Правила неполного доминирования и закон Менделя
Все возможные закономерности наследования генов были сформулированы чешским ученым Грегором Менделем.
Изучение наследования признаков у гибридов великий ученый начал с обыкновенного гороха. Для скрещивания использовались только чистые линии сортов, где одинаковые признаки проявлялись на протяжении многих поколений.
Сорта различались только парами альтернативных признаков, которые имели четко различимые признаки:
- нормальные и карликовые растения;
- желтые и зеленые семена;
- гладкая и морщинистая поверхность семян;
- белые или пурпурные цветы.
Благодаря следованию этим принципам, Мендель смог выявить закономерности и сформулировать правило.
При скрещивании растений гороха с желтыми и зелеными семенами получились гибридные растения с семенами желтого цвета. Такие же результаты были получены и по остальным парам признаков.
Скрещивание особей различается по количеству исследуемых признаков:
- моногибридное, когда особи отличаются только по одному исследуемому признаку;
- дигибридное, когда исследуемых признаков два или более.
Итогом исследований Менделя стал закон единообразия первого поколения гибридов, который гласит, что при скрещивании особей, различающимися вариантами одного признака, в первом поколении проявляется только доминантный признак.
Сущность закона состоит в том, что доминирующий признак подавляет рецессивный и получает проявление в фенотипе.
Но в случае неполного доминирования закон Менделя немного видоизменяется: гибриды первого поколения от особей с противоположными признаками проявляют:
- доминирующий признак, если признаки находятся в отношении доминирования;
- и промежуточный признак, если признаки находятся в отношении неполного доминирования.
Мендель столкнулся с явлением неполного доминирования при скрещивании сортов гороха с мелкими и крупными листьями. Гибриды первого поколения имели листья среднего размера. Ученый анализировал полученные результаты и открыл правило, согласно которому происходит наследование признаков в этом случае.
При явлении неполного доминирования фенотип первого поколения не повторяет признаки родителей и обладает промежуточным признаком. Во втором поколении будет присутствовать один доминантный признак, два промежуточных и один рецессивный, то есть выполняется соотношение 1:2:1.
Например, при скрещивании сортов земляники с красными и белыми плодами первое поколение будет иметь розовую окраску плодов. При скрещивании полученных гибридов друг с другом наблюдается следующее соотношение красных, розовых и белых плодов — 1:2:1.
Неполное доминирование в биологии: что это такое
Благодаря наследственности обеспечивается преемственность поколений. Наследуются не только признаки и свойства организма, но осуществляется передача специфического типа развития.
Взаимоотношение генов и признаков, на которые они оказывают влияние, имеет сложный характер. Один и тот же ген может оказывать влияние на несколько признаков. И в то же время один признак может развиваться под влиянием нескольких генов.
В биологии различают несколько видов доминирования:
- полное;
- неполное;
- кодоминирование;
- аллельное исключение.
Неполным доминированием называется такой тип взаимодействия аллелей, при котором слабый рецессивный признак подавляется сильным доминантным не полностью. При таком явлении для конкретного признака один аллель не доминирует полностью над другим аллелем. В итоге возникает третий фенотип, содержащий признаки доминирующих и рецессивных фенотипов (промежуточный признак).
Такую закономерность называют еще полудоминированием или частичным доминированием.
Первым описал случай неполного доминирования немецкий ботаник Карл Корренс в 1802 году: при скрещивании растений ночной красавицы с красными и белыми цветками он наблюдал появление первого потомства с венчиками розового цвета.
Анализирующее скрещивание
Скрещивание с получением доминантного признака не даёт представления о генотипе поколений. Полученные особи могут нести как гомозиготные, так и гетерозиготные аллели. Для выявления генотипа используется метод анализирующего неполного доминирования.
Гибридную особь (F1) скрещивают с особью, несущей гомозиготный рецессивный аллельный ген. Такая особь является анализатором.Скрещивание может дать один из результатов (F2):
- все особи с доминантным признаком, значит, гибридная особь – гомозиготная (АА);
- соотношение особей с доминантным и рецессивным признаками 1:1, значит, гибридная особь – гетерозиготная (Аа).
Рис. 3. Анализирующее скрещивание.
Знание генотипа помогает в селекционной работе. При получении промежуточных признаков (Аа – розовый) в первом поколении можно с уверенностью говорить о гетерозиготном состоянии и не проводить анализирующее скрещивание. Это облегчает дальнейшую работу селекционеров.
Что мы узнали?
Помимо полного доминирования (проявление признака одного из родителей) существует неполное, сочетающее признаки обоих родителей. Следует отличать от кодоминирования – одновременного проявления доминантных и рецессивных генов. Неполное доминирование помогает в селекции при определении генотипов родителей.
-
/10
Вопрос 1 из 10
Что такое неполное доминирование?
- Доминирование одного признака
- Проявление промежуточного признака
- Одновременное проявление двух признаков
- Подавление одного признака другим
Взаимодействие аллелей
В биологии различают четыре взаимодействия аллельных генов:
- полное доминирование;
- неполное доминирование;
- кодоминирование;
- аллельное исключение.
Особенности каждого вида описаны в таблице.
|
Взаимодействие |
Описание |
Пример |
|
Полное |
Получение первого поколения с одним признаком говорит о его доминантном характере. В данном случае расщепление по фенотипу во втором поколении будет 3:1, т.е. три особи с доминантным признаком (Аа, АА) и одна – с рецессивным (аа) |
Красные (АА) и белые (аа) цветки гороха: F1 – Аа (красные); F2 – АА, Аа, Аа (красные), аа (белые) |
|
Неполное |
Фенотип первого поколения не повторяет признаки родителей и имеет промежуточное значение. Во втором поколении соотношение фенотипов будет – 1:2:1, т.е. один – доминантный, два – промежуточных, один – рецессивный |
Красные (АА) и белые (аа) цветки ночной красавицы: F1 – Аа (розовые); F2 – АА (красные), 2Аа (розовые), аа (белый) |
|
Кодоминирование |
Оба аллельных гена полностью проявляют действие. В результате сложно выявить рецессивный и доминантный гены, т.к. каждый представлен в одинаковой степени. Некоторые цветки камелии пятнистые – бело-красные (одновременное проявление красного доминантного и белого рецессивного гена) |
Четвёртая группа крови у человека (АВ). Аллели А и В являются доминантными, 0 – рецессивным. Могут образовываться пары: 00 – I группа крови; АА или А0 – II группа крови; ВВ или В0 – III группа крови; АВ – IV группа крови |
|
Исключение |
Один аллельный ген подавляется в пользу другого. Механизм плохо изучен |
Образование одного типа иммуноглобулина |
Рис. 1. Кодоминирование.
Генотип при полном и неполном скрещивании будет одинаковым – 1:2:1, но в случае неполного доминирования генотип совпадает с фенотипом.
Примеры неполного доминирования
Неполное доминирование может встречаться у представителей всех живых организмов. У человека доминантными признаками являются курчавость волос, карий цвет глаз, длинные ресницы, веснушки и близорукость.
К примеру, при наследовании структуры волос ген курчавых волос доминирует над геном прямых волос не в полной мере. Тогда промежуточным признаком станут волнистые волосы, которые унаследует первое поколение.
По законам неполного доминирования передаются и наследственные заболевания. Болезнь Тея-Сакса, поражающая нервную систему, носит аутосомно-рецессивный характер. Люди, страдающие этим заболеванием, имеют два рецессивных гена, которые его вызывают. Но один или оба родителя могли быть носителями рецессивных генов, вырабатывающих половину необходимого для нормальной жизни фермента.
Наиболее широко изучается неполное доминирование у домашних животных. Задачей исследований является выведение здоровых животных, несущих определенную ценность.
При скрещивании короткошерстного кролика рекса и длинношерстного ангорского кролика получается кролик со средней длиной шерсти, отличной от длины шерсти любого из родителей.
Пара лошадей с красным аллелем у одного из родителей и кремовым аллелем у другого даст потомство с золотистым цветом шерсти (паломино или оленья шкура).
Более одиннадцати тысяч лет назад человек начал заниматься сельским хозяйством. Все это время происходит скрещивание растений по определенным признакам для повышения качества и количества урожая.
Кукуруза с несколькими рецессивными генами является более здоровой и дает лучший урожай, чем растения с доминантными генами. Предок современной кукурузы теосинте содержит в початке всего 9-12 зерен.
Еще одним примером неполного доминирования у растений является цвет баклажанов. При скрещивании темно-фиолетовых и белых сортов получаются плоды светло-фиолетового цвета.
В изучении генетики явление неполного доминирования играет важную роль. Решением вопросов повышения урожайности или выведения здорового потомства становится создание нового фенотипа с набором определенных характеристик.
Кто применяет справочник по биологии в процессе подготовки?
В числе тех, кто активно использует ответы по биологии 5 класс Пасечника ФГОС — такие пользователи:
- часто пропускающие уроки пятиклассники, которым необходимо наверстать пропуски за время, пока они болели или находились на спортивных сборах, внешкольных конкурсах. Для них сборник будет альтернативой пояснению материала учителем, позволит самостоятельно качественно подготовиться перед проверкой, контрольной, зачетом по предмету;
- так как в основе сборника — требования ФГОСов, его часто применяют репетиторы. На основе этого ресурса они составляют свои программы и материалы подготовки, полностью отвечающие регламентам Стандартов, что дает возможность максимально результативно подготовить своих учеников и к текущим проверкам на уроках, и к олимпиадам и конкурсам, и к итоговым контрольным;
- родители пятиклассников, которые желают проконтролировать знания своего ребенка, помочь ему более качественно, безболезненно адаптироваться к переходу в среднюю школу, научить его азам самоподготовки. Справочник идеально подходит для реализации этих целей, что неоднократно отмечается родителями школьников, в том числе — на специализированных форумах и в родительских чатах.
Но пока еще не все родители и педагоги оценили полезность предлагаемых на портале Еуроки гдз. Некоторые до сих пор считают, что использовать их можно лишь в формате списывания. Но это мнение не соответствует действительности. На самом деле, справочник открывает множество полезных возможностей, способов и технологий его использования.
Неполное доминирование
Мендель при скрещивании гороха заметил, что в некоторых случаях растения с длинными и короткими листьями дают потомство со средними листьями. Такой промежуточный характер наследования Мендель объяснить не смог.
В дальнейшем выяснилось, что доминантные гены могут подавлять действие рецессивных генов, не перекрывая их полностью. Например, доминантные аллели кодируют пигментный белок, отвечающий за красную окраску, а рецессивные – не кодируют, и окраска остаётся бесцветной – белой. У растений с промежуточным признаком (Аа) один аллель кодирует фермент, а второй – нет. Соответственно красного фермента выделяется в два раза меньше, и цветы приобретают розовую, «разбавленную» окраску.
ТОП-4 статьи
которые читают вместе с этой
Закон неполного доминирования не противоречит первому закону Менделя, а лишь слегка видоизменяет его. Закон гласит, что всё первое поколение (F1) будет единообразным и нести признак одного из родителей. В случае с неполным доминированием все особи проявляют смешанный или промежуточный признак обоих родителей.
Рис. 2. Неполное доминирование.
Неполное наследование может наблюдаться не только у растений. Ярким примером у человека служит сочетание курчавых и прямых волос. Первое поколение будет с волнистыми волосами.
Характеристика неполного доминирования
Неполное доминирование свойственно большому числу признаков у растений и животных. Для этого явления характерны:
- взаимодействие аллелей одного гена;
- возникновение признака, которым не обладает ни один из родительских организмов;
- доминирующий ген не полностью подавляет рецессивный;
- промежуточный признак возникает только у гетерозигот, имеющий два разных аллеля по данному гену.
Существует два варианта неполного доминирования:
- Ни один из двух аллелей не является полностью доминантным над другим.
- Доминантный аллель не полностью доминирует над рецессивным.
Для окраски растений характерен полностью средний тип промежуточного наследования. Животным и человеку свойственно неполное доминирование с перекосом к доминантному родительскому организму.
§11. Строение и жизнедеятельность бактерий
Вопросы в начале параграфа
2. Какое строение имеет растительная клетка?
Растительная клетка состоит из оболочки, под которой располагается мембрана, и цитоплазмы, в которой находятся ядро с ядрышком, вакуоли с клеточным соком и пластиды (хлоропласты)
Вопросы в конце параграфа
1. Какое строение имеет бактериальная клетка?
Бактериальные клетки имеют плотную оболочку, благодаря которой сохраняют постоянную форму. Ядерное вещество у большинства бактерий распределено в цитоплазме. Оформленного ядра, отделенного от цитоплазмы ядерной оболочкой, в бактериальной клетке нет.
В зависимости от формы клетки бактерии различают: шарообразные кокки, палочковидные бациллы, изогнутые в виде запятой вибрионы, спиралевидные спириллы.
2. Чем отличается бактериальная клетка от растительной?
Оболочка бактериальной клетки очень плотная, сохраняющая стабильную форму, а оболочка растительной клетки мягкая и может менять форму.
Состав оболочки бактериальной клетки и оболочки растительной клетки отличается.
Ядерное вещество бактериальной клетки распределено в цитоплазме, нет оформленного ядра, как у растительной клетки.
3. Какие бактерии называют сапрофитами, а какие — паразитами?
Сапрофитами называют бактерии, получающие органические вещества из отмерших организмов или выделений живых организмов.
Паразиты питаются органическими веществами живых организмов.
4. Как бактерии размножаются?
Размножаются бактерии делением одной клетки на две. При благоприятных условиях деление клеток у многих бактерий может происходить через каждые 20—30 мин.
5. Что происходит с бактериями при наступлении неблагоприятных условий?
Под действием солнечного света, при высушивании, недостатке пищи, нагревании до 65—100 °С, под действием дезинфицирующих веществ и пр. бактерии погибают.
Но у некоторых видов бактерий образуются особые клетки — споры, с помощью которых они могут размножаться. В неблагоприятных условиях цитоплазма бактериальной клетки, сжимаясь, отходит от материнской оболочки, округляется и образует внутри неё на своей поверхности новую, более плотную оболочку. Споры некоторых бактерий сохраняются очень долго в самых неблагоприятных условиях. Они выдерживают высушивание, жару и мороз, не сразу погибают даже в кипящей воде.
Подумайте
Чем можно объяснить широкое распространение бактерий на нашей планете?
Широкое распространение бактерий на нашей планете объясняется их большим многообразием, способностью приспосабливаться в разных условиях. Они живут во льдах Антарктиды при температуре -83 °С и в горячих источниках, температура которых достигает +85—90 °С. К тому же при благоприятных условиях бактерии быстро размножаются, деление клеток бактерий может происходить через каждые 20—30 мин. При таком быстром размножении потомство одной бактерии за 5 суток способно образовать массу, которой можно было бы заполнить все моря и океаны.
Задания
Картофельная палочка (Bacillus mesentericus) — спороносная бактерия.
Имеет вид тонкой палочки размером 0,5-0,6 х 3-10 мк, часто образующей длинные нити.
Сенная палочка (Bacillus subtilis) имеет вид бесцветной прямой палочки, размером примерно 0,7 мкм в толщину и 2—8 мкм в длину.
Bacillus subtilis может размножаться делением и спорами.