Вы уже знаете, что такое ген. Где в клетке расположены гены? вспомните, каково строение гена. Что такое аллели гена? Какими бывают аллели? Чем генотип отличается от фенотипа? Какие хромосомы называют гомологичными?
Скрещивание организмов
Для проведения опытов по генетике и селекции ученые скрещивают организмы и исследуют родителей и потомков первого, второго и последующих поколений. в зависимости от числа анализируемых генов различают моногибридное (один ген), дигибридное (два гена) и полигибридное (много генов) скрещивания. Результаты опытов записывают в виде схем скрещивания. Для этого используют специальные символы (см. с. 118).
Потомки, полученные в результате скрещивания, могут отличаться друг от друга как по фенотипу, так и по генотипу. в таком случае говорят, что произошло расщепление признака у потомков по генотипу и фенотипу (см. с. 118).
Доминирование аллелей
Как вы уже знаете, доминантный аллель — это аллель, который проявляется в фенотипе гетерозиготного организма. Но степень доминирования может быть различной.
Виды доминирования
|
Название и особенности вида доминирования |
Схема взаимодействия аллелей |
|
Полное доминирование У гетерозиготы проявляется действие только доминантного аллеля, и признак выглядит так же, как у доминантной гомозиготы |
 |
|
Неполное доминирование Промежуточное проявление признака у гетерозиготы по сравнению с таковыми у доминантной и рецессивной гомозигот |
 |
|
Название и особенности вида доминирования |
Схема взаимодействия аллелей |
|
Кодоминирование Оба варианта признака проявляются одновременно. Например, гетерозигота по группе крови содержит на мембранах эритроцитов и антиген A, и антиген B, которые являются продуктом работы соответствующих аллелей (аллели A и B являются кодоминантными). Аллель 0 этого гена является рецессивным по отношению к другим аллелям и не образует антигена. Гетерозиготы, содержащие этот аллель, имеют на мембранах или антиген A, или антиген B |
 |
Исследования Грегора Менделя
Грегор Мендель (рис. 29.1) был чешским священником, но увлекался ботаникой. Исследуя наследование различных признаков гороха, он создал основы современного гибридологического метода, который используют генетики.
В своих опытах Г. Мендель убедился, что каждый из родителей обязательно передает один из аллелей каждого своего гена потомкам. Он смог установить закономерности наследования признаков, подсчитав число различных вариантов признаков у потомков, и сформулировал законы наследования признаков.
Законы единообразия гибридов первого поколения и расщепления наследственных признаков у потомков гибридов были сформированы по результатам моногибридных скрещиваний. А закон независимого комбинирования наследственных признаков — по результатам ди- и полигибридных.
Закон единообразия гибридов первого поколения
Потомки первого поколения от скрещивания устойчивых форм (организмов, у которых данный признак проявлялся неизменно на протяжении многих поколений), отличающихся по одному признаку, обладают одинаковым генотипом и фенотипом по этому признаку (рис. 29.2, с. 116).
Закон расщепления наследственных признаков у потомков гибридов
При скрещивании гибридов первого поколения между собой среди гибридов второго поколения в определенных соотношениях появляются особи с фенотипами исходных родительских форм и гибридов первого поколения (рис. 29.3).
В этом случае во втором поколении мы наблюдаем расщепление по генотипу 1 (RR) : 2 (Rr) : 1 (rr), а за фенотипом —
3 (фиолетовые) : 1 (белые).
Закон независимого комбинирования наследственных признаков
Гены, определяющие различные признаки и находящиеся в разных хромосомах, наследуются независимо друг от друга. в результате при скрещивании гомозигот среди потомков второго поколения в определенных соотношениях появляются особи с новыми (относительно родителей) комбинациями признаков (рис. 29.4).
В этом случае во втором поколении мы наблюдаем расщепление по генотипу:
1 (AABB) : 4 (AaBb) :
2 (AABb) : 2 (AaBB) :
1 (aaBB) : 2 (aaBb) : 1 (AAbb) :
2 (Aabb) : 1 (aabb),
а по фенотипу:
9 (желтые гладкие) : 3 (зеленые гладкие) : 3 (желтые морщинистые) : 1 (зеленые морщинистые).
Генотипы AABB, AaBb, AABb и AaBB обладают одинаковым фенотипом, так как в них содержится хотя бы по одному доминантному аллелю обоих генов. Какой аллель будет содержаться в другой хромосоме, в этом случае не имеет значения. в этом случае расщепление по генотипу будет таким:
9 (A-B-) : 3 (aaBB) : 3 (AAbb) : 1 (aabb).
Законы наследования признаков названы в честь Г. Менделя, который сформулировал их в середине XIX в. К ним относятся закон единообразия гибридов первого поколения, закон расщепления наследственных признаков у потомков гибридов и закон независимого комбинирования наследственных признаков. Для обозначения генов и их аллелей в схемах скрещиваний используют буквы латинского алфавита. Большими буквами обозначают доминантные аллели, а малыми — рецессивные.
Проверьте свои знания
1. Какие обозначения используют для схем скрещиваний? 2. Назовите законы Г. Менделя и составьте схемы скрещивания, иллюстрирующие их. 3. Решите генетическую задачу. У томатов ген R определяет окраску плодов. Доминантный аллель R обеспечивает красную окраску, а рецессивный аллель r — желтую. Какие признаки будут у гибридов первого и второго поколений от скрещивания доминантной и рецессивной гомозиготных особей? 4. Решите генетическую задачу. У пшеницы красную окраску колоса вызывает доминантный аллель в, а белую — рецессивный аллель b. Какие генотипы и фенотипы будут у потомков от скрещивания двух гетерозиготных по этому гену особей? 5. Решите генетическую задачу. У томатов ген R определяет окраску плодов. Доминантный аллель R обеспечивает красную окраску, а рецессивный аллель r — желтую. Другой их ген отвечает за рост растений. Доминантный аллель H обеспечивает высокорослость растений, а рецессивный аллель h — карликовость. Какие потомки и в каком соотношении будут получены при скрещивании дигетерозиготной особи и особи с генотипом hhrr?
Мини-справочник
Схемы скрещивания
Основные обозначения
|
Родительский организм |
 |
|
Гибриды первого поколения |
 |
|
Гибриды второго поколения |
 |
|
Гаметы |
 |
|
Знак скрещивания |
 |
|
Материнская особь |
 |
|
Отцовская особь |
 |
|
Аллель определенного гена — латинские буквы |
 |
|
Аллели одного гена — одинаковые буквы |
 |
|
Доминантные аллели — большие буквы |
 |
|
Рецессивные аллели — маленькие буквы |
 |
|
Генотипическая формула особи |
 |
|
Любой аллель (доминантный или рецессивный, если это не имеет значения) в формуле генотипа |
 |
Если генов несколько, то в записи они располагаются в алфавитном порядке. Доминантный аллель всегда пишут перед рецессивным аллелем того же гена.
Пример записи схемы скрещивания
Расщепление по генотипу
Генотип АА — черная, Aa — серая, аа — белая окраска
Запись расщепления по генотипу:
1 (AA) : 2 (Aa) : 1 (aa).
Эта запись означает, что всех потомков можно разделить на 4 части. Из них одна часть будет обладать генотипом AA, две части — генотипом Aa и еще одна — генотипом aa.
Анализирующее скрещивание
Анализирующее скрещивание — это скрещивание особи с неизвестным генотипом с особью, гомозиготной по рецессивным аллелям всех исследуемых генов.
Пурпурные лепестки — признак, который определяется доминантным аллелем P. Белые лепестки — признак, который определяется рецессивным аллелем p
Это материал учебника Биология 9 класс Задорожный