Цитологическое обоснование законов

Цитологические основы закономерностей наследования

Гипотеза чистоты гамет. Статистический характер закона расщепления. В чем причина расщепления? Почему при гибридизации не возникает стойких гибридов, а наблюдается расщепление в строго определенных численных соотношениях? Для объяснения явления расщепления Мендель предложил гипотезу чистоты гамет, которая в дальнейшем получила полное подтверждение в цитологических исследованиях.

Связь между поколениями при половом размножении осуществляется через половые клетки (гаметы). Очевидно, гаметы несут материальные наследственные факторы – гены, которые определяют развитие того или иного признака. Обозначим ген, определяющий доминантный признак, какой-либо заглавной буквой алфавита (например, А), а соответствующий ему рецессивный ген – малой буквой (соответственно а). Обозначим соединение гамет, несущих гены А и а, знаком умножения: А*а=Аа. Как видно, возникающая в результате гетерозиготная форма (F1) имеет оба гена, как доминантный, так и рецессивный – Аа. Гипотеза чистоты гамет утверждает, что у гибридной (гетерозиготной) особи половые клетки чисты, т. е. имеют по одному гену из данной пары. Это означает, что у гибрида Аа будут в равном числе возникать гаметы с геном А (доминантный ген) и с геном а (рецессивный ген). Какие же между ними возможны сочетания? Очевидно, равновероятны четыре комбинации, поясняемые следующей схемой.

В результате четырех комбинаций получатся сочетания АА, Аа, аА и аа, иначе, АА, 2Аа и аа. Первые три сочетания дадут особей с доминантным признаком, четвертое – с рецессивным. Гипотеза чистоты гамет удовлетворительно объясняет причину расщепления и наблюдаемые при этом численные соотношения. Вместе с тем становятся ясны и причины различия в отношении дальнейшего расщепления особей с доминантными признаками в третьем и последующих поколениях гибридов. Особи с доминантными признаками по своей наследственной природе неоднородны. Одна из трех (АА), очевидно, будет давать гаметы только одного сорта (А) и, следовательно, при самоопылении или скрещивании с себе подобными не будет расщепляться. Две другие (Аа) дадут гаметы двух сортов, в их потомстве будет происходить расщепление в тех же численных соотношениях, что и у гибридов второго поколения. Когда полного доминирования не наблюдается и гибриды носят промежуточный характер, особи наследственного состава Аа отличаются от гомозиготных форм не только по наследственной структуре, но и по видимым признакам [103].

Исходя из гипотезы чистоты гамет, мы можем углубить понятия гомозиготы и гетерозиготы. Гомозиготами по данной паре признаков называют такие особи, которые образуют лишь один сорт гамет, и поэтому при самоопылении или скрещивании с себе подобными в потомстве не дают расщепления. Гетерозиготы дают разные гаметы (несущие разные гены данной пары), и поэтому в их потомстве наблюдается расщепление.

Гипотеза чистоты гамет устанавливает, что закон расщепления есть результат случайного сочетания гамет, несущих разные гены. Соединится ли гамета, несущая ген А, с другой гаметой, несущей ген А или же а, при условии равной жизнеспособности гамет и равного их количества, одинаково вероятно.

При случайном характере соединения гамет общий результат оказывается закономерным. Здесь видна статистическая закономерность, определяемая большим числом равновероятных встреч гамет. К числу статистических закономерностей, определяемых равной вероятностью встречи разных гамет, относится рассмотренный ранее закон расщепления (первый закон Менделя). Из сказанного становится понятно, что при моногибридном скрещивании отношение 3:1 (в случае полного доминирования) или 1:2:1 (при неполном доминировании) следует рассматривать как закономерность, основанную на статистических явлениях.

Цитологические основы закономерностей наследования. В то время, когда Мендель сформулировал гипотезу чистоты гамет, еще ничего не было известно о митозе, о развитии гамет, о мейозе. В настоящее время благодаря успехам цитологии законы Менделя получили твердую цитологическую базу.

Каждый вид растений и животных обладает определенным числом хромосом. В соматических клетках все хромосомы парные (за исключением половых).
Рис. 104. Цитологические основы моногибридного расщепления
Допустим для простоты, что у изучаемого нами организма имеется всего одна пара хромосом [104], а гены – это участки хромосом. Парные гены расположены в гомологичных хромосомах. Легко понять, что при мейозе из каждой пары гомологичных хромосом в гаметах окажется по одной, а следовательно, и по одному гену из каждой пары. При образовании диплоидного набора хромосом в зиготе восстановится парность хромосом и локализованных в них генов. Если исходные родительские формы были гомозиготными и одна из них обладала хромосомами, несущими доминантные гены, а другая – рецессивные, то, понятно, гибрид первого поколения будет гетерозиготным. При созревании половых клеток у гетерозигот в процессе мейоза гомологичные хромосомы окажутся в разных гаметах и, следовательно, в гаметах будет по одному гену из каждой пары.

Как вы знаете, в дальнейшем в процессе развития организма при делении клетки происходит удвоение хромосом. Ему предшествует удвоение молекул ДНК, а значит, и генов.

Аллельные гены. Рассмотренный материал о закономерностях наследования при моногибридном скрещивании позволяет сформулировать некоторые основные понятия, необходимые для дальнейшего изучения генетики. На примере наследования у гороха, ночной красавицы и других объектов видно, что гены, определяющие развитие взаимоисключающих признаков, составляют пары. Такими парами являются, например, ген желтой и ген зеленой окраски семян гороха, ген белой и ген красной окраски цветка ночной красавицы и т. п. Парные гены называют аллельными. Следовательно, гены желтой и зеленой окраски семян гороха – это аллельные гены (аллели). Аллельные гены располагаются в гомологичных, т. е. парных, хромосомах, вследствие чего при мейозе они оказываются в разных гаметах.

1. Каковы цитологические основы единообразии признаков первого поколении гибридов? 2. Каковы цитологические основы расщепления признаков во втором поколении? 3. У крупного рогатого скота ген безрогости (комолости) доминирует над геном рогатости. Какого результата можно ожидать от скрещивания гетерозиготного быка с гетерозиготными комолыми коровами? С гомозиготными комолыми коровами? Мажет ли от рогатых коровы и быка родиться комолый теленок? 4. В чем заключается цитологическая основа чистоты гамет? 5. Какие гены называют аллельными? 6. Объясните понятия «гомозигота» и «гетерозигота».

blgy.ru

База знаний

Первый закон Менделя – закон доминирования (закон единообразия гибридов первого поколения): «При скрещивании двух гомозиготных организмов, отличающихся по альтернативным вариантам одного и того же признака, все потомство от такого скрещивания окажется единообразным и будет нести признак одного из родителей».

Первый закон Менделя

Второй закон Менделя – закон расщепления можно сформулировать следующим образом: «При скрещивании двух потомков первого поколения между собой (двух гетерозиготных особей) во втором поколении наблюдается расщепление в определенном числовом соотношении: по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1».

Второй закон Менделя

Закон чистоты гамет. Появление во втором поколении (F2) рецессивного признака одного из родителей (Р) может иметь место только при соблюдении двух условий: 1) если у гибридов наследственные факторы сохраняются в неизменном виде; 2) если половые клетки содержат только один наследственный фактор из аллельной пары. Закон чистоты гамет можно сформулировать следующим образом: «При образовании половых клеток в каждую гамету попадает только один ген из каждой аллельной пары». Цитологическим обоснованием закона чистоты гамет, а следовательно и всех закономерностей наследования признаков, является поведение хромосом в мейозе, в результате которого в клетках оказывается лишь одна хромосома из каждой гомологичной пары.

Третий закон Менделя – закон независимого комбинирования: «При скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум и более парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях».

Третий закон Менделя

При дигибридном скрещивании двух дигетерозигот (особей F1) между собой, во втором поколении гибридов (F2) будет наблюдаться расщепление признаков по фенотипу в соотношении 9:3:8:1, т. е. сочетание двух вариантов обоих признаков позволит получить четыре группы фенотипов в потомстве. Если же рассмотреть наследование каждого признака в отдельности, то по каждому из них будет наблюдаться расщепление 8:1.

proznania.ru

Цитологическое обоснование закона чистоты гамет

База знаний

Первый закон Менделя – закон доминирования (закон единообразия гибридов первого поколения): «При скрещивании двух гомозиготных организмов, отличающихся по альтернативным вариантам одного и того же признака, все потомство от такого скрещивания окажется единообразным и будет нести признак одного из родителей».

Первый закон Менделя

Второй закон Менделя – закон расщепления можно сформулировать следующим образом: «При скрещивании двух потомков первого поколения между собой (двух гетерозиготных особей) во втором поколении наблюдается расщепление в определенном числовом соотношении: по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1».

Второй закон Менделя

Закон чистоты гамет. Появление во втором поколении (F2) рецессивного признака одного из родителей (Р) может иметь место только при соблюдении двух условий: 1) если у гибридов наследственные факторы сохраняются в неизменном виде; 2) если половые клетки содержат только один наследственный фактор из аллельной пары. Закон чистоты гамет можно сформулировать следующим образом: «При образовании половых клеток в каждую гамету попадает только один ген из каждой аллельной пары». Цитологическим обоснованием закона чистоты гамет, а следовательно и всех закономерностей наследования признаков, является поведение хромосом в мейозе, в результате которого в клетках оказывается лишь одна хромосома из каждой гомологичной пары.

Третий закон Менделя – закон независимого комбинирования: «При скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум и более парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях».

Третий закон Менделя

При дигибридном скрещивании двух дигетерозигот (особей F1) между собой, во втором поколении гибридов (F2) будет наблюдаться расщепление признаков по фенотипу в соотношении 9:3:8:1, т. е. сочетание двух вариантов обоих признаков позволит получить четыре группы фенотипов в потомстве. Если же рассмотреть наследование каждого признака в отдельности, то по каждому из них будет наблюдаться расщепление 8:1.

Законы Г. Менделя и их цитологическое обоснование

Закон единообразия гибридов первого поколения, или первый закон Менделя, утверждает, что потомство первого поколения от скрещивания «чистых линий», различающихся по одному признаку, будет проявлять признак одного из родителя.

Закон расщепления, или второй закон Менделя, гласит, что при скрещивании гибридов первого поколения (гетерозиготных особей) между собой в потомстве происходит расщепление признаков по фенотипу 3:1 (75% особей с доминантным и 25% с рецессивным признаком) и генотипу 1:2:1.

Закон независимого комбинирования (наследования) признаков, или третий закон Менделя, утверждает, что при дигибридном скрещивании во втором поколении появляются организмы с новыми сочетаниями признаков, отличных от родительских, т. е. выявляются особи с четырьмя фенотипами в соотношении 9:3:3:1 (два фенотипа имеют «родительские» сочетания признаков, а оставшиеся два — новые).

Цитологические основы дигибридного скрещивания:

    3-тий закон Менделя справедлив только для тех случаев, когда анализированные гены находятся в разных парах гомологичных хромосом. При образовании гамет из каждой пары хромосом и находящихся в них аллельных генов в гамету попадает только один ген из пары, причём в результате случайного расхождения хромосом при мейозе ген А может попасть в одну гамету с геном В или с генами b, а; ген а может объединиться с геном В или с геном b.

Статистический характер законов Г. Менделя. Условие их выполнения.

Для того чтобы при скрещивании у животных и высших растений все фенотипические классы проявились в расщеплении, необходимо равновероятное образование разных сортов гамет и осуществление всех возможных их сочетаний при оплодотворении. Следовательно, важным условием реализации расщепления является размер, или объем, выборки, оцениваемой в опыте. Чем меньше количество особей в анализируемом потомстве, тем более вероятно случайное отклонение от нормального расщепления.

Условие выполнения законов Менделя при моногибридном скрещивании : аллельные гены должны взаимодействовать по принципу полного доминирования (при неполном доминировании у гетерозигот наблюдается промежуточное проявление признака, вследствие чего расщепление по фенотипу и генотипу совпадает 3:1).

Условия выполнения законов Менделя при дигибридном скрещивании:

— гены, отвечающие заразные признаки находятся в разных (негомологичных) хромосомах;

— не должно быть взаимодействия неаллельных генов.

rakprotiv.ru

Законы Г.Менделя и их цитологическое обоснование

Закон единообразия гибридов первого поколения, или первый закон Менделя, утверждает, что потомство первого поколения от скрещивания «чистых линий», различающихся по одному признаку, будет проявлять признак одного из родителя.

Закон расщепления, или второй закон Менделя, гласит, что при скрещивании гибридов первого поколения (гетерозиготных особей) между собой в потомстве происходит расщепление признаков по фенотипу 3:1 (75% особей с доминантным и 25% с рецессивным признаком) и генотипу 1:2:1.

Закон независимого комбинирования (наследования) признаков, или третий закон Менделя, утверждает, что при дигибридном скрещивании во втором поколении появляются организмы с новыми сочетаниями признаков, отличных от родительских, т.е. выявляются особи с четырьмя фенотипами в соотношении 9:3:3:1 (два фенотипа имеют «родительские» сочетания признаков, а оставшиеся два — новые).

Цитологические основы дигибридного скрещивания:

  • 3-тий закон Менделя справедлив только для тех случаев, когда анализированные гены находятся в разных парах гомологичных хромосом.
  • При образовании гамет из каждой пары хромосом и находящихся в них аллельных генов в гамету попадает только один ген из пары, причём в результате случайного расхождения хромосом при мейозе ген А может попасть в одну гамету с геном В или с генами b, а; ген а может объединиться с геном В или с геном b.

Статистический характер законов Г. Менделя. Условие их выполнения.

Для того чтобы при скрещивании у животных и высших растений все фенотипические классы проявились в расщеплении, необходимо равновероятное образование разных сортов гамет и осуществление всех возможных их сочетаний при оплодотворении. Следовательно, важным условием реализации расщепления является размер, или объем, выборки, оцениваемой в опыте. Чем меньше количество особей в анализируемом потомстве, тем более вероятно случайное отклонение от нормального расщепления.

Условие выполнения законов Менделя при моногибридном скрещивании : аллельные гены должны взаимодействовать по принципу полного доминирования (при неполном доминировании у гетерозигот наблюдается промежуточное проявление признака, вследствие чего расщепление по фенотипу и генотипу совпадает 3:1).

Условия выполнения законов Менделя при дигибридном скрещивании:

— гены, отвечающие заразные признаки находятся в разных (негомологичных) хромосомах;

— не должно быть взаимодействия неаллельных генов.

studopedia.ru

Законы Г.Менделя и их цитологическое обоснование;

Цитоплазматическая наследственность. Митохондриальные болезни.

Некоторые признаки (окраска плодов, цветков и листьев, высокая активность клеточного дыхания и др.) могут наследоваться без участия ядерного аппарата. Такое явление возможно благодаря тому, что некоторые клеточные структуры имеют свою автономную кольцевую молекулу ДНК и способны делиться сравнительно автономно от клетки. В эукариотических клетках нехромосомная ДНК содержится в хлоропластах и митохондриях. Молекулы ДНК этих органелл несут информацию о собственных белках, а также об иРНК и тРНК, участвующих в их синтезе. Передача генетической информации через цитоплазму получила название цитоплазматической (внеядерной, нехромосомной) наследственности. Поскольку наследственная информация передается по материнской линии через цитоплазму яйцеклетки, ее называют также материнской наследственностью. Непосредственное влияние материнского организма на развитие зародыша часто приводит к большему сходству потомства с матерью, поскольку условия эмбрионального развития организма полностью зависят от матери.

Митохондриальные заболевания обусловлены генетическими, структурными, биохимическими дефектами митохондрий, приводящими к нарушениям структуры, функций митохондрий, тканевого дыхания. Они передаются только по женской линии к детям обоих полов, так как сперматозоиды передают зиготе половину ядерного генома, а яйцеклетка поставляет и вторую половину генома, и митохондрии.

Закон единообразия гибридов первого поколения, или первый закон Менделя, утверждает, что потомство первого поколения от скрещивания «чистых линий», различающихся по одному признаку, будет проявлять признак одного из родителя.

Закон расщепления, или второй закон Менделя, гласит, что при скрещивании гибридов первого поколения (гетерозиготных особей) между собой в потомстве происходит расщепление признаков по фенотипу 3:1 (75% особей с доминантным и 25% с рецессивным признаком) и генотипу 1:2:1.

Закон независимого комбинирования (наследования) признаков, или третий закон Менделя, утверждает, что при дигибридном скрещивании во втором поколении появляются организмы с новыми сочетаниями признаков, отличных от родительских, т.е. выявляются особи с четырьмя фенотипами в соотношении 9:3:3:1 (два фенотипа имеют «родительские» сочетания признаков, а оставшиеся два — новые).

Цитологические основы дигибридного скрещивания:

  • 3-тий закон Менделя справедлив только для тех случаев, когда анализированные гены находятся в разных парах гомологичных хромосом.
  • При образовании гамет из каждой пары хромосом и находящихся в них аллельных генов в гамету попадает только один ген из пары, причём в результате случайного расхождения хромосом при мейозе ген А может попасть в одну гамету с геном В или с генами b, а; ген а может объединиться с геном В или с геном b.

studopedia.su

Смотрите так же:

  • Следственный комитет комсомольск на амуре Комсомольский-на-Амуре следственный отдел на транспорте Адрес: 681013, Хабаровский край, г. Комсомольск-на-Амуре, ул. Красногвардейская, 34 Телефон: тел/факс 8 (4217) 54-36-88 Руководитель: Кутиков Дмитрий Сергеевич Заместитель […]
  • Иск о взыскании морального ущерба образец Исковое заявление о взыскании морального вреда с работодателя Как правило, самостоятельно исковое заявление о взыскании морального вреда с работодателя в суды не направляется. Чаще его компенсация осуществляется в составе иных исков — о […]
  • Образец заявления о прописке детей Как правильно заполнить заявление на прописку ребенка от матери по образцу? Согласно законам РФ каждый ребенок должен быть зарегистрирован по месту своего жительства. Если у малыша нет прописки, он ограничен в своих социальных и […]
  • Сбербанк выплата накопительной части пенсии Когда и как получить накопительную часть пенсии в Сбербанке? Сбербанк является банком-партнером государственного пенсионного фонда. На основании этого граждане, оформившие накопительную пенсию, могли переводить в него накопительную часть […]
  • Новый закон об осмд Новый закон: угрозы для собственников квартир “С 1 июля 2015 вступил в силу Закон Украины« Об особенностях осуществления права собственности в многоквартирном доме »(№ 417-viii) Этот закон несет угрозы для владельцев квартир в […]
  • Когда платить госпошлину за машину Пошлины на машину: какие существуют и как оплатить Покупка машины – это не только возникновение обязанности содержать ее и уплачивать транспортный налог, но и другие обязательства, с которыми придется столкнуться новоиспеченному […]

Обсуждение закрыто.