Биология 10 класс (Урок№14 - Дигибридное скрещивание. Третий закон Менделя.)

Биология 10 класс Урок№14 - Дигибридное скрещивание. Третий закон Менделя. Эксперименты Г. Менделя О чём Вы узнаете в этом уроке Установив определённые закономерности наследования признаков при моногибридном скрещивании, Г. Мендель решил проверить проявляются ли эти закономерности в том случае, если особи различаются по нескольким признакам. Мы найдём ответы на вопросы о том, как же будет происходить наследование, если растения различаются не одному, а сразу по двум или нескольким признакам? Связано ли наследование одного признака с другими? Объект для эксперимента останется прежний – горох. мы узнаем: - основные понятия и значение таких явлений и элементов строения организмов как ген, аллельный ген, генотип и фенотип, гомозигота и гетерозигота, моногибридное и дигибридное скрещивание. - основные законы наследственности: закон доминирования, закон единообразия или первый закон Менделя, закон расщепления или второй закон Менделя, закон независимого наследования или третий закон Менделя; мы научимся: - решать генетические задачи. составлять схемы скрещивания. выявлять алгоритм решения генетических задач; - понимать, при каких условиях выполняются законы Менделя; мы сможем: - уверенно использовать генетическую терминологию в пределах темы; - определять главные задачи современной генетики; - оценивать роль, которую сыграли законы наследования, открытые Грегором Менделем, в развитии генетики, селекции и медицины. Опыты Г. Менделя показали, что есть наследственные задатки (гены), которые организм передаёт из поколения в поколения. Гены определяют признак. Закон единообразия гибридов первого поколения, которое утверждает, что в первом поколении гибридов проявляется только доминантный признак. Закон расщепления, который гласит, что в потомстве, полученном от скрещивания гибридов первого поколения, наблюдается явление расщепления. При дигибридном скрещивании расщепление по каждой паре признаков у гибридов второго поколения идёт независимо от других пар признаков и равно 3 : 1, как при моногибридном скрещивании. Если при скрещивании двух фенотипически одинаковых особей в потомстве происходит расщепление признаков в соотношении 9 : 3 : 3 : 1, то исходные особи были дигетерозиготными. Законы Г. Менделя являются научной основой для селекции. Закономерности наследования имеют большое значение в области генетики человека, поскольку многие наследственные заболевания наследуются по законам Г. Менделя. Цитологические основы законов Менделя В рассмотренном опыте Г. Мендель изучал наследование двух пар альтернативных признаков. Цвет семян и форма их поверхности определяются двумя разными парами генов. Обозначим аллель жёлтой окраски А, зелёной – а, гладкой формы – В, морщинистой – b. Гены, контролирующие развитие разных пар признаков, называются неаллельными. Они располагаются в разных парах хромосом или в разных участках гомологичных хромосом. В данном случае гены, обусловливающие окраску (A и а), неаллельны по отношению к генам, определяющим поверхность семян (В и b). Предположим, что эти пары аллелей находятся в негомологичных хромосомах, т. е. в разных парах хромосом. Родительские растения будут иметь генотипы ААВВ и aabb. Особи, гомозиготные по двум парам генов, называются дигомозиготами. В гаметы попадает по одному гену из каждой пары. Следовательно, у каждого из дигомозиготных родителей формируется один тип гамет: у одного – АВ, у другого – ab. В результате оплодотворения развивается первое поколение гибридов. Все они имеют жёлтые гладкие семена, что обусловлено генотипом АаВиb. Особи, гетерозиготные по двум парам генов, называются дигетерозиготами. Сколько типов гамет образуют дигетерозиготные особи? Как известно, в анафазе I мейоза гомологичные хромосомы расходятся к разным полюсам клетки. При этом расхождение каждой пары хромосом происходит независимо от других пар. Негомологичные хромосомы расходятся к полюсам случайным образом, образуя различные комбинации. Значит, ген A может попасть в одну гамету с геном В или с геном b. Точно так же ген а может оказаться в одной гамете с геном В или с геном b. По этой причине дигетерозиготные особи образуют четыре типа гамет АВ, Ab, аВ, ab в равном соотношении – по 25 %. Свободное сочетание таких гамет при оплодотворении приводит к образованию разных вариантов зигот, а значит, и потомков. Используя фенотипические радикалы, расщепление по фенотипу при дигибридном скрещивании (и при условии, что аллельные гены каждой пары взаимодействуют между собой по типу полного доминирования) можно записать следующим образом: 9 А-В- : 3 A-bb : 3 ааВ- : 1 aabb. Таким образом, в основе независимого наследования лежит: 1) случайное расхождение негомологичных хромосом в анафазе I мейоза, которое приводит к формированию гамет с различными комбинациями генов; 2) случайное слияние гамет при оплодотворении, что обусловливает образование разных типов зигот.