Что такое чистота гамет на каком явлении основан закон чистоты гамет

Закон чистоты гамет

Вы будете перенаправлены на Автор24

Формулировка закона чистоты гамет

Закон чистоты гамет – это правило, согласно которому в гамету дочерней особи попадает только один аллель, принадлежащий родительской особи.

Также этот закон формулируют следующим образом.

Гетерозиготная особь обладает рецессивным и доминантным аллелями. Потомкам передается доминантный аллель, но рецессивный становится при этом неотъемлемой частью генотипа, хотя внешне не проявляется.

Предшествием данному закону явилось предположение Г. Менделя (основоположника генетики) о том, что наследственные факторы при образовании гибридов первого поколения не смешиваются, а остаются в неизменном виде. При этом в теле гибрида первого поколения при скрещивании родителей, различающихся по ряду альтернативных признаков, присутствуют оба фактора, как доминантный, так и рецессивный.

Доминантный признак – это признак, проявляющийся в фенотипе гибридов первого поколения. Обычно этот признак обозначается заглавной буквой.

Рецессивный признак – это признак, подавляемый в фенотипе гибридов первого поколения, но присутствующий в их генотипе. Признак обозначается строчной буквой.

Содержание закона чистоты гамет

Между поколениями связь осуществляется через половые клетки или гаметы. Следовательно, целесообразно предположить тот факт, что каждая гамета несет только один признак из пары. В этом случае при оплодотворении или слиянии двух гамет, каждая из которых содержит ген, отвечающий за развитие рецессивного признака, происходит фенотипическая реализация рецессивного признака. Если сливаются гаметы, несущие в себе гены, отвечающие за развитие рецессивного признака, то происходит фенотипическое проявление рецессивного признака.

При этом, следует сделать вывод о том, что появление у гибридов второго поколения рецессивного признака от одного из родителей может произойти только при соблюдении двух условий:

Готовые работы на аналогичную тему

Расщепление признаков в потомстве при скрещивании гетерозиготных особей Мендель объяснил генетической чистотой гамет. Почему этот закон может быть реализован на практике? Известно, что каждая клетка организма несет постоянный диплоидный набор хромосом и две гомологичные хромосомы содержат одинаковые аллели одного гена. В связи с этим образование генетически «чистых» гамет будет происходить следующим образом:

Расщепление признаков в потомстве может происходить только при соблюдении нескольких условий: скрещивание должно быть многократным, чтобы получить большое количество потомков. Генотип родителей должен быть исключительно гетерозиготным. Гаметы должны свободно скрещиваться между собой. Зиготы должны иметь способность выживать в равной степени.

В ходе оплодотворения случайным образом могут встретится одинаковые или разные гаметы, несущие те или иные аллели. По статистике при наличии большого количества гамет в потомстве четверть генотипов будет гомозиготной доминантной, а половина гетерозиготной, а еще одна четверть станет гомозиготной рецессивной. В итоге установится соотношение 1АА:2Аа:1аа.

Если рассматривать полученное расщепление с точки зрения фенотипа, то можно отметить, что будет наблюдаться соотношение 3:1 по доминантному и рецессивному признаку соответственно. Такое расщепление происходит на постоянной основе при соблюдении всех вышеописанных условий.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что цитологической основой расщепления признаков потомства при моногибридном скрещивании является расхождение гомологичных хромосом и образование гаплоидных гамет в ходе двух последовательных мейотических делений.

Следует отметить тот факт, что Мендель основал гибридологический метод для того, чтобы судить о генетическом строении предков и анализировать проявление признаков у их потомков. С помощью проведенных исследований он сформулировал три основных закона наследственности, подтверждающих гипотезу чистоты гамет.

Если первые два закона описаны выше, то третьему следует уделить особенное внимание. При скрещивании диплоидных организмов, которые имеют по две пары аллелей, во втором поколении будет наблюдаться независимое комбинирование исходных признаков родительских особей. При этом дигетерозиготная особь дает следующие гаметы: Ав, АВ, Ва, ав. Эти половые клетки могут давать диплоидных особей с различными комбинациями.

Третий закон Менделя действует, когда гены, отвечающие за развитие признаков, находятся в разных хромосомах. При формировании гамет в мейозе парные хромосомы расходятся случайным образом и потомство получает характеристики с новым генетическим сочетанием, которое не было похоже на родительской особи.

Реализация третьего закона возможна только при наличии несцепленных хромосом, когда исследуемые характеристики находятся в разных хромосомных парах.

Примером действия независимого наследования являются экспериментальные исследования Менделем белых и розовых цветов, а также желтых и зеленых горошин. Согласно этому закону, фенотипическое расщепление признаков произойдет следующим образом: 9:3:3:1.

Подводя итог всему вышесказанному, можно сделать вывод о том, что закон чистоты гамет стал своего рода «прорывом» в генетической науке, поскольку именно благодаря ему Грегор Мендель смог дать обширное обоснование многочисленным закономерностям наследования признаков теми или иными организмами (как растительными, так и животными). Закон чистоты гамет можно считать новой ступенью в развитии генетической науки.

Источник

Что такое чистота гамет на каком явлении основан закон чистоты гамет

Законом ерности наследования признаков

Кто был первооткрывателем закономерностей наследован ия признаков?

На каких растениях проводи л опыты Г. Мендель?

Честь о ткрытия количественных закономерностей наследования признаков при. надлежит чешскому ботанику-любителю Грегору Менделю.

Г. Мендель проводил свои оп ыты на горохе, так как это растение легко поддается разведению и имеет короткий период развити я. Он наблюдал за наследованием только одного или нескольких признаков, по которым проводил свои и сследования, что значительно упрощало задачу.

Ученый работал с растения ми, относящимися к чистой линии, в ряду поколений которых при самоопылении не наблюдалось расщепле ния по данному признаку.

Г. Мендель изучал Наследование альтернативных т. е. взаимоисключающих, признаков.

Он использовал в своих исследованиях точные математические методы.

Что такое гибридизация?

Какое скре щивание называют моногибридным? дигибридным?

Скрещивание дв ух организмов называют гибридизацией.

Моногибридным называют с крещивание двух организмов, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных

(взаимоисключающих) признаков. Дигибридным называется скрещива ние, при котором рассматривается наследование и производится точный количественный учет потомств а по двум парам альтернативных признаков, а точнее, по взаимоисключающим вариантам этих признак ов.

Сформулируйте первый закон Менделя.

Первый закон Менделя — закон единообразия перв ого поколения (закон доминирования)

При скрещивании двух организмов, относя щихся к разным чистым линиям (т. е. двух гомозиготных организмов), отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных (взаимоисключающих) признаков, все первое поколение гибридов Г ока жется единообразным и будет нести признак одного из родителей.

Этот признак п олучил название доминантного.

Чт о такое неполное доминирование? Приведите примеры.

В гетер озиготном организме доминантный ген не всегда подавляет проявление регрессивного гена. В ряде случаев гибрид первого поколения F 1 не воспроизводит полностью ни одного из вариан тов родительских признаков, и выраженность признака носит промежуточный характер. Так, при скрещив ании ночной красавицы с красной окраской цветов с растениями, имеющими белые цветки, все потомки F1 о бладают розовой окраской венчика.

Сформу лируйте второй закон Менделя.

При скрещивании двух потомков первого покол ения F 1между собой (двух гетерозиготных организмов) во втором покол ении F2 будет наблюдаться расщепление по фенотипу 3: 1, по генотипу 1:2:1.

То ес ть по фенотипу три четверти потомства будет нести доминантный признак, а одна четверть потомст ва окажется рецессивной. По генотипу 25% потомства будет гомозиготным по доминантному гену, 50% гетеро зиготным, а 25″/о гомозиготным по рецессивному гену.

Что такое «чистота гамет»?

На каком явлении основан закон чистоты гамет?

Насле дственные факторы при образовании гибридов не смешиваются, я сохраняются в неизменном виде. Половые клетки содержат только один наследственный фактор из аллельной па ры.

Закон чистоты гамет

Гаметы генетически чис ты, так как в них находится только один ген из каждой аллельной пары.

Обос нуйте основные положения третьего закона Менделя.

При ск рещивании двух гомозиготных организмов, отличающихся друг от друга по двум или бол ее парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независ имо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях.

Что такое сцепление генов?

Явление совместного наследования генов, локализованных в одной хромосоме, н азывается сцепленным наследованием, а локализация генов в одной хромосоме сцеплением гено в.

Сцепленное наследование генов, локализованных в одной хромос оме, называют законом Моргана.

Явление, при котором гены, распо ложенные в одной хромосоме, всегда наследуются совместно, называют полным сцеплением. Это возмо жно, если гены расположены s одной хромосоме непосредственно друг за другом и кроссинговер меж ду ними практически невероятен. Если гены расположены в хромосоме на некотором расстоянии друг от друга, то вероятность кроссинговера между ними повышается. В результате кроссинговера сцеп ление может нарушаться, и возникают гаметы с перекомбинированными генами. Такое сцепление ге нов называется непол ным.

Что собой представляет группа сц епления? Какие хромосомы включают в одну группу сцепления?

Все гены входящие в одну хромосому, передаются по наследству совместно и составляют группу сцепле ния.

Какие процессы мог ут нарушать сцепление генов?

Чем дальше друг от друга гены расположены в хромосоме, тем выше вероятность перекреста между н ими и тем больше процент гамет с перекомбинированными генами, а следовательно, и больше особей в потом стве, отличных от родителей. За единицу расстояния между генами в одной хромосоме принят 1% кро ссинговера, названный одной морганидой.

Какие хромосомы называют половыми?

Хромосомы, ко торыми мужской и женской пол отличаются друг от друга, называют половыми. или гетерохромосомами. Пол овые ХРОМОСОМЫ у женщин Одинаковые, их называют Х-хромосомами. У мужчин имеется одна Х- и одн а У-хромосома.

Что такое сцепление генов с попом?

Приведите примеры наследовании гена, сцепленно го с полом.

Гены, расположенные в половых хромос омах, называют сцепленными с полом.

В половых хромосомах имеются гены, оп ределяющие половую принадлежность организма, а также наследственные факторы.

Почему проявляются в виде признака рецессивные гены, локализованные в Х-хромосом е человека?

В отличие от генов, локализованных в аутосомах при сцеплении с пол ом, может проявиться и рецессивный ген, имеющийся в генотипе в единственном числе. Это происход ит в тех случаях, когда рецессивный ген, сцепленный с Х-хромосомой, попадает в гетерогаметный организм.

Приведите примеры доминантных и рецессивных признаков у человека.

Доминантными признаками у человека являются карий цвет глаз, темный цвет волос, курчавые волосы; а рецессивными светлые прямые волосы, голубые или серые глаза.

Как ие из исследованных Г. Менделем признаков гороха наследуются как доминантные?

Доминантными признаками являются:

1) фор ма семян гороха — гладкая;

2) окраска семян — желтая;

3) положение цветков — пазушные цветки;

4) окраск а цветков — красная;

5) длина стебля — длинные стебли;

6) форма стручки — простые бобы;

7) окраска стручка — зелен ая.

Приведите примеры влияния генов н а проявление других, аллельных генов.

Как вз аимодействуют между собой различн ые варианты генов, входящие в серию множественных аллелей?

Наконец, сверхдоминирование — явление, л ежащее в основе гетерозиса (эффекта гибридной силы). Гетерозиготы, генотип которых содержит два разных аллеля (Аа), проявляют повышенную жизнеспособность и плодовитость, несравнимую с го мозиготными организмами (АА и аа).

Охарактеризуйте формы взаимодействия неаллельных генов.

Источник

25. Закономерности наследования. Моногибридное скрещивание

25. Закономерности наследования. Моногибридное скрещивание

Вспомните!

Какой набор хромосом содержат половые клетки?

Закон единообразия гибридов первого поколения. Мендель начал работу с постановки эксперимента по наиболее простому, моногибридному скрещиванию, в котором родительские особи отличались друг от друга по одному изучаемому признаку. Поскольку горох – самоопыляющееся растение, в пределах одного сорта не существует изменчивости по конкретному признаку: на растениях, выросших из жёлтых семян, всегда созревают жёлтые семена, а на растениях, выросших из зелёных, – зелёные. Учитывая это свойство, Мендель скрестил растения гороха, отличающиеся по цвету семян (рис. 75). Гибридные семена первого поколения все оказались жёлтого цвета. Аналогичные результаты Мендель получил, изучая наследование остальных пар признаков. Следовательно, у гибридов первого поколения из каждой пары альтернативных признаков развивается только один. Второй признак как бы исчезает, не проявляется. Явление преобладания у гибрида признака одного из родителей Мендель назвал доминированием. Признак, проявляющийся у гибрида первого поколения и подавляющий развитие другого признака, был назван доминантным, а противоположный признак, не проявляющийся у гибридов, т. е. подавляемый, – рецессивным.

Рис. 75. Моногибридное скрещивание

В результате такого скрещивания была установлена важнейшая закономерность наследования, получившая название закона единообразия гибридов первого поколения, или закона доминирования (первый закон Менделя): при скрещивании двух гомозиготных организмов, обладающих альтернативными признаками, все гибриды первого поколения будут иметь признак одного из родителей, т. е. они будут единообразны по фенотипу. Впоследствии при изучении наследования разнообразных признаков у животных, растений, грибов было установлено, что явление доминирования широко распространено и является общей закономерностью для наследования многих признаков у большинства организмов.

Закон расщепления. Из гибридных семян гороха Мендель вырастил растения, которые в результате самоопыления произвели семена второго поколения (см. рис. 75). Среди них оказались не только жёлтые, но и зелёные семена, т. е. произошло расщепление потомства на две группы, одна из которых обладала доминантным признаком, а вторая – рецессивным. Причём это расщепление не было случайным, а подчинялось строгим количественным закономерностям: 3 / 4 семян оказались жёлтыми и 1 / 4 – зелёными. Таким образом, Мендель установил, что во втором поколении гибридов появляются особи с доминантными и рецессивными признаками, причём их соотношение 3:1. Эта закономерность была названа законом расщепления, а впоследствии вторым законом Менделя (рис. 76).

Последующие исследования позволили установить, что законы Менделя имеют всеобщий характер для диплоидных организмов, размножающихся половым путём.

Аллельные гены. Мендель не ограничился изучением второго поколения гибридов. Чтобы выяснить, как будут наследоваться признаки в третьем поколении, он вырастил гибриды второго поколения и проанализировал потомство, которое получилось в результате самоопыления. Оказалось, что все растения, выросшие из зелёных семян, производят только зелёные семена, 1 / 3 растений, развивающихся из жёлтых семян, образуют только жёлтые, а оставшиеся 2 / 3 растений, выросших из жёлтых семян, дают жёлтые и зелёные семена в соотношении 3:1.

Чтобы объяснить закономерности наследования признаков у гороха, Мендель предположил, что развитие каждого признака определяется неким наследственным фактором, который впоследствии был назван геном. Мендель ввёл буквенные обозначения, которыми мы пользуемся и в настоящее время. Доминантные признаки и гены обычно обозначают прописными латинскими буквами (A, B, C), а рецессивные – строчными (а, b, с). В данном опыте жёлтая окраска – доминантный признак (А), а зелёная – рецессивный (а). Пару генов (А и а), которые определяют альтернативные признаки, называют аллельными генами, а каждый член пары – аллелем. Аллели (от греч. allelon – взаимно) – это различные состояния гена, определяющие различные формы одного и того же признака. В данном примере ген, отвечающий за цвет семени, может находиться в двух аллельных вариантах: жёлтая окраска (А) или зелёная окраска (а).

Рис. 76. Моногибридное скрещивание. Результаты работы Г. Менделя

В результате анализа третьего поколения Мендель обнаружил, что организмы, одинаковые по внешнему виду, могут различаться по наследственным задаткам. Организмы, не дающие расщепления в следующем поколении, были названы гомозиготными (от греч. gomo – равный, zygota – оплодотворённая яйцеклетка), а организмы, в потомстве которых обнаруживается расщепление, назвали гетерозиготными (от греч. getero – разный). Гомозиготные организмы имеют одинаковые аллели одного гена – оба доминантных (АА) или оба рецессивных (аа).

Следует отметить, что, разбирая сейчас результаты скрещиваний, полученные Менделем, мы находимся в гораздо более выигрышном положении, чем был сам учёный в середине XIX в. В то время никто не знал о мейозе, локализации наследственной информации в хромосомах, гаплоидности и диплоидности организмов. Тем большую ценность имеют выводы, сделанные Менделем.

Закон чистоты гамет. Мендель предположил, что каждая клетка организма содержит по два наследственных фактора, причём при образовании гибридов эти факторы не смешиваются, а сохраняются в неизменном виде. Исчезновение одного из родительских признаков в первом поколении гибридов и появление его вновь во втором поколении подтверждало предположение Менделя, что наследственные факторы – это некие дискретные[6] единицы, которые не «растворяются» и не «смешиваются», а сохраняются в неизменном виде из поколения в поколение.

При половом размножении связь между поколениями осуществляется через половые клетки – гаметы. Поэтому Мендель логично предположил, что каждая гамета должна содержать только один фактор из пары, чтобы при их слиянии восстанавливался двойной набор. Если при оплодотворении встретятся две гаметы, несущие рецессивный фактор, сформируется организм с рецессивным признаком (аа), а если хотя бы одна из двух гамет будет содержать доминантный фактор, образуется особь с доминантным признаком (АА, Аа). Основываясь на результатах своих экспериментов, Мендель сделал вывод, что наследственные факторы (т. е. в современном понимании – гены) в гибриде не смешиваются, не сливаются и передаются гаметам в «чистом» виде. В этом и состоит смысл закона чистоты гамет, который в настоящее время можно сформулировать следующим образом: при образовании половых клеток в каждую гамету попадает только один аллель из каждой пары.

Для того чтобы понять, почему и как это происходит, надо вспомнить основные явления, происходящие в мейозе. В каждой клетке тела содержится диплоидный (2n) набор хромосом. В результате двух делений мейоза образуются клетки, несущие гаплоидный набор хромосом (1n), т. е. содержащие по одной хромосоме из каждой пары гомологичных хромосом. В дальнейшем слияние гаплоидных гамет вновь приводит к образованию диплоидного организма. В свете современных знаний представления Менделя о парности наследственных факторов, чистоте гамет и закономерностях расщепления легко объясняются присутствием у диплоидных организмов гомологичных хромосом, их расхождением в мейозе и восстановлением двойного набора при оплодотворении.

Цитологические основы моногибридного скрещивания. Давайте схематично представим результаты скрещиваний, осуществлённые Менделем, используя современные знания (рис. 77).

Рис. 77. Цитологические основы моногибридного скрещивания

Р (от лат. рarenta – родители) обозначает родительское поколение, F 1 (от лат. filii – дети) – гибриды первого поколения, F 2 – гибриды второго поколения, символ – женскую особь, символ – мужскую, знак ? – скрещивание, А – доминантный ген, отвечающий за формирование жёлтой окраски семян, а – рецессивный ген, отвечающий за зелёную окраску.

Гибриды первого поколения образовывали в равном соотношении гаметы двух типов, несущие гены А и а. При самоопылении в результате случайной встречи гамет в F 2 возникали следующие зиготы: АА, Аа, аА, аа, что можно записать так: АА + 2Аа + аа. Гетерозиготные семена окрашены в жёлтый цвет, поэтому по фенотипу расщепление во втором поколении соответствует 3:1. Понятно, что та 1 / 3 растений, которые выросли из жёлтых семян, имеющих гены АА, при самоопылении сформируют только жёлтые семена. Остальные 2 / 3 растений (Аа) в следующем поколении вновь образуют расщепление признаков.

Вопросы для повторения и задания

1. Какое скрещивание называют моногибридным?

2. Что такое доминирование? Какой признак называют рецессивным?

3. Охарактеризуйте понятия «гомозиготный» и «гетерозиготный» организм.

4. Сформулируйте закон расщепления. Почему он так называется?

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

6. У человека длинные ресницы – доминантный признак. Женщина с длинными ресницами, у отца которой были короткие ресницы, вышла замуж за мужчину с короткими ресницами. Какова вероятность рождения у них ребёнка с длинными ресницами? Какие генотипы могут быть у детей этой супружеской пары?

7. У кареглазых родителей родился голубоглазый ребёнок. Молодые родители, плохо изучавшие биологию в школе, пребывают в шоке. Объясните им ситуацию, учитывая, что карий цвет глаз – доминантный признак, а голубой – рецессивный.

Подумайте! Выполните!

1. Составьте и решите задачу на моногибридное скрещивание.

2. Применимы ли законы Менделя к наследованию признаков у бактерий? Докажите свою точку зрения.

3. Сформулируйте определения гетерозиготного и гомозиготного организмов, используя в качестве критерия сравнения число типов гамет, которые они способны формировать.

Работа с компьютером

Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал и выполните задания.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Читайте также

Доминантный тип наследования

Доминантный тип наследования Если мутантный ген является доминантным, наличие такого гена обязательно будет проявляться у человека, который является его носителем. Чаще всего такие люди бывают гетерозиготами по данному гену, то есть один аллельный ген у них является

Рецессивный тип наследования

Рецессивный тип наследования Болезни с рецессивным типом наследования проявляются только у людей — рецессивных гомозигот по данным генам. Это означает, что в случае, когда клетки человека обладают только одним мутантным аллельным геном, а второй ген работает нормально,

Глава 4. Закономерности наследственности

Глава 4. Закономерности наследственности Ключевой проблемой биологии, по-видимому, можно считать вопрос о том, как увековечивает свой опыт живая материя. М. Дельбрюк (1906–1981), американский генетик, лауреат Нобелевской премии 1969 г. Общебиологическое значение генетики

5.5. Модификации и проблема наследования приобретенных признаков

5.5. Модификации и проблема наследования приобретенных признаков Модификации – это варианты фенотипа в пределах нормы реакции генотипа. Они обеспечивают приспособляемость организма в течение его жизни к факторам внешней среды и представляют собой изменения,

ПРОТОКОЛ ГИНЕКОЛОГИЧЕСКОГО НАСЛЕДОВАНИЯ СУКИ

Глава 11. Экологические закономерности в природе

Глава 11. Экологические закономерности в природе Экология – это наука, изучающая организацию и функционирование надорганизменных систем. В настоящее время ей уделяется самое пристальное внимание, в связи с чем экология включена в учебные планы многих направлений и

МЕЖПОРОДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ

МЕЖПОРОДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ Скрещиванием называют спаривание животных разных пород для получения высококачественных пользовательных, животных, быстрого изменения свойств породы и выведения новых пород.Животные, получаемые от спаривания разных пород или происходящие от

Материальная культура и биологические закономерности

Материальная культура и биологические закономерности Знаменательно, что наряду с мощным прогрессом в развитии материальной культуры, а соответственно и психической деятельности, с начала эпохи позднего палеолита резко затормозилось биологическое развитие человека:

Глава 6. Законы наследования

Глава 6. Законы наследования Мендель и его горохК сожалению, наследование цвета глаз в действительности не столь уж элементарно, как это было описано в предыдущей главе. Если бы оно было таким простым, люди, возможно, заметили бы способ, с помощью которого цвет глаз

Тема 4. Закономерности наследственности

Тема 4. Закономерности наследственности Не беда появиться на свет в утином гнезде, если ты вылупился из лебединого яйца. Г. Х. Андерсен (1805–1875), датский писатель Общебиологическое значение генетики вытекает из того, что законы наследственности справедливы для всех

26. Закономерности наследования. Дигибридное скрещивание

26. Закономерности наследования. Дигибридное скрещивание Вспомните!Какое скрещивание называют моногибридным?Что такое гомозиготный организм; гетерозиготный организм?Что расходится к разным полюсам в анафазе первого мейотического деления?Закон независимого

О взаимоотношении наследования активно- и пассивно-оборонительных реакций

Закономерности и «сюрпризы» доместикации

Закономерности и «сюрпризы» доместикации Домашние животные отличаются от диких прародителей рядом особенностей. Из внешних проявлений можно назвать, например, окраску. У диких она, как правило, единообразна для всех представителей вида, отклонения от природной нормы

Источник