Какая наука изучает наследование окраски цветка при скрещивании

Обновлено: 04.07.2024

151) Анализирующее скрещивание проводят с помощью:
1. чистой линии по рецессивному аллелю
2. гетерозигот
3. доминантной гомозиготы
4. зависит от количества признаков

152) Гомологичные хромосомы – это:
1. несут аллельные гены
2. одинаковые по весу
3. одинаковые по внешнему строению
4. хромосомы в паре
5. хромосомы соседних пар

153) В результате чего возникает множественный аллелизм:
1. мутаций
2. кроссинговера
3. независимого расхождения хромосом
4. независимого слияния гамет

154) Механизм индуцированного мутагенез-это возникновение новых:
1. мутаций
2. и то и другое
3. модификаций

155) Основное число хромосом (Х) – это:
1. гаплоидный набор дикого вида
2. гаплоидный набор хромосом получаемого полиплоида
3. диплоидный набор исходной формы
4. диплоидный набор получаемого полиплоида

156) Основные направления в биотехнологии:
1. генная инженерия
2. искусственный мутагенез
3. клеточная инженерия
4. микробиологический синтез

157) Через множественные аллели наследуются:
1. группы крови
2. возможности гистосовместимости
3. резус-фактор
4. структура гемоглобина

158) Ген в гетерозиготном состоянии проявляет проявляется сильнее, чем в доминантной гомозиготе:
1. сверхдоминирование
2. кодоминирование
3. неполное доминирование
4. плейотропия
5. полное доминирование

159) Ген в гетерозиготном состоянии проявляет свои свойства в половинном варианте, чем в гомозиготном:
1. неполное доминирование
2. кодоминирование
3. плейотропия
4. полное доминирование
5. сверхдоминирование

160) Модифицирующее действие генов:
1. действие одного гена может ослабляться действием другого
2. действие одного гена может усиливаться действием другого
3. оба гена не проявляют свое действие друг без друга
4. эффект одного гена исключает действие другого

161) Виды кроссинговера:
1. единичный
2. множественный
3. неполный
4. неравный
5. неэффективный
6. полный
7. равный
8. эффективный
9. частичный

162) Основное правило кроссинговера:
1. чем меньше расстояние между генами, тем меньше вероятность кроссинговера
2. частота кроссинговера не зависит от расстояния между генами
3. чем меньше расстояние между генами, тем больше вероятность кроссинговера

163) Транскрипция:
1. процесс считывания информации с ДНК на и-РНК
2. включение чужеродной ДНК в бактериальную клетку
3. процесс образования белка на рибосомах
4. способность вирусов захватывать и переносить участок ДНК из одной клетки в другую

164) Трансляция – это:
1. процесс образования белка на рибосомах
2. включение чужеродной ДНК в бактериальную клетку
3. процесс считывания информации с ДНК на и-РНК
4. способность вирусов захватывать и переносить участок ДНК из одной клетки в другую

166) Функции промотора:
1. место прикрепления РНК-полимеразы
2. определяет какая из цепей ДНК будет служить матрицей
3. место прикрепления и-РНК

167) Перечислите признаки с узкой нормой реакции:
1. группа крови
2. рн крови
3. вес
4. интеллект
5. количество эритроцитов в крови
6. рост
7. цвет глаз
8. цвет кожи

168) Классификация мутаций по своим последствиям:
1. вредные
2. летальные
3. нейтральные
4. полезные
5. сублетальные
6. генные
7. геномные
8. индуцированные
9. спонтанные
10. хромосомные

169) Полиплоидия – это:
1. увеличение числа хромосом кратное гаплоидному набору
2. увеличение числа отдельных хромосом
3. увеличение числа хромосом кратное диплоидному
4. увеличение числа хромосом не кратное гаплоидному набору

170) Гетероплоидия – это:
1. увеличение числа отдельных хромосом
2. увеличение числа хромосом не кратное гаплоидному набору
3. уменьшение числа отдельных хромосом
4. увеличение числа хромосом кратное гаплоидному набору
5. увеличение числа хромосом кратное диплоидному

171) Назовите примеры гетероплоидий у человека:
1. синдром Дауна -триплоидия
2. синдром Патау
3. синдром Шерешевского-Тернера
4. Филадельфийская болезнь
5. синдром кошачьего крика

172) Назовите примеры полиплоидий у человека:
1. тетраплоидия
2. триплоидия
3. Филадельфийская болезнь
4. синдром Дауна
5. синдром Патау
6. синдром Шерешевского-Тернера
7. синдром кошачьего крика

174) Фенокопии:
1. под влиянием факторов среды формируются признаки, копирующие другой генотип
2. фенокопии не наследуются
3. фенокопии наследуются
4. формирующие другой фенотип

175) Нуклеосомная нить – элементарная структура хромосомы эукариот состоит из:
1. гистоновых белков и ДНК
2. жиров и ДНК
3. углеводов и ДНК

176) Репликация ДНК происходит:
1. в синтетическом периоде интерфазы
2. в митозе
3. в постсинтетическом периоде интерфазы
4. в пресинтетическом периоде интерфазы

177) Диапазон проявления модификационной изменчивости обусловлен:
1. нормой реакции
2. средой
3. фенотипом

178) Хромосомные абберации вызываются:
1. делецией участка плеч хромосом
2. дупликацией
3. инверсией
4. транслокацией
5. вставкой нуклеотидов

179) ДНК клеток эукариот находится:
1. в ядре, пластидах, митохондриях
2. в ядре, митохондриях, комплексе Гольджи
3. только в ядре

180) Функции хромосом:
1. являются носителем наследственной информации
2. отвечают за синтез белка
3. отвечают за синтез липидов

181) Генные мутации вызываются:
1. вставкой пар оснований
2. выпадением пар оснований
3. заменой пар оснований
4. перестановкой положения пар оснований
5. транслокацией пар оснований

182) Рост человека:
1. зависит от условий среды
2. имеет различную скорость на всех этапах онтогенеза
3. контролируется несколькими парами неаллельных генов
4. имеет одинаковую скорость на всех этапах онтогенеза
5. не имеет наследственной природы

183) Сцеплено с полом наследуются признаки, гены которых локализованы:
1. в У-хромосоме
2. в Х-хромосоме
3. в аутосоме

184) Независимое наследование двух и более признаков и их комбинирование проявляется:
1. в третьем законе Менделя
2. при полигенном наследовании
3. при сцепленном наследовании

185) Гены локализованные в одной хромосоме наследуются:
1. сцеплено
2. независимо
3. сцеплено с полом

186) К генотипической изменчивости относят:
1. появление коротконогих овец в одном стаде
2. изменение окраски шерсти у зайца зимой
3. различие в форме надводных и подводных листьев у водного лютика
4. различия в размерах и форме листьев у растений разных видов

187) Мул получен в результате:
1. отдаленной гибридизации
2. внутривидовой гибридизации
3. массового отбора
4. полиплоидии

188) Закон сцепленного наследования признаков сформулировал:
1. Морган
2. Вавилов
3. Вирхов
4. Мендель

189) Потомство от скрещивания двух чистых линий гороха с гладкими и морщинистыми семенами имеет гладкие семена, так наблюдается:
1. полное доминирование
2. промежуточное наследование
3. расщепление признаков
4. сцепленное наследование генов

190) При скрещивании двух пород кур с белым оперением появление в F1 только белых цыплят, а в F2 – двух фенотипических классов в соотношении 13:3 является результатом взаимодействия: -аллельных генов по типу полимерии
1. неаллельных генов по типу эпистаза
2. аллельных генов по типу кодоминирования
3. неаллельных генов по типу комплементарности

191) При скрещивании двух серых кроликов появление в F2 серых, черных и белых кроликов в соотношении 9:3:4 является результатом взаимодействия:
1. неаллельных генов по типу комплементарности
2. аллельных генов по типу кодоминирования
3. аллельных генов по типу полимерии
4. неаллельных генов по типу эпистаза

192) Определите соотношение расщепления признаков по фенотипу у потомства, полученного от скрещивания дигетерозиготных растений у гороха:
1. 9:3:3:1
2. 1:1
3. 1:2:1
4. 1:2:2:1

193) В процессе трансляции участвовало 30 молекул т-РНК. Число аминокислот, входящих в состав синтезируемого белка соответствует:
1. 90
2. 15
3. 10
4. 30

194) Мутационная изменчивость, в отличие от модификационной:
1. передается по наследству
2. не связана и изменениями хромосом
3. носит массовый характер
4. носит обратимый характер

195) Получение высокоурожайных полиплоидных растений занимается наука:
1. селекция
2. ботаника
3. генетика
4. физиология

196) Парные гены, определяющие окраску лепестков ночной красавицы, расположенные в гомологичных хромосомах, называют:
1. аллельными
2. доминантными
3. рецессивными
4. сцепленными

197) К какой изменчивости можно отнести появление густого подшерстка у млекопитающих:
1. модификационной
2. генотипической
3. комбинативной
4. мутационной

198) Количество групп сцепления генов в хромосомах организмов зависит от числа:
1. пар гомологичных хромосом
2. аллельных генов
3. доминантных генов
4. молекул ДНК в ядре

199) Какая последовательность правильно отражает путь реализации генетической информации:
1. ген > незрелая и-РНК > процессинг > зрелая и-РНК >белок > признак
2. ген > и-РНК > белок > признак
3. ген >признак >и-РНК > белок
4. признак >белок >ген >и-РНК > ДНК

200) Положение о том, что каждая гамета получает лишь один ген из аллельной пары, является подтверждением:
1. гипотезы чистоты гамет
2. закона независимого наследования
3. неполного доминирования
4. промежуточного наследования

Желтую горошину – в горшок, зеленую – в плетеную миску, снова желтую – в горшок. Нет, это не Золушка по заданию мачехи перебирает семена, чтобы, окончив работу, пойти на бал. Это монах и ученый Грегор Мендель в саду Августинского монастыря в чешском городе Брно собирает урожай с выращенных особым способом гороховых кустов, чтобы определить, как наследуется цвет у гороха.

Попытки скрещивать растения и изучать полученное потомство предпринимались исследователями и раньше. Но определенные выводы ученые сделать не смогли из-за большого разнообразия признаков среди потомков. И, поскольку, основы гибридологического анализа отсутствовали, а статистику для исследования наследственности никто не применял, ни один из исследователей не смог определить точные формулы наследования.

Для своих опытов Мендель выбрал горох не случайно:

Это неприхотливое растение легко выращивать, и в условиях теплой погоды в Чехии за один год можно получить несколько поколений.
Потомство одного семени довольно многочисленно: вспомните, сколько стручков на растении, выросшем из одной горошины.
Сорта гороха разнообразны в своих фенотипических проявлениях, а отличительные признаки наследуются.
Горох — самоопыляющееся растение. Это значит, что опыление происходит внутри одного цветка. Пыльца с другого растения в дикой природе попасть в другой цветок не может, поскольку органы размножения гороха защищены от проникновения пыльцы с других растений.
И вместе с тем, у исследователя есть возможность после удаления тычинок материнского растения искусственно перенести пыльцу с другого растения с помощью инструментов для получения растений-гибридов.
Гибриды, полученные в результате искусственного оплодотворения, способны давать свое потомство, что важно для прослеживания наследования признаков в поколениях.

Для того, чтобы оценить масштабы проделанной ученым работы, представьте, что на всех семеноводческих хозяйствах Чехии ученый заказал сорта выращиваемого там гороха. В результате ему прислали 34 образца, из которых для исследований он отобрал 22 варианта.

Исследуемый Менделем горох отличался по следующим признакам:

цвет семян (желтый или зеленый);
вид кожуры семян (гладкая или сморщенная);
высота стебля (высокое растение или низкое);
оттенок цветков (белые или розовые);
форма бобов (простые или членистые);
расположение цветов (верхушечные или пазушные).

Биология. Общая биология. 10-11 класс. Базовый уровень. Рабочая тетрадь. С тестовыми заданиями ЕГЭ. Вертикаль. ФГОС

Тетрадь содержит различные репродуктивные и творческие вопросы и задания, в том числе в виде лабораторных работ, познавательных задач, таблиц, схем и рисунков. В тетрадь включены также тестовые задания, которые помогут ученикам подготовиться к успешной сдаче ЕГЭ. Специальными знаками отмечены задания, направленные на формирование метапредметных умений (планировать деятельность, выделять различные признаки, сравнивать, классифицировать и др.) и личностных качеств учеников.

В своих опытах Мендель учел ошибки предшественников, которые пытались сравнивать растения одновременно по разным признакам и потерпели фиаско.

Исследователь решил начать с изучения наследования лишь одного признака — цвета горошин. Именно благодаря тому, что ученый сознательно сузил задачу, его ждал успех и он смог четко установить определенные закономерности наследования.

Мендель вручную оплодотворил растения, семена которых имели желтый цвет кожуры, пыльцой с растений с зеленой кожурой. Когда ученый собрал урожай высаженных растений, то обнаружил, что кожура у всех потомков желтая.

Повторив эксперименты с морщинистыми и гладкими горошинами, с кустами гороха разной высоты, растениями с разной окраской цветков и стручков и т.д., Мендель отметил, что все потомки в первом поколении унаследовали признак одного из родительских организмов, т.е. по фенотипу не отличаются друг от друга.

Ведущее свойство, характерное для всех семян, полученных в первом поколении, Мендель обозначил как доминантное. Свойство другого родителя, которое не проявилось у гибридов первого поколения, ученый определил как рецессивное. Закономерность получила название первого закона Менделя, или закона единообразия гибридов I-го поколения, или закона доминирования.

Все выращенные образцы нужно было собрать, сосчитать и выделить определенные закономерности. Одним из первых Мендель использовал и применил конкретные количественные методы для обработки данных. Зная о теории вероятности, он понимал необходимость исследования большого числа семян гороха, полученных в результате скрещиваний, чтобы избежать статистической ошибки из-за случайных отклонений.

Для выведения законов наследования Мендель изучил более двадцати тысяч семян — гибридов второго поколения. Согласитесь, для обычного монаха, который жил в конце XIX века, без доступа к современным исследовательским инструментам, с лупой и микроскопом, в перерывах между молитвами и проповедями — это ли не подвиг!

Горох – самоопыляющееся растение, поэтому в следующем поколении ученый предоставил работу по опылению матушке-природе, чем облегчил себе задачу исследовательскую, но не статистическую. Учитывая, что способ размножения гороха – половой, неопыленные цветки просто-напросто не дадут потомство, и случайные отклонения не искажали итоги экспериментов с растениями.

Мендель продолжил опыты с одинаково желтыми гибридами первого поколения. И для исследователя было большим сюрпризом увидеть примерно треть зеленых горошин в корзинке семян с новым урожаем.

Когда ученый проанализировал результаты экспериментов с гибридами второго поколения, он увидел следующую закономерность: гибриды разделились на два различных по внешнему виду, т.е. фенотипу, класса. Бо´льшая часть унаследовала доминантные признаки, меньшая — рецессивные.

Далее ученый начал проводить опыты с растениями, у которых отличались две пары признаков, и использовал гомозиготные семена гороха, отличающиеся цветом и формой семян. Такой тип скрещивания ученый назвал дигибридным. Для определения гомозиготности растений он использовал анализирующее скрещивание

У потомков во втором поколении треть горошин имеет проявления доминантного фенотипа, однако при этом отличается по генотипу (Аа и АА). И чтобы определить генотип, Мендель использовал семена с проявлениями рецессивного признака. Поскольку рецессивные свойства проявляются только в гомозиготном состоянии генов (аа), потомки, в зависимости от генотипа исходной особи, будут иметь единый фенотип, если родительская особь гомозиготна, согласно 1 закону Менделя, либо произойдет расщепление в соотношении 1:1.

В результате искусственного опыления гладких (B) и желтых (A) растений с морщинистыми (b) и зелеными(a), в первом поколении все растения дали потомство с желтыми гладкими горошинами, что подтвердило первый закон Менделя о единообразии гибридов первого поколения при дигибридном скрещивании.

Замеченные Менделем закономерности о наследовании генов подтвердились при анализе итогов экспериментов со всеми семью парами признаков. В ходе анализа результатов ученый пришел к выводу об универсальности закономерностей наследования и вывел Третий закон Менделя, или закон независимого распределения признаков.

Под этим подразумевается, что каждый ген одной аллельной пары может оказаться в гамете с любым другим геном из другой аллельной пары. В опытах по скрещиванию организмов с гомозиготным набором генов, при анализе по двум и более парам отличающихся качеств, у гибридов в третьем поколении (получены при скрещивании гибридов второго поколения) наблюдается независимое комбинирование свойств и кодирующих их генов разных аллельных пар.

Опыты ученого, проведенные с тысячами гороховых зерен в монастырском саду, и тщательная статистическая работа по анализу признаков, проявившихся у потомков, позволили ученому доложить на заседании Общества естествоиспытателей в г. Брно в 1865 году о своих выводах.

Мендель утверждал, что:

Из-за неудачи с другими растениями и пчелами сам Мендель разочаровался в своем открытии. А с 1868 года, после того, как получил сан аббата монастыря, биологией больше не занимался.

И только в начале XX века, благодаря пересмотру законов Менделя, генетика смогла сделать огромный шаг вперед.

Генетика - наука о наследственности и изменчивости. Основные генетические термины и понятия. Первый закон Менделя

· Обуч. В ходе урока ознакомить учащихся с основными терминами, встречающимися в ходе всей темы, а так же дать понятие первого закона Менделя, с историей возникновения генетики как науки, с гибридологическим методом исследования.

· Развив. Научить школьников правильно раскрывать сущность основных понятий генетики, сравнивать их друг с другом.

· Воспит. Сформировать у учащихся убежденность в том, что знание основных понятий генетики необходимо для понимания важных биологических закономерностей.

Орг. момент. План урока.

Однако официальной датой возникновения генетики считается 1900 г., когда ученые разных стран Фриз, Корренс и Чермак независимо друг от друга открыли законы генетики, совершив это повторно.

Понимание проблем современной генетики невозможно без знания терминологии этой науки. Поэтому знакомство с новой наукой мы начнем с обзора основных терминов и понятий.

1. Процессы наследственности и изменчивости — идут параллельно, иногда противоположно друг другу, это два тесно взаимосвязанных процесса. Науку, изучающую наследственность и изменчивость организмов, называют генетикой. Этот термин ввел английский биолог У. Бэтсон в 1906 году.

2. В трудах ученых древних веков — Демокрита, Гиппократа, Платона, Аристотеля встречаются первичные понятия (сведения) о наследственности.

3. На взгляд Аристотеля изменчивость не связана с наследственностью. Она (наследственность) не собирается со всех участков тела (организма), а наоборот для ее сбора существуют определенные питательные вещества.

Затем была теория пангенеза Ч. Дарвина. По данной теории организмы животных и растений выделяют со всех клеток мелкие частицы — геммулы. Они попадают в половые органы т. о. идет передача наследственности и изменчивости. Геммы могут быть в "дремлющем состоянии” и могут выделиться через несколько поколений. В связи с чем в потомстве проявляются известные качества предков.

5. В 80 годах 19 века теорию "пангенезиса” А. Венсман отмечал, что наследственные признаки встречаются в половых клетках. Определенная роль в развитии генетики, как части биологической науки принадлежит важнейшим научным открытием второй половины 19 века.

6. В 1865 году увидела свет работа чешского ученого Г. Менделя "Опыты над гибридами растений”. Он выявил в результате опытов важнейшие закономерности наследственности.

7. Гендель является основоположником науки генетики. Однако она (работа) оставалась неизвестной для многих биологов, в том числе и для Дарвина в течении долгих 35 лет начиная с 1865 года.

8. Только в 1900 году закономерности наследственности Г. Менделя были оценены по достоинству.

9. Независимо друг от друга трое ученых разных стран: Голландия Г. де Фриз, немецкий ученый К. Корренс и австрийский генетик Э. Чермак-Зейзенегг проводя исследования с различными объектами, в результате подтвердили правильность законов Менделя.

10. В 1909 годы английский биолог У. Бетсон опубликовал научные доказательства о наследование у организмов растений и животных около 100 признаков, в соответствии с законами наследственности Менделя. Учение Менделя заняло прочное место.

11. 1909 году датский ученый В. Йоганнсен ввел такие важные понятия как ген (греч. " dencos ”- рожденный), генотип, фенотип.

12. В 1901 г голландский ученый-ботаник X. де Фриз, создал мутационную теорию, которая подтвердила об изменениях наследственных свойств. Она (мут. теория) заняла особое место в развитии науки генетики.

13. Решающий момент в истории генетики связан с американским генетиком и эмбриологом Т. Морганом и его школой, создавших хромосомную теорию наследственности. Т. Морган и его ученики в результате экспериментов с плодовой мушкой дрозофилой открыли множество закономерностей наследования.

14. Большой вклад в развитие учения наследственной изменчивости внес русский ученый Н. И. Вавилов, он в 1920 году сформулировал закон гомологических рядов наследственной изменчивости. Этот закон доказывает о сходстве наследственных признаков у близко родственных растений и их видов.

15. Новшеством внедренным в науку явился метод радиоактивного облучения низших грибов — доказательства образования мутации, сделанные в 1927 году русскими учеными Г. А. Надсоном и Т. С. Филиповым.

16. Большое значение в развитии генетических теорий имели эксперименты и теоретические работы русских биологов А. С. Серебревского и Дубинина.

17. Особое место в развитии популяционной и эволюционной генетики принадлежит русскому генетику С. С. Четверикову.

18. История развития генетики делится на три периода. Два из них приходятся на 1865-1953 годы, который охватывает век классической генетики. Третий период развития генетики начинается с 1953 года. Это время заложение основ молекулярной генетики, в результате точного использования научных методов исследования химии, физике, математике, кибернетике электронного микроскопа и рентгеноструктурного анализа.

19. В 1944 году американский микробиолог и генетик О. Эври доказал, что ДНК носительница наследственных свойств.

20. В 1953 году американский биохимик и генетик Дж. Уотсон и английский биофизик Ф. Криг создали (предложили) молекулярное строение ДНК.

21. В настоящее время учение о наследственных признаках и свойств, исследования по всем направлениям идут на молекулярном уровне. Например, широкое изучение проблем синтеза органических веществ, расщепление самотических клеток, рекомбинация (обмен) генетического материала, репарация (восстановление) гена, синтез искусственных полипептидов, генная инженерия.

22. Особое место занимает вклад в развитие генетики и селекции работа Казахстанских ученых. Отдаленная гибридизация, мутагенез, полиплоидия, гетерозис и др. проблемы охвачены в результате проведения генетических исследований. Большая роль принадлежит К. Мынбаеву, А. Таббасову, Н. Л. Удольской и др. в получении высокоурожайных гибридов и сортов пшеницы, ячменя, коксагиза (каучука) кукурузы, сахарной свеклы в результате межвидового скрещивания зерновых и технических семенных.

23. Известный вклад в развитие генетики микроорганизмов внесли М. X. Шыгаева, Н. Б. Ахматуллина.

24. Н. С. Бутарин, А. Е. Есенжолов, А. Жадеркин методом отдаленного скрещивания получили потомство барана — архаро-мариноса.

25. М. А. Ермеков, А. Е. Еламанов, В. А. Бальмонт вывели редкие пароды: казахстанской белоголовой коровы, Алатауской коровы, Костанайской лошади и др.

26. Впервые, в Казахстане под руководством М. А. Айтхожина были проведены множество исследовательских работ по молекулярной биологии и генной инженерии, внесены в науку достижения (новшества). В республике в последнее время проводятся очень ответственные научно-исследовательские работы по важным генетическим вопросам (проблемам) затрагивающие молекулярную генетику, экологическую генетику и радиационную генетику.

Аллельные гены - Это пара генов, определяющих контрастные (аллельные) признаки организма. Каждый ген этой пары называется Аллелью. Аллельные гены расположены в одних и тех же участках гомологичных (парных) хромосом.

Альтернативные признаки — это взаимоисключающие признаки (например, желтые и зеленые семена гороха). Часто один из альтернативных признаков являются доминантными, а другой - рецессивным.

Доминантный признак - это признак, проявляющийся у гибридов первого поколения при скрещивании представителей чистых линий. Например, у гороха доминантными признаками являются желтая окраска семян, гладкая поверхность семян, пурпурная окраска цветков.

Рецессивный Признак - не проявляется у гибридов первого поколения при скрещивании представителей чистых линий. К рецессивным признакам, например, относятся белые цветки, зеленые и морщинистые семена у гороха.

Гомозигота - клетка или организм, содержащие одинаковые аллели одного и того же гена (АА или аа).

Гетерозигота — клетка или организм, содержащие разные аллели одного и того же гена (Аа).

Генотип — совокупность всех генов организма (которую организм получает от родителей).

Фенотип - совокупность внешних и внутренних признаков организма. В генетической практике часто используются моногибридное, дигибридное и полигибридное скрещивание. Моногибридное скрещивание - это скрещивание форм, отличающихся друг от друга по одной паре изучаемых контрастных признаков, которые передаются по наследству.

Дигибридное скрещивание - это скрещивание форм, отличающихся друг от друга по двум парам изучаемых альтернативных признаков. Такими парами, например, могут являться: желтая и зеленая окраска семян; гладкая и морщинистая форма семян.

Полигибридное скрещивание — это сложное скрещивание, при котором родительские организмы отличаются по трем, четырем и более парам контрастных (аллельных) признаков. Так, например одно растение гороха может иметь белые цветки, желтые гладкие семена и отличатся низкорослостью. Другое, может иметь красные цветки, зеленые морщинистые семена и быть высокорослыми. Следовательно, скрещивание этих растений будет тетрагибридным (по четырем признакам).

Этих понятий достаточно для разговора об основных законах генетики.

Наследственность и изменчивость два противоположных и взаимосвязанных свойств организма.

Различие между особями одного вида зависят от изменений материальных основ наследственности организма. Изменчивость так же определяется и внешними условиями, (рис. 101).

После открытия генетики в 1865 г. и позднее в 1900 г. рядом ученых.

Мендель проводил опыты на горохе. Много разных сортов отличающихся друг от друга хорошо выраженными признаками:

· высокий и низкий стебель;

· желтые и зеленые семена;

· гладкие и морщинистые семена.

Хорошо происходит самоопыление и перекрестное опыление Мендель применил гибридологический метод исследования (скрещивание по определенным признакам родительских форм). Выделяя новую форму, он прослеживал их появление в последующих поколениях. Характерной особенностью его работы был четкий количественный подсчет появляющихся признаков.

Анализ закономерностей наследственности Мендель начал с моногибридного скрещивания (скрещивание родительских форм, наследственно различающихся лишь по одной паре признаков).

Каждый признак Мендель обозначил символом, используя для этого самое простое буквы латинского алфавита. В своих опытах он заметил преобладание одного признака над другим. Этот признак, проявляющийся в потомстве Мендель назвал доминантным и обозначал с заглавной буквой (А, В, С, D . )

Скрытый признак, но проявляющийся в следующих поколениях, Мендель назвал рецессивным и обозначил маленькой буквой (а, в, с, d ).

Каждый признак в растении состоит из пары называется аллелью (АА, Аа).

В таком случае можно в виде символов записать данные растения:

А - пурпурную окраску цвета, или же желтую окраску семян гороха;

а - белую окраска цветков гороха, зеленую окраску плода гороха буквой.

Следующий ген (это следующий признак — другим буквенным обозначением):

· Родительские формы - Р

· Гибриды первого поколения – F 1

· Гибриды второго поколения - F 2

При написании схемы скрещивания на первое место ставят материнский организм, а на второе - отцовский.

Единообразие гибридов первого поколения.

Если скрестить растение гороха с желтыми и зелеными семенами, то в результате этого скрещивания в F 1 все семена будут желтыми. Противоположный признак как бы выпадает (это и есть единообразие гибридов первого поколения).

(В -доминантный признак, в - рецессивный признак).

Первый закон Менделя.

В потомстве от первого поколения гибридов наблюдается расщепление в определенных численных соотношениях. Желтых семян оказывается в три раза больше чем зеленых. Соотношение семян гороха равно 3:1 (рис. 102 стр. 208).

Пурпурная окраска семян доминирует над белой.

Гладкая форма семян доминирует над морщинистой (рецессивной).

Рецессивный признак семян в первом поколении гибридов не выявляется, и только при последующем расщеплении вновь могут появиться рецессивные признаки.

Такие особи которые не обнаруживают в потомстве расщепления и сохраняют свои признаки называются – ГОМОЗИГОТНЫМИ.

Особи, у которых обнаруживаются расщепления называются - ГЕТЕРОЗИГОТНЫМИ.

Промежуточный характер наследования.

В редких случаях встречается промежуточный характер наследования признаков. При скрещивании белого и красного цветков в первом поколении появляются розовые цветки.

А при скрещивании гибридов между собой происходит расщепление (1:2:1).

1 часть - составить структурно-логическую схему на понятия.

2 часть РТ стр. 66 № 139, 140.

1. При скрещивании число породных белых кур между собой их цыплята будут белыми. А при скрещивании черных кур — черные цыплята. Если скрещивать кур с белой окраской с курами черной окраски, то образуются пестрые цыплята. Какие будут цыплята при скрещивании белого петуха с пестрой курицей? Какое будет потомство при скрещивании двух пестрых кур? (особей).

2. При скрещивании растений, имеющего черные семена с бело-семянным, получены только черные семена. Какую окраску семян будет иметь потомство от скрещивания двух таких черносемянных особей F 1 между собой?

¨ 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;

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:

© 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;

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.

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.

Читайте также: