З. Г. Малышева генетик а практикум для студентов специальностей 250201 "Лесное хозяйство", 250203 "Садово-парковое и ландшафтное строительство" Новочеркасск 2008




НазваниеЗ. Г. Малышева генетик а практикум для студентов специальностей 250201 "Лесное хозяйство", 250203 "Садово-парковое и ландшафтное строительство" Новочеркасск 2008
страница2/6
Дата публикации05.04.2014
Размер1.07 Mb.
ТипДокументы
zadocs.ru > Биология > Документы
1   2   3   4   5   6

^ 2.2 Форма и размеры клеток
б) Используя общие правила работы с биологическим микроскопом (Юкин, Матвиенко, 2004) студенты рассматривают временный препарат с про­дольными срезами корешков под микроско­пом при увеличении 15×, определяя форму и размеры клеток.

Форма клеток определяется их функциями и местоположением в организ­ме и как правило, имеют шаровидную или овальную форму. Есть клетки, не имеющие постоянной формы, она меняется в зависимости от выполняемых в разное время функций. Клетки, входящие в состав тканей и органов растений обычно значительно различаются по ширине и длине, часть вытянуты и имеют заостренные концы.

Размеры клеток также разнообразны. Диаметр их колеблется от несколь­ких микрометров до нескольких сантиметров, длина – от 200 мкм до 1000 мм. Общая численность клеток в организме растения выражается огромными циф­рами.

На основании изучения препаратов выполняются их рисунки.
^ 3 ХРОМОСОМНАЯ ТЕОРИЯ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ
Цель работы: изучить морфологическое строение хромосом и их формы.

Задачи: выделить элементы хромосом и определить их функции; изучить типы хромосом; проанализировать кариотипы и идиограммы голосеменных; ознакомиться с их хромосомным набором; дать определение хромосомному набору.

Материалы и оборудование: плакаты схематического строения спутнич­ной хромосомы, основных типов хромосом, идиограмм и кариотипов древес­ных пород, литература.
^ 3.1 Морфологическое строение и типы хромосом
Ход работы:

а) На плакате - схематического строения спутничной хромосо­мы сту­ден­ты изучают морфологическое (внутреннее и внешнее) строение, выделя­ют эле­менты хромосом и описывают их функции.

Хромосома – основной материальный носитель наследственной информа­ции организма, является воспроизводящимся элементом клеточного ядра. Число и структура хромосом специфична для каждого вида организмов. Каждая из хромосом имеет индивидуальную форму и генетическое содержание. Длина хромосом составляет 0,2 – 50,0 мк, а диаметр – 2-0,2 – 2,0 мк. Однако, длина каждой определенной хромосомы относительно постоянна и индивидуальна.

Хромосома состоит из двух по внешнему виду одинаковых, взаимно пере­витых продольных половинок, называемых хроматидами (от греческого – цвет и udos – подобный). Хроматиды образованы из нуклеопротеидных нитей - хро­монем, число которых в хроматиде различно. Хромонемы, в свою очередь, сос­тоят из более мелких субъединиц – хромофибрилл, в которых содержится ДНК. Хромосоме свойственно особое образование – центромера. Это плотные сфе­рические тельца, управляющие передвижениями хромосом во время митоза, т.е. это её механический центр. С помощью центромер хромосомы прикрепля­ются к нитям ахроматинового веретена. Там, где находится центромера, хро­мосома тоньше. Эта первичная или центрическая перетяжка. Центромера опре­деляет ориентацию и динамику хромосом при делении клетки.

По результатам изучения зарисовать схему строения спутничной хромосо­мы в соответствии с рисунком 2.


Рисунок 2 – Схематическое строение спутничной хромосомы
б) По плакату-схеме студенты знакомятся с основанными жилами хромо­сом и определяют их форму в зависимости от расположения центромеры.

Хромосомы различают по форме и величине. Форма каждой хромосомы определяется положением первичной перетяжки, где располагаются центроме­ра. Местоположение центромеры различно для разных хромосом и является по­стоянным, типичным для каждой хромосомы.

Если центромера располагается в хромосоме посередине, то в метафазе такая хромосома выглядит как равноплечная, или метацентрическая. Если центромера делит хромосому на два неравномерных участка, то образуется или слабо неравноплесая – субметацентрическая, или резко неравноплечая – ак­роцентрическая хромосома (рисунок 3) центромера никогда не бывает на са­мом конце хромосомы. Концевые сегменты хромосом на званы теломерами. У некоторых хромосом может быть вторичная перетяжка. Она отделяет основную часть хромосомы от ее добавленного участка – спутника. Такие хромосомы на­зываются спутничными. На месте вторичной перетяжки, после клеточного де­ления образуется ядрышко.

Рисунок 3 – Формы хромосом

^ 3.2 Кариотип, идиограмма и хромосомный набор
в) По плакату – схеме изучают и анализируют кариотипы и идиограммы голосеменных.

Совокупность всех морфологических признаков (включая и число хро­мосом), по которым возможна идентификация данного хромосомного набора называется кариотипом. Кариотип является очень важной видовой характери­стикой организмов. На рисунке 4 найти отличия в кариотипах голосеменных (сосны обыкновенной, лиственицы даурской, ели сибирской) и осины по распо­ложению хромосом и зарисовать их.


Рисунок 4 – Кариотипы сосны обыкновенной (1), лиственицы даурской (2), ели сибирской (3), осины (4)
Графическое изображение кариотипа называется идиограммой. Для удобства изучения хромосомам присваиваются определенные номера с учетом их морфологии.

В зависимости от характера кариотипов древесные растения можно разделить на четыре группы:

1) близкие виды характеризуются разным количеством хромосом и разли­чаются одной, двумя и большим числом пар и отдельных хромосом;

2) виды, отличающиеся друг от друга кратным числом хромосом;

3) роды, имеющие однообразное число хромосом, с различным их количе­ством только у некоторых видов;

4) виды нескольких родов имеют одинаковое число хромосом.

По карио­типу различаются друг о друга не только различные типы, но нередко деревья одного вида. например сосна обыкновенная из Швеции и Республики Тувы (рисунок 5).

Рисунок 5 – Идиограммы 12 хромосом сосны обыкновенной из Швеции (1) и Тувы (2); I-XII – номера хромосом
По рисунку 5 выделить пары хромосом сосны обыкновенной с различной величиной и формой, и объединить их в однородные группы.

г) Студенты дают определение понятию хромосомный набор и харак­теризуют самотические клетки по этому определению.

Комплекс хромосом в клетке называется хромосомным набором. Различа­ют два основных типа хромосомных наборов: гаплоидный и диплоидный. Га­плоидный (одиночный) набор имеет клетки гаметофита (включая половые клет­ки), он обозначается буквой n или х.

Диплоидный набор образуется в процессе оплодотворения и состоит из двух гаплоидных наборов – материнского и отцовского. Буквенное обозначение его – 2n.

Число хромосом в вегетативных (самотических) клетках различных видов растений может варьировать, но для клеток одного вида, за редким исклю­чением оно остается постоянным. Разные виды организмов различаются между собой не только числом хромосом в наборе, но и их индивидуальной морфо­ло­гией.

Характерная черта самотических клеток огромного большинства видов – парное число хромосом. Парные хромосомы, т.е. хро­мосомы с одинаковыми морфологией и размерами, но разного происхождения (одна от матери, другая от отца) называется гомологичными.

Число хромосом подсчитано для многих видов древесных растений. Мор­фология хромосом лучше изучена у хвойных, чем у лиственных пород.

Так, все виды семейства сосновых, относящиеся к родам сосна, ель, пих­та, лиственница и др. имеют 24 хромосомы в соматических клетках. (таблица 2).

На основании таблицы 2 выделить виды хвойных и лиственных расте­ний с одинаковым числом хромосом.

Таблица 2 - Число хромосом в соматических клетках некоторых видов

древесных растений


Вид

Число хромосом

Ели (восточная, колючая, сибирская, европейская)

24

Сосна (Банкса, веймутова, обыкновенная, чёрная)

24

Лиственница (сибирская, восточная, европейская, даурская)

24

Пихта кавказская

24

Тсуга канадская

24

Кипарис вечнозелёный

2

Можжевельник обыкновенный

22

Акация белая

20

Дуб (черешчатый, крупноплодный, северный, пробковый)

24

Орех (грецкий, чёрный, серый, маньчжурский)

32

Каштан конский

40

Липа (мелколистная, крупнолистная)

82

Клён остролистный

26

Осина

38

Бук

24

Ясень обыкновенный

46



^ 4 ГЕНЕТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ДЕЛЕНИЯ

САМОТИЧЕСКИХ КЛЕТОК
Цель занятий: изучить процессы, происходящие в самотической клетке при делении.

Задачи: дать определение митозу (кариокинезу) и цитокинезу; изучить фазы митоза и процессы, происходящие в них; знать генетическое значение митоза.

Материалы и оборудование: плакат-схема митоза, постоянный препарат пыльников растений, световой микроскоп, литература.
^ 4.1 Процессы, происходящие в самотической клетке при делении

(митоз)
Ход работы:

а) Студенты дают определение митозу (кариокинезу), цитокинезу и изу­ча­ют процессы, происходящие в них.

Увеличение клеточной массы и рост живой ткани может происходить за счет увеличения размеров отдельных клеток и их числа или за счет того и дру­гого одновременно.

Для древесных растений характерно размножение семенами и вегетатив­ными частями тела, иначе семенное или половое и вегетативное. Оба способа размножения осуществляются благодаря делению клеток. При делении клеток структуры материнской клетки распределяются между дочерними. Тем самым осуществляется передача наследственных структур от клетки к клетке, от роди­тельских организмов к потомству.

У древесных растений различают два основных деления клеток: митоз и мейоз.

Митоз (кариокинез) или непрямое деление клетки, представляет собой непрерывный процесс, в результате которого происходит самоудвоение (репли­кация, автодипликация) молекул ДНК.

Благодаря митозу две дочерние клетки имеют совершенно одинаковые ядра, несущие одну и ту же наследственную информацию, характерную для данного организма.

Деление клеточного ядра влечёт за собой деление всей клетки. Этот про­цесс называется цитокинезом.

Обе новые дочерние клетки вступают в период интерфазы. Весь процесс митоза обычно протекает в течение 1 – 2 часов. Продолжительность его зависит от вида, возраста клеток, а так же от температуры, светового режима, влажнос­ти воздуха и т.д.

Состояние между двумя митозами называют интерфазой или интерки­незом.

В итерфазе (интеркинезе) идёт подготовка к митозу и состоит она из 3 периодов: G1, S, G2 (от английского дар – промежуток, интервал).

Период G1 называется пресинтетическим; в это время синтез ДНК в клет­ке еще не начинается.

S – (от англ. synthesis – синтез) – период синтеза ДНК, когда содержание в ядре удваивается.

Период G2 - называется постсинтетическим: синтез ДНК заканчивается, и клетка как бы находится в состоянии ожидания импульса или толчка к делению.

Хотя интерфазу и называют стадией покоящегося ядра, но метаболичес­кие процессы в ядре в этот период протекают наиболее активно.

В течение митоза ядро проходит четыре фазы: профазу, метафазу, ана­фазу, телофазу.

На основании изучения, студенты описывают преобразования, протека­ющие при митозе в соответствии с таблицей 3.
Таблица 3 - Интерфаза и фазы митоза


Фазы

Происходящие преобразования

1

2

Интерфаза

Фаза видимого покоя ядра. Подготовка клетки к митозу. Проте­кают сложные биохимические процессы: редупликация (удвое­ние) молекул ДНК, синтез белков и других веществ, необходи­мых для прохождения метотического цикла.

Профаза

Появляются нити хроматинового вещества, усиливается спира -


Окончание таблицы3


1

2




лизация в конце фазы, хромосомы становятся более плотными и короткими, имеют форму, присущую данному виду, разрывается ядерная оболочка, исчезают ядрышки.

Метафаза

Хромосома концентрируется в центре клетки, располагаются в одной плоскости, центромеры располагаются строго в плоскости экватора клетки, формируется ахроматиновое веретено. В это время хромосомы лучше всего наблюдать и подсчитывать.

Анафаза

Деление центромер, хроматиды каждой хромосомы расходятся к противоположным полюсам клетки, где они сближаются и обра­зуют фигуры, похожие по внешнему виду на звёзды. Процесс де­ления центромер и их движение к полюсам вновь образовавших­ся парных хромосом отличаются исключительной синхрон­ностью. Хромосомы в это время менее четко видимы.

Телофаза

Заканчивается движение хромосом и начинаются структурные преобразования в клетке: дочерние клетки деспирализуются и утрачивают видимую индивидуальность, образуется ядро, обо­лочка, восстанавливаются ядрышки, разделяется содержимое клетки, образуется клеточная перегородка.

Цитокинез

В то же время происходит деление цитоплазмы и возникает кле­точная оболочка.


б) Используя общие правила работы со световым микроскопом (Юкин, Мат­виенко, 2004) студенты рассматривают постоянный препарат пыльников расте­ний под микроскопом при увеличении 2× определяя их состояние и рас­поло­жение в ядре.

На основании изучения препаратов, их зарисовывают в соответствии с ри­сунком 6.
^ 4.2 Генетическое значение митоза
в) Студенты знакомятся с генетическим значением митоза и описывают его.

Изучение процессов деления клеток показало, что из всех клеточных ком­понентов только хромосомы распределяются поровну между дочерними клетка­ми. Это указывает на участие хромосом в передаче наследственных признаков. Предполагают, что пластиды и митохондриии размножаются путем деления, но распределение их по дочерним клеткам не подчиняется строгой закономернос­ти. В результате деления ядра каждая дочерняяя клетка получает точно такой же набор хромосом, как у исходной родительской клетки, В этом уравнительном распределении хромосом ядра заключается генетическое значение митоза, т.е. благодаря митозу, вновь возникающие клетки имеют такой же диплоидный на­бор хромосом, какой имела материнская клетка.
2п

2п

2п

Рисунок 6 – Схема митотического деления клетки
Диплоидный набор хромосом характерен для каждого живого организма. Митотическое деление клетки контролируется генами. Известны гены, норма­лизующие и дезорганизующие процесс митоза.
^ 5 ГЕНЕТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ДЕЛЕНИЯ ПОЛОВЫХ КЛЕТОК
Цель занятий: изучить механизм деления половых клеток.

Задачи: дать определение мейозу; изучить первое и второе мейотичес­кие деления (редукционное и эквационное) и фазы, происходящие в них; знать ста­дии профазы I; дать определение явлениям коньюгации и кроссинговера хро­мо­сом; знать генетическое значение мейоза.

Материалы и оборудование: плакат-схема мейоза, стадии мейоза, лите­ратура.
^ 5.1 Механизм деления половых клеток (мейоз)
Ход работы:

а) Студенты дают определение мейозу, изучают его деление и фазы.

Все организмы размножаются половым путем, образуя половые клетки или гаметы. Образованию гамет предшествует особый вид деления – мейоз по­ловых клеток микро и макроспор. Мейоз (от греческого meiosis – уменьшение, редукция) происходит только в клетках спорогенной ткани, в материнских клет­ках пыльцы или микроспороцитах (в пыльниках) и в материнских клетках мак­роспор или в макроспороцитах (в семяпочках). От нормального хода этого про­цесса во многом зависит качество пыльцы и в конечном счете урожай и качест­во семян.

Мейотическое деление существенно отличается от митоза и амитоза, т.к. при оплодотворении объединяются материнский и отцовский набор хромосом. Уменьшение их числа вдвое при образовании гамет биологически необходимо. Этот процесс и осуществляется во время мейоза.

Мейоз состоит из 2 – х быстро следующих друг за другом делений: пер­вое мейотическое или редукционное (уменьшительное) сопровождается уменьшением набора хромосом в 2 раза; второе мейотическое или эквацион­ное (уравнительное), проходит по типу митоза. Как для первого, так и для вто­рого делений половой клетки характерны те же самые фазы митоза, только они называются профаза I и профаза II и далее аналогично.

На основании изучения, студенты описывают механизм каждого деления и процессы, присходящие во всех фазах этих делений в соответствии с табли­цей 4.
Таблица 4 - Фазы редукционного (уменьшительного) и эквационного

(уравнительного) деления клеток.


Фазы

Редукционное деление

Эквационное деление

1

2

3

Интерфаза (фа­за покоящегося яд­ра)

Деспирализация хромо­сом. Уд­воение ДНК, синтез бел­ка, об­разова­ние хро­матид

Как правило не бывает или очень неп­ро­должительное. Дес­пирали­зации нет. Син­тез белка и ДНК не идёт, хрома­тиды не об­разу­ют­ся

Профаза

Коньюгация гомологич­ных хро­мосом, состоя­щих из 2-х хро­матид

Хромосомы состоят из 2 – х хро­матид, спирализованы. Ядер­ной оболочки нет. На­бор гап­лоидный

Метафаза

Образование экватори­аль­ной плас­тинки

Удвоение центромер, расхож­де­ние хро­ма­тид – образование до­черних хромо­сом.

Анафаза

Расхождение гомоло­гич­ных

Расхождение хромосом к про­ти­вопо­

Окончание таблицы 4


1

2

3




хромосом к про­ти­во­поло­жным полюсам

лож­ным полюсам

Телофаза

Возникновение 2 – х кле­ток с одинаковым на­бором хро­мосом

Деспирализация хромосом, об­ра­зова­ние ядерной оболочки, а за­тем клетки


Следует запомнить, что удвоение хромосом происходит в интерфазе I.

На освоении изучения студенты зарисовывают схему мейоза в соот­ветствии с рисунком 7.

Рисунок 7 – Схема мейоза
б) Зная фазы 1-го – мейотического деления студенты изучают стадии де­ления ядра наиболее длительной и сложной фазы мейоза – профазы I.

Она делится на пять последовательных стадий: лептонему, зигонему, па­хинему, диплонему и диакинез (рисунок 8).

В лептонеме размер ядра в спорогенной клетке увеличивается, хромосо­мы имеют вид длинных, тонких, деспирализованных нитей, каждая из которых состоит из 2 – х хроматид.

В стадии зигонемы (двойная нить) наблюдается коньюгация хромосом, когда парные (гомологичные) хромосомы сближаются, притягиваются и сопри­касаются друг с другом. Процесс коньюгации хромосом обеспечивается в этот период в ядре особой структуры – синаптонемного комплекса.


Рисунок 8 -Стадии мейоза
В стадии пахинемы (толстая нить) уже хорошо видно, что коньюгирующие хромосомы раздваиваются на хроматиды. Процесс деления хромосом заверша­ется на стадии диплонемы. Хромосомы в это время несколько отходят друг от друга, но связь между ними сохраняется благодаря так называемым хиазмам, которые представляют собой внешнее прявление кроссинговера – обмена участ­ками хроматид.

Кросинговер – специфическая особенность мейотического деления клет­ки. При митозе он в норме и образования хиазм не наблюдаются.

Последняя стадия диакинез характеризуется максимальной сперализа­цией хромосом. Эта стадия удобна для подсчёта гаплоидного числа хромосом вида, которое определяется по количеству хорошо различимых бивалентов. В конце стадии диакинеза ядрышки исчезают, ядерная оболочка распадается.
^ 5.2 Генетическое значение мейоза
в) Студенты знакомятся с генетическим значением мейоза и описывают его.

Процесс разделения хромосом происходит таким образом: зигота имеет диплоидный набор (2п) хромосом, полученный от отцовской и материнской особи (по + по = 2п). В результате редукционного деления две образовавшиеся клетки имеют гаплоидный набор хромосом, после этого они делятся по типу митоза (эквационное деление) и в результате образуются четыре гаметы, каждая из которых содержит гаплоидный (п) набор хромосом.

Таким образом, генетическое значение мейоза сводится к трём основ­ным положениям:

1. Мейоз обеспечивает видовое постоянство хромосом.

2. Мейоз обеспечивает генетическую разнородность гамет, благодаря слу­чайной перекомбинации материнских и отцовских хромосом.

3.Мейоз вызывает образование хромосом нового генетического состава, благодаря обмену участками гомологических (парных) материнских и отцовс­ких хромосом.
^ 6 ЗАКОНОМЕРНОСТИ НАСЛЕДОВАНИЯ ПРИЗНАКОВ ПРИ

МОНОГИБРИДНОМ СКРЕЩИВАНИИ
Цель занятий: изучить основные закономерности наследования призна­ков у гибридов первого (F1) и второго (F2) поколений при моногибридном скре­щивании.

Задачи: дать определение моногибридному скрещиванию; знать правила записи скрещиваний при генетическом анализе и его суть; изучить законы (1-й и 2-й) Г. Менделя и уметь определять теоретически ожидаемый характер рас­щепления признаков у гибридов; ознакомиться с другими видами скрещиваний.

Материалы и оборудование: плакат-схема расщепления признаков при моногибридном скрещивании, таблица распределения гомологичных хромосом при моногибридном скрещивании, лите­ратура.
^ 6.1 Моногибридное скрещивание и генетиче­ский

(гибридологический) метод
Ход работы:

а) Студенты дают определение моногибридному скрещиванию и описы­вают правила записи скрещиваний при генетическом анализе.

Скрещивание особей, имеющих различие по одной паре признаков, назы­вается моногибридным скрещиванием. Селекционеру необходимо прогнозиро­вать получение признаков у гибридного потомства в первом и последующих по­колениях, поэтому надо знать закономерности наследования их по потомству.

При скрещивании растений и генетическом анализе гибридных по­томств приняты следующие правила записи: родительские особи обозначаются латинской буквой P (от латинского Parents – родители), женский пол – знаком , мужской -, скрещиваниех, гибридное поколение буквой F (от ла­тинского Filiflus – сыновний) с соответствующими цифровыми индексами (F1 – первое, F2 –второе, F3 – третье поколение и т.д.).

б) Студенты дают определения понятиям аллель, генотип, фенотип, гены доми­нантные и рецессивные (их формулы), организмы гомо-и гетерозиготные (их формулы) и изучают суть метода генетического (гибридологического) ана­лиза закономерностей.

За развитие каждого признака отвечает определённый ген, который су­ществует в нескольких различных формах, называемых аллелями. Аллели за­ни­мают одинаковое положение в хромосомах данной пары и участвуют в одних и тех же процессах, но различаются своими действиями.

Гены, которые несёт организм, составляют его генотип. Генотипы можно записывать в виде формул, если обозначать гены буквами.

Признак одного из родителей, который проявляется у гибридов пер­вого поколения, называется доминантным (dominantis – господствующий, подав­ляющий), а признак не проявляющийся – рецессивным (от латинского recessiyis – отсутствующий, подавляемый). Подавление у гибридных организ­мов одних признаков другими получило название доминирования. Доми­нантный аллель принято обозначать (А), а рецессивный - (а).

В соответствие с наличием у гибридов доминантных и рецессивных приз­наков стали различать растения гомозиготные, содержащие два доми­нантных (АА) (от греческого homos – одинаковый и зигота) или два рецессив­ных (аа) признака; а организмы, содержащие разные гены данной аллельной пары (Аа) называют гетерозиготными (от греческого слова qeteros - различ­ный).

Генотип характеризуется наличием определённых генов в организме, а внешнее проявление признаков внешней среды, есть фенотип.

Генетический (гибридологический) метод анализа закономерностей в изучении наследственности впервые применён Г.Менделем (1865 г.). Суть этого метода состоит в количественном учёте гибридных растений с применением ин­дивидуального анализа признаков в потомстве от каждого материнского расте­ния в ряду поколений.

На примере скрещивания исходных родительских пар гороха с красными и белыми цветками было получено потомство, которое в F1 имело только крас­ные цветки. Второе гибридное поколение (F2), полученное из семян первого, не было сходно между собой, а имело как красные, так и белые цветки, т.е.
Родительские формы (P) ♀ АА х ♂ аа

красноцветковые белоцветковые

Гаметы А а

Первое поколение (F1) Аа

красноцветковые

Гаметы А, а аа

Второе поколение (F2) АА Аа Аа аа

красноцветковые белоцветковые
Многолетние опыты показали, что гомозиготные особи дают потомство однородное, а гетерозиготные – разнородное, причем расщепление гетерози­готных особей происходит в определенном количественном соотношении.
^ 6.2 Законы Г. Менделя
в) Студенты изучают законы Г.Менделя на основании приведенных дан­ных, которые показывают, что гибриды F1 в соответствии с правилом едино­образия все красноцветковые, но они образуют и яйцеклктки и спермии двух типов А и а.

При оплодотворении на основе равновероятного сочетания двух типов га­мет получается три типа зигот: АА, Аа и аа. Красная окраска цветков доминирует над белой, поэтому в F2 происходит расщепление в отношении 3 красноцвет­ковых: 1 белоцветковое растение. Белоцветковые растения в F2 при даль­ней­шем размножении будут давать только белоцветковое потомство. Все они ока­зывают­ся одинаковыми по фенотипу и по своей структуре (генотипу). Во время мейоза у гибридного растения F1 материнские хромосомы, несущие доминант­ный ген, и отцовские хромосомы, несущие рецессивный ген, расходятся в дочер­ние клетки независимо друг от друга, и поэтому при случайном соединении га­мет во время оплодотворения образуется три типа зигот. Половина из них будет гибридной, ¼ воспроизведёт материнский тип и ¼ - отцовский. Красноцветковые растения F2 одинаковые по фенотипу, но различные по генотипу: 1/3 их имеет два одинако­вых доминантных гена (АА), 2/3 – по одному доминантному и рецес­сивному гену (Аа).

Гомозиготные особи (АА, аа) при размножении не дают расщепление в последующих поколениях, гетерозиготные формы (Аа) продолжают расщеплять­ся.

На основании вышеизложенного студенты зарисовывают порядок размно­жения гомо- и гетерозиготных форм в соответ­ствии с рисунком 9.
Р Р



♀ ♂

F1









F2





Рисунок 9 – Размножение гомозиготных и гетерози­готных форм

при моногибридном скрещивании
Из данной схемы видно, что при полном доминировании число классов гибридных организмов F2 по фенотипу и генотипу не совпадает т.к. при мо­ногибридном скрещивании по фенотипу выделяется два класса: красноцветко­вые и белоцветковые особи, а по генотипу – три класса в отношении 1 : 2 : 1 (особи с генетической структурой АА, Аа, аа).

Зная порядок размножения особей, студенты описывают поведение гомо­логичных хромосом при моногибридном скрещивании в соответ­ствии с табли­цей 5.

Таблица 5 Поведение пары гомологичных хромосом при моногибридном

скрещивании




Гаметы



А



а







а



а




А

F2

а

АА
аА

аа
аа

А

F1

А

аа
аа

Аа
Аа


Из таблицы видно, что генотип в F2 имеет ¼ часть особей гомозиготных с доминантным признаком и ½ (2/4) гетерозиготных особей, имеющих в генах и доминантный и рецессивный признаки.

Установленные Г. Менделем закономерности позволили сформировать два первых его закона:

Первый закон – закон доминирования или единообразия гибридов первого поколения.

Второй закон – закон определённого количественного расщепления гибридов второго поколения. Количественное расщепление по фенотипу при моногибридном скрещивании в F2 3 : 1, а по генотипу 1 : 2 : 1.
^ 6.3 Анализирующее, возвратное и насыщающее скрещивания
г) Чтобы понять сущность расщепления, студенты изучают наследование признаков у вышеперечисленных видов скрещиваний.

Для этого Г. Менделем скрещены растения гибридного поколения с рецессивной гомозиготой по этому же гену исходной родительской формой. Такие скрещивания называют анализирующими.

Например, при скрещивании двух красноцветковых растений гороха, име­ющих генотипы АА и Аа, с белоцветковым растением аа получаем различные результаты.

Скрещивание АА х аа даёт только красноцветковое потомство (получа­ется один тип зигот), скрещивание Аа х аа даёт половину красноцветковых и половину белоцветковых растений (получается 2 типа зигот Аа и аа). Таким об­разом, в анализирующих скрещиваниях мы записали генотипы анализируемых особей F2. Фактически анализ генотипов ведётся на основе характера потомст­ва: если все особи, полученные от анализирующего скрещивания, красноцвет­ковые, то анализируемый генотип имеет структуру АА; если половина растений красноцветковые и половина белоцветковые, то в этом случае был генотип Аа.

Скрещивания между гибридной особью и одной из родительских форм называется возвратным, или насыщающим (беккроссами). Например, если гибрид Аа получен от скрещивания АА х аа, то скрещивание типа Аа х АА или Аа х аа будут возвратными. Такие скрещивания применяют, когда хотят усилить в гибриде проявление признаков какой – либо родительской формы.

Особенно широко используют насыщающие скрещивания в современной селекции при выведении сортов, устойчивых к болезни, создании стерильных аналогов и восстановителей фертильности. В подавляющем большинстве слу­ча­ев результаты могут быть предсказаны заранее и повторно воспроизведены.

Законы Г. Менделя позволяют прогнозировать результаты скрещивания у гибридов в F1 и F2 и определять теоретически ожидаемый характер расщепле­ния признаков у гибридов.
^ 7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРА НАСЛЕДОВАНИЯ ПРИЗНАКОВ

У ПОТОМСТВА ПРИ МОНОГИБРИДНОМ СКРЕЩИВАНИИ

1   2   3   4   5   6

Похожие:

З. Г. Малышева генетик а практикум для студентов специальностей 250201 \"Лесное хозяйство\", 250203 \"Садово-парковое и ландшафтное строительство\" Новочеркасск 2008 iconКругляк, В. В. Садово-парковое искусство [Текст]: методические указания...
Кругляк, В. В. Садово-парковое искусство [Текст]: методические указания для выполнения курсовой работы по специальности 250203 –...

З. Г. Малышева генетик а практикум для студентов специальностей 250201 \"Лесное хозяйство\", 250203 \"Садово-парковое и ландшафтное строительство\" Новочеркасск 2008 iconМетодические указания к лабораторным занятиям «Минералы почвообразующих горных пород и почв»
«Ландшафтная архитектура» специальностей 250700 – Лесное хозяйство и Садово-парковое

З. Г. Малышева генетик а практикум для студентов специальностей 250201 \"Лесное хозяйство\", 250203 \"Садово-парковое и ландшафтное строительство\" Новочеркасск 2008 iconПрограмма второй производственной практики для студентов специальности...
Программа предназначена для практической подготовки студентов IV курса специальности 250201. 65 «Лесное хозяйство». Приведены цели...

З. Г. Малышева генетик а практикум для студентов специальностей 250201 \"Лесное хозяйство\", 250203 \"Садово-парковое и ландшафтное строительство\" Новочеркасск 2008 iconМетодические указания к учебной практике по почвоведению для студентов...
Практике по почвоведению для студентов лесохозяйственного факультета очного образования направлении подготовки бакалавров: «Ландшафтная...

З. Г. Малышева генетик а практикум для студентов специальностей 250201 \"Лесное хозяйство\", 250203 \"Садово-парковое и ландшафтное строительство\" Новочеркасск 2008 iconВ. Лесное и садово-парковое строительство
Требования законодательных, нормативных и правовых документов в области защиты населения и территорий от чс техногенного и природного...

З. Г. Малышева генетик а практикум для студентов специальностей 250201 \"Лесное хозяйство\", 250203 \"Садово-парковое и ландшафтное строительство\" Новочеркасск 2008 iconУчебно-методическое пособие к выполнению расчетно-графической работы...
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

З. Г. Малышева генетик а практикум для студентов специальностей 250201 \"Лесное хозяйство\", 250203 \"Садово-парковое и ландшафтное строительство\" Новочеркасск 2008 iconМетодическое пособие для студентов очного обучения направлении подготовки...
«Лесное хозяйство и ландшафтное строительство»/ Брян гос инженер технол акад.; сост.: З. Н. Маркина, В. И. Шошин, Л. А. Соколов,...

З. Г. Малышева генетик а практикум для студентов специальностей 250201 \"Лесное хозяйство\", 250203 \"Садово-парковое и ландшафтное строительство\" Новочеркасск 2008 iconУчебно-методическое пособие по дисциплине «Почвоведение»
«Почвоведение» для студентов лесохозяйственного факультета по направлению 656200 «Лесное хозяйство и ландшафтное строительство» /Брянск...

З. Г. Малышева генетик а практикум для студентов специальностей 250201 \"Лесное хозяйство\", 250203 \"Садово-парковое и ландшафтное строительство\" Новочеркасск 2008 iconДокладчик, тема доклада
Е. В. Голосова Садово-парковое искусство Китая и его влияние на ландшафтное искусство Японии и Англии

З. Г. Малышева генетик а практикум для студентов специальностей 250201 \"Лесное хозяйство\", 250203 \"Садово-парковое и ландшафтное строительство\" Новочеркасск 2008 iconМетодические указания к выполнению практических занятий для студентов...
Шошин, В. И., Прутской, А. В. Гидротехнические мелиорации (Часть III. Орошение и водоснабжение): методические указания к выполнению...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов