Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Лекция 2 . М оногибридно е скр е щивани е

Размещено на http :// www . allbest . ru /

МОНОГИБРИДНО Е СКРЕЩИВ А НИ Е

План

1. Закономерности открытые Г. Менделем

2. Моногибридное скрещивание

3. Наследование при неполном доминировании

4. Кодоминирование

1. Зако номерности открытые Г. Менделем

мендель скрещивание доминирование

Основополагающим методом изучения наследования явился метод, разработанный Грегором Менделем. О результатах своей работы он сообщил 8 февраля и 8 марта в 1865г. обществу естествоиспытателей в г. Брно.

Мендель положил в основу генетического анализа принцип изучения наследования отдельных пар признаков.

Одной из особенностей исследования Менделя был подбор исходных родительских форм. Для скрещивания он брал растения, различающиеся по одной, двум или трем парам контрастных признаков.

Вторая особенность метода заключалась в использовании количественного учета гибридных растений, различающихся по отдельным признакам, в ряду последовательных поколений.

Третьей особенностью метода Менделя было применение индивидуального анализа потомства от каждого растения в ряду поколений. Перечисленные простые приемы наследования явились новым методом изучения наследственности, открывшим целую эпоху.

Успеху работы Менделя способствовал и продуманный выбор объекта. Объектом своих работ Мендель избрал различные сорта самоопыляющихся растений - гороха.

Несмотря на успешное завершение опытов Менделя, его открытие не было понято современниками. Признание нового метода изучения наследственности и обнаружения основных закономерностей наследственных свойств и признаков произошло лишь в 1900г.

Прежде чем перейти к изложению анализа наследования признаков, усвоим некоторые сокращения, принятые в генетике.

Для генетического анализа наследования тех или иных признаков организма при половом размножении необходимо производить скрещивание двух особей разных полов.

Скрещивание в генетике обозначают знаком умножение «Х». При написании схемы скрещивания принято на первом месте ставить женский пол (обозначают + - зеркало Венеры), мужской пол > (щит и копье Марса). Родительские организмы, взятые в скрещивание, обозначают буквой Р . Потомство от скрещивания двух особей с различной наследственностью называют гибридными, а отдельную особь - гибридом. Гибридное поколение обозначают буквой F с цифровым индексом, соответствующим порядковому номеру гибридного поколения. Так первое поколение будет F 1, если гибридные особи скрещиваются между собой, то их потомство обозначают F 2 и т.д.

Родительские особи, взятые для скрещивания, могут отличаться как по одной контрастирующей паре признаков, так и по многим. Поэтому различают моногибридные и полигибридные скрещивания.

2. Моногибридное скрещивание

Моногибридным скрещиванием называют такое скрещивание при котором родительские формы различают лишь по одной паре альтернативных признаков. Например, материнское растение несет пурпурные цветки, а отцовское - белые, или наоборот.

Перед тем как производить скрещивание, необходимо убедиться в том, что избранные признаки родительских форм стойко наследуются в поколениях.

Родственные организмы воспроизводящие в ряду поколений одни и те же наследственно константные признаки, принято называть линией.

Скрещивание желт. х зел. желт.гладк. х морщ. гладк.

Следовательно, у гибрида первого поколения из каждой пары альтернативных признаков развивается только один. Это явление преобладания у гибрида признака одного из родителей Г. Мендель назвал доминирование.

Признак, проявляющийся у гибрида первого поколения и подавляющий развитие другого признака, был назван доминантным, противоположный, т.е. подавляемый признак - рецессивным.

Если гибриду первого поколения предоставить возможность самоопыляться, то в следующем поколении, т.е. в F 2 появляются растения с признаками обоих родителей. Это явление носит название расщепления.

Итак, проведя моногибридные скрещивания, Мендель установил следующие закономерности наследования:

1. У гибридов первого поколения проявляется только один из пары альтернативных признаков - доминантный, рецессивный же не проявляется. Это явление было названо первым законом Менделя, или законом единообразия гибридов первого поколения.

2. Во втором поколении гибридов появляются особи, как с доминантным признаком, так и с рецессивным. Отношение числа растений с доминантным признаком к числу растений с рецессивным признаком оказывается равным 3:1 . Это явление было названо вторым законом Менделя - законом расщепления.

В F 2 следует различать, во-первых, расщепление по внешнему проявлению признаков, которое выражается отношением 3:1, и, во-вторых, по наследственным задаткам, выражается соотношением 1:2:1. Первый тип расщепления называют расщеплением по фенотипу, а второй тип - по генотипу.

Термины «фенотип» и «генотип» введены в 1903г. В. Иогансеном.

Под генотипом понимают совокупность наследственных задатков, которыми обладает организм. Фенотип - это совокупность свойств и признаков организма, которые являются результатом взаимодействия генотипа особи и окружающей среды.

Мендель впервые применил символическое обозначение генетики, где наследственные факторы, определяющие парные альтернативные признаки, обозначались буквами латинского алфавита.

В 1926 г. В. Иогансен предложил назвать такую пару признаков аллельной и отдельный фактор одной пары назвать аллелью.

Под термином доминантная или рецессивная аллель стали понимать альтернативное состояние одного и того же гена.

Доминантную аллель принято обозначать заглавными буквами, рецессивную аллель - строчными.

Константные формы: АА или аа, которые в последующих поколениях не дают расщепления, называют гомозиготными, а формы, дающие расщепление - гетерозиготными.

Как видно у гибридов первого поколения рецессивная аллель а хотя и не проявляется, но и не смешивается с доминантной А, а во втором поколении обе аллели вновь проявляются в «чистом» виде. Такое явление можно объяснить исходя из допущения, что гибрид первого поколения Аа образует не гибридные а чистые гаметы, при этом указанные аллели оказываются в различных гаметах.

Не смешивание аллелей каждой пары альтернативных признаков в гаметах гибридного организма называют явлением чистоты гамет, в основе которого лежит цитологический механизм мейоза.

Рис. Образование гамет, решетка Пеннета

Анализируя моногибридное скрещивание, мы не обращали внимание на то, какое из растений было материнским, а какое - отцовским.

Надо отметить, что иногда имеются различия в передаче наследственных свойств со стороны материнского или отцовского организма. Поэтому направление скрещивания принято указывать.

Скрещивание двух форм между собой в двух разных направлениях называют реципрокным.

Так, при скрещивании двух форм Р1 и Р2 в одном направлении Р1 - материнская форма, Р2 - отцовская форма, а во втором - наоборот.

Для генетического анализа может быть использован и другой тип скрещивания - скрещивание гибрида с одной из родительских форм, несущей данную пару аллелей в гомозиготном состоянии. Такой тип скрещивания называют - возвратным скрещиванием.

Значительный интерес представляет скрещивание гибрида с формой, гомозиготной по рецессивному гену. По характеру расщепления в потомстве от такого скрещивания можно проанализировать наследственную структуру гибрида по данному гену. Отсюда и скрещивание гибридного организма с исходной формой, гомозиготной по рецессивному гену получило название анализирующего скрещивания.

3. Наследование при неполном доминировании

Всеобщность закона доминирования уже вскоре после его переоткрытия была подвергнута сомнению на основании целого ряда фактов. Некоторые из генетиков говорили только о правиле доминирования. Дело в том, что для огромного числа признаков у растений и животных характерно неполное доминирование в F1. Такое неполноедоминированиеотмечалось по ряду признаков у гороха самим Менделем.

При неполном доминировании гибрид F1 (Аа) не воспроизводит полностью ни одного из родительских признаков, выражение признака оказывается промежуточным, но все особи этого поколения проявляют единообразие по данному признаку.

Примером неполного доминирования может служить промежуточная розовая окраска цветка у гибридов ночной красавицы.

При неполном доминировании в потомстве гибрида имеет место совпадение расщепления по фенотипу и генотипу (1:2:1).

Неполное доминирование оказалось широко распространенным явлением, и было отмечено при изучении наследования окраски цветка у львиного зева, окраски оперения у кур, шерсти крупного рогатого скота и овец, а также по многим другим признакам.

4. Кодоминирование

Бывает, что в потомстве F1 проявляются признаки обоих родителей; т.е. 2 аллеля из одной пары оказывают совместное действие. При этом ни один из них не является ни доминантным, ни рецессивным. Это так называемое кодоминирование (АА"). Примером кодоминирования служит наследование групп крови у человека. Если один из родителей имеет группу крови А, а другой - В, то в крови их детей присутствуют антигены, характерные и для группы А, и для группы В; наличие этих антигенов может быть установлено соответствующей (антигенной) реакцией.

Таблица. Группы крови системы АВО

Первая группа 0(I) детерминируется геном I0, вторая А(II) - IА, третья В (III) - IВ. Гены IА и IВ доминантны по отношению к I0 и в то же время кодоминантны и имеют совместное фенотипическое выражение: у особей IА IВ развивается четвертая АВ (IV) группа крови.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Принципы решения генетических задач. Гомозиготные организмы как представители "чистых линий". Гетерозиготные организмы при полном доминировании. Моногибридное и дигибридное скрещивание. Определение генотипов организмов по генотипам родителей и потомков.

методичка , добавлен 06.05.2009


Опыты Грегора Менделя над растительными гибридами в 1865 году. Преимущества гороха огородного как объекта для опытов. Определение понятия моногибридного скрещивания как гибридизации организмов, отличающихся по одной паре альтернативных признаков.

презентация , добавлен 30.03.2012


Гаметогенез и развитие растений. Основы генетики и селекции. Хромосомная теория наследственности. Моногибридное, дигибридное и анализирующее скрещивание. Сцепленное наследование признаков, генетика пола. Наследование признаков, сцепленных с полом.

реферат , добавлен 06.07.2010


Понятие дигибридного скрещивания организмов, различающихся по двум парам альтернативных признаков (по двум парам аллелей). Открытие закономерностей наследования моногенных признаков австрийским биологом Менделем. Законы наследования признаков Менделя.

презентация , добавлен 22.03.2012


Дигибридное и полигибридное скрещивание, закономерности наследования, ход скрещивания и расщепления. Сцепленное наследование, независимое распределение наследственных факторов (второй закон Менделя). Взаимодействие генов, половые различия в хромосомах.

реферат , добавлен 13.10.2009


Типы взаимодействия неаллельных генов. Теория Ф. Жакоба и Ж. Моно о регуляции синтеза и-РНК и белков. Дигибридное скрещивание при неполном доминировании. Неаллельные взаимодействия генов. Механизм регуляции генетического кода, механизм индукции-репрессии.

реферат , добавлен 29.01.2011


Представления о наследственности. Единообразие гибридов первого поколения. Скрещивание Менделя. Закон независимого наследования различных признаков. Гены-модификаторы и полигены. Построение генетических карт. Хромосомные аберрации по половым хромосомам.

реферат , добавлен 06.09.2013


Принципы передачи наследственных признаков от родительских организмов к их потомкам, вытекающие из экспериментов Грегора Менделя. Скрещивание двух генетически различных организмов. Наследственность и изменчивость, их виды. Понятие о норме реакции.

реферат , добавлен 22.07.2015


Типы наследования признаков. Законы Менделя и условия их проявления. Сущность гибридизации и скрещивания. Анализ результатов полигибридного скрещивания. Основные положения гипотезы "Чистоты гамет" У. Бэтсона. Пример решения типовых задач о скрещивании.

презентация , добавлен 06.11.2013


История развития генетики как науки. Ее основные положения. В основе генетики лежат закономерности наследственности, обнаруженные австрийским биологом Г. Менделем при проведении им серии опытов по скрещиванию различных сортов гороха. Генная инженерия.

В опытах Менделя при скрещивании сортов гороха, которые имели желтые и зеленые семена, все потомство (гибриды первого поколения) оказалось с желтым семенами. При этом не имело значения, из какого именно семени (желтого или зеленого) выросли материнские (отцовские) растения: оба родителя в равной степени способны передавать свои признаки потомству. Аналогичные результаты были обнаружены и в опытах, в которых во внимание брались другие признаки – при скрещивании растений с гладкими и морщинистыми семенами все потомство имело гладкие семена. При скрещивании растений с пурпурными и белыми цветками у всех гибридов оказались лишь пурпурные лепестки цветков… Обнаруженная закономерность получила название первого закона Менделя, или закона единообразия гибридов первого поколения. Состояние (аллель) признака, проявляющегося в первом поколении, получило название доминантного, а состояние (аллель), которое в первом поколении гибридов не проявляется, называется рецессивным. «Задатки» признаков (по современной терминологии – гены) Г. Мендель предложил обозначать буквами латинского алфавита. Состояния, принадлежащие к одной паре признаков, обозначают одной и той же буквой, но доминантный аллель – большой, а рецессивный – маленькой.

Второй закон Менделя. Закон расщепления

При скрещивании гетерозиготных гибридов первого поколения между собой (самоопыления или родственное скрещивание) во втором поколении появляются особи как с доминантными, так и с рецессивными состояниями признаков, т. е. возникает расщепление, которое происходит в определенных отношениях: в опытах Менделя на 929 растений второго поколения оказалось 705 с пурпурными цветками и 224 с белыми. В опыте, в котором учитывался цвет семян, с 8023 семян гороха, полученных во втором поколении, было 6022 желтых и 2001 зеленых, а с 7324 семян, в отношении которых учитывалась форма семени, было получено 5474 гладких и 1850 морщинистых. Исходя из полученных результатов, Мендель пришел к выводу, что во втором поколении 75 % особей имеют доминантное состояние признака, а 25 % – рецессивное (расщепление 3:1). Эта закономерность получила название второго закона Менделя, или закона расщепления. Его формулировка: при скрещивании двух гибридов первого поколения, которые анализируются по одной альтернативной паре состояний признака, в потомстве наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 3:1 и по генотипу в соотношении 1:2:1.

Третий закон Менделя. Закон независимого наследования признаков

Изучая расщепления при дигибридном скрещивании, Мендель обратил внимание на следующее обстоятельство. При скрещивании растений с желтыми гладкими (ААВВ) и зелеными морщинистыми (aabb) семенами во втором поколении появлялись новые комбинации признаков: желтые морщинистое (Aabb) и зеленые гладкие (ааВЬ), которые не встречались в исходных формах. Из этого наблюдения Мендель сделал вывод, что расщепление по каждому признаку происходит независимо от второго признака. В приведенном примере форма семян наследовалась независимо от их окраски. Эта закономерность получила название третьего закона Менделя, или закона независимого распределения генов. Третий закон Менделя формулируется следующим образом: при скрещивании гомозиготных особей, отличающихся по двум (или более) признакам, во втором поколении наблюдаются независимое наследование и комбинирование состояний признаков, если гены, которые их определяют, расположены в разных парах хромосом. Это возможно потому, что во время мейоза распределение (комбинирования) хромосом в половых клетках при их созревании идет независимо и может привести к появлению потомства с комбинацией признаков, отличных от родительских и прародительских особей.

Для записи скрещиваний нередко используют специальные решетки, которые предложил английский генетик Пеннет (решетка Пеннета). Ими удобно пользоваться при анализе полигибридных скрещиваний. Принцип построения решетки состоит в том, что сверху по горизонтали записывают гаметы отцовской особи, слева по вертикали – гаметы материнской особи, в местах пересечения – вероятные генотипы потомства.

Рис. 1. Решетка Пеннета

При моногибридном скрещивании исследуется наследование одного гена. В классическом моногибридном скрещивании каждый ген имеет два аллеля. Для примера мы возьмем материнский и отцовский организмы с одинаковым генотипом – «Gg». В генетике, как мы уже знаем, для обозначения доминантного аллеля используются заглавные буквы, а для рецессивного – строчные. Этот генотип может дать только два типа гамет, которые содержат или аллель «G» или аллель «g».

Наша решетка Пеннета будет выглядеть следующим образом:

Суммировав одинаковые генотипы в решетке Пеннета для нашего потомства мы получим следующее соотношение по генотипам: 1 (25 %) GG: 2 (50 %) GG: 1 (25 %) GG – это типичное соотношение генотипов (1:02:01) для моногибридного скрещивания. Доминантный аллель будет маскировать рецессивный аллель, что означает, что организмы с генотипами «GG» и «Gg» имеют один и тот же фенотип. Например, если аллель «G» дает желтый цвет и аллель «g» дает зеленый цвет, то генотип «gg» будет иметь зеленый фенотип, а генотипы «GG» и «Gg» – желтый фенотип. Суммировав значения в решетке мы будем иметь 3G (желтый фенотип) и lgg (зеленый фенотип) – это типичное соотношение по фенотипам (3:1) для моногибридного скрещивания. А соответствующие вероятности для потомства будут 75%G: 25%gg.

При дигибридных скрещиваниях исследуется наследование двух генов. Для дигибридных скрещиваний мы можем составить решетку Пеннета только в случае, если гены наследуются независимо друг от друга – это означает, что при образовании материнских и отцовских гамет в каждую из них может попасть любой аллель из одной пары вместе с любым другим из другой пары. Этот принцип независимого распределения был открыт Менделем в экспериментах по дигибридным и полигибридным скрещиваниям.

Мы имеем два гена – Формы и Цвета. Для формы: «R» – это доминантный аллель, определяющий гладкую форму и «w» – это рецессивный аллель, который дает морщинистую форму горошин. Для цвета: «Y» – это доминантный аллель, определяющий желтую окраску и «g» это рецессивный аллель дающий зеленую окраску горошин. Мужское и женское растения имеют одинаковый генотип – «RwYg» (гладкие, желтые).

Сначала необходимо определить все возможные комбинации гамет, для этого также можно использовать решетку Пеннета:

Таким образом, гетерозиготные растения могут дать четыре типа гамет со всеми возможными комбинациями: RY, Rg, wY, wg. Теперь составим решетку Пеннета для генотипов:

Суммировав одинаковые генотипы в решетке Пеннета, для нашего потомства мы получим следующее соотношение и вероятности по генотипам: 1(6,25 %) RRYY 2(12,5 %) RwYY: 1(6,25 %) wwYY: 2(12,5 %) RRYg: 4(25 %) RwYg: 2(12,5 %) wwYg: 1(6,25 %) RRgg: 2(12,5 %) Rwgg: 1(6,25 %) wwgg. А так как доминантные признаки маскируют рецессивные, то соотношение и вероятности по фенотипам мы получим такие: 9(56,25 %) R-Y – (гладкие, желтые): 3(18,75 %) R-gg (гладкие, зеленые): 3(18,75 %) wwY – (морщинистые, желтые): 1(6,25 %) wwgg (морщинистые, зеленые). Такое соотношение по фенотипам – 9:3:3:1 является типичным для дигибридного скрещивания.

Составить решетку Пеннета для скрещивания между двумя растениями гетерозиготными по трем генам будет более сложно. Вот решетка для генотипов (64 клетки).

Мы привели эти примеры для общего представления и расширения знаний по генетике – проблемы решения задач находятся не в сфере нашей дисциплины – основ психогенетики. Кроме того, само решение требует умения пользоваться полиномами и достаточно большого количества времени.

Вопросы и задания по теме 5

1. Подготовьте сообщения о жизни и научном творчестве Г. Менделя.

2. Расскажите подробно обо всех законах, открытых Г. Менделем.

3. Что собой представляет решетка Пеннета?

4. Подготовьте сообщения о роли Т. П. Моргана и его школы в развитии теории наследственности.

5. Как вы полагаете, в чем причина непринятия теории наследственности и генетики в нашей стране в определенные периоды развития науки?

Моногибридное скрещивание - скрещивание форм, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков. При этом скрещиваемые предки являются гетерозиготными по положению хромосомы в аллели.

Моногибридное наследование представляет собой пример наследования единственного признака (гена), различные формы которого называют аллелями . Например, при моногибридном скрещивании между двумя чистыми линиями растений, гомозиготных по соответствующим признакам - одного с жёлтыми семенами (доминантный признак), а другого с зелёными семенами (рецессивный признак), можно ожидать, что первое поколение будет только с жёлтыми семенами, потому что аллель жёлтых семян доминирует над аллелью зелёных. При моногибридном скрещивании сравнивают только один характерный признак.

Источник: Википедия

Грегор Мендель (1822 - 1884 ) - выдающийся чешский ученый. Основоположник генетики. Впервые обнаружил существование наследственных факторов, впоследствии названных генами.

Грегор Мендель проводил опыты с горохом. Серди большого количества сортов он выбрал для первого эксперимента два, отличающихся по одному признаку. Семена одного сорта гороха были желтые, а другого - зеленые. Известно, что горох, как правило, размножается путем самоопыления и поэтому в пределах сорта нет изменчивости по окраске семян. Используя это свойство гороха, Г. Мендель произвел искусственное опыление, скрестив сорта, отличающиеся цветом семян (желтым и зеленым). Независимо от того, к какому сорту принадлежали материнские растения, гибридные семена оказались только желтыми.

Цитологические основы закономерностей наследования при моногибридном скрещивании

Изобразим моногибридное скрещивание в виде схемы. Символ обозначает женскую особь, символ - мужскую, х - скрещивание, P - родительское поколение, F 1 - первое поколение потомков, F 2 - второе поколение потомков, A - ген, отвечающий за доминантный желтый цвет, а - ген, отвечающий за рецессивный зеленый цвет семян гороха (рис. 1).

Из рисунка видно, что в каждой гамете родительских особей будет по одному гену: в одном случае A , в другом - а . Таким образом, в первом поколении все соматические клетки будут гетерозиготными - Aa . В свою очередь, гибриды первого поколения с равной вероятностью могут образовывать гаметы A или a . Случайные комбинации этих гамет при половом процессе могут дать следующие варианты: AA, Aa, aA, aa . Первые три растения содержащие ген A , по правилу доминирования будут иметь желтые горошины, а четвертое - рецессивная гомозигота aa - будет иметь зеленые горошины.

Моногибридное скрещивание - это скрещивание, для которого характерным является отличие родительских форм друг от друга по имеющейся одной паре альтернативных, контрастных признаков. Признаком называют любую особенность организма, любое его свойство либо качество, по которому возможно различить особи. У растений таким свойством является, например, форма венчика (асимметричный или симметричный), его окраска (белый или пурпурный) и т. д. К признакам относят также скорость созревания (позднеспелость либо скороспелость), а также стойкость либо восприимчивость к тем или иным заболеваниям.

Все свойства в совокупности, начиная с внешних и заканчивая определенными особенностями в функционировании или структуре клеток, органов, тканей, называются фенотипом. Данное понятие может быть использовано и по отношению к одному из имеющихся альтернативных признаков.

Проявление свойств и признаков осуществляется под контролем существующих наследственных факторов - другими словами, генов. В совокупности гены формируют генотип.

Моногибридное скрещивание по Менделю представлено скрещиванием гороха. При этом имеют место такие достаточно хорошо заметные альтернативные свойства, как белые и зеленая и желтая окраска незрелых бобов, морщинистая и гладкая поверхность семян и прочие.

Проводя моногибридное скрещивание, Г. Мендель, австрийский ботаник Х I Х в., выяснил, что в первом поколении (F1) все гибридные растения обладали цветками пурпурного оттенка, белая же окраска не проявилась. Так был выведен первый о единообразии образцов первого поколения. Кроме того, ученый установил, что в первом поколении все образцы являлись однородными и по всем семи исследуемым им признакам.

Таким образом, моногибридное скрещивание предполагает для особей первого поколения наличие альтернативных признаков только одного родителя, в то время как свойства другого родителя как бы исчезают. Преобладание свойств Г. Мендель назвал доминированием, а сами признаки - доминантными. Не проявляющиеся качества ученый назвал рецессивными.

Проводя моногибридное скрещивание, Г. Мендель подверг самоопылению выращенные гибриды первого поколения. Сформировавшиеся в них семена ученый высеял снова. В итоге он получил следующее, второе поколение (F2) гибридов. В полученных образцах отмечалось расщепление по альтернативным признакам в примерном соотношении 3:1. Другими словами, три четверти особей второго поколения имели доминантные свойства, а одна четверть - рецессивные. В результате этих опытов Г. Мендель сделал вывод, что рецессивный признак в образцах был подавлен, но не исчез, проявившись во втором поколении. Данное обобщение получило название «Закон расщепления» (второй закон Менделя).

Дальнейшее моногибридное скрещивание ученый проводил с целью выявить, как будет происходить наследование в третьем, четвертом и следующих поколениях. Он выращивал образцы, используя самоопыление. В результате опытов было выявлено, что растения, признаки которых являются рецессивными (белые цветки, к примеру), в последующих поколениях осуществляют воспроизведение потомства только с этими (рецессивными) свойствами.

Несколько по-другому повели себя растения второго поколения, свойства которых были названы Г. Менделем доминантными (обладатели, например, пурпурных цветков). Среди этих образцов ученый, анализируя потомство, выявил две группы, имеющие абсолютные внешние различия по каждому определенному признаку.

Для особей, отличающихся по двум признакам, применяется Задачи по определению сравнительно просты, при их решении применяются законы Менделя.

Закономерности наследования признаков Н. Мендель сформулировал на основе анализа результатов моногибридного скрещивания и назвал их правилами , позже они стали называться законами .

Как оказалось, при скрещивании двух чистых линий гороха с желтыми (АА) и зелеными (аа) семенами в первом поколении (F 1) все гибридные семена имели желтый цвет. Следовательно, признак желтой окраски семян был доминирующим:

Р: АА х аа

Аналогичные результаты получены Менделем и при анализе наследования других шести пар признаков. Исходя из этого, Мендель сформулировал правило доминирования , или первый закон : при моногибридном скрещивании все потомство в первом поколении характеризуется единообразием по фенотипу и генотипу , названный позднее законом единообразия гибридов первого поколения :

При скрещивании гомозиготных особей, отличающихся по одной или нескольким парам альтернативных признаков, наблюдается единство всех гибридов первого поколения, как по фенотипу, так и по генотипу.

Из семян, полученных от гибридов первого поколения, Мендель выращивал растения, которые либо скрещивал между собой, либо давал возможность самоопыляться. Среди потомков (F 2) выявилось расщепление: во втором поколении оказались как желтые, так и зеленые семена.

Р: Аа х Аа Всего Мендель получил 6022 желтых и 2001 зеленых семян (численное G: А а А а соотношение примерно 3:1). Такие же численные соотношения были F2: АА, Аа, Аа, аа получены и по другим шести парам, изученных, Менделем признаков гороха. В итоге второй закон Менделя формулируется так:

При моногибридном скрещивании гетерозиготных особей (гибридов первого поколения) во втором поколении наблюдается расщепление в соотношении 3:1 по фенотипу и 1:2:1 по генотипу.

Рис. 1.

75 % всех семян (АА, 2Аа) во втором поколении, имея один или два доминантных аллеля, обладали желтой окраской и 25 % (аа) - зеленой. Факт появления во втором поколении рецессивных признаков свидетельствует о том, что эти признаки, также как и контролируемые их гены, не исчезают, не смешиваются с доминантными признаками в гибридном организме, просто их активность подавлена действием доминантных генов.

Доминантный ген не всегда полностью подавляет действие рецессивного гена. В таком случае гибриды первого поколения не воспроизводят признаки родителей - имеет место промежуточный характер наследования . Во втором поколении доминантные гомо- и гетерозиготы отличаются по фенотипу и генотипу одинаково (1:2:1).

Например, при скрещивании гомозиготных растений ночной красавицы с красными (АА) и белыми (аа) цветками первое поколение получается с розовыми цветками (промежуточное наследование). Во втором поколении расщепление по фенотипу соответствует расщеплению по генотипу: одна часть растений с красными цветками, две части - с розовыми и одна часть - с белыми:

Р: АА х аа Р: Аа х Аа

G: A a G: A a A a

F 1: Aa F 2: AA, Aa, Aa, aa.

Для объяснения сущности явлений единообразия гибридов первого поколения и расщепления признаков у гибридов второго поколения в 1902 г. У. Бэтсон выдвинул гипотезу "чистоты" гамет , которую кратко можно свести к следующим положениям:

• 1) у гибридного организма гены не гибридизируются (не смешиваются), а находятся в чистом аллельном состоянии;
• 2) в процессе мейоза в гамету попадает только один ген из аллельной пары.

Гипотеза чистоты гамет устанавливает, что законы расщепления есть следствие случайного сочетания гамет, несущих разные гены. Однако общий результат оказывается закономерным, так как здесь проявляется статистическая закономерность, определяемая большим числом равновероятных встреч гамет. Таким образом, расщепление при моногибридном скрещивании гетерозиготных организмов 3:1 в случае полного доминирования или 1:2:1 при неполном доминировании следует рассматривать как биологическую закономерность, основанную на статистических данных.

Рис. 2. Цитологические основы моногибридного скрещивания и гипотезы "чистоты гамет"

Цитологические основы гипотезы чистоты гамет и первых двух законов Менделя составляют закономерности расхождения гомологичных хромосом и образования гаплоидных половых клеток в процессе мейоза.