10 класс. Биология. Закономерности наследования. Моногибридное скрещивание

Комментарии преподавателя

Здрав­ствуй­те, тема на­ше­го се­го­дняш­не­го урока — «За­ко­но­мер­но­сти на­сле­до­ва­ния, мо­но­ги­брид­ное скре­щи­ва­ние». Как вы уже зна­е­те, Мен­дель ис­поль­зо­вал 22 сорта са­до­во­го го­ро­ха, ко­то­рые имели 7 от­ли­чи­тель­ных при­зна­ков. На­при­мер, се­ме­на — уг­ло­ва­тые или округ­лые. Се­мя­до­ли — жел­тые или зе­ле­ные. Се­мен­ная ко­жу­ра — белая или серая. Окрас­ка семян — жел­тая или зе­ле­ная. Се­ме­на — глад­кие или мор­щи­ни­стые. Рас­по­ло­же­ние цвет­ков на стеб­ле — па­зуш­ное или вер­ху­шеч­ное. И рас­те­ния — вы­со­кие или кар­ли­ко­вые.

Есте­ствен­но, перед тем как скре­стить рас­те­ния, Мен­дель по­лу­чал чи­стые линии по ин­те­ре­су­ю­щим его при­зна­кам. Это дело было до­ста­точ­но про­стым, по­сколь­ку горох – са­мо­опы­ля­ю­ще­е­ся рас­те­ние, и этот про­цесс про­ис­хо­дил ав­то­ма­ти­че­ски. Так вот скре­щи­ва­ние рас­те­ний по ка­ко­му-ли­бо од­но­му при­зна­ку на­зы­ва­ет­ся мо­но­ги­брид­ным скре­щи­ва­ни­ем. По двум — ди­ги­брид­ное скре­щи­ва­ние. Когда Мен­дель скре­щи­вал рас­те­ния с аль­тер­на­тив­ны­ми при­зна­ка­ми, он за­ме­тил, что один из этих при­зна­ков не про­яв­ля­ет­ся у ги­бри­дов пер­во­го по­ко­ле­ния. То есть при скре­щи­ва­нии рас­те­ний с жел­ты­ми и зе­ле­ны­ми се­ме­на­ми все ги­бри­ды пер­во­го по­ко­ле­ния имели жел­тую окрас­ку семян.

При­знак жел­той окрас­ки, также, как и дру­гие при­зна­ки, про­яв­ля­ю­щи­е­ся у пер­во­го по­ко­ле­ния, Мен­дель на­звал до­ми­нант­ны­ми. А те при­зна­ки, ко­то­рые не про­яв­ля­лись, — ре­цес­сив­ны­ми (по­дав­ля­е­мы­ми). До­ми­нант­ные при­зна­ки при­ня­то обо­зна­чать про­пис­ны­ми ла­тин­ски­ми бук­ва­ми (на­при­мер, A B C), а ре­цес­сив­ные — строч­ны­ми (ма­лень­ки­ми) ла­тин­ски­ми бук­ва­ми (на­при­мер, a b c). По­лу­чен­ные ре­зуль­та­ты легко трак­то­вать, имея пред­став­ле­ния о мей­о­зе. Но, когда Мен­дель про­во­дил свои ис­сле­до­ва­ния, мейоз еще не был из­ве­стен.

При­зна­ки ди­пло­ид­но­го ор­га­низ­ма опре­де­ля­ют­ся вза­и­мо­дей­стви­я­ми между ал­ле­ля­ми. Ал­лель — одна из двух или более аль­тер­на­тив­ных форм гена. Ал­ле­ли за­ни­ма­ют оди­на­ко­вые места (ло­ку­сы) в го­мо­ло­ги­че­ских хро­мо­со­мах. Рас­смот­рим скре­щи­ва­ния между рас­те­ни­я­ми с бе­лы­ми и крас­ны­ми цвет­ка­ми. Ал­лель белой окрас­ки цвет­ка, ко­то­рый яв­ля­ет­ся ре­цес­сив­ным при­зна­ком, обо­зна­чим ма­лень­кой бук­вой w. А ал­лель крас­ной окрас­ки — боль­шой бук­вой W. В чи­стых ли­ни­ях го­ро­ха, с ко­то­ры­ми ра­бо­тал Мен­дель, рас­те­ния с бе­лы­ми цвет­ка­ми имели ге­но­тип ww, а рас­те­ния с крас­ны­ми цвет­ка­ми имели ге­но­тип WW. Особи, у ко­то­рых два гена, опре­де­ля­ю­щие дан­ный при­знак, — иден­тич­ные, то есть те особи, ко­то­рые имеют два оди­на­ко­вых ал­ле­ля, на­зы­ва­ют го­мо­зи­гот­ны­ми осо­бя­ми (го­мо­зи­го­та­ми).

При скре­щи­ва­нии рас­те­ний с дан­ны­ми ге­но­ти­па­ми все рас­те­ния в F1 (пер­вом по­ко­ле­нии) по­лу­ча­ют ал­лель W от ма­те­рин­ско­го рас­те­ния с крас­ны­ми цвет­ка­ми и ал­лель w от рас­те­ния с бе­лы­ми цвет­ка­ми. Таким об­ра­зом, по­том­ки имеют ге­но­тип Ww. Такие особи на­зы­ва­ют­ся ге­те­ро­зи­гот­ны­ми осо­бя­ми (ге­те­ро­зи­го­ты) по гену окрас­ки цвет­ка. Дру­ги­ми сло­ва­ми, если ор­га­низм со­дер­жит два оди­на­ко­вых ал­лель­ных гена, оба гена опре­де­ля­ют белую либо крас­ную окрас­ку цвет­ков, то такие ор­га­низ­мы на­зы­ва­ют­ся го­мо­зи­гот­ны­ми. Если же ор­га­низм со­дер­жит раз­ные ал­лель­ные гены (на­при­мер, один ген от­ве­ча­ет за крас­ную окрас­ку цвет­ков, а дру­гой — за белую), то такие ор­га­низ­мы на­зы­ва­ют ге­те­ро­зи­гот­ны­ми (ге­те­ро­зи­го­та­ми).

На ос­но­ва­нии изу­чен­но­го да­вай­те четко оха­рак­те­ри­зу­ем еди­но­об­ра­зие ги­бри­дов пер­во­го по­ко­ле­ния. Итак, Мен­дель начал свои ис­сле­до­ва­ния со скре­щи­ва­ния рас­те­ний го­ро­ха, ко­то­рые ис­ход­но от­ли­ча­лись толь­ко цве­том го­ро­шин (жел­тым или зе­ле­ным). В пер­вом по­ко­ле­нии се­ме­на у всех рас­те­ний ока­за­лись ис­клю­чи­тель­но жел­ты­ми, по­это­му жел­тая окрас­ка семян яв­ля­ет­ся до­ми­нант­ным при­зна­ком.

Когда Мен­дель по­вто­рил свои опыты по мо­но­ги­брид­но­му скре­щи­ва­нию, но ис­поль­зо­вал в них рас­те­ния, ко­то­рые от­ли­ча­лись друг от друга по дру­го­му при­зна­ку (на­при­мер, по форме семян — глад­кие или мор­щи­ни­стые), то все ги­бри­ды пер­во­го по­ко­ле­ния имели глад­кие се­ме­на. Сле­до­ва­тель­но, дан­ная форма пло­дов также яв­ля­ет­ся до­ми­нант­ным при­зна­ком. На ос­но­ва­нии по­лу­чен­ных экс­пе­ри­мен­таль­ных дан­ных Мен­дель сфор­му­ли­ро­вал пра­ви­ла еди­но­об­ра­зия ги­бри­дов пер­во­го по­ко­ле­ния. При скре­щи­ва­нии двух го­мо­зи­гот­ных осо­бей, от­ли­ча­ю­щих­ся друг от друга по од­но­му при­зна­ку, все по­том­ки пе­ро­во­го по­ко­ле­ния (F1) будут иметь при­знак од­но­го из ро­ди­те­лей, то есть все по­ко­ле­ние ги­бри­дов будет еди­но­об­раз­но по дан­но­му при­зна­ку.

Мен­дель про­дол­жил свои опыты, вы­рас­тив рас­те­ния из семян пер­во­го по­ко­ле­ния. При скре­щи­ва­нии ги­бри­дов пер­во­го по­ко­ле­ния, ко­то­рые имели жел­тые се­ме­на, во вто­ром по­ко­ле­нии на­блю­да­лось рас­щеп­ле­ние. ¾ рас­те­ний имели жел­тые се­ме­на, а ¼ рас­те­ний имела зе­ле­ные се­ме­на. Яв­ле­ние, ко­то­рое при­во­дит к об­ра­зо­ва­нию части потом­ства с до­ми­нант­ным при­зна­ком и части потом­ства с ре­цес­сив­ным при­зна­ком, на­зы­ва­ет­ся рас­щеп­ле­ни­ем.

Ко­неч­но, Мен­дель под­счи­ты­вал число жел­тых и зе­ле­ных го­ро­шин в потом­стве от мно­гих пар скре­щен­ных рас­те­ний, чтобы до­бить­ся ста­ти­сти­че­ской на­деж­но­сти по­лу­чен­но­го ре­зуль­та­та. Затем Мен­дель под­твер­дил ха­рак­тер рас­щеп­ле­ния с опы­та­ми на дру­гих при­зна­ках рас­те­ний го­ро­ха и обос­но­вал пра­ви­ло рас­щеп­ле­ния. Пра­ви­ло рас­щеп­ле­ния: при скре­щи­ва­нии двух по­том­ков (ги­бри­дов) пер­во­го по­ко­ле­ния между собой во вто­ром по­ко­ле­нии на­блю­да­ет­ся рас­щеп­ле­ние, и снова по­яв­ля­ют­ся особи с ре­цес­сив­ны­ми при­зна­ка­ми. Эти особи со­став­ля­ют ¼ часть от всего числа по­том­ков вто­ро­го по­ко­ле­ния.

Таким об­ра­зом, се­год­ня мы рас­смот­ре­ли мо­но­ги­брид­ное скре­щи­ва­ние и обос­но­ва­ли пра­ви­ло еди­но­об­ра­зия пер­во­го по­ко­ле­ния ипра­ви­ло рас­щеп­ле­ния. На этом наш урок окон­чен, всего вам доб­ро­го! До сви­да­ния!

Са­мо­опы­ле­ние у го­ро­ха. Как мы уже знаем, Мен­дель об­ра­тил вни­ма­ние на чет­кие (аль­тер­на­тив­ные) при­зна­ки у го­ро­ха. На­при­мер, на форму и окрас­ку семян, на форму пло­дов, на вы­со­ту рас­те­ний и т.д. Перед тем как при­сту­пить к своим экс­пе­ри­мен­там, Мен­дель по­лу­чал так на­зы­ва­е­мые чи­стые линии по ин­те­ре­со­вав­ше­му его при­зна­ку. У го­ро­ха это было по­лу­чить до­ста­точ­но про­сто, по­сколь­ку горох — са­мо­опы­ля­ю­ще­е­ся рас­те­ние. Да­вай­те сей­час рас­смот­рим, каким об­ра­зом про­ис­хо­дит са­мо­опы­ле­ние у го­ро­ха и с чем это свя­за­но. В цвет­ке пыль­ца об­ра­зу­ет­ся в пыль­ни­ках, а яй­це­клет­ки – в се­мя­поч­ках. В ре­зуль­та­те опы­ле­ния пыль­це­вые зерна, на­не­сен­ные на рыль­це пе­сти­ка, про­рас­та­ют по на­прав­ле­нию к се­мя­поч­ке, где и про­ис­хо­дит опло­до­тво­ре­ние.

В цвет­ке го­ро­ха ого­род­но­го рыль­ца и пыль­ни­ки пол­но­стью скры­ты ле­пест­ка­ми. По­сколь­ку цве­ток го­ро­ха, в про­ти­во­по­лож­ность цвет­кам мно­гих дру­гих рас­те­ний, не рас­кры­ва­ет­ся, пока не про­изой­дет опы­ле­ние и опло­до­тво­ре­ние, то это рас­те­ние в норме са­мо­опы­ля­ет­ся. Мен­дель в своих опы­тах по пе­ре­крест­но­му опы­ле­нию от­кры­вал бутон до того, как со­зре­ет пыль­ца, и пин­це­том уда­лял пыль­ни­ки, а затем про­во­дил ис­кус­ствен­ное опы­ле­ние, на­но­ся на рыль­це пе­сти­ка пыль­цу, со­бран­ную с дру­го­го рас­те­ния, ко­то­рое об­ла­да­ло ин­те­ре­со­вав­ши­ми его при­зна­ка­ми.

Зна­че­ние пра­ви­ла рас­щеп­ле­ния. Со­глас­но пра­ви­лу рас­щеп­ле­ния, на­след­ствен­ные при­зна­ки опре­де­ля­ют­ся дис­крет­ны­ми фак­то­ра­ми, то есть ге­на­ми, ко­то­рые пред­став­ле­ны па­ра­ми. Во время мей­о­за пара генов разъ­еди­ня­ет­ся или рас­щеп­ля­ет­ся. Сле­до­ва­тель­но, каж­дая га­ме­та, об­ра­зу­ю­ща­я­ся у зре­ло­го по­том­ка, со­дер­жит толь­ко гены из той пары, ко­то­рой об­ла­дал по­то­мок. Дан­ная кон­цеп­ция дис­крет­но­сти фак­то­ров объ­яс­ня­ет, как при­зна­ки могут пе­ре­да­вать­ся из по­ко­ле­ния в по­ко­ле­ние, не сме­ши­ва­ясь с дру­ги­ми при­зна­ка­ми, каким об­ра­зом ис­че­зать и вновь по­яв­лять­ся в сле­ду­ю­щих по­ко­ле­ни­ях. По­это­му от­кры­тие пра­ви­ла рас­щеп­ле­ния имело огром­ное зна­че­ние для по­ни­ма­ния ас­пек­тов ге­не­ти­ки и эво­лю­ции.

Ана­лиз мо­но­ги­брид­но­го рас­щеп­ле­ния в конце XX века. Об­шир­ные ис­сле­до­ва­ния, ко­то­рые были про­ве­де­ны в на­ча­ле XX века, поз­во­ли­ли по­ка­зать, что Мен­дель дей­стви­тель­но уста­но­вил су­ще­ство­ва­ние генов и на­сле­до­ва­ние опре­де­лен­ных при­зна­ков. Но тем не менее опыты Мен­де­ля были пе­ре­про­ве­ре­ны дру­ги­ми уче­ны­ми, ко­то­рые под­твер­ди­ли те за­ко­но­мер­но­сти, ко­то­рые пред­ло­жил Мен­дель. В нашей таб­ли­це пред­став­лен ма­те­ри­ал рас­щеп­ле­ния по одной паре ал­ле­лей A и a, где A обо­зна­ча­ет до­ми­нант­ную жел­тую окрас­ку, а a – ре­цес­сив­ную зе­ле­ную окрас­ку зерен го­ро­ха.

Об­ра­ти­те вни­ма­ние, что ре­зуль­та­ты Мен­де­ля были про­ве­ре­ны дру­ги­ми уче­ны­ми, ко­то­рые под­твер­ди­ли их до­сто­вер­ность. Во всех опы­тах рас­щеп­ле­ние по окрас­ке семян со­став­ля­ло 3:1. То есть 75% рас­те­ний с жел­ты­ми се­ме­на­ми и 25% рас­те­ний с зе­ле­ны­ми се­ме­на­ми.

источник конспекта - http://interneturok.ru/ru/school/biology/10-klass/undefined-0/zakonomernosti-nasledovaniya-monogibridnoe-skreschivanie?seconds=0&chapter_id=929

источник видео :

http://www.youtube.com/watch?v=6TJd57b6D0c

http://www.youtube.com/watch?v=71FiLbxURFw

источник презентации - http://www.myshared.ru/slide/download/

Файлы