Моногибридное и дигибридное скрещивание. Законы Менделя асс. Цыбикова Р.Н. презентация

асс. Цыбикова Р.Н.

задач
Задания для закрепления материала

из поколения в поколение, предпринимались уже в XVIII веке. Ученые, скрещивая между собой различающиеся особи и получая помесное потомство, стремились узнать, как наследуются родительские свойства. Однако неверный методический подход -одновременное изучение большого количества признаков- приводил к невозможности выявить какие-то закономерности.

признаков принадлежит Грегору Менделю. Для своих опытов он выбрал горох, так как эти растения просто разводить и они имеют короткий период развития. Кроме того, в распоряжении ученого были сорта, четко отличавшиеся друг от друга по ряду признаков.

родился в крестьянской семье в моравской деревне.

1865 г. считается годом рождения генетики. В этом году Мендель выступил со своим историческим докладом «Опыты над растительными гибридами» на заседании Брюннского общества естествоиспытателей.

числа признаков, по которым должны были различаться скрещиваемые растения. Другой важной особенностью было то, что он выбрал для экспериментов организмы, относящиеся к чистым линиям, то есть в ряду поколений которых не наблюдалось расщепления по изучаемому признаку. Не менее важно и то, что он наблюдал за наследованием альтернативных, т.е контрастных признаков. Эти приемы явились новым методом изучения наследственности, получившим название гибридологического.

четко отличаться по отдельным признакам
Изучаемые признаки должны быть постоянны
Необходима характеристика и качественный учет всех классов расщепления как в первом поколении, таки в последующих.

наследование признаков у гороха и петунии, открыл закономерности передачи наследственных свойств. Обобщения, позволившие предсказать вероятность того, что потомство двух определенных родителей будет обладать теми или иными признаками, были сформулированы им в 1865 году в виде законов, которые впоследствии получили название законов Менделя. Значимость законов Менделя была оценена лишь в 1900 году, когда эти закономерности были открыты вторично тремя разными исследователями - Корренсом, де Фризом и Чермаком. В настоящее время представления о генетических механизмах значительно расширены, но основные закономерности, открытые Менделем, остаются в силе и по сей день.

по альтернативным вариантам одного и того же признака, все потомство от такого скрещивания окажется единообразным и будет нести признак одного из родителей

синтез черного пигмента b — аллель, отвечающий за синтез коричневого пигмента

между собой во втором поколении наблюдается расщепление в определенном числовом соотношении: по фенотипу 3:1, по генотипу1:2:1»

а во втором поколении происходит расщепление: 1 черный к двум крапчатым и 1 белому. Какое будет потомство от скрещивания крапчатых с черными и белыми?

Решение генетических задач

Дано:
А – Черные
а – Белые
Аа – крапчатые
F1 - ?

Р

АА × аа

G

А

а

F1

Аа

× Аа

G

А

а

А

а

F2

АА

Аа

Аа

аа

а во втором поколении происходит расщепление: 1 черный к двум крапчатым и 1 белому. Какое будет потомство от скрещивания крапчатых с черными и белыми?

Решение генетических задач

Дано:
А – Черные
а – Белые
Аа – крапчатые
F1 - ?

Р

АА × Аа

G

А

F3

АА

G

А

F3

аА

А

а

а

Аа

Р

аа × Аа

1

Вывод: от скрещивания черных кур с крапчатыми, ожидается, что половина цыплят будут черными, а половина - крапчатыми

2

а

Аа

аа

Вывод: и в этом случае от скрещивания белых и крапчатых кур и петухов, ожидается, что половина цыплят будут белыми, а половина - крапчатыми

друг от друга по двум и более парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях».

Совокупность всех признаков одного организма, как внешних, так и внутренних, называется фенотипом. Совокупность всех генов одного организма называется генотипом. Гены передаются организмами из поколения в поколение не изменяясь. Изменения возникают только при мутациях, которые наблюдаются редко. Однако проявления действия генов и характер возникающего признака в большой степени зависят от условий среды. Таким образом, фенотип определяется генотипом и условиями среды. Строго говоря, наследуется не сам признак, а способность организма продемонстрировать признак в определенных условиях существования. Ген определяет структуру одного белка, обычно обладающего важными свойствами для организма, например, ферментативной активностью. Через синтез белков или регуляцию других важнейших процессов при помощи ферментов осуществляется проявление того или иного признака.

друг от друга по одной паре контрастных, альтернативных признаков. 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.

каждый признак закодирован в одной паре гомологичных хромосом. Тогда уменьшение числа аллелей в два раза при гаметогенезе связано с образование гаплоидных клеток в мейозе. Объединение гамет в зиготе связано с восстановлением диплоидного набора хромосом.

– с белыми. У всех гибридов 1-го поколения ягоды розовые. При скрещивании этих гибридов между собой во 2-м поколении наблюдается расщепление – 1 часть растений с красными ягодами : 2 части с розовыми : 1 часть с белыми.
Цвет ягод в первом поколении – промежуточный по сравнению с родительскими особями, поэтому ни один из альтернативных вариантов признака нельзя считать доминантным: ни красный, ни белый.
В данном случае наблюдается неполное (промежуточное) доминирование.

собой (или допустили самоопыление)

Гибриды первого поколения, дали розовые ягоды

Из гибридных семян второго поколения выросли растения, различающиеся по окраске ягод –

С гибридных растений собрали семена, полученные путем самоопыления, и вырастили гибридов третьего поколения

белыми ягодами

1 часть растений дала только красные ягоды,

2 части – только розовые ягоды,

В потомстве красно-ягодных гибридов второго поколения все растения образовывали только красные ягоды

Среди потомков розово-ягодных гибридов второго поколения наблюдалось расщепление – 1/4 часть растений с красными ягодами : 1/2 часть с розовыми ягодами : 1/4 часть с белыми ягодами

В потомстве бело-ягодных гибридов второго поколения все растения имели только белые ягоды

Скрестили два сорта земляники:

и

1 часть – только белые ягоды

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.

того, каким будет второе поколения от пары гомозиготных прародителей (один доминантный, а другой рецессивный), результатом от скрещивания которых в первом поколении будут все гетерозиготные потомки. Результатом моногибридного скрещивания этих потомков во втором поколении будет 75% вероятность для доминантного фенотипа и 25% вероятность для рецессивного фенотипа

многим признакам. Чтобы одновременно проанализировать наследование нескольких признаков, необходимо изучить наследование каждой пары признаков в отдельности, не обращая внимания на другие пары, а затем сопоставить и объединить все наблюдения. Именно так и поступил Мендель.
Скрещивание, при котором родительские формы отличаются по двум парам альтернативных признаков (по двум парам аллелей), называется дигибридным.

хромосомы конъюгируют, а в анафазе одна из гомологичных хромосом отходит к одному полюсу клетки, а другая — к другому. При расхождении к разным полюсам негомологичные хромосомы комбинируются свободно и независимо друг от друга. При оплодотворении в зиготе восстанавливается диплоидный набор хромосом и гомологичные хромосомы, оказавшиеся в процессе мейоза в разных половых клетках родителей, соединяются вновь.
Предположим, что каждая хромосома содержит только один ген. Палочковидные хромосомы несут аллель A или а , сферические —В или b, т. е. эти две пары аллелей находятся в негомологичных хромосомах :

аллели гена А, за признак B – аллели гена В.
Цитологические (цитогенетические) основы независимого наследования признаков при полигибридном скрещивании заключаются в том, что разные признаки закодированы в разных парах гомологичных хромосом. Независимое расхождение негомологичных хромосом в первом делении мейоза приводит к появлению различных комбинаций аллелей с равной вероятностью.
В этом случае выполняется 3-й закон Менделя – закон независимого наследования отдельных признаков

желтыми гладкими семенами, отцовский – зелеными морщинистыми.
Все горошины, полученные в результате скрещивания (гибриды первого поколения) оказались желтыми гладкими.
При скрещивании растений, выращенных из гибридных семян, были получены горошины (гибриды второго поколения), различающиеся по окраске и форме семян.

по окраске и форме плодов: материнский сорт с красными шаровидными плодами, отцовский – с желтыми продолговатыми.
Все гибриды первого поколения дали красные шаровидные плоды.
Гибридов первого поколения скрестили с отцовским сортом.
В потомстве от этого скрещивания наблюдалось расщепление по окраске и форме плодов в соотношении
1 : 1 : 1 : 1.

сорт с желтыми шаровидными плодами, отцовский – с красными продолговатыми.
Все гибриды первого поколения дали красные шаровидные плоды.
Гибридов первого поколения скрестили с тестерным сортом-анализатором, у которого были желтые продолговатые плоды.
В потомстве от этого скрещивания наблюдалось расщепление по окраске и форме плодов в соотношении
1 : 1 : 1 : 1.

из родительских форм. Гибриды, полученные в результате возвратного скрещивания, обозначаются Fa или Fb.
Различают два типа возвратных скрещиваний: анализирующее и насыщающее

Возвратные скрещивания

поколения коричневые. Гибридные коричневые норки скрещиваются с серыми. В их потомстве наблюдается расщепление – 1 часть коричневых : 1 часть серых.
Таким образом, скрещивание доминантной формы с неизвестным генотипом (А?) и рецессивной формы (аа) позволяет выявить генотип доминантной формы. Если расщепление отсутствует, то доминантная форма гомозиготна (АА) – выполняется первый закон Менделя. Если же наблюдается расщепление 1:1, то доминантная форма гетерозиготна (Аа). Такое скрещивание называется анализирующим, а особи, полученные при анализирующем скрещивании, обозначаются Fa.

все гибриды первого поколения коричневые.
Гибридные коричневые норки скрещиваются с чистопородными коричневыми. Все их потомки – коричневые (единообразны по фенотипу). Однако по генотипу существует расщепление – 1 часть гомозигот : 1 часть гетерозигот.
Таким образом, при скрещивании доминантных гомозигот (АА) с любыми формами (Аа или аа) расщепление по фенотипу отсутствует. Но при скрещивании гетерозигот (Аа) с доминантными гомозиготами (АА) при единообразии по фенотипу всегда существует расщепление по генотипу в соотношении 1:1.
Такое скрещивание используется для подавления рецессивных признаков, для выведения новых сортов и пород и насыщения их доминантными аллелями – поэтому его называют насыщающим.

доминирует над геном коротких ресниц, Женщина с длинными ресницами, у отца которой ресницы были короткими, вышла замуж за мужчину с короткими ресницами.
А) сколько типов гамет образуется у женщины?
Б) а сколько у мужчины?
В) какова вероятность рождения в данной семье ребенка с длинными ресницами?
Г) сколько разных генотипов может быть у детей в этой семье?
Д) а фенотипов?
Краткая запись условий задачи.
Моногибридное скрещивание;
Ген А (доминантный) – длинные ресницы;
Ген а (рецессивный) – короткие ресницы.

У самцов – только один тип гамет: а.
В) Гаметы самок и самцов могут встретиться, а могут и не встретиться, т. е. образование каждой зиготы – явление случайное и не зависимое от других. Количественной оценкой случайного события является его вероятность. В двух случаях из четырех возможных образуются зиготы Аа, следовательно, вероятность такого события 2/4=1/2=0,5=50%.
Г) может быть только два разных генотипа: Аа и аа.
Д) Может быть только два разных фенотипа: ресницы короткие и ресницы длинные.
Ответ: 2/1/50/2/2

с гомозиготной такого же цвета. Определить расщепление по фенотипу и генотипу
Скрестили гетерозиготную крольчиху с черной шерстью с гомозиготным кроликом с белой шерстью. Определить форму расщепления гибридного потомства по генотипу и фенотипу

моногибридное скрещивание?
Для чего применяют анализирующее скрещивание?
Сформулируйте Третий закон Менделя
Что такое «чистота гамет»?
Перечислите условия, необходимые для менделевского расщепления

верных

1.а)Гетерозиготы при скрещивании между собой не дают расщепления
б)Фенотип особи складывается под совместным влиянием генотипа, среды и случайных факторов
в)Тот факт, что отклонение от теоретически ожидаемого расщепления тем меньше, чем больше число наблюдений, означает, что законы Менделя носят статистический характер
г)Под фенотипом подразумевается внешняя среда организма
д)Анализ наследования признаков при моногибридном скрещивании не включает скрещивание гомозигот (родителей)

верных

2. а)При моногенном наследовании один фермент состоит из многих полипептидов
б)Выражение «100 %-ная экспрессивность признаков» означает, что у всех особей с данным фенотипом могут быть разные генотипы
в)Выражение «100 %-ная экспрессивность признаков» означает, что у всех особей с данным генотипом признак выражен в равной степени
г)Разные аллели одного гена определяют развитие одного и того же варианта признака
д)Анализ наследования признаков при моногибридном скрещивании включает скрещивание гибридов первого поколения с одной из родительских форм

верных

3. а)В потомстве гетерозигот отсутствует расщепление
б)Реципрокные скрещивания не позволяют выявить зависимость наследования признака от пола особи
в)При анализирующем скрещивании наблюдается расщепление по генотипу и фенотипу в соотношении 1:1
г)Насыщающее скрещивание используется для выведения новых сортов и пород и насыщения их доминантными аллелями
д)Насыщающее скрещивание используется для подавления доминантных признаков

верных

4. а)Гомозиготы при скрещивании между собой не дают расщепления
б)Аллели разных генов обозначаются одной и той же буквой латинского алфавита
в)Моногенное наследование возможно в том случае, если несколько генов определяют синтез одного полипептида
г)Анализ наследования признаков при моногибридном скрещивании включает скрещивание полученных гетерозигот между собой
д)Моногибридное скрещивание позволяет выявить закономерности наследования признаков только при полном доминировании

верных

5. а)Кодоминирование не характерно для наследования многих биохимических признаков
б)Кодоминирование выявляется при изучении наследования многих биохимических признаков
в)При моногенном наследовании одному полипептиду соответствует один фермент
г)При анализирующем скрещивании наблюдается расщепление по генотипу и фенотипу в соотношении 2:1
д)Анализ наследования признаков при моногибридном скрещивании исключает скрещивание полученных гетерозигот между собой

наблюдается расщепление
по генотипу и фенотипу…
а) в соотношении 3:1
б) в соотношении 1:2:1
в) в соотношении 2:1
г) в соотношении 1:1.
2. Наследование, при котором одни
признак определяется одним геном,
называется…
а) экстрахромосомным
б) элементарным
в) моногибридным
г) моногенным
3. Закон независимого комбинирования
создал:
а) Морган
б) Корренс
в) Чермак
г) Мендель

4. Скрещивание, при котором исследуется
наследование двух моногенно наследуемых
признаков, называется…
а) дигибридным
б) диаллельным
в) дигенным
г) дивергентным
5. Термин «доминантный» переводится как…
а) «божественный»
б) «подобный»
в) «материнский»
г) «господствующий»