Законы наследственности

ЗАКОНЫ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ автор: учитель химии и биологии МАОУ «СОШ №21» Миасского городского округа Челябинской области

Родословная лошадей выгравирована на каменной табличке 6 тыс. лет назад. Символами изображены три типа гривы.

Явление наследственности у домашних животных, растений, человека с незапамятных времен привлекало внимание пытливых умов.

Основатель эволюционной теории Ч.Дарвин, изучая общие закономерности наследования хозяйственно- ценных признаков растений и животных, впервые выдвинул идею о материальных носителях наследственности.

Ч.Дарвин (1809- 1882)

1 фрагмент Схема гибридизации двух форм львиного зева.

Сложность и неразработанность вопросов о закономерностях наследования признаков вызвали у Дарвина ошибочное опасение о смешении признаков родителей в гибридном поколении. Собственные опыты Дарвина показали, что потери наследственных признаков не происходит.

По современным научным данным важнейшей биологической науки- генетики, в потомстве смешение наследственных признаков не происходит.

Генетика- наука о законах наследственности и изменчивости- помогает ответить на многие вопросы, например на такой: почему у этих одинаковых пар собак такие разные щенки.

Г.И. Мендель (1822- 1884).

Памятник Г. Менделю в г. Брио.

Законы наследственности, ставшие фундаментом генетики, были открыты чешским ученым Г. И. Менделем в 1865 году.

Эти законы Мендель открыл, изучая наследственность гороха, сорта которого различались несколькими контрастными признаками. Какими признаками отличаются эти растения?

Метод, с помощью которого ученый обнаружил действие этих законов, называется гибридологическим. В основе его- скрещивание путем специального опыления и точный количественный учет появления признаков родителей у потомства.

Прослеживая наследование только одного признака, Мендель установил правило единообразия первого поколения гибридов.

Оно проявляется в том, что все гибридные организмы наследуют признак только одного родителя, то есть все первое поколение единообразно.

Признак, фенотипически проявляющийся у всех гибридов первого поколения, называется доминантным . Явление преобладания одного признака над другим называется доминированием . Укажите доминантные признаки у этих организмов.

Противоположный, не проявляющийся в первом поколении признак Мендель назвал рецессивным. Назовите рецессивные признаки этих организмов.

В опытах с горохом Мендель наблюдал полное доминирование, но есть организмы, у которых наблюдается неполное доминирование. При нем признак будет иметь промежуточный характер.

2 фрагмент. Схема расщепления.

Продолжив опыты, Мендель обнаружил интересную закономерность: при самоопылении во втором поколении гибридов появляются растения с рецессивными признаками. Они составляют ¼ общего числа. Происходит как бы расщепление признака родителей.

Результаты, полученные Менделем в опытах по моногибридному скрещиванию семи пар чистых линий гороха.

Расщепление признаков во втором поколении гибридов.

6022 желтых: 2001зеленых

(3,01:1)

5474 гладких: 1850 морщинистых

(2,96:1)

428 зеленых: 152 желтых

(2,82:1)

882 вздутых: 299 с перетяжкой

(2,94:1)

705 красных: 224 белых

(3,15:1)

651 пазушных: 207 концевых

(2,94:1)

787 высоких: 277 низких

(2,84:1)

Появление организмов с рецессивными признаками во втором поколении повторилось в опытах с растениями, имеющими другие контрастные признаки. Так действует закон расщепления, открытый Менделем.

Закон расщепления проявляется и в случае промежуточного характера наследования. При скрещивании гибридов между собой во втором поколении происходит расщепление .

Сам Мендель объяснил исчезновение рецессивного признака в первом поколении и проявление его во втором с помощью гипотезы чистоты гамет: гаметы гибридных организмов не гибридны.

По современным цитологическим представлениям, развитие и проявление наследственных задатков в организме осуществляется под контролем аллельных генов.

Поведение гомологичных хромосом, несущих аллельные гены в процессе мейоза и образование зигот, подтверждается гипотезой чистоты гамет.

Получив путем самоопыления потомство третьего и четвертого поколений, Мендель установил, что растения, обладающие рецессивными признаками, в последующих поколениях не обнаруживают расщепления. Это гомозиготные организмы.

Гибридные организмы, дающие разные гаметы (каждый несет по одному гену от аллельной пары), называются гетерозиготными. В их потомстве всегда наблюдается расщепление.

Открытие закона расщепления признаков при моногибридном скрещивании объясняет нам, почему признаки родительских форм не смешиваются в потомстве.

3 фрагмент.

Чтобы разобраться в более сложных случаях закономерностей наследования , Мендель проследил за наследованием двух пар признаков.

При скрещивании между собой гибридов первого поколения «расщепление по каждой паре признаков идет независимо от других пар признаков».

Закон независимого наследования признаков обусловлен процессами, которые совершаются в половых клетках при их созревании и оплодотворении. Приведите примеры каких- либо организмов отличающихся двумя или тремя парами признаков.

Зная законы наследственности, можно определить наследственные структуры организмов, их генотип. Рождение рыжих щенков у черных собак говорит о гетерозиготности одного из родителей. Черные щенки второй пары свидетельствуют о гомозиготности черной самки.

Ответьте на вопросы: 1. Можно ли сказать, что генотип 8 высоких растений овса одинаков, если высокий рост доминирует над низким? Как установить генотип высоких растений? 2. Каковы генотипы родителей, если в потомстве морских свинок половина- черные гладкие, половина- черные мохнатые?

Хромосомная карта томатов.

Закон независимого распределения признаков обусловлен тем, что каждая пара хромосом несет свою пару аллельных генов. Число генов во много раз превышает количество хромосом.

4 фрагмент.

Результаты дигибридного скрещивания чистолинейных растений кукурузы, отличающихся цветом зерновок и формой эндосперма, создали впечатление, что вместо дигибридного скрещивания произошло моногибридное.

Такое расщепление признаков, наблюдаемое при дигибридном скрещивании, можно объяснить, предположив, что гены обоих аллелей расположены в одной паре гомологичных хромосом, как бы сцеплены друг с другом.

Опыты Т. Моргана с плодовой мушкой дрозофилой подтвердили предположение о совместном наследовании двух признаков, а значит и предположение о локализации генов в одной и той же хромосоме.

Ген темной окраски тела

Ген серой окраски тела

Ген темной окраски тела

Ген серой окраски тела

Ген зачаточных крыльев

Ген нормальных крыльев

Ген зачаточных крыльев

Ген нормальных крыльев

Явление сцепления генов, локализованных в одной хромосоме, получило название закона Моргана. Появление организмов с перекомбинированными признаками объясняется коньюгацией хромосом в мейозе.

Формы тыкв

Хотя действие генов проявляется относительно независимо, между ними часто возникают разные формы взаимодействия. В результате появляется новый признак.

Обычно один ген (его аллели) определяют развитие одного признака, но бывает и так: ген оказывает действие на несколько признаков.

Ген, вызывающий красную окраску цветков герани, влияет на окраску черенков и жилок листа.

У кур ген коротконогости вызывает укорочение клюва.

Законы наследственности, являясь общими для всего живого на Земле, применяются в создании новых пород животных и сортов растений. Знание законов наследственности помогает нам понять многие процессы, происходящие в живой природе.