Второй закон Менделя расщепление гибридов второго поколения

28-02-2014, 05:27
Второе поколение F2, полученное от самоопыления растений F1 между собой или от скрещивания, не будет однообразным, как растения в первом поколении, а произойдет расщепление на родительские формы и гибридные растения. При этом, расщепление проходит в определенных числовых отношениях. Нахождение этих числовых отношений и легло в основу второго закона Менделя - правило расщепления.
Определенное числовое отношение расщепившихся растений по признакам, позволило Менделю предположить, что в растениях наследуются не сами признаки, а наследственные задатки или факторы, которые он предложил обозначать буквами латинского алфавита: доминантный задаток заглавной буквой (например, А), а рецессивный - той же буквой, но прописной (а). У каждого организма эти задатки являются парными, так как один из них приходит от матери, а второй - от отца во время оплодотворения.
Позже было установлено, что наследственными задатками являются гены, заключенные в клеточном ядре. С начала гены представляли в виде больших и очень сложных молекул со специфическим строением. До середины 1940 годов считали, что вероятным носителем генетической информации является белок. Однако это предположение было опровергнуто исследованиями О. Эйвери с сотр., которые показали, что генетическая информация заключена в молекулах дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК), состоящей из многочисленных последовательных соединений четырех нуклеотидов: гуанина, аденина, цитозина и тимина.
В 1953 г. Уилкинс, Ч. Уотсон и Крик предложили модель структуры ДНК. Согласно этой модели, молекула ДНК состоит из длинных неразветвленных нитей, которые закруглены в двойную спираль (рис. 5.7) и соединены между собой за счет фосфатных мостиков между последовательно чередующихся, однотипно связанных нуклеотидов: гуанина, аденина, цитозина и тимина (рис. 5.8). При этом каждый виток включает примерно 10 пар нуклеотидов и имеет длину по оси 34 A0 и ширину 3,4 A0 (рис. 5.7).
Второй закон Менделя расщепление гибридов второго поколения

В последовательном чередовании четырех разных нуклеотидов и заключена генетическая информация или генетический код.
Гены располагаются в ядре клетки не беспорядочно, а на определенном участке хромосомы. Хромосома находится в ядре в виде длинных и тонких извилистых нитей. При этом каждому виду растений присуще определенное число хромосом, различающихся по структуре и величине (рис. 5.9).
Хромосома имеет первичное, обусловленное кинетической, в виде округлого тельца (центромеры), перетяжкой. В половых клетках количество хромосом в два раза меньше чем в соматических, поэтому это количество хромосом названо гаплоидным набором.
Второй закон Менделя расщепление гибридов второго поколения

Ген, определяющий признак, получил название аллель (А или а). Гены, вызывающие разные свойства, получили название аллельные пары (А-а).
Одинаковое состояние одной пары хромосом по определенному признаку: доминантное (AA) или рецессивное (аа), принято называть гомозиготным; разное состояние (Aa) - получило название гетерозиготное.
Расщепление гибридов в F2 при моногибридном скрещивании (АА х аа) можно проследить на примерах:
Доминантное наследование - рис. 5.6. Из рисунка видно, что зигота растений F1 по фенотипу имеет красную окраску, схожую с доминантным родителем. Однако, по генотипу она гетерозиготная, т.е. состоит из гена А и а. В результате самоопыления растений F1, произойдет следующая перекомбинация генов:
Второй закон Менделя расщепление гибридов второго поколения

Комбинации генов растений АА, Aa и аА по внешнему виду образуют три фенотипа одинаковую красную окраску цветков. Следовательно один ген А в комбинациях Aa и aA обладает такой же способностью проявлять красную окраску, как и два гена AA в комбинации АА. Выразив это состояние в цифровом отношении, получим: 1AA + 2Аа + 1аа или 3:1.
Промежуточное наследование. При скрещивании безостой пшеницы (AA) с остистой (аа), в F1 зигота также будет гетерозиготной и состоять из гамет Aa и аА. При расщеплении в F2 произойдет следующая перекомбинация генов:
Второй закон Менделя расщепление гибридов второго поколения

что в цифровом отношении составит 1:2:1.
В обоих случаях наследование, у гибридов второго поколения (F2) образовалось три разных комбинаций генов: AA : Aa : аа или три генотипа. При доминантном наследовании два фенотипа (красная и белая окраски); три фенотипа (безостые, с остевидными отростками и остистые колосья). Поэтому селекционер, зная тип наследования растений в F1 должен быть особенно внимательным при браковке растений в F2.
В поколении F3 гетерозиготные растения будут расщепляться в таком же отношении как и в F2. Графически эти сочетания можно определить при помощи решетки Пеннета (рис. 5.10), названной именем английского генетика Ф. Пеннета.
При составлении решетки Пеннета рисуют квадрат, у которого вдоль верхней (горизонтальной) стороны вписываются гаметы отцовского родителя, а вдоль левой (вертикальной) - гаметы женского родителя. Квадрат по вертикали и горизонтали делится на столько граф, сколько имеется гамет у родительских форм: n=2 - на две клетки; n=4 - на четыре клетки и т.д.
Второй закон Менделя расщепление гибридов второго поколения

В полученные таким образом квадратики вписываем строение соответственных гамет (♀х♂), причем все квадратики одного вертикального столбца получают одну и ту же гамету от отцовского (вертикального) родителя, а все квадратики одной горизонтальной строки получают одну и ту же гамету женского родителя (левого). Таким образом, каждый квадратик (зигота) получает по одно - двопарно случайно скомбинированных от обоих родителей гамет (рис. 5.10).
Подсчитав число гамет в квадратиках при промежуточном наследовании моногибридного скрещивания в решетке Пеннета, получим: 4АА : 4Аа : 4аА : 4аа или 3:1 фенотипа и 1:2:1 генотипа.
В результате такого расщепления в F2 появилась две зиготы, соответствующие признаку родительских форм (АА и аа) и две гетерозиготы (Аа и аA); в F3 восемь зигот (4АА и 4аа) и восемь гетерозигот (4Аа и 4аА).
Соединение гамет родителей с разными генотипами во время оплодотворения обычно проходит случайно по законам теории вероятности. Поэтому эмпирически устанавливаемые соотношения зигот в разных поколениях гибридов с определенными генотипами может иногда не совпадать, а только приближаться к теоретически ожидаемому соотношению. Особенно это часто наблюдается при изучении небольшого количества гибридных растений в расщепляющихся семьях (табл. 5.1).
Второй закон Менделя расщепление гибридов второго поколения

Из данных таблицы 5.1 видно, соотношение разных признаков в опыте Г. Менделя колебалось от 2,82 до 3,15. Однако с увеличением числа изучаемых гибридных растений общая сумма 7-ми изучаемых признаков, эмпирически полученных соотношений начинает все больше и больше соответствовать ожидаемому соотношению фенотипа 2,98:1 (3:1).
Позже это положение было подтверждено опытами Correns, Tschermak, Hurst, Bateson, Losk, Darbishira и др.
Для определения генетической структуры одного из родителей гибридного поколения F1 применяют анализирующее скрещивание. Для этого растение F1, имеющего зиготу Аа, повторно скрещивают с рецессивным родителем аа (рис. 5.11).
Второй закон Менделя расщепление гибридов второго поколения

Из рисунка видно, что произошло расщепление на генотипы с зиготами Aa и аа, что соответствует соотношению 1:1. Такое соотношение показывает, что зигота материнской формы бала в гетерозиготном состоянии - Аа. При гомозиготном же состоянии, расщепление произошло бы на зиготы: Aa и Aa (рис. 5.12).
Второй закон Менделя расщепление гибридов второго поколения

Таким образом, расщепление в F2 моногибридного скрещивания будет проходить в соотношениях: по фенотипу 3:1 при доминантном и промежуточном наследовании; по генотипу — 1:2:1 при обоих случаях наследования. При анализирующем скрещивании гетерозиготного (Aa) и гомозиготного (AA) растения F1 с рецессивным родителем (аа) соотношения в F, составило бы Aa : аа или Aa : Аа, что соответствует 1:1.

  • Цитоплазматическая наследственность
  • Наследование при взаимодействии генов
  • Четвертый закон наследования правило сцепления генов
  • Третий закон Менделя - независимое комбинирование генов
  • Первый закон Менделя явление единообразия гибридов первого поколения
  • Наследственность при гибридизации
  • Размножение растений пшеницы
  • Стадии яровизации и световая, как основа управления развитием органов и сво ...
  • Стадии развития растений пшеницы
  • История происхождения селекции пшеницы (часть 5)

  • Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

    Министерство сельского хозяйства Оренбургской области

    Правительство Оренбургской области

    Визитка компании - сайт компании

    Ильинка Фаворит Агромир Техноорь

    Системы точного земледелия Автопартнер





    Акцент

     

    • Рейтинг@Mail.ru
    • Яндекс.Метрика
    • Индекс цитирования