Ди- и полигибридное скрещивание

КАЖДОЕ ИЗ ЭТИХ ПРЕДСТАВИТЕЛЬСТВ РАБОТАЕТ С КЛИЕНТАМИ ПО ЕДИНОМУ СТАНДАРТУ ИЗДАТЕЛЬСКОГО ДОМА «ПИТЕР».

Беларусь, г. Минск

Украина, г. Киев

МИНСКЕ, КИЕВЕ, ХАРЬКОВЕ. ЗА ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ

И ПОПУЛЯРНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ. МЫ ГОТОВЫ РАБОТАТЬ ДЛЯ ВАС НЕ ТОЛЬКО

КОМПЬЮТЕРНОЙ, МЕДИЦИНСКОЙ, ПСИХОЛОГИЧЕСКОЙ, ЭКОНОМИЧЕСКОЙ

СОТРУДНИЧЕСТВУ. МЫ ПРЕДЛАГАЕМ ЭКСКЛЮЗИВНЫЙ АССОРТИМЕНТ

ИЗДАТЕЛЬСКИЙ ДОМ «ПИТЕР» ПРИГЛАШАЕТ ВАС К ВЗАИМОВЫГОДНОМУ

УВАЖАЕМЫЕ ГОСПОДА!

СПЕЦИАЛИСТАМ КНИЖНОГО БИЗНЕСА!

ВНИМАНИЕ

В САНКТ-ПЕТЕРБУРГЕ. НАШИ ПРЕДСТАВИТЕЛЬСТВА НАХОДЯТСЯ В МОСКВЕ,

ОБРАЩАЙТЕСЬ ПО СЛЕДУЮЩИМ АДРЕСАМ:

Россия, г. Москва Россия, г. Санкт-Петербург

Представительство издательства Представительство издательства

"Питер», м. «Калужская», ул. Бутлерова, «Питер», м. «Электросила», ул. Благодатная,

д. 17-Б, оф. 207 и 240, тел./факс (095) д. 67, тел. [phone].

234-38-15, 333-15-73. E-mail: sales®piter.com E-mail: [email protected]

Украина, г. Харьков Филиал Харьковского представительства

Представительство издательства издательства «Питер», тел./факс (044)

«Питер», тел. [phone], факс [phone], тел, 490-35-69. Почтовый адрес:

14-96-09. Почтовый адрес: 310093, 04073, г. Киев, пр. Красных Казаков, д. 6,

г. Харьков, а/я 9130. корп.1. E-mail: [email protected]

E-mail: [email protected]

Представительство издательства «Питер»,

тел./факс [phone]. Почтовый адрес:

220012, г. Минск, ул. Кедышко.д. 19, а/я 104.

E-mail: [email protected]. by

q Предлагаем принять участие в совместных проектах по электронным продажам. Дополнительную информацию можно получить по телефону в Санкт-Петербурге: [phone]. E-mail; [email protected]

q Ищем зарубежных партнеров или посредников, имеющих выход на зарубежный рынок. Телефон для связи: [phone]. E-mail: [email protected]

q Редакции компьютерной, психологической, экономической, юридической, медицинской, учебной и популярной (оздоровительной и психологической) литературы Издательского дома «Питер» приглашают к сотрудничеству авторов. Обращайтесь по телефону: [phone].

В природе не существует моногибридов и дигибридов. Каждый организм имеет несколько пар хромосом, в которых находится огромное число генов. Поэтому любой организм всегда гетерозиготен по многим аллелям. Однако для исследователя важно, сколько пар ал-лельных генов подвергается анализу. Если одна пара, его называют моногибридом, если две — дигибридом, три — тригибридом и т. д. При скрещивании моногибридов между собой в потомстве возможны только два фенотипа — исходные родительские. При скрещивании же ди- и полигибридов в потомстве появляются различные комбинации признаков, которых не было у родителей. Тем не менее при этом существуют тоже определенные закономерности. Мендель установил, что при скрещивании ди- и полигибридов во втором поколении происходит расщепление каждой пары признаков, независимо друг от друга, в отношении 3:1.

Почему так происходит? Случаи независимого расщепления возможны тогда, когда гены каждой из анализируемых пар признаков находятся в разных парах хромосом. Вспомним, что во время мейоза гомологичные хромосомы расходятся в разные гаметы. Можно себе представить всю картину следующим образом. Если хромосома с геном А пойдет в одну гамету, то хромосома с геном а должна идти в другую гамету. Хромосома с геном В идет в одну гамету, с геном b— обязательно в другую. Но расхождение негомологичных хромосом не зависит одна от другой. Если в одну гамету ушла хромосома с геном А, то в эту же гамету может уйти хромосома с геном В. Если же с хромосомой А ушла хромосома с b, то хромосома с геном В должна уйти в гамету с хромосомой а. Иначе говоря, у дигибридов при расположении анализируемых аллелей в разных парах хромосом возможно четыре типа комбинаций генов в гаметах (рис. 6), и число этих комбинаций равновероятно — всех по 1/4. Вообще нужно иметь в виду, что у моногибридов возможно лишь 2 (2¹) типа гамет, у дигибридов —4 (2²), у тригибридов —8 (2³), т. е. при анализе я аллелей число возможных вариантов гамет равно 2". Решение задач на дигибридное скрещивание облегчается решеткой Пениста, составляемой соответственно числу возможных вариантов гамет. При скрещивании дигибридов она будет включать четыре типа мужских гамет, которые записываются по горизонтали, и четыре типа женских гамет, которые записываются по вертикали. Запись гамет следует производить строго в определенном порядке, как это показано на рис. 7. Тогда открываются интересные закономерности, облегчающие решение разнообразных задач. По одной диагонали собираются генотипы всех гомозиготных особей: в левом верхнем углу все. доминантные гены, ниже вправо — доминантные А и рецессивные b, дальше — рецессивные а и доминантные В, в правом нижнем углу — все рецессивные гены. Эта диагональ показывает все четыре класса фенотипов в случаях полного доминирования. По второй диагонали собираются все дигибриды. В остальных клеточках оказываются моногибриды. Характерное для скрещивания дигибридов расщепление фенотипов при условии полного доминирования в обоих аллелях 9:3:3:1 показано па рис. 7 штриховкой.

По схеме рис. 7 можно проследить, например, ход скрещивания гороха, различающегося по двум парам признаков — цветности и форме горошины. Возьмем А — ген желтого цвета, а — зеленого цвета, В — ген гладкой формы горошины, b- ген морщинистой формы. При скрещивании гомозиготного желтого гладкого гороха с гомозиготным зеленым морщинистым все потомство оказывается по фенотипу желтым гладким (закон единообразия), по генотипу — дигетерозиготным, т. е. все растения — дигибриды. При скрещивании дигибридов между собой по фенотипу получается потомство четырех классов: желтые гладкие горошины, желтые морщинистые, зеленые гладкие и зеленые морщинистые. Соотношение их соответственно 9:3:3:1. Два класса фенотипов — желтые морщинистые и зеленые гладкие — появляются в потомстве как новые комбинации. Но если мы будем рассматривать все потомство только по одной паре признаков, не обращая внимания на другую, то увидим независимое расщепление каждой пары признаков в отношении 3: 1, Так, растений с желтыми горошинами оказалось всего 12 из 16, а зеленых — 4 из 16, т. е. 3: 1, хотя как желтые, так и зеленые горошины были и гладкими и морщинистыми. Точно так же с формой горошины: 12 гладких и четыре морщинистых, что соответствует 3:1.

По решетке Пеннета можно судить о характере расщепления потомства при разнообразных генотипах родителей. Например, при скрещивании дигибрида с гомозиготной рецессивной особью получается четыре класса фенотипов в отношении 1:1:1: 1 (см. правый столбец на рис. 7). При скрещивании дигибрида с особью aabb получается два фенотипических класса в отношении 1:1 (см. третий столбец на рис. 7). При скрещивании особи ААВЪ с ааВb получится два фенотипических класса в отношении 3:1 (см. четыре правые верхние клеточки). И так далее.

При скрещивании тригибридов происходит расщепление по фенотипу на восемь классов в отношении 27:9:9:9:3:3:3:1 (рис. 8) В решетке Пеннета по диагонали с верхнего левого угла в правый нижний также идут гомозиготные особи, показывающие все возможные фенотипические классы. По второй диагонали располагаются все ■ тригибриды. Моногибриды образуют оригинальный орнамент: Сс копируют шахматное поле, ВЬ объединяются в восемь полей по четыре квадрата также в шахматном порядке, Аа объединяются в два поля по 16 квадратов в правом верхнем и левом нижнем углах. Решение задач на ди- и полигибридное скрещивание во многих случаях может производиться без вычерчивания решетки Пеннета, хотя решетка всегда дает более наглядную картину. Во всех случаях важно помнить ряд положений. Число возможных комбинаций гамет, т. е. число возможных генотипов в потомстве при прлигибридном скрещивании равно 4", что соответствует числу клеточек в решетке Пеннета. Возможное число вариантов (классов) фенотипов равно 2", а число вариантов (классов) генотипов - 3". При скрещивании полигибридов во втором поколении тоже происходит независимое расщепление каждой пары признаков в отношении 3 1.

Исходя из положения о независимом расщеплении каждой пары признаков, любое полигибридное скрещивание мы можем представить как л моногибридных скрещиваний. Тогда количественные соотношения классов фенотипов можно вычислять по формуле (3 + 1)". Вспомним, что при скрещивании моногибридов в потомстве вероятно три особи с проявлением доминантного гена А и одна особь с проявлением рецессивного гена а, иначе говоря, 3 А + 1a. To же будет, если подвергнуть анализу расщепление у дигибридов второй пары - ЗВ + \Ь. Следовательно, при скрещивании дигибридов потомство будет' (ЗА + la)- (3B + 1b) = 9AВ + 3АЬ + ЗаВ + lab, т. е. девять особей с проявлением одновременно признаков, обусловленных генами А и В, три особи с проявлением признаков А и b, три — с признаками а и В, одна особь с обоими признаками рецессивных генов а и b. Тригибрид-ное скрещивание можно представить как три моногибридных: (ЗА + la).(3B+ 1b)(ЗС + 1с). И так далее.

Можно подойти к решению задач на ди- и полигибридное скрещивание, зная лишь вероятности появления тех или иных генотипов или фенотипов при моногибридном скрещивании. Вспомним, что при моногибридном скрещивании вероятность появления потомства с генотипом А А равна 1/4, Аа -1/2, аа -1/4, а вероятность появления особей с признаками доминантного гена -3/4, с признаками рецессивного гена — 1/4. При скрещивании дигибридов вероятность появления особей с генотипом аа равна 1/4, с генотипом bb— также 1/4. Для того чтобы высчитать вероятность совпадения двух независимых друг от друга явлений, нужно перемножить вероятности каждого из них между собой. Следовательно, чтобы высчитать вероятность появления в потомстве дигибридов особей со всеми рецессивными признаками, надо 1/4 х 1/4 = 1/16. Чтобы высчитать то же при скрещивании тригибридов, надо 1/4 х 1/4 х 1/4 = 1/64. Чтобы высчитать, сколько получится ди-гетерозиготных особей от скрещивания дигибридов, следует перемножить вероятности получения моногибридов от моногибридного скрещивания; 1/2 х 1/2 = 1/4.

Таким образом можно рассчитать все возможные варианты генотипов и фенотипов от скрещивания полигибридов любой степени. Однако мы рекомендуем этими методами пользоваться лишь тогда, когда будут хорошо освоены все основные положения генетики или только в качестве показа их возможностей. Опасно то, что математические методы отвлекают учащихся и студентов младших курсов от главного: умения вывести правильно гаметы из известного генотипа и правильно скомбинировать генотипы потомства. Кроме того, подобного рода приемы сложны при анализе скрещиваний со сложными смешанными генотипами.

Дата добавления: 2014-11-29