Глава 6. Закономерности наследования признаков...................................................................................... 1 § 24. Гибридологический метод изучения наследственности. Первый и второй законы Менделя....... 2 § 25. Цитологические основы закономерностей наследования................................................................... 3 26. Дигибридное скрещивание. Третий закон Менделя............................................................................... 5 § 27.Хромосомная теория наследственности................................................................................................ 7 § 28. Генетика пола.......................................................................................................................................... 9 § 29. Генотип как целостная система............................................................................................................ 11 30. Цитоплазматическая наследственность..................................................................................................13 Глава 7. Изменчивость и ее закономерности ........................................................................................... 14 § 31.
Выяснилось, что половина растений второго поколения (1/4 с доминантным и 1/4 с рецессивным признаком) далее не расщеплялась. Другая половина особей вела себя точно так же, как и гибриды первого поколения, их потомство расщеплялось в соотношении 3:1. Рецессивный признак, однажды появившись, больше не исчезал. Те особи, которые не обнаруживали расщепления в потомстве, были названы гомозиготными (<греч. homos равный) по данному признаку.
P F1 F2 Моногибридное скрещивание цветка ночной красавицы Растения, в потомстве которых происходило расщепление, получили название гетерозиготных (<греч. heteros другой). Во втором поколении гибридов (F2 )
гомозиготных и гетерозиготных особей оказалось, таким образом, поровну. Неполное доминирование. У некоторых организмов первое поколение гибридов хотя и единообразно, но не воспроизводит ни одного из родителей. Проявление признака носит у них промежуточный характер между доминантным и рецессивным состоянием. В этом случае говорят о неполном доминировании.
Так, при скрещивании земляники из чистых линий с красными и белыми плодами получаются растения с розовыми ягодками. Аналогичное скрещивание особей растения ночная красавица с белыми и красными цветочками дает гибриды с розовыми цветками. Во втором поколении наблюдается расщепление в соотношении 1:2:1, половина цветков оказывается розовыми, остальные – белыми и красными в равных пропорциях.
Неполное доминирование наследственных признаков было обнаружено при исследовании многих животных. При скрещивании крупного рогатого скота красной и белой масти гибриды имеют промежуточную чалую окраску. Поскольку Доминирование бывает неполным, первый закон Менделя называют чаще не законом доминирования, а законом единообразия гибридов первого поколения. 1. Что изучает генетика?
Для чего существа наделены наследственной изменчивостью? 2. Чем генотип отличается от фенотипа, доминантный признак от рецессивного, гомозигота от гетерозиготы? 3. Охарактеризуйте гибридологический метод исследования. Почему Мендель начал с моногибридного скрещивания? 4. Сформулируйте первый и второй законы Менделя. 5.
Перечислите закономерности неполного доминирования. § 25. Цитологические основы закономерностей наследования Принцип чистоты гамет. Установив факт дискретного наследования признаков, Мендель пришел к выводу, что за каждый признак отвечает отдельный наследственный фактор (теперь мы знаем, что это ген). Далее он заключил, что наследственные факторы не смешиваются, а пребывают неизменными (по терминологии Менделя – чистыми), проявляясь в том или ином поколении.
В этом и состоит принцип чистоты гамет. Гены, соответствующие альтернативным признакам, называют аллельными. Эти гены являются вариантами (аллелями) одного и того же гена. Один, к примеру, придает цветкам красную окраску, а другой – белую. В соматической клетке любого диплоидного организма содержатся два аллеля любого гена, в каждой гомологичной хромосоме по одному аллелю (аллельные гены гомологичны).
Половые клетки включают только один из аллелей, поскольку хромосомы половых клеток не имеют гомологов – их набор одинарный. А значит, независимо от того, какие гены сосуществуют в хромосомах особи, доминантного или рецессивного характера, в гамете будет только один из них. Проявление признаков в потомстве будет зависеть от сочетания аллельных генов родительских особей в зиготе.
Таким образом, гипотеза чистоты гамет, выдвинутая Менделем для интерпретации расщепления гибридов, нашла в современной науке цитологическое обоснование. Большая заслуга Менделя состоит в том, что он ввел простой и удобный математический способ описания закономерностей передачи наследственных факторов. Ген доминантного признака он обозначил заглавной буквой А, ген рецессивного признака строчной буквой а, скрещивание – символом умножения х.
В поколении гибридов от скрещивания чистых линий (АА, аа) при всевозможных комбинациях гамет (G ) получаются следующие сочетания аллелей: Р АА х аа G А, А а, а F 1 Аа, Аа, аА, аА — единообразие первого поколения G 1 A , a a , A F 2 АА, Аа, аА, аа — расщепление второго поколения Таким образом, гетерозиготные особи содержат оба альтернативных аллельных гена, а гомозиготные – только одинаковые гены (либо доминантные, либо рецессивные).
Возможные сочетания аллелей АА, Аа, аА, аа дают соотношение 3:1 (АА + Аа + аА:аа) при условии, что гетерозиготные особи по исследуемому признаку Аа и аА не отличаются от гомозиготных АА. В опытах Менделя обе эти формы имели желтые семена. Если же гетерозиготные и гомозиготные особи различаются, то доминирование будет неполным, и расщепление по фенотипу станет не 3:1, а 1:2:1 (АА:Аа + аА:аа)
, и совпадет с расщеплением по генотипу. При самоопылении или скрещивании с себе подобными гомозиготные особи АА и аа не дадут расщепления в потомстве, а гетерозиготные будут расщепляться. Цитологические основы законов Менделя. Когда Мендель занимался своими исследованиями, ему ничего не было известно о митозе и созревании гамет в мейозе.
Благодаря успехам современной науки законы Менделя получили цитологическое объяснение. Стало известно, что каждый вид животных или растений обладает определенным набором хромосом. В соматических клетках хромосомы парные и содержат аллельные гены. В состав гамет от каждой пары аллелей входит только один ген. В процессе оплодотворения гаметы сливаются, парность хромосом восстанавливается, и возникают различные комбинации аллелей.