Методы исследования наследственности. Фенотип и генотип

Грегор Мендель
1822–1884 гг.
В 1856 г. он начал проводить эксперименты, в которых пытался выявить правила наследования отдельных признаков гороха.
Эту работу он проводил
в течение 8 лет, изучил более 10000 растений гороха.

Горох быстро растёт, имеет многочисленное потомство.

У гороха много сортов, которые отличаются друг от друга.

Для гороха характерно самоопыление.

Перед началом опытов
с горохом Мендель два года проводил предварительные исследования, чтобы найти чистые сорта с различными наследственными признаками.

В результате этого Мендель выбрал
из множества сортов гороха те, которые имели разные наследственные признаки в чётко различающихся формах.

Признаки:
1. Пурпурные и белые цветки.
2. Жёлтые и зелёные семена.
3. Жёлтая и зелёная окраска бобов.
4. Гладкая и морщинистая поверхность семян.
5. Простая и членистая форма бобов.
6. Длинные и короткие стебли.
7. Пазушное и верхушечное положение цветков на стебле.

Гибридологический анализ — один из методов генетики, способ изучения наследственных свойств организма путём скрещивания его с родственной формой и последующим анализом признаков потомства.
P
Гаметы
F1
Гаметы
F2
♀
AA
♂
aa
x
A
A
Aa
♀
x
♂
Aa
AA
AA
AA
AA
AA
AA
AA

Гибридологический анализ
Особи одного вида
Различия
по изучаемым признакам
Половое размножение

Родительские особи скрещиваются между собой один раз для получения гибридов первого поколения.
Затем гибриды первого поколения скрещивают между собой для получения гибридов второго поколения.

Грегор Мендель
1822–1884 гг.
Мендель вёл строгий учёт числа особей первого
и второго поколения, которые имели изучаемый признак. Математически обработанные данные позволили установить количественные закономерности в передаче признаков.

Мендель изучал наследование, пользуясь одной парой признаков. Изучив, как наследуются одна пара, учёный переходил к изучению наследования следующей пары признаков.
Позднее метод изучения наследственной передачи единичных признаков стал одним из основных в генетике.

Моногибридное скрещивание — скрещивание родительских форм, которые различаются лишь
по одной паре признаков.
Организм
с доминантным признаком
Организм
с рецессивным признаком

После изучения наследования одного признака можно было переходить к изучению передачи двух, а затем и трёх признаков.
Так появилось дигибридное, тригибридное скрещивание,
а позже и полигибридное скрещивание.

Мендель также предположил, что каждый наследуемый признак передаётся своим фактором.
Позже этот фактор назвали геном.

Мендель определил,
что если у гороха
в родительских формах один признак, например цветок либо белый, либо пурпурный,
то эти организмы составляют чистую линию.

Доминантный — проявляющийся признак.

Рецессивный — слабый, не проявляющийся признак.

У гороха доминантными являются следующие признаки:
– красные цветки;
– длинные стебли;
– жёлтая окраска семян;
– гладкая форма семян;
– пазушные цветки;
– простая форма бобов;
– зелёная окраска бобов.

Рецессивные признаки:
– белый цветок;
– короткие стебли;
– зелёная окраска семян;
– морщинистая форма семян;
– верхушечные цветки;
– членистая форма бобов;
– жёлтая окраска бобов.

аа
АА
Доминантные гены
Рецессивные гены

Родительские организмы
P

Женский пол
♀

Мужской пол
♂

Скрещивание
X

Гибридное потомство
Fn

Доминантный признак
A

Рецессивный признак
а

Генотип — совокупность всех генов организма.
Aa
Фенотип

Фенотип — совокупность признаков одного организма.
Aa
Фенотип

Если в генотипе организма находится два
одинаковых аллельных гена — или оба доминантные,
или оба рецессивные, — то такой организм называется гомозиготным.
АА

Если же из пары аллельных генов один доминантный, а другой рецессивный, то такой организм называется гетерозиготным.
Аа

Грегор Мендель
1822–1884 гг.
Разработал метод,
с помощью которого можно установить, является ли организм гомозиготным или гетерозиготным.
Для этого он применил метод аналитического скрещивания: скрещивание исследуемой особи с рецессивной исходной формой.

Гетерозиготный генотип родителя
AABB
aabb
AaBb
Метод аналитического скрещивания

Гомозиготный генотип родителя
AABB
aabb
AaBb
Метод аналитического скрещивания

Грегор Мендель
1822–1884 гг.
При сравнении результатов опытов
и теоретических расчетов Мендель особенно подчёркивал среднестатистический характер открытых им закономерностей.
Чем больше потомков получалось
в результате скрещивания,
тем ближе у них соотношение различных родительских признаков
в эксперименте к теоретически расчётному числу.

Приёмы Менделя явились новыми методами изучения наследственности
и открыли новую веху в биологии.

Метод Менделя получил название гибридологический.
AA
aa
A
a
A
a
Aa
aa
Aa
Aa
AA
P
F1
F2

Основные черты гибридологического метода:
1. Мендель выделял и анализировал наследование по отдельным признакам.
2. Был проведён точный количественный учёт наследования каждого признака в ряду последовательных поколений.
3. Мендель проследил характер потомства каждого гибрида в отдельности.

Гибридологический метод Менделя начал широко использоваться селекционерами.

Метод гибридизации является эффективным методом селекции.