2885

Гибридологический метод Г. Менделя как основа генетического анализа

Контрольная

Биология и генетика

Гибридологический метод Г. Менделя как основа генетического анализа Почему же закономерности наследования, выявленные Менделем, не были приняты к рассмотрению научным сообществом того времени, хотя его работа с 1865 по 1900 год цитировалась не менее...

Русский

2012-10-21

42 KB

47 чел.

Гибридологический метод Г. Менделя как основа генетического анализа

Почему же закономерности наследования, выявленные Менделем, не были приняты к рассмотрению научным сообществом того времени, хотя его работа с 1865 по 1900 год цитировалась не менее 6 раз, в том числе и в Британской энциклопедии за 1881-1885 гг. в статье о «гибридизме»?

Биология того времени не была готова к восприятию его идей. За последующие после 1865 года 35 лет сформировалась и развилась клеточная теория, в общих чертах было выяснено поведение хромосом в митозе и мейозе и при оплодотворении у растений и животных, установлено постоянство хромосомных наборов. Возникла ядерная гипотеза наследственности. Все эти открытия подготовили умы к восприятию основных законов, сформулированных Менделем.

У Г. Менделя были предшественники, которые наблюдали особенности наследования признаков у живых организмов: факты доминирования, расщепления признаков родителей в потомстве (О. Сажре, И.Г. Кельрейтер, Т.Э. Найт, Ш. Ноден, Дж. Госс), но ни один из них даже не пытался проанализировать свои результаты количественно, их опыты не отличались той глубокой продуманностью и целенаправленностью, которые были характерны для исследований Менделя.

Г. Мендель в основу изучения наследственности положил новые принципы.

Во-первых, он анализировал наследование отдельных признаков, а не растения в целом и впервые обратил внимание, что признак может находиться в нескольких альтернативных состояниях. Например: признак – цвет цветка, альтернативные состояния – красный и белый.

Во-вторых, разработал совершенно новый для тех лет метод скрещиваний. Очень простой на первый взгляд, но требующий особой сосредоточенности и тщательности выполнения. Это гибридологический метод.

Схема скрещивания:

1 этап – выбор партнеров по альтернативным признакам с предварительной проверкой на чистосортность или чистопородность (чёткое наследование признака в течение 2-3 поколений). Красный и белый цветок, зеленая или жёлтая горошина.

2 этап – скрещивание родительских форм.

3 этап – получение потомства первого поколения и анализ наследования признака (признаков).

4 этап – получение потомства второго поколения путем скрещивания потомков первого поколения (или самоопыления).

В опытах Менделя первое поколение всегда было единообразным, причём наследовался признак только одного из родителей. Этот признак Мендель назвал господствующим, или доминирующим (лат. dominans – господствование). Во втором поколении происходило расщепление признаков. Признак, который, наряду с доминантным, появлялся во втором поколении, Мендель назвал рецессивным (лат. recessus – отступление).

В-третьих, исходя из полученных результатов, Мендель сделал основополагающий вывод: наследуются не сами признаки, а некие наследственные факторы (гены, в современной интерпретации), определяющие те или иные признаки (рецессивный признак никуда не исчезает, т.к. обнаруживается во втором поколении). Наследственные факторы могут быть двух типов: доминантные и рецессивные. Гибриды (потомство) сочетают в себе и доминантный и рецессивный факторы, а чистые линии (родители) либо два доминантных, либо два рецессивных фактора.

Каждый живой организм содержит по два наследственных задатка по любому признаку. Значит, гаметы (половые клетки) должны нести по одному наследственному задатку из пары. Наследственные факторы в зиготе, а, следовательно, и у взрослого организма парные. Наследственный вклад матери и отца равнозначен. В течение всей жизни задатки не смешиваются друг с другом. При образовании гамет они разделяются, и парность их вновь восстанавливается при оплодотворении.

В-четвёртых, Мендель сам придумал буквенное обозначение схемы гибридологического скрещивания.

Доминантный фактор – прописные латинские (А, В…)

Рецессивный – строчные (а, b…)

Родительские формы – Р (parenta), ГаметыG 

ПотомствоF (filii) (F1, F2 – индексы обозначают поколения)

Скрещивание – ×, Женский организм♀, Мужской организм

В-пятых, впервые был использован количественный учёт расщеплений, введены в биологию математические методы статистической обработки результатов. Мендель проводил анализ всего полученного потомства, а не отдельной его части. И получил расщепление во втором поколении в соотношении 3:1 (доминантные к рецессивным).

Именно эти заключения легли в основу теории современной генетики

Основные понятия генетики

Ген – это элементарная структурная единица наследственности, определяющая развитие отдельного признака или свойства организма; с точки зрения молекулярного строения, определённая нуклеотидная последовательность в ДНК или РНК со строго специфическими свойствами.

Признаки существуют в двух или нескольких альтернативных формах. Окраска: белая, красная, поверхность семядолей – гладкая морщинистая. А, значит, и ген, определяющий данный признак будет существовать в двух или нескольких альтернативных состояниях. Каждая из этих форм называется аллелью. Различные аллели одного гены обычно распознаются визуально.

Гены располагаются в ДНК (или РНК), у большинства живых организмов ДНК вместе с сопутствующими белками образует хромосомы. Хромосомы находятся в парах, разные пары отличаются своим строением, размером, окраской, числом генов. Парные хромосомы называют гомологичными (одинаковыми, похожими), а у каждого гена есть определённое место в структуре хромосом – это локус.

Организм, содержащий две одинаковые аллели в данном локусе гомологичных хромосом, называется гомозиготой, разные аллели – гетерозиготой по данному признаку. Организм может быть гомозиготным по доминантному признаку – АА, или гомозиготным по рецессивному признаку – аа.

Гены, расположенные в гомологичных хромосомах (парных) в одинаковых локусах, коньюгирующие при мейозе и детерминирующие одни и те же признаки, называются аллельными.

Генотип – совокупность генов данного организма.

Фенотип – совокупность признаков и свойств, которые формируются в результате взаимодействия генотипа и факторов внешней среды.

Геном – совокупность генов, локализованных в одиночном (гаплоидном) наборе хромосом. В гаметах диплоидных организмов, а также в клетках гаплоидных организмов содержится один геном; в соматических клетках диплоидных организмов — два генома. С увеличением степени плоидности клеток растет число геномов. При оплодотворении происходит объединение геномов отцовских и материнских гамет.

Кариотип – совокупность хромосом соматической клетки определённого числа, формы и размера, типичного для данного вида.

Моногибридное скрещивание – это скрещивание, в котором родительские формы различаются по аллелям одного гена. Скрещивание, при котором родительские организмы будут отличаться по аллелям двух, трёх или многих генов, называются ди-, три- и полигибридными.

Гибрид – потомок скрещивания между двумя генетически неоднородными организмами.

Законы Г. Менделя

1-й закон Менделя – закон единообразия первого поколения,

 или закон доминирования.

При скрещивании особей чистых линий, т.е. гомозигот по альтернативным аллелям одного гена, все первое поколение оказывается единообразным с проявлением только доминантного признака.

Справедлив для любого количества признаков.

2-й закон Менделя – закон расщепления.

У гибридных форм гены, определяющие альтернативные проявления признака, при формировании гамет расходятся в разные гаметы. Поэтому во втором поколении происходит расщепление признаков (появление признаков обоих родителей) в определённом количественном соотношении. При моногибридном скрещивании: 3:1 – по фенотипу, 1:2:1 – по генотипу; при дигибридном: 9:3:3:1 – по фенотипу, 1:2:1:2:4:2:1:2:1 – по генотипу.

3-й закон Менделя – закон независимого наследования признаков.

При ди- и полигибридном скрещивании каждый признак наследуется самостоятельно, не зависимо от других, расщепляясь в соотношении 3:1 и давая при этом различные комбинации с другими признаками.

Правило чистоты гамет:

Альтернативные гены в гибридном организме не смешиваются, не сливаются, не теряют своей индивидуальности. Гамета «чиста», т. к. в норме несёт либо доминантную, либо рецессивную аллель данного гена в силу своей гаплоидности.

Менделирующие признаки – признаки, проявление которых определяется деятельностью одного гена. Есть признаки, которые детерминируются деятельностью сразу нескольких генов.

1 ген – 1 фен

несколько генов – 1 фен


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

33819. Суфии и суфизм 16.21 KB
  В отличие от рационалистовмутазилитов суфии – мистики ислама. Суфии от слова суф означающего грубую шерстяную накидку в которую они облачались – это своеобразные мусульманские монахи. Подавляя а то и пугая правоверных своим необычным видом и странным поведением суфии особенно нищие дервиши вначале вызывали настороженное к себе отношение подозрение и даже преследование властей. Посвятив себя Аллаху стремясь уйти от мирских дел отказываясь от имущества и от земных привязанностей усмиряя свои чувства и страсти суфии как бы...
33820. Бахаизм 19.62 KB
  Городом в котором сформировалась первая бахаистская община был Багдад сейчас столица Ирака. Бабизм от имени своего основателя Баба став важным идейным источником бахаизма в дальнейшем прекратил своё существование причём именно его последователи и образовали первые общины бахаи. Главная идея бабизма унаследованная бахаизмом состояла в утверждении что Мухаммад был последним пророком Бога не для всей истории человечества а только для определённого исторического этапа что после него новый этап открывают два пророка одним из...
33821. Синтоизм 13.96 KB
  В японской религии синто или синтоизме как называют её европейцы к числу божеств именуемых ками относятся божественные предки японского народа; духи гор рек камней деревьев огня ветра; божествапокровители отдельных местностей и ремёсел; божества олицетворяющие человеческие добродетели; духи умерших. Само название религии синто состоит из двух иероглифов: син и то . Таким образом дословный перевод синто путь богов . Что же стоит за столь необычным названием Строго говоря синто языческая религия.
33822. Шаманизм 15.02 KB
  Шаманизм особенно широко распространен в племенных культурах которые развиваясь на значительных удалениях друг от друга создали системы поверий поразительно схожие между собой. Шаманом называется человек который погружаясь в особое исступленное состояние сознания обретает способность общаться с оберегающими и помогающими духами и черпать из потусторонних источников значительную силу. Главной целью шаманизма является лечение тела и рассудка. Шаманизм представляет собой сложное явление и его часто ошибочно приравнивают к магии...
33823. Рели́гия 16.96 KB
  С усложнением общества изменялись формы компенсации: обращаясь к религии и твердо веря в ее догматы человек стремился найти в ней утешение избавиться с ее помощью от несправедливостей и обид социального неустройства и политических преследований. Но суть функции оставалась неизменной: в религии люди и особенно религиозно активные слои населения отшельники аскеты монахи суфии и т. Компенсирующая функция религии тесно связана с другой ее функцией – интегрирующей.
33824. Подходы к происхождению человека 14.81 KB
  История религии. История религии начиная с ее самых простых примитивных форм представляет собой этот длинный путь человеческого богопознания. Все предшествующие формы религии представляют собой ни что иное как подготовительные формы на пути человечества к истинной религии.
33825. Родоплеменные религии: тотемизм, табу, магия, фетишизм и анимизм 25.8 KB
  С этой обрядностью связаны все важные этапы в жизни человека: рождение посвящение введение юноши в число взрослых охотников смерть. Наряду с тотемизмом и табу значительное место в жизнедеятельности первобытного человека занимала магия греч. mgic колдовство чародейство совокупность представлений и обрядов в основе которых лежит вера в таинственные силы с помощью которых путем определенных символических действий возможно оказать влияние на людей предметы ход событий в нужном для человека направлении. Он считал что магия не...
33826. Зороастризм и маздеизм 19.6 KB
  Но в наиболее ранних персидских текстах ахеменидских надписях о нем не упоминается хотя в этих текстах есть немало связываемых с его именем идей в частности в связи с прославлением АхураМазды. Будем условно именовать ее маздеизмом – по имени АхураМазды. Третьей в верховной первоначальной триаде древнеиранских богов была Ардвисура Анахита богиня воды и плодородия воспринимавшаяся в качестве дочери АхураМазды. Хотя его подчас считают не имеющим прямого отношения к маздеизму и тем более зороастризму более поздние мифы приписывают именно...
33827. Индуизм — ведущая религия Древней Индии 23.27 KB
  Исследователи выявляют несколько исторических форм индуизма. Основы индуизма заложены в ведической религии которую принесли на территорию полуострова Индостан племена ариев вторгшиеся туда в середине II тысячелетия до н. Во втором направлении индуизма вишнуизме образ бога Вишну предстает прежде всего как хранителя мирового порядка. Третий член троицы высших божеств индуизма Брахма рассматривается как первопричина мира и творец человечества из различных частей которого произошли разные касты: из уст брахманы из рук кшатрии из бедер ...