Дигибридное скрещивание и его сущность

Ход работы:

а) Студенты дают определение дигибридному скрещиванию и описывают сущ­ность этого явления.

Дигибридное скрещивание – это скрещивание, при котором исходные данные родительские пары отличаются по двум парам признаков.

При дигибридном скрещивании Г.Мендель в качестве исходных форм взял гомозиготное растение гороха, различающиеся по двум парам признаков. Ма­теринское имело гладкие семена желтой окраски, отцовское - морщинистые, зе­лёные. Гибриды в F₁ имели гладкие и желтые признаки, т.е. материнские приз­наки доминировали над отцовскими.

Обозначим доминантный ген окраски семян жёлтый – А, а рецессивный зелёный – а, форму гладких семян – В, а морщинистых – в, тогда генотип семян с жёлтыми гладкими семенами АА ВВ и зелёными морщинистыми – аа вв. Га­меты этих растений будут соответственно АВ и ав, а генотип гибрида Аа Вв. Этот гибрид по обеим парам признаков гетерозиготен, т.е. он дигерозиготен.

Скрещивая растения гороха, отличающихся по двум аллелям(жёлтые глад­кие и зелёные морщинистые), он установил, что все гибриды первого поколения были единообразны: они имели жёлтые и гладкие семена. Во втором поколении расщепление носило более сложный характер, чем при моногибридном скре­щи­вании: из общего количества (556) полученных семян 315 были жёлтыми, 101 – жёлтые морщинистые, 108 – зелёные гладкие и 31 – зелёные морщинис­тые. Эти цифры почти полностью соответствуют кратному отношению 9: 3: 3: 1.

Сущность этого явления заключается в следующем: в зиготу, из которой развивается гибридное растение F₁ вносится 4 гена: жёлтой окраски (А) и глад­кой формы (В) от одной родительской формы и зелёной окраски (а) и морщи­нистой формы (в) от другой родительской пары. Такое растение будет дважды гетерозиготным или дигетерозиготным. Все возможные сочетания указанных генов дадут 4 типа яйцеклеток и спермиев: АВ, Ав, аВ, ав. Для расчёта сочета­ний разных типов гамет и определения результатов расщепления обычно поль­зуются так называемой решёткой или таблицей Пеннета, названной по имени предложившего этот приём английского генетика.

На основании вышеизложенного студенты используют решетку Пеннета и записывают порядок расщепления признаков дигетерозиготы (АаВв) гороха во втором поколении (F₂) в соот­ветствии с рисунком 10.

б) По результатам расщепления признаков в решетке Пеннета, студенты описы­вают основные выводы сделанные Г. Менделем, которые оказались следу­ющи­ми:

1) По фенотипу гибриды F₂ образуют 4 класса и расщепляются в

числовом соотношении:

9 жёлтых гладких: 3 жёлтых морщинистых:

3 зелёных гладких: 1 зелёный морщинистый.

2) По генотипу распределение гибридов даёт в F₂ 9 классов в соотноше­нии 4 АаВв: 2 АА Вв: 2 АаВВ: 2 Аавв: 2 ааВв: 1 АА ВВ: 1АА вв: 1 аа ВВ: 1 аа вв.

3) Гены каждой аллельной пары (А – а и В – в) распределяются, как и при моногибридном скрещивании, в отношении 1: 2: 1. (4 АА: 8 Аа: 4 аа и 4 ВВ: 8 Вв: 4 вв).

4) В соответствии с этим и расщепление классов по фенотипу по каждой паре аллелей идёт в отношении 3: 1 (12 желтых: 4 зелёных и 12 глад­ких: 4 морщинистых).

5) Окраска и форма семян у гибридов F₂ сочетается не только в тех комби­нациях, которые были у родительских пар, но во всех других возмож­ных комбинациях. Благодаря этому во втором поколении получаются гибриды, сочетающие признаки обеих родительских форм (растения с жёлтыми морщинистыми и зелёными гладкими семенами) т.е. идет но­вообразование.

6) Числовые отношения расщепления классов по фенотипу и генотипу при скрещивании организмов, различающихся по двум аллелям, явля­ются результатом произведения числовых отношений по каждой из ал­лельных пар. Так: (3: 1) х (3: 1) = 9: 3: 3: 1 и (1: 2: 1) х (1: 2: 1) = 1: 2: 1: 2: 4: 2: 1: 2: 1.

Это положение верно для любого числа аллелей.

Правильность своих выводов Г. Мендель проверил путём анализирую­щего скрещивания гибридных растений F₁ (генотип АаВв) с отцовской гомози­готой с рецессивными признаками по обеим парам генов (аавв). В результате было получено 4 типа АаВв х аавв – АаВв (жёлтые гладкие), Аавв (жёлтые морщинистые), ааВв (зелёные гладкие) и аавв (зелёные морщинистые).

 

 

                    ♂                                  ♀

                       желтый                         зеленый

F1

                  гладкий                        морщинистый

                    ААВВ                          аавв

 

желтый гладкий

                                  АаВв

 

 

Гаметы F1 АВ ♀		♂ АВ						аВ ав Ав
		желтый U гладкий                         ААВВ		Желтый гладкий U     АА Вв		желтый гладкий U АаВВ		желтый гладкий U Аа Вв
Ав   F2		желтый U гладкий     АА    Вв		желтый морщинистый U     АА вв		желтый гладкий U Аа Вв		желтый морщинистый U Аа Вв
аВ		желтый U гладкий     АаВВ		желтый гладкий U Аа Вв		зеленый U гладкий     аа ВВ		зеленый гладкий U аа Вв
ав		желтый гладкий U Аа Вв		желтый U морщинистый Аа вв		зеленый U гладкий     аа Вв		U  Зеленый морщинистый Аа вв

 

Рисунок 10 – Расщепление и независимое комбинирование признаков в F₂ при дигибридном скрещивании у гороха