94390

Закономерности наследственности, установленные Г.Менделем. Их статистический характер и цитологические основы

Доклад

Биология и генетика

Для всех эукариотических организмов характерны общие закономерности наследования признаков. Менделем гибридологический метод представляет собой анализ характера наследования признаков с помощью системы скрещиваний суть которых состоит в получении гибридов и количественном анализе их потомков в ряду поколений.

Русский

2015-09-13

99.98 KB

6 чел.

Закономерности наследственности, установленные Г.Менделем. Их статистический характер и цитологические основы.

Для всех эукариотических организмов характерны общие закономерности наследования признаков. Эти закономерности впервые были сформулированы Г.Менделем в 1865 году, благодаря использованию гибридологического метода. Разработанный Г.Менделем гибридологический метод представляет собой анализ характера наследования признаков с помощью системы скрещиваний, суть которых состоит в получении гибридов и количественном анализе их потомков в ряду поколений.

Первый и второй законы Г.Менделя были установлены на основе моногибридных скрещиваний, в которых родительские формы различались по одной паре альтернативных признаков.

I закон Менделя – «закон единообразия гибридов»: при скрещивании гомозиготных родительских форм, различающихся по одной паре альтернативных признаков, в первом поколении наблюдается единообразие гибридов.

II закон Менделя - «закон расщепления»: при скрещивании гибридов I поколения между собой во втором и последующих поколениях наблюдается расщепление по фенотипу 3:1, а по генотипу 1:2:1.

Для теоретического обоснования своих результатов Мендель предложил гипотезу "чистоты гамет", основные положения которой, с современной точки зрения, следующие:

a) наследуются не сами признаки, а наследственные факторы, их определяющие (гены);

б) каждый признак организма определяется двумя наследственными факторами: один фактор организм получает от отца, а другой от матери;

в) при образовании половых клеток (гамет) наследственные факторы расходятся в разные гаметы и оказываются независимыми друг от друга, т.е. чистыми (результат расхождения гомологических хромосом и находящихся в них аллельных генов в процессе мейоза);

г) при оплодотворении происходит равновероятная встреча всех типов гамет.

Если обозначить доминантный и альтернативный ему рецессивный признак (например, гладкие и морщинистые семена гороха) как А и а, то можно представить весь ход проделанного Менделем опыта в виде схемы:

 

 

 

Наследование формы семян гороха

Цитологическая характеристика скрещивания

Р:

♀АА х ♂ аа

Гаметы:

F1:

Аа Гладкие

F1:

♀Аа х ♂ Аа

Гаметы F2:

 

Расщепление по генотипу: 1АА : 2Aa : 1aa.

Расщепление по фенотипу: 3A : 1a.

Следует подчеркнуть, что такое расщепление по фенотипу наблюдается только в случае полного доминирования признака. Если же признак проявляет неполное доминирование (т.е. у гетерозигот наблюдается промежуточное выражение признака), расщепление по генотипу и фенотипу совпадёт. Такой тип наследования характерен для красной и белой окраски цветков у ночной красавицы: гетерозиготные растения имеют розовые цветки, а в F2 наблюдается расщепление: 1АА (красные цветки) : 2Аа (розовые цветки) : 1aa (белые цветки).

III закон Менделя – «закон независимого наследования»: при скрещивании родительских форм, различающихся по двум и более парам альтернативных признаков, наследование по каждой паре признаков идёт независимо от других пар признаков.

Третий закон Менделя относится к скрещиваниям, в которых родительские формы различаются по двум и более парам альтернативных признаков. Скрещивание, в котором родительские формы различаются по двум парам альтернативных признаков, называется дигибридным, по нескольким парам признаков - полигибридным.

Классический пример анализа дигибридного скрещивания был продемонстрирован Менделем на примере 2-х сортов гороха, различающихся одновременно по форме и окраске семян:

Родители Р:

гладкие желтые ♀ ААВВ х

морщинистые зеленые ♂ аавв

Гаметы Р:

Гибриды F1:

♀ АаВв х

♂ АаВв

Гибриды F2:

Результат По фенотипу

9А-В- : 3А-вв : 3ааВ- : 1аавв глад. глад. морщ. морщ. Желтые зеленые желтые зеленые

 

Рис 2

 

 

Таким образом, расщепление по фенотипу во втором поколении соответствует 9АВ : 3Ав : 3аВ : 1ав. Такое расщепление следует ожидать, если наследование по каждой паре признаков идёт независимо, а дигибридное расщепление представляет собой результат наложения двух моногибридных расщеплений:

(3А : 1а) х (3В : 1в) = 9АВ : 3Ав : 3аВ : 1ав.

Рассуждая подобным образом, Г.Мендель вывел цифровые закономерности расщепления для любого полигибридного скрещивания: (3 : 1)n, где n - число пар альтернативных признаков, по которым различаются родительские формы.

Цитологические основы 3-го закона Менделя заключаются в независимом поведении негомологичных хромосом в процессе мейоза. При образовании гамет распределение между ними аллелей, находящихся в данной паре гомологических хромосом, происходит независимо от распределения аллелей из других пар хромосом. Следовательно, у особи, имеющей генотип АаВв, возможно следущее распределение хромосом в процессе мейоза:

Случайное расположение пар гомологических хромосом на экваторе в метафазе первого мейотического деления и их последующее разделение в анафазе I приводит к разнообразному сочетанию аллелей в гаметах. Число возможных комбинаций аллелей в гаметах можно определить по формуле 2n, где n - гаплоидное число хромосом.

Таким образом, закон независимого наследования соблюдается только тогда, когда неаллельные гены находятся в разных парах гомологичных хромосом и взаимодействие между ними отсутствует.

 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

24512. Планирование и диспетчеризация процессов и потоков. Вытесняющие и невытесняющие алгоритмы планирования 26.96 KB
  Планирование и диспетчеризация процессов и потоков.Планирование и диспетчеризация потоков На протяжении существования процесса выполнение его потоков может быть многократно прервано и продолжено. Планирование потоков включает в себя решение двух задач: определение момента времени для смены текущего активного потока; выбор для выполнения потока из очереди готовых потоков. Существует множество различных алгоритмов планирования потоков посвоему решающих каждую из приведенных выше задач.
24513. Алгоритмы планирования, основанные на квантовании, приоритетах, смешанные алгоритмы 92.27 KB
  В соответствии с этой концепцией каждому потоку поочередно для выполнения предоставляется ограниченный непрерывный период процессорного времени – квант. Смена активного потока происходит в следующих случаях: поток завершился и покинул систему; произошла ошибка; поток перешел в состояние ожидания; исчерпан квант процессорного времени отведенный данному потоку. Поток который исчерпал свой квант переводится в состояние готовность и ожидает когда ему будет предоставлен новый квант процессорного времени а на выполнение в...
24514. Планирование в системах реального времени 20.19 KB
  Планирование облегчается тем что в системах реального времени весь набор выполняемых задач известен заранее часто также известно времени выполнения задач моменты активизации и т. Если нарушение сроков выполнения задач не допустимо то система реального времени считается жесткой система управления ракетой или атомной электростанцией система обработки цифрового сигнала при воспроизведении оптического диска. Для периодической задачи все будущие моменты запроса можно определить заранее путем прибавления к моменту начального запроса величины...
24515. Мультипрограммирование на основе прерываний. Механизм прерываний 25.58 KB
  Мультипрограммирование на основе прерываний. Механизм прерываний.Мультипрограммирование на основе прерываний. Назначение и типы прерываний.
24516. Необходимость синхронизации процессов и потоков. Критическая секция 19.14 KB
  Необходимость синхронизации процессов и потоков.4 Синхронизация процессов и потоков. В многозадачной ОС синхронизация процессов и потоков необходима для исключения конфликтных ситуаций при обмене данными между ними разделении данных доступе к процессору и устройствам вводавывода. Пренебрежение вопросами синхронизации процессов выполняющихся в многозадачной системе может привести к неправильной их работе или даже к краху системы.
24517. Способы реализации взаимных исключений путем запрещения прерываний, использования блокирующих переменных, системных вызовов 103.83 KB
  Поток при входе в критическую секцию запрещает все прерывания а при выходе из критической секции снова их разрешает. Это самый простой но и самый неэффективный способ так как опасно доверять управление системой пользовательскому потоку который может надолго занять процессор а при крахе потока в критической области крах потерпит вся система потому что прерывания никогда не будут разрешены. Для синхронизации потоков одного процесса программист может использовать глобальные блокирующие переменные к которым все потоки процесса имеют прямой...
24518. Назначение и использование семафоров 46.4 KB
  Пусть буферный пул состоит из N буферов каждый из которых может содержать одну запись рис. Для решения задачи введем три семафора: e – число пустых буферов; f – число заполненных буферов; b – блокирующая переменная – двоичный семафор используемый для обеспечения взаимного исключения при работе с разделяемыми данными в критической секции. Использование семафоров для синхронизации потоков Здесь операции Р и V имеют следующее содержание: Ре – если есть свободные буферы то уменьшить их количество на 1 если нет то перейти в состояние...
24519. Взаимные блокировки процессов. Методы предотвращения, обнаружения и ликвидации тупиков 35.63 KB
  Методы предотвращения обнаружения и ликвидации тупиков. Тупиковые ситуации надо отличать от простых очередей хотя и те и другие возникают при совместном использовании ресурсов и внешне выглядят похоже: процесс приостанавливается и ждет освобождения ресурса. Проблема тупиков включает в себя решение следующих задач: предотвращение тупиков; распознавание тупиков; восстановление системы после тупиков. Другой более гибкий подход динамического предотвращения тупиков заключается в использовании определенных правил при назначении ресурсов процессам.
24520. Функции ОС по управлению памятью. Типы адресов. Преобразование адресов 40.26 KB
  Сама ОС обычно располагается в самых младших или старших адресах памяти. Функциями ОС по управлению памятью являются: отслеживание свободной и занятой памяти; выделение и освобождение памяти для процессов; вытеснение процессов из оперативной памяти на диск когда размеры основной памяти не достаточны для размещения в ней всех процессов и возвращение их в оперативную память когда в ней освобождается место; настройка адресов программы на конкретную область физической памяти. Программист при написании программы в общем случае обращается...