Гибридологический метод Менделя, его особенности и законы
Содержание:
- 1) Основные положения и особенности метода
- 2) Подготовка к опыту
- 3) Первый закон Менделя
- 4) Второй закон Менделя
- 5) Статистический хаpaктер законов генетики
Основные закономерности наследования были открыты Г. Менделем. Ученый достиг успехов в своих исследованиях благодаря совершенно новому, разработанному им методу, получившему название гибридологического анализа (метод Менделя). Сущность гибридологического метода в изучении наследственности состоит в том, что о генотипе организма судят по признакам (фенотипу) потомков, полученных при определенных скрещиваниях.
Основные положения и особенности метода
Мендель проанализировал закономерности наследования как в тех случаях, когда родительские организмы отличались по одной альтернативной паре (моногибридное скрещивание), так и в тех случаях, когда они отличались по нескольким альтернативным парам признаков (ди, три, поли гибридное скрещивание).
По уровню развития науки своего времени Мендель не мог еще связать наследственные факторы с определенными структурами клетки. В настоящее время установлено, что гены находятся в хромосомах, поэтому при объяснении закономерностей Менделя мы будем исходить из современных цитологических представлений о материальных носителях наследственности.
В основе метода лежат следующие положения:
- Учитывается не весь многообразный комплекс признаков у родителей и гибридов, а анализируется наследование по отдельным альтернативным признакам.
- Проводится точный количественный учет наследования каждого альтернативного признака в ряду последовательных поколений: прослеживается не только первое поколение от скрещивания, но и хаpaктер потомства каждого гибрида в отдельности. Гибридологический метод нашел широкое применение в науке и пpaктике.
Подготовка к опыту
Объектом для исследования Мендель избрал горох, имеющий много сортов, отличающихся альтернативными признаками. Выбор объекта оказался удачным, так как наследование признаков у гороха происходит очень четко.
Горох обычно самоопыляемое растение (но легко опыляется и перекрестно), поэтому у Менделя была возможность проанализировать потомство как каждой особи отдельно, так и в результате перекрестного скрещивания.
Прежде, чем начать опыты, Мендель тщательно проверил чистосортность своего материала. Использованные им сорта он высевал в течение нескольких лет, и лишь убедившись в однородности (гомозиготности) материала, приступил к эксперименту.
Первый закон Менделя
В опытах Менделя при моногибридном скрещивании сортов гороха, имеющих желтые и зеленые семена, все потомство (т. е. гибриды первого поколения) оказалось с желтыми семенами. При этом не играло роли, из каких именно семян (желтых или зеленых) выросли материнские (отцовские) растения. Следовательно, оба родителя в одинаковой мере способны передавать свои признаки потомству.
Аналогичные результаты обнаруживались и в опытах, в которых во внимание принимались иные признаки. Так, при скрещивании растений с гладкими и морщинистыми семенами все потомство имело гладкие семена. При скрещивании растений с пурпурными и белыми цветками у всех гибридов оказались исключительно пурпурные лепестки цветков и т. д.
Обнаруженная закономерность получила название первого закона Менделя, или закона единообразия гибридов первого поколения. Признак, который проявляется в первом поколении, получил название доминантного; не проявляющийся, подавленный — рецессивного.
Условные обозначения
«Задатки» признаков (по современной, терминологии — гены) Мендель предложил обозначать буквами латинского алфавита. Гены, относящиеся к одной паре, принято обозначать одной и той же буквой, но доминантный аллель — прописной, а рецессивный — строчной. Аллель пурпурной окраски цветков следует обозначать, например, A, аллель белой окраски цветков — a, аллель желтой окраски семян — B, а аллель зеленой окраски семян — b и так далее.
Вспомним, что каждая клетка тела имеет диплоидный набор хромосом. Все хромосомы парные, аллельные же гены находятся в гомологичных хромосомах. Следовательно, в зиготе всегда налицо два аллеля и генотипическую формулу по любому признаку необходимо записывать двумя буквами.
Особь, гомозиготную по доминантному аллелю, следует записать как AA, рецессивному — aa, гетерозиготную — Aa. Опыты показали, что рецессивный аллель проявляет себя только в гомозиготном состоянии, а доминантный — как в гомозиготном (AA), так и в гетерозиготном состоянии (Aa).
Гены расположены в хромосомах. Следовательно, в результате мейоза гомологичные хромосомы (а с ними аллельные гены) расходятся в различные гаметы. Но так как у гомозиготы оба аллеля одинаковы, все гаметы несут один и тот же аллель. Следовательно, гомозиготная особь дает один тип гамет.
Схематическая форма записи
Опыты по скрещиванию предложено записывать в виде схем. Условились родителей обозначать буквой P, особей первого поколения — F1, особей второго поколения — F2 и т. д. Скрещивание обозначают знаком умножения (X), генотипическую формулу материнской особи (♀) записывают первой, а отцовской (♂) — второй. В первой строке записывают генотипические формулы родителей, во второй — типы их гамет, в третьей — генотипы первого поколения и так далее.
Выводы эксперимента
Так как у первого родителя только один тип гамет (A) и у второго родителя также один тип гамет (a), возможно лишь одно сочетание — Aa. Все гибриды первого поколения оказываются однородными: гетерозиготными по генотипу и доминантными по фенотипу.
Следовательно, первый закон Менделя, или закон единообразия первого поколения, в общем виде можно сформулировать так: при скрещивании гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных (взаимоисключающих) признаков, все потомство в первом поколении единообразно как по фенотипу, так и по генотипу.
Второй закон Менделя
При скрещивании гетерозиготных гибридов первого поколения между собой (самоопыление или родственное скрещивание) во втором поколении появляются особи как с доминантными, так и с рецессивными признаками, т. е. возникает расщепление, которое происходит в определенных частотных отношениях. Так, в опытах Менделя на 929 растений второго поколения оказалось 705 с пурпурными цветками и 224 с белыми. В опыте, в котором учитывалась окраска семян, из 8023 семян гороха, полученных во втором поколении, было 6022 желтых и 2001 зеленых, а из 7324 семян, в отношении которых учитывался другой признак, было получено 5474 гладких и 1850 морщинистых.
Обобщая фактический материал, Мендель пришел к выводу, что во втором поколении 75% особей несут доминантные признаки, а 25% — рецессивные (расщепление 3:1). Эта закономерность получила название второго закона Менделя, или закона расщепления.
Анализ результатов
Согласно этому закону, установленному Менделем, используя современные термины, можно заключить, что:
- Аллельные гены, находясь в гетерозиготном состоянии, не изменяют структуру друг друга;
- при созревании гамет у гибридов образуется приблизительно равное число гамет с доминантными и рецессивными аллелями;
- при оплодотворении мужские и женские гаметы, несущие доминантные и рецессивные аллели, свободно комбинируются.
При скрещивании двух гетерозигот (Aa), у каждой из которых образуется два типа гамет (половина — с доминантным аллелем (A), половина — с рецессивным (a), следует ожидать четыре возможные сочетания. Яйцеклетка с аллелем A может быть оплодотворена с одинаковой долей вероятности как cпepматозооном с аллелем А, так и cпepматозооном с аллелем a; а яйцеклетка с аллелем a — cпepматозооном либо с аллелем A, либо с аллелем a. Получаются зиготы: AA, Aa, aA, aa или AA, Aa, aa.
По внешнему облику (фенотипу) особи AA и Aa не отличимы, поэтому расщепление получается в соотношении 3:1.
По генотипу особи распределятся в отношении 1 AA : 2 Aa : 1 aa. Понятно, что если в дальнейшем от каждой группы особей второго поколения получать потомство лишь при самоопылении, то первая (AA) и последняя (aa) группы, являющиеся гомозиготными, будут давать только единообразное потомство (без расщепления), а гетерозиготные (Aa) формы будут давать расщепление.
Таким образом, второй закон Менделя, или закон расщепления, формулируется так: при скрещивании двух гетерозиготных особей, т. е. гибридов, анализируемых по одной альтернативной паре признаков, в потомстве наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 3:1 и по генотипу 1:2:1.
Статистический хаpaктер законов генетики
Для установления некоторых закономерностей биолог всегда имеет дело не с отдельными единичными фактами или объектами исследования, а с совокупностью фактов или объектов. Каждый отдельный представитель этой совокупности обладает своими свойствами, поскольку каждый из них подвержен разнообразным влияниям.
Этих влияний может быть очень много и по своему действию они могут быть настолько разнообразными, что обнаружить их для каждого отдельного случая просто невозможно.
Несмотря на это, все вместе взятые объекты обнаруживают определенные, так называемые статистические, закономерности (установленные при изучении большого числа объектов), и биолог может предвидеть последствия массового явления в целом. По отношению же к отдельному факту или объекту совокупности можно говорить только о вероятности того, что он будет иметь место, будет хаpaктеризоваться теми или иными свойствами.
Все явления в природе можно разделить на случайные и необходимые. При необходимых явлениях за явлением A будет следовать явление B. При случайных в ответ на явление A может произойти не только B, но C, D и др.
Комментарии:
Изготовление и разбор процессов на модели Дондерса поможет учащимся лучше усвоить тему. Проверочная работа контролирует знания по теме «Механизм вдоха и выдоха»....
01 04 2025 12:33:34
Данный урок входит в систему уроков изучения темы «Строение эукариотической клетки». На уроке раскрываются особенности строения и функции клеточного ядра. На уроке используется мультимедийная презентация, которая позволяет наглядно представить изучаемые структуры ядра. Урок предполагает использование индивидуальной, фронтальной работ, а также элементов проблемного обучения....
31 03 2025 0:59:29
Целью урока является ознакомление учащихся с многообразием низших и высших paкообразных, средой обитания, рассматривается их значение в водных биоценозах. Урок формирует умение обосновывать свой ответ.
...
30 03 2025 17:40:44
Урок изучения нового материала с использованием презентации и лабораторной работы. Формирует у учащихся понятие о приспособленности организмов к среде обитания, а в ходе лабораторной работы они выявляют механизмы приспособления в результате действия естественного отбора. Урок способствует развитию интереса, как к самой биологии, так и к информационным технологиям, применяемым в течение урока....
29 03 2025 17:33:23
Урок построен в виде путешествия по станциям. Между станциями учащиеся с учителем биологии знакомятся с лекарственными свойствами, с пользой растений, читают стихи русских поэтов о березе, рябине, ромашке, лилии, слушают музыку местных композиторов и мелодистов о родной природе. Интегрированные уроки снимают утомляемость и перенапряжение учащихся за счет переключения с одного вида деятельности на другой....
28 03 2025 22:24:19
Программа по формированию культуры здорового образа жизни предоставляет возможность учащимся пополнить свой багаж знаний о сохранении и укреплении здоровья, реализовать индивидуальные способности, проявить организаторские навыки....
27 03 2025 9:19:14
Цели урока: актуализация познавательного интереса к теме: "Наследственная информация и её реализация в клетке", создание условий обучающимся для изучения механизмов реализации наследственной информации и закладка базовых знаний для темы: "Основные закономерности явлений наследственности"....
26 03 2025 3:56:47
Урок-лекция, на котором дается общее понятие вирусов в природе и жизни человека; объясняется строение и жизненный цикл вируса СПИДа; рассмотрены этапы заражения клетки вирусом СПИДа; выявляются статистические данные о вирусе. В ходе урока перед учащимися ставится вопрос о препаратах, противостоящих вирусу СПИДа с целью попытаться найти ответ, а также говорится о проблеме СПИДа в России....
25 03 2025 16:51:39
Представлен конспепкт урока-прогноза "Путь к долголетию"....
24 03 2025 12:56:47
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Интегрированный урок литературы и биологии в 6-м классе знакомит учащихся с изображением растительного мира в русской поэзии XIX века....
23 03 2025 12:29:40
При изучении данной темы используется работа в группах, что даёт возможность более полно использовать условия для восприятия теоретической и пpaктической частей изучаемого материала.
Цель урока – сформировать представление о значении витаминов и их роли в сохранении здоровья человека....
22 03 2025 4:37:11
Задачи курса - сформировать знания учащихся об условиях прорастания семян; конкретизировать условия прорастания семян; отметить влияние изменения условий на прорастание семян; показать пpaктическое значение знаний об условиях прорастания семян; формировать ОУУ.
...
21 03 2025 19:35:17
Занятие с целью расширять знания учащихся об экологических группах птиц, показать разнообразное значение птиц в природе и их пpaктическое значение для человека....
20 03 2025 12:42:16
В настоящее время актуальны исследования, выясняющие роль лишайников как компонентов биоценозов и степень их участия в регулировании отношений между компонентами и в энергетических процессах биогеоценоза. Лишайники широко распространены по земному шару – от полярных холодных скал до раскаленных камней пустынь. Они являются существенными компонентами растительного покрова равнинных и горных тундр и отчасти таежных лесов. Проведена исследовательская работа по изучению лишайников Тугулымского района. Собранный материал может использоваться на уроках биологии и краеведения....
19 03 2025 19:46:37
Будучи составной частью образовательной программы ОУ, дает гарантии в получении учащимися обязательного минимума образования....
18 03 2025 5:12:34
Разработанное занятие для профильной группы - изучение нового материала.
Форма работы на занятии - групповая, малыми группами. Специальный подбор наглядности позволяет лучше усвоить материал, провести обучение с использованием надпредметных ЗУНов, применить анализ, обобщение, систематизацию и сделать выводы в рамках темы.
...
17 03 2025 20:51:11
Урок повторяет и закрепляет знания учащихся по теме через вовлечение их в активную деятельность на уроке. В ходе урока идет обобщение знаний после изучения темы "Птицы". Именно на таких уроках завершается развитие биологических понятий, служащих основой усвоения нового учебного материала. На уроке проверяются сразу несколько компонентов: теоретические знания, умение работать с таблицами, проводить сравнительный анализ....
16 03 2025 17:58:42
Урок проводится в 6-м классе как заключительный и посвящается обобщению и систематизации тех знаний, которые учащиеся получили во время изучения темы «Царство Бактерии». Форма урока – игра.
...
15 03 2025 3:23:34
Урок построен на региональном материале – изучении гастрономических привычек народов Северного Кавказа. Дети в преддверии новогоднего праздника знакомятся не только с новогодними национальными блюдами, но и выясняют влияние особенностей кухни Кавказа на состояние здоровья людей. У учащихся развиваются пpaктические навыки по здоровому питанию; воспитывается культура отношения к национальным традициям....
14 03 2025 5:47:28
Урок является обобщающим по теме «Селекция» и сочетает в себе проверку степени усвоения, закрепление, систематизацию знаний и терминологии по пройденной теме, самоконтроль и самооценку. Проверка знаний сопровождается яркой презентацией и подготовка к сдаче ЕГЭ по биологии....
13 03 2025 1:55:59
Тема "Основы цитологии" занимает одно из центральных мест в науке биологии, так как клетка является структурной, функциональной и генетической единицей всего живого. Серьезное внимание к данной теме в преподавании биологии вызвано в связи с тем, что большее количество вопросов в измерительных материалах ЕГЭ по биологии принадлежит теме "Основы цитологии"....
12 03 2025 11:24:59
У учащихся формируется представление о вирусах, как неклеточных формах жизни. Изучаются особенности жизнедеятельности и классификация вирусов; гипотезы происхождения вирусов....
11 03 2025 10:25:14
Урок по УМК Пасечника В.В. Планируемые результаты обучения: учащиеся умеют определять понятие «экологические факторы» и объяснять их влияние на живые организмы; развивается умение работать с текстом и иллюстрациями учебника; формируются элементы экологической культуры. Деятельность учащихся: работа с видеофильмом, текстом и иллюстрациями учебника, сотрудничество с одноклассниками....
10 03 2025 4:31:36
Урок проводится в 11-м классе с целью сформировать у учащихся представления о географическом и экологическом способах видообразования; научить определять способы видообразования, сравнивать их друг с другом; продолжить формирование у школьников убежденности в необходимости сохранения видового многообразия растений и животных. Сложный для восприятия и запоминания материал легко усвоить с помощью опopных схем, изложенных в данном плане-конспекте....
09 03 2025 5:20:14
Цель урока: сформировать у учащихся представление о паразитических плоских червях, особенностях их строения, мерах борьбы с ними....
08 03 2025 18:51:56
Концепция личностно-ориентированного обучения, которая активно
внедряется в современный образовательный процесс, подразумевает в первую очередь
такое образование, в котором личность ученика была бы в центре внимания педагога как
психолога. Основными принципами такого обучения является признание
индивидуальности ученика, создание необходимых и достаточных условий для его
развития. В связи с этим, мною используются современные образовательные технологии
на уроках биологии, стараюсь максимально приблизить психологический климат на
уроке к идеальному, дабы добиться активизации познавательной деятельности учащихся.
Результатом моих педагогических исканий являются методические разработки уроков,
которые помогают мне реализовать идеи личностно-ориентированного обучения. Одной из таких разработок хочу поделиться с вами.
...
07 03 2025 5:37:50
Содержание материала урока предусматривает: изучение морфологических признаков редких видов растений Ставропольского края, знакомство с их многообразием, выявление причин сокращения численности исчезающих видов растений, конкретизация природоохранных мероприятий флоры края. Кроме того, учебный материал нацелен на воспитание сознательного и уважительного отношения у школьников к родной природе....
06 03 2025 21:44:31
Урок с ЭОР, размещенных на сайте единой коллекции цифровых образовательных ресурсов http://school-collection.edu.ru. Приводится примерная схема составления технологической карты урока на основе электронно-образовательных ресурсов....
05 03 2025 15:44:40
Урок повторяет и закрепляет знания учащихся по теме через вовлечение их в активную деятельность на уроке. В ходе урока идет обобщение знаний после изучения темы "Птицы". Именно на таких уроках завершается развитие биологических понятий, служащих основой усвоения нового учебного материала. На уроке проверяются сразу несколько компонентов: теоретические знания, умение работать с таблицами, проводить сравнительный анализ....
04 03 2025 0:56:26
Лимфа содержит лейкоциты, часть которых попадает в лимфатические капилляры из тканевой жидкости, а часть образуется в лимфатических узлах. Лимфатические капилляры напоминают кровеносные, но закрыты с одного конца....
03 03 2025 12:29:32
Внеклассное мероприятие подготовлено к «Международному дню птиц», которое отмечается ежегодно 1 апреля. Проводится в форме викторины. Цели мероприятия: развитие умения применять теоретические знания и пpaктические умения по биологии в решении интеллектуальных задач по орнитологии; развитие мышления, наблюдательности, самостоятельности учащихся в познании живой природы; воспитание культуры общения, потребности в познавательной деятельности и ценностное отношение к знаниям....
02 03 2025 1:37:26
Одной из лучших форм воспитания детей является игра. В предлагаемой работе представлен один из вариантов разработанной автором ролевой игры антинаркотического воспитания....
01 03 2025 5:30:27
Мастерская - нетрадиционная форма организации личностно-ориентированного образовательного процесса, которая предполагает самостоятельную поисковую, исследовательскую, творческую деятельность учащихся по построению собственных знаний и личностных смыслов, собственной картины мира и ценностного отношения к нему. Предложенная мастерская соответствует учебной теме "Строение животной клетки". Используется прием метафорических аналогий, которые будят воображение, вызывают необходимость в приобретении научных знаний, обеспечивают успешное усвоение сложных теоретических сведений. ...
28 02 2025 13:24:14
Предлагаю вашему вниманию цифровые диктанты по курсу биологии раздел "Общая биология". Задания можно использовать независимо от программы и учебника, по которым вы работаете....
27 02 2025 6:47:46
Древесная растительность является основным местом обитания птиц. Они используют все горизонты древесной растительности как в отношении убежища для гнезда, так и в отношении пищи....
26 02 2025 14:24:10
Изучение особенности цветка как органа размножения растения, знакомство с разнообразием цветков и плодов....
25 02 2025 1:46:21
Экологическая сценка для школьного кукольного театра способствует воспитанию у дошкольников и младших школьников интереса, чуткости, любви, бережного отношения к родной природе. Дети приобретают навыки правильного поведения на природе, умение заботиться о растениях, которые являются частью природы планеты Земля. Декорации, музыкальное сопровождение вызывают интерес к выступлению, а школьным артистам приносят радость и удовлетворение, возможность проявить свои творческие способности....
24 02 2025 3:37:28
Урок формирует знания о значении деления клетки для роста, развитии и размножении клетки и организма, формирует умение последовательно выстраивать процессы митоза и определять их, учащиеся усваивают фазы митоза и понимают его биологическое значение....
23 02 2025 7:49:28
Урок разработан для учащихся 10 класса к теме "Фотосинтез", обучающихся по учебнику "Общая биология" под редакцией Д.Беляева, Г.Дымшица. Однако, можно использовать разработку для изучения процесса фотосинтеза в старших классах для учебников других авторов....
22 02 2025 7:22:42
Папоротникообразные – это группа споровых растений, которые обладают проводящими тканями (сосудистыми пучками). Предполагают, что зародились они более 400 млн. лет назад, еще в палеозойский период....
21 02 2025 17:50:57
Углерод вступает в круговорот веществ в биосфере и завершает его в форме углекислого газа. Во время фотосинтеза из атмосферы поглощается диоксид углерода, который превращается фотосинтезирующими организмами в углеводы....
20 02 2025 7:13:46
На уроке даётся представление о вулканах, их строении, причинах возникновения. У учащихся формируются представления о типах вулканов, опасностях и пользе вулканических извержений....
19 02 2025 3:44:23
Интегрированное занятие по биологии и ЛФК формирует общие представления о жизненной емкости легких и факторах, влияющих на ее формирование. В качестве рефлексии учащимся предлагаются логические тесты на установление причинно-следственных связей (тесты составлены одним из учеников). На занятии предусмотрена пpaктическая часть, индивидуальная работа, в парах и группах....
18 02 2025 10:46:55
Микроорганизмы − собирательное название группы живых организмов, которые слишком малы для того, чтобы быть видимыми невооружённым глазом (их хаpaктерный размер — менее 0,1 мм). В настоящей статье рассмотрены отдельные представители невидимого мира − бактерии. Затронуты вопросы истории развития микробиологии, разнообразия бактерий, а также основные свойства для человека и окружающей среды....
17 02 2025 1:56:21
Цель урока: определить понятие «жизнь»; познакомиться с различными теориями происхождения жизни....
16 02 2025 3:22:37
Курс формирует у учащихся знания о живой природе, ее отличительных признаках – уровневой организации и эволюции, поэтому программа включает сведения об общих биологических закономерностях, проявляющихся на разных уровнях живой природы....
15 02 2025 19:50:57
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Комбинированный урок биологии по УМК Пасечника сопровождается презентацией, включающей в себя схемы, таблицы, звуковое сопровождение, видеофрагмент. Урок включает различные методы обучения: словесный: беседа, рассказ; наглядно-иллюстративный: презентация, таблица; индивидуальный: самостоятельное заполнение таблицы....
14 02 2025 18:26:50
Цели урока: расширять и углубллять знания учащихся о грибах; ввести понятия: микориза, грибы-двойники, грибы-паразиты; закрепить признаки съедобных и ядовитых грибов, способы гетеротрофного питания (сапрофиты, паразиты); продолжить работу над воспитанием любви к природе, бережного отношения к ней; совершенствовать навык самостоятельной работы с дополнительной литературой; развивать творческие способности учащихся, умение применять имеющиеся знания в новых условиях (играх-драматизациях); профилактика отравлений грибами....
13 02 2025 8:33:55
Вашему вниманию предлагается урок-путешествие на тему "Витамины". Основной акцент урока сделан на важность здоровья человека, на необходимость вести здоровый образ жизни. Сосредоточено внимание на необходимости употрeбления витаминов людьми, живущими в условиях Крайнего Севера....
12 02 2025 17:25:27
Образование новых видов — важнейший процесс в эволюции органического мира. Неоднородные условия существования в различных частях ареала вида могут направлять отбор в различных направлениях. Это приводит к дивергенции (расхождению признаков)...
11 02 2025 22:59:24
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
Урок изучения нового материала в 11-м классе по общей биологии по теме "Основные этапы (стадии) эволюции человека — антропогенеза"
Внутреннее строение листьев