Дигибридное и полигибридное скрещивания

Пример

Рассмотрим дигибридное скрещивание двух особей крупного рогатого скота.

Родители различаются по признакам:

• рогатости и комолости (безрогости);
• чёрной и красной масти.

Доминантная гомозигота ААВВ несёт гены:

• чёрной масти (А);
• комолости (В).

Рецессивная гомозигота аавв имеет гены:

ТОП-4 статьи

которые читают вместе с этой

• красной масти (а);
• рогатости (в).

Р ААВВ х аавв

G АВ ав

F1 АаВв

В первом поколении все телята будут дигетерозиготами, одинаковыми по генотипу и фенотипу (чёрные, комолые).

Дигетерозиготы дают уже 4 типа гамет: АВ, Ав, аВ, ав.

При дальнейшем скрещивании происходит расщепление:

АаВв х АаВв

F2

G	АВ	Ав	аВ	ав
АВ	ААВВ Чёрный комолый	ААВв Чёрный комолый	АаВВ Чёрный комолый	АаВв Чёрный Комолый
Ав	ААВв Чёрный комолый	ААвв Чёрный рогатый	АаВв Чёрный комолый	Аавв Чёрный рогатый
аВ	АаВВ Чёрный комолый	АаВв Чёрный комолый	ааВВ красный комолый	ааВв красный комолый
ав	АаВв Чёрный комолый	Аавв Чёрный рогатый	ааВв красный комолый	аавв красный рогатый

Оба доминантных признака имеют 9 из 16 особей.

3 из 16 – первый доминантный и второй рецессивный.

3 из 16 – первый рецессивный и второй доминантный.

1 из 16 имеет два рецессивных признака.

Оба доминантных признака, чёрная масть и комолость, проявляются в соотношении 12:4 (3:1) к рецессивным. Значит, каждая пара признаков при наследовании не зависит от другой. Это и утверждает третий закон Менделя.

Рис. 1. Закон Менделя.

Указанные закономерности наблюдаются в случае полного доминирования при дигибридном скрещивании.

При неполном доминировании признак гетерозиготы выражен сильнее, чем у рецессивной гомозиготы, но слабее, чем у доминантной. В этом случае будет получено не 4, а 9 фенотипических классов.

Отбор потомков и выбор лучших гибридов

При полигибридном скрещивании от каждого родителя отбираются несколько наилучших потомков. Это делается

с целью сохранения желательных генетических свойств и устранения нежелательных.

Процесс отбора потомков начинается с проведения фенотипического и генотипического анализа. Фенотипический анализ

позволяет выявить внешние признаки и характеристики, которые предполагается сохранить или улучшить. Генотипический

анализ позволяет идентифицировать желательные и нежелательные гены.

На основе этих анализов проводится отбор наиболее подходящих потомков для дальнейшего использования в

гибридном семеноводстве. Обычно для отбора используются несколько критериев, таких как устойчивость к болезням,

ростовые качества, урожайность и т.д.

Следующим шагом является выбор лучших гибридов из отобранных потомков. Это делается на основе дальнейших испытаний,

которые включают оценку устойчивости к различным стрессовым факторам, а также определение производительности и

качества урожая.

Лучшие гибриды выбираются на основе внесения всех полученных данных в специальную таблицу сравнения. В этой таблице

учитываются все важные показатели, такие как устойчивость к болезням, продуктивность, качество урожая и другие

параметры.

Используя результаты таблицы сравнения, осуществляется окончательный выбор лучших гибридов, которые затем

используются для дальнейшего разведения и производства коммерческого семена.

Преимущества и недостатки полигибридного скрещивания

Полигибридное скрещивание — это метод гибридизации, в котором в процессе скрещивания участвуют несколько пар генетически различных организмов

Этот подход имеет свои преимущества и недостатки, которые важно учитывать при использовании данного метода

Преимущества полигибридного скрещивания:

• Увеличение генетического разнообразия: полигибридное скрещивание позволяет комбинировать гены нескольких организмов, что ведет к увеличению генетического разнообразия потомства. Это может быть полезно в случаях, когда необходимо улучшить определенные признаки у целевого организма.
• Получение новых генетических комбинаций: благодаря скрещиванию между несколькими парами организмов возникают новые генетические комбинации, которые могут проявить новые и полезные признаки у потомства.
• Улучшение стабильности и выживаемости: при смешении генов от разных организмов можно получить потомство с улучшенной стабильностью и выживаемостью. Это особенно актуально при разведении ценных сельскохозяйственных или декоративных растений.

Недостатки полигибридного скрещивания:

• Сложность в проведении: полигибридное скрещивание требует большого количества организмов и лабораторной подготовки, поэтому его проведение может быть затратным и трудоемким процессом.
• Непредсказуемость результатов: при комбинировании генов от разных организмов сложно предсказать, какие признаки проявятся у потомства. Это может привести к неожиданным результатам или нежелательным комбинациям генов.
• Риск ухудшения признаков: смешение генов от разных организмов может привести к ухудшению определенных признаков у потомства. Иногда нежелательные гены могут доминировать в гибридных комбинациях.

В целом, полигибридное скрещивание имеет свои преимущества и недостатки, которые нужно учитывать при применении этого метода. Он может быть полезен в получении новых генетических комбинаций, улучшении стабильности и выживаемости потомства, но требует тщательного контроля и анализа результатов для достижения желаемых целей.

Презентация на тему: » Дигибридное и полигибридное скрещивание. Третий закон Менделя – закон независимого комбинирования Урок по основам генетики 10 кл. Составитель учитель высшей.» — Транскрипт:

1

Дигибридное и полигибридное скрещивание. Третий закон Менделя – закон независимого комбинирования Урок по основам генетики 10 кл. Составитель учитель высшей категории Горячкина О.Ю.

2

П о в т о р и м Какое скрещивание называется моногибридным? Сильно ли различается набор генов в клетках корня и клетках листа одной и той же особи клена? Дать определения доминантным и рецессивным признакам.

3

Дигибридное скрещивание При моногибридном скрещивании брались особи, различавшиеся только по одному признаку. В дальнейшем Мендель перешёл к изучению дигибридного скрещивания, когда по той же методике ставились опыты над чистосортными (гомозиготными) особями, различающимися по двум признакам (например, жёлтые и зелёные семена, морщинистые и гладкие семена).

4

ABAbaBab Р AABB aabb F1F1 AaBb Гаметы (G)

5

Второе поколение В результате, во втором поколении могли получиться особи с семенами четырёх типов: жёлтые (А) и гладкие (В), жёлтые и морщинистые (b), зелёные (а) и гладкие, зелёные и морщинистые. Схему дигибридного скрещивания удобно записывать в специальной таблице – так называемой решётке Пеннета

6

AABB ABAbaBab AB Ab aB ab AABbAaBBAaBb AABbAAbbAaBbAabb AaBBAaBbaaBBaaBb AaBbAabbaaBbaabb

7

Таким образом, вероятности сочетания аллелей в генотипе равны: гладкие и жёлтые – 9/16; гладкие и зелёные – 3/16; морщинистые и жёлтые – 3/16; морщинистые и зелёные – 1/16; Соотношение разных фенотипов во втором поколении составило примерно 9 : 3 : 3 : 1. При этом для каждой пары признаков приближённо выполнялось соотношение 3 : 1. На основании этого Мендель вывел принцип независимого распределения (закон Менделя).

8

Третий закон Менделя Каждый ген и признак из одной пары признаков может сочетаться с любым геном и признаком из другой пары. При этом пары признаков распределяются по потомкам независимо друг от другой.

9

Вопреки или с ним? Законы Менделя не были восприняты мировым научным сообществом. В 1900 году Хуго де Фриз, Карл Корренс и Эрих Чермак независимо друг от друга заново открыли законы Менделя, сформулировав их в форме, близкой к современной. Одновременно по мере совершенствования микроскопа стала очевидной роль ядра и хромосом в передаче наследственных факторов. В результате была создана хромосомная теория наследственности, согласно которой каждая пара генов локализована в паре хромосом, причём каждая хромосома несёт по одному фактору.

10

З а к р е п и м Как был открыт Г. Менделем третий закон наследственности? Какие особенности распределения генов на хромосомах лежат в основе действия закона в основе действия закона независимого комбинирования признаков? Почему при ди- и полигибридном скрещивании число возникающих во втором поколении гибридов различных генотипов будет значительно больше, чем число различных фенотипов? Подтвердите свой ответ примерами.

12

Проверь себя 1. Признаки, которые внешне у потомства не проявляются, называется а. рецессивныма. рецессивным б. доминантным в. гетерозиготным г. гомозиготным 3. Свойство организма передавать особенности строения и развития от родителей к потомкам а. наследственная изменчивость а. наследственная изменчивость б.ненаследственная изменчивостьб.ненаследственная изменчивость в. изменчивостьв. изменчивость г. Наследственностьг. Наследственность 2. При дигибридном скрещивании в опытах Г.Менделя в потомстве наблюдалось расщепление признаков в соотношении а. 3:4 б. 9:3:3:1 в. 3:1 г. 12:4 4.Скрещивание, при котором родительские формы различаются по двум парам признаков, называются а. Моногибридныма. Моногибридным б. дигибриднымб. дигибридным в. тригибриднымв. тригибридным г. полигибриднымг. полигибридным

17

Задание на дом: Изучить § 41. Ответить на вопросы в конце параграфа. Решить задачу на дигибридное скрещивание*: у человека карий цвет глаз (А) доминирует над голубым, а способность лучше владеть левой рукой рецессивная по отношению к праворукости (В). У мужчины-правши с голубыми глазами и кареглазой женщины-левши родился голубоглазый ребенок-левша. а) сколько типов гамет образуется у матери? б) сколько типов гамет образуется у отца? в) сколько может быть разных фенотипов у детей? г) сколько может быть разных фенотипов у детей? д) какова вероятность рождения в этой семье голубоглазого ребенка-левши? е) с какой вероятностью в этой семье будут рождаться дети с карими глазами?

Получение гибридных потомков

Для получения гибридных потомков в полигибридном скрещивании необходимо совместить гаметы двух разных видов или сортов растений. Гаметы — это половые клетки, которые содержат половой набор хромосом: у самцов — сперматозоиды, у самок — яйцеклетки.

Процесс получения гибридов выполняется с помощью отбора растений с желаемыми генетическими свойствами и их последующего скрещивания. В результате этого процесса выделяются важные гены, которые играют роль в передаче желательных признаков.

Также для получения гибридных потомков нужно следить за генетической чистотой исходных вариантов. Это достигается путем выращивания исходных растений в изолированных условиях, чтобы исключить случайное скрещивание с другими растениями.

Процесс получения гибридных потомков может включать следующие этапы:

1. Выбор родительских растений: для скрещивания выбираются два растения с нужными генетическими свойствами;
2. Опыление: цветки одного растения опыляют пыльцой другого растения;
3. Образование семян: опыленные цветки образуют семена, в которых содержится новая комбинация генов;
4. Выращивание гибридных потомков: семена сажаются, вырастают гибридные растения;
5. Отбор потенциально ценных гибридов: из гибридных потомков осуществляется отбор растений с желательными генетическими свойствами;
6. Тестирование гибридов: проводятся различные тесты для проверки генетических свойств гибридов и оценки их качества;
7. Размножение гибридов: успешные гибриды по итогам тестирования могут быть размножены для коммерческого использования.

Полученные гибридные потомки обычно обладают комбинацией желательных генетических свойств от родительских растений. Это может быть устойчивость к болезням, повышенная урожайность, лучшая адаптация к определенным условиям выращивания и другие полезные признаки.

Полигибридное скрещивание широко применяется в сельском хозяйстве для повышения качества и урожайности культурных растений.

13.2. Дигибридное и полигибридное скрещивание. Независимое наследование

Дигибридное скрещивание – это скрещивание родительских особей, различающихся по двум парам альтернативных признаков и, соответственно, по двум парам аллельных генов.

Полигибридное скрещивание – это скрещивание особей, различающихся по нескольким парам альтернативных признаков и, соответственно, по нескольким парам аллельных генов.

Георг Мендель скрещивал растения гороха, отличающиеся по окраске семян (желтые и зеленые) и по характеру поверхности семян (гладкие и морщинистые). Скрещивая чистые линии гороха с желтыми гладкими семенами с чистыми линиями, имеющими зеленые морщинистые семена, он получил гибриды первого поколения с желтыми гладкими семенами (доминантные признаки). Затем Мендель скрестил гибриды первого поколения между собой и получил четыре фенотипических класса в соотношении 9: 3: 3: 1, т. е. в результате во втором поколении появилось два новых сочетания признаков: желтые морщинистые и зеленые гладкие. Для каждой пары признаков отмечалось отношение 3: 1, характерное для моногибридного скрещивания: во втором поколении получилось 3/4 гладких и 1/4 морщинистых семян и 3/4 желтых и 1/4 зеленых семян. Следовательно, две пары признаков объединяются у гибридов первого поколения, а затем разделяются и становятся независимыми друг от друга.

На основе этих наблюдений был сформулирован третий закон Менделя.

Третий закон Менделя

Закон о независимом наследовании: расщепление по каждой паре признаков идет независимо от других пар признаков. В чистом виде этот закон справедлив только для генов, локализованных в разных хромосомах, и частично соблюдается для генов, расположенных в одной хромосоме, но на значительном расстоянии друг от друга.

Опыты Менделя легли в основу новой науки – генетики. Генетика – это наука, изучающая наследственность и изменчивость.

Успеху исследований Менделя способствовали следующие условия:

1. Удачный выбор объекта исследования – гороха. Когда Менделю предложили повторить свои наблюдения на ястре-бинке, этом вездесущем сорняке, он не смог этого сделать.

2. Проведение анализа наследования отдельных пар признаков в потомстве скрещиваемых растений, отличающихся по одной, двум или трем парам альтернативных признаков. Велся учет отдельно по каждой паре этих признаков после каждого скрещивания.

3. Мендель не только зафиксировал полученные результаты, но и провел их математический анализ.

Мендель сформулировал также закон чистоты гамет, согласно которому гамета чиста от второго аллельного гена (альтернативного признака), т. е. ген дискретен и не смешивается с другими генами.

При моногибридном скрещивании в случае полного доминирования у гетерозиготных гибридов первого поколения проявляется только доминантный аллель, однако рецессивный аллель не теряется и не смешивается с доминантным. Среди гибридов второго поколения и рецессивный, и доминантный аллель может проявиться в своем – чистом – виде, т. е. в гомозиготном состоянии. В итоге гаметы, образуемые такой гетерозиготой, являются чистыми, т. е. гамета А не содержит ничего от аллели а, гамета а – чиста от А.

На клеточном уровне основой дискретности аллелей является их локализация в разных хромосомах каждой гомологичной пары, а дискретности генов – их расположение в разных локусах хромосом.

Предыдущая

§ 33. Дигибридное скрещивание. Третий закон Менделя

Дигибридное скрещивание. Закон независимого наследования признаков. Скрещивание, при котором родительские особи различаются по двум парам альтернативных признаков, называют дигибридным. Если родители отличаются по многим парам альтернативных признаков, скрещивание называется полигибридным.

Установив закономерности наследования отдельных пар альтернативных признаков с помощью моногибридного скрещивания, Г. Мендель приступил к опытам по дигибридному скрещиванию. Он провел серию экспериментов, в которых подвергал гибридизации чистые линии гороха, отличающиеся по двум парам признаков. Так, в одном из опытов родительские особи различались по окраске семян и форме их поверхности (рис. 33.1). Одни растения имели желтые гладкие семена, другие — зеленые морщинистые. В первом поколении наблюдалось единообразие гибридов — все они имели желтые гладкие семена. Значит, у гороха желтая окраска полностью доминирует над зеленой, а гладкая поверхность — над морщинистой.

Путем самоопыления гибридов первого поколения Г. Мендель получил второе поколение. В соответствии с законом расщепления у гибридов F₂ проявились не только доминантные, но и рецессивные признаки. При этом наблюдались все возможные сочетания признаков семян: желтые гладкие, желтые морщинистые, зеленые гладкие и зеленые морщинистые в соотношении 9 : 3 : 3 : 1.

Таким образом, было получено потомство четырех фенотипических классов: доминантные по обоим признакам — , доминантные по первому признаку и рецессивные по второму — , рецессивные по первому и доминантные по второму — ,  рецессивные по обоим признакам —   часть.

Проанализируем наследование каждой пары альтернативных признаков в отдельности. Желтый цвет имели 12 частей семян, зеленый — 4 части. Следовательно, расщепление по окраске семян составляет 3 : 1, как и при моногибридном скрещивании. Такая же картина наблюдается и при анализе расщепления по форме поверхности семян — 12 гладких и 4 морщинистых, т. е. 3 : 1. Это говорит о том, что при дигибридном скрещивании расщепление по каждой паре альтернативных признаков происходит независимо. Значит, дигибридное скрещивание, по сути, представляет собой два независимых моногибридных.

В последующих опытах Г. Мендель установил, что независимое наследование признаков наблюдается и при полигибридном скрещивании. Данная закономерность была названа законом независимого наследования признаков или третьим законом Менделя. Этот закон звучит следующим образом: при скрещивании особей, различающихся по двум и более парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо и комбинируются во всех возможных сочетаниях.

Слайд 7Задача.РЕШЕНИЕА – нормальная кисть, а – короткопалость, В – нормальное зрение,

b – близорукость,
С – нормальная пигментация, с – альбинизм.Схема брака.

Р АаBbcc Х aabbCc норм. кисть, короткопал.,
норм. зрение, близорук.,
альбинос. норм. пигмент. G    ABс    Abс    aBс    abс    abC    abc F1 аaBbCc AabbCc AaBbcc
короткопал., норм. кисть, норм. кисть
норм. зрение, близорук., норм. зрение
 норм. пигмент.  норм. пигмент альбинос.

  ОтветГенотип мужчины – ааbbСс, женщины – АаВbсс, короткопалого ребенка – ааВbСс, близорукого – АаbbСс, альбиноса – АаВbсс.

Короткопалость, близорукость и альбинизм кодируются рецессивными генами, расположенными в разных хромосомах. Короткопалый, близорукий мужчина с нормальной пигментацией женился на здоровой женщине-альбиноске. Их первый ребенок был короткопал, второй – близорук, третий – альбинос. Определить генотипы родителей и детей.

Повышение гетерозиса и устойчивости

В полигибридном скрещивании главной целью является получение потомства, обладающего лучшими качествами, чем его родители. Одним из способов достижения этой цели является повышение гетерозиса и устойчивости.

Гетерозис — это явление, при котором гибридные организмы обладают более высокими характеристиками по сравнению с обоими родителями. Это связано с комбинированием полезных генов от обоих родителей, что приводит к повышению выносливости, росту и другим позитивным качествам у потомства.

Для повышения гетерозиса и устойчивости в полигибридном скрещивании используются различные методы и подходы.

1. Выбор родителей с оптимальными генетическими характеристиками. При скрещивании следует выбирать родителей с различными, но дополняющими друг друга качествами. Это позволяет увеличить вероятность получения гибридов с лучшими характеристиками.
2. Зубчатое скрещивание. Этот метод заключается в том, что растения, участвующие в скрещивании, имеют разные стадии цветения или созревания семян. Это помогает предотвратить самоопыление и увеличивает вероятность скрещивания различных генотипов, что способствует повышению гетерозиса.
3. Использование множественных родителей. Вместо использования двух родителей, в полигибридном скрещивании могут быть задействованы несколько родителей. Это позволяет получить потомство с ещё большим числом комбинаций генов, что может привести к увеличению гетерозиса и устойчивости.
4. Предварительное тестирование и селекция гибридных линий. Перед полигибридным скрещиванием можно провести испытания и выбрать линии, обладающие лучшими свойствами. Это поможет увеличить вероятность получения потомства с желаемыми характеристиками.
5. Учет условий выращивания. Важным фактором при повышении гетерозиса и устойчивости является правильный подбор условий выращивания. Оптимальное сочетание питательных веществ, влаги, света и температуры может способствовать лучшему развитию гибридов.

Повышение гетерозиса и устойчивости является одной из главных целей полигибридного скрещивания. Это позволяет получить новые сорта и гибриды растений, которые обладают лучшими характеристиками по сравнению с исходными родительскими линиями. Кроме того, гетерозис и устойчивость помогают увеличить урожайность и устойчивость к неблагоприятным условиям среды, что является особенно важным в современном сельском хозяйстве и садоводстве.

Использование полигибридного скрещивания в современной селекции

Полигибридное скрещивание – это метод селекции, который используется для создания новых гибридных линий или сортов растений путем скрещивания нескольких исходных форм. Он широко применяется в современной сельском хозяйственной практике для получения растений с желательными признаками, такими как урожайность, устойчивость к болезням и вредителям, адаптация к различным условиям среды и другие.

Для проведения полигибридного скрещивания выбираются родители с желательными признаками, которые имеют хорошую генетическую изменчивость. Они могут отличаться по различным признакам, таким как цвет цветка, высота растения, форма плода и другие. Таким образом, комбинируя разные гены от разных родителей, можно получить новые комбинации признаков, которые не присутствуют у исходных форм.

Полигибридное скрещивание начинается с опыления маточных растений пыльцой от разных пыльцедоноров. Для этого каждый родитель обрабатывается специальными химическими препаратами, чтобы исключить самоопыление. Затем пыльцедоноры, или родители-отцы, обычно представляют собой сильно гибридизованные породы или сорта, выбираются их пыльца и переносят ее на соответствующие тычинки маточных растений. Таким образом, каждая матка опыляется пыльцой от разных отцов, что является ключевым моментом полигибридного скрещивания.

После проведения опыления формируются плоды соответствующих растений, содержащие новый генетический материал. С этого момента начинается отбор и селекция путем выращивания потомства от полученных гибридов. Только наиболее приспособленные и обладающие желательными признаками растения отбираются и используются для дальнейшего разведения. Такой цикл отбора и разведения может повторяться несколько раз, чтобы получить стабильную новую линию или сорт с желательными признаками.

Полигибридное скрещивание позволяет ускорить процесс селекции, так как одновременно можно работать с несколькими исходными формами и комбинировать разные гены. Этот метод также позволяет получать растения с гетерозисом, при котором потомство обладает лучшими характеристиками, чем оба родителя.

Однако полигибридное скрещивание требует больших затрат времени, ресурсов и труда. Также не все растения могут успешно скрещиваться полигибридным методом, так как некоторые виды не переносят искусственное опыление или имеют низкую генетическую изменчивость

Все эти факторы должны быть учтены и приняты во внимание при проведении полигибридного скрещивания в селекционной работе

Таблица сравнения ди- и полигибридного скрещивания

Характеристика	Ди-гибридное скрещивание	Полигибридное скрещивание
Определение	Скрещивание между двумя гибридами, отличающимися по двум признакам	Скрещивание между несколькими гибридами, отличающимися по нескольким признакам
Количество скрещиваемых особей	2	Более 2
Количество рассматриваемых признаков	2	Более 2
Цель	Изучение наследования двух признаков	Изучение наследования нескольких признаков
Пример	Скрещивание гороха с гладкой желтой шелухой и гороха с морщинистой зеленой шелухой	Скрещивание гороха с гладкой желтой шелухой, гороха с морщинистой зеленой шелухой и гороха с гладкой зеленой шелухой

Ди- и полигибридное скрещивание

Ди- и полигибридное скрещивание – это методы скрещивания, которые используются для изучения наследственных закономерностей и определения генетического состава организмов.

Дибридное скрещивание

Дибридное скрещивание – это метод, при котором рассматриваются две пары генов, находящихся на разных хромосомах. В результате скрещивания образуются гибриды, которые имеют различные комбинации аллелей для каждой пары генов.

Например, предположим, что у растения есть две пары генов: AaBb и Aabb. При дибридном скрещивании будут образованы гибриды с генотипами AaBb, AabB, Aabb и aabb. Затем можно изучить наследственные закономерности и определить, какие аллели будут доминантными и рецессивными.

Полигибридное скрещивание

Полигибридное скрещивание – это метод, при котором рассматриваются более двух пар генов. Этот метод позволяет изучать наследственные закономерности и определить генотипы и фенотипы потомства для каждой пары генов.

Например, предположим, что у растения есть три пары генов: AaBbCc, AabbCc и AaBbcc. При полигибридном скрещивании будут образованы гибриды с различными комбинациями аллелей для каждой пары генов. Затем можно изучить наследственные закономерности и определить, какие аллели будут доминантными и рецессивными для каждой пары генов.

Ди- и полигибридное скрещивание являются важными методами в генетике, которые позволяют изучать наследственные закономерности и определить генетический состав организмов.