Законы Менделя

Законы Менделя — набор первичных положений, касающихся передачи наследственных характеристик от родительских организмов к их детям; эти приципы лежат в основе классической генетики. Обычно описывают три закона.

Закон единообразия гибридов первого поколения

Файл:Mendelian inheritance 3 1.png

При скрещивании Грегором Менделем гороха с пурпурными цветками и гороха с белыми цветками, Мендель заметил, что взошедшие потомки растений были все с пурпурными цветками, среди них не было ни одного белого. Мендель не раз повторял опыт, использовал другие признаки (если он скрещивал горох с желтыми и зелеными семенами, у потомков семена были желтыми. Если он скрещивал горох с гладкими и морщинистыми семенами, у потомства были гладкие семена. Потомство от высоких и низких растений было высоким). Итак, гибриды всегда приобретают один из родительских признаков. Один признак (более сильный, доминантный), всегда подавлял другой, (более слабый, рецессивный).

Закон расщепления признаков

Определение

Закон расщепления, или второй закон Менделя. Если потомков первого поколения, одинаковых по изучаемому признаку, скрестить между собой, то во втором поколении признаки обоих родителей появляются в определенном численном соотношении: 3/4 особей будут иметь доминантный признак, 1/4 — рецессивный. Явление, при котором скрещивание гетерозиготных особей приводит к образованию потомства, часть которого несет доминантный признак, а часть — рецессивный, называется расщеплением. Следовательно, рецессивный признак у гибридов первого поколения не исчез, а был только подавлен и проявится во втором гибридном поколении.

Обьяснение

Гипотеза чистоты гамет. Мендель предположил, что при образовании гибридов наследственные факторы не смешиваются, а сохраняются в неизменном виде. В гибриде присутствуют оба фактора — доминантный и рецессивный, но в виде признака проявляется доминантный наследственный фактор, рецессивный же подавляется. Связь между поколениями при половом размножении осуществляется через половые клетки — гаметы. Следовательно, необходимо допустить, что каждая гамета несет только один фактор из пары. Тогда при оплодотворении слияние двух гамет, каждая из которых несет рецессивный наследственный фактор, будет приводить к образованию организма с рецессивным признаком, проявляющимся фенотипически. Слияние же гамет, каждая из которых несет доминантный фактор, или же двух гамет, одна из которых содержит доминантный, а другая рецессивный фактор, будет приводить к развитию организма с доминантным признаком. Таким образом, появление во втором поколении рецессивного признака одного из родителей может быть только при двух условиях: 1) если у гибридов наследственные факторы сохраняются в неизменном виде; 2) если половые клетки содержат только один наследственный фактор из аллельной пары. Расщепление потомства при скрещивании гетерозиготных особей Мендель объяснил тем, что гаметы генетически чисты, т. е. несут только один ген из аллельнои пары. Гипотезу (теперь ее называют законом) чистоты гамет можно сформулировать следующим образом: при образовании половых клеток в каждую гамету попадает только один ген из аллельнои пары. Почему и как это происходит? Известно, что в каждой клетке организма в большинстве случаев имеется совершенно одинаковый диплоидный набор хромосома. Две гомологичные хромосомы содержат два одинаковых гена. Генетически «чистые» гаметы образуются следующим образом: При слиянии мужских и женских гамет получается гибрид с диплоидным набором хромосом:

Как видно из схемы, половину хромосом зигота получает от отцовского организма, половину — от материнского. В процессе образования гамет у гибрида гомологичные хромосомы во время I мейотического деления также попадают в разные клетки:

По данной аллельной паре образуются два сорта гамет. При оплодотворении гаметы, несущие одинаковые или разные аллели, случайно встречаются друг с другом. В силу статистической вероятности при достаточно большом количестве гамет в потомстве 25 % генотипов будут гомозиготными доминантными, 50 % — гетерозиготными, 25 % — гомозиготными рецессивными, т. е. устанавливается отношение 1АА:2Аа:1аа. Соответственно по фенотипу потомство второго поколения при моногибридном скрещивании распределяется в отношении 3:1 (3Д особей с доминантным признаком, 1< особей с рецессивным). Таким образом, при моногибридном скрещивании цитологическая основа расщепления потомства — расхождение гомологичных хромосом и образование гаплоидных половых клеток в мейозе.

Закон независимого наследования признаков

или третий закон Менделя. Когда скрещивались растения, отличающиеся по нескольким признакам, таким как белые и пурпурные цветы и желтые или зелёные горошины, наследование каждого из признаков следовало первым двум законам и в потомстве они комбинировались таким образом, как будто их наследование происходило независимо друг от друга. Первое поколение после скрещивания обладало доминантным фенотипом по всем признакам. Во втором поколении наблюдалось расщепление фенотипов по формуле 9:3:3:1, то есть 9/16 были с пурпурными цветами и желтыми горошинами, 3/16 с белыми цветами и желтыми горошинами, 3/16 с пурпурными цветами и зелёными горошинами, 1/16 с белыми цветами и зелёными горошинами.

Обьяснение

Мендель выбрал признаки, гены которых находились на разных хромосомах гороха. По правилу частоты гамет признаки комбинировались независимо друг от друга.

Ссылки

Н. П. Дубинин Общая генетика, М., «Наука», (1986), 560 стр.

Шаблон:MetaPicstub