ГДЗ: Параграф § 38 / Биология 9 класс Часть 2

Генетика изучает два основных свойства организмов: наследственность и изменчивость.

Гибридизация — это процесс скрещивания организмов, отличающихся генетически. Гибридами называют потомство, полученное в результате такого скрещивания.

Чистыми линиями называют группы организмов, которые при самоопылении или скрещивании с особями того же сорта, не дают расщепления по исследуемому признаку, то есть их потомство единообразно.

Гибридологический метод основан на скрещивании организмов, отличающихся друг от друга по одной или нескольким парам альтернативных признаков, и дальнейшем анализе потомства.

Моногибридное скрещивание – это скрещивание организмов, которые отличаются друг от друга только по одной паре альтернативных признаков.

• Закон единообразия гибридов первого поколения (Первый закон): При скрещивании чистых линий, отличающихся по одной паре альтернативных признаков, все гибриды (\( F_{1} \)) будут единообразными.
• Закон расщепления (Второй закон): При скрещивании гибридов первого поколения (\( F_{1} \)) между собой, во втором поколении (\( F_{2} \)) наблюдается расщепление признаков в соотношении \( 3:1 \) по фенотипу.

Закон расщепления заключается в том, что при скрещивании гибридов первого поколения (\( F_{1} \)) во втором поколении (\( F_{2} \)) происходит разделение особей по признакам, причем доминантный признак проявляется у \( 3/4 \) потомков, а рецессивный – у \( 1/4 \) потомков, что соответствует соотношению \( 3:1 \).

Закон единообразия гибридов первого поколения (\( F_{1} \)) наблюдается только при скрещивании чистых линий (гомозиготных организмов), потому что у каждого родителя образуется только один тип гамет. При их слиянии образуются гибриды, одинаковые по генотипу и фенотипу. В последующих поколениях (\( F_{2} \)), когда скрещиваются сами гибриды, происходит расщепление, так как они формируют разные типы гамет.

Рецессивные признаки не проявлялись в первом поколении (\( F_{1} \)), так как были подавлены доминантными, но сохранились в скрытом состоянии. Гибриды (\( F_{1} \)) передают потомству оба наследственных фактора (доминантный и рецессивный). Во втором поколении (\( F_{2} \)) при случайном объединении двух рецессивных факторов (например, \( aa \)) происходит проявление рецессивного признака, так как доминантный фактор отсутствует.

Потомки, не похожие на родителей, могут рождаться по нескольким причинам:

• Комбинативная изменчивость: В результате полового размножения происходит новая комбинация генов, полученных от обоих родителей, что может приводить к новому фенотипу, отсутствующему у родителей.
• Проявление рецессивного признака: Если оба родителя являются гетерозиготами по какому-либо признаку (например, \( Aa \)), они оба проявляют доминантный признак. Однако их потомство может унаследовать рецессивный признак (\( aa \)), который не был выражен ни у одного из родителей.

Это классический пример моногибридного скрещивания, демонстрирующий законы Менделя:

• Красный цвет является доминантным (\( A \)), а белый цвет – рецессивным (\( a \)).
• Исходные родительские растения были чистыми линиями: одно – с доминантным признаком (красным цветом, \( AA \)), другое – с рецессивным (белым цветом, \( aa \)).
• В первом поколении (\( F_{1} \)) все потомки имели генотип \( Aa \) и фенотип красных цветков (проявление закона единообразия).
• Во втором поколении (\( F_{2} \)) при скрещивании \( F_{1} \times F_{1} \) (\( Aa \times Aa \)) произошло расщепление. Появились растения с белыми цветками (рецессивный признак, \( aa \)), что составляет \( 1/4 \) от всего потомства (\( F_{2} \)), в соответствии с законом расщепления в соотношении \( 3 \) красных (\( AA, Aa \)) : \( 1 \) белый (\( aa \)).

Самым простым способом является проведение моногибридного скрещивания между двумя чистыми линиями, отличающимися по данным альтернативным признакам. Тот признак, который проявится у всех гибридов первого поколения (\( F_{1} \)), будет доминантным, а тот, который «исчезнет» (подавится), будет рецессивным (согласно закону единообразия гибридов первого поколения).

Мендель выбрал горох по нескольким причинам:

• Горох является самоопыляющимся растением, что позволяет легко получать чистые линии.
• Имеет короткий жизненный цикл, что позволяет получать много поколений за короткое время.
• Имеет многочисленное потомство, что позволяет проводить статистический анализ.
• Обладает набором легко различимых альтернативных признаков (например, окраска и форма семян).
• Легко поддается искусственному скрещиванию (гибридизации).

Мендель использовал следующие методы:

• Гибридологический метод: Скрещивание чистых линий, отличающихся по одной или нескольким парам альтернативных признаков.
• Математический (статистический) метод: Точный количественный учет потомства и статистическая обработка результатов (анализ соотношений расщепления).
• Метод чистых линий: Предварительный отбор организмов, дающих единообразное потомство по исследуемому признаку.

• Голубые глаза – Карие глаза.
• Светлые волосы – Темные волосы.
• Курчавые волосы – Прямые волосы.
• Нормальный слух – Врожденная глухота.
• Праворукость (правша) – Леворукость (левша).
• Кровь резус-положительная – Кровь резус-отрицательная.