Закономерности наследования. Моногибридное скрещивание

Вопрос 1. Какое скрещивание называют Моногибридным?

Моногибридное скрещивание - тип скрещивания, при котором родительские особи отличаются друг от друга по одному изучаемому признаку, т. е. у них имеется различие только по одной паре аллелей. Классическим примером является скрещивание сортов гороха, отличающихся только цветом семян. Напомним, что аллелями называют различные состояния гена, определяющие различные проявления одного и того же признака. Один ген может находиться в двух аллельных вариантах (цвет семян гороха), трех (группы крови человека) и более. В чистых линиях все организмы имеют одинаковые аллели изучаемого гена.

Также Моногибридным скрещиванием называют такое скрещивание, при котором прослеживают наследование только одной пары альтернативных признаков.

Вопрос 2. Что такое доминирование?

Доминирование - это явление преобладания у гибрида одного родительского признака над другим. Примером доминирования является желтая окраска всех семян гороха в первом поколении при скрещивании чистых линий с желтыми и зелеными семенами. Генетической основой доминирования является преобладание эффектов одного варианта (аллеля) гена над другим его вариантом. Так, например, в гене, отвечающем за окраску семян, закодирована структура фермента, в норме (аллель А) управляющего синтезом желтого красящего вещества - пигмента. Если такой ген "сломан" (аллель а), то фермент не функционирует, пигмент не образуется, и формируется зеленая окраска семян. Однако даже одного работающего аллеля из двух, находящихся в гомологичных хромосомах, достаточно, чтобы семена приобрели желтую окраску, т. е. аллель А доминирует над аллелем а.

Вопрос 3. Какой признак называют доминантным, а какой - рецессивным?

Доминантным называют признак, проявляющийся у гибридов первого поколения и подавляющий развитие другого признака. В примере с окраской семян гороха доминантный признак - желтая окраска. Рецессивным является признак родительского организма, подавляемый доминантным признаком и отсутствующий у гибридов первого поколения (зеленая окраска семян гороха).

Вопрос 4. Охарактеризуйте с генетических позиций понятия "гомозиготный" и "гетерозиготный" организм.

Гомозиготным называют организм, гомологичные хромосомы которого несут одинаковые аллели одного гена - два доминантных или два рецессивных. Гомозиготные организмы при скрещивании внутри чистой линии не дают в последующих поколениях расщепления по признаку, кодируемому данным геном.

Гомологичные хромосомы гетерозиготного организма несут разные (доминантный и рецессивный) аллели. Гетерозиготные организмы при взаимном скрещивании дают расщепление по признаку в последующих поколениях. Потомки, у которых проявляется рецессивный фенотип, гомозиготны (аа). Потомки, у которых проявляется доминантный фенотип, могут быть как гомозиготными (АА), так и гетерозиготными (Аа).

Вопрос 5. Сформулируйте закон расщепления. Почему он так называется?

Закон расщепления, или второй закон Менделя, звучит следующим образом: при скрещивании чистых линий во втором поколении гибридов (F2) появляются особи с доминантными и рецессивными признаками, причем их соотношение равно 3:1. Этот закон имеет всеобщий характер для диплоидных организмов, размножающихся половым путем.

Закон называется так потому, что потомство однородных по рассматриваемому признаку гибридов первого поколения демонстрирует неоднородность (расщепление) в проявлении этого признака.

Вопрос 6. Что такое чистота гамет? На каком явлении основан закон чистоты гамет?

Чистота гамет - это наличие в гамете только одного наследственного фактора - гена из пары. При слиянии гамет число генов удваивается (восстанавливается двойной набор). Если происходит слияние гамет, несущих рецессивный аллель, то формируется организм с рецессивным признаком, при любом другом варианте слияния (рецессивный и доминантный или доминантный и доминантный) образуется организм с доминантным признаком.

В основе закона чистоты гамет лежит мейоз. При мейозе из диплоидных клеток, содержащих пары гомологичных хромосом, образуются гаплоидные гаметы, несущие лишь по одной хромосоме из каждой пары.

Вопрос 7. У человека аллель длинных ресниц доминирует над аллелем коротких. Женщина с длинными ресницами, у отца которой были короткие ресницы, вышла замуж за мужчину с короткими ресницами. Какова вероятность рождения в данной семье ребенка с длинными ресницами? Какие генотипы могут быть у детей этой супружеской пары?

Так как у отца женщины были короткие ресницы (рецессивный признак), то его генотип аа и его дочь получила от него рецессивный аллель а. Однако женщина имеет длинные ресницы, значит, в ее генотипе также обязательно есть аллель А и ее генотип Аа. У ее мужа короткие ресницы, следовательно, его генотип аа. В этом браке у жены с равной вероятностью образуются гаметы двух типов, несущие доминантный аллель А и рецессивный аллель а, а у мужа все гаметы содержат аллель а. Поэтому их дети могут с 50%-й вероятностью быть гетерозиготны (генотип Аа, длинные ресницы) и с 50% - й вероятностью - гомозиготны и рецессивны (генотип аа, короткие ресницы).