Генетика как наука

При скрещивании гомозиготных особей, анализируемых по двум или нескольким парам признаков, во втором поколении (F2) наблюдается независимое комбинирование генов  разных аллельных пар и соответствующих им признаков.

     Рассмотренные 16 вариантов  сочетаний аллелей в зиготах  иллюстрируют комбинативную изменчивость  и независимое расщепление пар  аллелей, т. е. (3:1)2.

     При полигибридном  скрещивании в основе расщепления признаков потомков во втором поколении лежат те же цитологические закономерности, что и при гибридном скрещивании: а) диплоидность; б) расположение пар аллельных генов в разных парах хромосом; в) независимое расхождение гомологичных хромосом при мейозе и случайные их сочетания при оплодотворении.

     Рассчитать вероятность  появления тех или иных фенотипических  классов, а так же расщепление  во втором поколении можно, если  учесть, что количество гамет  у гетерозиготных особей равно 2n (n- число пар генов в гетерозиготном состоянии), а расщепление во втором поколении составляет (3:1)n (n – число аллельных пар). Следовательно, у особей Аа может образоваться два типа гамет, у АаВв – 4 типа, у АаВвСс – 8 типов  и т. д.  Расщепление же в моногибридном скрещивании составит (3:1)1 = 3:1, т. е. два фенотипических класса; в дигибридном – (3:1)2 = 9:3:3:1 – четыре фенотипических класса; в тригибридном – (3:1)3= 27:9:9:9:3:3:3:1 – восемь фенотипических классов. Количество фенотипических классов во втором поколении соответствует числу гамет, образуемых гибридной особью с соответствующим количеством пар альтернативных признаков.

Рис. 4. Цитологические основы III закона Менделя.

 

     Для проявления третьего  закона Менделя необходимо соблюдение следующих условий:

- доминирование должно быть  полным (при неполном доминировании и других видах взаимодействия генов числовые соотношения потомков с разными комбинациями признаков могут быть другими);

-должна быть равная вероятность  образования гамет и зигот  разного типа и равная вероятность  выживания организмов с разными генотипами (не должно быть летальных  генов);

- гены разных аллельных пар  должны находиться в разных  парах  гомологичных хромосом.

 

 

6. Анализирующее скрещивание.

 

     Анализирующее скрещивание – такой тип скрещивания, при котором  испытуемую особь с доминантным признаком скрещивают с особью, гомозиготной по рецессивному аллелю.

     Анализирующее скрещивание  используют для изучения генотипа  особи с доминантными признаками. Если в потомстве наблюдается единообразие потомков по фенотипу, значит, исходная особь была гомозиготной, если же будет расщепление 1:1, 1:1:1:1 – гетерозиготной.

                               Р: АА  х  аа                                                   Р: Аа  х  аа

                               G:  A         a                                                   G: A a       a

                               F1: Aa                                                             F1: Aa, aa.

 При этом число генотипических классов (в данном случае – 2) в потомстве анализирующего скрещивания зависит от количества типов гамет, образующихся у анализируемой особи. Расщепление на два фенотипических класса (1:1) служит доказательством наличия одного гена, контролирующего признак. Расщепление на четыре (1:1:1:1) и более фенотипических классов - доказательством ди-, три- … полигибридности скрещиваемых форм:

Р:  АаВв  х  аавв

                                                                               G: AB Ab        ab

                                                                               F1: АаВв, Аавв, ааВв, аавв.

     Иногда (обычно при получении  чистых линий) применяют возвратное скрещивание - скрещивание гибрида первого поколения (F1) с одной из родительских форм или аналогичной по генотипу формой. При изучении сцепления генов проводят реципрокные скрещивания – пары скрещиваний, при которых сначала гетерозиготной является материнская особь, а рецессивной - отцовская, а затем – наоборот (Р: АаВв  х  аавв; аавв  х  АаВв).

 

 

 

Вопросы для проверки самоподготовки:

1. Дать определение генетики как науки. Каковы ее основные задачи.
2. Дать определение понятий «наследственность» и «изменчивость».
3. Дать определение понятия «ген».
4. Перечислите методы изучения генетики. Что они позволяют выявлять.
5. Опишите особенности гибридологического метода, разработанного Г. Менделем.
6. Какие гены называются аллельными, доминантными, рецессивными.
7. Какие организмы называются гомозиготными и гетерозиготными.
8. Почему гетерозиготный организм образует гаметы различного типа?
9. Что такое генотип и фенотип.
10. Дать определение понятий «моно-, ди- и полигибридное скрещивание».
11. Каких принципов следует придерживаться при выписывании гамет?
12. Сформулировать 1-й закон Менделя, сделать запись скрещивания.
13. Сформулировать 2-й закон Менделя, сделать запись скрещивания.
14. Что является причиной промежуточного наследования?
15. Объясните сущность гипотезы чистоты гамет.
16. С какой целью проводят анализирующее скрещивание?
17. Сформулировать 3-й закон Менделя.
18. Покажите на рисунке, как должны располагаться в хромосомах пары аллельных генов при дигибридном скрещивании, чтобы они могли комбинироваться независимо друг от друга.
19. Какие условия необходимы для проявления 3-го закона Менделя?

 

Термины и понятия:

 

Аллель

Аллельные гены

Альтернативные признаки

Анализирующее скрещивание

Ген

Генетика

Генотип 
Гетерозигота

Гибридологический метод изучения наследования

Гипотеза чистоты гамет

Гомозигота

Дигибридное скрещивание

Доминантный ген

Законы Менделя (1-й, 2-й, 3-й)

Моногибридное скрещивание

Наследование

Наследственность

Неаллельные гены

Рецессивный ген

Фен

Фенотип

Фенотипический радикал

Цитологические основы законов Менделя