ЗАНЯТИЕ №57. Моногибридное скрещивание. Неполное доминирование. Анализирующее скрещивание. Дигибридное скрещивание.

Основным методом исследования наследственности является метод гибридизации, основанный на скрещивании. Скрещивание, при котором анализируется наследование одной пары признаковназывают моногибридным. Для скрещивания Г. Мендель брал чистые линии, где все особи гомозиготны (АА, аа). Мендель заметил, что у гибридов первого поколения всегда проявляется только один- доминантный ген, а второй – рецессивный не развивается.

Первый закон Менделя – закон единообразия или доминирования: при скрещивании гомозиготных особей все первое поколение гибридов (F1) единообразно и имеет доминантный признак.

Семена гибридов первого поколения использовались Менделем для получения второго гибридного поколения. Во втором поколении (F2) три четвертых от всех семян имели желтую окраску, одна четвертая — зеленую. Такое же соотношение 3:1 были получены при скрещивании и с другими анализируемыми признаками.

Явление, при котором часть гибридов второго поколения несет доминантный признак, а часть — рецессивный, называют расщеплением. Причем наблюдающееся у гибридов расщепление не случайное, а подчиняется определенным количественным закономерностям. На основе скрещивания гибридов первого поколения и анализа второго был сформулирован второй закон Менделя – закон расщепления: при скрещивании гибридов первого поколения (двух гетерозиготных особей Аа) в потомстве происходит расщепление признаков в соотношении – 1:2:1 по генотипу и 3:1 по фенотипу.

Цитологические основы. Обозначим ген, определяющий желтую окраску, буквой А, а зеленую — а. Поскольку Мендель работал с чистыми линиями, оба организма — гомозиготны, то есть несут два одинаковых гена окраски семян (соответственно, АА и аа). Во время мейоза число хромосом уменьшается в два раза и в каждую гамету попадает только одна хромосома. Но так как обе хромосомы несут одинаковые гены, все гаметы одного организмы будут содержать одну хромосому с геном А, а другого — с геном а. Генетическая запись осуществляется следующим образом:

Для удобства расчета сочетания гамет при оплодотворении английский генетик Р.Пеннет предложил проводить запись в виде решетки, которую так и назвали — решетка Пеннета. По вертикали указываются женские гаметы, по горизонтали — мужские. В клетки решетки вписываются генотипы зигот, образовавшихся при слиянии гамет. Из приведенной схемы видно, что образуется три типа зигот. Половина из них — гетерозиготы (несут гены А и а), 1/4 — гомозиготы по доминантному признаку (несут два гена А) и 1/4 — гомозиготы по рецессивному признаку (несут два гена а). Причем желтосеменные растения одинаковы по фенотипу, но различны по генотипу: 1/3 являются гомозиготными по доминантному признаку и 2/3 — гетерозиготны.

Явление доминирования и расщепления гибридов второго поколения Мендель объяснил выдвигая гипотезу чистоты гамет - у гибридов половые клетки содержат только один ген из аллельной пары.

Неполное доминирование (промежуточное наследование)– явление неполного подавления доминантным геном рецессивного.

При неполном доминировании гетерозиготные особи всегда имеют промежуточный признак (например, у ночной красавицы при скрещивании особей с красной(АА) и белой окраской(аа) цветка, гибриды (Аа) имеют розовую окраску цветка). При неполном доминировании гибриды 1 поколения (F1) всегда гетерозиготны, имеют промежуточный признак, а во втором поколении (F2) всегда наблюдается расщепление 1:2:1 и по генотипу и по фенотипу.

Анализирующее скрещивание – это скрещивание особей с неизвестным генотипом с особью, имеющей рецессивный признак (аа), с целью выявления генотипа родителя. Так как гомозиготные и гетерозиготные особи фенотипически одинаковы, определить генотип можно только путем скрещивания с особью, имеющей генотип аа. Если в результате скрещивания у F₁ не произошло расщепления признаков, значит, родитель был гомозиготным. Если у гибридов (F₁) произошло расщепление 1:1 (50% к 50%), значит, родитель был гетерозиготным. Нужно запомнить, что при анализирующем скрещивании, расщепление всегда 1:1 (если Аа х аа), или 1: 1:1:1 (если АаВа х аавв)

Дигибридное скрещивание - это скрещивание родительских форм, отличающихся по двум признакам. Для дигибридного скрещивания Мендель брал гомозиготные растения гороха, отличающиеся по окраске семян (желтые и зеленые) и форме семян (гладкие и морщинистые). Желтая окраска (А) и гладкая форма (В) семян — доминантные признаки, зеленая окраска (а) и морщинистая форма (в) — рецессивные признаки.

Скрещивая растение с желтыми и гладкими семенами с растением с зелеными и морщинистыми семенами, Мендель получил единообразное гибридное поколение F₁ с желтыми и гладкими семенами. Анализируя потомство, полученное от скрещивания F₁ между собой, Мендель, прежде всего, обратил внимание на то, что, наряду с сочетаниями признаков исходных сортов (желтые гладкие и зеленые морщинистые семена), при дигибридном скрещивании появляются и новые сочетания признаков (желтые морщинистые и зеленые гладкие семена). Он обратил внимание на то, что расщепление по каждому отдельно взятому признаку соответствует расщеплению при моногибридном скрещивании. (3/4 были гладкими, 1/4 — морщинистыми; 3/4 семян имели желтую окраску, а 1/4 — зеленую.). Во втором поколении проявляется 4 типа фенотипов в соотношении 9:3:3:1.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: