2. Материалы для проведения лабораторных работ

Тема 1. Заслуги г. Менделя. Моногибридное скрещивание. 1,2 законы. Анализирующее скрещивание. Неполное доминирование

Тематическое планирование:

Г.Мендель – основатель генетики как науки. Особенности моногенного наследования. Практическое значение гибридологического, анализирующего скрещивания. Гомологичные хромосомы. Аллельные гены. Типы взаимодействия аллельных генов. Решение задач.

Задачи:

1. Познакомить с историей возникновения генетики как науки, заслугами г.Менделя, его гибридологическим методом исследования, с основными генетическими понятиями и терминами.

2. Сформировать понятие о моногибридном скрещивании организмов, раскрыть сущность 1 и 2-го законов Менделя. Используя знания об основных понятиях генетики объяснить законы, открытые Менделем.

3. Сформулировать понятие «анализирующее скрещивание», познакомить с сущностью и причинами неполного доминирования при моногенном наследовании.

4. Закрепить умение записи схемы скрещивания растений или животных.

5. Предвидеть возможные результаты скрещивания организмов.

Г. Мендель – основатель генетики как науки, был высоко образованным человеком. В одном из писем к своему другу-ботанику он писал, что перечитал всё, что было написано до него по вопросам наследственности. В то время два ученых – Огюстон Сажрэ и Шарль Ноден были на один шаг от открытия законов наследственности, но этот шаг сделал Мендель.

Не все знают, что задолго до опытов с горохом, в своей монастырской келье Мендель скрещивал мышей с разной окраской шерсти. Результаты наталкивали его на определенные выводы, но опубликовывать их он не мог, так как церковь могла счесть это занятие греховным.

Во времена Менделя было модно собирать гербарии. Много путешествуя, Мендель не просто выискивал редкие и измененные растения, он их выкапывал, привозил в свой монастырь и высаживал в маленьком садике, наблюдая, как они растут, как передают потомству свои видовые и индивидуальные признаки. Постепенно он пришел к выводу о том, что разгадать механизмы наследственности будет легче, если сконцентрировать своё внимание не на целом растении, а лишь на отдельно взятом признаке.

I. Мендель сконцентрировал внимание не на растении в целом, а стал изучать наследование отдельно взятых признаков:

1. окраску цветка;

2. цвет горошины;

3. форму горошины;

4. длину стебля;

5. расположение цветка на стебле;

6. цвет стручка боба;

7. форму стручка боба.

II. Имея в наличии семена разных сортов гороха, Мендель впервые обратил внимание на то, что признак может иметь несколько противоположных (альтернативных) состояний:

цветок белый - цветок красный,

горошина желтая – зеленая,

горошина гладкая – морщинистая,

стручок вздутый – стручок сжатый.

III. Выбрав конкретный признак, Мендель осуществлял проверку четкого наследования данного признака в течение 2-3 поколений. Другими словами, он выбирал чистые линии, которые отличаются от дикого вида постоянством наследования определенного признака (в потомстве расщепления не бывает).

IV. Тщательно продумав постановку опытов, Мендель придумал совершенно новые, для тех лет, методы скрещивания. Сущность основного – гибридологического метода заключалась в следующем:

1 этап – система брачных партнеров по противоположным (альтернативным) признакам, с предварительной проверкой на чистосортность и чистопородность.

2 этап – скрещивание родительских особей (горох размножается самоопылением, однако, у него довольно просто произвести перекрестное опыление, чем и занимался Мендель: раскрывал бутон цветка, удалял тычинки с еще не созревшей пыльцой, чтобы затем кисточкой опылить цветок пыльцой другого растения).

3 этап – получение потомства первого поколения и анализ наследования признака.

Потомки чистых линий в те времена назывались полукровками (половинчатыми), но в опытах Менделя потомство первого поколения всегда получалось однотипным (единообразным), причем, наследовался признак только одного родителя. Этот признак Мендель назвал господствующим или доминантным.

• Растение с желтыми х Растение с зелеными

горошинами горошинами

Потомство 1-го поколения – с желтыми горошинами (единообразное)

• Красно цветковое растение х Белоцветковое растение

Потомство 1-го поколения – красноцветковое, единообразное.

4 этап – получение потомства второго поколения путем скрещивания потомков первого поколения (или самоопыления в случаи с горохом).

При скрещивании однотипных форм во втором поколении по непонятной причине происходило расщепление (красно-цветковые и бело-цветковые растения с желтыми горошинами и зелеными горошинами). Признак, который, наряду с доминантными, появлялся во втором поколении, Мендель назвал рецессивным (отступление).

V. Анализируя результаты гибридологического метода, Мендель отметил, что хотя в первом поколении внешне проявляется только доминантный признак, рецессивный при этом не исчезает, т.к. он обнаруживает себя во втором поколении. Следовательно: наследуются не сами признаки, как таковые, а некие наследственные факторы (или задатки), определяющие те или иные признаки.

Наследственные факторы могут быть двух типов: доминантные и рецессивные. «Полукровка» как раз и сочетает в себе и доминантный и рецессивный задатки, тогда как чистые линии – либо два доминантных задатка, либо два рецессивных.

VI. Мендель сам придумал систему буквенного обозначения схемы гибридологического скрещивания: