Для скрещивания мендель брал разные сорта гороха с признаками
Обновлено: 19.09.2024
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Выберите документ из архива для просмотра:
Выбранный для просмотра документ Тестовые задания с ответами по теме Моногибридное скрещивание (9 - 11 классы).docx
Тестовые задания с ответами по теме
1. Наука о наследственности и изменчивости – это
А) генетика
Ответ: А.
2. Основателем генетики как науки считается
В) Грегор Мендель
D ) Чарльз Дарвин
Е) Жан Батист Ламарк
Ответ: В.
3. Законы Грегора Менделя независимо друг от друга переоткрыли
В) Гуго Де Фриз
С) Карл Корренс
Е) Эрих Чермах
Ответ: В, С, Е.
4. Официальной датой рождения генетики считается
D ) 1900
Ответ: D .
5. Способность организмов приобретать новые признаки под воздействием различных факторов - это
Е) изменчивость
Ответ: Е.
6. Способность организмов передавать признаки и гены от родителей к потомкам -
А) наследственность
Ответ: А.
7. Основной метод исследования в генетике, основанный на скрещивании, гибридизации, - это
В) гибридологический
Ответ: В.
8. Впервые применил гибридологический метод в генетике
С) Грегор Мендель
D ) Чарльз Дарвин
Е) Жан Батист Ламарк
Ответ: С.
9. Скрещивание особей, относящихся к различным линиям, сортам, породам, видам, родам растений или животных, называется
D ) гибридизацией
Ответ: D .
10. Выбери основные преимущества гороха как объекта исследования в генетике
А) небольшое число признаков (семь)
В) большое число признаков
С) всего по два альтернативных признака
D ) самоопыляемость
Ответ: А, С, D .
11. Соматические клетки содержат набор хромосом
Е) диплоидный
Ответ: Е.
12. Набор хромосом в соматических клетках тела человека равен:
А) 48 В) 46 С) 44 D ) 23 Е) 24
Ответ: В.
13. Половые клетки содержат набор хромосом
А) гаплоидный
Ответ: А.
14. В ядре яйцеклетки человека содержится 23 хромосомы, а в ядре мужской клетки -
А) 46 В) 23 С) 44 D ) 24 Е) 22
Ответ: В.
15. Материальным носителем наследственной информации является
А) ген
Ответ: А.
16. Ген - это
В) единица наследственной информации
С) участок ДНК
D ) имеет определенный набор нуклеотидов
Е) имеет определенный набор аминокислот
Ответ: С.
17. Участок хромосомы, в котором расположен ген, - это
D ) локус
Ответ: D .
18. Парные гены, расположенные в одинаковых локусах гомологичных хромосомах
и отвечающие за формирование альтернативных признаков, называют
Е) аллельными
Ответ: Е.
19. Различные состояния одного гена называют
А) аллельными
Ответ: А.
20. Два взаимоисключающих проявления признака (например, карие и голубые глаза) называются
А) альтернативными
Ответ: А.
21. Парные хромосомы, одинаковые по составу генов, размеру и форме, называют
В) гомологичными
Ответ: В.
22. Генотип – это
А) совокупность некоторых генов организма
В) совокупность признаков организмов
С) всегда совпадает с фенотипом
D ) совокупность генов данного организма
Е) определяет пределы нормы реакции организма
Ответ: D .
23. Фенотип – это совокупность
А) доминантных генов
В) рецессивных генов
С) всех признаков и свойств организма
D ) совокупность всех генов организма
Е) совокупность некоторых генов организма
Ответ: С.
24. С овокупность генов популяции, группы популяций или вида, называется
Е) генофондом
Ответ: Е.
25. Особи, в потомстве которых не происходит расщепление признака, называются
В) гомозиготными
Ответ: В.
26. Особи, в потомстве которых происходит расщепление признака, называются
D ) гетерозиготными
Ответ: D .
27. Гибридный организм, имеющий разные аллели одного гена и развивающийся из гетерозиготы,- это
С) гетерозиготный
Ответ: С.
28. Зигота, имеющая две разные аллели данного гена, полученные от обоих родителей, - это
А) гетерозигота
Ответ: А.
29. Зигота, имеющая одинаковые структуры данного гена, полученные от обоих родителей, - это
В) гомозигота
Ответ: В.
30. Признак, который проявляется у гибридов первого поколения называется
С) доминантный
Ответ: С.
31. Признак, который не проявляется в гибридном поколении называют
D ) рецессивный
Ответ: D .
32 . Соотнеси термин и определение.
А) организм, содержащий две разные аллели в данном локусе гомологичных хромосом
В) организм, содержащий две одинаковые аллели в данном локусе гомологичных хромосом
С) ДНК в комплексе с белками - гистонами
D ) место гена в хромосоме
Ответ: 1 – В; 2 – А; 3 – D ; 4 - С.
33. Соотнеси термин и определение.
А) проявляется в первом поколении
2. Доминантный признак
В) элементарные единицы наследственности, участки ДНК хромосом
С) наука о закономерностях наследственности и изменчивости живых организмов
4. Рецессивный признак
D ) совокупность всех генов организма, которые он получает от родителей.
Е) подавляется действием доминантного, находится в скрытом состоянии
Ж) способность организма приобретать новые признаки
Ответ: 1 – С; 2 – А; 3 – В; 4 – Е; 5 – D ; 6 - Ж.
34. Гаметы обозначаются
А) F В) Р С) G D ) АА Е) аа
Ответ: С.
35. Соотнеси генетическую символику с их названием.
Генетическая символика
А) гибриды первого поколения
В) мужской пол (щит и копьё Марса)
С) женский пол (зеркало Венеры)
Е) родительские особи
Ответ: 1 – D ; 2 – Е; 3 – С; 4 – А; 5 - В.
36. Скрещивание двух организмов, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных (взаимоисключающих) признаков, называется
Е) моногибридным
Ответ: Е.
37. Гибриды 1-го поколения ( F 1 ) при моногибридном скрещивании гомозиготных особей
А) происходит расщепление по фенотипу - 3:1
В) единообразны
С) происходит расщепление по фенотипу - 1:3:1
D) происходит расщепление по фенотипу - 1:1
Е) происходит расщепление по фенотипу - 1:2:1
Ответ: В.
38. Первый закон Менделя иначе называется
А) закон расщепления признаков
В) закон единообразия гибридов 1 – го поколения
С) закон доминирования
D ) закон чистоты гамет
Е) закон независимого наследования
Ответ: В, С.
39. При скрещивании особей с генотипами Аа и аа происходит расщепление в потомстве по фенотипу в соотношении
А) 1:1 В) 1: 2 :1 С) 3:1 в) 9:3:3:1 Е) 1:3
Ответ: А.
40. Явление, при котором часть гибридов F 2 несет доминантный признак, а часть – рецессивный, называют
Е) расщеплением
Ответ: Е.
41. Явление возникновения из желтых гибридов F 1 желтых и зеленых потомков в соотношении 3:1 было названо
А) законом чистоты гамет
В) законом единообразия гибридов 1 – го поколения
С) законом доминирования
D ) законом расщепления признаков
Е) законом независимого наследования признаков
Ответ: D .
42. Второй закон Менделя иначе называется
А) закон расщепления признаков
В) закон единообразия гибридов 1 – го поколения
С) закон доминирования
D ) закон чистоты гамет
Е) закон независимого наследования
Ответ: А.
43. Гаметы несут только один наследственный фактор в чистом виде гласит закон
А) закон расщепления признаков
В) закон чистоты гамет
С) закон доминирования
D ) закон единообразия гибридов 1 – го поколения
Е) закон независимого наследования признаков
Ответ: В.
44. Укажи тип гаметы, которую образует гомозиготная особь по рецессивному признаку
С) а
Ответ: С.
45. Укажи тип гаметы, которую образует гомозиготная особь по доминантному признаку
D ) А
Ответ: D .
46. Укажи тип гаметы, которую образует гетерозиготная особь при моногибридном скрещивании, -
А) а
D ) А
Ответ: А, D .
47. Какая часть особей с рецессивным признаком проявится в первом поколении ( F 1 ) при скрещивании двух гетерозиготных по данному признаку родителей?
А) 100% В) 50% С) 25% D ) 75% Е) 0%
Ответ: С.
48. При скрещивании особей с генотипами Аа и Аа (при полном доминировании) происходит расщепление в потомстве по фенотипу в соотношении
А) 3:1 В) 1: 2 :1 С) 3:1 в) 9:3:3:1 Е) 1:1
Ответ: А .
49. Назови процесс, который происходит, согласно закону расщепления
А) появление особей с рецессивными признаками
В) появление особей с признаками, нехарактерными для обоих родителей
С) появление особей с доминантными признаками
D ) появление особей с признаками обоих родителей
Е) появление особей с признаками, характерными для одного из родителей
Ответ: D .
50. Явление доминирования и расщепления признаков можно объяснить
А) парностью хромосом
В) расхождением хромосом во время мейоза
С) не расхождением хромосом во время мейоза
D ) объединением хромосом во время оплодотворения
Е) одинарностью хромосом
Ответ: А, В, D .
51. Скрещивание гибридной особи с особью, гомозиготной по рецессивным аллелям,
А) анализирующим
Ответ: А.
52. Проведя анализирующее скрещивание можно определить
А) ничего нельзя определить
В) неизвестный генотип организма
С) неизвестный фенотип организма
D ) неизвестный генотип и фенотип организма
Е) генотип потомства
Ответ: В.
53. У томатов красный цвет плодов (А) преобладает над желтым цветом плодов (а).
Соотнеси схему скрещивания и фенотипы поколений.
А) 1 (красный) : 1 (желтый)
D ) 3 ( красных) : 1 (желтых)
Ответ: 1 – В; 2 – А; 3 – D ; 4 - С
54. Соотнеси закон Менделя и его определение
Закон Менделя
1. Закон расщепления
(второй закон Менделя)
А). Находящиеся в каждом организме пары альтернативных признаков не смешиваются при образовании гамет и по одному от каждой пары переходят в них в чистом виде
2. Закон независимого наследования
(третий закон Менделя)
В). При скрещивании гибридов первого поколения в потомстве происходит расщепление признаков в отношении 3:1 – образуются две фенотипические группы (доминантная и рецессивная); 1:2:1 – три генотипические группы
3. Гипотеза (закон) чистоты гамет
С). При дигибридном скрещивании у гибридов каждая пара признаков наследуется независимо от других и дает расщепление 3:1, образуя при этом четыре фенотипические группы, характеризующиеся отношением 9:3:3:1 (при этом образуется девять генотипических групп – (1:2:2:1:4:1:2:2:1)
Ответ: 1 – В; 2 – С; 3 – А.
55. Установи соответствие
Определение
А. Совокупность внешних и внутренних признаков.
В. Совокупность хромосом клетки с учетом количества, размеров, строения.
С. Совокупность генов организма.
Ответ: 1 – С; 2 – А; 3 – В.
56. Определи верные и неверные утверждения.
А) альтернативные признаки передаются от родителей к потомству через гаметы
В) в гаметах находятся парные гомологичные хромосомы
С) связь между поколениями осуществляется через гаметы, которые содержат гены,
определяющие развитие признаков
D ) две из пары гомологичных хромосом попадают в соматические клетки диплоидного
Ответ: верные утверждения – А, С; неверные – В, D .
57. Определи верные и неверные утверждения.
А) ген – это элементарная единица наследственности
В) гены, расположенные в гомологичных хромосомах в разных локусах, называются
С) парные хромосомы называются гомологичными
D ) геном – совокупность хромосом соматических клеток
Ответ верные утверждения – А, С. неверные – В, D .
58. Определи верные и неверные утверждения.
А) доминантная гомозигота обозначается АА.
В) гены, определяющие развитее разных признаков, называются аллельными.
С) родительские особи обозначаются F.
D ) Мендель открыл законы наследственности.
Е) рецессивный признак – это подавляющий признак.
Ж) совокупность всех внешних и внутренних признаков называется фенотипом.
З) наследственность – это свойство всех живых организмов приобретать новые признаки в процессе индивидуального развития.
И) гибриды первого поколения обозначаются F 1 .
Ответ верные утверждения – А, D , Ж, И. неверные –В, С, Е, З.
59. Заверши предложения, используя соответствующий термин.
1. Наследственный фактор, определяющий развитие любого признака организма (ген, гамета, генотип).
2. (гетерозиготные, гомозиготные, доминантные, рецессивные) гибриды имеют два разных гена.
3. У этих организмов гамета несет только доминантные или рецессивный (хромосому, аллель, ген).
4. В этом случае аллели (пары) генов в гамете гибридного организма сохраняются в чистоте, не смешиваясь друг с другом. Это называется чистотой (хромосома, гамет, генотип).
60. Заверши предложения, используя соответствующий термин.
При скрещивании особей чистых линий, т.е. (гомозигот, гетерозигот, монозигот), по альтернативным аллелям одного гена все первое поколение оказывается единообразным проявлением только (доминантного, рецессивного, альтернативного) признака. У гибридных форм гены, определяющие (одинаковые, альтернативные, разнообразные) проявления признака, при формировании гамет расходятся в разные гаметы, поэтому во втором поколении происходит (расщепление, сохранение, удвоение) признаков (появление признаков обоих родителей) в определенном количественном соотношении.
61. Заверши предложения, используя соответствующий термин.
1. Для скрещивания Мендель брал разные сорта гороха с . (альтернативными, разнообразными, одинаковыми) признаками.
2. Одно из основных условий гибридологического метода — использование в качестве родителей . ( гомозиготных , гетерозиготных, монозиготных) особей.
3. Гибриды I поколения наследуют признак (рецессивного, доминантного, гетерозиготного) . родителя.
4. По всем парам признаков, наследование которых изучал Мендель, в F2 наблюдалось расщепление в соотношении . (1:1; 3:1; 1:2:1).
5. Под “чистотой гамет” Мендель понимал присутствие в них только одного из пары . (неаллельных, чистых, аллельных) генов.
6. Для определения генотипа конкретного гибрида Мендель производил . (анализирующее, промежуточное, дигибридное) скрещивание.
1. Эта характеристика не используется для описания дигибридного скрещивания дигетерозигот при независимом наследовании:
а) расщепление по генотипу и фенотипу совпадает +
б) расцепление по фенотипу составляет 9:3:3:1 при полном доминировании
в) при полном доминировании соблюдается третий закон Менделя
2. Эта характеристика не используется для описания дигибридного скрещивания дигетерозигот при независимом наследовании:
а) расцепление по фенотипу составляет 9:3:3:1 при полном доминировании
б) каждый родитель производит два типа гамет +
в) аллели одного гена находятся в разных хромосомах
3. Назовите метод, являющийся основным в изучении закономерностей наследования, который разработал и впервые применил Мендель:
а) гибридизация
б) скрещивание
в) гибридологический +
4. Ген:
а) участок молекулы ДНК, содержащий информацию о первичной структуре белка +
б) материал для эволюционных процессов
в) мономер белковой молекулы
5. Аллельные гены – это гены:
а) отвечающие за развитие одного признака
б) определяющие развитие комплекса признаков
в) расположенные в одних и тех же локусах (местах) гомологичных хромосом и отвечающие за развитие одного признак +
6. В чем сущность гипотезы чистоты гамет:
а) гаметы чисты, всегда несут доминантные признаки
б) гаметы чисты, несут только один аллельный ген из пары +
в) гаметы чисты, всегда несут рецессивные признаки
7. С постоянной ли частотой возникают в F2 дигибридного скрещивания определенные генотипы:
а) часто
б) никогда
в) всегда +
8. Каким образом при гибридологическом анализе устанавливается независимость наследования признаков:
а) по формуле расщепления +
б) по наличию рекомбинантов
в) по количеству единиц расщепления
9. Какие генотипы появляются с одинаковой частотой в F2 моногибридного скрещивания:
а) Аа и аа
б) АА и Аа
в) АА и аа +
10. Какому поколению соответствует расщепление по фенотипу в соотношении 1 : 2 : 1:
а) анализирующее скрещивание
б) F2 неполное доминирование +
в) F2 полное доминирование
11. Что такое фенотипический радикал:
а) гены, определяющие фенотип +
б) совокупность рецессивных генов
в) гены, полученные гибридами F1
12. Чем определяется количество гамет, которое образует особь:
а) количеством рецессивных генов в генотипе
б) степенью гетерозиготности +
в) количеством доминантных генов в генотипе
13. Чем можно объяснить, что особи с одинаковым генотипом имеют разный фенотип:
а) пенетрантностью +
б) кодоминированием
в) полным доминированием
14. В каком случае организмы с разными генотипами имеют одинаковый фенотип:
а) при летальности одного гена
б) при неполном доминировании
в) при полном доминировании +
15. Сколько типов гамет образует особь, имеющая генотип, гомозиготный по десяти генам:
а) 1 +
б) 2
в) много
16. Сколько аллелей одного гена в норме получают потомки от каждого из родителей:
а) много
б) 1 +
в) 2
17. Как называется явление парности признаков:
а) реципрокность
б) аллелизм
в) альтернативность +
18. Что обозначает термин “аллель”:
а) мутантный ген
б) одно из возможных состояний гена +
в) наследственный признак
19. Что наследует потомство от родителей:
а) генотип
б) фенотип
в) гены +
20. При скрещивании двух моногетерозигот (Аа) наблюдается расщепление по фенотипу, соответствующее формуле:
а) 1:1
б) 3:1 +
в) 1:2
21. Причиной единообразия гибридов первого поколения является:
а) чистота исходных родительских особей +
б) одинаковые генотипы родителей
в) неполное доминирование
22. Чистота гамет определяется:
а) гаплоидным набором хромосом
б) присутствием в гамете одного из двух аллельных генов +
в) отсутствием мутантных генов
23. Для скрещивания Мендель брал разные сорта гороха с такими признаками:
а) продуктивными
б) чистыми
в) альтернативными +
24. Одно из основных условий гибридологического метода — использование в качестве родителей гомозиготных или чистых особей, так ли это:
а) нет
б) да +
в) отчасти
25. Гибриды I поколения наследуют признак доминантного родителя, так ли это:
а) нет
б) отчасти
в) да +
26. По всем парам признаков, наследование которых изучал Мендель, в F2 наблюдалось расщепление в соотношении:
а) 2:1 +
б) 3:1 +
в) 1:3 +
27. Под “чистотой гамет” Мендель понимал присутствие в них только одного из пары … генов:
а) аллельных +
б) неаллельных
в) чистых
28. Скрещивание с использованием одной и той же формы сначала в качестве женского родителя, а затем в качестве мужского носит название:
а) рефлекторного
б) рецепторного
в) реципрокного +
29. При анализе результатов дигибридного скрещивания в дополнение к I и II законам Мендель сформулировал закон:
а) независимого наследования признаков +
б) зависимого наследования признаков
в) необычного наследования признаков
30. Возвратное скрещивание гибрида с родительской формой называется:
а) бенносс
б) беккросс +
в) беноз
© имеет большое количество хорошо заметных альтернативных признаков:
¨ окраска венчика — белая или красная;
¨ окраска семядолей — зеленая или желтая;
¨ форма семени — морщинистая или гладкая;
¨ окраска боба — желтая или зеленая;
¨ форма боба — округлая или с перетяжками;
¨ расположение цветков или плодов — по всей длине стебля или у его верхушки;
¨ высота стебля — длинный или короткий;
© является самоопылителем, в результате чего имеет большое количество чистых линий, устойчиво сохраняющих свои признаки из поколения в поколение;
© строение венчика цветка позволяет защитить цветок от опыления посторонней пыльцой.
Опыты Менделя были тщательно продуманы. Если его предшественники пытались изучить закономерности наследования сразу многих признаков, то Мендель шел от простого к сложному. Свои исследования он начал с изучения закономерностей наследования всего лишь одной пары альтернативных признаков.
| Моногибридное скрещивание |
Моногибридным называют скрещивание двух организмов, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных (взаимоисключающих) признаков. Таким образом, при таком скрещивании прослеживаются закономерности наследования только двух вариантов признака (например, белая и красная окраска венчика), а все остальные признаки организма во внимание не принимаются.
| Первый закон Менделя |
Классическим примером моногибридного скрещивания является скрещивание сортов гороха с желтыми и зелеными семенами (рис. 323). При скрещивании растения с желтыми и зелеными семе-
как бы исчезает. Проявляющийся у гибридов первого поколения признак Мендель назвал доминантным, а подавляемый — рецессивным. Само же явление преобладания у гибридов признака одного из родителей Г. Мендель назвал доминированием.
Позже выявленная закономерность была названа законом единообразия гибридов первого поколения, или законом доминирования. Это первый закон Менделя: при скрещивании двух организмов, относящихся к разным чистым линиям (двух гомозиготных организмов), отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, все первое поколение гибридов (F1) окажется единообразным и будет нести признак одного из родителей.
| Второй закон Менделя |
Второй закон наследственности был сформулирован Менделем при изучении гибридов второго поколения. Семена гибридов первого поколения использовались Менделем для получения второго гибридного поколения. Результаты опытов Менделя приведены в таблице.
Результаты расщепления по различным признакам в F2,
полученные в опытах Г.Менделя с горохом.
| Признаки | Доминантные | Рецессивные | Всего |
| число | % | число | % |
| Форма семян | 74,74 | 25,26 | |
| Окраска семядолей | 75,06 | 24,94 | |
| Окраска семенной кожуры | 75,90 | 24,10 | |
| Форма боба | 74,68 | 25,32 | |
| Окраска боба | 73,79 | 26,21 | |
| Расположение цветков | 75,87 | 24,13 | |
| Высота стебля | 73,96 | 26,04 | |
| Всего: | 74,90 | 25,10 |
Анализ данных таблицы позволяет сделать ряд выводов:
© единообразия гибридов во втором поколении не наблюдается — часть гибридов несет один (доминантный), часть — другой (рецессивный) признак из альтернативной пары;
© количество гибридов, несущих доминантный признак, приблизительно в 3 раза больше, чем гибридов, несущих рецессивный признак, причем это соотношение наблюдается и по каждой отдельно взятой паре, и по всей совокупности растений;
© рецессивный признак не исчезает, а лишь подавляется и проявляется во втором гибридном поколении;
© наследуются не сами признаки, а наследственные задатки, или факторы (в современной терминологии — гены), их определяющие.
Явление, при котором часть гибридов второго поколения несет доминантный признак, а часть — рецессивный, называют расщеплением. Причем наблюдающееся у гибридов расщепление не случайное, а подчиняется определенным количественным закономерностям.
Таким образом, на основе скрещивания гибридов первого поколения и анализа второго был сформулирован второй закон Менделя: при скрещивании гибридов первого поколения в потомстве происходит расщепление признаков в определенном числовом соотношении.
| Гипотеза чистоты гамет |
Для объяснения явления доминирования и расщепления гибридов второго поколения Мендель предложил гипотезу чистоты гамет. Он предположил, что развитие признака определяется соответствующим ему наследственным фактором. Один наследственный фактор гибриды получают от отца, другой — от матери. У гибридов F1 проявляется лишь один из факторов — доминантный. Однако, среди гибридов F2, появляются особи с признаками исходных родительских форм. Это значит, что наследственные факторы сохраняются в неизменном виде, а в половые клетки попадает только один наследственный фактор, то есть они "чисты" (не содержат второго наследственного фактора).
Итак, гипотеза чистоты гамет гласит: гаметы "чисты", содержат только один наследственный признак из пары.
Наследственные задатки (гены) Мендель предложил обозначать большими буквами латинского алфавита, например, доминантный — большой — А, рецессивный — маленькой — а.
Каждый организм один задаток (ген) получает от материнского организма, а другой — от отцовского, следовательно, они являются парами. Явление парности генов называют аллелизмом, парные гены — аллельными, а каждый ген пары — аллелью. Например, желтая и зеленая окраска семян гороха являются двумя аллелями (соответственно, доминантный аллель и рецессивный аллель) одного гена.
| Множественный аллелизм |
| Цитологические основы моногибридного скрещивания |
В настоящее время известно, что существуют гены, имеющие не два, а большее количество аллелей. Например, у мухи дрозофилы ген окраски глаз представлен 12 аллелями: красная, коралловая, вишневая, абрикосовая и т.д. до белой. Наличие у гена большого количества аллелей называют множественным аллелизмом. Множественный аллелизм является следствием возникновения нескольких мутаций одного и того же гена.
Поскольку в своих опытах Г. Мендель использовал растения, относящиеся к разным чистым линиям, аллельные гены этих растений одинаковы. Организмы, имеющие одинаковые аллели одного гена, называются гомозиготными. Они могут быть гомозиготными по доминантным (АА) или по рецессивным генам (аа). Организмы, имеющие разные аллели одного гена, называются гетерозиготными (Аа).
Во времена Менделя строение и развитие половых клеток еще не было изучено. Поэтому его гипотеза чистоты гамет является примером гениального предвидения, которое позже нашло научное подтверждение.
Явления доминирования и расщепления признаков, наблюдавшиеся Менделем, в настоящее время легко объясняются парностью хромосом, расхождением хромосом во время мейоза и объединением их во время оплодотворения (рис. 324).
Генетическая запись осуществляется следующим образом:
Ген Признак Желт. Зелен.
А — желтые семена; Гам.
а — зеленые семена;
Р АА х аа F1 Аа х Аа
Желт. Зелен. Желт. Желт.
F2 АА + 2Аа + аа
Желт. Желт. Зелен.
При оплодотворении гаметы сливаются, и их хромосомы объединяются в одной зиготе. Получившийся от скрещивания гибрид становится гетерозиготным, так как его клетки будут иметь генотип Аа,то есть оба аллеля одного и того же гена. У гибридного организма во время мейоза хромосомы расходятся в разные клетки и образуется два типа гамет — 50% гамет будет нести ген А, 50% — ген а. Оплодотворение — процесс случайный и равновероятный, то есть любой сперматозоид может оплодотворить любую клетку. А поскольку образовалось два типа сперматозоидов и два типа яйцеклеток, возможно возникновение четырех типов зигот.
Для удобства расчета сочетания гамет при оплодотворении английский генетик Р.Пеннет предложил проводить запись в виде решетки, которую так и назвали — решетка Пеннета. По вертикали указываются женские гаметы, по горизонтали — мужские. В клетки решетки вписываются генотипы зигот, образовавшихся при слиянии гамет.
Из приведенной схемы видно, что образуется три типа зигот. Половина из них — гетерозиготы (несут гены Аи а), 1/4 — гомозиготы по доминантному признаку (несут два гена А) и 1/4 — гомозиготы по рецессивному признаку (несут два гена а). Причем желтосеменные растения одинаковы по фенотипу, но различны по генотипу: 1/3 являются гомозиготными по доминантному признаку и 2/3 — гетерозиготны.
Таким образом, учитывая цитологические основы, второй закон Менделя можно сформулировать следующим образом: при скрещивании гибридов первого поколения между собой (двух гетерозиготных особей) во втором поколении наблюдается расщепление в определенном числовом соотношении: по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1.
| Неполное доминирование |
Явление доминирования не абсолютно. Сам Мендель столкнулся с тем, что при скрещивании крупнолистного сорта гороха с мелколистным гибриды первого поколения не повторяли признак ни одного из родительских растений. Все они имели листья средней величины, то есть выражение признака у гибридов носит промежуточный характер с большим или меньшим уклонением в сторону одного из родительских признаков.
В качестве примера рассмотрим наследование окраски плода у земляники (рис. 326). При скрещивании гомозиготных красноплодных и белоплодных сортов земляники, все первое поколение гибридов получается розовоплодным. При скрещивании гибридов получаем
расщепление в соотношении соотношении 1 красноплодная: 2 розовоплодные: 1 белоплодная. Характерно то, что при неполном доминировании расщепление по генотипу соответствует расщеплению по фенотипу, так как гетерозиготы фенотипически отличаются от гомозигот.
Анализирующее скрещивание. Генотип гороха с зелеными семенами может быть только аа. Горох с желтыми семенами может иметь генотип АА или Аа. Для того, чтобы определить генотип особи, обладающей доминантными признаками, проводят анализирующее скрещивание — скрещивают с особью, гомозиготной по рецессивным признакам.
Если исследуемая особь гомозиготна (АА), то потомство от такого скрещивания будет иметь желтые семена и генотип Аа:
АА х аа; F1 — 100% Аа.
Если исследуемая особь гетерозиготна (Аа), то она образует два типа гамет и 50% потомства будет иметь желтые семена и генотип Аа, а 50% — зеленые семена и генотип аа: Аа х аа; F1 — 50% Аа, 50% аа.
| Дигибридное скрещивание |
Организмы отличаются друг от друга по многим признакам. Поэтому, установив закономерности наследования одной пары признаков, Г.Мендель перешел к изучению наследования двух (и более) пар альтернативных признаков.
Дигибридным называют скрещивание двух организмов, отличающихся друг от друга по двум парам альтернативных признаков.
| Третий закон Менделя |
Для дигибридного скрещивания Мендель брал гомозиготные растения гороха, отличающиеся по окраске семян (желтые и зеленые) и форме семян (гладкие и морщинистые). Желтая окраска (А) и гладкая форма (В) семян — доминантные признаки, зеленая окраска (а) и морщинистая форма (в) — рецессивные признаки.
Скрещивая растение с желтыми и гладкими семенами с растением с зелеными и морщинистыми семенами, Мендель получил единообразное гибридное поколение F1 с желтыми и гладкими семенами (рис. 325). От самоопыления 15 гибридов F1 было получено 556 семян, из них 315 желтых гладких, 101 желтое морщинистое, 108 зеленых гладких и 32 зеленых морщинистых.
Анализируя полученное потомство, Мендель, прежде всего, обратил внимание на то, что, наряду с сочетаниями признаков исходных сортов (желтые гладкие и зеленые морщинистые семена), при дигибридном скрещивании появляются и новые сочетания признаков (желтые морщинистые и зеленые гладкие семена). Он обратил внимание на то, что расщепление по каждому отдельно взятому признаку соответствует расщеплению при моногибридном скрещивании. Из 556 семян 423 были гладкими и 133 морщинистыми (соотношение 3:1), 416 семян имели желтую окраску, а 140 — зеленую (соотношение 3:1). Однако Менделя интересовал вопрос: зависит ли расщепление одной пары признаков (гладкие и морщинистые семена) от расщепления другой пары (желая окраска семян и зеленая) или эти пары тесно связаны между собой.
© 9/16 растений F2 обладали обоими доминантными признаками (гладкие желтые семена);
© 3/16 были желтыми (доминантный) и морщинистыми (рецессивный);
© 3/16 были зелеными (рецессивный) и гладкими (доминантный);
© 1/16 растений F2 обладали обоими рецессивными признаками (морщинистые семена зеленого цвета).
Если при моногибридном скрещивании родительские организмы отличаются по одной паре признаков (2 1 ) (желтые и зеленые семена) и дают во втором поколении два
фенотипа в соотношении 3+1, то при дигибридном они отличаются по двум парам признаков (2 2 ) и дают во втором поколении четыре фенотипа в соотношении (3+1) 2 . Легко посчитать, сколько фенотипов и в каком соотношении будет образовываться во втором поколении при тригибридном скрещивании: (2 3 ). — восемь фенотипов в соотношении (3+1) 3 .
Четыре фенотипа скрывают девять разных генотипов: 1 — ААBB; 2 — AABb; 1 — AAbb; 2 — AaBB; 4 — AaBb; 2 — Aabb; 1 — aaBB; 2 — aaBb; 1 — aabb. Если расщепление по генотипу в F2 при моногибридном поколении было 1:2:1, то есть было три разных генотипа (3 1 ), то при при дигибридном образуется 9 разных генотипов — 3 2 , при тригибридном скрещивании образуется 3 3 — 27 разных генотипов.
Мендель пришел к выводу, что расщепление по одной паре признаков не связано с расщеплением по другой паре. Для семян гибридов характерны не только сочетания признаков родительских растений (желтое гладкое семя и зеленое морщиностое семя), но и возникновение новых комбинаций признаков (желтое морщинистое семя и зеленое гладкое семя).
Проведенное исследование позволило сформулировать закон независимого комбинирования генов (третий закон Менделя): при скрещивании двух гетерозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум (и более) парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга в соотношении 3:1 и комбинируются во всех возможных сочетаниях.
Третий закон Менделя справедлив только для тех случаев, когда анализируемые гены находятся в разных парах гомологичных хромосом.
| Цитологические основы третьего закона Менделя |
Пусть А — ген, обусловливающий развитие желтой окраски семян, а — зеленой окраски, В — гладкая форма семени, в — морщинистая. Скрещиваются гибриды первого поколения, имеющие генотип АаВв. При образовании гамет, из каждой пары аллельных генов в гамету попадает только один, при этом в результате случайности расхождения хромосом в первом делении мейоза ген Аможет попасть в одну гамету с геном В или с геном в, а ген аможет объединиться с геном В или с геном в. Таким образом, каждый организм образует четыре сорта гамет в одинаковом количестве (по 25 %): АВ, Aв, aB, aв. Во время оплодотворения каждый из четырех типов сперматозоидов может оплодотворить любую из четырех типов яйцеклеток. Все возможные сочетания мужских и женских гамет легко установить с помощью решетки Пеннета. При анализе результатов видно, что по фенотипу потомство делится на четыре группы: 9 желтых гладких: 3 желтых морщинистых: 3 зеленых гладких: 1 желтая морщинистая. Если проанализировать результаты расщепления по каждой паре признаков в отдельности, то получится, что отношение числа желтых семян к числу зеленых — 3:1, отношение числа гладких к числу морщинистых — 3:1. Таким образом, при дигибридном скрещивании каждая пара признаков при расщеплении в потомстве ведет себя так же, как при моногибридном скрещивании, т.е. независимо от другой пары признаков.
Вопрос 1. Каких правил придерживался Г. Мендель при проведении своих опытов?
Особенности метода Менделя состояли в следующем:
1. Для скрещивания Мендель брал растения, которые отличались по нескольким парам контрастных (альтернативных) признаков (например, цветки у одного растения были белые, у другого — пурпурные; цвет семядолей у одного растения был желтый, у другого — зеленый). В каждом поколении Мендель вел учет отдельно по каждой паре альтернативных признаков, независимо от других пар признаков. В одних случаях он выяснял наследование окраски горошин (желтой или зеленой), в других — их формы (гладкой или морщинистой) и т. д. Г. Мендель использовал чистые линии садового гороха, представляющие собой раз-личные сорта, отличающиеся каким-либо признаком и не смешивающиеся в природных условиях. В ряду поколений Мендель вел количественный учет гибридных растений, которые различались по отдельным признакам. Он вел подсчет потомства, которое появлялось в результате каждого скрещивания. Эта математическая обработка результатов опытов позволила ему выявить закономерности наследования признаков:
2. Мендель применил индивидуальный анализ потомства от каждого растения в ряду поколений. Кроме того, очень удачным оказался выбор объекта исследования — гороха (Рisum sativum). Горох — это самоопыляющееся растение, то есть цветки гороха защищены от попадания посторонней пыльцы; горох имеет несколько пар хорошо выраженных альтернативных признаков (всего Мендель изучил у гороха наследование семи пар признаков).
3. Для получения большой выборки для анализа результатов опытов Мендель скрещивал одновременно не одну пару растений, а несколько родительских пар.
Вопрос 2. Почему для опытов Г. Менделя был удачным выбор гороха?
Горох — это самоопыляющееся растение, то есть цветки гороха защищены от попадания посторонней пыльцы; горох имеет несколько пар хорошо выраженных альтернативных признаков (всего Мендель изучил у гороха наследование семи пар признаков). Горох садовый — растение, не требующее каких-то особых условий выращивания, с коротким периодом созревания, позволяющим собирать урожай несколько раз в году. У гороха множество сортов, отличающихся друг от друга хорошо заметными признаками.
Вопрос 3. Какие гены называются аллельными?
Каждый ген контролирует наследование одного или нескольких признаков. Хромосомы в клетках парные; поэтому каждая клетка содержит по два гена каждого сорта. Поскольку хромосомы расходятся в мейозе и перекомбинируются при оплодотворении, то само собой разумеется, что и гены при этом должны расходиться и перекомбиновываться. Гены в хромосоме расположены в линейной последовательности, следовательно, в каждой паре гомологичных хромосом гены расположены в одинаковом порядке. Гены определённых признаков лежат в определённых местах хромосомы, именуемых локусами. Гены, отвечающие за проявление одного и того же признака (например, окраски семян) и расположенные в одном и том же локусе (участке) гомологичных хромосом, называют аллелъными.
Вопрос 4. Чем гомозиготный организм отличается от гетерозиготного?
Гомозиготные организмы содержат в гомологичных хромосомах два одинаковых аллельных гена. У гетерозиготных организмов аллельные гены различны, например, один определяет появление желтой окраски семян, а другой — зеленой.
Вопрос 5. В чем суть гибридологического метода?
Гибридологический метод, предложенный Грегором Менделем, предусматривает скрещивание родительских пар, отличающихся между собой рядом признаков, и последующий учет соотношений комбинаций этих признаков у потомков.
Вопрос 7. Что такое моногибридное скрещивание?
Моногибридным называют скрещивание родительских пар, отличающихся между собой лишь по одному признаку (окраске цветка, форме семян и т. д.).
Вопрос 8. Какой признак называется доминантным; рецессивным?
Доминантным называют такой признак из пары, который у гибридов подавляет проявление другого.
Рецессивный признак — это признак, подавляемый доминантным.
Одну пару признаков обозначают какой-либо буквой алфавита: доминантный — прописной (А), а рецессивный — строчной (а). Например, при скрещивании формы гороха с семядолями жёлтого цвета с формой гороха с семядолями зелёного цвета все особи в первом поколении будут иметь форму гороха с семядолями жёлтого цвета (Аа).
Вопрос 9. В чем суть правила единообразия гибридов первого поколения? Проиллюстрируйте свой ответ схемой. Исходно зная генотип, можно ли предсказать фенотип?
Гибриды первого поколения, полученные от двух чистых линий (гомозиготных организмов, отличающихся между собой одной парой признаков), оказываются единообразными и имеют признак одного из родителей. Так, гибриды первого поколения от скрещивания гомозиготной карликовой пшеницей с гомозиготной пшеницей нормального роста имели карликовость.
Решение:
| Признак | Ген |
| карликовость нормальный рост | A a |
Вопрос 10. Сформулируйте правило расщепления. Нарисуйте схему скрещивания гибридов первого поколения.
При скрещивании между собой гибридов первого поколения (двух гетерозиготных организмов) в потомстве наблюдается расщепление по вариантам анализируемого признака в отношении 3 : 1. То есть во втором поколении, помимо растений с карликовостью (доминантный признак), появляются экземпляры с нормальным ростом (рецессивный признак), их количество составляет 1/4 от общего числа потомков.
Решение:
| Признак | Ген |
| карликовость нормальный рост | A a |
При моногибридном скрещивании число классов по фенотипу в F2 равно 2 (в отношении 3:1), а по генотипу — 3 (в отношении 1:2:1).
Читайте также: