Почему скрещивание растений гороха дающих гладкие и морщинистые семена называется моногибридным
Обновлено: 18.09.2024
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).
Submit to our newsletter to receive exclusive stories delivered to you inbox!
Васян Коваль
Лучший ответ:
Онтонио Веселко
1. Данные растения отличаются друг от друга одним признаком – формой семян.
2. Этот признак контролируется одной парой аллельных генов.
Вы можете из нескольких рисунков создать анимацию (или целый мультфильм!). Для этого нарисуйте несколько последовательных кадров и нажмите кнопку Просмотр анимации.
В видеоуроке рассматриваются законы, объясняющие механизм наследования, которые сформулировал Грегор Мендель. В данном уроке приводятся следующие понятия: чистые линии, аллели, фенотип, генотип.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Законы Менделя. Моногибридное скрещивание. Дигибридное скрещивание"
Грегор Мендель изучал закономерности, по которым признаки передаются из поколения в поколение. Проводя опыты по скрещиванию различных сортов гороха, он установил ряд законов наследования, положивших начало генетике, известные нам как законы Менделя.
Основой работы Менделя был — гибридологический метод. Суть его заключается в скрещивании (гибридизации) организмов, которые отличаются друг от друга какими-либо признаками, и в последующем анализе характера наследования этих признаков у потомства.
Для своих первых опытов Мендель выбирал растения, чётко различающиеся по какой-либо паре признаков, например такие, как форма и цвет семян, цвет соцветий и высота растения.
Если скрещивать организмы, которые будут отличаться только по одному признаку (например, по цвету семян или только по форме семян), за который отвечают аллели одного гена, то такое скрещивание называют моногибридным.
Так как горох самоопыляемое растение, то в природных условиях его сорта не скрещиваются. При самоопылении горох даёт генетически идентичное и морфологически сходное потомство. Такие сорта называют чистыми линиями.
Мендель выбрал две чистые линии растений гороха, которые отличались только по одному признаку. У одних окраска горошин была всегда жёлтая, а у других всегда зелёная. (При условии самоопыления).
Если пользоваться терминами, которые появились через много лет после работ Менделя, то можно сказать, что клетки растений гороха одного сорта содержат по два гена только жёлтой окраски, а гены растений другого сорта — по два гена только зелёной окраски.
Гены, ответственные за развитие только одного признака (например, цвет семян), получили название аллельных генов.
Аллели — это различные формы одного и того же гена, которые расположены в одинаковых участках (локусах) гомологичных хромосом и определяют противоположные варианты развития одного и того же признака.
Если организм содержит два одинаковых аллельных гена (например, оба гена жёлтого цвета семян), то такие организмы называют гомозиготными.
Если же аллельные гены различны (то есть один из них определяет жёлтую, а другой зелёную окраску семян), то такие организмы называют гетерозиготными.
В генетике совокупность всех генов какого-либо организма называют — генотипом.
А совокупность всех внешних, внутренних признаков и свойств организма называют — фенотипом.
Так как горох самоопыляемое растение, Мендель решил самостоятельно произвести перекрёстное опыление двух растений.
Семена гороха, опылённого опытным путём, были жёлтые.
Затем Мендель скрестил растения с пурпурными и белыми цветками. В результате получились гибриды с пурпурными цветками.
А при скрещивании гороха с гладкими и морщинистыми семенами наследовалась гладкая форма семян.
Преобладающие признаки (желтизну семян, пурпурный окрас цветков и гладкость семян) Мендель назвал доминантными. А подавляемые признаки (зелёный цвет семян, белый окрас цветков и морщинистость семян) — он назвал рецессивными.
Доминантные признаки принято обозначать прописными латинскими буквами, а рецессивные — строчными.
Исходя из данных опытов, Мендель сформулировал закон единообразия гибридов первого поколения, который гласит, что при скрещивании двух гомозиготных организмов, которые отличаются друг от друга одним признаком, все гибриды 1-го поколения будут иметь признак одного из родителей и поколение по данному признаку будет единообразным. Это первый закон Менделя.
В оплодотворённую яйцеклетку попали оба гена. Но почему же проявился только жёлтый цвет. Куда исчез зелёный?
Чтобы выяснить это, Мендель посеял семена первого поколения.
Теперь оплодотворение происходило как обычно — самоопылением.
Какими же будут семена у второго поколения гибридов? Среди жёлтых горошин оказались зелёные.
Проследим, каким образом получается такое соотношение.
При скрещивании гибридов первого поколения образуются такие сочетания.
А-большое А-большое… А-большое а-малое… А-большое а-малое… а-малое, а-малое.
Сочетание, где есть доминантный ген, даёт жёлтую горошину.
И только при сочетании рецессивных генов (а-малое, а-малое) — зелёную горошину.
Значит, рецессивный ген, отвечающий за зелёный цвет семян, не исчезал совсем. А был подавлен.
Мендель сорвал все бобы гороха. И подсчитал все горошины. Получилось, что 6022 горошины были жёлтого цвета, а 2001 ― зелёного.
То есть соотношение жёлтых и зелёных семян получилось три к одному (3:1).
Явление, при котором скрещивание приводит к образованию потомства частично с доминантными, частично с рецессивными признаками, получило название расщепления.
II закон Менделя, или закон расщепления гибридов во втором поколении гласит, что при скрещивании двух потомков (гибридов) первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление и снова появляются организмы с рецессивными признаками. Они составляют одну четвертую часть от всего числа потомков второго поколения.
Посмотрим, как происходит наследование признаков.
Выделим гомологичную пару хромосом. Обозначим гены (отвечающие за жёлтую окраску семян) на хромосомах условно точкой.
В результате мейоза получаются 4 половые клетки — гаметы. Каждая гамета содержит только один ген, который обуславливает жёлтую окраску семян. Таким же образом получаются гаметы, которые содержат гены зелёной окраски семян.
Далее мы будем показывать гаметы схематично. При слиянии женской и мужской гамет образуется оплодотворённая яйцеклетка ― зигота. В ней восстанавливается двойной набор генов. Теперь зигота несёт гены и жёлтой и зелёной окраски семян.
Зигота развивается в гибридное растение. На будущий год во время цветения вновь происходит мейоз.
И вновь образуются гаметы. Каждая хромосома несёт либо жёлтый, либо зелёный ген окраски семян.
Далее при слиянии женских и мужских гамет могут получиться такие сочетания: в трёх из них присутствуют доминантные гены, и лишь в одном оба гена рецессивные, дающие зелёные семена. Таким образом, цитологические данные подтвердили идею Менделя о чистоте гамет.
Мендель также работал над скрещиванием организмов, которые отличаются по двум признакам. Такое скрещивание называют дигибридным. Если скрещивать организмы, которые отличаются по трём признакам, то такое скрещивание называют тригибридным. Скрещивание особей, которые отличаются по нескольким признакам, называют полигибридным.
Гибриды, гетерозиготные по двум парам генов, называют дигетерозиготными, а в случае отличия их по трём и многим генам —три- и полигетерозиготными соответственно.
Грегор Мендель приступил к изучению результатов дигибридного скрещивания после того, как установил закономерности моногибридного скрещивания.
Он исследовал характер расщепления при скрещивании двух чистых линий гороха, которые отличались цветом семян (жёлтые и зелёные) и их формой (гладкие и морщинистые). При таком скрещивании признаки определяются различными парами генов: одна пара генов отвечает за цвет семян, другая — за их форму. При этом аллель жёлтой окраски горошин (А-большое), доминирует над зелёной (а-малое). А аллель гладкой формы семян (Бэ-большое) — над морщинистой (бэ-малое).
По закону единообразия гибридов первого поколения семена гороха (дигибридные семена) в поколении (Эф-один) были жёлтыми и гладкими. А генотип гибридов первого поколения — А-большое а-малое Бэ-большое — бэ-малое, т. е. является дигетерозиготным.
На второй год после самоопыления гибридов первого поколения во втором поколении, в соответствии с законом расщепления, вновь появились морщинистые и зелёные семена.
Оказалось, что 315 горошин были жёлтыми гладкими, 101 жёлтыми морщинистыми, 108 зелёными гладкими и 32 зелёными морщинистыми. Соотношение фенотипов очень близко к соотношению 9:3:3:1 девять к трём к трём к одному.
Вдоль одной стороны решётки располагают мужские гаметы, вдоль другой — женские. А в клетках таблицы на пересечении строк и колонок записывают генотипы потомства в виде комбинаций этих гамет.
В результате слияния четырёх видов гамет, возникающих у растений из первого поколения, во втором поколении (Эф-два) возникает девять различных генотипов. Но эти девять генотипов проявляются в виде четырёх фенотипов: жёлтые-гладкие, жёлтые-морщинистые, зелёные-гладкие и зелёные морщинистые семена. Причём соотношение фенотипов составляет 9:3:3:1. Cоотношение между жёлтыми и зелёными горошинами будет равняться 3:1. Такое же соотношение будет и между гладкими и морщинистыми семенами.
Таким образом, расщепление при дигибридном скрещивании представляет собой два независимо идущих моногибридных расщепления, которые как бы накладываются друг на друга.
Закон независимого наследования признаков (III закон Менделя). Мендель обнаружил что расщепление по разным признакам происходит независимо. В этом сущность третьего закона Менделя — закона независимого наследования признаков, или независимого комбинирования генов.
Он формулируется так: при дигибридном скрещивании гены и признаки, за которые эти гены отвечают, наследуются независимо друг от друга.
Это означает, что при образовании материнских и отцовских гамет в каждую из них может попасть любой аллель из одной пары вместе с любым другим из другой пары.
Следует помнить, что данный закон справедлив в тех случаях, когда гены рассматриваемых признаков располагаются в разных гомологичных хромосомах.
Так Мендель, не имея представления о генах, показал механизмы наследования признаков, изучая закономерности, по которым признаки передаются из поколения в поколение.
Ответ. Моногибридным называется скрещивание, при котором родительские формы отличаются друг от друга по одной паре контрастных, альтернативных признаков.
Примерами моногибридного скрещивания могут служить опыты, проведённые Грегором Менделем: скрещивания растений гороха, отличающихся друг от друга одной парой альтернативных признаков: жёлтая и зелёная окраска, гладкая и морщинистая поверхность семян (первый закон Менделя - единообразие гибридов первого поколения).
2. Сильно ли различается набор генов в клетках корня и клетках листа одной и той же особи клёна?
Ответ. Набор генов в клетках корня и клетках листа одной и той же особи клёна различаться не будет. Любое цветковое растение развивается из одной клетки - яйцеклетки путем деления - митоза. Поэтому все клетки будут содержать одинаковый набор хромосом, кроме половых клеток, спор и эндосперма.
Вопросы после § 41
1. Какое скрещивание называется дигибридным?
Ответ. 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.
2. В чём сущность закона независимого наследования признаков?
Ответ. 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 .
Закон независимого комбинирования генов составляет основу комбинативной изменчивости, 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 характера наследования признаков, но и прямым цитологическим методом
3. В каком случае закон независимого наследования признаков несправедлив?
Ответ. Для случаев, когда гены, отвечающие за эти признаки, сцеплены друг с другом, т. е. находятся на одной и той же хромосоме.
4. Сколько фенотипов гороха наблюдал Г. Мендель во втором поколении при дигибридном скрещивании гороха?
Ответ. Г. Мендель во втором поколении при дигибридном скрещивании гороха наблюдал 4 фенотипа: желтый гладкий, желтый морщинистый, зеленый гладкий и зеленый морщинистый.
Читайте также: