ТЕМА: Основы дигибридного и полигибридного скрещивания.

ТЕМА: Основы дигибридного и полигибридного скрещивания.

Требования к знаниям

Студент должен знать:

►Понятия: дигибридное скрещивание, полигибридное скрещивание;

►закон независимого распределения генов;

►неполное доминирование;

►анализирующее скрещивание.

  Требования к умениям

Студент должен  уметь:

►объяснять механизмы передачи признаков и свойств из поколения в
поколение, а так же возникновения отличий от родительских форм у потомков

►решать генетические задачи;

► составлять решетку Пённета.

ЦИТОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОЛИГИБРИДНОГО СКРЕЩИВАНИЯ

Полигибридное скрещивание – это такое скрещивание, при котором исследуется наследование нескольких признаков. (По умолчанию подразумевается моногенное наследование, то есть за признак А отвечают аллели гена А, за признак В - аллели гена B, за признак С - аллели гена С и т.д. В простейшем случае рассматриваются два аллеля каждого гена: А и а, Ви b),

 При этом, подразумевается, что гены, отвечающие за развитие разных признаков несцеплены между собой.

Гены, отвечающие за развитее разных признаков локализованы в разных парах гомологичных хромосом (ген А – в первой хромосоме, ген В- во второй, ген С- в третьей и т.д.)

 При мейозе число гомологичных хромосом уменьшается в 2 раза, т.е. из каждой пары образуется только одна хромосома. При этом разные гомологичные хромосомы расходятся независимо друг от друга, поэтому аллели разных генов случайным образом комбинируются между собой. При добавлении каждого гена число типов гамет увеличивается в 2 раза. При наличии одного гена образуется 2 типа гамет А и а, при наличии 2 генов – 4 типа, при наличии 3 генов- 8 типов, при n генов- 2 в степени n типов гамет. При оплодотворении восстанавливается диплоидный набор хромосом, при этом случайно образуется зигота, т.е. возможно появление всех комбинаций признаков.

ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПОЛИГИБРИДНОГО СКРЕЩИВАНИЯ.

Если число изучаемых признаков и соответствие их генам равно n, то

· Число возможных фенотипов равно 2 в степени n (при полном доминировании)

· Число возможных генотипов равно 3 в степени n (при этом доминирование не важно)

· Расщепление по фенотипу равно (3:1) в степени n (при полном доминировании)

· Расщепление по генотипу равно (1:2:1) в степени n

G1:             АВ                                   АВ

                     А b                                     А b

                     аВ                                      аВ

                     а b                                      а b

 

Для нахождения возможных сочетаний гамет и аллелей (зигот) составляем решетку Пённета:

 

Гаметы	Отцовские
Материнские	АВ	А b	аВ	а b
АВ	AABB пурпурно-цветковые высокие	ААВ b пурпурно-, цветковые высокие	АаВВ пурпурно-цветковые высокие	АаВ b пурпурно-цветковые высокие
Ab	ААВ b   пурпурно- цветковые высокие	АА bb пурпурно-цветковые карликовые	АаВ b   пурпурно-цветковые высокие	Аа bb пурпурно-цветковые карликовые
аВ	Аа BB   пурпурно- цветковые высокие	АаВ b пурпурно-цветковые высокие	ааВВ бело-цветковые высокие	ааВ b   бело-цветковые высокие
а b	АаВ b пурпурно-цветковые высокие	Аа bb пурпурно-цветковые карликовые	ааВ b   бело-цветковые высокие	Аа bb бело-цветковые карликовые

 

F2:        9 А- В-  :   3 А- bb:   3 aaВ-  :   1 ааbb

    пурпурно-               пурпурно-      бело-              бело-

цветковые                цветковые      цветковые      цветковые

высокие                   карликовые             высокие          карликовые

 

Пример 2.

Скрещиваются два сорта арбуза: у первого сорта плоды длинные с равномерной зеленой окраской, а у другого - округлые полосатые. У всех гибридов, первого поколения плоды округлые, равномерно-зеленые. При скрещивании этих гибридов между собой во втором поколении наблюдается расщепление - 9 частей округлые зеленые: 3 части округлые полосатые: 3 части длинные зеленые: 1 часть длинные полосатые.

  Как наследуются форма и окраска плодов у арбуза? Напишите генотипы родительских особей, гибридов первого и второго поколения.

Решение.

Рассматривается совместное наследование формы плодов (признак А) и окраски плодов (признак В) у арбуза. Поскольку все гибриды первого поколения F1) единообразны, то исходные особи (Р) были гомозиготны и по форме, и по окраске плодов (следствие из 1-го закона Менделя)

Поскольку все F1 (гетерозиготы) имели округлые зеленые плоды, то
округлая форма доминируетет над удлиненной, а равномерно-зеленая
окраска - над полосатой (следствие из определения доминантности). Тогда
(подразумевая моногенное наследование) можно предположить, что у
арбуза округлая форма плодов определяется аллелем А, удлиненная -
аллелем а, равномерно-зеленая окраска плодов - аллелем В, полосатая
окраска плодов - аллелем b. В F2 растения с длинными плодами
 составляют- длинноплодные = 3+1      = 4 = 1

                все                9+3+3+1 16 4 часть особей,

и растения с полосатыми плодами

составляют- полосатые = 3+1      = 4 = 1

                  все        9+3+3+1 16 4 часть особей.

Таким образом, второй закон Менделя выполняется для каждого рецессивного признака. Следовательно, наше предположение о моногенном наследовании формы и окраски плодов у арбуза в данном случае оказывается справедливым.

Результаты решения задачи оформляем в виде схемы скрещивания:

Р:          ♀ аа ВВ            X   ♂ AAbb

' длинные                            округлые

зеленые                         полосатые

С_Р:             АВ                                  а b

 

F1:          ♀ АаВ b        X   ♂ АаВ b

округлые                              округлые

зеленые                            зеленые      

G1:             АВ                                   АВ

                     А b                                     А b

                     аВ                                      аВ

                     а b                                       а b

F2::     9 А- В-:   3 А- bb:   3 aaВ-  :   1 ааbb

       округлые           округлые         длинные          длинные

        зеленые             полосатые      зеленые            полосатые

Отцовские

материнские pS ps Ps PpSs пурпурные                    белые цветки,                        цветки, колючие коробочки                    коробочки   Ppss пурпурные                    белые цветки,                        цветки, гладкие                         колючие коробочки                    коробочки   ps ppSs белые                            белые цветки,                        цветки, колючие                        колючие коробочки                    коробочки   ppss белые                            белые цветки,                        цветки, гладкие                         колючие коробочки                    коробочки  

Fа:                  1  PpSs:   1 Ppss  :   1 ppSs  :   1 ppss

пурпурные                     пурпурные    белые                    белые

цветки,                        цветки,         цветки,                 цветки,

колючие                        гладкие          колючие                гладкие

коробочки                    коробочки     коробочки            коробочки

 

 

Генотип и его частота

Фенотип

Высота растений Окраска бобов Форма семян 27 T-G-R- Высокие Зеленые Гладкие 9 T-G-rr Высокие Зеленые Морщинистые 9 T-ggR- Высокие Желтые Гладкие 3 T-ggrr Высокие Желтые Морщинистые 9 ttG-R- Карликовые Зеленые Гладкие 3 ttG-rr Карликовые Зеленые Морщинистые 3 ttggR- Карликовые Желтые Гладкие 1 ttggrr Карликовые Желтые Морщинистые

 

F1: (3 W-: 1 ww) х (1 Ss: 1 ss)

Результаты перемножения выражаем, в табличной форме:

 

Генотип и его частота

Фенотип

Ожидаемое число растений

Окраска плодов Форма плодов 3 W-Ss белые дисковидные 3х99 = 37,125 8 3 W-ss белые сферические 3х99 = 37,125 8 1 wwSs желтые дисковидные 1х99 =12,375 8 1 wwss желтые сферические 1х99 =12,375 8 Всего 8 частей

 

Всего 99 растений

Отклонения фактического числа растений от ожидаемого обусловлены ограниченным объемом полученного материала.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.

 

Задача №1

Скрещиваются два растения пшеницы: длинно-остистое с красной окраской колоса и безостое с белой окраской колоса. В их потомстве наблюдалось расщепление: 1 часть особей с короткой остью и красным колосом: 1 часть особей с короткой остью и белым колосом. Объясните полученные результаты. Напишите генотипы родителей и потомков.

 

Задача №2.

У кур окраска оперения определяется геном Е, а наличие хохла геном С. Черную хохлатую курицу скрестили с бурым петухом без хохла. Все F 1 – черные хохлатые. Полученных гибридов кур вновь скрестили с тем же петухом. В этом поколении наблюдалось расщепление 1 часть цыплят черные хохлатые: 1 часть черные без хохла: 1 часть бурые хохлатые: 1 часть бурые без хохла. Объясните полученные результаты. Напишите генотипы родителей и потомков.

 

Задача №3.

У морских свинок курчавая шерсть (R) доминирует над гладкой (r), короткая шерсть (L)- над длинной (l), черная окраска шерсти (B)- над белой (b). Полностью доминантная форма скрещивается с полностью рецессивной. Какое расщепление можно ожидать в Fа?

 

 

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ РАНЕЕ ИЗУЧЕННОГО МАТЕРИАЛА

 

1. Раскрыть понятия: генетика, наследственность, изменчивость, ген, фен, аллели, генотип, фенотип, гаметы, зигота, гомозигота, гетерозигота, доминантный признак, рецессивность

2. Структура современной генетики

3. Задачи генетики

4. История генетики как науки

5. Методы генетики

6. Какие заболевания завися только от генотипа особи, а какие от генотипа и среды?

7. Основная генетическая символика

8. Основные требования к оформлению генетических задач

9. Законы Менделя и условия их выполнения

10. Вклад Г. Менделя в генетику.

 

 

ТЕМА: Основы дигибридного и полигибридного скрещивания.

Требования к знаниям

Студент должен знать:

►Понятия: дигибридное скрещивание, полигибридное скрещивание;

►закон независимого распределения генов;

►неполное доминирование;

►анализирующее скрещивание.

  Требования к умениям

Студент должен  уметь:

►объяснять механизмы передачи признаков и свойств из поколения в
поколение, а так же возникновения отличий от родительских форм у потомков

►решать генетические задачи;

► составлять решетку Пённета.

ЦИТОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОЛИГИБРИДНОГО СКРЕЩИВАНИЯ

Полигибридное скрещивание – это такое скрещивание, при котором исследуется наследование нескольких признаков. (По умолчанию подразумевается моногенное наследование, то есть за признак А отвечают аллели гена А, за признак В - аллели гена B, за признак С - аллели гена С и т.д. В простейшем случае рассматриваются два аллеля каждого гена: А и а, Ви b),

 При этом, подразумевается, что гены, отвечающие за развитие разных признаков несцеплены между собой.

Гены, отвечающие за развитее разных признаков локализованы в разных парах гомологичных хромосом (ген А – в первой хромосоме, ген В- во второй, ген С- в третьей и т.д.)

 При мейозе число гомологичных хромосом уменьшается в 2 раза, т.е. из каждой пары образуется только одна хромосома. При этом разные гомологичные хромосомы расходятся независимо друг от друга, поэтому аллели разных генов случайным образом комбинируются между собой. При добавлении каждого гена число типов гамет увеличивается в 2 раза. При наличии одного гена образуется 2 типа гамет А и а, при наличии 2 генов – 4 типа, при наличии 3 генов- 8 типов, при n генов- 2 в степени n типов гамет. При оплодотворении восстанавливается диплоидный набор хромосом, при этом случайно образуется зигота, т.е. возможно появление всех комбинаций признаков.

ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПОЛИГИБРИДНОГО СКРЕЩИВАНИЯ.

Если число изучаемых признаков и соответствие их генам равно n, то

· Число возможных фенотипов равно 2 в степени n (при полном доминировании)

· Число возможных генотипов равно 3 в степени n (при этом доминирование не важно)

· Расщепление по фенотипу равно (3:1) в степени n (при полном доминировании)

· Расщепление по генотипу равно (1:2:1) в степени n