Краткое содержание: Параграф § 6 / Биология 11 класс

Основные принципы дигибридного скрещивания и закон независимого наследования признаков

Параграф § 6 освещает тему дигибридного скрещивания, которое представляет собой анализ наследования двух пар альтернативных признаков одновременно. В отличие от моногибридного скрещивания, где рассматривается один признак, дигибридное скрещивание позволяет понять, как наследуются и комбинируются признаки, расположенные в разных локусах.

В качестве классического примера рассматриваются опыты Грегора Менделя с горохом, где анализируется наследование двух признаков: окраски семян (желтая доминирует над зеленой) и формы семян (гладкая доминирует над морщинистой). Обозначения генов для чистых родительских линий (P) могут быть представлены как \( AABB \) (желтые, гладкие) и \( aabb \) (зеленые, морщинистые).

При скрещивании этих родительских форм (P: \( AABB \) x \( aabb \)) в первом поколении гибридов (\( F_1 \)) все особи являются дигетерозиготами с генотипом \( AaBb \) и фенотипом, проявляющим доминантные признаки по обеим парам (желтые, гладкие).

Дальнейшее скрещивание гибридов первого поколения между собой (\( F_1 \) x \( F_1 \): \( AaBb \) x \( AaBb \)) приводит к расщеплению признаков во втором поколении (\( F_2 \)). Каждый гибрид \( F_1 \) образует четыре типа гамет в равном соотношении: \( AB \), \( Ab \), \( aB \), \( ab \). Это является ключевым моментом, демонстрирующим Закон независимого наследования признаков (Третий закон Менделя). Условием выполнения этого закона является расположение генов, отвечающих за изучаемые признаки, в разных парах гомологичных хромосом (несцепленное наследование).

Закон независимого наследования (Третий закон Менделя)

\n
• При скрещивании двух особей, различающихся по двум или более парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях.
\n

В результате дигибридного скрещивания в \( F_2 \) наблюдается фенотипическое расщепление в соотношении 9:3:3:1. Для гороха это означает:

\n
• 9 частей — желтые, гладкие (\( A_{-}B_{-} \))
\n
• 3 части — желтые, морщинистые (\( A_{-}bb \))
\n
• 3 части — зеленые, гладкие (\( aaB_{-} \))
\n
• 1 часть — зеленые, морщинистые (\( aabb \))
\n

При этом, если проанализировать расщепление отдельно по каждой паре признаков, обнаруживается моногибридное соотношение 3:1. Например, по окраске (желтые:зеленые) получается \((9+3):(3+1) = 12:4\), что упрощается до 3:1.

Для определения возможных комбинаций гамет и генотипов потомства используется решетка Пеннета, разработанная Реджинальдом Пеннетом. Она позволяет визуально представить слияние всех возможных типов гамет от двух родителей.

Условия выполнения законов Менделя и их ограничения

\n
• Для Закона расщепления (3:1): изучается большое число потомков; гаметы, содержащие аллели \( A \) и \( a \), образуются в равном количестве; не избирательное оплодотворение; зиготы с разными генотипами одинаково жизнеспособны; родительские организмы принадлежат к чистым линиям (гомозиготны).
\n
• Для Закона независимого наследования: дополнительно к вышеперечисленным условиям, гены, отвечающие за изучаемые признаки, должны находиться в разных парах хромосом. Если же гены расположены на одной и той же хромосоме (сцепленное наследование), закон независимого наследования не выполняется.
\n

В начале XX века было выявлено, что законы Менделя имеют ограничения, например, при неполном доминировании, кодоминировании и сцепленном наследовании.