03. Закон чистоты гамет

Введение

На занятии мы продолжим изучение закономерностей наследования, рассмотрим закон чистоты гамет.

Для объяснения того, какие клеточные механизмы заложены в основу правила единообразия гибридов первого поколения и правила расщепления, Грегор Мендель предположил, что в каждой клетке организма содержится по два элемента наследственности (фактора наследственности) отвечающих за определенный признак.

Несмотря на то что гибриды первого поколения гороха имеют все желтые семена, в их клетках находятся оба элемента наследственности. Один отвечает за желтую окраску семян, второй – за зеленую окраску. Один от материнского растения, второй от отцовского растения. И только один из них проявляет свой эффект – доминирует. Рассмотрим, за счет чего во втором поколении появляется растение с зелеными горошинами.

Закон чистоты гамет

Связь между поколениями происходит за счет половых клеток – гамет. Каждая гамета содержит один фактор наследственности из двух имеющихся в соматических клетках.

На основании этого Мендель сформулировал закон чистоты гамет:

при образовании гамет в каждую из них попадает только один из двух «элементов наследственности», отвечающий за данный признак.

При слиянии гамет двойной набор восстанавливается. Если встретятся две гаметы, содержащие рецессивный фактор (рис. 1), то образуется особь с рецессивным признаком.

Если хоть одна из гамет имеет доминантный фактор, образуется особь с доминантным признаком (рис. 2).

Это наблюдалось это у гибридов первого поколения, они имели желтые семена, потому что у одной из гамет, участвовавшей в оплодотворении, был доминантный фактор.

Наследственные элементы, или факторы, по Менделю – это гены в современном представлении. Во времена, когда Мендель ставил эксперименты, о генах ничего не знали.

Термин «ген»

Термин «ген» ввел датский ботаник Вильгельм Йогансен (рис. 3) в 1909 году.

Из опытов Менделя  по гибридному скрещиванию следует то, что гены передаются из поколения в поколение, не меняясь. Потому что нельзя было бы объяснить факт того, что в первом поколении после скрещивания двух гомозигот с желтыми и зелеными семенами у всех растений семена были желтыми, а во втором поколении появлялись зеленые семена. Ген зеленого цвета не исчез и не превратился в ген желтого цвета, а в первом поколении не появился по причине того, что был подавлен доминантным геном, отвечающим за желтый цвет.

Мейоз

В каждой клетке тела имеется диплоидный набор хромосом.

В результате мейоза образуются клетки, которые несут гаплоидный набор хромосом (содержат по одной хромосоме из каждой пары гомологичных хромосом). Происходит слияние гаплоидных гамет, которое приводит к образованию диплоидного организма.

Современное представление опытов Менделя

Рассмотрим цитологические основы моногибридного скрещивания на схеме 1.

Условные обозначения (рис. 4).

В результате мейоза в гаметах родительских особей присутствует по одному гену, отвечающему за наследование признака цвета семян. Женская гамета – А, мужская гамета – а.

В первом поколении F1 соматические клетки гетерозиготные, т. е. Аа. Перваяполовина гамет первого поколения содержит ген А, вторая половина – а.

В результате случайных комбинаций гамет во втором поколении F2 возникнут комбинации АА, Аа, аА, аа (рис. 5).

Растения с комбинациями генов АА, Аа, аА будут иметь желтые семена. Растение с комбинацией генов аа – зеленые.

Список литературы

1. Теремов А. В., Петросова Р. А. Биология. Биологические системы и процессы. 10 класс. – М.: 2011. – 223 с.

2. Сивоглазов В. И. и др. Биология. Общая биология. 10-11класс. Базовый уровень. – 6-е изд., доп. – М.: Дрофа, 2010. – 384 с.

3. Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Биология. Общая биология. 10-11 класс. – М.: Дрофа, 2005. – 367 с.

4. Пономарева И. Н. и др. Биология. 10 класс. Базовый уровень. – 2-е изд., перераб. - М.: 2010. – 224 с.

5. Захаров В. Б. и др. Биология. Общая биология. Профильный уровень. 10 класс. – М.: 2010. – 352 с.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Интернет-портал «activestudy.info» (Источник)

Домашнее задание

1. Когда и кем был введен термин «ген»?

2. Сформулируйте закон чистоты гамет.

3. За счет чего во втором поколении появляется растение с зелеными горошинами?