Цитологические основы моногибридного скрещивания

Моногибридное скрещивание

Закономерности моногибридного скрещивания

Первый закон Менделя

Моногибридное скрещивание — это скрещивание организмов, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков.

Мендель изучал закономерности моногибридного скрещивания гороха.

 

Он рассматривал семь хорошо заметных альтернативных свойств (белые и пурпурные цветки, зелёная и жёлтая окраска семян, морщинистая и гладкая поверхность семян и т. д.).

 

В одном из опытов Мендель исследовал наследование окраски семян гороха при скрещивании растений, имеющих жёлтые и зелёные семена. Оказалось, что в первом поколении (F1) все гибридные растения имели жёлтые семена.

 

 Такие же результаты Мендель получил по каждому из семи признаков.

 

Так был выведен первый закон Менделя, или закон единообразия первого поколения.

При скрещивании двух особей чистых линий, отличающихся по одной паре альтернативных признаков, наблюдается единообразие гибридов первого поколения.

Второй закон Менделя

Мендель подверг самоопылению выращенные гибриды первого поколения. Сформировавшиеся в них семена учёный высеял снова. В итоге он получил следующее, второе поколение (F2) гибридов. Мендель исследовал 8023 горошины. Среди них жёлтых было 6022, а зелёных — 2001, что очень близко к соотношению 3:1.

 

По другим признакам были получены сходные результаты — во втором поколении наблюдалось расщепление по альтернативным признакам в соотношении 3:1, т. е. три четверти особей второго поколения имели доминантные признаки, а одна четверть — рецессивные.

 

Так был установлен второй закон Менделя — закон расщепления.

При скрещивании гибридов первого поколения между собой во втором поколении

Наблюдается расщепление по альтернативным признакам в отношении 3:1.

Дальнейшее скрещивание учёный проводил с целью выявить, как будет происходить наследование в третьем, четвёртом и следующих поколениях. Он выращивал образцы, используя самоопыление.

 

 

Было установлено, что растения с рецессивными признаками в последующих поколениях дают потомство только с рецессивными свойствами.

 

Иначе вели себя растения второго поколения с доминантными признаками. Среди них Мендель обнаружил две группы. Часть особей давала потомство только с доминантным признаком. В потомстве другой части наблюдалось расщепление: появлялись особи и с доминантными, и с рецессивными признаками в отношении 3:1.

 

Цитологические основы моногибридного скрещивания

Для объяснения результатов своих исследований Мендель предложил гипотезу «чистоты гамет». Он предположил, что альтернативные признаки определяются наследственными задатками (факторами), которые передаются от родителей потомству с гаметами. В каждой гамете находится один фактор из пары.

 

Развитие генетики подтвердило предположения Менделя. Была установлена природа наследственных задатков. Их стали называть генами.

 

Связь между поколениями при половом размножении осуществляется через гаметы, которые несут гены, определяющие развитие того или иного признака. При образовании гамет в каждую из них попадает одна из гомологичных хромосом, и, значит, один ген из пары.

 

В соматических клетках диплоидного организма эти задатки являются парными: один получен от отцовского организма, а другой — от материнского.

 

Схема гипотезы «чистоты гамет»

 

Мендель предложил обозначать доминантные наследственные задатки заглавными буквами, а соответствующие им рецессивные задатки — прописными буквами.

 Каждый ген имеет два состояния — A и a. Они составляют одну пару и располагаются в одних и тех же локусах (участках) гомологических хромосом.

 Представим результаты опытов Менделя по моногибридному скрещиванию гороха в виде схемы.

Схема скрещивания гомозигот

 

В родительском поколении материнская и отцовская формы гомозиготны по исследуемому признаку, поэтому образуют гаметы только с аллелем A или только с a.

 

При оплодотворении эти гаметы образуют зиготу, которая имеет оба аллеля Aa — доминантный и рецессивный. В результате все гибриды F1 единообразны по данному признаку, так как доминантный аллель подавляет действие рецессивного аллеля.

 Гибриды первого поколения являются гетерозиготными и образуют гаметы двух типов, несущие аллели A и a. При их самоопылении в F2 получается расщепление по генотипу в отношении 1AA:2Aa:1aa, т. е. одна четвёртая часть гибридов гомозиготна по доминантным аллелям, половина — гетерозиготна и одна четвёртая часть — гомозиготна по рецессивным аллелям.

 

Схема скрещивания гетерозигот

 

Так как генотипам AA и Aa соответствует один и тот же фенотип (жёлтая окраска семян), то расщепление по фенотипу будет следующим — 3 жёлтых  1 зелёный.

 Значит, во втором поколении расщепление по генотипу составляет 1:2:1, а по фенотипу — 3:1.

Четвёртую часть потомства (25%) составляют доминантные гомозиготы, половину (50 %) — гетерозиготы, четвёртую часть (25 %) — рецессивные гомозиготы.

 

Три части потомства (75 %) получают доминантный признак, одна часть (25%) — рецессивный.