Страница 1 из 12
Глава 6. Закономерности наследования признаков...................................................................................... 1 § 24. Гибридологический метод изучения наследственности. Первый и второй законы Менделя....... 2 § 25. Цитологические основы закономерностей наследования................................................................... 3 26. Дигибридное скрещивание. Третий закон Менделя............................................................................... 5 § 27.Хромосомная теория наследственности................................................................................................ 7 § 28. Генетика пола.......................................................................................................................................... 9 § 29. Генотип как целостная система............................................................................................................ 11 30. Цитоплазматическая наследственность..................................................................................................13 Глава 7. Изменчивость и ее закономерности ........................................................................................... 14 § 31.
Взаимодействие генотипа и внешней среды................................................................................... 14 § 32. Наследственная изменчивость............................................................................................................ 16 § 33. Генетика человека................................................................................................................................ 19 Глава 8. Основы селекции ........................................................................................................................... 21 § 34.
Создание сортов растений и пород животных.................................................................................. 21 § 35. Методы современной селекции.......................................................................................................... 24 § 36. Работы И. В. Мичурина. Достижения селекции.............................................................................. 26 § 37. Селекция микроорганизмов. Биотехнология............................................................................... 28-30 Глава б.
ЗАКОНОМЕРНОСТИ НАСЛЕДОВАНИЯ ПРИЗНАКОВ Люди с давних пор интересовались причинами сходства и различия родителей и детей. Почему одни качества родителей дети наследуют, а другие – нет? Можно ли вывести сорт черных тюльпанов? За многие века человечество накопило огромный фактический материал, но разрешить большинство подобных вопросов долго не удавалось.
Лишь с появлением сложных приборов, позволяющих исследовать молекулярные основы жизни – нуклеиновые кислоты и белки, удалось понять причины сходства и различия родителей и потомства. Генетика – наука о наследственности и изменчивости живых организмов. Под наследственностью понимается способность родителей передавать потомству особенности своего строения и развития (онтогенеза).
Наследственность – фундаментальное свойство живых организмов, позволяющее животным или растениям сохранять свой вид в бесчисленных поколениях. Видоспецифичность особей записана на языке генетического кода в молекулах ДНК. Развитие организма начинается с зиготы, содержащей гены как отца, так и матери. Какие из этих генов будут проявляться более активно, а какие менее, – зависит от их взаимодействия с другими генами и Условий внешней среды.
Набор генов организма называют его генотипом, а совокупность внешних и внутренних (вплоть до строения молекул) признаков – фенотипом. Фенотип определяется генотипом и внешней средой. Гены несут не сами признаки, а только их задатки. По одним признакам потомство оказывается сходным с родителями, а по другим – отличным. Свойство организмов приобретать новые признаки в процессе индивидуального развития называют изменчивостью.
Внутривидовое разнообразие особей - одна из премудростей Творца, имеющая не только эстетическое значение. Изменчивость позволяет существам успешно приспосабливаться к различным климатическим условиям и особенностям пищевых ресурсов. Основоположником современной генетики по праву считается выдающийся чешский исследователь, священник и настоятель монастыря Грегор Мендель.
Блестящее математическое образование, которое он получил в Венском университете, позволило ему спланировать и провести исследования, прояснившие суть явлений наследственности и изменчивости. Работа Г. Менделя «Опыты над растительными гибридами» опубликована в 1866 г., ее выводы отличаются математической точностью и глубиной. Исследования Г.
Менделя на несколько десятков лет опередили свое время, но не получили достойной оценки современников. Еще не было ничего известно не только о хромосомах, но и о роли клеточного ядра. Митоз был открыт Э. Страсбургером только в 1876 г., а спустя одиннадцать лет Э. Ван Бенеден описал мейоз и А. Вейсман высказал предположение о том, что половые клетки несут вдвое меньший набор хромосом, чем соматические. Лишь в 1900 г. три биолога – Г. Де Фриз в Голландии, К. Корренс в Германии и Э.
Чемрак в Австрии – независимо друг от друга заново открыли закономерности наследственности и изменчивости, сформулированные Г. Менделем, и, признав его авторитет, назвали их законами Менделя. С этого момента начинаются обширные исследования, 1900 г. считается годом рождения генетики. § 24 Моногибридное скрещивание. Первый и второй законы Менделя Методы исследования современной генетики очень разнообразны, но центральным среди них является метод гибридологического анализа (<лат. hybridos помесь)
, разработанный Менделем и положенный им в основу своих исследований. Суть его состоит в определенной системе скрещивания (гибридизации) особей в ряду последовательных поколений, которая позволяет выявить закономерности наследования отдельных признаков. Выдающихся результатов Менделю удалось добиться по ряду причин: 1. Он первым понял, что начать надо с самого простого – изучить закономерности наследования одного единственного признака, а потом уже последовательно усложнять задачу.
В этом подходе сказалась строгая математичность его мышления. В то время как все предшествующие исследователи стались рассматривать наследственность в целом, Мендель стал изучать наследование одиночных взаимоисключающих (альтернативных) признаков – таких, например, как желтый или зеленый цвет семян, длинные или короткие стебли. Скрещивание родительских форм, различающихся только по одной паре взаимоисключающих признаков, называют моногибридным. 2.
Мендель вел точный количественный учет каждой пары альтернативных признаков в ряду поколений гибридов. Математическая обработка позволила выявить статистические закономерности. 3. Для проведения исследований он удачно выбрал растение (горох), имеющее целый ряд сортов с четко выраженными наследственными признаками. Есть сорта с красными или белыми цветками, желтыми или зелеными семенами гладкой или морщинистой формы, с простыми или членистыми стручками. 4.
Мендель скрещивал только растения так называемых чистых линий. Для этого он выводил сорта с устоявшимися в поколениях альтернативными признаками. Горох – самоопыляющееся растение, поэтому каждый из признаков наследуется в пределах сорта. Первый закон Менделя. Единообразие первого поколения. Для моногибридного скрещивания Мендель взял сорта горошка чистых линий, различающиеся только цветом семян (горошин), и провел перекрестное опыление. В то время как исходные сорта (их обозначают Р)
имели семена желтого и зеленого цвета, все растения первого поколения гибридов (F 1) оказались с желтыми семенами. Явление преобладания признака одного из родителей Мендель назвал доминированием (<лат. dominans господствующий), а преобладающий признак – доминантным. Аналогично при Других скрещиваниях красная окраска цветков гороха доминировала над белой, а гладкая форма семян – над морщинистой.
Признак второго родителя как бы подавлялся доминантным признаком, поэтому и был назван рецессивным (<лат. recessus отступление). Единообразие первого поколения гибридов и доминирование признака одного из родителей получило название первого закона Менделя. Сформулировать его можно следующим образом: при скрещивании двух организмов разных чистых линий, отличающихся по одной паре альтернативных признаков, все первое поколение гибридов окажется единообразным и будет нести признак одного из родителей.