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.
Их удобно проследить по так называемой решетке Пеннета. Гаметы в решетке расположены по вертикали и горизонтали, а комбинации – на их пересечении. В решетке учитываются все возможные комбинации гамет. Решетка комбинаций гамет симметрична относительно диагонали, поэтому многие генотипы повторяются. Всех возможных генотипов у наших Горохов – 9, а фенотипов – только 4 (
желтые гладкие, желтые морщинистые, зеленые гладкие и зеленые морщинистые), часть внешне одинаковых особей имеет разные генотипы. Среди растений с желтыми гладкими семенами как бы сокрыты четыре различных генотипа: дигомозиготы ААВВ, гетерозиготы по признаку окраски семян АаВВ, гетерозиготы по признаку формы семян ААВв и, наконец, дигетерозиготы АаВв.
Аналогично двумя генотипами представлен фенотип с зелеными гладкими семенами и с желтыми морщинистыми. Рецессивные формы всегда гомозиготны и поэтому представлены одним генотипом аавв. Дигибридное скрещивание сиамской и ангорской пород кошек В случае неполного доминирования фенотипов будет больше – появятся особи с промежуточными признаками.
Каждому генотипу будет соответствовать индивидуальный фенотип. Закономерности дигибридного скрещивания можно проследить и на животных. При скрещивании черных гладких и белых мохнатых морских свинок черная окраска доминирует над белой, а мохнатая шерсть — над гладкой. В ряду поколений наблюдается единообразие первого поколения и расщепление второго в соотношении 9:3:3:1.
Аналогичное расщепление происходит и при дигибридном скрещивании сиамского кота и черной ангорской кошки. Третий закон Менделя. Независимое расщепление генов. В опытах Менделя (см. решетку Пеннета) соотношение между количествами желтых и зеленых семян 12:4 = 3:1, между количествами гладких и морщинистых семян — тоже 3:1. Точно такое же соотношение дает в соответствии со вторым законом Менделя моногибридное скрещивание.
Следовательно, дигибридное скрещивание представляет собой два независимых моногибридных скрещивания. В этом состоит третий закон Менделя: расщепление по каждой паре признаков происходит независимо от других пар признаков. С открытием мейоза стало понятно, что третий закон Менделя справедлив только в том случае, если гены исследуемых пар признаков находятся в разных хромосомах.
Только тогда они могут расходиться в разные гаметы и наследоваться отдельно. Если же гены обоих признаков содержатся в одной хромосоме, то и наследоваться такие признаки должны только вместе. Анализирующее скрещивание. Разработанный Менделем метод гибридологического анализа позволяет выяснить генотип особи, скрытый в ее доминантном фенотипе.
Имеется в нем рецессивный ген или оба гена доминантные? Иными словами, гетерозиготен он или гомозиготен по исследуемому признаку или группе признаков? Для этого скрещивают анализируемую особь с другой, имеющей рецессивный фенотип. Если анализируемая особь гомозиготна, то в потомстве расщепления не произойдет. Р АА х аа G А а F 1 Аа Если же она гетерозиготна, то в потомстве произойдет расщепление на два фенотипа в соотношении 1:1.
Р Аа х аа G А, а а, а F 1 Аа, аа В случае если особь анализируется по двум парам признаков, результаты, в соответствии с третьим законом Менделя, оказываются аналогичными. Если она гомозиготна – потомство будет единообразным, если гетерозиготна – в потомстве произойдет расщепление в соотношении 1:1:1:1. 1.
Какое скрещивание называют дигибридным? 2. Объясните, как происходит расщепление признаков при полном и неполном доминировании. 3. Сформулируйте третий закон Менделя. Всегда ли он справедлив? 4. Опишите анализирующее скрещивание. В чем его предназначение? § 27. Хромосомная теория наследственности.
Сцепленное наследование генов В своих опытах Мендель изучил наследование семи пар признаков у душистого горошка. Позже многие другие ученые, исследуя закономерности наследования самых разнообразных признаков у животных и растений, подтвердили законы Менделя и признали их всеобщность. Вместе с тем обнаружились и некоторые отклонения.
У гороха два признака – форма пыльцы и окраска цветов – оказались неотделимыми друг от друга. Это естественно, поскольку количество генов значительно превосходит количество хромосом. Гены, которые сосуществуют в одной хромосоме, наследуются вместе. Предположим, что особь имеет два гена А и В в одной хромосоме и является гетерозиготной по этим генам.
Тогда гомологичная хромосома будет содержать гены а и в. Гаметы такой особи будут не всех четырех возможных типов (в каждой по одному аллелю любого из генов), а только двух. Проведем анализирующее скрещивание: Р АаВв х аавв G АВ, ав ав F 1 АВав, авав Две комбинации гамет обеспечат расщепление признака только на два фенотипа в соотношении 1:1 вместо ожидаемого расщепления на четыре фенотипа.
Закономерности наследования генов, находящихся в одной хромосоме, тщательно изучены американским генетиком Т. Морганом и его учениками. Объектом их исследований была плодовая мушка дрозофила. Эта мушка характеризуется большой плодовитостью, необходимой для хорошей статистики, и коротким циклом развития. Если горох, изучавшийся Менделем, дает одно поколение в год, то у дрозофил за этот срок можно получить до 36 поколений.