Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ответы на билеты.docx
Скачиваний:
143
Добавлен:
26.02.2016
Размер:
278.56 Кб
Скачать

23.Закономерности наследования признаков и принципы наследственности. Наследование при моно- и полигибридном скрещивании.

Г. Мендель и его исследования. Как известно, основные закономерности наследственности установил выдающийся чешский ученый Грегор Мендель. Успеха его работы способствовал удачный выбор объекта исследований-гороха посевного. Известно много сортов этого культурного растения, которые отличаются различными состояниями определенных наследственных признаков (окраской семян, цветков, длиной стебля, поверхностью семян и т.д.). Ее жизненный цикл короткий, что позволяет проследить передачу наследственной информации потомкам на протяжении многих поколений. Горох посевной - самозапильна растение, поэтому потомки каждой особи являются чистыми линиями, поскольку исключается неконтролируемое перекрестное опыление. Чистые линии-это генотипически однородны потомки одной особи, гомозиготные по большинству генов и получены в результате самооплодотворение.

Гомозиготной (от греч. Гомос - равный, одинаковый и зиготос - соединенный вместе) называют диплоидные или полиплоидная клетку (особь), гомологичные хромосомы которой несут одинаковые аллели определенного гена.

Вместе горох можно искусственно перекрестно опылить, что делает возможным гибридизацию. Скрещивая (гибридизуючы) чистые линии между собой, Г. Мендель доставал гибридные (гетерозиготные) формы.

Гетерозиготной (от греч. Гетерос - другой) называют диплоидные или полиплоидная клетку (особь), гомологичные хромосомы которой содержат различные аллели определенного гена.

Таким образом, Г. Мендель применил гибридологический метод исследований. В отличие от своих предшественников он четко определял условия эксперимента: среди разнообразных наследственных признаков выделял одну (моногибридное скрещивание), две (Дигибридное) или большее количество (полигибридном) и прослеживал проявление различных состояний этих признаков в фенотипах нескольких последовательных поколений. Результаты исследований были обработаны математически, что позволило установить закономерности передачи наследственных признаков в ряду поколений при половом размножении (его предшественники пытались проследить наследование всех признаков организмов, поэтому им не удалось выявить его закономерности).

Закон единообразия гибридов первого поколения (закон доминирования)- При скрещивании двух гомозиготных организмов, относящихся к разным чистым линиям и отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, всё первое поколение гибридов (F1) окажется единообразным и будет нести признак одного из родителей . Свои исследования Г. Мендель начал с моногибридного скрещивания: он скрестил две чистые линии гороха, которые давали семена желтого и зеленого цветов (родительские особи условно обозначаются латинской буквой Р - от лат. Парентес - родители). Семена растений, полученных от такого скрещивания (гибриды первого поколения - F1 - от лат. Филиалов - сыновья) оказалось однообразным - желтого цвета. Поэтому в фенотипе гибридов первого поколения проявился лишь один из двух состояний признака - доминантный, что и дало название обнаруженной закономерности.

Закон расщепления признаков - При скрещивании двух гетерозиготных потомков первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление в определенном числовом отношении: по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1.. В дальнейшем Г. Мендель скрещивал гибриды первого поколения. Их потомки (гибриды второго поколения - F2) дали частности 8 023 семени, из которых 6 022 имели желтый цвет, а 2 001 - зеленый. Итак, среди семян гибридов второго поколения снова появились семена зеленого цвета (рецессивный состояние признака), которые составляли примерно 1 / 4 общего количества семян, тогда как доля семян желтого цвета (доминантный состояние признака) была около 3 / 4.

Мендель провел подобные опыты и по изучению наследования различных состояний других признаков и везде получил сходные результаты: среди гибридов второго поколения появлялись особи с рецессивным состоянием признаки и их количество составляло приблизительно 1 / 4 от общего. В результате скрещивания растений гороха, которые давали семена с гладкой и морщинистой поверхностями, все гибриды первого поколения имели только гладкое семян, а другой - давали 3 / 4 семян (5474) с гладкой, а 1 / 4 (1850) - с морщинистой поверхностями.

Эта закономерность получила название закона расщепления: при скрещивании гибридов первого поколения между собой среди их потомков наблюдается явление расщепления состояний признаков: в фенотипе четверти гибридов второго поколения проявляется рецессивный, а три четверти - доминантный состояние признака.

Расщепление - явление проявления обоих состояний признака (рецессивного и доминантного) во втором поколении гибридов, обусловленное различием аллельных генов, которые их определяют. Г. Мендель продолжал гибридизацию с последующими поколениями. Он обратил внимание на то, что из зеленого семян вырастали растения, которые давали семена только зеленого цвета, тогда как в одних потомков, что вырастали из желтых семян, образовывалось семена только желтого цвета, а в других - как желтого, так и зеленого. Так Г. Мендель обнаружил, что семена с доминантным состоянием признака (желтый цвет) подобное по фенотипу, но может различаться по наследственными свойствами (генотипом). Вместо семян, имеющий рецессивный состояние признака (зеленый цвет), подобное как по фенотипу, так и по генотипу. Итак, все семена, рецессивное по фенотипу, было гомозиготные (мало две одинаковые аллели гена окраска семян), тогда как среди семян с доминантным фенотипом случались как гомозиготные, так и гетерозиготные (имели два разных аллеля этого гена) семени.

Закон независимого комбинирования состояний признаков - При скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум (и более) парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях (как и при моногибридном скрещивании).(Первое поколение после скрещивания обладало доминантным фенотипом по всем признакам. Во втором поколении наблюдалось расщепление фенотипов по формуле 9:3:3:1). В дальнейших опытах Г. Мендель усложнил условия их проведения - использовал растения, которые отличались различными состояниями двух (Дигибридное скрещивание) или большего числа (полигибридном схреицування) наследственных признаков. Он скрестил между собой чистые линии гороха посевного, особи которых соответственно имели гладкое желтое и морщинистое зеленое семян (рис. 74). Гибриды первого поколения (F1) образовывали только желтое гладкое семян (доминантные состояния признаков), т.е. проявился закон единообразия гибридов первого поколения.

Среди семян гибридов второго поколения (F2) оказались четыре фенотипные группы в соотношениях: девять частей семян мало желтый цвет и гладкую поверхность (315 семян), три части-желтый цвет и морщинистую поверхность (101 семечко), еще три части - зеленый цвет и гладкую поверхность (108 семян), одна часть - зеленый цвет и морщинистую поверхность (32 семечка). Следовательно, количество фенотипных групп семян, которые образовывали гибриды второго поколения, вдвое превышала их количество в исходных родительских форм. Кроме семян, имевших комбинации состояний признаков, присущих битькивським особям (желтый цвет - гладкая поверхность и зеленый цвет - морщинистая поверхность), появились еще две группы с новыми комбинациями (желтый цвет - морщинистая поверхность и зеленый цвет - гладкая поверхность). Г. Мендель проследил наследование различных состояний каждого признака отдельно и пришел к выводу, что расщепление по каждому признаку происходит независимо от других. Так, подсчитав гибриды второго поколения по признаку цвета семян, получим следующее соотношение: 12 частей семян будет желтой, а 4 - зеленого цвета, то есть расщепление, как и при моногибридном скрещивании, составит 3:1. Такая же картина будет наблюдаться в случае расщепление по признаку структуры поверхности семян: 12 частей семян иметь гладкую поверхность и 4 - морщинистую, т.е. соотношение между ними составляет 3:1.

На основании полученных результатов Г. Мендель сформулировал закон независимого комбинирования состояний признаков: при ди-или поли-гибридном скрещивании расщепление состояний каждого признака у потомков происходит независимо от других.

Итак, Дигибридное скрещивание - где по сути два моногибридных, которые бы накладываются друг на второе, тригибридне - три моногибридных и т.п.

Расщепление по фенотипу среди гибридов второго поколения, при условии, что один из аллельных генов полностью доминирует над другим, можно описать формулой (3:1) n, где (3:1) - соотношение расщепления по каждому признаку, an - число признаков (например , в случае дигибридном скрещивания п = 2, тригибридного п = 3 и т.д.).

ВЫВОДЫ

Г. Мендель установил основные закономерности наследственности. Если скрещивать особей, гомозиготных соответствии с доминантной и рецессивной аллелями, в первом поколении гибридов все потомки будут доминантными по фенотипу (закон единообразия гибридов первого поколения).

Среди гибридов второго поколения три четверти особей в фенотипе имеют доминантный состояние признака, а одна четверть - рецессивный (закон расщепления).

Во время скрещивания особей, различающихся по двумя или признаков, расщепление по каждой из них происходит независимо от других (закон независимого распределения или комбинирования состояний признаков).

Закономерности наследования. Моногибридное скрещивание

Г.Мендель, которому удалось установить закономерности независимого наследования признаков, исспользовал в своей работе гибридологический метод. Предшественники Менделя скрещивали организмы, различающиеся по многим признакам, поэтому результаты работы было трудно проанализировать и объяснить. Мендель взял для исследований сорта гороха, которые различались между собой по одному признаку, например только по окраске или по форме семян Скрещивание особей, различающихся по одному признаку, называют моногибридным. Мендель вел строгий количественный учет признаков в каждом поколении. Это позволило ему четко проследить, как данный признак проявляется у потомства.

*Мендель скрестил 22 различных сорта гороха и проделал 287 опытов с 10 000 растений.

Для эксперимента Мендель взял два сорта гороха, отличающихся по одному признаку: у одного семена были желтыми, а у другого – зелеными (у гороха желтая окраска семян доминирует над зеленой). Горох – растение самоопыляющееся, поэтому при оплодотворении в потомстве не объединяются гены двух родителей. Мендель искусственно перенес пыльцу с одного растения на другое, то есть провел перекрестное опыление. Полученные от скрещивания семена он высевал. Оказалось, что в первом гибридном поколении образовывались только желтые семена. Так Менделем был открыт первый закон наследования признаков, получивший название правила доминирования или единообразия гибридов первого поколения. Суть его заключается в том, что при скрещивании двух гомозиготных организмов, отличающихся по одной паре признаков, которые определяют аллели одного гена (окраска семян), первое поколение гибридов (F1 оказывается единообразным и похожим только на одного из родителей (доминантного).

В дальнейшем Мендель вырастил из семян первого гибридного поколения растения, провел их самоопыление и получил семена. Он их высеял и вырастил новые растения. Так Мендель получил растения второго поколения (F2). Он обнаружил, что окраска семян у растений второго поколения различалась. Примерно 3/4 растений имели желтые семена и 1/4 – зеленые, то есть во втором поколении произошло расщепление признаков в соотношении 3:1. На основе этого опыта был сф 1000 ормулирован закон расщепления: гибриды первого поколения при дальнейшем размножении расщепляются, и во втором поколении снова появляются особи с рецессивными признаками, составляющие примерно четвертую часть от всего числа потомков. Каким же образом современная наука объясняет эти законы?

Как вы уже знаете, каждая клетка организма содержит диплоидный набор хромосом, а в гомологичных хромосомах расположены аллельные гены. Представим для удобства, что у растения гороха в клетках всего одна пара гомологичных хромосом, а в хромосомах находятся аллельные гены, определяющие окраску семян.

Обозначим доминантный ген, обусловливающий желтую окраску семян, буквой А, а рецессивный ген (зеленая окраска) – а. Поскольку родительские формы в опытах Менделя были гомозиготными, их генотипы будут такими. АА – растение с желтыми семенами, аа – растение с зелеными семенами. При мейозе хромосомы расходятся и в каждую гамету попадает по одному гену из аллельной пары. Так образуются генетически «чистые» гаметы: одни из них несут только ген А, а другие – только ген а. В результате оплодотворения гибрид первого поколения получает одну материнскую и одну отцовскую хромосомы, восстанавливается их диплоидный набор и в зиготе оказываются гены Аа. Генотип гибридов первого поколения (F1) будет Аа, а организм – гетерозиготным. По фенотипу все растения будут одинаковыми – иметь желтые семена, так как ген желтой окраски доминирует над геном зеленой окраски.

*Чтобы представить все возможные варианты сочетания гамет, составляется решетка Пеннета, в которой мужские гаметы записываются в вертикальном столбце, а женские – в горизонтальной строчке. В местах пересечения записываются возможные сочетания генов в зиготах – их генотипы.

У гибрида первого поколения с генотипом Аа при мейозе образуются два типа гамет: половина с геном A, а другая – с геном а. При самоопылении гибридов первого поколения образуются следующие генотипы: АА, Аа, аа. Следовательно, во втором поколении произойдет расщепление по фенотипу в отношении 3:1, а по генотипу – 1:2:1.

24.Функциональное зонирование участка

Деление участка на функциональные зонысовершенно необходимо при планировании вашего сада. К основным функциональным зонам относятся: въездная зона, спортивная зона, зона сада, огорода, зона отдыха, детская площадка, хозяйственная зона и другие. Функциональное зонирование – это разделение участка на отдельные части, несущие определенную функциональную нагрузку, а также осуществление взаимосвязи этих зон между собой. Следует выбирать вид и количество функциональных зон в зависимости от того, как вы собираетесь использовать свой сад: для отдыха, приема гостей, спорта, выращивания фруктов и овощей, игры детей на воздухе и т.д. Иногда эти зоны могут перекрываться, плавно перетекать из одной в другую или зрительно разделяться посадками, цветниками, дорожками, газонами, перголами. Дорожки и тропинки должны не «резать» сад на куски, а связывать его композицию в одно целое. Их делают прямыми, извилистыми, разной ширины, из разнообразных материалов. Рассмотрим основные функциональные зоны в саду – их размещение и необходимые элементы.Въездная, или вестибюльная, зона Это лицо вашего участка. Ее основные признаки – парадность и удобство. Если у сада имеется ограждение, то желательно, чтобы в этой зоне забор был прозрачным. В нем обычно предусматривают калитку для входа и ворота для въезда машин. В последнем случае необходима организация мощеной площадки, крытой или закрытой стоянки для автомобилей, иногда там же размещают гараж. От калитки к дому должна вести достаточно широкая дорожка (1-1,5м) с твердым мощением (кирпич, плитка, натуральный камень). Иногда за пределами забора со стороны улицы высаживают невысокую (1-1,2м) стриженую живую изгородь из местных кустарников (боярышник, пузыреплодник, барбарис, туя). Парадная зона должна обязательно быть украшена растениями. Если места совсем нет, тогда используют контейнерное озеленение вдоль дорожки или на ступенях крыльца. В контейнеры можно высаживать комнатные растения (пеларгония, фуксия), разнообразные однолетники, декоративные многолетники (бегонии,георгины), а также карликовые вечнозеленые кустарники (самшит, ель коническая,туи). Возможно использование подвесных кашпо, часто декорируются подоконники со стороны фасада. Если позволяет место, организуется палисадник с парадным цветником. Здесь уместныдекоративнолистные(краснолистные и желтолистные формы барбариса) и декоративноцветущие кустарники (розы, магонии, форзиции), невысокие хвойные с разной формой кроны и окраской хвои. Подойдут пышноцветущие однолетники и многолетники.Зона отдыха, или репрезентативная зона В нее входят такие объекты, как терраса, беседка, патио (внутренний дворик), барбекю (мангальная площадка), обеденное место на воздухе, скамьи, водоем, альпийская горка, цветники,миксбордерыиз кустарников, газон и др. Обычно это территория, тесно связанная с домом, на которой семья отдыхает, проводит досуг, обедает, принимает гостей. Поэтому здесь важно удобство: эту зону размещают за домом, вдали от входа, предусматривается использование защитных кулис от посторонних взглядов соседей в виде живых изгородей, пергол, трельяжей, увитых вьющимися растениями, деревьев. Хорошо, если есть второй выход из дома на террасу или во внутренний дворик, там размещают садовую мебель, барбекю. Второе требование к зоне отдыха – это наличие видовых точек на красивые объекты. Центр композиции обычно занимает газон, который по периметру можно украсить водоемом, альпинарием, цветником, беседкой, «семейным» деревом, миксбордером из хвойных или декоративных кустарников.Зона сад-огород Далеко не все хотят заниматься посадками плодовых деревьев и кустарников, уходом за ними, разбивкой овощных грядок. Но даже если сад выполняет чисто декоративную функцию, грядка с зеленью и пряными травами не помешает. Основное требование к этой зоне – хорошая освещенность, то есть южная ориентация. При этом высокие деревья высаживают с северной стороны участка. Зону сада-огорода размещают в стороне от зоны отдыха (традиционный сад), особенно если там находится теплица. Другой вариант этой зоны – декоративный, когда модульный огород выступает в роли ландшафтного объекта и может иметь самую разнообразную форму грядок, – тогда его располагают недалеко от дома. Дорожки между грядками обязательно делаются с твердым мощением. Кроме овощей в модульном огороде выращивают однолетники, декоративные многолетники. Плодовые деревья и кустарники тоже можно вписать в общую декоративную композицию, разместив их свободно. Они также способны украсить участок, многие имеют пышное цветение весной, красивую форму кроны, эффектные плоды и листья. Кроме того, возможно использование плодовых деревьев и кустарников в виде шпалер, кордонов, изгородей, штамбов (смородина, крыжовник), лианами можно украсить беседки, решетки, перголы. Хозяйственная зона Ее всегда изолируют от дома и зоны отдыха. Включает в себя сарай, баню, иногда гараж и теплицу, туалет, душ, место для компостной кучи. Желательно предусмотреть возможность заезда на автотранспорте. Часто хозяйственную зону располагают рядом с огородом. К ней обязательно должны вести дорожки с покрытием для удобства использования. Для декорирования построек применяют вьющиеся растения или отделяют хозяйственную зону решетками, увитыми клематисами, розами,виноградом, лимонником, актинидией.Детская игровая площадка Лучше расположить ее вблизи дома, чтобы хорошо было видно из окон и можно было наблюдать за детьми. Площадка должна хорошо освещаться солнцем, быть защищена от сквозняков, иметь теневую часть со скамейкой для отдыха, чтобы при необходимости ребенок мог спрятаться от жары. Бассейн должен быть только плескательным, то есть очень мелким. Покрытие делают мягким – лучше всего газон или песок. Материалы, из которых изготавливаются горки, качели, песочницы, лесенки и т.д., должны быть экологичными, теплыми и нетравматичными – дерево, пластик, а не металл. Можно украсить детскую площадку небольшими цветниками из однолетников, а также разместить поблизости грядки или контейнеры с ремонтантной земляникой. Когда отпадет необходимость в детской площадке, ее легко переоборудовать в любой другой ландшафтный объект – цветник, водоем, альпинарий.Спортивная зона Создание спортивной площадки зависит от пристрастий хозяев, а также определяется общими размерами участка. Если участок большой, то делают площадку для игры в большой теннис, баскетбол или мини-футбол. Если размеры сада не позволяют, то можно ограничиться качелями, столом для настольного тенниса, баскетбольной корзиной с маленькой площадкой, турником. Иногда устанавливают летний бассейн. Около него размещают шезлонги для загорания и столики. Для спортивной площадки важна ориентация сторон света – солнце не должно слепить глаза одному из играющих в парных играх (нельзя ориентировать площадку четко на юг). Не рекомендуется располагать спортзону, а также бассейн около дома. В качестве покрытия используют спортивный газон, выдерживающий вытаптывание, песок или специальное покрытие для корта. Около бассейна может быть твердое покрытие. Другие зоны Выше перечислены наиболее часто используемые зоны, но могут быть и другие. Например, санитарно-защитная зона в виде высокой формованной (стриженой) или неформованной живой изгороди. Также может быть организована зона отдыха для престарелых родителей, предусматривающая удобные кресла, навес или беседку. Страстные цветоводы охотно организуют зону декоративных растений, где разместят коллекции роз, ирисов, лилейников,пионов, гладиолусов,лилий. А для любителей природы подойдет экологическая зона – кусочек леса, луга, овраг или пруд, ручей, которую можно дополнить удобными дорожками из натуральных материалов (коры, хвои, гравия). Для удобства там размещают деревянные скамьи для отдыха.