9 класс. Биология. Генетические опыты Менделя. Моногибридное скрещивание

Комментарии преподавателя

 Грегор Мендель

Гре­гор Мен­дель (рис. 1) ро­дил­ся 22 июля 1822 г. в семье кре­стья­ни­на в неболь­шой де­ре­вуш­ке на тер­ри­то­рии со­вре­мен­ной Чехии, а тогда – Ав­стрий­ской им­пе­рии. Маль­чик от­ли­чал­ся неза­у­ряд­ны­ми спо­соб­но­стя­ми, и оцен­ки в школе ему вы­став­ля­лись лишь пре­вос­ход­ные. В 1843 г. Мен­дель по­сту­пил в мо­на­стырь ав­гу­стин­цев в г. Брно, где при­нял ду­хов­ный сан. Позже он от­пра­вил­ся в Вену, где про­вел два года, изу­чая в уни­вер­си­те­те есте­ствен­ную ис­то­рию и ма­те­ма­ти­ку, после чего в 1853 г. вер­нул­ся в мо­на­стырь. Такой выбор пред­ме­тов, несо­мнен­но, ока­зал су­ще­ствен­ное вли­я­ние на его по­сле­ду­ю­щие ра­бо­ты по на­сле­до­ва­нию. Бу­дучи в Вене, Мен­дель за­ин­те­ре­со­вал­ся про­цес­сом ги­бри­ди­за­ции у рас­те­ний и, в част­но­сти, раз­ны­ми ти­па­ми ги­брид­ных по­том­ков и их ста­ти­сти­че­ски­ми со­от­но­ше­ни­я­ми. Эти про­бле­мы и яви­лись пред­ме­том на­уч­ных ис­сле­до­ва­ний Мен­де­ля, ко­то­рые он начал летом 1856 г.

Рис. 1. Гре­гор Иоганн Мен­дель

Успе­хи, до­стиг­ну­тые Мен­де­лем, ча­стич­но обу­слов­ле­ны удач­ным вы­бо­ром объ­ек­та для экс­пе­ри­мен­тов – го­ро­ха ого­род­но­го. Осо­бен­но­сти го­ро­ха:

- легко вы­ра­щи­вать, имеет ко­рот­кий пе­ри­од раз­ви­тия – в усло­ви­ях Чехии можно по­лу­чить несколь­ко по­ко­ле­ний за один год;

- имеет мно­го­чис­лен­ное потом­ство;

- имеет много сор­тов, четко раз­ли­ча­ю­щих­ся по ряду при­зна­ков. Сорта го­ро­ха от­ли­ча­ют­ся друг от друга хо­ро­шо вы­ра­жен­ны­ми на­след­ствен­ны­ми при­зна­ка­ми;

- яв­ля­ет­ся са­мо­опы­ля­ю­щим­ся рас­те­ни­ем – опы­ле­ние про­ис­хо­дит внут­ри од­но­го цвет­ка. Его ре­про­дук­тив­ные ор­га­ны за­щи­ще­ны от про­ник­но­ве­ния пыль­цы с цвет­ков дру­го­го рас­те­ния;

- есть воз­мож­ность ис­кус­ствен­но скре­щи­вать сорта. Горох – стро­гий са­мо­опы­ли­тель, но воз­мож­но уда­ле­ние ты­чи­нок и пе­ре­нос пыль­цы от рас­те­ний дру­го­го сорта с целью по­лу­че­ния ги­брид­ных семян. Ги­бри­ды пло­до­ви­ты, что поз­во­ля­ет сле­дить за ходом на­сле­до­ва­ния при­зна­ков в по­ко­ле­ни­ях.

Из 34 сор­тов го­ро­ха, из­вест­ных в то время, Мен­дель ото­брал 22 сорта и вы­брал 7 при­зна­ков этого рас­те­ния, ко­то­рые сле­ду­ет изу­чать:

- вы­со­та стеб­ля;

- окрас­ка и форма се­ме­ни;

- окрас­ка и форма пло­дов;

- рас­по­ло­же­ние и окрас­ка цвет­ков.

Четко по­до­бран­ный объ­ект и зна­ние ма­те­ма­ти­че­ских за­ко­но­мер­но­стей поз­во­ли­ло Мен­де­лю про­ве­сти клас­си­че­ское на­уч­ное ис­сле­до­ва­ние.

 Гибридологический метод генетики

Ос­нов­ным ме­то­дом, ко­то­рым поль­зо­вал­ся Мен­дель, яв­ля­ет­ся ги­бри­до­ло­ги­че­ский метод – си­сте­ма скре­щи­ва­ний, поз­во­ля­ю­щая про­сле­дить за­ко­но­мер­но­сти на­сле­до­ва­ния при­зна­ков в ряду по­ко­ле­ний. От­ли­чи­тель­ные осо­бен­но­сти ме­то­да:

1. це­ле­на­прав­лен­ный под­бор ро­ди­те­лей, раз­ли­ча­ю­щих­ся по одной, двум, трем и т. д. парам кон­траст­ных (аль­тер­на­тив­ных) ста­биль­ных при­зна­ков;

2. стро­гий ко­ли­че­ствен­ный учет на­сле­до­ва­ния при­зна­ков у ги­бри­дов;

3. ин­ди­ви­ду­аль­ная оцен­ка потом­ства от каж­до­го ро­ди­те­ля в ряду по­ко­ле­ний.

 Генетическая символика

Ге­не­ти­че­ская сим­во­ли­ка ис­поль­зу­ет­ся для за­пи­си ре­зуль­та­тов скре­щи­ва­ний.

 Закон единообразия гибридов первого поколения, или первый закон Менделя

Мен­дель взял сорта го­ро­ха с жел­ты­ми и зе­ле­ны­ми се­ме­на­ми и про­из­вел их ис­кус­ствен­ное пе­ре­крест­ное опы­ле­ние: у од­но­го сорта уда­лил ты­чин­ки и опы­лил их пыль­цой дру­го­го сорта. Ги­бри­ды пер­во­го по­ко­ле­ния имели жел­тые се­ме­на. Ана­ло­гич­ная кар­ти­на на­блю­да­лась и при скре­щи­ва­ни­ях, в ко­то­рых изу­ча­лось на­сле­до­ва­ние дру­гих при­зна­ков: при скре­щи­ва­нии рас­те­ний, име­ю­щих глад­кую и мор­щи­ни­стую формы семян, все се­ме­на по­лу­чен­ных ги­бри­дов были глад­ки­ми, от скре­щи­ва­ния крас­но­цвет­ко­вых рас­те­ний с бе­ло­цвет­ко­вы­ми все по­лу­чен­ные — крас­но­цвет­ко­вые. Мен­дель при­шел к вы­во­ду, что у ги­бри­дов пер­во­го по­ко­ле­ния из каж­дой пары аль­тер­на­тив­ных при­зна­ков про­яв­ля­ет­ся толь­ко один, а вто­рой как бы ис­че­за­ет. Про­яв­ля­ю­щий­ся у ги­бри­дов пер­во­го по­ко­ле­ния при­знак Мен­дель на­звал до­ми­нант­ным, а по­дав­ля­е­мый — ре­цес­сив­ным.

На ри­сун­ке 1 пред­став­ле­на схема за­ко­на еди­но­об­ра­зия.

Рис. 2. Ге­не­ти­че­ская схема за­ко­на еди­но­об­ра­зия Мен­де­ля

Закон еди­но­об­ра­зия пер­во­го по­ко­ле­ния

Потом­ство от скре­щи­ва­ния двух го­мо­зи­гот по до­ми­нант­но­му и ре­цес­сив­но­му при­зна­ку яв­ля­ет­ся еди­но­об­раз­ным по ге­но­ти­пу и фе­но­ти­пу.

 Закон расщепления, или второй закон Менделя

Мен­дель рас­смат­ри­вал те же ро­ди­тель­ские ор­га­низ­мы, что и в пер­вом за­коне. Как из­вест­но, в пер­вом по­ко­ле­нии об­ра­зо­ва­лись ге­те­ро­зи­го­ты с ге­но­ти­пом Аа. Далее Мен­дель про­во­дит са­мо­опы­ле­ние этих ги­бри­дов (). Ма­те­рин­ский ор­га­низм дает га­ме­ту А и га­ме­ту а, от­цов­ский ор­га­низм дает такие же га­ме­ты (см. Рис. 3).

Рис. 3. Ге­не­ти­че­ская схема

На ри­сун­ке 4 пред­став­ле­на ре­шет­ка Пен­не­та, ко­то­рая в на­гляд­ной форме де­мон­стри­ру­ет все воз­мож­ные ком­би­на­ций раз­лич­ных типов гамет в дан­ном скре­щи­ва­нии (Реджи­нальд Пен­нет – бри­тан­ский ге­не­тик). В дан­ной ре­шет­ке по го­ри­зон­та­ли за­пи­са­ны от­цов­ские га­ме­ты, по вер­ти­ка­ли – ма­те­рин­ские. А в клет­ках ре­шет­ки на пе­ре­се­че­нии строк и ко­ло­нок за­пи­сы­ва­ют­ся ге­но­ти­пы потом­ства в виде ком­би­на­ций этих гамет.

Рис. 4. Ре­шет­ка Пин­не­та

Таким об­ра­зом, по­лу­ча­ет­ся сле­ду­ю­щее со­от­но­ше­ние (рас­щеп­ле­ние) по ге­но­ти­пу: 1АА : 2Аа : 1аа (один ор­га­низм яв­ля­ет­ся го­мо­зи­го­той по до­ми­нант­но­му при­зна­ку, два ор­га­низ­ма яв­ля­ют­ся ге­те­ро­зи­гот­ны­ми, один ор­га­низм яв­ля­ет­ся го­мо­зи­го­той по ре­цес­сив­но­му при­зна­ку).

Ор­га­низ­мы с ге­но­ти­па­ми АА и Аа имеют один и тот же фе­но­тип (в дан­ном слу­чае жел­тый цвет семян), сле­до­ва­тель­но, по фе­но­ти­пу рас­щеп­ле­ние про­ис­хо­дит в со­от­но­ше­нии: 3А : 1а (три ор­га­низ­ма имеют до­ми­нант­ный при­знак, один ор­га­низм имеет ре­цес­сив­ный при­знак (в дан­ном слу­чае зе­ле­ный цвет семян)).

Закон рас­щеп­ле­ния

Во вто­ром по­ко­ле­нии от скре­щи­ва­ния двух ги­бри­дов на­блю­да­ет­ся рас­щеп­ле­ние по фе­но­ти­пу в со­от­но­ше­нии 3:1, по ге­но­ти­пу – 1:2:1.

источник конспекта - Генетические опыты Менделя. Моногибридное скрещивание

источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=FQhd0gMTRBM

источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=QbpPTE5iUco

источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=abxDG1-kf1U

источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=wByGkfF-zis

источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=gDNt154WiTU

источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=334qf2l6DGg

источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=vYneUU6cTH0

источник презентации - http://prezentacii.com/biologiya/12350-geneticheskie-opyty-mendelya-9-klass.html

источник презентации - http://pwpt.ru/download/advert/57467fedf9b1a6df90d9cb69f36a30ba/

Файлы