Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

12.3: Моногибридное скрещивание
СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Моногибридное скрещивание
 
Этот закадровый голос сгенерирован компьютером
ТРАНСКРИПТ
* Текстовый перевод сгенерирован компьютером

12.3: Моногибридное скрещивание

Обзор

В 1850-х и 1860-х годах Грегор Мендель исследовал наследство, выполняя моногибридные кресты на гороховых растениях. Он пересек два растения, которые были истинного разведения для различных черт. Основываясь на своих наблюдениях, Мендель предложил, чтобы организмы унаследовали по две копии каждой черты, по одной от каждого родителя, и что доминирующие черты могут скрывать рецессивные черты. Эти результаты легли в основу двух основополагающих принципов в генетике: Принципа Единообразия и Закона Сегрегации.

Моногибридные кресты раскрывают доминирующие и рецессивные черты

В течение восьми лет, охватывающих 1850-е и 1860-е годы, австрийский монах по имени Грегор Мендель проводил семенные эксперименты по разведению гороховых растений. Эти эксперименты продемонстрировали фундаментальные принципы наследования, заработав ему прозвище «отец современной генетики». Эксперименты Менделя были сосредоточены на семи характеристиках гороховых растений, каждая из которых проявляется как одна из двух черт, которые определяются одним генным локусом.

Мендель заметил, что, когда некоторые из его гороховых растений размножаются путем самоудобрения, их потомство всегда проявляло ту же черту. Другими словами, они были истинного разведения. Например, некоторые растения с желтыми стручками производятся только потомство с желтыми стручками. При скрещиваке с другими растениями, которые разводили верно для желтых стручков, эти растения также производятся только потомство с желтыми стручками. Аналогичным образом, Мендель наблюдал истинного разведения гороховых растений, которые производятся только потомство с зелеными стручками.

В то время, унаследованные черты, как полагают, некоторые смеси родительских особенностей. Мендель вместо этого наблюдал дискретные фенотипы, такие как зеленые и желтые стручки. Он предположил, что вместо того, чтобы смешивать черты у потомства, дискретные факторы (теперь известные как гены) наследуются от родителей и остаются отдельными в потомстве. В тех случаях, когда черта пропускает поколение, Мендель предположил, что видимая черта просто маскирует наличие другой унаследованной черты. Другими словами, наследование – это частицы, а доминирующие черты скрывают рецессивные черты. Чтобы определить, какая черта была доминирующей, Мендель провел моногибридные кресты. Моногибридные кресты сочетают в себе два истинно размножающихся организма, которые отличаются одной чертой. Все потомки таких крестов являются моногибридами, или гетерозиготами, и проявляют доминирующую черту.

Например, Мендель пересек гороховые растения, которые разводят верно для желтых стручков с теми, которые разводят верно для зеленых стручков, чтобы определить доминирующий цвет стручка. Это родительское поколение (P0) производится потомство, первое семейное поколение (F1), которые были все моногибриды с зелеными стручками. Неоднократно наблюдая эти выводы установлены зеленые стручки в качестве доминирующей чертой и продемонстрировали принцип Менделя единообразия: гетерозиготы для одного гена черта отображения того же фенотипа.

Родительские аллели случайным образом распределяются по gametes

Затем Мендель индуцированных самоудобрения в F1 растений, производя F2 поколения. F2 гороховых растений с зелеными стручками превосходили те, с желтыми стручками в соотношении 3:1. Мендель неоднократно наблюдал этот шаблон наследования 3:1 для каждой из семи характеристик горохового растения.

Закон сегрегации Менделя объясняет это повторяющееся соотношение. Закон сегрегации гласит, что организм распределяет одну из двух своих копий гена для каждого gamete (яйцеклетки или сперматозоиды). Важно отметить, что это распределение является случайным, так что heterozygote ( Gg )в равнойстепени может производить гаметы с доминирующими (G) и рецессивные (g) аллели.

Если гетерозигот самоудобряется(Gg x Gg), родительскиеаллели могут сочетаться вчетырех возможныхспособах: отцовский G с материнской G (GG), отцовский G с материнской g ( G ),отцовский g с материнской G ( G ), и отцовский g с материнской g (gg). Три исхода производят зеленые стручки (генотипы GG и Gg), а один производит желтые стручки (генотип gg), соотношение 3:1. Таким образом, если все результаты одинаково вероятны, самоудобряющиеся гетерозиготы будут производить три потомства с зелеными стручками для каждого с желтыми стручками. Это удивительно близко к фенотипическое соотношение, что Мендель наблюдал, подтверждая его предлагаемый закон сегрегации.

Доминирующие черты не всегда распространены

В отличие от зеленых стручков, зеленый горошек рецессивный, в то время как желтый горошек являются доминирующими. Почему же тогда горох мы регулярно сталкиваемся зеленый? Короче говоря, люди предпочитают зеленый горошек пожелтеть. Как показывают эксперименты Менделя, гомозиготы производят потомство с той же чертой, или фенотипом, когда самоудобряются или пересекаются с другими гомозиготами. Если фермеры продолжат исключать желтый горошек из своих сельскохозяйственных крестов, они будут продолжать производить только зеленый горошек. Этот пример иллюстрирует еще один важный момент: доминирующие черты не обязательно являются наиболее распространенными чертами. Вредные доминирующие черты, например, могут быть выбраны против.


Литература для дополнительного чтения

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter