Каковы цитологические основы правила чистоты гамет — АНТИ-РАК

Гипотеза чистоты гамет

3. Гипотеза чистоты гамет была выдвинута Менделем для объяснения установленных при гибридизации закономерностей. Смысл ее состоит в том, что гибридные (гетерозиготные) организмы формируют негибридные, «чистые» половые клетки (гаметы).

Позже это положение Менделя полностью подтвердилось цитологическими данными о ходе митоза, мейоза и оплодотворения.

Если принять, что каждый признак (скажем, желтая или зеленая окраска семян у гороха) передается из поколения в поколение при помощи специальной материальной единицы — гена, а гены находятся в хромосомах, то итоги моногибридного скрещивания полностью совпадут с поведением хромосом при смене поколений (рис. 14).

Действительно, каждая клетка тела организма имеет диплоидный набор хромосом; при образовании половых клеток в результате мейоза каждая гамета получает только гаплоидный набор хромосом.

При последующем оплодотворении диплоидный набор восстанавливается в зиготе и сохраняется во всех клетках нового организма. При этом одна хромосома из каждой гомологичной пары получена от отцовского, а другая — от материнского организма.

В схеме формулы А А, Аа и аа будут означать генотипы тех или иных организмов. Если в паре аллельных генов ген А полностью доминирует над геном а, то два организма с разными генотипами — АА и Аа — будут выглядеть одинаково.

Именно этот случай имел место при скрещивании Горохов: гомозиготные растения АА и гетерозиготные растения Аа имели одинаковую желтую окраску семян. В случае неполного доминирования (ночная красавица) гомозиготные (АА) и гетерозиготные (Аа) растения отличались: первые имели красную окраску цветков, а вторые — розовую.

Рис. 14. Цитологические основы моногибридного скрещивания; гаметы любого поколения несут либо «светлую», либо «темную» хромосому и, соответственно, только один из двух аллельных генов (гипотеза «чистоты» гамет): 1 — хромосомы, несущие ген доминантного признака, 2 — хромосомы, несущие ген рецессивного признака

Все сказанное поясняет очень важное положение генетики: не всегда по реальным признакам организма можно прямо судить о его наследственности. Поэтому и необходим гибридологический метод изучения наследственности.

Только этим методом по признакам потомства можно, например, отличить гомозиготные желтозерные растения гороха (АА) от гетерозиготных желтозерных (Аа).

Более сложным случаем будет дигибридное скрещивание. При нем одновременно прослеживается наследование двух пар контрастирующих признаков при гибридизации.

Так, Мендель скрещивал сорт гороха с желтыми гладкими семенами с сортом, семена которого были зелеными и морщинистыми. Все растения F1 имели желтые гладкие семена.

Поэтому гены, определяющие эти две пары признаков, можно обозначить: А — ген желтой окраски (доминантный), а —ген зеленой окраски (pецессивный), В — ген гладкой поверхности (доминантный); в — ген морщинистой поверхности (рецессивный).

Характер расщепления в F2 и его генетическая расшифровка показаны на рис. 15. Разберемся в этой схеме. Растения F1 получают от своих родителей доминантный ген желтой окраски А и рецессивный ген зеленой окраски а, доминантный ген гладкой В и рецессивный ген морщинистой в поверхности семян.

В результате образуется двойная гетерозиготная особь, генотип которой будет включать в себя две пары генов Аа и Вв, т. е. его можно записать как АаВв.

Рис. 15. Схема дигибридного скрещивания на примере гороха

При образовании гамет двойная гетерозиготная особь АаВв даст 4 типа разных половых клеток. Цитологически это может произойти, если пара генов Аа находится в одной паре гомологичных хромосом, а пара генов Вв —в другой паре гомологичных хромосом.

Так возникают гаплоидные мужские и женские половые клетки с набором генов: AB, ав, Ав и аВ; при этом число разных по генному составу половых клеток примерно одинаково.

В процессе оплодотворения любая мужская гамета может оплодотворить любую женскую. Всего сочетаний из 4 разных гамет по 2 гаметы (мужская и женская) может быть 16.

Значит возникает 16 зигот F2, которые записаны в 16 клетках на рис. 15. Если внимательно рассмотреть все 16 клеток, то увидим: разных генотипов всего образовалось 9, а разных сочетаний признаков в силу явления доминирования— только 4.

При этом количественное соотношение фенотипов получилось следующее: 9 растений с желтыми гладкими семенами, 3 — с желтыми морщинистыми, 3 — с зелеными гладкими и один — с зелеными морщинистыми семенами.

Г. Мендель. Закон расщепления и его цитологические основы

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.

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 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.

ПОДРОБНЕЕ:   Цитологические основы наследования признаков при моногибридном скрещивании

Гипотеза чистоты гамет. Статистический характер закона расщепления. В чем причина расщепления? Почему при гибридизации не возникает стойких гибридов, а наблюдается расщепление в строго определенных численных соотношениях?

Для объяснения явления расщепления Мендель предложил гипотезу чистоты гамет, которая в дальнейшем получила полное подтверждение в цитологических исследованиях.

Связь между поколениями при половом размножении осуществляется через половые клетки (гаметы). Очевидно, гаметы несут материальные наследственные факторы – гены, которые определяют развитие того или иного признака.

Обозначим ген, определяющий доминантный признак, какой-либо заглавной буквой алфавита (например, А), а соответствующий ему рецессивный ген – малой буквой (соответственно а).

Обозначим соединение гамет, несущих гены А и а, знаком умножения: А*а=Аа. Как видно, возникающая в результате гетерозиготная форма (F1) имеет оба гена, как доминантный, так и рецессивный – Аа.

Гипотеза чистоты гамет утверждает, что у гибридной (гетерозиготной) особи половые клетки чисты, т. е. имеют по одному гену из данной пары. Это означает, что у гибрида Аа будут в равном числе возникать гаметы с геном А (доминантный ген) и с геном а (рецессивный ген).

В результате четырех комбинаций получатся сочетания АА, Аа, аА и аа, иначе, АА, 2Аа и аа. Первые три сочетания дадут особей с доминантным признаком, четвертое – с рецессивным.

Гипотеза чистоты гамет удовлетворительно объясняет причину расщепления и наблюдаемые при этом численные соотношения. Вместе с тем становятся ясны и причины различия в отношении дальнейшего расщепления особей с доминантными признаками в третьем и последующих поколениях гибридов.

Особи с доминантными признаками по своей наследственной природе неоднородны. Одна из трех (АА), очевидно, будет давать гаметы только одного сорта (А) и, следовательно, при самоопылении или скрещивании с себе подобными не будет расщепляться.

Две другие (Аа) дадут гаметы двух сортов, в их потомстве будет происходить расщепление в тех же численных соотношениях, что и у гибридов второго поколения.

Когда полного доминирования не наблюдается и гибриды носят промежуточный характер, особи наследственного состава Аа отличаются от гомозиготных форм не только по наследственной структуре, но и по видимым признакам [103].

Исходя из гипотезы чистоты гамет, мы можем углубить понятия гомозиготы и гетерозиготы. Гомозиготами по данной паре признаков называют такие особи, которые образуют лишь один сорт гамет, и поэтому при самоопылении или скрещивании с себе подобными в потомстве не дают расщепления.

Гипотеза чистоты гамет устанавливает, что закон расщепления есть результат случайного сочетания гамет, несущих разные гены. Соединится ли гамета, несущая ген А, с другой гаметой, несущей ген А или же а, при условии равной жизнеспособности гамет и равного их количества, одинаково вероятно.

При случайном характере соединения гамет общий результат оказывается закономерным. Здесь видна статистическая закономерность, определяемая большим числом равновероятных встреч гамет.

К числу статистических закономерностей, определяемых равной вероятностью встречи разных гамет, относится рассмотренный ранее закон расщепления (первый закон Менделя).

Из сказанного становится понятно, что при моногибридном скрещивании отношение 3:1 (в случае полного доминирования) или 1:2:1 (при неполном доминировании) следует рассматривать как закономерность, основанную на статистических явлениях.

Цитологические основы закономерностей наследования. В то время, когда Мендель сформулировал гипотезу чистоты гамет, еще ничего не было известно о митозе, о развитии гамет, о мейозе.

Каждый вид растений и животных обладает определенным числом хромосом. В соматических клетках все хромосомы парные (за исключением половых).

Рис. 104. Цитологические основы моногибридного расщепления

Допустим для простоты, что у изучаемого нами организма имеется всего одна пара хромосом [104], а гены – это участки хромосом. Парные гены расположены в гомологичных хромосомах.

Легко понять, что при мейозе из каждой пары гомологичных хромосом в гаметах окажется по одной, а следовательно, и по одному гену из каждой пары. При образовании диплоидного набора хромосом в зиготе восстановится парность хромосом и локализованных в них генов.

Если исходные родительские формы были гомозиготными и одна из них обладала хромосомами, несущими доминантные гены, а другая – рецессивные, то, понятно, гибрид первого поколения будет гетерозиготным.

При созревании половых клеток у гетерозигот в процессе мейоза гомологичные хромосомы окажутся в разных гаметах и, следовательно, в гаметах будет по одному гену из каждой пары.

Как вы знаете, в дальнейшем в процессе развития организма при делении клетки происходит удвоение хромосом. Ему предшествует удвоение молекул ДНК, а значит, и генов.

Аллельные гены. Рассмотренный материал о закономерностях наследования при моногибридном скрещивании позволяет сформулировать некоторые основные понятия, необходимые для дальнейшего изучения генетики.

На примере наследования у гороха, ночной красавицы и других объектов видно, что гены, определяющие развитие взаимоисключающих признаков, составляют пары.

Такими парами являются, например, ген желтой и ген зеленой окраски семян гороха, ген белой и ген красной окраски цветка ночной красавицы и т. п. Парные гены называют аллельными.

Следовательно, гены желтой и зеленой окраски семян гороха – это аллельные гены (аллели). Аллельные гены располагаются в гомологичных, т. е. парных, хромосомах, вследствие чего при мейозе они оказываются в разных гаметах.

1. Каковы цитологические основы единообразии признаков первого поколении гибридов? 2. Каковы цитологические основы расщепления признаков во втором поколении? 3.

У крупного рогатого скота ген безрогости (комолости) доминирует над геном рогатости. Какого результата можно ожидать от скрещивания гетерозиготного быка с гетерозиготными комолыми коровами?

С гомозиготными комолыми коровами? Мажет ли от рогатых коровы и быка родиться комолый теленок? 4. В чем заключается цитологическая основа чистоты гамет? 5.

Термин «ген»

Термин «ген» ввел датский ботаник Вильгельм Йогансен (рис. 3) в 1909 году.

Рис. 3. Вильгельм Йогансен (1857-1927)

Из опытов Менделя по гибридному скрещиванию следует то, что гены передаются из поколение в поколение, не меняясь. Потому что нельзя было бы объяснить факт того, что в первом поколении после скрещивания двух гомозигот с желтыми и зелеными семенами у всех растений семена были желтыми, а во втором поколении появлялись зеленые семена.

Ген зеленого цвета не исчез и не превратился в ген желтого цвета, а в первом поколении не появился по причине того, что был подавлен доминантным геном, отвечающим за желтый цвет.

В каждой клетке тела имеется диплоидный набор хромосом.

В результате мейоза образуются клетки, которые несут гаплоидный набор хромосом (содержат по одной хромосоме из каждой пары гомологичных хромосом). Происходит слияние гаплоидных гамет, которое приводит к образованию диплоидного организма.

Современное представление опытов Менделя

Рассмотрим цитологические основы моногибридного скрещивания на схеме 1.

Условные обозначения (рис. 4).

Рис. 4. Условные обозначения

В результате мейоза в гаметах родительских особей присутствует по одному гену, отвечающему за наследование признака цвета семян. Женская гамета – А, мужская гамета – а.

В первом поколении F1 соматические клетки гетерозиготные, т. е. Аа. Перваяполовина гамет первого поколения содержит ген А, вторая половина – а.

В результате случайных комбинаций гамет во втором поколении F2 возникнут комбинации АА, Аа, аА, аа (рис. 5).

Растения с комбинациями генов АА, Аа, аА будут иметь желтые семена. Растение с комбинацией генов аа – зеленые.

ПОДРОБНЕЕ:   Цитологическое доказательство кроссинговера

Список литературы

  • Теремов А.В., Петросова Р.А. Биология. Биологические системы и процессы. 10 класс. – М.: 2011. – 223 с.
  • Сивоглазов В.И. и др. Биология. Общая биология. 10-11класс. Базовый уровень. – 6-е изд., доп. – М.: Дрофа, 2010. – 384 с.
  • Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Биология. Общая биология. 10-11 класс. – М.: Дрофа, 2005. – 367 с.
  • Пономарева И.Н. и др. Биология. 10 класс. Базовый уровень. – 2-е изд., перераб. — М.: 2010. – 224 с.
  • Захаров В.Б. и др. Биология. Общая биология. Профильный уровень. 10 класс. – М.: 2010. – 352 с.
  • Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

  • Интернет портал «activestudy.info» (Источник)
  • Интернет портал «sites.google.com» (Источник)
  • Домашнее задание

    1. Когда и кем был введен термин «ген»?
    2. Сформулируйте закон чистоты гамет.
    3. За счет чего во втором поколении появляется растение с зелеными горошинами?
    4. Если вы нашли ошибку или неработающую ссылку, пожалуйста, сообщите нам – сделайте свой вклад в развитие проекта.

      На главную

      Меню сайта

      Причина отравления вод океана.

      Американские ученые из штата Мичиган полагают, что в качестве главной причины отравления вод Мирового океана ртутью являются бактерии.

      Секрет выживания лягушек.

      Американским ученым удалось выяснить, как лягушкам удается продолжать жить даже после глубокой заморозки.

      Секрет долголетия ночницы.

      Биологи уже давно считают, что продолжительность жизни животного определяется очень просто: чем оно больше, тем дольше живет.

      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.

      Методы исследования физиологии человека
      1. Физиология как объект исследования в системе образования .

      О соотношении детерминистического и вероятностного в живой и неживой природе
      Введение Уже несколько тысячелетий, с самого момента появления человека «разумного» и до наших дней, человечество стремится познать и объяснить тот мир, в котором оно существует, пос .

      Закон чистоты гамет

      Для объяснения явлений единообразия гибридов первого поколения и расщепления признаков у гибридов второго поколения Г. Мендель предложил так называемую гипотезу чистоты гамет, согласно которой развитие любого признака организма определяется соответствующим ему наследственным фактором (в современном понимании — геном).

      Так, признак красной окраски цветков обусловливается доминантным фактором, а признак белой окраски — рецессивным.

      Для обозначения наследственных факторов, участвующих в скрещиваниях, Г. Мендель предложил буквенную символику, применяемую с тех пор во всех генетических работах. Доминантные гены стали обозначать заглавными, а соответствующие им рецессивные гены — строчными буквами алфавита. Доминантный ген красной окраски цветков обозначают буквой А, а рецессивный ген белой окраски — а.

      Гибридные растения первого поколения происходят в результате слияния гамет с доминантным геном А от красноцветкового родителя и с рецессивным геном а от белоцветкового родителя. Поэтому они одновременно имеют ген красной и ген белой окраски цветков. Так как ген А доминирует над геном а, то все гибриды первого поколения оказываются красноцветковыми, но, будучи однородными (красноцветковыми) по внешнему виду (в современной терминологии — по фенотипу), они в своей наследственной структуре (генотипе) несут гены, обусловливающие развитие разнородных по окраске цветков: красных и белых.

      При созревании гамет любая из них может получить или доминантный ген А, или рецессивный ген а. Соединение гамет с генами А и а в гибридном организме не вызвало их смешения или слияния. Гены А и а в гаметах, образуемых гибридными организмами первого поколения, остаются такими же «отдельностями», какими они были у исходных родительских форм. В этом и заключается чистота гамет по одной паре аллельных генов.

      Г. Мендель не связывал наследственные факторы и процесс их распределения при образовании гамет с какими-либо конкретными материальными структурами клетки и процессами клеточного деления. Но последующее развитие генетики показало, что в гипотезе чистоты гамет задолго до создания хромосомной теории наследственности было предугадано существование элементарных единиц наследственности — генов и механизма мейоза. Было установлено, что гены одной пары признаков находятся в одинаковых точках гомологичных хромосом. Такие гены получили название аллельных. Материальной основой распределения аллельных генов при образовании гамет является мейоз.

      Исходя из положений гипотезы чистоты гамет и применяя определенную буквенную символику, стало возможным составлять различные схемы скрещиваний и анализировать в ряду поколений получаемые в них результаты.

      Гибриды F1 в соответствии с правилом единообразия все красноцветковые, но они образуют яйцеклетки и пыльцу двух типов:

      А и а. При оплодотворении на основании равновероятного сочетания гамет получаются три типа зигот: АА, Аа и аа. Так как красная окраска цветков доминирует над белой, то в F2 происходит расщепление признаков в отношении 3:1. Белоцветковые растения F2 при дальнейшем размножении будут давать потомство только с белыми цветками. Все они оказываются одинаковыми и по внешнему виду (фенотипу) и по своей наследственной структуре (генотипу).

      Красноцветковые растения F2 одинаковы по фенотипу, но различны по генотипу: 1/3 их имеет два одинаковых доминантных гена (АА), 2/3 — по одному доминантному и по одному рецессивному гену (Аа). Организмы, содержащие в клетках тела два доминантных (АА) или два рецессивных (аа) гена данной аллельной пары, называются гомозиготными (от греч. Гомос — одинаковый и зигота), а содержащие разные гены (Аа) данной аллельной пары, — гетерозиготными (от греч. гетерос — различный и зигота). Гомозиготные особи при размножении не дают расщепления в последующих поколениях, тогда как гетерозиготные формы продолжают расщепляться.

      При полном доминировании число классов гибридных организмов в F2 по фенотипу и генотипу не совпадает. В моногибридных скрещиваниях по фенотипу выделяются два класса (например, красноцветковые и белоцветковые особи), а по генотипу — три класса (особи с генетической структурой АА, Аа и аа).

      При неполном доминировании число классов по фенотипу и генотипу совпадает. Это хорошо можно наблюдать в упоминавшемся выше скрещивании красноцветковой и белоцветковой форм львиного зева. Гибриды F1 имеют генотипы Аа и розовую окраску цветков. В F2 в результате расщепления получаются красноцветковые (АА), розовоцветковые (Аа) и белоцветковые (аа) формы в кратном отношении 1:2:1, то есть трем классам особей по фенотипу с красными, белыми и розовыми цветками соответствуют три класса особей по генотипу (АА, Аа и аа).

      Предположение Г. Менделя о наличии у скрещиваемых растений гороха материальных наследственных единиц, не исчезающих и не сливающихся в гибридных особях, высказанное в гипотезе чистоты гамет, оказалось верным для всех без исключения диплоидных организмов. Так, на основе гипотезы чистоты гамет был создан один из основных законов генетики.

      Мендель предположил, что наследственные факторы при образовании гибридов не смешиваются, а сохраняются в неизменном виде. Гибрид F1, полученный от скрещивания родителей, различающихся по альтернативным признакам, содержит оба фактора: доминантный и рецессивный. Связь между поколениями при половом размножении осуществляется через половые клетки — гаметы. Допустим, что каждая гамета несет только один фактор из пары.

      Тогда при оплодотворении слияние двух гамет с рецессивными признаками приводит к образованию организма с рецессивным признаком, проявляющимся фенотипически. Слияние же гамет, несущих по доминантному фактору, или же двух гамет, одна из которых содержит доминантный, а другая — рецессивный фактор, будет приводить к развитию организма с доминантным признаком. Таким образом, появление во втором поколении (F2) организма с рецессивным признаком может иметь место только при соблюдении двух условий:

    5. если у гибрида наследственные факторы сохраняются в неизменном виде;
    6. если половые клетки (гаметы) содержат только один наследственный фактор из аллельной пары.
    ПОДРОБНЕЕ:   Цитологическая картина коллоидного узла щитовидной железы что это

    Расщепление признаков в потомстве при скрещивании гетерозиготных особей Мендель объяснил тем, что гаметы генетически чисты, т. е. несут только один ген из аллельной пары.

    Гипотезу чистоты гамет можно сформулировать следующим образом: при образовании половых клеток в каждую гамету попадает только один ген из аллельной пары.

    Как это происходит? Известно, что при образовании гамет гомологичные хромосомы гибридов в результате первого деления митоза переходят в разные клетки.

    В организме образуются два вида гамет. Гипотеза чистоты гамет устанавливает, что закон расщепления есть результат случайного сочетания гамет, несущих разные гены: АА, Аа, аа.

    АНАЛИЗИРУЮЩЕЕ СКРЕЩИВАНИЕ. ПРАВИЛО ЧИСТОТЫ ГАМЕТ

    Мендель провел опыт по скрещиванию гибридов первого поколения с растениями гороха исходных родительских сортов. Скрещивание гибридов первого поколения (Аа) с особями, сходными по генотипу с родительскими формами (АА или аа), называется возвратным.

    При скрещивании растений Fj (Аа) с формой, гомозиготной по доминантному признаку (АА), все потомство по фенотипу получилось однотипным.

    В этом случае все гаметы родительской формы несли доминантный ген А, у гибридов же образовались гаметы с генами А и а. В результате в потомстве наблюдалось расщепление по генотипу в отношении 2Аа:2АА, или 1:1, в то время как по фенотипу при полном доминировании все потомки были с доминантным признаком.

    При скрещивании гибридов Fi (Аа) с родительской формой с рецессивным признаком (аа) у гибрида образовалось также два сорта гамет с генами А и а, у родительской формы — один сорт гамет с геном а.

    В потомстве получилось 50 % форм с доминантным признаком (Аа) и 50 % с рецессивным (аа). Наблюдалось расщепление по фенотипу и генотипу 1:1. Мендель обнаружил, что в этом случае потомство как бы повторяет состав гамет гибрида первого поколения.

    Это происходит потому, что фенотип потомка зависит от типа гамет родителя с доминантным признаком. Если от него в зиготу к рецессивному гену а попадает ген А, определяющий доминантный признак, то проявляется его влияние и потомство будет с доминантным признаком.

    Скрещивание с рецессивной родительской формой (аа) получило название анализирующего. Анализирующее скрещивание широко применяется при гибридологическом анализе, когда нужно установить генотип интересующей нас особи.

    Например, при необходимости определить гомозиготным (АА) или гетерозиготным (Аа) является белый хряк крупной белой породы, его скрещивают с черными свиноматками (аа).

    Если хряк гомозиготный, то все потомки будут белыми, если он гетерозиготный, то появятся и белые, и черные поросята. На основании опытов по анализирующему скрещиванию и скрещиванию гибридов первого поколения Мендель пришел к выводу о том, что рецессивные наследственные задатки в гетерозиготном организме остаются неизменными и вновь проявляются при встрече с такими же рецессивными наследственными задатками.

    Позднее на основании этих наблюдений У. Бетсон сформулировал правило чистоты гамет (иногда его называют законом). Сущность правила чистоты гамет состоит в том, что у гетерозиготной особи наследственные задатки не смешиваются друг с другом, а передаются в половые клетки в «чистом» (неизменном) виде.

    Типы доминирования. Вскоре после переоткрытия законов Менделя на животных и растениях разных видов было установлено, что не все признаки проявляют полное доминирование.

    Были выявлены случаи промежуточного наследования, неполного доминирования, сверхдоминирования и кодоминирования.

    При промежуточном наследовании потомство в первом поколении сохраняет единообразие, но оно не похоже полностью ни на одного из родителей, как это было при полном доминировании, а обладает признаком промежуточного характера.

    Например, известно, что среди овец наряду с нормальноухи-ми имеются и безухие. Скрещивание безухих овец (аа) с нор-мальноухими (АА), имеющими длину уха около 10 см, дает в первом поколении потомство (Аа) исключительно с короткими ушами — около 5 см.

    Иногда признак принимает не среднее выражение, а уклоняется в сторону родителя с доминирующим признаком, тогда говорят о неполном доминировании. Например, при скрещивании коров с белыми пятнами на туловище, белыми брюхом иконечностями с быками со сплошной окраской получается потомство со сплошной окраской, но с небольшими пятнами на ногах или других частях туловища.

    При сверхдоминированииу гибридов первого поколения проявляется гетерозис — явление превосходства потомства над родительскими формами по жизнеспособности, энергии роста, плодовитости и продуктивности.

    При кодоминировании у гибридной особи в равной мере проявляются оба родительских признака. По типу кодоминирования наследуется большинство антигенных факторов довольно многочисленных систем групп крови у домашних животных разных видов и человека.

    Расщепление по фенотипу 3:1 во втором поколении моногибридного скрещивания наблюдается при полном доминировании признака.

    При промежуточном наследовании, неполном доминировании и кодоминировании в результате разного характера взаимодействия аллельных генов гибриды первого поколения (Аа) отличаются по фенотипу от родителя с доминантным признаком (АА).

    Отсюда и в потомстве F2 гетерозиготные особи будут иметь свойственный для них фенотип. В результате расщепление по фенотипу и гено-типу будет одинаковым: 1:2:1.

    Так, при скрещивании длинноухих и безухих овец в Fi все потомки появляются «короткоухими (рис. 9). При скрещивании их между собой (Аа х Аа) во втором поколении одна часть потомков (АА) будет иметь уши длинные, две части (Аа) — короткие и одна часть (аа) рождается безухими.

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Медицинский взгляд на еду
    Adblock
    detector