых семян. Это соотношение очень близко к соотношению 9:3:3:1.

Чтобы выяснить, как ведет себя каждая пара аллелей в потомстве дигетерозиготы, целесообразно провести раздельный учет каждой пары признаков — по форме и окраске семян. Из 556 семян Менделем получено 423 гладких и 133 морщинистых, а также 416 желтых и 140 зеленых.

Таким образом, и в этом случае соотношение доминантных и рецессивных форм по каждой паре признаков свидетельствует о моногибридном расщеплении по фенотипу 3:1.

Отсюда следует, что дигибридное расщепление представляет собой два независимо идущих моногибридных расщепления, которые как бы накладываются друг на друга.

Проведенные наблюдения свидетельствуют о том, что отдельные пары признаков ведут себя в наследовании независимо. В этом сущность третьего закона Менделязакона независимого наследования признаков, или независимого комбинирования генов.

Он формулируется так: каждая пара аллельных генов (и альтернативных признаков, контролируемых ими) наследуется независимо друг от друга.

Закон независимого комбинирования генов составляет основу комбинативной изменчивости (см. § 3.4), наблюдаемой при скрещивании у всех живых организмов.

Отметим также, что в отличие от первого закона Менделя, который справедлив всегда, второй закон действителен только для генов, локализованных в разных парах гомологичных хромосом.

Это обусловлено тем, что негомологичные хромосомы комбинируются в клетке независимо друг от друга, что было доказано не только при изучении ха-

рактера наследования признаков, но и прямым цитологическим методом. Поведение хромосом при дигибридном скрещивании показано на рис. 3.4.

Цитологические основы ди гибридного скрещивания. Как известно, в профазе I мейоза гомологичные хромосомы конъюги-руют, а в анафазе одна из гомологичных хромосом отходит к одному полюсу клетки, а другая — к другому.

При расхождении к разным полюсам негомологичные хромосомы комбинируются свободно и независимо друг от друга.

При оплодотворении в зиготе восстанавливается диплоидный набор хромосом и гомологичные хромосомы, оказавшиеся в процессе мейоза в разных половых клетках родителей, соединяются вновь.

Предположим, что каждая хромосома содержит только один ген. Палочковидные хромосомы несут аллель A или а , сферические —В или b, т. е. эти две пары аллелей находятся в негомологичных хромосомах (см. рис. 3.4).

Рис 3.4. Цитологические основы расщепления признаков при.дигиб-ридном скрещивании.

Гомозиготные родители (ААВВ и aabb) формируют только один тип гамет с доминантными (АВ) или с рецессивными (ab) аллелями. При слиянии таких гамет образуется единообразное первое поколение гибридов — гибрид дигетерозиготен (АаВb), но так как у него присутствуют гены А и B, то по фенотипу он сходен с одним из родителей.

В тех случаях, когда необходимо указать, что те или иные гены находятся в гомологичных хромосомах, в генетических формулах зигот хромосомы принято изображать в виде двух черточек или одной с указанием обоих аллелей гена. Формула дигетерозиготы  может быть записана так: . Поскольку гаметы содержат только по одной из гомологичных хромосом и соответственно по одному аллелю каждого гена, то их формулы могут быть записаны так: и т. д.

В дальнейшем у гибридных организмов ло причине случайности расхождения отцовских и материнских хромосом каждой пары в процессе мейоза ген А может попасть в одну гамету с геном В или с геном Ь.

Точно так же ген а может оказаться в одной гамете с геном В или с геном b. Поэтому гибриды образуют четыре типа гамет: Образование всех четырех типов гамет равновероятно, т. е. все они образуются в равных количествах.

Свободное сочетание таких гамет в процессах оплодотворения заканчивается образованием 16 типов зигот, а значит, и потомков (см. рис. 3.4).

Оли распадаются на четыре фенотипических класса: доминантные по обоим признакам — 9 частей, доминантные по первому и рецессивные по второму признаку — 3 части, рецессивные по первому и доминантные по второму — 3 части, рецессивные по обоим признакам — 1 часть. Генотипических классов 9: 1AABB, 2ААВb, 1AAbb, 1Aabb, 4AaBb, 2AaBB, 1aaBB, 2aaBb, 1aabb.

Полигибридное скрещивание. Рассуждая аналогично, можно представить расщепление при три- и полигибридном скрещивании, т. е.

когда родители различаются по аллелям трех и более генов, а в F1 образуются три- и по дигетерозиготы.

Соотношение генотипических и фенотипических классов в F2 три- и полигибридных скрещиваний, а также число типов гамет (и число фенотипов) у гибридов F1 определяются простыми формулами: при

моногибридном скрещивании число типов гамет равно 2, при дигибридном 4(22), а при полигибридном — 2n; число генотипов равно соответственно 3,9(32) и 3n.

Опираясь на независимость наследования разных пар аллелей, можно также любые сложные расщепления представить как произведение от соответствующего числа независимых моногиб-ридиых скрещивании.

Общая формула определения фенотипических классов при полигибридном скрещивании имеет вид (3:1)n, где п равно числу пар признаков, по которым идет расщепление. Для моногибрида эта формула соответственно имеет вид (3:1); дигибрида — 9:3:3:1 или(3:1)2;тригибрида — (3:1)3.

Читайте также:  Регуляция дыхания. первая помощь при остановке дыхания - биология

Расщепление по генотипу имеет вид (1:2; 1)n, где п — число расщепляющихся пар аллелей.

Известно, что каждый организм гетерозиготен по многим генам.

Если предположить, что человек, у которого отдельные пары хромосом содержат не одну, а сотни пар аллелей, гетерозиготен хотя бы по 20 генам, то число типов гамет у такой полигетерозиго-ты составит 220 = 1 048 576.

Эта цифра дает определенное представление о потенциальных возможностях комбинативной изменчивости. Поэтому каждый человек обладает неповторимой индивидуальностью. На Земле нет двух людей, совершенно одинаковых по наследственности, за исключением однояйцевых близнецов.

Таким образом, третий закон Менделя (закон независимого наследования признаков) еще раз демонстрирует дискретный характер генетического материала. Это проявляется в независимом комбинировании аллелей разных генов и в их независимом дей-ствиифенотипическом выражении.

Дискретность гена определяется тем, что он контролирует присутствие или отсутствие отдельной биохимической реакции, от которой зависит развитие или подавление определенного признака организма.

Очевидно, если несколько генов определяют какое-либо одно свойство или один признак (форма гребня у кур, окраска глаз у дрозофилы, длина колоса у пшеницы и т. д.), они должны взаимодействовать между собой.

Отсюда следует, что понятие «наследование признаков» употребляется, скорее всего, как образное выражение, поскольку в действительности наследуются не сами признаки, а гены. Признаки формируются в ходе индивидуального развития организма, обусловливаются генотипом и влиянием внешней среды.

1ААВВ, lAABb, 1AAbb, lAabb, AAaBb, 2AaBB, 1aaBB,

Источник : Н.А. Лемеза Л.В.Камлюк Н.Д. Лисов “Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы”

Источник: http://sbio.info/materials/obbiology/obbosnovgen/obbpriznak/32

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

Третий закон Менделя

В предыдущих законах — в законе единообразия и законе расщепления мы рассматривали наследование одного признака.

Третий закон Менделя описывает наследование двух признаков.

Дигибридное скрещивание — скрещивание особей с двумя парами признаков (2 аллели).

1-й признак обозначается одной буквой, например, А — черная шерсть, а — светлая шерсть у собаки.

2-й признак — длинна шерсти — В — длинная шерсть, b — короткошерстная.

В своих работах Мендель показал закон на таком примере: скрестили две гетерозиготные особи: AaBb ×AaBb:

AABB × aabb   (черная длинношерстная и беленькая с короткой шерстью)

Какие в этом случае образуются гаметы? Обратите внимание — В КАЖДОЙ ГАМЕТЕ ДОЛЖНЫ БЫТЬ ОБА ПРИЗНАКА!

Варианты гамет особи: AB, Ab, aB и ab

Распишем образовавшиеся особи по генотипу и фенотипу: AABB — черная длинношерстная — 1 шт;

AABb — черная длинношерстная — 2 шт;

AaBB — черная длинношерстная — 2 шт;

AaBb — черная длинношерстная — 4 шт;

Обратите внимание — у нас уже 4 разных генотипа дают 1 фенотип!

ААbb — черная с короткой шерстью — 1 шт;

Aabb — черная с короткой шерстью — 2 шт;

ааBB — белая длинношерстная — 1 шт;

ааBb — белая длинношерстная — 2 шт;

aabb — белая с короткой шерстью — 1 шт.

Итого у нас получилось 16 особей:

черные длинношерстные — 9 шт;

черные с короткой шерстью — 3 шт;

белая длинношерстная — 3 шт;

белая с короткой шерстью — 1 шт.

Расщепление по фенотипу: 9 : 3 : 3 : 1

Основным условием закона является несцепленность генов — т.е. они располагаются в разных хромосомах (!)

При составлении такой решетки Пеннета (5×5) и определении признаков надо быть внимательным — при подсчете легко ошибиться, но на экзамене не стоит тратить на это время. Третий закон дает простую формулу:  наличие двух признаков и гетерозиготных особей — дает 16 потомков с расщеплением по фенотипу 9 : 3 : 3 : 1.

Если комбинации другие, то надо, конечно, считать, и считать очень внимательно!

 
 

  •  в ЕГЭ это вопрос A7 — Генетика, ее задачи, основные генетические понятия
  • А8 —  Закономерности наследственности. Генетика человека
  • С6 — задачи по генетике

 

Обсуждение: “Третий закон Менделя”

(Правила комментирования)

Источник: https://distant-lessons.ru/vse-zapisi-bloga-po-biologii/tretij-zakon-mendelya

Конспект урока “Дигибридное скрещивание. Второй закон Менделя”

Задачи урока: сформировать понятия дигибридного и полигибридного скрещивания; II закона Менделя; развивать навыки написания генотипов, составления схем моногибридного и дигибридного скрещиваний; решения  задач на I и II законы Менделя.
Ход урока.

  1. Проверка готовности класса к уроку.
  2. Проверка знаний по теме: «Гибридологический метод изучения наследственности. Первый закон Менделя».

Шесть учеников получают карточки.
Карточка № 1.

  1. Что такое генетика?
  2. Гаплоидный набор хромосом равен 23, чему равен диплоидный набор хромосом?
  3. Что является материальной основой наследственности?

Карточка № 2.

  1. Что называется наследственностью?
  2. Выберите правильный ответ.

Для профазы I деления митоза характерно: а) удвоение хромосом; б) расхождение хромосом; в) деление центромеры; г) конъюгация хромосом; д) выстраивание хромосомм на экваторе.

Карточка № 3.

  1. Какие гены называются аллельными?
  2. Какой метод изучения наследственности называется гибридологическим?
  3. В чем заключается правило единообразия первого поколения?

Карточка № 4.

  1. Какими были генотипы родителей, если в поколении F1, F2, F3 расщеплений по фенотипу нет?
  2. Выберите правильный ответ.

Для анафазы митоза характерно: а) удвоение хромосом; б) спирализация хромосом; в) конъюгация хромосом; г) образование веретена деления; д) расхождение хромосом.

Карточка № 5.

  1. Назовите известных ученых-генетиков.
  2. Какими были генотипы родителей, если в поколении F1 наблюдается единообразие фенотипов, а в поколении F2 расщепление 3 : 1?
  3. Каким будет расщепление по генотипу в F2?

Карточка № 6.

  1. Что такое ген?
  2. При скрещивании желтоокрашенных томатов с красными в поколении F1 все томаты были красной окраски. Объясните, почему.

Пока дети работают с карточками,  три ученика готовят ответы у доски:

  1. Демонстрационная модель I закона Менделя.
  2. Оформление задачи на I закон Менделя.

3. Гипотеза чистоты гамет. Фронтальный опрос: Что такое генетика? Что такое наследственность, изменчивость? Что является материальной основой наследственности? Какие гены называется аллельными? Что такое доминантный и рецессивный признак? Что называется гомо- и гетерозиготой? Что называется генотипом, фенотипом? Что такое моногибридное скрещивание?

Учитель оценивает ответы у доски и собирает карточки.

Учитель подводит итог: «Мы с вами вспомнили закономерности наследования при моногибридном скрещивании, а сегодня познакомимся с дигибридным скрещиванием и II законом Менделя». III. Изложение нового материала (беседа).

Вопрос: 1. Какое скрещивание называется моногибридным? 2. Что означает приставка ди- (два)?

Вывод: Дигибридное скрещивание – скрещивание по двум парам альтернативных признаков. На экране через мультимедийный проектор учитель показывает ход дигибридного скрещивания и решетку Пиннета.  

Задание: Посмотрите на экран. Выпишите фенотипы горошин.

Гладких желтых – 9. Морщинистых желтых – 3. Гладких зеленых – 3. Морщинистых зеленых – 1.

F2   9 : 3 : 3 : 1.

Работа с учебником. Внимательно рассмотрите рис. 106 – скрещивание морских свинок. Справедливо ли расщепление по фенотипу 9 : 3 : 3 : 1 и для морских свинок? Ученики делают вывод: Данные закономерности прослеживаются.

Задание: Посмотрите на экран и посчитайте по каждому признаку отдельно количество горошин:

желтые : зеленые – 12 : 4 = 3 : 1; гладкие : морщинистые – 12 : 4 = 3 : 1.

Вопрос: При каком скрещивании наблюдается данное расщепление по фенотипу (3:1)?

Ответ: При моногибридном скрещивании. Вывод: Расщепление по каждой паре признаков идет независимо от других признаков.

Доказать алгебраически: (3 + 1)2 = 9 + 6 + 1 = 9 + 3 + 3 + 1.

Прочитайте на стр. 107 II закон Менделя. Запишите формулировку в тетрадь. IV. Закрепление: Устно: 1. Может ли у 2 растений гороха (зеленосемянные) быть в потомстве растение с желтыми семенами? Решение на экране (проверка). 2. Может ли у голубоглазых и светловолосых родителей родиться кареглазый темноволосый ребенок? Решение на экране (проверка).

Задача:

Ген красной окраски томатов доминирует над желтой, круглая форма – над грушевидной. Какие результаты можно ожидать при скрещивании растения, имеющего красные круглые плоды, гетерозиготного по 2 парам признаков, с растением, имеющим желтые грушевидные плоды?  

Задание у доски:

Записать генотипы: а) дигомозигота ( AABB; aabb); б) дигетерозигота (AaBb); в) гетерозигота по 1 паре признаков AaBB; Aabb. Подведение итогов.

Учитель делает обзор урока и подводит итоги: – Мы сегодня с вами вспомнили и закрепили закономерности наследования при моногибридном скрещивании; узнали, что такое дигибридное скрещивание и какие закономерности наследования наблюдаются при дигибридном скрещивании. Вывели II закон Менделя и доказали его алгебраическим методом.

В чем заключается II закон Менделя? Учитель выставляет и комментирует оценки за урок. Домашнее задание: § 35.   Учебник для 10-11 классов общеобразовательных учреждений Под редакцией академика Д.К.Беляева, профессора Г.М. Дымшица

Весь текст материала находится в приложенном файле

Источник: http://ya-uchitel.ru/load/biologija/uroki_konspekty/konspekt_uroka_digibridnoe_skreshhivanie_vtoroj_zakon_mendelja/24-1-0-17061

§ 20. Дигибридное скрещивание. Третий закон Менделя

Третий закон Менделя колличественно описывает закономерности распределения двух и более признаков, гены которых локализуются в негомологичных хромосомах.

Читайте также:  Экологические ниши - биология

1) Что такое дигибридное скрещивание? Какими признаками обладают родительские организмы? Приведите примеры такого типа скрещивания.

  • Ответ: Скрещивание, в котором родители отлачаются по двум признакам.Р: Ф: белая шар. х желтая диет.Г: ААвв х ааВВG: Ав Ав аВ аВF1: Г: Аа ВвФ: б.д.Р: Ф: б. д. х б. д.Г: Аа х ВвG: Ав Ав ав ав АВ Ав аВ ав

2) В крожочках схемы отметьте генотипы кроликов. Укажите типы гамет, фенотипы и генотипы гибридов первого поколения. Какой закон проявился в данном скрещивании?

  • Ответ: Проявился первый закон.

3) Используя текст задания 2, отметьте, какие генотипы и фенотипы могут быть у потомков от особей первого гибридного поколения кроликов. Укажите гаметы самца и самки. Сформулируйте вывод о значении третьего закона менделя.

  • Ответ: В результате среди гибридов F2 появляются потомки с новыми комбинациями признаков, 9:3:3:1:
    АВ Ав аВ ав
    АВ ААВВ ААВв АаВВ АаВв
    Ав ААВв ААвв АаВв Аавв
    аВ АаВВ АаВв ааВВ ааВв
    ав АаВв Аавв ааВв аавв

4) Почему при проведении генетических исследований Г. Мендель и другие ученые использовали большое число организмов и многократно повторяли одни и те же опыты? Если у пары кроликов появилось девять потомков, можно ли ожидать проявления гинетических закономерностей?

  • Ответ: Выявление закономерностей возможно при очень большом количестве опытного материала. Проявление генетических закономернойстей у кроликов возможно.

5) Объясните выражение “независимое наследование признаков”.

  • Ответ: Расщепление одной пары признаков совсем не связано с расщепление другой пары.

6) Изучите схемы. Как называют скрещивание, которое проводят для выявления генотипов одной из родительских особей?

  • Ответ: Анализирующее скрещивание.

7) Как вы думаете, правильно ли утверждение о том, что дигибридное скрещивание – это два независимых многогибридных скрещивания, накладывающихся друг на друга. Свой ответ поясните.

  • Ответ: Да. Каждая пара контрасных признаков наследуется независимо друг от друга в ряду поколений.

8) Что такое анализирующее скрещивание? Какое практическое значение может иметь анализирующее скрещивание и где оно эффективно применяется?

  • Ответ: АНализирующее скрещивание – скрещивание особи неопределенного генотипа с особью, гомозиготной по рецессивным аллелям. Такое скрещивание приводят для выяснения генотипа особи.

Источник: http://tetrab.ru/9-klass/biologiya1/rabochaya-tetrad-po-biologii-9-klass-kozlova-kumchenko/20.-digibridnoe-skreshhivanie.-tretij-zakon-mendelya.html

Конспекты к гос экзаменам для студентов биологов

Моногибриднымназывается скрещивание, при котором родительские формы отличаются друг от друга по одной паре контрастных, альтернативных признаков.

Совокупность всех признаков организма, начиная с внешних и кончая особенностями строения и функционирования клеток, тканей и органов, называется фенотипом.

 Этот термин может употребляться и по отношению к одному из альтернативных признаков.

Признаки и свойства организма проявляются под контролем наследственных факторов, т. е. генов. Совокупность всех генов организма называют генотипом.

Примерами моногибридного скрещивания, проведенного Г. Менделем, могут служить скрещивания гороха с такими хорошо заметными альтернативными признаками, как:

  • пурпурные и белые цветки,
  • желтая и зеленая окраска незрелых плодов (бобов),
  • гладкая и морщинистая поверхность семян,
  • желтая и зеленая их окраска и др.

Единообразие гибридов первого поколения (первый закон Менделя).

При скрещивании гороха с пурпурными и белыми цветками Мендель обнаружил, что у всех гибридных растений первого поколения (F1) цветки оказались пурпурными. При этом белая окраска цветка не проявлялась Мендель установил также, что все гибриды F1 оказались единообразными (однородными) по каждому из семи исследуемых им признаков.

Следовательно, у гибридов первого поколения из пары родительских альтернативных признаков проявляется только один, а признак другого родителя как бы исчезает. Явление преобладания у гибридов F1 признаков одного из родителей Мендель назвал доминированием, а соответствующий признак — доминантным. Признаки, не проявляющиеся у гибридов F1 он назвал рецессивными.

Поскольку все гибриды первого поколения единообразны, это явление было названо К. Корренсом первым законам Менделя, или законом единообразия гибридов первого поколения, а также правилом доминирования.

Закон расщепления (второй закон Менделя).

Из гибридных семян гороха Мендель вырастил растения, которые подверг самоопылению, и образовавшиеся семена вновь высеял. В результате было получено второе поколение гибридов, или гибриды F2. Среди последних обнаружилось расщепление по каждой паре альтернативных признаков в соотношении примерно 3:1, т. е.

три четверти растений имели доминантные признаки (пурпурные цветки, желтые семена, гладкие семена и т. д.) и одна четверть — рецессивные (белые цветки, зеленые семена, морщинистые семена и т. д.). Следовательно, рецессивный признаку гибрида F1 не исчез, а только был подавлен и вновь проявился во втором поколении.

Это обобщение позднее было названо вторым законом Менделя, или законом расщепления.

Аллелизм.

Для установления причины расщепления, причем в строго определенных численных отношениях доминантных и рецессивных признаков, следует вспомнить, что связь между поколениями при половом размножении осуществляется через половые клетки (гаметы). Очевидно, гаметы несут материальные наследственные задатки, или факторы, определяющие развитие того или иного признака. Эти факторы позже и были названы генами.

В соматических клетках диплоидного организма эти задатки являются парными: один получен от отцовского организма, а другой — от материнского.

Мендель предложил обозначать доминантные наследственные задатки заглавной буквой (например, А), а соответствующие им рецессивные задатки прописной буквой (а).

 Пару генов, определяющих альтернативные признаки, называют аллеломорфной парой, а само явление парности — аллелизмом.

Каждый ген имеет два состояния — А и а, поэтому они составляют одну пару, а каждого из членов пары называют аллелем. Таким образом, гены, расположенные в одних и тех же локусах (участках) гомологических хромосом и определяющие альтернативное развитие одного и того же признака, называются аллельными.

 Например, пурпурная и белая окраска цветка гороха является доминантным и рецессивным признаками соответственно двум аллелям (А и а) одного гена. Благодаря наличию двух аллелей возможны два состояния организма: гомо- и гетерозиготные.

Если организм содержит одинаковые аллели конкретного гена (АА или аа), то он называется гомозиготным по данному гену (или признаку), а если разные (Аа) — то гетерозиготным. Следовательно, аллель — это форма существования гена.

Примером трех аллельного гена является ген, определяющий у человека систему группы крови АВ0. Аллелей бывает и больше: для гена, контролирующего синтез гемоглобина человека, их известно много десятков.

Правило чистоты гамет. При моногибридном скрещивании в случае полного доминирования у гетерозиготных гибридов (Аа) первого поколения проявляется только доминантный аллель (А); рецессивный же (а) не теряется и не смешивается с доминантным. В F2 как рецессивный, так и доминантный аллели могут проявляться в своем «чистом» виде.

При этом аллели не только не смешиваются, но и не претерпевают изменений после совместного пребывания в гибридном организме. В результате гаметы, образуемые такой гетерозиготой, являются «чистыми» в том смысле, что гамета А «чиста» и не содержит ничего от аллеля а, а гамета а «чиста» от А.

 Это явление не смешивания аллелей пары альтернативных признаков в гаметах гибрида получило название правило чистоты гамет. Данное правило, сформулированное У. Бэтсоном, указывает на дискретность гена, несмешиваемость аллелей друг с другом и другими генами.

Цитологическая основа правила чистоты гамет и закона расщепления заключается в том, что гомологичные хромосомы и локализованные в них гены, контролирующие альтернативные признаки, распределяются по разным гаметам.

Анализирующее скрещивание. При полном доминировании судить о генотипе организма по его фенотипу невозможно, поскольку и доминантная гомозигота (АА), и гетерозигота (Аа) обладают фенотипически доминантным признаком.

Для того чтобы отличить доминантную гомозиготу от гетерозиготной, используют метод, называемый анализирующим скрещиванием, т. е. скрещивание исследуемого организма с организмом, гомозиготным по рецессивным аллелям.

В этом случае рецессивная форма (аа) образует только один тип гамет с аллелем а, что позволяет проявиться любому из двух аллелей исследуемого признака уже в первом поколении.

Например, у плодовой мухи дрозофилы длинные крылья доминируют над зачаточными. Особь с длинными крыльями может быть гомозиготной (LL) или гетерозиготной (Ll). Для установления ее генотипа надо провести анализирующее скрещивание между этой мухой и мухой, гомозиготной по рецессивным аллелям.

Если у всех потомков от этого скрещивания будут длинные крылья, то особь с неизвестным генотипом гомозиготна по доминантным аллелям (LL), Если же в первом поколении произойдет расщепление на доминантные и рецессивные формы в отношении 1:1, то можно сделать вывод, что исследуемый организм является гетерозиготным.

Таким образом, по характеру расщепления можно проанализировать генотип гибрида, типы гамет, которые он образует, и их соотношение. Поэтому анализирующее скрещивание является очень важным приемом генетического анализа и широко используется в генетике и селекции.

Дигибридное скрещивание

Сущность дигибридного скрещивания. Организмы различаются по многим генам и, как следствие, по многим признакам. Чтобы одновременно проанализировать наследование нескольких признаков, необходимо изучить наследование каждой пары признаков в отдельности, не обращая внимания на другие пары, а затем сопоставить и объединить все наблюдения. Именно так и поступил Мендель.

Скрещивание, при котором родительские формы отличаются по двум парам альтернативных признаков (по двум парам аллелей), называется дигибридным. Гибриды, гетерозиготные по двум генам, называют дигетерозиготными, а в случае отличия их по трем и многим генам —три- и полигетерозиготными соответственно.

Результаты дигибридного и полигибридного скрещивания зависят от того, располагаются гены, определяющие рассмотренные признаки, в одной хромосоме или в разных.

Независимое наследование (третий закон Менделя).

Для дигибридного скрещивания Мендель использовал гомозиготные растения гороха, различающиеся одновременно по двум парам признаков. Одно из скрещиваемых растений имело желтые гладкие семена, другое — зеленые морщинистые Все гибриды первого поколения этого скрещивания имели желтые гладкие семена.

Следовательно, доминирующими оказались желтая окраска семян над зеленой и гладкая форма над морщинистой. Обозначим аллели желтой окраски А, зеленой — а, гладкой формы— В, морщинистой— b. Гены, определяющие развитие разных пар признаков, называются неаллельпыми и обозначаются разными буквами латинского алфавита.

Родительские растения в этом случае имеют генотипы АА ВВ и aabb, а генотип гибридов F1 —АаВb ,т. е. является дигетерозиготным.

Во втором поколении после самоопыления гибридов F1 в соответствии с законом расщепления вновь появились морщинистые и зеленые семена. При этом наблюдались следующие сочетания признаков: 315 желтых гладких, 101 желтое морщинистое, 108 зеленых гладких и 32 зеленых морщинистых семян. Это соотношение очень близко к соотношению 9:3:3:1.

Чтобы выяснить, как ведет себя каждая пара аллелей в потомстве дигетерозиготы, целесообразно провести раздельный учет каждой пары признаков — по форме и окраске семян. Из 556 семян Менделем получено 423 гладких и 133 морщинистых, а также 416 желтых и 140 зеленых.

Таким образом, и в этом случае соотношение доминантных и рецессивных форм по каждой паре признаков свидетельствует о моногибридном расщеплении по фенотипу 3:1.

Отсюда следует, что дигибридное расщепление представляет собой два независимо идущих моногибридных расщепления, которые как бы накладываются друг на друга.

Проведенные наблюдения свидетельствуют о том, что отдельные пары признаков ведут себя в наследовании независимо. В этом сущность третьего закона Менделя — закона независимого наследования признаков, или независимого комбинирования генов.

Он формулируется так: каждая пара аллельных генов (и альтернативных признаков, контролируемых ими) наследуется независимо друг от друга.

Цитологические основы дигибридного скрещивания. Как известно, в профазе I мейоза гомологичные хромосомы конъюгируют, а в анафазе одна из гомологичных хромосом отходит к одному полюсу клетки, а другая — к другому. При расхождении к разным полюсам негомологичные хромосомы комбинируются свободно и независимо друг от друга.

При оплодотворении в зиготе восстанавливается диплоидный набор хромосом и гомологичные хромосомы, оказавшиеся в процессе мейоза в разных половых клетках родителей, соединяются вновь. Для объяснения явлений единообразия гибридов первого поколения и расщепления признаков у гибридов второго поколения Г.

Мендель предложил так называемую гипотезу чистоты гамет, согласно которой развитие любого признака организма определяется соответствующим ему наследственным фактором (в современном понимании — геном). Г.

Мендель не связывал наследственные факторы и процесс их распределения при образовании гамет с какими-либо конкретными материальными структурами клетки и процессами клеточного деления.

Но последующее развитие генетики показало, что в гипотезе чистоты гамет задолго до создания хромосомной теории наследственности было предугадано существование элементарных единиц наследственности — генов и механизма мейоза. Было установлено, что гены одной пары признаков находятся в одинаковых точках гомологичных хромосом. Такие гены получили название аллельных. Материальной основой распределения аллельных генов при образовании гамет является мейоз.

Источник: https://vseobiology.ru/konspekty-k-gosam/14-genetika-gos/80-mono-di-i-poligibridnoe-skreshchivanie

Ссылка на основную публикацию