Най-важното от урока
План-резюме
-
Монохибридно кръстосване
- Проследява унаследяването на един признак.
- Метод, използван от Грегор Мендел при генетичен анализ на градински грах.
-
Основни понятия
- Чисти линии: Хомозиготни индивиди, които запазват непроменена изява на признак в няколко последователни поколения.
- Хибриди: Индивиди от първо хибридно поколение (F1).
- Хибридизация: Кръстосване на чисти линии растения с алтернативни признаци.
- Доминантен признак: Признакът, който се проявява в F1 поколение.
- Рецесивен признак: Признакът, който не се проявява в F1, но се запазва и може да се прояви във F2.
-
Символи, използвани в генетиката
- P: Родителски индивиди.
- ♀: Женски пол.
- ♂: Мъжки пол.
- F1: Първо хибридно поколение.
- F2: Второ хибридно поколение.
-
Първи закон на Мендел (Закон за еднообразието на индивидите от първо хибридно поколение)
- При кръстосване на две чисти линии с алтернативни признаци:
- Поколението F1 е фенотипно еднообразно – всички индивиди проявяват доминантния признак.
- Всички индивиди от F1 са хетерозиготни (с генотип Аа).
- При кръстосване на две чисти линии с алтернативни признаци:
-
Втори закон на Мендел (Закон за разпадане на белезите във второ хибридно поколение)
- При самоопрашване или кръстосване на хибриди от F1:
- Признаците се разпадат във F2.
- Фенотипно съотношение във F2: 3 (доминантен признак) : 1 (рецесивен признак).
- Генотипно съотношение във F2: 1 (хомозиготни доминантни АА) : 2 (хетерозиготни Аа) : 1 (хомозиготни рецесивни аа).
- Основава се на правилото за чистотата на гаметите (всяка гамета носи само един алел на ген).
- При самоопрашване или кръстосване на хибриди от F1:
-
Анализиращо кръстосване
- Цел: Да се установи генотипът на индивид с проявен доминантен признак (дали е хомозиготен доминантен (АА) или хетерозиготен (Аа)).
- Метод: Кръстосване на индивида с неизвестен генотип с индивид, хомозиготен по рецесивния алел (т.нар. анализатор).
- Възможни резултати:
- Ако неизвестният индивид е хомозиготен доминантен (АА), цялото потомство ще прояви доминантния признак (Аа).
- Ако неизвестният индивид е хетерозиготен (Аа), половината потомство ще прояви доминантния признак (Аа), а половината – рецесивния (аа).
- Значение: В селското стопанство и селекцията помага за установяване и отстраняване на нежелани рецесивни алели.
Монохибридно кръстосване – Кръстосване, при което се проследява унаследяването на един единствен признак (напр. цвят на семената).
Чисти линии – Индивиди, които са хомозиготни по даден признак и при самоопрашване (или близкородствено кръстосване) в няколко последователни поколения не променят белезите си.
Хибридизация – Процесът на кръстосване на чисти линии (родителски форми) с алтернативни признаци. Получените индивиди се наричат хибриди.
Алели – Различните състояния на един и същи ген (напр. \(A\) за жълт цвят и \(a\) за зелен цвят).
За записване на резултатите от кръстосванията се използват общоприети международни символи:
| Символ | Значение |
|---|---|
| P | Родители (Parentes) |
| X | Знак за кръстосване |
| ♀ | Женски пол (огледалото на Венера) |
| ♂ | Мъжки пол (щитът и копието на Марс) |
| F1, F2 | Първо и второ хибридно поколение (Filii - синове) |
| G | Гамети |
При кръстосване на две чисти линии с алтернативни признаци (напр. жълти \(AA\) и зелени \(aa\) семена), в първото поколение (\(F_1\)) всички индивиди са еднообразни.
$$P: AA (\text{жълти}) \times aa (\text{зелени})$$
$$G: A, a$$
$$F_1: Aa (\text{100\% жълти})$$
Правило за доминирането: В \(F_1\) се проявява само единият родителски признак, наречен доминантен (обозначава се с главна буква, напр. \(A\)). Другият признак, който остава скрит, се нарича рецесивен (обозначава се с малка буква, напр. \(a\)).
Индивидите в \(F_1\) са с фенотип на доминантния родител, но са хетерозиготни по генотип (\(Aa\)).
При самоопрашване (или кръстосване помежду им) на хибридите от \(F_1\), във второто поколение (\(F_2\)) се наблюдава разпадане на белезите. Появяват се отново индивиди с рецесивния признак.
Правило за чистотата на гаметите: При образуването на половите клетки (гамети) във всяка от тях попада само по един алел от даден ген. Хибридите \(Aa\) образуват два типа гамети: \(50\%\) с алел \(A\) и \(50\%\) с алел \(a\).
$$P (F_1 \times F_1): Aa \times Aa$$
Разпадане по фенотип в \(F_2\): $$3 : 1$$ (3 части с доминантен признак : 1 част с рецесивен признак)
Разпадане по генотип в \(F_2\): $$1 : 2 : 1$$ (\(1 AA : 2 Aa : 1 aa\))
Разпадане по фенотип в \(F_2\): $$3 : 1$$ (3 части с доминантен признак : 1 част с рецесивен признак)
Разпадане по генотип в \(F_2\): $$1 : 2 : 1$$ (\(1 AA : 2 Aa : 1 aa\))
Анализиращо кръстосване – Метод за установяване на генотипа на индивид с проявен доминантен признак (който може да бъде \(AA\) или \(Aa\)).
Индивидът с неизвестен генотип (доминантен фенотип) се кръстосва с хомозиготен рецесивен индивид (анализатор - \(aa\)).
Вариант 1: Родителят е хомозиготен (\(AA\))
$$P: AA \times aa$$
$$F_1: 100\% Aa$$
(Всички поколния са еднакви)
Вариант 2: Родителят е хетерозиготен (\(Aa\))
$$P: Aa \times aa$$
$$F_1: 50\% Aa : 50\% aa$$
(Наблюдава се разпадане 1:1)
Използва се в селското стопанство за селекция на чисти линии и отстраняване на нежелани рецесивни алели.
Задача за унаследяване при човека:
При хората къдравата коса е доминантен признак (\(A\)), а правата коса – рецесивен (\(a\)). Възможно ли е родители с къдрава коса да имат:
а) само деца с къдрава коса?
б) дете с права коса?
Определете възможните генотипове.
При хората къдравата коса е доминантен признак (\(A\)), а правата коса – рецесивен (\(a\)). Възможно ли е родители с къдрава коса да имат:
а) само деца с къдрава коса?
б) дете с права коса?
Определете възможните генотипове.
Да, и двата случая са възможни в зависимост от генотипа на родителите (които са с доминантен фенотип \(A-\)).
- Случай а) Ако поне единият родител е хомозиготен по доминантния белег (\(AA\)), всички деца ще имат къдрава коса.
Пример: \(P: AA \times Aa \rightarrow F_1: AA, Aa\) (всички къдрави). - Случай б) Ако и двамата родители са хетерозиготни (\(Aa\)), има 25% шанс за дете с права коса.
Пример: \(P: Aa \times Aa \rightarrow F_1: aa\) (права коса) е възможно.
- Монохибридно кръстосване проследява един признак.
- I закон на Мендел: При кръстосване на чисти линии (\(AA \times aa\)), потомството е 100% еднообразно и хетерозиготно (\(Aa\)).
- II закон на Мендел: При кръстосване на хибриди (\(Aa \times Aa\)), белезите се разпадат в отношение 3:1 по фенотип и 1:2:1 по генотип.
- Анализиращо кръстосване: Използва се рецесивен родител (\(aa\)), за да се провери дали индивид с доминантен белег е чиста линия (\(AA\)) или хибрид (\(Aa\)).
