Prima lege a înregistrării genetice a lui Mendel. legile lui Gregor Mendel. Când legea moștenirii independente a caracteristicilor nu se aplică

Gregor Mendel este un botanist austriac care a studiat și descris legile lui Mendel - care până în prezent joacă un rol important în studiul influenței eredității și transmiterii trăsăturilor ereditare.

În experimentele sale, omul de știință a încrucișat diferite tipuri de mazăre care diferă într-o trăsătură alternativă: culoarea florilor, mazăre netedă, înălțimea tulpinii. În plus, o trăsătură distinctivă a experimentelor lui Mendel a fost utilizarea așa-numitelor „linii pure”, adică. urmași rezultati din autopolenizarea plantei părinte. Legile lui Mendel, formularea și scurta descriere vor fi discutate mai jos.

După ce a studiat și a pregătit cu meticulozitate un experiment cu mazărea de mulți ani: folosind pungi speciale pentru a proteja florile de polenizarea externă, omul de știință austriac a obținut rezultate incredibile în acel moment. O analiză amănunțită și îndelungată a datelor obținute a permis cercetătorului să deducă legile eredității, care mai târziu au fost numite „Legile lui Mendel”.

Înainte de a începe să descriem legile, ar trebui să introducem câteva concepte necesare pentru înțelegerea acestui text:

Gena dominantă- o genă a cărei trăsătură se manifestă în organism. Desemnate A, B. Când este încrucișată, o astfel de trăsătură este considerată condiționat mai puternică, adică. va apărea întotdeauna dacă a doua plantă părinte are caracteristici condiționat mai slabe. Aceasta este ceea ce dovedesc legile lui Mendel.

gena recesiva - gena nu este exprimată în fenotip, deși este prezentă în genotip. Notat cu majuscule a,b.

heterozigot - un hibrid al cărui genotip (set de gene) conține atât o trăsătură dominantă, cât și o anumită trăsătură. (Aa sau Bb)

homozigot - hibrid , posedă gene exclusiv dominante sau doar recesive responsabile pentru o anumită trăsătură. (AA sau bb)

Legile lui Mendel, formulate pe scurt, vor fi discutate mai jos.

Prima lege a lui Mendel, cunoscută și sub numele de legea uniformității hibridului, poate fi formulată astfel: prima generație de hibrizi care rezultă din încrucișarea liniilor pure ale plantelor paterne și materne nu prezintă diferențe fenotipice (adică externe) în trăsătura studiată. Cu alte cuvinte, toate plantele fiice au aceeași culoare a florilor, înălțimea tulpinii, netezimea sau rugozitatea mazărei. Mai mult, trăsătura manifestată fenotipic corespunde exact trăsăturii inițiale a unuia dintre părinți.

A doua lege a lui Mendel sau legea segregării spune: descendenții hibrizilor heterozigoți din prima generație în timpul autopolenizării sau consangvinizării au atât caractere recesive, cât și dominante. Mai mult, scindarea are loc după următorul principiu: 75% sunt plante cu trăsătură dominantă, restul de 25% sunt cu trăsătură recesivă. Mai simplu spus, dacă plantele părinte au avut flori roșii (trăsătură dominantă) și flori galbene (trăsătură recesivă), atunci plantele fiice vor avea 3/4 flori roșii, iar restul galbene.

Al treileaȘi în ultimul rând legea lui Mendel, care se mai numește și în termeni generali, înseamnă următoarele: la încrucișarea plantelor homozigote care posedă 2 sau mai multe caracteristici diferite (adică, de exemplu, o plantă înaltă cu flori roșii (AABB) și o plantă scurtă cu flori galbene (aabb), caracteristicile studiate (înălțimea tulpinii și culoarea florilor) se moștenesc independent.Cu alte cuvinte, rezultatul încrucișării pot fi plante înalte cu flori galbene (Aabb) sau plante scurte cu flori roșii (aaBb).

Legile lui Mendel, descoperite la mijlocul secolului al XIX-lea, au fost recunoscute mult mai târziu. Pe baza lor, toată genetica modernă a fost construită, iar după aceasta, selecția. În plus, legile lui Mendel confirmă marea diversitate de specii care există astăzi.

LEGILE LUI MENDEL LEGILE LUI MENDEL

modelele de distribuție a moștenirilor și caracteristicilor la descendenți stabilite de G. Mendel. Baza formulării lui M. z. au fost servite de mulți ani (1856-63) experimente de încrucișare a mai multor. soiuri de mazăre. Contemporanii lui G. Mendel au fost incapabili să aprecieze importanța concluziilor pe care le-a făcut (lucrarea sa a fost raportată în 1865 și publicată în 1866), iar abia în 1900 aceste modele au fost redescoperite și corect evaluate independent unele de altele de K. Correns, E. Cermak și X De Vries. Identificarea acestor tipare a fost facilitată de utilizarea unor metode stricte de selectare a materialului sursă, special. scheme de încrucișări și înregistrarea rezultatelor experimentale. Recunoașterea dreptății și a semnificației lui M. z. la început. Secolului 20 asociate cu anumite succesele citologiei şi formarea ipotezei nucleare a eredităţii. Mecanismele care stau la baza M. z. au fost elucidate prin studiul formării celulelor germinale, în special comportamentul cromozomilor în meioză, și prin demonstrarea teoriei cromozomiale a eredității.

Legea Uniformității Hibrizii din prima generație, sau prima lege a lui Mendel, afirmă că descendenții din prima generație din încrucișarea formelor stabile care diferă într-o trăsătură au același fenotip pentru această trăsătură. Mai mult, toți hibrizii pot avea fenotipul unuia dintre părinți (dominanță completă), așa cum a fost cazul în experimentele lui Mendel, sau, după cum s-a descoperit mai târziu, un fenotip intermediar (dominanță incompletă). Mai târziu s-a dovedit că hibrizii din prima generație pot prezenta caracteristici ale ambilor părinți (codominanță). Această lege se bazează pe faptul că la încrucișarea a două forme homozigote pentru alele diferite (AA și aa), toți descendenții lor sunt identici ca genotip (heterozigot - Aa), și deci ca fenotip.

Legea scindarii, sau a doua lege a lui Mendel, afirmă că atunci când se încrucișează hibrizii din prima generație între hibrizii din a doua generație într-un anumit mod. relațiile, indivizii apar cu fenotipurile formelor parentale originale și hibrizii din prima generație. Astfel, în cazul dominanței complete, sunt identificați 75% dintre indivizii cu o trăsătură dominantă și 25% cu o trăsătură recesivă, adică două fenotipuri în raport de 3:1 (Fig. 1). Cu dominanță incompletă și codominanță, 50% dintre hibrizii din a doua generație au fenotipul hibrizilor din prima generație și 25% fiecare are fenotipurile formelor parentale originale, adică se observă o scindare 1:2:1. A doua lege se bazează pe comportamentul regulat al unei perechi de cromozomi omologi (cu alelele A și a), care asigură formarea a două tipuri de gameți la hibrizii de prima generație, în urma cărora, printre hibrizii de generația a doua, indivizii a trei genotipuri posibile sunt identificați în raportul 1AA:2Aa:1aa. Tipuri specifice de interacțiune a alelelor dau naștere la fenotipuri în conformitate cu a doua lege a lui Mendel.

Legea combinației independente (moștenirii) a caracteristicilor, sau a treia lege a lui Mendel, afirmă că fiecare pereche de caracteristici alternative se comportă independent una de cealaltă într-o serie de generații, ca urmare a cărora dintre descendenții generației a doua în anumite cazuri. În această relație, indivizii apar cu noi combinații de caracteristici (în raport cu cel parental). De exemplu, la încrucișarea formelor inițiale care diferă în două caracteristici, în a doua generație indivizii cu patru fenotipuri sunt identificați într-un raport de 9: 3: 3: 1 (cazul dominației complete). În acest caz, două fenotipuri au combinații „parentale” de trăsături, iar celelalte două sunt noi. Această lege se bazează pe comportamentul independent (diviziunea) a mai multor. perechi de cromozomi omologi (Fig. 2). De exemplu, cu încrucișarea dihibridă, aceasta duce la formarea a 4 tipuri de gameți în hibrizii din prima generație (AB, Ab, aB, ab) și după formarea zigoților - o divizare naturală după genotip și, în consecință, după fenotip.

Ca unul dintre M. z. în genetică Literatura menționează adesea legea purității gameților. Totuși, în ciuda naturii fundamentale a acestei legi (care este confirmată de rezultatele analizei tetradelor), ea nu se referă la moștenirea trăsăturilor și, în plus, a fost formulată nu de Mendel, ci de W. Bateson (în 1902).

Pentru a identifica M. z. în clasicul lor forma necesită: homozigozarea formelor originale, formarea gameților de toate tipurile posibile în proporții egale la hibrizi, care este asigurată de cursul corect al meiozei; viabilitatea egală a gameților de toate tipurile, probabilitatea egală de a întâlni orice tip de gameți în timpul fertilizării; viabilitatea egală a zigoților de toate tipurile. Încălcarea acestor condiții poate duce fie la absența scindării în a doua generație, fie la scindarea în prima generație, fie la o denaturare a raportului de descompunere. geno- și fenotipuri. M. z., care a relevat natura discretă, corpusculară a eredității, au un caracter universal pentru toate organismele diploide care se reproduc sexual. Pentru poliploizi, în esență sunt relevate aceleași modele de moștenire, totuși, rapoartele numerice dintre geno- și fenotipice. clasele diferă de cele ale diploizilor. Raportul de clasă se modifică și în diploide în cazul legăturii genelor („încălcarea” celei de-a treia legi a lui Mendel). În general, M. z. valabil pentru gene autozomale cu penetranță deplină și expresivitate constantă. Atunci când genele sunt localizate în cromozomii sexuali sau în ADN-ul organelelor (plastide, mitocondrii), rezultatele încrucișărilor reciproce pot diferi și să nu urmeze M. z., ceea ce nu se observă pentru genele localizate în autozomi. M. z. au fost importante - pe baza lor a avut loc dezvoltarea intensivă a geneticii în prima etapă. Ele au servit drept bază pentru presupunerea existenței în celule (gameți) a moștenirilor, factori care controlează dezvoltarea trăsăturilor. De la M. z. rezultă că aceşti factori (gene) sunt relativ constanţi, deşi pot varia. stări, cupluri în somatică. celule și sunt unice în gameți, discrete și se pot comporta independent unul față de celălalt. Toate acestea au servit la un moment dat drept argument serios împotriva teoriilor eredității „contopite” și au fost confirmate experimental.

.(Sursa: „Dicționar enciclopedic biologic.” Editor-șef M. S. Gilyarov; Colegiul de redacție: A. A. Babaev, G. G. Vinberg, G. A. Zavarzin și alții - ed. a 2-a, corectată - M.: Enciclopedia Sov., 1986.)

Modele de bază de moștenire descoperite de G. Mendel. În 1856-1863 Mendel a efectuat experimente extinse, atent planificate, privind hibridizarea plantelor de mazăre. Pentru încrucișări, a selectat soiuri constante (linii pure), fiecare dintre acestea, atunci când s-a autopolenizat, a reprodus stabil aceleași caracteristici de-a lungul generațiilor. Soiurile diferă în variante alternative (se exclud reciproc) ale oricărei trăsături controlate de o pereche de gene alelice ( alele). De exemplu, culoarea (galben sau verde) și forma (netedă sau șifonată) semințelor, lungimea tulpinii (lungă sau scurtă) etc. Pentru a analiza rezultatele încrucișărilor, Mendel a folosit metode matematice, care i-au permis să descopere o serie de modele în distribuția caracteristicilor parentale la descendenți. În mod tradițional, cele trei legi ale lui Mendel sunt acceptate în genetică, deși el însuși a formulat doar legea combinației independente. Prima lege, sau legea uniformității hibrizilor din prima generație, afirmă că la încrucișarea cu organisme care diferă prin caracteristici alelice, în prima generație de hibrizi apare doar unul dintre ele, cel dominant, în timp ce alternativa, recesiva, rămâne. ascuns (vezi. Dominanță, recesivitate). De exemplu, la încrucișarea soiurilor de mazăre homozigote (pure) cu semințe de culoare galbenă și verde, toți hibrizii din prima generație au avut o colorare galbenă. Aceasta înseamnă că culoarea galbenă este o trăsătură dominantă, iar colorarea verde este recesivă. Această lege a fost numită inițial legea dominației. Curând a fost descoperită încălcarea acesteia - o manifestare intermediară a ambelor caracteristici, sau dominație incompletă, în care, totuși, se păstrează uniformitatea hibrizilor. Prin urmare, denumirea modernă a legii este mai exactă.
A doua lege, sau legea segregării, prevede că atunci când doi hibrizi din prima generație sunt încrucișați între ei (sau când se autopolenizează), ambele caracteristici ale formelor parentale originale apar într-un anumit raport în a doua generație. În cazul semințelor de culoare galbenă și verde, raportul lor a fost de 3:1, adică împărțirea în funcție de fenotip Se întâmplă ca la 75% din plante culoarea semințelor să fie galben dominant, în 25% este verde recesiv. Baza acestei scindări este formarea hibrizilor heterozigoți din prima generație în proporții egale de gameți haploizi cu alele dominante și recesive. Când gameții se îmbină în hibrizi de a doua generație, se formează 4 genotip– doi homozigoți, purtând doar alele dominante și doar recesive, și doi heterozigoți, ca la hibrizii de generația I. Prin urmare, scindarea conform genotipului 1:2:1 dă o scindare conform fenotipului 3:1 (colorarea galbenă este asigurată de un homozigot dominant și doi heterozigoți, colorarea verde este asigurată de un homozigot recesiv).
A treia lege, sau legea combinației independente, afirmă că atunci când se încrucișează indivizi homozigoți care diferă în două sau mai multe perechi de caracteristici alternative, fiecare dintre astfel de perechi (și perechile de gene alelice) se comportă independent de celelalte perechi, adică ambele gene. iar caracteristicile corespunzătoare acestora se moștenesc la urmași în mod independent și se combină liber în toate combinațiile posibile. Se bazează pe legea segregării și este îndeplinită dacă perechi de gene alelice sunt localizate pe diferiți cromozomi omologi.
Adesea, ca una dintre legile lui Mendel, este citată legea purității gameților, care afirmă că o singură genă alelică intră în fiecare celulă germinativă. Dar această lege nu a fost formulată de Mendel.
Înțeles greșit de contemporanii săi, Mendel a descoperit natura discretă („corpusculară”) a eredității și a arătat eroarea ideilor despre ereditatea „contopită”. După redescoperirea legilor uitate, învățăturile experimentale ale lui Mendel au fost numite Mendelism. Dreptatea lui a fost confirmată teoria cromozomiala a ereditatii.

.(Sursa: „Biologie. Enciclopedie ilustrată modernă.” Editor-șef A. P. Gorkin; M.: Rosman, 2006.)

Vezi ce este „LEGILE LUI MENDEL” în alte dicționare:

- (sau reguli), modele de distribuție la descendenții factorilor ereditari, denumite mai târziu gene. Formulat de G.I. Mendel. Includeți legi: uniformitatea hibrizilor din prima generație, împărțirea hibrizilor din a doua generație,... ... Enciclopedie modernă

legile lui Mendel- * Legile lui Mendel * Legile lui Mendel sau regulile M. ... Genetica. Dicţionar enciclopedic

- (sau reguli) formulate de G.I. Mendel, modele de distribuție la descendenții factorilor ereditari, denumite mai târziu gene. Includeți: legea uniformității hibrizilor din prima generație; legea divizării hibrizilor de a doua generație; lege … Dicţionar enciclopedic mare

- (sau reguli), formulate de G.I. Mendel, modele de distribuție la descendenții factorilor ereditari, denumite mai târziu gene. Includeți: legea uniformității hibrizilor din prima generație; legea divizării hibrizilor de a doua generație;… … Dicţionar enciclopedic

Legile lui Mendel sunt un set de prevederi de bază privind mecanismele de transmitere a caracteristicilor ereditare de la organismele părinte la descendenții acestora; aceste principii stau la baza geneticii clasice. De obicei, în manualele în limba rusă sunt descrise trei legi,... ... Wikipedia

legile lui Mendel- Descoperirea cromozomilor și redescoperirea legilor lui Mendel Genetica, preocupată de mecanismele moștenirii biologice, a apărut în cadrul teoriei evoluționiste. Se știe că deja în 1866 Mendel a formulat legile fundamentale ale geneticii. El a transmis...... Filosofia occidentală de la origini până în zilele noastre

LEGILE LUI MENDEL- (sau reguli), formulate de G. Mendel, modele de distribuție a moștenirilor și caracteristici la descendenți. Identificarea acestor modele a fost facilitată de utilizarea hibridologiei de către G. Mendel pentru prima dată. analiză (scheme speciale de încrucișare și statistici... ... Dicţionar Enciclopedic Agricol

Planul de lecție #18

1 Educativ:

2 Dezvoltare:

În timpul orelor:

I Moment organizatoric

II Partea principală

1 Verificarea temelor

.

Ce este genotipul, fenotipul?

♂ ,♀ ?

2 Explicația materialului nou

D) Care este puritatea gameților?

III Rezumatul lecției

IV Tema pentru acasă

1 Înregistrări în caiet

Lecția nr. 18

Subiect:

TRĂCERE MONOHIBRIDĂ

hibridizare, hibrid,și un individ separat - hibrid.

dominație.

La descendenții obținuți din încrucișarea hibrizilor din prima generație se observă fenomenul de scindare: un sfert dintre indivizii din hibrizii din a doua generație poartă o trăsătură recesivă, trei sferturi - una dominantă.

Când doi descendenți ai primei generații sunt încrucișați între ei (doi indivizi heterozigoți), în a doua generație se observă o scindare într-un anumit raport numeric: după fenotip 3:1, după genotip 1:2:1

(25% - homozigot dominant, 50% - heterozigot, 25% - homozigot recesiv)

Legea purității gameților

Care este cauza divizării? De ce apar indivizi în prima, a doua și generațiile ulterioare care, ca urmare a încrucișării, produc descendenți cu trăsături dominante și recesive?

Din 1854, timp de opt ani, Mendel a efectuat experimente privind încrucișarea plantelor de mazăre. El a descoperit că, ca urmare a încrucișării diferitelor soiuri de mazăre între ele, hibrizii din prima generație au același fenotip, iar la hibrizii din a doua generație, caracteristicile sunt împărțite în anumite proporții. Pentru a explica acest fenomen, Mendel a făcut o serie de ipoteze, care au fost numite „ipoteza purității gameților” sau „legea purității gameților”.

Comunicarea între generații în timpul reproducerii sexuale are loc prin intermediul celulelor germinale (gameți). Evident, gameții poartă factori ereditari materiale - gene care determină dezvoltarea unei anumite trăsături.

Să ne întoarcem la diagrama pe care rezultatele sunt scrise cu simboluri:

Gena responsabilă pentru culoarea galbenă dominantă a semințelor va fi notată cu majuscule, de exemplu A ; gena responsabilă de culoarea verde recesivă – cu litere mici A . Să notăm legătura dintre gameți purtători de gene A și a cu semn de înmulțire: A X A=Ah. După cum se poate observa, forma heterozigotă rezultată (F1) are ambele gene Aa. Ipoteza purității gameților afirmă că la un individ hibrid (heterozigot) celulele gametice sunt pure, adică au o genă dintr-o pereche dată. Aceasta înseamnă că hibridul Aa va produce un număr egal de gameți cu gena A și cu gena a. Ce combinații sunt posibile între ele? Evident, patru combinații sunt la fel de probabile:

În urma a 4 combinații, se vor obține combinațiile AA, 2Aa și aa. Primele trei vor produce indivizi cu o trăsătură dominantă, al patrulea va produce indivizi cu o trăsătură recesivă. Ipoteza purității gameților explică cauza divizării și relațiile numerice observate în timpul acestui proces. În același timp, sunt clare și motivele diferențelor în raport cu divizarea în continuare a indivizilor cu trăsături dominante în generațiile ulterioare de hibrizi. Indivizii cu trăsături dominante sunt eterogene în natura lor ereditară. Unul dintre cei trei (AA) va produce gameți de un singur tip (A) și nu se va diviza în timpul autopolenizării sau încrucișării cu propriul său tip. Ceilalți doi (Aa) vor produce gameți de 2 soiuri, urmașii lor vor suferi divizarea în aceleași rapoarte numerice ca și hibrizii din a doua generație.Ipoteza purității gameților stabilește că legea divizării este rezultatul unei combinații aleatorii de gameți purtători. gene diferite (Aa). Dacă un gamet care poartă gena A se va uni cu un alt gamet care poartă gena A sau o genă, având în vedere viabilitatea egală a gameților și numărul lor egal, este la fel de probabil.

Având în vedere natura aleatorie a conexiunii gameților, rezultatul general se dovedește a fi natural din punct de vedere statistic.

Astfel, s-a constatat că împărțirea trăsăturilor la descendenții plantelor hibride este rezultatul prezenței a două gene în ele - A și a, responsabile pentru dezvoltarea unei trăsături, de exemplu, culoarea semințelor.

Mendel a propus că factorii ereditari nu se amestecă în timpul formării hibrizilor, ci rămân neschimbați. În corpul unui hibrid F1 din părinți încrucișați care se disting prin caracteristici alternative, sunt prezenți ambii factori - o genă dominantă și una recesivă, dar gena recesivă este suprimată. Legătura dintre generații în timpul reproducerii sexuale se realizează prin celule germinale - gameți. Prin urmare, trebuie să presupunem că fiecare gamet poartă doar un factor dintr-o pereche. Apoi, în timpul fecundației, fuziunea a doi gameți, fiecare dintre care poartă o genă recesivă, duce la formarea unui organism cu o trăsătură recesivă care se manifestă fenotipic. Fuziunea gameților care poartă o genă dominantă, sau doi gameți, dintre care unul conține o genă dominantă și celălalt o genă recesivă, va duce la dezvoltarea unui organism cu o trăsătură dominantă.

Astfel, apariția în a doua generație (F 2) a unei trăsături recesive a unuia dintre părinți (P) poate apărea numai dacă sunt îndeplinite două condiții: 1) dacă la hibrizi factorii ereditari rămân neschimbați, 2) dacă celulele germinale conțin un singur factor ereditar dintr-o pereche alelică. Mendel a explicat împărțirea caracterelor la descendenți atunci când încrucișează indivizi heterozigoți prin faptul că gameții sunt puri din punct de vedere genetic, adică poartă o singură genă dintr-o pereche alelică.

Legea frecvenței gameților poate fi formulată după cum urmează: Când se formează celulele germinale, în fiecare gamet intră doar o genă dintr-o pereche alelică.

De ce și cum se întâmplă asta? Se știe că fiecare celulă a corpului are exact același set diploid de cromozomi. Doi cromozomi omologi conțin două gene alelice identice. Două varietăți de gameți se formează conform unei perechi alelice date. În timpul fertilizării, gameții care poartă aceleași alele sau alele diferite se întâlnesc întâmplător. Datorită probabilității statistice, cu un număr suficient de mare de gameți la descendenți, 25% dintre genotipuri vor fi homozigote dominante, 50% vor fi heterozigote, 25% vor fi homozigote recesive, adică. se stabileste raportul: 1AA:2Aa:1aa. În consecință, în funcție de fenotip, descendenții din a doua generație în timpul unei încrucișări monohibride sunt distribuiți în proporție de 3/4 indivizi cu o trăsătură dominantă,/4 indivizi cu o trăsătură recesivă (3:1).

Astfel, baza citologică pentru divizarea caracteristicilor la descendenți în timpul încrucișării monohibride este divergența cromozomilor omologi și formarea celulelor germinale haploide în meioză.

Cruce de analiză

Metoda hibridologică de studiere a eredității dezvoltată de Mendel face posibilă stabilirea dacă un organism care are un fenotip dominant pentru genă (sau genele studiate) este homozigot sau heterozigot. Pentru a face acest lucru, un individ cu un genotip necunoscut este încrucișat cu un organism homozigot pentru aleile (aleile) recesive și având un fenotip recesiv.

Dacă individul dominant este homozigot, atunci descendenții dintr-o astfel de încrucișare vor fi uniformi și nu va avea loc divizarea (AAhaa = Aa). Dacă individul dominant este heterozigot, atunci scindarea va avea loc într-un raport de 1:1 în funcție de fenotip (Aa x aa = Aa, aa). Acest rezultat al încrucișării este o dovadă directă a formării la unul dintre parintii a doua varietati de gameti, i.e. heterozigozitatea acestuia.

În încrucișarea dihibridă, divizarea pentru fiecare trăsătură are loc independent de cealaltă trăsătură. Încrucișarea dihibridă este două încrucișări monohibride care apar independent, ale căror rezultate par să se suprapună.

Când se încrucișează doi indivizi homozigoți care diferă unul de celălalt în două sau mai multe perechi de trăsături alternative, genele și trăsăturile corespunzătoare sunt moștenite independent unele de altele și sunt combinate în toate combinațiile posibile.

Analiza divizării se bazează pe legile lui Mendel și în cazuri mai complexe - când indivizii diferă în trei, patru sau mai multe perechi de caracteristici.

Planul de lecție #18

TEMA: Încrucișarea monohibridă și dihibridă. legile lui Mendel

1 Educativ:

Pentru a dezvolta cunoștințele despre încrucișarea monohibridă, prima lege a lui Mendel

Arătați rolul cercetării lui Mendel în înțelegerea esenței moștenirii trăsăturilor

Extindeți formularea legii divizării, a doua lege a lui Mendel

Dezvăluie esența ipotezei purității gameților

Dezvoltarea cunoștințelor despre încrucișarea dihibridă ca metodă de studiere a eredității

Folosiți exemplul încrucișării di- și polihibride pentru a dezvălui manifestarea celei de-a treia legi a lui Mendel

2 Dezvoltare:

Dezvoltați memoria, extindeți orizonturile

Să promoveze dezvoltarea abilității de a folosi simboluri genetice în rezolvarea problemelor genetice

În timpul orelor:

I Moment organizatoric

1 Prezentarea elevilor în tema și scopul lecției

2 Studenților li se oferă o serie de sarcini care trebuie îndeplinite în timpul lecției:

Cunoașteți formulările legilor lui Mendel

Înțelegerea tiparelor de moștenire a trăsăturilor stabilite de Mendel

Înțelegeți esența ipotezei purității gameților

Înțelegeți esența traversării dihibride

II Partea principală

1 Verificarea temelor

Ce studiază genetica? Ce probleme rezolvă genetica?

Definiți ereditatea și variabilitatea.

Care sunt etapele perioadei embrionare?

Explicați termenii: genă, gene dominante și recesive . - Ce fel de dezvoltare se numește directă?

Ce gene se numesc alele? Ce este alelismul multiplu?

Ce este genotipul, fenotipul?

Ce este special la metoda hibridologică?

Ce înseamnă simbolismul genetic: P, F1, F2, ♂ ,♀ ?

2 Explicația materialului nou

traversare monohibridă; Prima lege a lui Mendel

a doua lege a lui Mendel; legea frecvenței gameților

Esența traversării dihibride; A treia lege a lui Mendel

3 Consolidarea materialului nou

A) Formulați legea 1 a lui Mendel.

B) Care cruce se numește monohibridă?

B) Formulați a doua lege a lui Mendel

D) Care este puritatea gameților?

D) Ce reguli și modele apar în timpul traversării dihibride?

E) Cum este formulată a treia lege a lui Mendel?

III Rezumatul lecției

IV Tema pentru acasă

1 Înregistrări în caiet

2 Manual de V.B. Zaharov, S.T. Mamontov „Biologie” (p. 266-277)

3 Manual de Yu.I. Polyansky „Biologie generală” (pp. 210-217)

Lecția nr. 18

Subiect: „Încrucișare monohibridă și dihibridă. legile lui Mendel.”

1. Încrucișare monohibridă. Regula uniformității hibrizilor din prima generație este prima lege a eredității stabilită de G. Mendel.

2. A doua lege a lui Mendel este legea divizării. Ipoteza purității gameților

3. Încrucișare dihibridă și polihibridă. A treia lege a lui Mendel este legea combinației independente de caracteristici.

TRĂCERE MONOHIBRIDĂ

Pentru a ilustra prima lege a lui Mendel, să ne amintim experimentele sale privind încrucișarea monohibridă a plantelor de mazăre. Încrucișarea a două organisme se numește hibridizare, descendentul din încrucișarea a doi indivizi cu ereditate diferită se numește hibrid,și un individ separat - hibrid.

Monohibridul este încrucișarea a două organisme care diferă unul de celălalt într-o pereche de caracteristici alternative (se exclud reciproc).

De exemplu, când se încrucișează mazărea cu semințe galbene (trăsătură dominantă) și semințe verzi (trăsătură recesivă), toți hibrizii vor avea semințe galbene. Aceeași imagine se observă la încrucișarea plantelor cu semințe netede și încrețite; toți descendenții din prima generație vor avea forme netede de semințe. În consecință, în hibridul de prima generație, apare doar unul din fiecare pereche de personaje alternative. Al doilea semn pare să dispară și nu apare. Mendel a numit predominanța trăsăturii unuia dintre părinți într-un hibrid dominație. După fenotip, toți hibrizii au semințe galbene, iar după genotip sunt heterozigoți (Aa). Astfel, întreaga generație este uniformă.

Prima lege a lui Mendel este legea dominantei.

Legea uniformității primei generații de hibrizi sau prima lege a lui Mendel- se mai numește și legea dominanței, întrucât toți indivizii din prima generație au aceeași manifestare a trăsăturii. Poate fi formulat astfel: la încrucișarea a două organisme aparținând unor linii pure diferite (două organisme homozigote), care diferă unul de celălalt într-o pereche de trăsături alternative, întreaga primă generație de hibrizi (F 1) va fi uniformă și va purta trăsătura unuia dintre părinți.

Acest model va fi observat în toate cazurile la încrucișarea a două organisme aparținând două linii pure, când are loc fenomenul de dominanță completă a unei trăsături (adică, o trăsătură suprimă complet dezvoltarea celeilalte).

Formularea 1 a legii lui Mendel Legea uniformității primei generații de hibrizi sau prima lege a lui Mendel. Când se încrucișează două organisme homozigote aparținând unor linii pure diferite și care diferă unul de celălalt într-o pereche de trăsături alternative, întreaga primă generație de hibrizi (F1) va fi uniformă și va purta trăsătura unuia dintre părinți.

Formularea legii a II-a a lui Mendel Legea segregării sau a doua lege a lui Mendel Mendel Când doi descendenți heterozigoți ai primei generații sunt încrucișați între ei în a doua generație, se observă segregarea într-un anumit raport numeric: prin fenotipul 3: 1, după genotipul 1:2:1.

Formularea 3 a legii lui Mendel Legea moștenirii independente (a treia lege a lui Mendel) Când se încrucișează doi indivizi homozigoți care diferă unul de celălalt în două (sau mai multe) perechi de caracteristici alternative, genele și caracteristicile corespunzătoare lor sunt moștenite independent unele de altele și sunt combinate în toate combinațiile posibile (ca și cu încrucișarea monohibridă).(Prima generație după încrucișare a avut un fenotip dominant pentru toate caracteristicile. În a doua generație s-a observat o scindare a fenotipurilor conform formulei 9: 3: 3: 1)

P AA BB aa bb x galben, semințe netede verzi, semințe încrețite G (gameți) ABabab F1F1 Aa Bb galben, semințe netede 100% Legea a 3-a a lui Mendel ÎNTRECARE DIHIBRID. Pentru experimente, mazărea cu semințe galbene netede a fost luată ca plantă mamă, iar mazărea cu semințe verzi încrețite a fost luată ca plantă tată. La prima plantă ambele caractere erau dominante (AB), iar la a doua plantă ambele erau recesive (ab

Prima generație după încrucișare a avut un fenotip dominant pentru toate trăsăturile. (mazăre galbenă și netedă) În a doua generație s-a observat o scindare a fenotipurilor conform formulei 9:3:3:1. 9/16 mazăre galbenă netedă, 3/16 mazăre galbenă șifonată, 3/16 mazăre verde netedă, 1/16 mazăre verde încrețită.

Sarcina 1. La spaniel, culoarea blanii negre domină în fața cafelei, iar părul scurt domină peste părul lung. Vânătorul a cumpărat un câine negru cu păr scurt și, pentru a fi sigur că este de rasă pură, a efectuat un încrucișare analitică. S-au nascut 4 catelusi: 2 negru cu par scurt, 2 cafea cu par scurt. Care este genotipul câinelui achiziționat de vânător? Probleme de trecere dihibridă.

Problema 2. La o roșie, culoarea roșie a fructului domină peste culoarea galbenă, iar tulpina înaltă domină peste tulpina joasă. Prin încrucișarea unui soi cu fructe roșii și tulpină înaltă și a unui soi cu fructe galbene și tulpină joasă, s-au obținut 28 de hibrizi în a doua generație. Hibrizii din prima generație au fost încrucișați între ei, rezultând 160 de plante hibrizi din a doua generație. Câte tipuri de gameți produce o plantă de prima generație? Câte plante din prima generație au fructe roșii și o tulpină înaltă? Câte genotipuri diferite există printre plantele din a doua generație cu culoarea fructelor roșii și tulpina înaltă? Câte plante din a doua generație au fructe galbene și tulpină înaltă? Câte plante din a doua generație au fructe galbene și tulpina joasă?

Sarcina 3 La oameni, culoarea ochilor căprui domină peste culoarea albastră, iar capacitatea de a folosi mâna stângă este recesivă în raport cu cea dreaptă. Din căsătoria unui bărbat cu ochi albaștri, dreptaci, cu o femeie cu ochi căprui și stângaci, s-a născut un copil cu ochi albaștri și stângaci. Câte tipuri de gameți produce mama? Câte tipuri de gameți produce tatăl? Câte genotipuri diferite pot exista printre copii? Câte fenotipuri diferite pot exista printre copii? Care este probabilitatea de a avea un copil cu ochi albaștri și stângaci în această familie (%)?

Sarcina 4 Crestatul la pui domină asupra absenței unei creaste, iar culoarea penajul negru domină peste maro. Din încrucișarea unei găini neagră heterozigotă fără creastă cu un cocoș heterozigot cu crestă maro, s-au obținut 48 de găini. Câte tipuri de gameți produce un pui? Câte tipuri de gameți produce un cocoș? Câte genotipuri diferite vor exista printre pui? Câți pui negri cu smocuri vor fi? Câți pui negri vor fi fără creastă?

Sarcina 5 La pisici, părul scurt al rasei siameze este dominant asupra părului lung al rasei persane, iar culoarea blană neagră a rasei persane este dominantă față de culoarea căprioară a rasei siameze. Pisici siameze încrucișate cu pisici persane. La încrucișarea hibrizilor între ei în a doua generație, s-au obținut 24 de pisoi. Câte tipuri de gameți sunt produși la o pisică siamesă? Câte genotipuri diferite au fost produse în a doua generație? Câte fenotipuri diferite au fost produse în a doua generație? Câți pisoi din a doua generație arată ca pisici siameze? Câți pisoi din a doua generație arată ca niște perși?

Rezolvarea problemelor acasă Opțiunea 1 1) Un dreptaci cu ochi albaștri s-a căsătorit cu un dreptaci cu ochi căprui. Au avut doi copii - un stângaci cu ochi căprui și un dreptaci cu ochi albaștri. Din a doua căsătorie a acestui bărbat cu o altă femeie cu ochi căprui și dreptaci, s-au născut 8 copii cu ochi căprui, toți dreptaci. Care sunt genotipurile tuturor celor trei părinți? 2) La oameni, gena pentru urechile proeminente domină peste gena pentru urechile normale plate, iar gena pentru părul neroscat domină peste gena pentru părul roșu. La ce fel de urmași se poate aștepta de la căsătoria unui bărbat cu părul roșu cu urechi catifelate, heterozigot pentru primul semn, cu o femeie heterozigotă cu părul roșu, cu urechi normale cu spatele plat. Opțiunea 2 1) La om, piciorul roșu (R) domină asupra structurii normale a piciorului (R) și asupra metabolismului normal al carbohidraților (O) asupra diabetului. O femeie cu o structură normală a piciorului și metabolism normal s-a căsătorit cu un bărbat cu picior roșu. Din această căsătorie s-au născut doi copii, dintre care unul a dezvoltat picior roșu și celălalt diabet zaharat. Determinați genotipul părinților din fenotipul copiilor lor. Ce fenotipuri și genotipuri ale copiilor sunt posibile în această familie? 2) La oameni, gena pentru ochi căprui domină peste gena pentru ochi albaștri, iar capacitatea de a folosi mâna dreaptă domină stângacia. Ambele perechi de gene sunt localizate pe cromozomi diferiți. Ce fel de copii pot fi dacă: tatăl este stângaci, dar heterozigot pentru culoarea ochilor, iar mama are ochi albaștri, dar heterozigot pentru capacitatea de a-și folosi mâinile.

Să rezolvăm problemele 1. La om, metabolismul normal al carbohidraților domină asupra genei recesive responsabile de dezvoltarea diabetului zaharat. Fiica părinților sănătoși este bolnavă. Stabiliți dacă în această familie se poate naște un copil sănătos și care este probabilitatea acestui eveniment? 2. La oameni, culoarea ochilor căprui este dominantă față de albastru. Abilitatea de a folosi mai bine mâna dreaptă domină față de stângaci; genele pentru ambele trăsături sunt localizate pe cromozomi diferiți. Un dreptaci cu ochi căprui se căsătorește cu un stângaci cu ochi albaștri. La ce fel de urmași ar trebui să se aștepte în această pereche?

După ce a obținut hibrizi uniformi de prima generație din încrucișarea a două linii pure diferite de mazăre, care diferă doar într-o singură trăsătură, Mendel a continuat experimentul cu semințe F 1. El a permis hibrizilor de mazăre din prima generație să se autopolenizeze, rezultând hibrizi din a doua generație - F 2. S-a dovedit că unele dintre plantele din a doua generație aveau o trăsătură care era absentă în F1, dar prezentă la unul dintre părinți. În consecință, a fost prezent în F 1 într-o formă latentă. Mendel a numit această trăsătură recesivă.

Analiza statistică a arătat că numărul de plante cu o trăsătură dominantă este legat de numărul de plante cu o trăsătură recesivă ca 3:1.

A doua lege a lui Mendel se numește legea segregării, deoarece hibrizii uniformi din prima generație dau descendenți diferiți (adică, par să se despartă).

A doua lege a lui Mendel este explicată după cum urmează. Hibrizii de prima generație de la încrucișarea a două linii pure sunt heterozigoți (Aa). Ei formează două tipuri de gameți: A și a. Cu probabilitate egală se pot forma următorii zigoți: AA, Aa, aA, aa. Într-adevăr, să presupunem că o plantă produce 1000 de ouă, dintre care 500 poartă gena A, 500 poartă gena a. De asemenea, au fost produși 500 de spermatozoizi A și 500 de spermatozoizi a. Conform teoriei probabilităților aproximativ:

250 de ovule A vor fi fecundate de 250 de spermatozoizi A, se vor obtine 250 de zigoti AA;

250 de ovule A vor fi fecundate de 250 de spermatozoizi a, se vor obtine 250 de zigoti Aa;

250 de ovule a vor fi fecundate de 250 de spermatozoizi A, se vor obtine 250 de zigoti aA;

250 de ovule a vor fi fecundate de 250 de spermatozoizi a, rezultând 250 de zigoti aa.

Deoarece genotipurile Aa și aA sunt același lucru, obținem următoarele distribuția generației a doua după genotip: 250AA: 500Aa: 250aa. După reducere obținem relația AA: 2Aa: aa sau 1: 2: 1.

Deoarece, cu dominație completă, genotipurile AA și Aa apar fenotipic identic, atunci diviziunea fenotipică va fi 3:1. Iată ce a observat Mendel: ¼ dintre plantele din a doua generație s-au dovedit a avea o trăsătură recesivă (de exemplu, semințe verzi).

Diagrama de mai jos (reprezentată sub forma unei grile Punnett) arată încrucișarea (sau autopolenizarea) hibrizilor de prima generație (Bb), care au fost obținute anterior prin încrucișarea liniilor pure cu flori albe (bb) și roz (BB) . Hibrizii F 1 produc gameți B și b. Găsite în diferite combinații, ele formează trei varietăți ale genotipului F 2 și două varietăți ale fenotipului F 2.

A doua lege a lui Mendel este o consecință legea purității gameților: doar o alela a genei părinte intră în gamet. Cu alte cuvinte, gametul este pur din cealaltă alele. Înainte de descoperirea și studiul meiozei, această lege era o ipoteză.

Mendel a formulat ipoteza purității gameților, pe baza rezultatelor cercetării sale, deoarece scindarea hibrizilor în a doua generație ar putea fi observată doar dacă „factorii ereditari” erau păstrați (deși ar putea să nu apară), nu erau amestecați și fiecare părinte putea transmite fiecărui descendent doar unul (dar oricare) dintre ei.