Правила чистоты гамет

Гипотеза чистоты гамет. Законы наследования признаков Менделя

Правила чистоты гамет

Гипотеза чистоты гамет была выдвинута чешским ученым Грегором Менделем, который изучал закономерности наследования в живых организмах. Суть гипотезы заключается в следующем.

Суть гипотезы

Гетерозиготная особь несет в себе два аллельных гена: рецессивный и доминантный. Фенотип проявляется доминантным геном, но рецессивный ген при этом не теряется и не изменяется при передаче потомству.

Грегор Мендель — основоположник гипотезы чистоты гамет

Клетки в организме, за исключением гамет, имеют парные хромосомы (диплоидный набор), в гомологичных участках которых находятся аллельные гены, определяющие свойства потомства.

Половые клетки, размножаясь путем мейоза, получают гаплоидный набор хромосом. Лишь одна из парных хромосом, с определенным аллельным геном, попадет в новообразованную половую клетку.

Так гаметы сохраняют «чистоту», имея одну аллель, обусловливающую будущие характеристики потомства.

Гибридологический метод исследования

Мендель основал гибридологический метод исследования (основной метод генетики), который дает возможность судить о генетическом строении предков, за счет анализа потомства. С помощью проведенных исследований, ученый смог сформировать три закона наследования признаков, которые подтверждают гипотезу чистоты гамет.

Гипотеза чистоты гамет

Закон 1. Единообразие гибридов первого поколения

В результате скрещивания гомозиготных организмов, аллели которых кодируют разные свойства признака, всё потомство будет иметь один фенотип.

Мендель многократно проводил исследования: использовал  в опытах семена гороха (желтые и зеленые семена давали в потомстве только зеленые окрас), пурпурные и белые цветы (проросшие растения дали без исключений пурпурный цвет). Это натолкнуло Менделя на мысль о доминировании одних признаков над другими. Так появилось разделение аллелей на доминантные и рецессивные.

Закон 2. Расщепления признаков во втором поколении

При скрещивании гетерозигот первого поколения, во втором наблюдается закономерное расщепление и проявление фенотипа в соотношении 3:1. Потомство гетерозиготных родителей получит три варианта генотипа (Аа, АА, аа) и два фенотипа.

Такое распределение идет за счет наличия доминантной аллели, которая проявляется и в гомо-, и в гетерозиготном состоянии.

Термин расщепление означает распределение между потомством генетической информации родителей, наследование или доминантных, или рецессивных признаков.

Основные условия необходимые для действия второго закона:

  • Совершается множество скрещиваний, для получения большого количества потомков;
  • генотип родителей обязательно гетерозиготный;
  • гаметы с разными аллелями, свободно скрещиваются межу собой;
  • образовавшиеся зиготы способны к выживанию в равной степени.

Второй закон подтверждает гипотезу чистоты гамет: каждая гамета несет один аллельный признак, аллельные гены гетерозигот не влияют друг на друга, не изменяются, количество новообразованных половых клеток в гетерозиготном организме с доминантными и рецессивными признаками почти равное. При слиянии мужских и женских половых клеток, аллели свободно сочетаются в новом организме.

Современные генетические исследования подтвердили предположения Г. Менделя, теперь его учение превратилось из гипотезы в закон чистоты гамет.

Закон 3. Независимое наследование признаков

Результатом скрещивания диплоидных организмов, несущих по две пары аллелей, будет наличие во втором поколении независимого комбинирования исходных характеристик.

Так дигетерозигота дает такие сочетания в гаплоидных половых клетках: Ав, АВ, Ва, ав. Они могут образовывать диплоидные клетки с разными комбинациями. Закон действует, когда гены, кодирующие признаки, находятся в разных хромосомах.

Во время формирования гамет при мейотическом делении парные хромосомы распределяются случайным образом, а при слиянии материнских и отцовских половых клеток может получится потомство с новым сочетанием кодированных характеристик, отличающихся от родительских.

Реализация третьего закона возможна только при наличии несцепленных хромосом, когда исследуемые характеристики находятся в разных хромосомных парах.

Примером действия независимого наследования являются экспериментальные исследования Менделем белых и розовых цветов, а также желтых и зеленых горошин.

Во время исследования первый закон сработал и все представители первого поколения обладали единым фенотипом: розовые цветы с желтыми горошинами. При скрещивании гибридов первого поколения были получены следующие результаты: 9 имели розовые цветы и желтые горошины, 3 – белые цветы, желтые горошины, 3 – розовые цветы, зеленые горошины, 1 – с белыми цветами и зелеными горошинами.

Схематическое изображение третьего закона при помощи решетки Пеннета.

  • А – розовые цветы (доминантная аллель);
  • а – белые цветы (рецессивная аллель);
  • В – желтые горошины (доминантная аллель);
  • в – зеленые горошины (рецессивная аллель).

Схема третьего закона при помощи решетки Пеннета

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (3 5,00 из 5)
Загрузка…

Источник: https://animals-world.ru/gipoteza-chistoty-gamet/

Цитологические основы закона чистоты гамет

Правила чистоты гамет

Экологический энциклопедический словарь. — Кишинев: редакция Молдавской советской энциклопедии. И. И. Дедю. 1989 .

Смотреть что такое «ЗАКОН ЧИСТОТЫ ГАМЕТ» в других словарях:

Гамет соотношение — * гамет суадносіны * gamete correlation пропорция, в которой образуются различные типы гамет. При свободной рекомбинации генов генотипически различные гаметы встречаются в соотношении 1:1, которое сдвигается, если гены сцеплены (см. ). Свободная… … Генетика. Энциклопедический словарь

Закон доминирования признаков — Законы Менделя набор основных положений, касающихся механизмов передачи наследственных признаков от родительских организмов к их потомкам; эти принципы лежат в основе классической генетики. Обычно в русскоязычных учебниках описывают три закона,… … Википедия

Закон единообразия гибридов первого поколения — Законы Менделя набор основных положений, касающихся механизмов передачи наследственных признаков от родительских организмов к их потомкам; эти принципы лежат в основе классической генетики. Обычно в русскоязычных учебниках описывают три закона,… … Википедия

Закон единообразия гибридов — Законы Менделя набор основных положений, касающихся механизмов передачи наследственных признаков от родительских организмов к их потомкам; эти принципы лежат в основе классической генетики. Обычно в русскоязычных учебниках описывают три закона,… … Википедия

Закон расщепления — Законы Менделя набор основных положений, касающихся механизмов передачи наследственных признаков от родительских организмов к их потомкам; эти принципы лежат в основе классической генетики. Обычно в русскоязычных учебниках описывают три закона,… … Википедия

Законы Менделя — Схема первого и второго закона Менделя. 1) Растение с белыми цветками (две копии рецессивного аллеля w) скрещивается с растением с красными цветками (две копии доминантного аллеля R). 2) У всех растений потомков цветы красные и одинаковый ген … Википедия

Менделевское расщепление — Законы Менделя набор основных положений, касающихся механизмов передачи наследственных признаков от родительских организмов к их потомкам; эти принципы лежат в основе классической генетики. Обычно в русскоязычных учебниках описывают три закона,… … Википедия

Менделевское ращепление — Законы Менделя набор основных положений, касающихся механизмов передачи наследственных признаков от родительских организмов к их потомкам; эти принципы лежат в основе классической генетики. Обычно в русскоязычных учебниках описывают три закона,… … Википедия

Менделя законы — Законы Менделя набор основных положений, касающихся механизмов передачи наследственных признаков от родительских организмов к их потомкам; эти принципы лежат в основе классической генетики. Обычно в русскоязычных учебниках описывают три закона,… … Википедия

МЕНДЕЛЯ ЗАКОНЫ — установленные Г. Менделем закономерности распределения в потомстве наследств, признаков. Основой для формулировки М. з. послужили многолетние (1856 63) опыты по скрещиванию неск. сортов гороха. Современники Г. Менделя не смогли оценить важности… … Биологический энциклопедический словарь

23. Правило чистоты гамет. Цитологические основы генетики

Закон чистоты гамет Г.

Менделя — биологический закон, согласно которому гамета диплоидного гибрида может нести лишь один из двух аллелей данного гена, привнесенных при оплодотворении разными родителями.

Согласно закону чистоты гамет гамета не может быть гибридной, поскольку она несет аллель одного из родителей в чистом виде, в котором он был привнесен гаметой этого родителя в гибридную зиготу.

Цитологические основы генетики

В 70 — 80-х годах XIX в. были описаны митоз и поведение хромосом во

Время деления клетки, что навело на мысль, что эти структуры ответственны

За передачу наследственных потенций от материнской клетки дочерним. Деление

Материала хромосом на две равные частицы свидетельствовало в пользу

Гипотезы, что именно в хромосомах сосредоточена генетическая память.

Изучение хромосом у животных и растений привело к выводу, что каждый вид

Животных существ характеризуется строго определенным числом хромосом.

Открытый Э. ван Бенедоном (1883) факт, что число хромосом в клетках

Тела вдвое больше, чем в половых клетках, можно объяснить : поскольку при

Оплодотворении ядра половых клеток сливаются и поскольку число хромосом в

Соматических клетках остается константным, то постоянному удвоению числа

Хромосом при последовательных оплодотворения должно противостоять процесс,

Приводящий к сокращению их числа в гаметах ровно вдвое.

В 1900 г. независимо друг от друга К. Корренс в Германии, Г. де Фриз в

Голландии и Э. Чермак в Австрии обнаружили в своих опытах открытые ранее

Закономерности и, натолкнувшись на его работу, вновь опубликовали её в 1901

Г. Эта публикация вызвала глубокий интерес к количественным закономерностям

Наследственности. Цитологи обнаружили материальные структуры, роль и

Поведение которых могли быть однозначно связаны с менделевскими

Закономерностями. Такую связь усмотрел в 1903 г. В. Сэттон — молодой

Сотрудник известного американского цитолога Э. Вильсона. Гипотетические

Представления о наследственных факторах, о наличии одинарного набора

Факторов в гаметах, и двойного — в зиготах получили обоснование в

Исследованиях хромосом. Т. Бовери (1902) представил доказательства в пользу

Участия хромосом в процессе наследственной передачи, показав, что

Нормальное развитие морского ежа возможно только при наличии всех хромосом.

Установлением того факта, что именно хромосомы несут наследственную

Информацию, Сэттом и Бровери положили начало новому направлению генетики —

Хромосомной теории наследственности.

24. Закономерности наследственности, установленные Менделем. Моногибридное скрещивание

Основные закономерности наследования признаков, установленные Менделем

1При скрещивании чистосортных растений все гибриды первого поколения единообразны и характеризуются доминантным вариантом признака.

2При скрещивании гибридов первого поколения между собой в их потомстве наблюдается расщепление в соотношении – 3 части растений с доминантным вариантом признака : 1 часть растений с рецессивным вариантом.

3Отдельные признаки наследуются независимо друг от друга.

Современные формулировки законов Менделя

1-йЗакон Менделя – закон единообразия гибридов первого поколения.

При скрещивании гомозигот все гибриды первого поколения единообразны по генотипу и фенотипу.

Правило чистоты гамет.

При гаметогенезе у гетерозигот в каждую из гамет с равной вероятностью переходит один из двух аллелей.

2-й закон Менделя – закон расщепления.

При моногибридном скрещивании гетерозигот примерно четвертая часть их потомков обладает рецессивным вариантом признака.

3-йЗакон Менделя – закон независимого наследования отдельных признаков.

Отдельные признаки наследуются независимо друг от друга, если гены, отвечающие за развитие этих признаков, не сцеплены между собой.

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

Признак — любая особенность организма, т. е. любое отдельное его качество или свойство, по которому можно различить две особи. У растений это форма венчика (например, симметричный—асимметричный) или его окраска (пурпурный—белый)

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 F1оказались 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 F1признаков 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 законаом Менделя, или законом единообразия гибридов первого поколения, а также правилом доминирования.

25. Основные закономерности наследственности, установленные Менделем для ди — и полигибридного скрещивания

Материал из Vladimir

Грегор Мендель проводил опыты с горохом — самоопыляющимся растением. Он искусственно опылял растения, скрещивая сорта, отличающиеся по росту. Родительские растения имели альтернативные фенотипы: одно было высоким, а другое — низким. Независимо от того, к какому сорту принадлежали родительские растения, всё их потомство, то есть гибридные растения, оказалось одного роста — высокого.

Получив одинаково высокие гибриды в первом поколении, Мендель на следующий год скрестил эти гибриды между собой и получил второе гибридное поколение. Если бы доминантный аллель (высокий стебель) вытеснял рецессивный, то все гибриды следующих поколений были бы доминантны. Но во втором поколении вновь появились растения с низким стеблем, т. е.

с рецессивным признаком, значит, рецессивные гены сохранились в гибридах первого поколения в скрытом виде. Ген роста на Рис. 3 обозначен буквами T — для высокого и t — для низкого роста. При самоопылении высоких гибридов первого поколения получились растения, четверть из которых имела низкий рост, а три четверти — высокий.

То же самое наблюдалось и при скрещивании растений с другими парами аллельных генов.

Явление, при котором скрещивание гетерозиготных особей приводит к образованию потомства, часть которого несёт доминантный признак, а часть — рецессивный, называется расщеплением.

Следовательно, расщепление — это распределение доминантных и рецессивных признаков среди потомства в определённом числовом соотношении.

Рецессивный признак у гибридов первого поколения F1 не исчезает, а только подавляется и проявляется во втором гибридном поколении F2.

На основании этих опытов Мендель сформулировал второй закон — закон расщепления.

Закон расщепления. В потомстве от скрещивания гибридов первого поколения наблюдается расщепление: четверть особей имеют рецессивный признак, а три четверти — доминантный.

Этот закон многократно проверялся при скрещивании различных видов животных и растений, и всегда наблюдается расщепление в определённом числовом соотношении: по фенотипу 1:3 (25% рецессивных и 75% доминантных), по генотипу 1:2:1 (25% гомозиготных доминантных ТТ, 50% гетерозиготных Тt, 25% гомозиготных рецессивных tt).

Чтобы объяснить результаты распределения признаков у гибридов, Г. Мендель предположил, что каждый наследственный признак, проявившийся у потомства, зависит от наличия в его соматических клетках двух наследственных факторов, полученных от отца и матери.

К настоящему времени установлено, что наследственные факторы соответствуют генам хромосом.

Цитологические основы выполнения закона расщепления заключаются в том, что в процессе мейоза во время гаметогенеза гомологичные хромосомы, несущие гены исследуемого признака, расходятся в разные половые клетки, унося с собой либо отцовский аллель, либо материнский.

Рис. 4. Цитологические основы принципа чистоты гамет Образование гамет у родительских организмов обеспечивается процессом мейоза. В исходной диплоидной материнской клетке (2n) в первом делении мейоза в дочерние клетки расходятся пары гомологичных хромосом, а во втором — хроматиды. В результате мейоза образуются гаплоидные клетки, несущие по одной копии гена каждой хромосомы.

В конце мейоза образуются четыре клетки, две из которых несут отцовскую копию хромосомы, а две — материнскую. Значит, каждая гамета несёт только одну копию данного гена, то есть может содержать лишь один аллель данного гена.

Это положение получило название принципа чистоты гамет.

Таким образом, цитологической основой закона расщепления является мейоз, гаплоидность и принцип чистоты гамет, а также случайное объединение наследственного материала в зиготе при оплодотворении.

//dic. academic. ru/dic. nsf/ecolog/3739/%D0%97%D0%90%D0%9A%D0%9E%D0%9D

//studfiles. net/preview/6378310/page:7/

//wiki. vladimir. i-edu. ru/index. php? title=%D0%93. %D0%9C%D0%B5%D0%BD%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D1%8C. %D0%97%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BD %D1%80%D0%B0%D1%81%D1%89%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F %D0%B8 %D0%B5%D0%B3%D0%BE %D1%86%D0%B8%D1%82%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5 %D0%BE%D1%81%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D1%8B

Источник: https://live-academy.ru/citologicheskie-osnovy-zakona-chistoty-gamet/

Законы Менделя кратко и понятно

Правила чистоты гамет

В этой статье кратко и понятно описываются три закона Менделя. Эти законы — основа всей генетики, создав их, Мендель фактически создал эту науку.

Здесь Вы найдёте определение каждого закона и узнаете немного нового о генетике и биологии в целом.

Перед началом чтения статьи стоит понимать, что генотип — это совокупность генов организма, а фенотип — его внешних признаков.

  • Кто такой Мендель и чем он занимался
  • Первый закон Менделя — закон единообразия гибридов первого поколения
  • Кодоминирование и неполное доминирование
  • Второй закон Менделя — закон расщепления
  • Закон чистоты гамет и его цитологическое обоснование
  • Третий закон Менделя — закон независимого наследования
  • Заключение

Кто такой Мендель и чем он занимался

Грегор Иоганн Мендель — известный австрийский биолог, родившийся в 1822 году в деревне Гинчице. Хорошо учился, но у семьи его были материальные трудности. Чтобы разобраться с ними, Иоганн Мендель в 1943 году решил стать монахом чешского монастыря в городе Брно и получил там имя Грегор.

Грегор Иоганн Мендель (1822 — 1884)

Позже изучал биологию в Венском университете, а затем решил преподавать физику и природоведение в Брно. Тогда же учёный заинтересовался ботаникой. Он проводил опыты по скрещиванию гороха. На основе результатов этих опытов учёный вывел три закона наследственности, которым и посвящена эта статья.

Опубликованные в работе «Опыты с гибридами растений» в 1866 году, эти законы не получили широкой огласки, и вскоре работа была забыта. О ней вспомнили лишь после смерти Менделя в 1884 году. Вам уже известно, сколько законов он вывел. Теперь пора перейти к рассмотрению каждого.

Первый закон Менделя — закон единообразия гибридов первого поколения

Рассмотрим опыт, проведённый Менделем. Он взял два вида гороха. Эти виды различали цветом цветков. У одного они были пурпурные, а у другого — белые.

Скрестив их, учёный увидел, что у всего потомства цветки пурпурные. А горох жёлтого и зелёного цвета дал полностью жёлтое потомство. Биолог повторял эксперимент ещё много раз, проверяя наследование разных признаков, однако результат всегда был один.

На основе этих опытов учёный вывел свой первый закон, вот его формулировка: все гибриды в первом поколении всегда наследуют лишь один признак от родителей.

Обозначим ген, отвечающий за пурпурные цветки, как A, а за белые— a. Генотип одного родителя — AA (пурпурные), а второго — aa (белые). От первого родителя будет унаследован ген A, а от второго — a. Значит, генотип потомства всегда будет Aa. Ген, обозначенный заглавной буквой, называется доминантным, а строчной — рецессивным.

Если в генотипе организма содержатся два доминантных или два рецессивных гена, то его называют гомозиготным, а организм, содержащий разные гены — гетерозиготным.

Если организм гетерозиготен, то рецессивный ген, обозначаемый прописной буквой, подавляется более сильным доминантным, в результате проявляется признак, за который отвечает доминантный.

Значит, горох с генотипом Aa будет обладать пурпурными цветками.

Скрещивание двух гетерозиготных организмов с разными признаками — это моногибридное скрещивание.

Кодоминирование и неполное доминирование

Бывает такое, что доминантный ген не может подавить рецессивный. И тогда в организме проявляются оба родительских признака.

Такое явление можно наблюдать на примере камелии. Если в генотипе этого растения один ген отвечает за красные лепестки, а другой — за белые, то половина лепестков камелии станут красными, а остальные — белыми.

Такое явление называют кодоминированием.

Неполное доминирование — похожее явление, при котором появляется третий признак, нечто среднее между тем, что было у родителей. Например, цветок ночная красавица с генотипом, содержащим и белые, и красные лепестки, окрашивается в розовый.

Второй закон Менделя — закон расщепления

Итак, мы помним, что при скрещивании двух гомозиготных организмов всё потомство примет лишь один признак. Но что, если взять из этого потомства два гетерозиготных организма и скрестить их? Будет ли потомство единообразным?

Вернёмся к гороху. Каждый родитель с равной вероятностью передаст либо ген A, либо ген a. Тогда потомство разделится следующим образом:

  • AA — пурпурные цветки (25%);
  • aa — белые цветки (25%);
  • Aa — пурпурные цветки (50%).

Видно, что организмов с пурпурными цветками в три раза больше. Это явление расщепления. В этом и заключается второй закон Грегора Менделя: при скрещивании гетерозиготных организмов потомство расщепляется в соотношении 3:1 по фенотипу и 1:2:1 по генотипу.

Впрочем, существуют так называемые летальные гены. При их наличии происходит отклонение от второго закона. Например, потомство жёлтых мышей расщепляется в соотношении 2:1.

То же происходит и с лисицами платинового цвета. Дело в том, что если в генотипе этих (и некоторых других) организмов оба гена доминантные, то они просто погибают. В результате доминантный ген может проявляться только если организм гетерозиотен.

Закон чистоты гамет и его цитологическое обоснование

Возьмём жёлтый горох и зелёный горох, ген жёлтого цвета — доминантный, а зелёного — рецессивный. В гибриде будут содержаться оба этих гена (хотя мы увидим лишь проявление доминантного).

Известно, что от родителя к потомству гены переносятся с помощью гамет. Гамета — это половая клетка. В генотипе гибрида имеется два гена, выходит, в каждой гамете — а их две — находилось по одному гену. Слившись, они образовали генотип гибрида.

Если во втором поколении проявился рецессивный признак, характерный одному из родительских организмов, значит, выполнялись следующие условия:

  • наследственные факторы гибридов не изменялись;
  • каждая гамета содержала в себе один ген.

Второй пункт — закон чистоты гамет. Конечно, гена не два, их больше. Существует понятие аллельных генов. Они отвечают за один и тот же признак. Зная это понятие, можно сформулировать закон так: в гамету проникает по одному, случайно выбранному, гену из аллели.

Цитологическая основа данного правила: клетки, в которых находятся содержащие пары аллелей хромосомы со всей генетической информацией, делятся и образуют клетки, в которых есть лишь по одной аллели — гаплоидные клетки. В данном случае это гаметы.

Третий закон Менделя — закон независимого наследования

Выполнение третьего закона возможно при дигибридном скрещивании, когда исследуется не один признак, а несколько. В случае с горохом это, например, цвет и гладкость семян.

Гены, отвечающие за цвет семян, обозначим как A (жёлтый) и a (зелёный); за гладкость — B (гладкие) и b (морщинистые). Попробуем провести дигибридное скрещивание организмов с разными признаками.

Первый закон не нарушается при таком скрещивании, то есть гибриды будут одинаковы и по генотипу (AaBb), и по фенотипу (с жёлтыми гладкими семенами).

Каким же будет расщепление во втором поколении? Чтобы это узнать, необходимо выяснить, какие гаметы могут выделить родительские организмы. Очевидно, это AB, Ab, aB и ab. После этого строится схема, называемая решёткой Пиннета.

По горизонтали перечисляются все гаметы, которые может выделить один организм, а по вертикали — другой. Внутри решётки записывается генотип организма, который появился бы при данных гаметах.

ABAbaBab
ABAABBAABbAaBBAaBb
AbAABbAAbbAaBbAabb
aBAaBBAaBbaaBBaaBb
abAaBbAabbaaBbaabb

Если изучить таблицу, можно прийти к выводу, что расщепление гибридов второго поколения по фенотипу происходит в соотношении 9:3:3:1. Это понял и Мендель, проведя несколько экспериментов.

Помимо этого он также пришёл к выводу, что то, какой из генов одной аллели (Aa) попадёт в гамету, не зависит от другой аллели (Bb), то есть существует только независимое наследование признаков. Это и есть его третий закон, называемый законом независимого наследования.

Заключение

Три закона Менделя — основные генетические законы. Благодаря тому, что один человек решил поэкспериментировать с горохом, биология получила новый раздел — генетику.

С её помощью учёные со всего мира научились множеству вещей, начиная предотвращением болезней, заканчивая генной инженерией. Генетика — это один из самых интересных и перспективных разделов биологии.

Источник: https://1001student.ru/biologiya/zakony-mendelya.html

Моногибридизм

Правила чистоты гамет

генетика моногибридизм гамета гибридологический

(Единообразие гибридов первого поколения). При скрещивании двух особей чистых линий одного вида, отличающихся по одному признаку, гибриды первого поколения по данному признаку будут единообразными.

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.

Схема моногибридного скрещивания: 1 – гомозиготные особи с доминантным признаком; 2 – гетерозиготные особи с доминантным или промежуточным признаком; 3 – гомозиготные особи с рецессивным признаком.

Правило чистоты гамет

Каждая гамета несет одну аллель одного гена.

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 несмешивания 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.

Второй закон Менделя. Анализ расщепления

(Закон расщепления). При скрещивании гибридов первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление: 75% особей с проявлением доминантного признака, и 25% особей с проявлением рецессивного признака (3:1).

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 признак у 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.

Статистический анализ расщепления.

Представим результаты опытов Менделя по моногибридному скрещиванию гороха в виде схемы. Из схемы видно, что в родительском поколении (Р) материнская и отцовская формы гомозиготны по исследуемому признаку, поэтому производят гаметы только с аллелем А или только с а.

При оплодотворении эти гаметы образуют зиготу, которая имеет оба аллеля Аа — доминантный и рецессивный.

В результате все гибриды F1 единообразны по конкретному признаку, поскольку доминантный аллель А подавляет действие рецессивного аллеля а. Во время образования гамет аллели А и а попадают в них по одному.

Следовательно, гибридные организмы способны производить гаметы двух типов, несущие аллели А и а, т. е. являются гетерозиготными.

При самоопылении в F2 получается расщепление по генотипу в отношении 1АА:2Аа:1аа, т. е.

одна четвертая часть гибридов гомозиготны по доминантным аллелям, половина — гетерозиготны и одна четвертая часть — гомозиготны по рецессивным аллелям.

Так как генотипам АА и Аа соответствует один и тот же фенотип — пурпурная окраска цветка, расщепление по фенотипу будет следующим; 3 пурпурных: 1 белый. Следовательно, расщепление по фенотипу не совпадает с расщеплением по генотипу.

Теперь легко объяснить, почему гомозиготные белоцветковые растения второго поколения с рецессивными аллелями аа при самоопылении в F3 дают только себе подобных.

Такие растения производят гаметы одного типа, и, как следствие, расщепления не наблюдается.

Ясно также, что среди пурпурноцветковых 1 /3 доминантных гомозигот (АА) также не будет давать расщепления, а 2/3 гетерозиготных растений (Аа) будут давать в F3 расщепление 3:1, как и у гибридов F2.

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.

< Предыдущая СОДЕРЖАНИЕ Следующая >

Перейти к загрузке файла

Решетка Пеннета – двухмерная таблица для определения сочетаемости аллелей, происходящих из генотипов родителей и соединяющихся при слиянии материнской и отцовской гамет. Предложена Р. Пеннетом в 1906 г.

Для получения всех возможных комбинаций гамет с целью последующего анализа как генотипов, так и фенотипов строят таблицу, в строках которой (по вертикали) обычно располагают все типы женских гамет с учетом их вероятностей, а в колонках (по горизонтали) все типы мужских гамет и их вероятности. На перекрестках строк и граф, перемножая вероятности гамет, записывают все генотипы и вероятности их появления.

Например: Р: АаВв х АаВв. С учетом всех типов гамет имеем:

Суммируя все одинаковые генотипы имеем расщепление:

1 : 2 : 1: 2 : 4 : 2 : 1 : 2 : 1

Дихотомическим методом

Используем расщепления 1:2:1 по генотипу в случае моногибридного скрещивания гетерозигот по гену А и по гену В.

Математическим методом

Математический или алгебраический метод является, безусловно, самым удобным.

При его использовании исходят из того, что вероятность появления любого генотипа при моногибридном скрещивании является произведением вероятностей образования гамет, участвующих в оплодотворении.

Это рассуждение справедливо для каждого гена при ди-, три-, либо полигибридном скрещивании, где мы будем, таким образом, иметь произведение вероятностей двух трех или n пар гамет соответственно типу скрещивания.

Справедлив и другой еще более простой вариант рассуждения: вероятность появления в полигибридном скрещивании любой комбинации всех генотипов равна произведению вероятностей генотипов по каждому из анализируемых генов.

Так, для получения результатов дигибридного анализирующего скрещивания Аавв х ааВв проведем сначала моногибридное анализирующее скрещивание по гену А, затем по гену В.

Перемножив полученный двучлен (по гену А) на двучлен (по гену В), получим результаты:

перемножим два двучлена и получим потомство:

ј АаВв + ј Аавв + ј ааВв + ј аавв.

Третий закон Менделя

(Закон независимого наследования). При скрещивании особей, отличающихся по двум и более альтернативным парам признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях.

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.

Page 3

При полигибридном скрещивании родительские организмы отличаются по нескольким признакам. Примером полигибридного скрещивания может служить дигибридное, при котором родительские организмы отличаются по двум признакам.

Мендель проверял закон независимого комбинирования на различных комбинациях пар признаков. Он подтвердил также этот закон, поставив опыт по скрещиванию растений, отличавшихся сразу по трем признакам. Такое скрещивание называется Тригибридным.

Например, скрещивание между двумя растениями гороха с разными признаками (желтый, гладкий, морщинистый, цветы пурпурные). Гибриды F1 будут тройными гетерозиготами или тригибридами. Вследствие доминантности семена у таких растений будут гладкими и желтыми, а цветы – пурпурными.

Если все гены передаются независимо, то в тригибридном растении образуется восемь типов гамет, причем все с равной вероятностью. В общем случае каждый новый ген увеличивает число типов различных гамет вдвое, а число генетических классов втрое.

Особь, гетерозиготная по n парам генов, может произвести 2n типов гамет и 3n различных генотипов. Число внешне различающихся классов равно числу различных типов гамет при наличии доминирования и числу различных генотипов в отсутствие доминирования.

Условия (физиологические) проявления законов Менделя

· скрещивания проводятся на диплоидном уровне;

· разные гены должны находиться в негомологичных хромосомах (отсутствие сцепления);

· изучаемые организмы не должны иметь нарушений процесса мейоза, а как результат, равновероятное образование гамет всех возможных типов;

· одновременное созревание мужских и женских половых клеток всех типов, обеспечивающее равновероятное их соединение при оплодотворении;

· отсутствие селективности при оплодотворении гаметами всех типов;

· равновероятная выживаемость мужских и женских гамет всех типов;

· отсутствие селективности в выживаемости зигот всех возможных генотипов;

· равновероятная выживаемость взрослых организмов;

· эксперименты должны проводиться в условиях, не препятствующих нормальному развитию изучаемых признаков;

· должно быть обеспечено получение сравнительно большого числа особей в эксперименте.

Список используемой литературы

Н.А. Лемеза Л.В.Камлюк Н.Д. Лисов “Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы” – Минск: Юнипресс, 2008. – 624с.

С.В. Копылова «Решение задач по генетике: Учебно-методическое пособие» – Нижний Новгород: Издательство Нижегородского госуниверситета, 2008.- 37с.

В.Н. Шахович «Биология: Учебное пособие» – Минск: Книжный дом, 2006. – 480 с.

М.С. Морозик «Методика решения генетических задач: Учебно-методическое пособие к практическим занятиям по курсу “Общая и экологическая генетика”» _ Мн.: МГЭУ имени А.Д. Сахарова. 2002. – 24 с.

http://www.licey.net/bio/genetics/glava1_2

http://www.timiryazea.3dn.ru/load/3-1-0-63

Источник: https://studbooks.net/820351/meditsina/monogibridizm

По закону
Добавить комментарий