Чем заключается сущность третьего закона менделя. Условия выполнения законов менделя. Равновероятность встречи гамет и образования зигот

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

РЕФЕРАТ

«Законы Менделя»

Работу выполнила Айрапетян Марина

Группа 36, факультет компьютерных технологий и прикладной математики, спец. 061800- Математические методы в экономике

Работу проверил Шаповаленко В.В.

Краснодар

Введение. 3

История. 3

Методы и ход работы Менделя. 4

Закон единообразия гибридов первого поколения. 6

Закон расщепления признаков. 7

Закон независимого наследования признаков. 10

Основные положения теории наследственности Менделя. 12

Условия выполнения законов Менделя. 12

Значение работ Менделя. 13

Введение

Основные законы наследуемости были описаны более века назад чешским монахом Грегором Менделем (1822-1884), преподававшим физику и естественную историю в средней школе г. Брюнна (г. Брно).

Законы Менделя - это принципы передачи наследственных признаков от родительских организмов к их потомкам, вытекающие из экспериментов Грегора Менделя. Эти принципы послужили основой для классической генетики и впоследствии были объяснены как следствие молекулярных механизмов наследственности. Хотя в русскоязычных учебниках обычно описывают три закона, «первый закон» не был открыт Менделем. Особое значение из открытых Менделем закономерностей имеет «гипотеза чистоты гамет».

Мендель занимался селекционированием гороха, и именно гороху, научной удаче и строгости опытов Менделя мы обязаны открытием основных законов наследуемости: закона единообразия гибридов первого поколения, закона расщепления и закона независимого комбинирования.

История

Следует отметить, что сам Грегор Мендель не формулировал свои выводы в качестве «законов» и не присваивал им никаких номеров. Более того, многие «открытые» им факты были давно и хорошо известны, на что сам Мендель указывает в своей работе.

Некоторые исследователи выделяют не три, а два закона Менделя. Например, в руководстве «Генетика человека» Ф. Фогеля и А. Мотульски излагаются три закона, а в книге Л. Эрман и П. Парсонса «Генетика поведения и эволюция» – два. При этом некоторые ученые объединяют первый и второй законы, считая, что первый закон является частью второго и описывает генотипы и фенотипы потомков первого поколения (F1). Другие исследователи объединяют в один второй и третий законы, полагая, что «закон независимого комбинирования» есть в сущности «закон независимости расщепления», протекающего одновременно по разным парам аллелей. Однако в отечественной литературе речь идет обычно о трех законах Менделя. Эту точку зрения принимаем и мы.

К середине XIX века было открыто явление доминантности (О.Саржэ, Ш.Ноден и др.). Часто все гибриды первого поколения похожи друг на друга (единообразие гибридов) и по данному признаку все они идентичны одному из родителей (его признак доминирует). Они же показали, что рецессивные (не проявляющиеся у гибридов первого поколения) признаки не исчезают; при скрещивании гибридов между собой во втором поколении часть гибридов имеет рецессивные признаки («возврат к родительским формам»). Было также показано (Дж. Госс и др.), что среди гибридов второго поколения с доминантным признаком встречаются разные - дающие и не дающие расщепление при самоопылении. Однако никто из этих исследователей не смог дать своим наблюдениям теоретическое обоснование.

Главной заслугой Менделя было создание теории наследственности, которая объясняла изученные им закономерности наследования.

Методы и ход работы Менделя

Мендель изучал, как наследуются отдельные признаки.

Мендель выбрал из всех признаков только альтернативные - такие, которые имели у его сортов два четко различающихся варианта (семена либо гладкие, либо морщинистые; промежуточных вариантов не бывает). Такое сознательное сужение задачи исследования позволило четко установить общие закономерности наследования.

Мендель спланировал и провел масштабный эксперимент. Им было получено от семеноводческих фирм 34 сорта гороха, из которых он отобрал 22 «чистых» (не дающих расщепления по изучаемым признакам при самоопылении) сорта. Затем он проводил искусственную гибридизацию сортов, а полученных гибридов скрещивал между собой. Он изучил наследование семи признаков, изучив в общей сложности около 20 000 гибридов второго поколения. Эксперимент облегчался удачным выбором объекта: горох в норме самоопылитель, но легко проводить искусственную гибридизацию. Горох был удобен по различным соображениям. Потомство этого растения обладает рядом чётко различимых признаков - зелёный или жёлтый цвет семядолей, гладкие или, напротив, морщинистые семена, вздутые или перетянутые бобы, длинная или короткая стеблевая ось соцветия и так далее. Переходных, половинчатых "смазанных" признаков не было. Всякий раз можно было уверенно говорить "да" или "нет", "или - или", иметь дело с альтернативой. А потому и оспаривать выводы Менделя, сомневаться в них не приходилось.

Мендель одним из первых в биологии использовал точные количественные методы для анализа данных. На основе знания теории вероятностей он понял необходимость анализа большого числа скрещиваний для устранения роли случайных отклонений.

Г. Мендель не был пионером в области изучения результатов скрещивания растений. Такие эксперименты проводились и до него, с той лишь разницей, что скрещивались растения разных видов. Потомки подобного скрещивания (поколение F 1) были стерильны, и, следовательно, оплодотворения и развития гибридов второго поколения (при описании селекционных экспериментов второе поколение обозначается F2) не происходило. Другой особенностью доменделевских работ было то, что большинство признаков, исследуемых в разных экспериментах по скрещиванию, были сложны как по типу наследования, так и с точки зрения их фенотипического выражения.

Гениальность (или удача) Менделя заключалась в том, что в своих экспериментах он не повторил ошибок предшественников. Как писала английская исследовательница Ш. Ауэрбах, «успех работы Менделя по сравнению с исследованиями его предшественников объясняется тем, что он обладал двумя существенными качествами, необходимыми для ученого: способностью задавать природе нужный вопрос и способностью правильно истолковывать ответ природы». Во-первых, в качестве экспериментальных растений Мендель использовал разные сорта декоративного гороха внутри одного рода Pisum. Поэтому растения, развившиеся в результате подобного скрещивания, были способны к воспроизводству. Во -вторых, в качестве экспериментальных признаков Мендель выбрал простые качественные признаки типа «или /или» (например, кожура горошины может быть либо гладкой, либо сморщенной), которые, как потом выяснилось, контролируются одним геном. В-третьих, подлинная удача (или гениальное предвидение) Менделя заключалось в том, что выбранные им признаки контролировались генами, содержавшими истинно доминантные аллели. И, наконец, интуиция подсказала Менделю, что все категории семян всех гибридных поколений следует точно, вплоть до последней горошины, пересчитывать, не ограничиваясь общими утверждениями, суммирующими только наиболее характерные результаты (скажем, таких–то семян больше, чем таких-то).

Закон единообразия гибридов первого поколения

Проявление у гибридов признака только одного из родителей Мендель назвал доминированием.

При скрещивании организмов, различающихся по одной паре контрастных признаков, за которые отвечают аллели одного гена, первое поколение гибридов единообразно по фенотипу и генотипу. По фенотипу все гибриды первого поколения характеризуются доминантным признаком, по генотипу всё первое поколение гибридов гетерозиготное

Этот закон также известен как «закон доминирования признаков». Его формулировка основывается на понятии чистой линии относительно исследуемого признака - на современном языке это означает гомозиготность особей по этому признаку. Мендель же формулировал чистоту признака как отсутствие проявлений противоположных признаков у всех потомков в нескольких поколениях данной особи при самоопылении.

При скрещивании чистых линий гороха с пурпурными цветками и гороха с белыми цветками Мендель заметил, что взошедшие потомки растений были все с пурпурными цветками, среди них не было ни одного белого. Мендель не раз повторял опыт, использовал другие признаки. Если он скрещивал горох с желтыми и зелеными семенами, у всех потомков семена были желтыми. Если он скрещивал горох с гладкими и морщинистыми семенами, у потомства были гладкие семена. Потомство от высоких и низких растений было высоким. Итак, гибриды первого поколения всегда единообразны по данному признаку и приобретают признак одного из родителей. Этот признак (более сильный, доминантный), всегда подавлял другой (рецессивный).

Кодоминирование и неполное доминирование

Некоторые противоположные признаки находятся не в отношении полного доминирования (когда один всегда подавляет другой у гетерозиготных особей), а в отношении неполного доминирования. Например, при скрещивании чистых линий львиного зева с пурпурными и белыми цветками особи первого поколения имеют розовые цветки. При скрещивании чистых линий андалузских кур чёрной и белой окраски в первом поколении рождаются куры серой окраски. При неполном доминировании гетерозиготы имеют признаки, промежуточные между признаками рецессивной и доминантной гомозигот.

При кодоминировании, в отличие от неполного доминирования, у гетерозигот признаки проявляются одновременно (смешанно). Типичный пример кодоминирования - наследование групп крови системы АВ0 у человека, где А и В - доминантные гены, а 0 - рецессивный. По этой системе генотип 00 определяет первую группу крови, АА и А0 - вторую, ВВ и В0 - третью, а АВ будет определять четвёртую группу крови. Т.о. всё потомство людей с генотипами АА (вторая группа) и ВВ (третья группа) будет иметь генотип АВ (четвертая группа). Их фенотип не является промежуточным между фенотипами родителей, так как на поверхности эритроцитов присутствуют оба агглютиногена (А и В).

1)в чем заключаеться смысл третьего закона Менделя? какорвы связи между вторым и третим законами Менделя? \ 2)каковы

цитологические основы дигибридного скрещивания?

3)какое расщепление по генотипу и финотипу возникает, если гибриды второго поколения дигибридного скрещивания будут размножаться самоопылением?

4)какие возникнут расщепления по генетипу и финотипу, если каждый из девяти генотипов второго поколения дигибридного скрещивания будет скрещен с аабб?????

5)в семье родился голубоглазый темноволосый ребенок, похожий по этим признакам на отца. Мать - кареглазая темноволосая;бабушка по метериской линии- голубоглазая темноволосая; дедушка- кареглазый светло волосыый;бабаушка и дедушка по отцовской линии- кареглазые темноволосые. Определите вероятность рождения в этой семье голубоглазого светловолосого ребенка. Карий цвет доминирует на голубым, темный цвет волос- на светлыми???

пожалуйста помогите

я умоляю дайте ответы:*

Вариант 1
А1. Что включает в себя понятие «чистая линия»?
l) потомство с однородным генотипом от одной само¬опыляющейся или самооплодотворяющейся особи
2) потомство с неоднородным генотипом от двух со-седних особей
3) потомство, обладающее новыми наследственными свойствами
4) потомство, полученное от особей с различными при-
знаками
А2. Как называется объединение генетического материала особей с различными генотипами в одной клетке в про¬цессе полового размножения?
1) гаметогенез 3) скрещивание
2) самоопыление 4) оплодотворение
A3. Какой признак проявляется у гибридов первого поко¬
ления при скрещивании родительских чистых линий?
1) доминирующий3) рецессивный
2) доминантный4) главенствующий
А4. Как называется тип скрещивания по двум различаю¬щимся у родительских особей признакам?
1) моногибридное3) тригибридное
2) дигибридное4) анализирующее
В1. Как называется явление, когда доминантный ген не до конца маскирует рецессивный ген?
В2. Как называется таблица для определения сочетае-мости аллелей, происходящих из генотипов родителей и соединяющихся при слиянии гамет?
С1. В чем заключается сущность третьего закона Менделя?

помогитее...

Основы учения о наследственности и изменчивости. Дигибридное скрещивание.
Третий закон Менделя.
Вариант 2
А1. Как называется организм, который развился в резуль-тате скрещивания генетически неоднородных особей?
1) помесь3) гибрид
2) помет 4) метис
А2. Как называется тип скрещивания, когда родители раз-личаются по одному признаку?
1) анализирующее скрещивание
2) тригибридное скрещивание
3) дигибридное скрещивание
4) моногибридное скрещивание
A3. Какой признак в паре аллельных генов слабо влияет на определенное качество будущего организма?
1) доминантный 3) подчиняющийся
2) рецессивный 4) подавленный
А4. Как называется явление качественно новой комбина-ции генов родителей у потомства?
1) рекомбинация 3) репродукция
2) ретрансляция 4) неполное доминирование
В1. Чем характеризуются гибриды первого поколения, развившиеся после скрещивания особей чистых линий?
В2. Как называется тип скрещивания двух организмов, один из которых гомозиготен по рецессивным аллелям, а второй обладает неясным генотипом?
С1. Что утверждается во втором законе Менделя?

1. Какое скрещивание называется дигибридным? Полигибридным?

Скрещивание, при котором родительские формы отличаются по двум парам альтернативных признаков, называется дигибридным. Если родители отличаются по многим парам альтернативных признаков, скрещивание называется полигибридным.

2. В чём заключается сущность закона независимого наследования? Какие цитологические основы обусловливают независимое наследование генов и соответствующих им признаков?

Суть закона независимого наследования признаков (третьего закона Менделя) заключается в том, что при скрещивании особей, отличающихся по двум и более парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо и комбинируются во всех возможных сочетаниях.

Независимое наследование генов (и соответствующих им признаков) наблюдается в случае, если неаллельные гены располагаются в разных парах хромосом.

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.

3. Какое расщепление по генотипу и по фенотипу будет наблюдаться в потомстве, если дигетерозиготную особь подвергнуть анализирующему скрещиванию? Какое расщепление по фенотипу наблюдается в результате скрещивания дигетерозигот между собой?

При независимом наследовании анализирующее скрещивание дигетерозиготной особи приводит к расщеплению в потомстве в соотношении 1: 1: 1: 1 по генотипу и фенотипу.

В результате скрещивания дигетерозигот (и при условии полного доминирования по обеим парам аллелей) будет наблюдаться расщепление по фенотипу в соотношении 9: 3: 3: 1.

4. Выпишите все типы гамет, которые образуют особи с генотипами: AAbb, AaBb, aaBb, AaBbDd.

Генотип	Гаметы
AAbb	Ab
AaBb	AB, Ab, aB, ab
aaBb	aB, ab
AaBbDd	ABD, ABd, AbD, Abd, aBD, aBd, abD, abd

5. Окраска цветков ночной красавицы наследуется по промежуточному типу (красные цветки доминируют над белыми, у гетерозигот цветки розовые), а высокий стебель полностью доминирует над карликовым. Скрещивают два дигетерозиготных растения. Сколько процентов растений первого поколения унаследуют:

а) карликовый стебель и розовые цветки;

б) высокий стебель и красные цветки;

в) карликовый стебель и белые цветки;

г) высокий стебель и розовые цветки?

● Введём обозначения генов, укажем генотип растений с розовыми цветками (промежуточный признак):

А – красные цветки;

а – белые цветки;

Аа – розовые цветки;

B – высокий стебель;

b – карликовый стебель.

● Способ 1 . Запишем скрещивание дигетрозиготных растений, в ячейках решётки Пеннета укажем генотипы и фенотипы потомства:

Растений с карликовым стеблем и розовыми цветками получено: 2/16 × 100% = 1/8 × 100% = 12,5%.

С высоким стеблем и красными цветками: 3/16 × 100% = 18,75%.

С карликовым стеблем и белыми цветками: 1/16 × 100% = 6,25%.

С высоким стеблем и розовыми цветками: 6/16 × 100% = 3/8 × 100% = 37,5%.

● Способ 2 . Поскольку признаки (окраска венчика и высота стебля) наследуются независимо, рассмотрим наследование каждого из них по отдельности. Затем путём умножения рассчитываем вероятность проявления у потомков двух признаков одновременно:

Второе скрещивание записывать не обязательно: в соответствии с законом расщепления (вторым законом Менделя) будет получено 75% (3/4) растений с высоким стеблем и 25% (1/4) – с карликовым.

Итак, растений с карликовым стеблем и розовыми цветками получено: 1/4 × 1/2 × 100% = 1/8 × 100% = 12,5%.

С высоким стеблем и красными цветками: 3/4 × 1/4 × 100% = 3/16 × 100% =18,75%.

С карликовым стеблем и белыми цветками: 1/4 × 1/4 × 100% = 1/16 × 100% = 6,25%.

С высоким стеблем и розовыми цветками: 3/4 × 1/2 × 100% = 3/8 × 100% = 37,5%.

Ответ: а) 12,5%; б) 18,75%; в) 6,25%; г) 37,5%.

6. У человека тёмный цвет волос полностью доминирует над светлым, а нормальный слух - над врождённой глухотой. У светловолосого мужчины, глухого с рождения, есть темноволосый сын с нормальным слухом и дочь со светлыми волосами, у которой проявилась наследственная глухота. Установите генотип матери этих детей. Какова вероятность рождения в этой семье ребёнка с фенотипом матери?

● Введём обозначения генов:

А – тёмные волосы;

а – светлые волосы;

B – нормальный слух;

b – врождённая глухота.

● Установим генотипы родителей. Генотип светловолосого глухого отца очевиден: aabb.

В этой семье есть темноволосый сын с нормальным слухом: A–B–. Он не мог унаследовать от отца доминантные гены А и В, а значит, получил их от матери. Светловолосая глухая дочь aabb унаследовала от отца и матери по одному рецессивному гену из каждой аллельной пары.

Поэтому можно сделать вывод, что мать этих детей является дигетерозиготной: AaBb, имеет тёмные волосы и нормальный слух.

● Запишем скрещивание:

Таким образом, вероятность рождёния темноволосого ребёнка с нормальным слухом (фенотип матери) составляет 25%.

Ответ: Мать является дигетерозиготной, вероятность рождения ребёнка с фенотипом матери – 25%.

7. У хомяков коричневая окраска шерсти определяется одним доминантным геном, а абрикосовая - другим доминантным геном. Данные гены расположены в разных парах хромосом, их рецессивные аллели приводят к появлению белой окраски. Если же в генотипе хомяка присутствуют оба неаллельных доминантных гена, появляется новый признак - чёрная окраска.

От скрещивания абрикосового самца с коричневой самкой родился детёныш с белой шерстью. Установите генотипы родительских особей. Какое потомство можно ожидать у них в дальнейшем?

● Введём обозначения генов, для особей, имеющих чёрную окраску, укажем фенотипический радикал:

А – коричневая окраска;

а – белая окраска;

B – абрикосовая окраска;

b – белая окраска;

A–B– – чёрная окраска.

● Установим генотипы родительских особей. Предварительно для коричневой самки можно записать следующий фенотипический радикал: A–bb, для абрикосового самца: aaB–.

Их детёныш с белой шерстью имеет генотип aabb, при этом он унаследовал от каждого родителя по одному рецессивному гену из каждой аллельной пары. Следовательно, генотип самки – Aabb, самца – aaBb.

● Запишем скрещивание:

Итак, у данной родительской пары равновероятно рождение детёнышей с чёрной, коричневой, абрикосовой и белой шерстью (по 25%).

Ответ: Вероятность рождения детёнышей с чёрной шерстью – 25%, с коричневой – 25%, с абрикосовой – 25%, с белой – 25%.

Законы: единообразия гибридов первого поколения, расщепления по фенотипу во втором поколении моногибридного скрещивания, независимого расщепления аллелей и чистоты гамет.

Сущность правила единообразия гибридов первого поколения заключается в том, что при скрещивании гомозиготных родительских форм, различающихся по своим признакам, первое поколение получается единообразным. (Примерчики: При скрещивании чистых линий гороха с пурпурными цветками и гороха с белыми цветками Мендель заметил, что взошедшие потомки растений были все с пурпурными цветками, среди них не было ни одного белого. Мендель не раз повторял опыт, использовал другие признаки. Если он скрещивал горох с жёлтыми и зелёными семенами, у всех потомков семена были жёлтыми. Если он скрещивал горох с гладкими и морщинистыми семенами, у потомства были гладкие семена. Потомство от высоких и низких растений было высоким.)

Суть правила расщепления заключается в следующем: во втором поколении моногибридного скрещивания наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 3:1, по генотипу в соотношении 1:2:1 (одна часть особей, гомозиготных по доминантному признаку, две части гетерозиготных и одна часть гомозиготных по рецессивному признаку). (Примерчик: в опытах Менделя на 929 растений второго поколения пришлось 705 растений с пурпурными цветами и 224 - с белыми. В опыте, в котором учитывалась окраска семян, из 8023 семян гороха, полученных во втором поколении, было 6022желтых и 2001 зеленых и т. д. Обобщая фактический материал, Мендель пришел к выводу, что во втором поколении происходит расщепление признаков.)

Правило частоты гамет: сущность которого в том, что у гетерозиготной особи наследственные задатки не смешиваются друг с другом, а передаются в половые клетки «в чистом» (неизменном) виде. (Это явление основано напарности отдельных генов. Особь, гетерозиготная по какому-либо признаку, имеет в ядрах соматических клеток в одной из гомозиготных хромосом доминантный аллель гена, а в другой - рецессивный. В результате мейоза в каждой гамете оказывается лишь одна из гомозиготных хромосом, т. е. с каким-то одним из аллелей гена:

либо доминантным;

либо рецессивным.

Естественно, что гетерозиготная особь образует два типа гамет, причем и тех и других поровну. Таким образом, в норме гамета от второго поколения аллельной пары всегда "чиста".

О генотипе организма, проявляющего рецессивный признак, можно судить по его фенотипу. Ведь если этот организм гетерозиготный, то у него должен проявиться доминантный признак. Следовательно, если отмечается рецессивный признак, организм обязательно должен быть гомозиготным по рецессивному гену.)

Независимое расщепление аллелей состоит в том, что во втором поколении каждая пара аллелей и признаков, определяемых ими, ведет себя независимо от других пар аллелей и признаков соответственно. При этом возникают всевозможные сочетания в определенных числовых соотношениях по фенотипу и генотипу. При дигибридном скрещивании при полном доминировании соотношение по фенотипу будет 9:3:3:1, при тригибридном скрещивании будет свое определенное соотношение и т.д.

20. Сущность наследуемости, повторяемости признаков, корреляция между признаками .

Выделяют два класса признаков: качественные и количественные, которые различаются по характеру изменчивости и особенности наследования. Качественные характеризуются прерывистой, а количественные – непрерывной изменчивостью. Качественные дают чёткие границы при расщеплении на доминантные и рецессивные признаки (потому что каждый из них обычно контролируется одним аллельным геном). Количественные не дают чётких границ расщепления при разных вариантах скрещивания, хотя отличаются более высокой степенью изменчивости. Особенность колич. Призн. – сложный характер наследования, каждый из них детерменируется не одним, а множеством локусов в хромосомах = полигенный тип наследования (один признак обусловливается многими генами). Уровень развития колич. Признака зависит от соотношения доминантнах и рецессивных генов, других генетических факторов и степени модифицирующего действия факторов окружающей среды.

Количественные признаки измеряются, подсчитываются и выражаются цифрами (титр антител, живая масса, настриг шерсти, яйценоскость). Качественные признаки описываются словами (масть). Если имеются два взаимоисключающих варианта, то такие качественные признаки называются альтернативными (пол животных, комолость-рогатость, состояние: здоровый-больной).

Наследуемость признака – это степень его генетической детерминации в фенотипе. Т.е. определение, в какой степени уровень развития признака зависит от генотипа родителей и в какой степени – от условий внешней среды. Разные количественные признаки имеют неодинаковую степень генетической изменчивости, и условия внешней среды оказывают различное воздействие на уровень фенотипического проявления того ил иного признака.

Корреляция (связь между признаками) бывает положительная и отрицательная.

Положительная: при увеличении одного признака увеличивается и другой (увеличение массы коров-первотёлок увеличивается удой; чем выше в молоке процент жира, тем больше в нём белка).

Отрицательная: при увеличении одного признака второй уменьшается. (увеличение удоя – снижение жирности молока; длинное тело у свиней – мало сала; высокая яйценоскость – маленькие яйца).