ГДЗ до підручника «Біологія і екологія» В.І. Соболь. 10 клас

§ 36. Гібридологічний аналіз: основні типи схрещувань

Пригадайте!

Що таке гібридологічний метод?

Гібридологічний метод — це метод вивчення спадковості та генетичних ознак. Він був розроблений Грегором Менделем у середині 19 століття і базувався на схрещуванні рослин з різними ознаками для спостереження за результатами в потомстві. Гібридологічний метод передбачає вивчення характеристик гібридного потомства, відомого як покоління F1, для визначення генетичної основи спостережуваних ознак. Цей метод все ще використовується в сучасній генетиці сьогодні, хоча він був удосконалений і вдосконалений із впровадженням більш прогресивних методів і технологій.

Поміркуйте!

Аналіз – вивчення об'єкта дослідження як сукупності елементів, що утворюють систему. У наукових дослідженнях він передбачає оцінювання поведінки об'єкта як системи з усіма чинниками, що впливають на його функціонування. Цей метод широко застосовується в економіці, психології, медицині, біохімії, математиці тощо і навіть у журналістиці. Що ж таке гібридологічний аналіз?

Гібридологічний аналіз — це процес вивчення характеристик і ознак гібридного потомства, відомого як покоління F1, для визначення генетичної основи спостережуваних ознак. Цей метод використовується в генетиці для вивчення спадковості і генетичних особливостей того чи іншого організму. Схрещуючи два організми з різними ознаками, гібридне потомство можна використовувати для спостереження за генетичною основою ознак, що вивчаються. Гібридологічний аналіз використовується для вивчення генетичної основи широкого спектру ознак, від фізичних характеристик до моделей поведінки.

ДІЯЛЬНІСТЬ

Проаналізуйте закономірності моногібридного схрещування і заповніть таблицю кількісної характеристики ди-, три- і полігібридних схрещувань.

Моногібридне схрещування — це тип генетичного схрещування, при якому схрещують два організми з різними фенотипами або генотипами з метою вивчення успадкування однієї ознаки. У моногібридному схрещуванні два організми зазвичай є гомозиготними за ознакою, що вивчається, тобто вони обидва мають дві копії одного гена. При дигібридному схрещуванні два організми схрещуються для вивчення успадкування двох окремих ознак. Організми, як правило, гомозиготні за обома ознаками, що вивчаються. Тригібридне схрещування — це тип генетичного схрещування, який вивчає успадкування трьох ознак, і організми зазвичай гомозиготні за всіма трьома ознаками. Полігібридне схрещування — це тип генетичного схрещування, який вивчає успадкування чотирьох або більше ознак, і організми зазвичай гомозиготні за всіма ознаками, що вивчаються. Таблиця кількісних характеристик ди-, три- та полігібридних схрещувань буде залежати від конкретних ознак, які вивчаються. Як правило, чим більше ознак вивчається, тим складнішими стають моделі успадкування. Єдиної таблиці кількісних характеристик, застосовної до всіх ди-, три- та полігібридних схрещувань, немає.

Розв’язування типових вправ з генетики

Вправа 1*. Які типи гамет утворюють організми з такими генотипами: а) ААВВСС; б) ААВВСс; в) АаВbCC; г) АaВbCc?

Для генотипу AABCC організм вироблятиме два типи гамет: AABCC і AaBBCc. Для генотипу AABBSs організм вироблятиме два типи гамет: AABBSs і AaBbSs. Для генотипу AaBbCC організм вироблятиме чотири типи гамет: AABCC, AaBBCc, AABbCC і AaBbCc. Нарешті, для генотипу AaBbCc організм вироблятиме вісім типів гамет: AABCC, AaBBCc, AABbCC, AaBbCc, AaBBCC, AABbCc, AaBbCC і AaBbCc.

Вправа 2*. У гороху жовтий колір насіння (А) домінує над зеленим, гладка форма насіння (В) – над зморшкуватою, біб простої форми (С) – над бобом із перетяжками. Схрещено рослину АaВbсc із рослиною аabbCc. Визначте розщеплення в наступному поколінні за фенотипом.

У наступному поколінні буде чотири можливі фенотипи: жовті гладкі боби (AABBSC), зелені гладкі боби (aabbCC), жовті нитчасті боби (AaBbCc) і зелені нитчасті боби (aabbcc). Жовте забарвлення насіння і гладка форма насіння будуть домінуючими, а жиласта форма бобів буде рецесивною.

Вправа 3*. Кароокий, темноволосий, резус-позитивний чоловік одружується з блакитноокою, світловолосою резус-негативною жінкою. Визначте ймовірність народження блакитноокої світловолосої дитини, якщо батько гетерозиготний за домінантними проявами ознак.

Імовірність народження блакитноокої світловолосої дитини, якщо батько гетерозиготний за домінантними проявами ознак, становить 25%. Це пояснюється тим, що батько має один алель для карих очей і один алель для блакитних очей, а також один алель для темного волосся і один алель для світлого волосся. Оскільки ці алелі є домінантними, дитина матиме 25% шансів успадкувати блакитні очі та світле волосся від батька.

Мічурін нахилився над молодою рослиною, замислений і сумний, наче лікар над хворою дитиною. – Ні! До персика нам, видно, ще далеко. Сашо, запиши: дикий мигдаль з культурним персиком не схрещується… Пошукаємо обхідних шляхів» (О. Довженко. Мічурін). І науковець знайшов цей шлях. Так з’явився в селекції рослин метод східчастого схрещування, або метод посередника, що його застосовують для подолання несхрещуваності видів. У чому полягає суть методу посередника?

Суть проміжного методу, також відомого як поетапне схрещування, полягає у використанні третього виду як посередника між двома видами, які не здатні схрещуватися. Вводячи в рівняння третій вид, можна схрестити два види, які раніше вважалися несумісними. Цей метод використовується для створення нових сортів рослин шляхом поєднання ширшого діапазону ознак, ніж це було б можливо за допомогою традиційних методів селекції. Проміжний метод також можна використовувати для введення бажаних ознак у існуючі сорти рослин, таких як стійкість до хвороб або підвищена врожайність.

СТАВЛЕННЯ

У живий куточок діти принесли двох чорних морських свинок (Cavia porcellus), вважаючи їх чистопородними. Проте в наступному поколінні серед їх потомства з’явились білі свинки. Установіть генотипи цих свинок, якщо відомо, що чорне забарвлення домінує над білим. Висловіть судження щодо практичного значення знань про види схрещувань.

Чорні морські свинки повинні були бути гомозиготними за чорним алелем (BB), а білі морські свинки — гетерозиготними за чорним алелем (Bb). Цей тип схрещування, відомий як моногібридне схрещування, є корисним інструментом для розуміння принципів спадковості та може допомогти передбачити ймовірні результати майбутніх схрещувань. Цей тип знань має велике практичне значення, оскільки може допомогти селекціонерам виробляти бажані риси у своїх тварин.

РЕЗУЛЬТАТ

1. Що таке гібридологічний аналіз?

Гібридологічний аналіз — це метод вивчення спадкових ознак і закономірностей в організмах шляхом вивчення нащадків двох різних видів або схрещування різних ліній одного виду. Це включає в себе схрещування різних типів організмів, щоб спостерігати отримані ознаки в потомстві. Цей метод можна використовувати, щоб отримати уявлення про генетичний склад різних організмів і вплив різних генетичних комбінацій на фенотип нащадків. Гібридологічний аналіз є корисним інструментом для розуміння принципів спадковості та може допомогти передбачити ймовірні результати майбутніх схрещувань.

2. Назвіть основні галузі застосування гібридологічного аналізу.

Основними сферами застосування гібридологічного аналізу є сільське господарство, тваринництво, біомедичні дослідження. У сільському господарстві гібридологічний аналіз можна використовувати для виведення нових сортів сільськогосподарських культур, підвищення врожайності та впровадження нових ознак. У селекції тварин гібридологічний аналіз може бути використаний для створення нових порід, поліпшення існуючих порід і впровадження бажаних ознак. У біомедичних дослідженнях гібридологічний аналіз можна використовувати для вивчення генетичної основи захворювання та розробки нових методів лікування.

3. Що таке схрещування в генетиці?

Схрещування в генетиці - це процес розведення двох різних різновидів виду з метою створення потомства з бажаними ознаками. Цей тип розведення часто використовується для поєднання найкращих характеристик обох батьківських сортів і може використовуватися для збільшення розміру, витривалості та інших бажаних рис нащадків. Схрещування також можна використовувати для впровадження нових ознак у популяцію або для збільшення генетичної різноманітності популяції.

4. Назвіть основні типи схрещувань.

Основні типи схрещувань включають моногібридне схрещування, дигібридне схрещування та тестове схрещування. Моногібридне схрещування передбачає схрещування двох організмів, які відрізняються лише однією ознакою. Дигібридне схрещування передбачає схрещування двох організмів, які відрізняються за двома ознаками. Тестове схрещування передбачає схрещування організму з невідомим генотипом з організмом відомого генотипу.

5. Що таке зворотні схрещування?

Зворотні схрещування — це тип схрещування, при якому нащадки схрещуються з однією з вихідних батьківських ліній. Таким чином, нащадки будуть містити деякі риси вихідного батька, але також міститиме деякі ознаки іншого батьківського штаму. Зворотні схрещування можна використовувати для впровадження нових ознак у популяцію або для збільшення генетичної різноманітності популяції.

6. Що таке аналізуюче схрещування?

Аналітичне схрещування - це тип схрещування, який використовується для аналізу успадкування певної ознаки. Він передбачає схрещування двох організмів із відомими генотипами, а потім аналіз отриманого потомства для визначення генотипів батьків. Аналітичні схрещування можна використовувати, щоб визначити вплив різних генів на ознаку, визначити, які гени є домінантними, а які рецесивними, і отримати уявлення про генетичний склад різних організмів.

7. Які принципи й значення гібридологічного аналізу?

Принципи та значення гібридологічного аналізу ґрунтуються на вивченні генетики та розумінні того, як ознаки успадковуються від батьківських організмів. Гібридологічний аналіз передбачає вивчення генетики різних організмів для визначення їхніх генотипів і впливу різних генів на певні ознаки. Цей тип аналізу можна використовувати для створення нових сортів сільськогосподарських культур, підвищення врожайності та впровадження нових ознак. Він також використовується для створення нових порід, покращення існуючих порід і впровадження бажаних ознак у розведення тварин. У біомедичних дослідженнях гібридологічний аналіз використовується для вивчення генетичної основи захворювання та розробки нових методів лікування.

8. Які типи схрещувань застосовують для гібридологічного аналізу?

Гібридологічний аналіз зазвичай використовує моногібридне схрещування, дигібридне схрещування та тестове схрещування. Моногібридне схрещування передбачає схрещування двох організмів, що відрізняються лише за однією ознакою, дигібридне схрещування передбачає схрещування двох організмів, які відрізняються двома ознаками, а тестове схрещування передбачає схрещування організму з невідомим генотипом з організмом із відомим генотипом. Зворотні схрещування також іноді використовуються в гібридологічному аналізі, оскільки вони передбачають схрещування потомства з одним із вихідних батьківських штамів.

9. Для чого в генетиці застосовують зворотні схрещування?

Зворотне схрещування використовується в генетиці, оскільки воно дозволяє дослідникам вводити бажані риси в популяцію або збільшувати генетичне різноманіття популяції. Це включає в себе схрещування нащадка з одним із вихідних батьківських штамів, щоб нащадки містили деякі риси вихідного батька, але також містили деякі ознаки іншого батьківського штаму. Цю техніку можна використовувати для вибіркового розведення за певними бажаними ознаками, а також для впровадження нових ознак у популяцію.

10. На конкретному прикладі продемонструйте практичне значення знань про типи схрещувань.

Практичним прикладом цінності знань про типи схрещувань є використання моногібридних, дигібридних і тестових схрещувань для аналізу моделей успадкування. Моногібридне схрещування передбачає схрещування двох організмів, що відрізняються лише за однією ознакою, дигібридне схрещування передбачає схрещування двох організмів, які відрізняються двома ознаками, а тестове схрещування передбачає схрещування організму з невідомим генотипом з організмом із відомим генотипом. Цей тип аналізу можна використовувати, щоб визначити вплив різних генів на ознаку, визначити, які гени є домінантними, а які рецесивними, і отримати уявлення про генетичний склад різних організмів. Його також можна використовувати для створення нових сортів.