<<
>>

Генетика. Задачи генетики. Гибридологический метод Г. Менделя. Моногибридное скрещивание. Доминантные и рецессивные признаки. Аллельные гены. Фенотип и генотип. Гомозигота и гетерозигота. Наследование при неполном доминировани

Генетика изучает закономерности наследственной изменчивости и материальные основы наследственности. Основателем генетики был Г. Мендель, который разработал гибридологический метод.

О резуль­татах своей работы он сообщил в 1865 г., но признание новый метод изучения наследственности получил гораздо позднее — в 1900 г., ко­гда Гуго де Фриз, К. Корренс и Е. Чермак независимо друг от друга заново воспроизвели основные закономерности, описанные Г. Менде­лем. Особенности метода Менделя состояли в следующем:

1. Для скрещивания Мендель брал растения, которые отличались по нескольким парам контрастных (альтернативных) признаков (на­пример, цветки у одного растения были белые, у другого — пурпурные; цвет семядолей у одного растения был желтый, у дру­гого — зеленый). В каждом поколении Мендель вел учет отдель­но по каждой паре альтернативных признаков, независимо от дру­гих пар признаков.

2. Мендель вел количественный учет гибридных растений, которые различались по отдельным признакам в ряду поколений.

3.

Ученый применил индивидуальный анализ потомства от каждого растения в ряду поколений. Кроме того, очень удачным оказался выбор объекта исследования — гороха (Pisum sativum). Горох — самоопыляющееся растение, то есть цветки гороха защищены от попадания посторонней пыльцы; горох имеет несколько пар хо­рошо выраженных альтернативных признаков (всего Мендель изучил наследование у гороха семи пар признаков).

Мендель начал свои исследования с моногибридного скрещива­ния, при котором родительские формы растений отличались только по одной паре альтернативных признаков (например, у материнского растения семядоли были желтого цвета, а у отцовского — зеленого). Перед скрещиванием таких форм необходимо было убедиться в том, что избранные признаки являются постоянными (константными) в ряду поколений, то есть при самоопылении такой признак стойко на­следуется.

Родительские формы, взятые для скрещивания, обозначают буквой Р (первая буква латинского слова родители — parenta), а пер­вое гибридное поколение — буквой Fi (первая буква латинского сло­ва дети — filii). От скрещивания растений, отличавшихся по цвету семядолей (желтые и зеленые), Мендель в Fi получил гибриды с се­менами только желтой окраски. Таким образом, в Fi из пары альтер­нативных признаков развился только один; второй признак (зеленый цвет семядолей) не проявился. Такое явление преобладания у гибри­дов Fi признака одного из родителей Г. Мендель назвал доминирова­нием, а проявившийся признак — доминантным (преобладающим); противоположный признак был назван рецессивным (подавленным).

Позднее явление доминирования было названо 1-м законом Мен­деля, или правилом единообразия гибридов первого поколения, так как все особи в F i имеют одинаковое проявление признака.

Если гибриду F1 предоставить возможность для самоопыления, то в F2 появляются растения с признаками обеих родительских форм, при­чем эти признаки распределяются в строгом количественном соотно­шении: отношение числа растений с доминантным признаком (в нашем примере — с желтым цветом семян) к числу растений с рецессивным признаком (зеленым цветом семян) окажется равным 3:1. Таким обра­зом, рецессивный признак у гибрида Fi не исчез, а был только подавлен и проявился в F2. При дальнейшем самоопылении растения с рецессив­ным признаком, составляющие 1/4 часть от всех растений F2, в после­дующих поколениях будут давать такие же растения. А среди 3/4 рас- 448

тений р2 с доминантным признаком 2/4 окажутся гибридными (при са­моопылении они дадут в Р3 расщепление в отношении 3:1), а 1/4 часть останется константной, то есть во всех последующих поколе­ниях будет иметь место доминантный признак. Таким образом, потом­ки гибридов Р] по данному наследственному признаку расщепляются в отношении 1:2:1. Для того чтобы сделать такой вывод, Мендель про­анализировал наследование данного признака у очень большого числа растений гороха.

В ?2 им было получено 8023 семени, из которых 6022 оказались желтого, а 2001 — зеленого цвета, то есть отношение было очень близким к рассчитанному теоретически. Мендель подчеркивал, что эти отношения отражают лишь средние величины, то есть имеют статистический характер. При малом числе растений такие отношения могут не соблюдаться из-за случайных причин.

Гуго де Фриз в 1900 г. предложил назвать явление расщепления признаков в Гг в отношении 3:1 законом расщепления; позднее он был назван 2-м законом Менделя.

Из результатов опытов Г. Менделя следует, что в Рг надо разли­чать расщепление по внешнему проявлению признака в отношении 3:1 и расщепление по наследственным «задаткам» в отношении 1:2:1. Первый вид расщепления — это расщепление по фенотипу, а вто­рой —- по генотипу. Эти термины были введены в 1903 г. В. Иогансе- ном. Фенотипом называют совокупность всех признаков организма (как внешних, так и внутренних), а генотипом — совокупность всех генов организма. Это целостная система взаимодействующих генов, которая возникла в процессе эволюции вида. Половые клетки (гаме­ты) несут в себе не сами признаки и свойства организма, а только их задатки — гены, которые представляют собой участки молекулы ДНК. Каждый ген определяет лишь возможность развития того или иного признака. У организмов одного вида каждый ген расположен в одном и том же месте строго определенной хромосомы — локусе ге­на. В гаплоидном наборе хромосом есть только один ген, отвечающий за развитие данного признака, а в диплоидном наборе имеются две гомологичные хромосомы, а значит, и два гена, определяющие развитие данного признака. Такие гены называют аллельными (гр. аллелон — взаимно). Это понятие также было введено В. Иогансе- ном, и с тех пор стали использовать термины «доминантный» и «ре­цессивный» аллель, обозначающие альтернативные состояния одного и того же гена. Доминантный аллель принято обозначать заглавной буквой латинского алфавита (например, А), а рецессивный — строч­ной буквой (а).

В этом случае генотип доминантной формы обознача­ется как АА, а рецессивной формы — как аа; гибрид F1 — как Аа. По­томки гибридов Fi дадут расщепление в F2 в отношении: 1АА:2Аа:1аа. Константные формы АА и аа называют гомозиготными, так как они не дают расщепления в последующих поколениях, а фор­мы Аа, дающие расщепление, — гетерозиготными.

Для объяснения явления расщепления была сформулирована ги­потеза «чистоты гамет». Мендель писал, что гаметы несут в себе на­следственные факторы (по современным представлениям, гены), ко­торые определяют развитие признака. Каждая особь содержит два фактора, определяющих развитие одного признака: один из них был получен от отца, а другой — от матери. Гаметы имеют по одному та­кому фактору из каждой пары, то есть они «чисты». В настоящее вре­мя эта гипотеза формулируется так: при образовании гамет в каждую из них попадает только один ген из аллельной пары.

Современная формулировка 1-го и 2-го законов Менделя выгля­дит таким образом: при скрещивании двух гомозиготных организмов, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных призна­ков, все первое поколение гибридов окажется единообразным и будет нести признаки одного из родителей (1-й закон). При скрещивании двух гибридов Fi в F2 наблюдается расщепление по фенотипу в отно­шении 3:1, а по генотипу — в отношении 1:2:1 (2-й закон). Закон до­минирования нельзя считать всеобщим, так как во многих случаях в природе наблюдается неполное доминирование. При неполном доми­нировании гибрид F] не воспроизводит полностью ни одного из роди­тельских признаков, то есть выраженность признака оказывается промежуточной между доминантным и рецессивным признаками. Так, например, у гибридов ночной красавицы (Mirabilis jalapa), полученных при скрещивании растений с красными и белыми цвет­ками, окраска цветка оказывается розовой (генотип Аа). В результате самоопыления в F2 получается расщепление по фенотипу в отноше­нии 1:2:1, а не 3:1, как это было бы при полном доминировании. Таким образом, в данном случае в F2 расщепление по фенотипу сов­падает с расщеплением по генотипу. Гибридность при неполном до­минировании является источником изменчивости. Неполное домини­рование имеется у растения львиный зев (окраска лепестков цветка), у кур (окраска оперения), у крупного рогатого скота (окраска шерсти) и др.

<< | >>
Источник: Каменский А. А.. ЕГЭ 100 баллов. Биология. Самостоятельная подготовка к ЕГЭ. / А. А. Каменский, Н. А. Соколова, А. С. Маклакова, Н. Ю. Сарычева, Н. А. Богданов. —М. : Издательство «УЧПЕДГИЗ»,2018. — 512 с. (Серия «ЕГЭ. 100 Баллов»). 2018

Еще по теме Генетика. Задачи генетики. Гибридологический метод Г. Менделя. Моногибридное скрещивание. Доминантные и рецессивные признаки. Аллельные гены. Фенотип и генотип. Гомозигота и гетерозигота. Наследование при неполном доминировани:

  1. Молекулярная генетика артериальной гипертензии при сахарном диабете
  2. Молекулярная генетика артериальной гипертензии при сахарном диабете
  3. Розділ 5. РЕПРОДУКТИВНА ГЕНЕТИКА, ЕМБРІОЛОГІЯ ТА ТЕРАТОЛОГІЯ
  4. Реферат. Генетика: современный подход2001, 2001
  5. Сазанов А. А.. Основы генетики: учеб, пособие / А.А. Сазанов. - СПб.: ЛГУ им. А.С. Пушкина,2012. -240 с., 2012
  6. Признаки, используемые при спортивной ориентации и отбор
  7. Москалев А. А.. Старение и гены. — СПб.: Наука,2008. — 358 с., 2008
  8. Гены адренергических рецепторов
  9. Диагностика туберкулёза. Применение иммунологических методов для решения клинических задач диагностики туберкулёза.
  10. КЛАСС XVIII. СИМПТОМЫ, ПРИЗНАКИ И ОТКЛОНЕНИЯ ОТ НОРМЫ, ВЫЯВЛЕННЫЕ ПРИ КЛИНИЧЕСКИХ И ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ, НЕКЛ АССИФИЦИРОВАННЫЕ В ДРУГИХ РУБРИКАХ (R00-R99)
  11. Понятие о заболеваемости, распространенности, патологической пораженности. Источники и учетные признаки при изучении заболеваемости
  12. Гены аддуцина [ADD1, ADD2 и ADD3)
  13. Другие гены-кандидаты, полиморфные маркеры которых использовали для поиска ассоциации с АГ
  14. Гены РАС, химазы, синтетазы альдостерона и эндотелиальной NO-синтетазы