Скрещивание растений гороха по двум признакам

Обновлено: 18.09.2024

Помогите решить задачу по генетике.
При скрещивании двух гомозиготных растений гороха с гладкими морщинистыми семенами в F1, получено 10 растений. Все они самоопылились и в F2 дали 848 зерен. 1. Сколько растений первого поколения будут гетерозиготными? 2. Сколько разных фенотипов будет в F1? 3. Сколько семян в F2 будут гомозиготными по доминантному признаку? 4. Сколько семян в F2 будут гомозиготными? 5. Сколько будет во втором поколении морщинистых семян? Гладкие семена доминантный признак. Помогите решить хотябы начало задания или дайте ссылку на решение похожего задания.


Задание 24 № 16145

Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они допущены, исправьте их.

1. Г. Мендель скрещивал две чистые линии растений гороха. 2. Они отличались по двум признакам – жёлтому и зелёному цвету семян. 3. В первом поколении от скрещивания этих линий появились растения дающие только

плоды с жёлтыми семенами. 4. Во втором поколении, полученном от скрещивания гибридов первого поколения, появились растения, как с жёлтыми, так и с зелёными семенами. 5. При этом половина гибридов давала жёлтые семена. 6. Окраску семян, проявившуюся в двух поколениях гибридов (жёлтую), назвали рецессивной.

Ошибки допущены в предложениях 2, 5, 6.

1) (2) Растения отличались по одному признаку (цвету).

2) (5) Было 75% гибридов с жёлтыми семенами.

3) (6) Признак жёлтой окраски — доминантный.

Г. Мендель удачно выбрал объект исследования — горох, растение самоопыляемое, с коротким периодом созревания, что очень удобно для анализа потомства.

В эксперименте были использованы чистые линии гороха (не смешивающиеся в природных условиях). Такой горох не давал расщепления по изучаемым признакам.

Скрещивание гороха

Основателем генетики — науки о изменчивости и наследственности, несмотря на наличие предшественников, по праву считается Г.Мендель. Он впервые провел скрещивание гороха. Он первым занялся изучением проблем наследственности. Существуют несколько причин его успешных исследований.

Первая причина заключается в точном и строгом подборе объекта для проведения опытов, для этого было взято растение, которое соответствовало поставленным задачам экспериментатора — горох. Растение плодовито, неприхотливо, существует много сортов, которые различаются по качественным признакам. Горох — это строгий самоопылитель, то есть риска заноса посторонней пыльцы во время опытов не буде.

Вторая причина — концентрация внимания не на всем комплексе различий между сортами, которые скрещиваются, на на четко выраженных альтернативно различающихся, элементарных признаках, которые очень удобны для объективного и точного учета. Естествоиспытатель в постановке эксперимента идет от простого к сложному: в первую очередь рассматривает одну пару признаков, после чего, берется за две и так далее. Учитываются все потомки от скрещивания, а не четко выбранные экземпляры. Так, вторая причина — точно спланированные научные эксперименты.

Третья причина — последовательное применение вероятностно-статистических данных при обработке результатов опытов, логическая четкость мышления.

Исходя из наблюдений Менделя, можно сказать о трех основных закономерностях: 1). Единообразии гибридов F1; 2). Расщепление гибридов, которые различаются по одному признаку во 2-ом поколении при соотношении 3:1; 3). Независимое наследование признаков, которые принадлежат к разным альтернативным парам.

Г. Мендель показал, что есть простые признаки, которые наследуются как обособленные единицы.. Ним была предложена мысль, что все признаки организма передаются через половые клетки. Одна половая клетка несет 1 наследственный фактор, который связан с данным признаком — вскоре эта закономерность была названа, как правило чистоты гамет. Когда произошло оплодотворение, то в организме оказываются 2 фактора, способность подавлять рецессивную форму наследственного задатка доминантной.

Техника скрещивания гороха

Для того, чтобы получить гибридные семена, цветки материнских растений кастрируют. У бутона, который не распустился отгибают крылья и парус, острым концом пинцета или иглой разрезают лодочку вдоль киля, с большой осторожностью раздвигаются половинки, которые были разрезаны и все 10 тычинок удаляются, стараясь не повредить пестик. Одновременно с кастрацией можно наносить пыльцу отцовского компонента. Жизнеспособность пыльцы — 2-3 суток.

Для того, чтобы нанести пыльцу, используется перо или пинцет. Прокастрированные и опыленные цветки нужно обмотать тонким слоем ваты или как чаще всего, изолировать капроновыми или марлевыми изоляторами. Чтобы усилить приток питательных веществ на цветоносе оставляют лишь один гибридный цветок. Опыляют на одном растении гороха не более 2-3 цветков, другие удаляются, а верхушка стебля прищипывается.

Для избежания травмирования лодочки, используют другой метод скрещивания гороха. У бутона отгибаются крылья и парус, пинцетом берется киль за спину и отводится в сторону чашечки. Освободившиеся тычинки удаляют, лодочкой, парусом и крыльями закрывают пестик. Цветок остается неповрежденным. Объем скрещивания гороха должен быть таковым, чтобы была большая вероятность при расщеплении в растениях с необходимым сочетанием признаков. В среднем — это 100-120 цветков.

Горох (Pisum) — самоопыляющееся, однолетнее травянистое растение, которое относится к семейству Бобовые, зерновая бобовая культура. Родина гороха — Юго-Западная Азия, где его начали возде…

Биологические особенности гороха. Ботаническая характеристика. Овощной горох — травянистое растение. Стебель полый, простой или ветвящийся, с цепляющимися усиками, высотой 15—…

Посев гороха можно начинать в конце апреля и продолжать до середины мая, а если проводить посев в качестве второй культуры — то до середины лета (до 15 июля). Если выращивать горох в летней ку…

Горох посевной (Pisum sativum L.) — однолетнее растение. Стебель полегающий. Листья парноперистые сложные, заканчиваются ветвящимися усиками. В узлах стебля располагаются цветки. Хар…

Выращивание гороха. Место в севообороте, выбор участка. Овощной горох выращивают в полевых и овощных севооборотах. Лучшие для него предшественники— культуры, под которые вносят органичес…

3 закона Менделя или менделевская генетика являются наиболее важными утверждениями о биологическом наследовании. Грегорио Мендель, монах и австрийский натуралист, считается отцом генетики. В ходе своих экспериментов с растениями Мендель обнаружил, что определенные черты наследуются по определенным закономерностям..

Мендель изучал наследование, экспериментируя с горохом от растения этого вида. Pisum Sativum он был в своем саду. Это растение было отличной тестовой моделью, потому что оно могло самоопыляться или перекрестно оплодотворяться, в дополнение к наличию нескольких признаков, которые имеют только две формы.


  • 1 История Грегора Менделя
  • 2 эксперимента Менделя
    • 2.1 Результаты экспериментов
    • 2.2 Как проводились эксперименты Менделя?
    • 2.3 Почему Мендель выбрал растения гороха?
    • 3.1 Первый закон Менделя
    • 3.2 Второй закон Менделя
    • 3.3 Третий закон Менделя
    • 4.1 Доминирующая
    • 4.2 Рецессивный
    • 4.3 Гибрид
    • 8.1 Наследие, связанное с полом

    История Грегора Менделя

    Грегор Мендель считается отцом генетики, поскольку он оставил свои три закона. Он родился 22 июля 1822 года, и, как говорят, с самого раннего возраста он находился в непосредственном контакте с природой, и это вызвало у него интерес к ботанике..

    В 1843 году он вошел в монастырь Брюнн, а через три года был рукоположен в священники. Позже, в 1851 году он решил изучать ботанику, физику, химию и историю в Венском университете..

    После обучения Мендель вернулся в монастырь, и именно там он провел эксперименты, которые позволили ему сформулировать так называемые законы Менделя..

    К сожалению, когда он представил свою работу, она осталась незамеченной, и говорят, что Мендель отказался от экспериментов по наследству.

    Тем не менее, в начале двадцатого века его работы начали получать признание, когда несколько ученых и ботаников провели аналогичные эксперименты и нашли свои исследования.

    Эксперименты Менделя

    Мендель изучил семь характеристик растения гороха: цвет семени, форму семени, положение цветка, цвет цветка, форму стручка, цвет стручка и длину стебля..


    Для экспериментов Менделя было три основных шага:

    1-путем самооплодотворения производится поколение чистых растений (гомозигот). То есть растения с фиолетовыми цветами всегда производили семена, которые производили фиолетовые цветы. Он назвал эти растения поколением P (родителей).

    2-Затем он скрестил пары чистых растений с разными чертами, и потомки их он назвал сыновьями второго поколения (F1)..

    3-Наконец, он получил третье поколение растений (F2) путем самоопыления двух растений поколения F1, то есть скрещивания двух растений поколения F1 с одинаковыми признаками.

    Результаты экспериментов

    Мендель нашел невероятные результаты своих экспериментов.

    Поколение F1

    Мендель обнаружил, что поколение F1 всегда производило одну и ту же черту, хотя у обоих родителей были разные характеристики. Например, если вы пересекли растение с фиолетовыми цветами с растением с белыми цветами, все растения-потомки (F1) имели фиолетовые цветы..

    Это потому, что фиолетовый цветок является чертой доминирующий. Поэтому белый цветок - это черта рецессивный.


    Поколение F2

    В поколении F2 Мендель обнаружил, что 75% цветов были фиолетовыми и 25% были белыми. Ему показалось интересным, что хотя у обоих родителей были фиолетовые цветы, у 25% потомства были белые цветы.

    Появление белых цветов связано с геном или рецессивным признаком, присутствующим у обоих родителей. Вот диаграмма Punnett, показывающая, что у 25% потомков было два гена "b", которые произвели белые цветы:


    Как проводились эксперименты Менделя?

    Эксперименты Менделя были проведены с растениями гороха, довольно сложная ситуация, так как каждый цветок имеет мужскую часть и женскую часть, то есть самоопыляющуюся..

    Так как же Мендель мог контролировать потомство растений? Как я мог их пересечь?.

    Ответ прост: чтобы иметь возможность контролировать потомство растений гороха, Мендель создал процедуру, которая позволила ему предотвратить самооплодотворение растений..

    Процедура состояла в том, чтобы срезать тычинки (мужские органы цветов, которые содержат пыльцевые мешочки, то есть те, которые производят пыльцу) из цветов первого растения (называемого ВВ) и посыпать пыльцу из второго растения в пестик (женский орган цветов, который находится в его центре) первого.

    Этим действием Мендель контролировал процесс оплодотворения, ситуацию, которая позволяла ему проводить каждый эксперимент снова и снова, чтобы всегда получать одно и то же потомство..

    Вот как он достиг формулировки того, что сейчас известно как законы Менделя..

    Почему Мендель выбрал горох?

    Грегор Мендель выбрал растения гороха для проведения своих генетических экспериментов, потому что они были дешевле, чем любое другое растение, и потому что время их образования очень короткое и имеет большое количество потомства.

    Потомки были важны, так как было необходимо провести много экспериментов, чтобы сформулировать свои законы..

    Он также выбрал их из-за большого разнообразия, которое существовало, среди прочего, зеленого горошка, желтого горошка, круглых стручков..

    Разнообразие было важно, потому что было необходимо знать, какие признаки могут быть унаследованы. Вот где возникает термин менделевского наследства.

    3 закона Менделя суммированы

    Первый закон Менделя


    Первый закон Менделя или закон единообразия гласит, что при скрещивании двух чистых индивидуумов (гомозигот) все потомки будут равны (однородны) по своим признакам.

    Это связано с преобладанием некоторых персонажей, их простой копии достаточно, чтобы замаскировать эффект рецессивного персонажа. Следовательно, как гомозиготные, так и гетерозиготные потомки будут иметь одинаковый фенотип (видимый признак)..


    Второй закон Менделя

    Второй закон Менделя, также называемый законом сегрегации персонажей, гласит, что при образовании гамет аллели (наследственные факторы) разделяются (сегрегируются) таким образом, что потомство получает аллель от каждого родственника..


    Третий закон Менделя

    Третий закон Менделя также известен как закон независимого разделения. При формировании гамет персонажи разных черт наследуются независимо друг от друга..

    В настоящее время известно, что этот закон не распространяется на гены на одной хромосоме, которые будут наследоваться вместе. Тем не менее, хромосомы отделяются независимо во время мейоза.


    Термины, введенные Менделем

    Мендель придумал несколько терминов, которые в настоящее время используются в области генетики, в том числе: доминантный, рецессивный, гибридный.

    доминирующий

    Когда Мендель использовал доминирующее слово в своих экспериментах, он имел в виду характер, который внешне проявлялся в человеке, был ли он только один или два из них.

    рецессивный

    Под рецессивным Мендель подразумевал, что это характер, который не проявляется вне индивидуума, потому что доминирующий характер препятствует этому. Поэтому, чтобы это преобладало, человеку необходимо будет иметь два рецессивных символа.

    гибрид

    Точно так же именно он установил использование заглавной буквы для доминантных аллелей и строчных букв для рецессивных аллелей..

    Впоследствии другие исследователи завершили свою работу и использовали остальные термины, которые используются сегодня: ген, аллель, фенотип, гомозигот, гетерозигот.

    Менделевское наследство применительно к людям

    Черты человеческих существ могут быть объяснены через менделевское наследство, пока семейная история известна.

    Необходимо знать семейную историю, так как с их помощью вы можете собрать необходимую информацию о той или иной особенности.

    Для этого создается генеалогическое древо, в котором описывается каждая из черт членов семьи, и, таким образом, можно определить, от кого они унаследованы..

    Пример наследования у кошек


    В этом примере цвет шерсти обозначается буквой B (коричневый, доминантный) или b (белый), а длина хвоста - S (короткий, доминантный) или s (длинный)..

    Когда родители гомозиготны по каждому признаку (SSbb и ssBB), их дети в поколении F1 гетерозиготны по обоим аллелям и показывают только доминантные фенотипы (SsbB).

    Если потомки спариваются друг с другом, в поколении F2 создаются все комбинации цвета меха и длины хвоста: 9 - коричневые / короткие (фиолетовые прямоугольники), 3 - белые / короткие (розовые прямоугольники), 3 - коричневый / длинный (синие прямоугольники) и 1 белый / длинный (зеленое поле).

    4 примера менделевских черт

    -альбинизмэто наследственная особенность, которая заключается в изменении выработки меланина (пигмента, которым обладают люди и который отвечает за цвет кожи, волос и глаз), поэтому во многих случаях наблюдается отсутствие Всего этого. Эта черта рецессивна.

    -Мочки свободного уха: это доминирующая особенность.

    -Мочки ушей соединены: это рецессивная черта.

    -Волосы или клюв вдовы: эта особенность относится к тому, как кончик волоса заканчивается на лбу. В этом случае это закончится вершиной в центре. Те, кто представляет эту функцию, имеют форму буквы "w" вверх ногами. Это доминирующая особенность.

    Факторы, которые меняют менделевскую сегрегацию

    Наследственность, связанная с сексом

    Наследование, связанное с полом, относится к тому, что связано с парой половых хромосом, то есть тех, которые определяют пол индивида..

    У людей есть Х-хромосомы и Y-хромосомы. У женщин есть ХХ-хромосомы, а у мужчин - Х-Y..

    Некоторые примеры наследования, связанного с полом:

    -Дальтонизм: это генетическое изменение, которое делает цвета не различимыми. Обычно вы не можете различить красный и зеленый, но это будет зависеть от степени дальтонизма, который человек представляет.

    Дальтонизм передается рецессивным аллелем, связанным с Х-хромосомой, поэтому, если мужчина наследует Х-хромосому, которая представляет этот рецессивный аллель, он будет дальтоником.

    В то время как для женщин, чтобы иметь это генетическое изменение, необходимо, чтобы они имели две измененные Х-хромосомы. Именно поэтому число женщин с дальтонизмом ниже, чем у мужчин.

    -гемофилия: это наследственное заболевание, которое, как и дальтонизм, связано с хромосомой X. Гемофилия - это заболевание, вызывающее неправильную свертываемость крови людей..

    По этой причине, если человек, страдающий гемофилией, порезан, его кровотечение будет длиться намного дольше, чем у другого человека, у которого его нет. Это происходит потому, что у вас недостаточно белка в крови, чтобы контролировать кровотечение.

    -Мышечная дистрофия Дюшенна: это рецессивное наследственное заболевание, которое связано с хромосомой X. Это нервно-мышечное заболевание, для которого характерно наличие значительной мышечной слабости, которая развивается в генерализованном и прогрессирующем виде.

    -гипертрихозЭто наследственное заболевание, присутствующее в Y-хромосоме, которое передается только от отца к ребенку мужского пола. Этот тип наследования называется голодендическим.

    Гипертрихоз - это рост лишних волос, так что у того, кто страдает, есть части тела, которые являются чрезмерно волосатыми. Это заболевание также называют синдромом оборотня, так как многие из тех, кто страдает, почти полностью покрыты волосками..


    Изучение Грегором Менделем наследования одной пары аллельных генов позволило выявить ряд важных генетических закономерностей. Однако, организмы одного вида очень схожие по внешним признакам имеют множество отличий. Даже растения, размножающиеся путём самоопыления, животные, развивающиеся в результате почкования или фрагментации, однояйцевые близнецы, обладающие одинаковой наследственной информацией, имеют ряд признаков, отличающих их друг от друга.

    Для установления закономерностей наследования двух пар признаков, Мендель провел дигибридное скрещивание. Скрещивание организмов, отличающихся по многим признакам, называется полигибридным.

    Каждому организму присуще огромное количество признаков, контролируемое таким же количеством генов. Но число хромосом в клетках ограничено. Это значит, что каждая хромосома должна нести большое число генов. Результаты дигибридного скрещивания будут зависеть от того, расположены ли гены, контролирующие развитие исследуемых признаков в одной хромосоме или в разных. Как выяснилось гораздо позднее, Мендель наблюдал наследование признаков, за которые отвечают гены, находящиеся в разных хромосомах.

    Для удобства анализа результатов дигибридного скрещивания американский исследователь РЕджинальд Пеннет предложил записывать данные в таблицу, которая получила название решётки Пеннета. Над решёткой перечислены все возможные варианты гамет, которые может произвести отцовский организм, а слева по вертикали– все варианты материнских гамет. 4 варианта материнских и 4 варианта отцовских гамет при оплодотворении могут дать 16 вариантов зигот. Именно столько ячеек в решётке Пеннета. При образовании половых клеток у гибридов из каждой пары аллельных генов в гамету попадает только один, при этом вследствие случайности расхождения хромосом в первом делении мейоза ген А с равной вероятностью может попасть в одну гамету с геном В или с геном b, также и ген а может оказаться в одной гамете с геном В или с геном b.

    В ячейках на пересечении строк и столбцов последовательно записаны все возможные варианты слияния гамет. При оплодотворении гаметы соединяются в случайном порядке, но с равной вероятностью для каждой. В результате случайных комбинаций четырёх типов гамет, образующихся у растений из первого поколения – АВ, Аb, aB , ab , (читается: А большое Б большое, А большое Б малое и т.д.), во втором поколении образуется 9 разных генотипов, которые, однако, проявляются в виде четырёх фенотипов: жёлтые гладкие, жёлтые морщинистые, зелёные гладкие и зелёные морщинистые в соотношении 9:3:3:1.

    Гибриды с жёлтыми морщинистыми и зелёными гладкими семенами обладают иными, отличными от родительских форм комбинациями признаков. Такая форма изменчивости получила название комбинативной изменчивости.

    Проведя анализ по каждому признаку – по цвету и по форме семян отдельно, Мендель получил соотношение 3:1, что закономерно для моногибридного скрещивания. Т.е. можно сказать, что дигибридное скрещивание – это два моногибридных скрещивания, которые как бы накладываются друг на друга и проходят независимо друг от друга. На основании полученных результатов был сделан вывод о независимом характере наследования окраски и формы семян – признаков, контролируемых неаллельными генами. Это правило получило название третьего закона Менделя, или закона независимого наследования признаков. Формулируется он следующим образом: при скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум или более парам альтернативных признаков, гены и контролируемые ими признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях.

    Этот закон имеет ограниченное применение и действует только в отношении генов, локализованных в негомологичных хромосомах и не влияющих друг на друга.

    По законам Менделя проводится анализ расщепления и при полигибридном скрещивании, когда организмы отличаются по трём и более признакам.

    Горох имеет 7 пар хромосом и гены каждого из 7 пар признаков были расположены в негомологических хромосомах.

    Закономерности наследования признаков, установленные Грегором Менделем на растениях гороха, применимы и ко всем другим живым организмам.

    Однако, нужно учитывать, что генетические законы носят статистических характер. К примеру, если в семье оба родителя кареглазые, гетерозиготны по данному признаку и у них четверо детей, то это вовсе не значит, что соотношение генотипов потомства будет строго 1:2:1, т.е. один ребёнок будет гомозиготен по доминантному признаку и иметь карие глаза, двое – гетерозиготны и так же с карими глазами и один – гомозиготен по рецессивному признаку и голубоглазый. Может случиться так, что все потомки будут гомозиготами или гетерозиготами, например, трое детей окажутся голубоглазыми, а один кареглазым, и т.д. Такое сочетание не является нарушением законов Менделя и связано с малой выборкой потомства. Чем больше гибридов производят родительские организмы, тем точнее соотношение их генотипов и фенотипов будет соответствовать классической формуле.

    В опытах с горохом Мендель получал во втором поколении очень большое количество семян, что позволило на практике получить близкое к теоретическому расщепление – 3 :1.

    В то время, когда Мендель проводил свои опыты с горохом, наука не обладала точными сведениями о хромосомах, генах, о процессах, происходящих во время митоза и мейоза. Правильный выбор объекта исследования и методики проведения экспериментов, а также точный математический анализ результатов позволили Менделю сделать выводы о том, что все признаки организма определяются отдельными наследственными факторами, передающимися из поколение в поколение по определённым закономерностям, которые он и сформулировал.

    Читайте также: