Ход работы:
а) Студенты дают определение дигибридному скрещиванию и описывают сущность этого явления.
Дигибридное скрещивание – это скрещивание, при котором исходные данные родительские пары отличаются по двум парам признаков.
При дигибридном скрещивании Г.Мендель в качестве исходных форм взял гомозиготное растение гороха, различающиеся по двум парам признаков. Материнское имело гладкие семена желтой окраски, отцовское - морщинистые, зелёные. Гибриды в F1 имели гладкие и желтые признаки, т.е. материнские признаки доминировали над отцовскими.
Обозначим доминантный ген окраски семян жёлтый – А, а рецессивный зелёный – а, форму гладких семян – В, а морщинистых – в, тогда генотип семян с жёлтыми гладкими семенами АА ВВ и зелёными морщинистыми – аа вв. Гаметы этих растений будут соответственно АВ и ав, а генотип гибрида Аа Вв. Этот гибрид по обеим парам признаков гетерозиготен, т.е. он дигерозиготен.
Скрещивая растения гороха, отличающихся по двум аллелям(жёлтые гладкие и зелёные морщинистые), он установил, что все гибриды первого поколения были единообразны: они имели жёлтые и гладкие семена. Во втором поколении расщепление носило более сложный характер, чем при моногибридном скрещивании: из общего количества (556) полученных семян 315 были жёлтыми, 101 – жёлтые морщинистые, 108 – зелёные гладкие и 31 – зелёные морщинистые. Эти цифры почти полностью соответствуют кратному отношению 9: 3: 3: 1.
|
|
Сущность этого явления заключается в следующем: в зиготу, из которой развивается гибридное растение F1 вносится 4 гена: жёлтой окраски (А) и гладкой формы (В) от одной родительской формы и зелёной окраски (а) и морщинистой формы (в) от другой родительской пары. Такое растение будет дважды гетерозиготным или дигетерозиготным. Все возможные сочетания указанных генов дадут 4 типа яйцеклеток и спермиев: АВ, Ав, аВ, ав. Для расчёта сочетаний разных типов гамет и определения результатов расщепления обычно пользуются так называемой решёткой или таблицей Пеннета, названной по имени предложившего этот приём английского генетика.
На основании вышеизложенного студенты используют решетку Пеннета и записывают порядок расщепления признаков дигетерозиготы (АаВв) гороха во втором поколении (F2) в соответствии с рисунком 10.
б) По результатам расщепления признаков в решетке Пеннета, студенты описывают основные выводы сделанные Г. Менделем, которые оказались следующими:
1) По фенотипу гибриды F2 образуют 4 класса и расщепляются в
числовом соотношении:
9 жёлтых гладких: 3 жёлтых морщинистых:
3 зелёных гладких: 1 зелёный морщинистый.
|
|
2) По генотипу распределение гибридов даёт в F2 9 классов в соотношении 4 АаВв: 2 АА Вв: 2 АаВВ: 2 Аавв: 2 ааВв: 1 АА ВВ: 1АА вв: 1 аа ВВ: 1 аа вв.
3) Гены каждой аллельной пары (А – а и В – в) распределяются, как и при моногибридном скрещивании, в отношении 1: 2: 1. (4 АА: 8 Аа: 4 аа и 4 ВВ: 8 Вв: 4 вв).
4) В соответствии с этим и расщепление классов по фенотипу по каждой паре аллелей идёт в отношении 3: 1 (12 желтых: 4 зелёных и 12 гладких: 4 морщинистых).
5) Окраска и форма семян у гибридов F2 сочетается не только в тех комбинациях, которые были у родительских пар, но во всех других возможных комбинациях. Благодаря этому во втором поколении получаются гибриды, сочетающие признаки обеих родительских форм (растения с жёлтыми морщинистыми и зелёными гладкими семенами) т.е. идет новообразование.
6) Числовые отношения расщепления классов по фенотипу и генотипу при скрещивании организмов, различающихся по двум аллелям, являются результатом произведения числовых отношений по каждой из аллельных пар. Так: (3: 1) х (3: 1) = 9: 3: 3: 1 и (1: 2: 1) х (1: 2: 1) = 1: 2: 1: 2: 4: 2: 1: 2: 1.
Это положение верно для любого числа аллелей.
Правильность своих выводов Г. Мендель проверил путём анализирующего скрещивания гибридных растений F1 (генотип АаВв) с отцовской гомозиготой с рецессивными признаками по обеим парам генов (аавв). В результате было получено 4 типа АаВв х аавв – АаВв (жёлтые гладкие), Аавв (жёлтые морщинистые), ааВв (зелёные гладкие) и аавв (зелёные морщинистые).
♂ ♀
желтый зеленый
F1 |
ААВВ аавв
желтый гладкий
АаВв
Гаметы F1
| ♂
|
| ||||||||||||
желтый
| Желтый
гладкий
Вв | желтый
гладкий
| желтый гладкий
Вв | |||||||||||
F2 | желтый
| желтый морщинистый
вв
| желтый
гладкий
Вв | желтый морщинистый
Вв | ||||||||||
| желтый
| желтый
гладкий
Вв | зеленый
ВВ | зеленый гладкий
Вв | ||||||||||
| желтый
гладкий
Вв | желтый
Аа вв | зеленый
Вв |
Аа вв |
Рисунок 10 – Расщепление и независимое комбинирование признаков в F2 при дигибридном скрещивании у гороха