Естествознание. Базовый уровень. 11 класс

Для составления схемы скрещивания используют следующие обозначения: P (от лат. рarenta – родители) – родительское поколение, F₁ (от лат. filii – дети) – первое поколение гибридов, F₂ – второе поколение гибридов, символ ♀ – женская особь, символ ♂ – мужская, знак х – скрещивание, А – доминантный ген, отвечающий за формирование жёлтой окраски семян, а – рецессивный ген, отвечающий за зелёную окраску. Исходные родительские растения в рассматриваемом опыте были гомозиготными, т. е. содержали в обеих гомологичных хромосомах одинаковые аллели гена. Следовательно, первое скрещивание можно записать так: P (♀ AA х ♂

aa). Оба родительских растения могли образовывать гаметы только одного типа: женское растение – гаметы, содержащие ген А, мужское – а. Поэтому при их слиянии все особи первого поколения имели одинаковый гетерозиготный генотип (Аа) и одинаковое проявление признака (жёлтые семена). Гибриды первого поколения образовывали в равном соотношении гаметы двух типов, несущие гены А и а. При самоопылении в результате случайной встречи гамет в F₂ возникали следующие зиготы: АА, Аа, аА, аа, что можно записать так: АА + 2Аа + аа. Гетерозиготные семена окрашены в жёлтый цвет, поэтому по фенотипу расщепление во втором поколении соответствует 3: 1. Понятно, что ¹/₃ растений, которые выросли из жёлтых семян, имеющих гены АА, при самоопылении сформируют только жёлтые семена. Остальные ²

/₃ растений (Аа) в следующем поколении вновь образуют расщепление признаков.

Дигибридное скрещивание

В дальнейшем Мендель проводил исследования, используя дигибридное скрещивание, т. е. учитывал наследование двух признаков (рис. 105). В этом случае он обратил внимание не только на цвет семян гороха, но и на их форму, которая может быть либо гладкой, либо морщинистой. Ему удалось показать, что оба эти признака наследуются независимо, т. е. наследование цвета семян никак не связано с наследованием их формы. Эта закономерность получила название закона независимого расщепления или третьего закона Менделя.

Рис. 105. Наследование признаков при дигибридном скрещивании

Рис. 106. Схема взаимодействия аллелей при неполном доминировании

Отклонения от законов Менделя

Однако, как показали дальнейшие исследования, этот закон соблюдается не во всех случаях. Иногда признаки передаются сцепленно друг с другом. Выяснилось также, что не все закономерности, открытые Менделем, имеют всеобщий характер. Так, например, было показано, что во многих случаях не проявляется абсолютное доминирование одного гена над другим, а имеет место так называемое промежуточное наследование, или неполное доминирование. Например, иногда при скрещивании некоторых растений, имеющих красные цветки, с тем же видом, имеющим белые цветки, в первом поколении цветки получаются розовыми – происходит неполное подавление рецессивного признака доминантным (рис. 106).

Проверьте свои знания

1. В чём заключается гибридологический метод?

2. Что такое генотип и фенотип? Опишите фенотип вашего товарища по классу. А сможете ли вы описать его генотип?

3. Какие гены называют аллельными? Может ли у человека быть более двух аллелей одного гена? Объясните свою точку зрения.

4. Чем различаются доминантные и рецессивные признаки? Приведите примеры известных вам доминантных признаков у человека. Если необходимо, воспользуйтесь дополнительными источниками информации.

5. Какое скрещивание называют моногибридным?

Задания

Рассмотрите схему наследования признаков при дигибридном скрещивании. Сколько фенотипических классов и в каком соотношении получено в этом скрещивании? Какие генотипы соответствуют каждому фенотипическому классу? Рассчитайте, каким будет расщепление по каждому признаку отдельно.

§ 34 Хромосомная теория наследственности

Всё в хромосомах дело, и в них таится волшебство. Два разных пола – две разные у каждого проблемы. И для одних машинки в детстве – просто божество. Других от кукол не отнять, что с ними ты ни делай.

Игорь Охрименко

Установив свои законы наследственности, Мендель намного опередил своё время. На его работы не обратили никакого внимания, они были забыты и вновь обнаружены в начале прошлого века, когда строение клетки и её ядра стало гораздо яснее. Были открыты митоз и мейоз, и постепенно сложилось представление о том, что факторы наследственности, которые в 1909 г. датский ботаник Вильгельм Йохансен назвал генами, располагаются в хромосомах. А поскольку было известно, что в каждой клетке генов значительно больше, чем хромосом, встал вопрос, каким образом гены в хромосомах размещаются. Ответ на этот вопрос был получен в 1911 г. в результате работ американского биолога Томаса Ханта Моргана (1866–1945) (рис. 107).

Рис. 107. Т. Морган

Работа Т. X. Моргана