Основы генетики и селекции Моно- дигибридное скрещивание

Основы генетики и селекции. Моно-, дигибридное скрещивание.

Вариант – 1 1. Каковы функции белков и нуклеиновых кислот в клетке? 2. Что на рисунке обозначено цифрами 5, 8? Каковы функции этих органоидов? 3. Какие существуют способы деления клеток? Что такое митоз? Каковы этапы жизненного цикла клетки? Что такое интерфаза? Охарактеризуйте ее. Вариант – 2 1. Каковы функции жиров и воды в клетке? 2. Что на рисунке обозначено цифрами 1, 6? Каковы функции этих органоидов? 3. Охарактеризуйте фазы митоза: профазу, метафазу, анафазу, телофазу. Каково биологическое значение митоза? Вариант – 3 1. Каковы функции углеводов, минеральных солей, АТФ в клетке? 2. Что на рисунке обозначено цифрами 4, 7? Каковы функции этих органоидов? 3. Что такое хромосомный набор? Что такое гомологичные хромосомы? Что такое мейоз? Каково биологическое значение мейоза?

Повторение. Дайте ответы на следующие вопросы: 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. Что такое хромосомный набор? Что такое гомологичные хромосомы? Какие существуют формы размножения? Что такое мейоз? Охарактеризуйте фазы мейоза. Каково биологическое значение мейоза? Что такое оплодотворение? Что такое зигота? Каково биологическое значение оплодотворения? Что такое онтогенез?

Повторение. Дайте определение следующим терминам: • • Генетика Гены Наследственность Изменчивость Генотип Фенотип Доминантный признак Рецессивный признак

1 молекула ДНК ген ещё ген хромосома хромосомы в ядре ДНК клетка

1953 Открыта структура ДНК Дата рождения молекулярной биологии Джеймс Уотсон Фрэнсис Крик

Проверь себя: Генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости живых организмов. Гены – элементарные единицы наследственности, участки ДНК хромосом. Наследственность - свойство организма передавать свои признаки и особенности развития следующим поколениям. Изменчивость – свойство организмов приобретать новые признаки в процессе индивидуального развития. Генотип - совокупность всех генов организма, которые он получает от родителей. Фенотип – совокупность всех внешних и внутренних признаков и свойств организма. Доминантный признак – преобладающий признак организмов, проявляющийся в первом поколении. Рецессивный признак – противоположный доминантному признак организмов, подавляющийся действием доминантного, находится в скрытом состоянии.

Новые понятия: • Гибридологический метод – скрещивание различающихся по определенным признакам родительских форм. • Моногибридное скрещивание – скрещивание родительских форм, наследственно различающихся по одной паре признаков. • Аллельные гены – гены, лежащие в одинаковых участках гомологичных хромосом и определяющие развитие взаимоисключающих признаков. • Альтернативные признаки – противоположные (красный – белый; высокий – низкий) признаки. • Гомозиготы – особи, которые не обнаруживают в потомстве расщепления и сохраняют свои признаки в «чистом» виде; образуют один сорт гамет. • Гетерозиготы – особи, которые в потомстве обнаруживают явление расщепления; дают разные гаметы.

Моногибридным называется скрещивание родительских форм, наследственно различающихся друг от друга по одной паре альтернативных (взаимоисключающих) признаков.

Гибридологический метод. В середине-конце 19 -го столетия (1865 г. ) чешский учёный Г. Мендель занимался тем, что скрещивал между собой различные сорта гороха. Так были заложены основы того, что мы сейчас называем гибридологическим методом изучения наследственности. Самый простой тип скрещивания – это моногибридное скрещивание. В этом случае анализ проводится по паре взаимоисключающих (аллельных) признаков. Т. е. скрещиваются организмы, отличающиеся одним признаком, например, цветом.

Альтернативные признаки

Символы: • • • P – родительское поколение F 1 - первое поколение потомков F 2 – второе поколение потомков A – ген, отвечающий за доминантный признак а – ген, отвечающий за рецессивный признак ♀ - женская особь ♂ - мужская особь АА – гомозигота по доминантному гену аа – гомозигота по рецессивному гену Аа - гетерозигота

Правило единообразия первого поколения) при скрещивании двух гомозиготных организмов (чистых линий), отличающихся друг от друга одним признаком, в первом поколении проявляется признак только одного из родительских организмов. Этот признак называется доминантным, а поколение по данному признаку будет единообразным

АА АА А генотип А АА фенотип АА Единообразие F 1 Чистая линия

аа аа а а аа Чистая линия аа Единообразие F 1

доминантный признак Р. рецессивный признак гомозиготные организмы АА Х аа А генотип а Аа фенотип Аа Единообразие F 1

х Р(родители) аа АА ГАМЕТЫ А А а Аа F 1 (первое поколение потомков)

Закон доминирования, единообразия гибридов первого поколения: • При скрещивании двух гомозиготных организмов отличающихся друг от друга одним признаком, всё первое поколение будет нести признак одного из родителей, и поколение по данному признаку будет единообразным P ♀ X ♂ F 1 По фенотипу: единообразно

Первый закон Менделя (закон расщепления) гибриды первого поколения F 1 при дальнейшем размножении расщепляются, в их потомстве F 2 снова появляются особи с рецессивными признаками, составляющие приблизительно ¼ часть от всего числа потомков.

I закон Менделя - закон 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 от всего числа потомков второго поколения P от F 1 X F 2 Расщепление по фенотипу: 3 : 1

Гипотеза чистоты гамет: • При образовании гамет в каждую из них попадает только один из двух «элементов наследственности» (аллельных генов), отвечающих за данный признак P G ♂ ♀ X АА А А аа а а

Цитологические основы моногибридного скрещивания: P ♀ G А F 1 аа А а Аа Аа F 2 X АА ♂ Аа а Аа А АА Аа а Расщепление G Аа аа по фенотипу 3 : 1; Решётка Пеннета по генотипу 1 : 2 : 1

Аа А генотип фенотип аа а а Аа Аа аа аа

Х F 1 (первое поколение потомков) А а Аа аа F 2 (второе поколение потомков) АА Расщепление по фенотипу - 1: 3 Расщепление по генотипу - 1: 2: 1 Аа

Дигибридное скрещивание – скрещивание родительских форм, различающихся по двум парам признаков.

P Растения гороха с зелеными морщинистыми семенами цвет ФОРМА Растения гороха с желтыми гладкими семенами F 1 Все растения имеют желтые гладкие семена ( Правило единообразия первого поколения)

цвет желтый Рецессивный А зеленый Доминантный а Доминантный гладкий В Рецессивный ФОРМА морщинистый в P аа F 1 вв Аа АА ВВ Вв

II закон Менделя • Закон независимого расщепления генов (1865 г): при дигибридном скрещивании у гибридов каждая пара признаков наследуется независимо от других пар признаков и дает с ними разные сочетания, по фенотипу в соотношении 9: 3: 3: 1

Анализирующее скрещивание – один из основных методов, позволяющих установить генотип особи, по этой причине оно широко используется в генетике и селекции. Анализирующее скрещивание – скрещивание особи, генотип которой необходимо определить, с формой чисто рецессивной по изучаемым аллелям.

НЕПОЛНОЕ ДОМИНИРОВАНИЕ - ситуация, в которой ни один ГЕН не является ДОМИНИРУЮЩИМ. В результате в организме наблюдается влияние обоих генов. Например, растение с генами красных и белых цветков может цвести розовыми.

Задача У арбуза зеленая окраска плодов доминирует над полосатой. Определите окраску плодов арбузов, полученных от скрещивания растений, имеющих генотипы аа и Аа. Аа аа

Решение Дано: S — зеленая окраска s — полосатая Фенотип F 1 -? ♀ ss Р полосатый Г. (G) F 1 s Ss х ♂ Ss зеленый S s ss По генотипу 1: 1 По фенотипу 1: 1 Ответ: в F 1 1/2 растений будет с зеленой окраской плодов и 1/2 – полосатых

Задача У кошек черный цвет доминирует над белым, а короткая шерсть над длинной. Какую долю составляют черные коротшерстные котики, в потомстве особей дигетерозиготных по обоим признакам?

А-черные а-белые В-коротшерстные в-длинношерстные ж-Аа. Вв м-Аа. Вв F 1 -? ♀ ♂ Аа. Вв Решение: Р Аа. Вв х G АВ Ав а. В ав F 1 Ответ: по фенотипу: 9 черные, короткошерстные(56%) 3 черные, длинношерстные 3 белые, короткошерстные 1 белый, длинношерстный АВ Ав а. В ав АВ ААВв Ч. К. Аа. ВВ Ч. К. Аа. Вв Ч. К. Ав ААВв Ч. К. ААвв Ч. Д. Аа. Вв Ч. К. Аавв Ч. Д. а. В Аа. ВВ Ч. К. Аа. Вв Ч. К. аа. ВВ Б. К. аа. Вв Б. К. ав Аа. Вв Ч. К. Аавв Ч. Д. аа. Вв Б. К. Аавв Б. Д.

У кошек добрый нрав преобладает над злым. Ген пушистости рецессивен. Какое потомство F 1 и F 2 можно ожидать от скрещивания двух гомозигот (доброй гладкой кошки и злого пушистого кота). А- добрый а- злой В -гладкий в- пушистый ♀ ААВВ х ♂ аавв F 1 -? F 2 -?

Решение генетических задач Задача 1. При скрещивании черного петуха с белой курицей цыплята крапчатые, а во втором поколении происходит расщепление: 1 черный к двум крапчатым и 1 белому. Какое будет потомство от скрещивания крапчатых с черными и белыми? Р Дано: АА × аа А – Черные а – Белые Аа – крапчатые F 1 - ? G А F 1 Аа А G F 2 а АА Аа а × Аа А Аа а аа

Решение генетических задач Задача 1. При скрещивании черного петуха с белой курицей цыплята крапчатые, а во втором поколении происходит расщепление: 1 черный к двум крапчатым и 1 белому. Какое будет потомство от скрещивания крапчатых с черными и белыми? Дано: 1 Р АА × Аа А – Черные а – Белые G F 3 Аа – крапчатые А А АА а F 1 - ? Аа Вывод: от скрещивания черных кур с крапчатыми, ожидается, что половина цыплят будут черными, а половина - крапчатыми Р аа G а F 3 2 Аа а. А × Аа А а аа Вывод: и в этом случае от скрещивания белых и крапчатых кур и петухов, ожидается, что половина цыплят будут белыми, а половина - крапчатыми

• Решите задачу: Известно, что у кролика чёрная пигментация шерсти доминирует над альбинизмом (отсутствие пигмента, белая шерсть и красные глаза). Какая окраска шерсти будет у гибридов первого поколения, полученного в скрещивания гетерозиготного чёрного кролика с альбиносом?

Запишите домашнее задание: Глава 5 Глава 10