Биология

Введение

Чешский ученый Грегор Мендель изучал наследование отдельных признаков, что позволило ему установить ряд закономерностей. Но, в природе организмы редко отличаются по одному признаку, поэтому Мендель решил проследить, как наследуется в поколении несколько признаков одновременно.

Скрещивание, при котором прослеживается наследование двух альтернативных признаков, называют дигибридным.

 

Эксперименты Менделя

В одном из экспериментов Мендель использовал растения гороха, которые отличались формой и цветом семян. Применяя гибридологический метод, ученый скрещивал растения с желтыми и гладкими семенами с гомозиготными растениями с зелеными и морщинистыми семенами. Все гибриды первого поколения имели желтые и гладкие семена (рис. 1).

Рис. 1. Дигибридное скрещивание

Используя результаты проведенных ранее моногибридных скрещиваний, ученый знал, что эти признаки доминантны, т. е. желтая окраска и гладкая форма семян доминирует над зеленым цветом и морщинистой формой семян. Его заинтересовало соотношение и характер семян разных типов во втором поколении, которое было получено от самоопыления растений первого поколения.

Условные обозначения (рис. 2)

Рис. 2. Условные обозначения

При самоопылении гибридов первого поколения получено 556 семян, из которых гладких желтых 315 шт., морщинистых желтых 101 шт., гладких зеленых 108 шт., морщинистых зеленых 32 шт. (рис. 3).

Рис. 3. Результат

Соотношение фенотипов составило 9:3, 3:1.

Мендель сделал выводы

1. В поколении F2 появилось два новых сочетания признаков: морщинистые желтые, гладкие зеленые.

2. Для каждой пары признаков получилось соотношение 3:1, характерное для моногибридного скрещивания.

Соотношение семян (рис. 4)

Рис. 4. Соотношение семян

Выполняется правило расщепления для каждой пары альтернативных признаков.

Закон независимого наследования признаков

Получив такие результаты, ученый утверждал, что две пары признаков (форма и цвет семян), наследственные задатки которых объединились в первом поколении, в последующих поколениях разъединяются и ведут себя независимо. Это основа закона независимого наследования признаков.

Закон независимого наследования признаков

При скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум и более парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки передаются потомству независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях.

Реджинальд Пеннет, английский генетик, предложил результаты экспериментов записывать в таблицу, чтобы было легче понять комбинацию признаков при скрещивании двух гибридов первого поколения. По горизонтали и вертикали указаны гаметы, а на их пересечении записаны генотипы (рис. 5).

Рис. 5. Таблица

Дигибридное скрещивание

Исходные родительские организмы были гомозиготные по своим генам, могли образовывать гаметы одного типа. Растения, выросшие из желтых семян с генотипами ААВВ, могли образовывать гаметы А и В. Растения, выросшие из зеленых морщинистых семян c генотипами аbаb, могли образовывать гаметы а и b. Потому гибриды первого поколения были желтыми и гладкими, с генотипами АаВb (рис. 6).

Рис. 6. Дигибридное скрещивание

По закону независимого наследования признаков если гены, отвечающие за формирование исследуемых признаков, расположены в разных хромосомах, то при образовании гамет первого поколения они будут комбинироваться независимо друг от друга. В связи с этим у гибридов первого поколения с генотипом АаВb образуются 4 типа гамет в равных соотношениях: АВ, Аb, аВ, аb. В дальнейшем любая женская гамета может быть оплодотворена любой мужской гаметой.

Генотипы и фенотипы второго поколения представлены в решетке Пеннета (рис. 7).

Рис. 7. Второе поколение

Во втором поколении образуется 9 генотипов, которые проявляются в виде 4 фенотипических групп: желтые гладкие, желтые морщинистые, зеленые гладкие, зеленые морщинистые. Соотношение фенотипов 9:3 и 3:1. Количество фенотипических классов может быть меньше, чем число генотипов, так как растения с разными генотипами могут иметь одинаковые внешние фенотипические признаки. Желтые гладкие семена представлены 4 генотипами (рис. 8):

Рис. 8. Желтые гладкие семена

Желтые морщинистые семена представлены 2 генотипами (рис. 9).

Рис. 9. Желтые морщинистые семена

Зеленые гладкие семена представлены 2 генотипами (рис. 10).

Рис. 10. Зеленые гладкие семена

Зеленые морщинистые семена представлены одним генотипом (рис. 11).

Рис. 11. Зеленые морщинистые семена

Подсчитав соотношения между желтыми и зелеными семенами гороха, получим соотношение 3:1. Такое же соотношение будет между гладкими и морщинистыми семенами.

Дигибридное скрещивание представляет собой два независимо идущих моногибридных скрещивания, результаты которых как бы накладываются друг на друга.

 

Список литературы

1. Теремов А.В., Петросова Р.А. Биология. Биологические системы и процессы. 10 класс. – М.: 2011. – 223 с.
2. Сивоглазов В.И. и др. Биология. Общая биология. 10-11класс. Базовый уровень. – 6-е изд., доп. – М.: Дрофа, 2010. – 384 с.
3. Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Биология. Общая биология. 10-11 класс. – М.: Дрофа, 2005. – 367 с.
4. Пономарева И.Н. и др. Биология. 10 класс. Базовый уровень. – 2-е изд., перераб. - М.: 2010. – 224 с.
5. Захаров В.Б. и др. Биология. Общая биология. Профильный уровень. 10 класс. – М.: 2010. – 352 с.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Интернет портал «botan.cc» (Источник)
2. Интернет портал «studopedia.org» (Источник)
3. Интернет портал «school.xvatit.com» (Источник)
4. Интернет портал «sbio.info» (Источник)

 

Домашнее задание

1. О чем гласит закон независимого наследования признаков?
2. Для чего необходима решетка Пеннета?
3. Что представляет собой дигибридное скрещивание?