Почему Г. Мендель опылял растения гороха искусственно? Почему мендель искусственно опылял растения гороха искусственно
Закономерности наследования. Моногибридное скрещивание
1. Какие гены называются аллельными?
Ответ. Аллельные гены - различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках (локусах) гомологических хромосом. Аллели определяют варианты развития одного и того же признака. В нормальной диплоидной клетке могут присутствовать не более двух аллелей одного локуса одновременно. В одной гамете два аллеля находиться не могут.
2. Что представляют собой гены с точки зрения биохимика?
Ответ. С точки зрения биохимика, ген – это участок молекулы ДНК, содержащий информацию о структуре определённого белка (либо рРНК, либо тРНК). Гены расположены в хромосомах.
В ходе реализации наследственной информации, содержащейся в генах, осуществляется синтез соответствующих белков. Каждый белок выполняет определённую функцию, что ведёт к проявлению того или иного признака организма. Эту связь можно отразить следующей схемой: ген → белок → признак.
Вопросы после §39
1. Почему Г. Мендель опылял растения гороха искусственно?
Ответ. Мендель решил пронаблюдать интересующее его явление – наследственность – у гороха. Горох очень удобен для изучения наследственности, его легко выращивать и весь жизненный цикл проходит быстро. Также он склонен к самоопылению, а без самоопыления, опыты Менделя были бы невозможны.
В первую очередь, признак, наследование которого наблюдается, должен четко различаться визуально. Проще всего взять признак, который проявляется в двух вариантах. Мендель выбрал окраску семядолей. Семядоли у семян гороха могут быть либо зеленые, либо желтые. Такие проявления признака хорошо различимы и четко делят все семена на две группы.
Кроме того, нужно быть уверенным, что наблюдаемая картина наследования является следствием скрещивания растений с разными проявлениями выбранного признака, а не вызвана какими-то другими обстоятельствами (откуда, строго говоря, он мог знать, что цвет семядолей не зависит, например, от температуры, при которой горох рос?). Как этого добиться?
Мендель вырастил две линии гороха, в одной из которых появлялись только зеленые семена, а в другой – только желтые. Причем на протяжении многих поколений в этих линиях картина наследования не изменялась. В таких случаях (когда в ряде поколений отсутствует изменчивость) говорят, что использована чистая линия.
Всех факторов, влияющих на наследственность, Мендель не знал, поэтому сделал нестандартный логический ход. Он изучил, какие результаты дает скрещивание между собой растений с семядолями одного цвета (в данном случае потомки – точная копия родителей). После этого он провел скрещивание растений с семядолями разных цветов (у одного – зеленые, у другого – желтые), но в тех же условиях. Это дало ему основания утверждать, что различия, которые проявятся в картине наследования, вызваны различными фенотипами родителей при этих двух скрещиваниях, а не каким-либо другим фактором.
2. Какие организмы называются гомозиготными по какому-либо признаку?
Ответ. Гомозиготность (от греч. "гомо" равный, "зигота" оплодотворенная яйцеклетка) диплоидный организм (или клетка), несущий идентичные аллели в гомологичных хромосомах.
Грегором Менделем впервые был установлен факт, свидетельствующий о том, что растения, сходные по внешнему виду, могут резко отличаться по наследственным свойствам. Особи, не дающие расщепления в следующем поколении, получили название гомозиготных. Особи, в потомстве у которых обнаруживается расщепление признаков, назвали гетерозиготными.
3. Почему именно Г. Менделя считают основоположником генетики?
Ответ. Г. Менделю принадлежит открытие явлений дискретной наследственности и ее законов. Это открытие заложило основы генетики — науки о наследственности и изменчивости организмов. Установление принципа дискретной наследственности и ее законов наложило печать на все развитие биологии XX в.
Г. Мендель внес в генетику количественный метод и принципы теории вероятности. Он показал, что биологические законы общего значения допускают функциональные выражения, они могут быть выражены математически. Язык алгебры, который раскрыл перед Менделем законы расщепления в их обобщенной форме, явился первым шагом в современном математическом анализе проблем наследственности.
Функциональное выражение законов расщепления позволило использовать их для предсказаний хода расщепления, которые оправдываются с поразительной точностью. Мендель в своей работе сам сделал несколько таких предсказаний, часть из них была получена им самим, а часть была доказана уже в XX в.
Исходя из поведения гибридов при их скрещивании, Мендель предсказал, что их зародышевые клетки получат в половине случаев один ген и в другой половине — другой ген из пары аллелей. Его эксперимент с обратным скрещиванием точно доказал правоту предсказания. Затем в XX в. изучение мейоза раскрыло, что этому явлению есть причинное объяснение на основе поведения гомологов в паре хромосом. Г. Мендель показал, что число генотипов при сложном расщеплении во втором поколении составляет 3n. Это предсказание было положено в основу громадного количества опытов в XX в., и какой бы сложности случай ни был изучен, предсказание оправдывалось с поразительной точностью. Эта реализация предсказаний была следствием всеобщности принципов, открытых Менделем на горохе. Эта общность вытекает из единства поведения хромосом при образовании половых клеток и из осуществления всех вероятностей встреч разных классов гамет друг с другом, которые всегда имеют место при наличии достаточно большого числа случаев.
Т. Мендель обосновал идею о наследственных факторах и разработал для них знаковую модель на базе использования идей математической статистики. В результате центральный пункт современной молекулярной генетики — проблема гена берет свои прямые истоки из открытия Менделя. Мендель строит весь свой анализ на базе введенного им метода генетического анализа. Он кропотливо во всех опытах изучает, в какой мере генотип каждого класса растений отвечает гипотезе. Апогей этого метода достигается в экспериментах по скрещиванию гибридов с рецессивным гомозиготом (анализатором), когда Мендель в прямом опыте раскрывает наследственные структуры гамет гибридов. Таким образом, основа основ генетики, ее генетический метод, который раскрыл законы наследования, позволил, сочетаясь с цитологией, войти в глубины генетического строения хромосом, а затем, войдя в комплекс с физикой, химией и математикой, создал современное учение о записи генетической информации и, наконец, раскрыл тайну строения гена. Все это находит свои прямые истоки в работе Г. Менделя. Мендель доказал важнейшее положение, что оплодотворение у растений базируется на слиянии одной яйцеклетки с одним спермием. Мендель на примере группы самоопыляющихся растений впервые провел исследования по генетике популяций.
Все это создало работе Г. Менделя положение исходного пункта в теоретическом анализе явлений наследственности.
В наши дни генетика составляет сердцевину всей биологии. Исследования в биологии, посвященные сущности жизни, имеют громадное значение для сельского хозяйства и медицины. Так же как в центре атомной науки стоит изучение глубин атома, его строения из элементарных частиц и сил, обеспечивающих их взаимодействие, так в центре современной генетики стоит изучение глубин гена, его химических и физических свойств как биологической единицы наследственности. Мендель обосновал алгебру биологии, обозначив отдельные гены буквами. В его знаковой системе это были буквы A, В, С и др.
resheba.me
Почему Г. Мендель опылял растения гороха искусственно?
Мендель решил пронаблюдать интересующее его явление – наследственность – у гороха. Горох очень удобен для изучения наследственности, его легко выращивать и весь жизненный цикл проходит быстро. Также он склонен к самоопылению, а без самоопыления, опыты Менделя были бы невозможны. В первую очередь, признак, наследование которого наблюдается, должен четко различаться визуально. Проще всего взять признак, который проявляется в двух вариантах. Мендель выбрал окраску семядолей. Семядоли у семян гороха могут быть либо зеленые, либо желтые. Такие проявления признака хорошо различимы и четко делят все семена на две группы. Кроме того, нужно быть уверенным, что наблюдаемая картина наследования является следствием скрещивания растений с разными проявлениями выбранного признака, а не вызвана какими-то другими обстоятельствами (откуда, строго говоря, он мог знать, что цвет семядолей не зависит, например, от температуры, при которой горох рос?). Как этого добиться? Мендель вырастил две линии гороха, в одной из которых появлялись только зеленые семена, а в другой – только желтые. Причем на протяжении многих поколений в этих линиях картина наследования не изменялась. В таких случаях (когда в ряде поколений отсутствует изменчивость) говорят, что использована чистая линия. Всех факторов, влияющих на наследственность, Мендель не знал, поэтому сделал нестандартный логический ход. Он изучил, какие результаты дает скрещивание между собой растений с семядолями одного цвета (в данном случае потомки – точная копия родителей). После этого он провел скрещивание растений с семядолями разных цветов (у одного – зеленые, у другого – желтые), но в тех же условиях. Это дало ему основания утверждать, что различия, которые проявятся в картине наследования, вызваны различными фенотипами родителей при этих двух скрещиваниях, а не каким-либо другим фактором.
www.soloby.ru
Пар 39 1 Почему Г Мендель опылял растения
Пар. 39 1. Почему Г. Мендель опылял растения гороха искуственно? Мендель искусственно опылял растения таким образом, чтобы в случае наследования характеристик они наследовались бы только от одного родителя. Он собирал и хранил семена, произведенные от самоопыленного сорта, затем высевал их отдельно и изучал распределение характеристик в новом поколении. 2. Какие организмы назыв. гомозиготными по какому-либо признаку? Если организм содержит два одинаковых аллельных гена (например, оба гена зеленого цвета семян или, наоборот, оба гена желтого цвета), то такие организмы называют гомозиготными. ТЕРМИНЫ Аллельные гены- гены, ответственные за проявление одного признака (например, формы или цвета семян). Гомозиготы- организмы, у которых два гена, определяющие какой-либо определённый признак, одинаковы. Гетерозиготы- организмы, у которых два гена, определяющие какой-либо признак, различны. Доминантный ген- подавляющий ген. Рецессивный ген- подавляемый ген. Расщепление- явление, при котором скрещивание приводит к образованию части потомства с доминантным, а части — с рецессивным признаком. Правило единообразия: при скрещивании двух гомозиготных организмов, отличающихся друг от друга одним признаком, все гибриды первого поколения будут иметь признак одного из родителей, и поколение по данному признаку будет единообразным. Правило расщепления: при скрещивании двух потомков (гибридов) первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление и снова появляются особи с рецессивными признаками; эти особи составляют 1/4 часть от всего числа потомков второго поколения. Закон чистоты гамет: при образовании гамет в каждую из них попадает только один из двух «элементов наследственности» , отвечающих за данный признак. Пар. 41 2. Сущность закона независимого наследования признаков. При дигибридном скрещивании гены и признаки, за которые эти гены отвечают, наследуются независимо друг от друга. Закон справедлив в тех случаях, когда гены рассматриваемых признаков располагаются в разных негомологичных хромосомах. 3. В каком случае ЗННП несправедлив? Когда гены рассматриваемых признаков располагаются в гомологичных хромосомах. 4. Сколько фенотипов гороха наблюдал Г. Мендель во втором поколении при дигибридном скрещивании гороха? во втором поколении (F 2) возникает 9 различных генотипов. Но эти девять генотипов проявляются в виде четырех фенотипов: желтые — гладкие, желтые — морщинистые, зеленые — гладкие и зеленые — морщинистые, причем соотношение фенотипов будет 9: 3: 3: 1. ТЕРМИНЫ: Дигибридное скрещивание- скрещивание особей, у которых учитывают отличия друг от друга по двум признакам. Решетка Пеннета- таблица, предложенная английским генетиком Реджинальдом Паннетом в качестве инструмента, представляющего собой графическую запись для определения сочетаемости аллелей из родительских генотипов. Вдоль одной стороны квадрата расположены женские гаметы, вдоль другой — мужские. Это позволяет легче и нагляднее представить генотипы, получаемые при скрещивании родительских гамет. Закон независимого наследования признаков— закон Г. Менделя, открытый в 1865 г. : при дигибридном скрещивании у гибридов второго поколения каждая пара контрастных признаков наследуется независимо от других и дает расщепление 3: 1, образуя при этом четыре фенотипические группы в соотношении 9: 3: 3: 1. Так, у гороха образуются четыре фенотипические группы семян, характеризующиеся отношением 9: 3: 3: 1, где 9 — желтые гладкие, 3 — желтые морщинистые, 3 — зеленые гладкие, 1 — зеленые морщинистые.
Выбор объекта исследования в опытах Менделя
Выбор объекта исследования в опытах Менделя
Некоторые биологи в недавнее время смеялись над "гороховыми законами" Менделя. Но выбор Менделем гороха был не случаен. Горох легко выращивать, у него имеется много сортов, потомство от скрещивания которых хорошо размножается. Мендель из 34 сортов гороха, бывших в его распоряжении, выбрал 22 "хороших" сорта, четко отличающихся по каким- либо признакам. Для этого он в течение двух лет проверял "чистоту сорта": предоставил растениям возможность самоопыляться (горох- самоопылитель) и выбрал сорта, где потомки всех поколений были сходны между собой и со своими родителями. (В дальнейшем такие группы животных и растений, потомки которых в ряде поколений не изменяются по внешнему виду и не дают расщепления , назвали чистыми линиями ).
Особенности строения цветка бобовых позволяли производить искусственное опыление и делали редкими случаи опыления чужой пыльцой . В цветке гороха столбик и пыльники , содержащие пыльцу, со всех сторон окружены частью цветка, называемой лодочкой. Это препятствует попаданию на рыльце столбика чужой пыльцы. Чтобы опылить цветок гороха пыльцой другого сорта, Мендель обрывал пыльники этого цветка еще до созревания в них пыльцы. Позднее, когда рыльце было готово к опылению, он наносил на него пыльцу, взятую с цветков нужного ему сорта. Этот метод называют перекрестным опылением . Несмотря на особенности цветка гороха, Мендель опасался, что на часть цветков чужая пыльца может быть занесена насекомыми. В связи с этим часть экспериментальных растений выращивалась Менделем в специальном домике, недоступном для насекомых. В течение семи лет (с 1856 по 1863 г.) Менделем было тщательно исследовано свыше 10000 растений и десятки тысяч семян, у которых изучались особенности наследования семи разных признаков. На рис. 87 показаны примеры признаков гороха такого рода. Основные экспериментальные результаты Менделя, полученные при скрещивании растений, различающихся по одному признаку, приведены в т аблице 57).
Ссылки:
medbiol.ru
В 1. Почему Г. Мендель опылял растения гороха искусственно? Какие...
Из опытов Г. Менделя по моногибридному скрещиванию, помимо закона чистоты гамет, следует также, что гены передаются из поколения в поколение не меняясь. Иначе невозможно объяснить тот факт, что в первом поколении после скрещивания гомозигот с желтыми и зелеными горошинами все семена были желтые, а во втором поколении снова появились зеленые горошины. Следовательно, ген «зелено-
Го цвета горошин» не исчез и не превратился в ген «желтого цвета горошин», а просто не проявился в первом поколении, подавленный доминантным геном желтизны.
Цитологические основы закономерностей наследования при мо- ногибридном скрещивании. Как можно схематически представить себе закономерности наследования признаков, открытые Г. Менделем, используя современные понятия?
Символ 9 обозначает женскую особь, символ d — мужскую, X — скрещивание, Р — родительское поколение, Fx — первое поколение я потомков, Fz — второе поколение потомков, А — ген, отвечающий за доминантный желтый цвет горошин, а — ген, отвечающий за рецессивный зеленый цвет семян гороха (рис. 57).
В результате мейоза в гаметах родительских особей будут присутствовать по одному гену, отвечающему за наследование цвета семян: в случае женской гаметы — А, в случае мужской — а. В первом поколении (F,) соматические клетки будут гетерозиготными (Аа), поэтому половина гамет гибридов первого поколения будет содержать ген А, а другая половина — а. В результате случайных комбинаций гамет во втором поколении (F2) возникнут следующие комбинации: АА, Аа, аА, аа. Растения с тремя первыми комбинациями генов будут иметь желтые семена, а с четвертой — зеленые.
Аллельные гены. Гомозиготы. Гетерозиготы. Доминантные и рецессивные гены. Правило единообразия. Правило расщепления. Закон чистоты гамет.
В 1. Почему Г. Мендель опылял растения гороха искусственно?
Какие организмы называются гомозиготными по какому - либо признаку?
Г. Мендель назвал элементы, ответственные за проявление тех или иных признаков у растений, «зародышевыми единицами». Теперь они называются генами. Этот термин предложил датский ученый Вильгельм Иогансен в 1909 г
Множественные аллели. § 40 Анализирующее скрещивание
|
Аа |
dankonoy.com
