Краткое содержание: Параграф § 49 / Биология 10 класс

Основные положения моногибридного скрещивания

Параграф посвящен изучению закономерностей наследственности, установленных Г. Менделем в результате опытов с горохом посевным, в которых анализировалось наследование одной пары альтернативных признаков (моногибридное скрещивание). Мендель разработал и применил гибридологический метод, скрещивая чистые линии гороха, различающиеся по одному признаку, например, по окраске семян (желтые и зеленые).

В основе моногибридного скрещивания лежит понятие о доминантных и рецессивных признаках. При скрещивании гомозиготных особей с альтернативными признаками, в первом поколении \(F_1\) все гибриды оказываются фенотипически единообразными и похожими на одного из родителей, проявляющего доминантный признак (например, желтые семена). Это явление известно как правило доминирования, или закон единообразия первого поколения.

Закон единообразия первого поколения (Правило доминирования)

При скрещивании двух гомозиготных особей (\(P\)) с альтернативными признаками, все гибриды первого поколения (\(F_1\)) являются единообразными по фенотипу и похожими на родителя с доминантным признаком. Если обозначить доминантный ген как \(A\) (желтый цвет) и рецессивный как \(a\) (зеленый цвет), то родительские генотипы будут \(AA\) и \(aa\), а генотип гибридов \(F_1\) — \(Aa\). Все гибриды \(F_1\) имеют желтую окраску семян.

Закон расщепления признаков

Для дальнейшего изучения Мендель скрестил гибриды первого поколения (\(F_1\)) между собой (\(F_1 \times F_1\)). Во втором поколении (\(F_2\)) наблюдается расщепление признаков, то есть проявление как доминантного, так и рецессивного признаков. Расщепление по фенотипу происходит в соотношении 3:1 (3 части желтых семян и 1 часть зеленых семян), а по генотипу — в соотношении 1:2:1 ( \(1 AA : 2 Aa : 1 aa\) ).

Цитологические основы и гипотеза чистоты гамет

Мендель объяснил результаты своих опытов, сформулировав гипотезу чистоты гамет, согласно которой наследственный фактор (ген) не исчезает и не растворяется, а лишь подавляется в гетерозиготном состоянии (\(Aa\)) и проявляется в гомозиготном (\(aa\)). Цитологическое обоснование этой гипотезы (наличие хромосом, мейоз) было дано позднее. Гомологичные хромосомы, несущие аллели гена (\(A\) и \(a\)), расходятся в процессе мейоза, попадая в разные гаметы. Следовательно, гамета содержит только один ген из аллельной пары. У гетерозиготной особи \(Aa\) образуются два типа гамет в равном количестве: \(A\) и \(a\). При слиянии гамет во время оплодотворения происходит случайная комбинация, что приводит к наблюдаемому расщеплению в \(F_2\): \(AA\), \(Aa\), \(Aa\), \(aa\). В результате имеем 4 варианта зигот: \(1 AA\), \(2 Aa\), \(1 aa\). Доминантный признак проявляется в 3 раза чаще рецессивного.

В таблице 10 представлены результаты опытов Менделя по семи парам признаков гороха, где соотношение доминантных к рецессивным признакам в \(F_2\) везде близко к 3:1 (например, окраска семян: 3.01:1).