§ 28. Закономерности наследования признаков, установленные Г. Менделем. Моногибридное скрещивание

1. У каких организмов только одна кольцевая хромосома?

Хромосомы бактерий и вирусов имеют форму кольца.

2. Что такое гибрид?

Гибрид – организм, полученный от скрещивания двух различающихся генотипами особей.

Выполните практическую работу.

1. У человека ген длинных ресниц доминирует над геном коротких ресниц. Женщина с длинными ресницами, у отца которой были короткие ресницы, вышла замуж за мужчину с короткими ресницами. Сколько типов гамет образуется у женщины? Сколько типов гамет образуется у мужчины? Какова вероятность рождения в данной семье ребёнка с длинными ресницами (в %)? Сколько разных генотипов и сколько фенотипов может быть среди детей данной супружеской пары (назовите их)?

Ответы: У женщины образуется 2 типа гамет (А и а). У мужчины образуется один тип гамет (а). Вероятность рождения в данной семье ребёнка с длинными ресницами равна 50%. Среди детей данной супружеской пары может быть два генотипа (Аа и аа) и два фенотипа (длинные и короткие ресницы) соответственно.

2. Ген, вызывающий сахарный диабет, рецессивен по отношению к гену нормального состояния. У здоровых супругов родился ребёнок с сахарным диабетом.

4) Сколько разных генотипов может быть среди детей этой супружеской пары? 5) Какова вероятность, что второй ребёнок в этой семье тоже будет страдать сахарным диабетом?

Ответы: 1) У отца образуется 2 типа гамет (А и а).

2) У матери образуется 2 типа гамет (А и а).

3) Вероятность рождения здорового ребенка в данной семье – 75%.

4) Среди детей этой супружеской пары может быть 3 разных генотипа (АА, Аа, аа).

5) Вероятность того, что второй ребенок в этой семье будет страдать сахарным диабетом – 25%.

Вопросы

1. Каких правил придерживался Г. Мендель при проведении своих опытов?

Во-первых, работая с садовым горохом, он использовал для скрещивания растения, которые относились к различным сортам. Так, например, у одного сорта горошины всегда были жёлтые, а у другого - всегда зелёные. Так как горох самоопыляемое растение, то в природных условиях эти сорта не смешиваются. Такие сорта называют чистыми линиями.

Во-вторых, чтобы получить больше материала для анализа законов наследственности, Мендель работал не с одной, а с несколькими родительскими парами гороха.

В-третьих, Мендель намеренно упростил задачу, наблюдая за наследованием не всех признаков гороха сразу, а только одной их пары. Для своих опытов он изначально выбрал цвет семян гороха - горошин. В тех случаях, когда родительские организмы различаются лишь по одному признаку (например, только по цвету семян или только по форме семян), скрещивание называют моногибридным.

В-четвёртых, имея математическое образование, Мендель применил для обработки данных количественные методы: он не просто замечал, каков цвет семян гороха у потомства, но и точно подсчитывал, сколько таких семян появилось.

2. Почему для опытов Г. Менделя был удачным выбор гороха?

Горох легко выращивать, в условиях Чехии он размножается несколько раз в год, сорта гороха отличаются друг от друга рядом хорошо заметных признаков, и, наконец, в природе горох самоопыляем, но в эксперименте это самоопыление легко предотвратить, и экспериментатор может опылять растение пыльцой с другого растения, т. е. перекрёстно.

3. Какие гены называются аллельными?

Гены, ответственные за развитие одного признака (например, цвета семян), получили название аллельных генов.

4. Чем гомозиготный организм отличается от гетерозиготного?

Гомозиготный организм содержит два одинаковых аллельных гена (например, оба гена зелёного цвета семян или, наоборот, оба гена желтизны семян). Если же аллельные гены различны (т. е. один из них определяет жёлтую, а другой - зелёную окраску семян), то такие организмы называют гетерозиготными.

5. В чём суть гибридологического метода?

Суть гибридологического метода заключается в скрещивании (гибридизации) организмов, отличающихся друг от друга какими-либо признаками, и в последующем анализе характера наследования этих признаков у потомства.

6. Что такое моногибридное скрещивание?

В тех случаях, когда родительские организмы различаются лишь по одному признаку (например, только по цвету семян или только по форме семян), скрещивание называют моногибридным.

7. Какой признак называется доминантным; рецессивным?

Проявляющийся у гибридов признак (желтизну семян или гладкость семян) Мендель назвал доминантным, а подавляемый признак (т. е. зелёный цвет семян или морщинистость семян) - рецессивным.

Задания

1. Объясните, в чём суть правила единообразия гибридов первого поколения. Проиллюстрируйте свой ответ схемой.

Правило единообразия гибридов первого поколения: при скрещивании двух гомозиготных организмов, отличающихся друг от друга одним признаком, все гибриды первого поколения будут иметь признак одного из родителей, и поколение по данному признаку будет единообразным.

2. Сформулируйте правило расщепления. Нарисуйте схему скрещивания гибридов первого поколения.

Правило расщепления: при скрещивании двух потомков (гибридов) первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление, и снова появляются особи с рецессивными признаками; эти особи составляют одну четвёртую часть от всего числа потомков второго поколения.

3. Сформулируйте закон чистоты гамет.

Закон чистоты гамет: при образовании гамет в каждую из них попадает только один из двух аллельных генов.