Генетическая схема моногибридного скрещивания
II. Содержание темы.
В своих исследованиях Г. Мендель применял разработанный им гибридологический метод, который стал в дальнейшем основным методом классической генетики. Сущность гибридологического метода состоит в следующем:
1. Для изучения наследственности производится скрещивание организмов, которые отличаются друг от друга одной или несколькими парами контрастных, стабильных, альтернативных (взаимоисключающих) признаков.
2. В опытах проводится точный количественный учет всех организмов последующих поколений, которые различаются по каждой паре изучаемых признаков.
3. Производится индивидуальный анализ потомства от каждого скрещивания в ряде последовательных поколений.
В опытах Г. Мендель проводил скрещивание растений (гороха), относящихся к чистым линиям (т.е. не дающим расщепления в ряду поколений при самоопылении) и отличающихся по одному или большему числу признаков. Скрещивание особей, которые отличаются по одной паре альтернативных признаков, получило название моногибридного скрещивания.
Проводя моногибридное скрещивание, скрещивая горох с желтыми семенами с горохом с зелеными семенами, Г. Мендель установил, что гибриды первого поколения проявляют только один признак из альтернативной пары. Все гибриды были с желтой окраской семян. Признаки, которые проявляются в 1-ом поколении, Г. Мендель назвал доминантными (преобладающими).
Таким образом, при моногибридном скрещивании Г. Мендель получил единообразие признака у гибридов первого поколения. Это и есть первый закон наследования, установленный Г. Менделем. Сформулировать его можно следующим образом: при скрещивании двух организмов, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, все первое поколение будет единообразным и будет нести признак одного из родителей.
Генетическая схема моногибридного скрещивания
P Генотип ♀ АА х ♂ аа
Фенотип жёл. зел.
Гаметы
F1 Генотип Аа Аа Аа Аа
Фенотип жёл. жёл. жёл. жёл.
Из схемы видно, что при любых сочетаниях гамет все гибриды имеют одинаковый фенотип и генотип. То есть имеет место единообразие гибридов 1-поколения.
После установления такой закономерности у Г. Менделя возник вопрос: исчезает ли непроявленный признак или он остается в скрытой форме в наследственности гибрида. Для выяснения этого вопроса Г. Мендель скрестил гибриды 1-го поколения между собой, т.е. подверг их самоопылению. Оказалось, что во 2-ом поколении наряду с особями, которые несут доминантный признак, появились особи, имеющие признак другого родителя. В данном примере появился горох с зелеными семенами. Т.е. во 2-ом поколении имело место расщепление по данному признаку. Отсюда пришел вывод, что признаки, которые не проявлялись в первом поколении не исчезли, они просто не проявлялись в присутствии доминантного признака. Такие признаки, которые скрываются в гибридах Г. Мендель назвал рецессивными. Таким образом, было сформулировано два важнейших генетических принципа – доминантности и рецессивности. Тот факт, что рецессивные признаки в скрытом виде проходят через поколение гибридов и вновь возникают в потомках гибридов привел Г. Менделя к идее о существовании ответственных за эти явления наследственных факторов (генов в современной трактовке). Г. Мендель обозначил наследственный фактор для доминантного признака заглавной буквой А и наследственный фактор для рецессивного признака малой буквой а. Поскольку гибриды обладали фактором А и фактором а, их структура по данному признаку может быть записана Аа. Это указывало на двойственность факторов, на то, что они представлены парами. Чистые доминантные особи получили обозначение АА, а рецессивные – аа. В дальнейшем, организмы, которые имеют в паре одинаковые аллели (АА или аа) стали называть гомозиготными, а имеющие неодинаковые аллели Аа – гетерозиготными.
Обнаружив расщепление во втором поколении, Г. Мендель экспериментально начал изучать этот вопрос. Он подверг гибриды первого поколения (Аа) самоопылению и строго количественно изучал расщепление их в потомстве. Г. Мендель применил количественный (статистический) подход при изучении данного явления, что было очень важно. Предполагая, что в основе этого явления лежат случайные причины и учитывая, что случайное явление закономерно проявляется только при больших частотах, Г. Мендель анализировал большое число наблюдений. Он, например, анализировал 8023 семян гороха, из которых 6022 имели желтую окраску, а 2001 зеленую. Таким образом, используя статистический подход Г. Мендель установил, что количество доминантов относится к количеству рецессивов как 3:1, т.е. он получил расщепление по фенотипу 3А:1а.
Далее Г. Мендель поставил задачу раскрыть сущность процесса расщепления, т.е. изучить это расщепление по генотипу. Для этого он подверг самоопылению особей 2-го поколения как с доминантными признаками, так и с рецессивными и изучил их потомство. Все рецессивные особи дали в потомстве особей с признаком, соответствующим а. Отсюда вывод, что они все имели гомозиготный генотип аа. При изучении особей с доминантными признаками оказалось, что 2/3 особей с доминантным признаком А дали в потомстве расщепление 3А:1а. Такое расщепление получается при скрещивании гетерозигот. Т.е. они были гетерозиготными Аа. 1/3 остальных доминантных особей с признаком А никакого расщепления не дала. Значит 1/3 особей с доминантным признаком являлись гомозиготными по доминантному признаку, с генотипом АА.
Таким образом, Г. Мендель установил, что в условиях моногибридного скрещивания при скрещивании гибридов первого поколения, во 2-ом поколении имеет место расщепление по фенотипу в отношении 3А:1а и по генотипу 1АА:2Аа:1аа. Это и есть закон расщепления при моногибридном скрещивании, который установил Г. Мендель.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|