Третиот закон на Мендел се нарекува закон. Менделовите закони

Третиот закон на Мендел (независно наследување на знаци)– при вкрстување на две хомозиготни индивидуи кои се разликуваат една од друга во два или повеќе пара алтернативни особини, гените и соодветните особини се наследуваат независно еден од друг и се комбинираат во сите можни комбинации.

Законот се манифестира, по правило, за оние парови на особини чии гени се наоѓаат надвор од хомологните хромозоми. Ако бројот на алелни парови во нехомологните хромозоми го означиме со буква, тогаш бројот на фенотипски класи ќе се определи со формулата 2n, а бројот на генотипски класи - 3n. Со нецелосна доминација, бројот на фенотипски и генотипски класи се совпаѓа.

Услови за независно наследување и комбинација на не-алелни гени.

Додека ја проучувал сегрегацијата во дихибридни крстови, Мендел открил дека ликовите се наследуваат независно еден од друг. Овој модел, познат како правило за независна комбинација на карактеристики, е формулиран на следниов начин: кога се вкрстуваат хомозиготни индивидуи кои се разликуваат во два (или повеќе) пара алтернативни знаци во втората генерацијаФ 2 ) независно наследство и комбинација на особини се забележува ако гените што ги одредуваат се наоѓаат на различни хомологни хромозоми.Ова е можно, бидејќи за време на мејозата, распределбата (комбинацијата) на хромозомите во герминативните клетки за време на нивното созревање се случува независно, што може да доведе до појава на потомци кои носат карактеристики во комбинации кои не се карактеристични за поединците родителот и бабата и дедото. Дихетерозиготите се венчаат врз основа на бојата на очите и способноста подобро да ја користат десната рака (АаБб). За време на формирањето на гамети, алелот Аможе да се појави во истата гамета како кај алел ВО,истото со алелот б. На ист начин алелот Аможе да заврши во една гамета или со алел ВО,или со алел б. Следствено, дихетерозиготната единка произведува четири можни комбинации на гени во гаметите: АБ, Аб, аБ, аб. Ќе има еднаков удел на сите видови гамети (по 25%).

Ова е лесно да се објасни со однесувањето на хромозомите за време на мејозата. Нехомологните хромозоми за време на мејозата може да се комбинираат во која било комбинација, така што хромозомот што го носи алелот А,може подеднакво веројатно да оди во гамета како и со хромозомот што го носи алелот ВОи со хромозомот што го носи алелот б. Исто така, хромозомот што го носи алелот А,може да се комбинира и со хромозомот што го носи алелот ВО,и со хромозомот што носи алел b. Значи, дихетерозиготна единка произведува 4 типа гамети. Природно, при вкрстување на овие хетерозиготни индивидуи, кој било од четирите типа гамети на едниот родител може да се оплоди со кој било од четирите типа гамети формирани од другиот родител, односно можни се 16 комбинации. Ист број комбинации треба да се очекуваат според законите на комбинаториката.

При броење на фенотипите снимени на решетката Punnett, излегува дека од 16 можни комбинации во втората генерација, 9 имаат две доминантни особини (AB,во нашиот пример - десничари со кафени очи), во 3 - првиот знак е доминантен, вториот е рецесивен (Аб, во нашиот пример - леваци со кафени очи), во други 3 - првиот знак е рецесивен, вториот е доминантен (аБ,т.е. синооки десничари), а во едната - двете особини се рецесивни (Аб, во овој случај - синоок левучар). Фенотипското расцепување се случи во сооднос 9:3:3:1.

Ако за време на еднородното вкрстување во втората генерација, последователно ги броиме добиените единки за секоја карактеристика посебно додека резултатот не биде ист како кај еднородното вкрстување, т.е. 3:1.

Во нашиот пример, кога се делиме според бојата на очите, се добива соодносот: кафеави очи 12/16, синоок 4/16, според друг критериум - деснак 12/16, леворак 4/16, т.е. добро познатиот однос 3:1.

Дихетерозиготот произведува четири типа гамети, па кога се вкрстува со рецесивен хомозигот, се забележуваат четири типа на потомци; во овој случај, разделувањето и по фенотип и по генотип се случува во сооднос 1:1:1:1.

При пресметување на фенотиповите добиени во овој случај, се забележува разделување во однос 27: 9: 9: 9: : 3: 3: 3: 1. Тоа е последица на фактот што знаците што ги земавме предвид: способноста за подобра контрола на десната рака, бојата на очите и Rh факторот се контролираат од гени локализирани на различни хромозоми и веројатноста да се сретне хромозомот што го носи генот А,со хромозом кој го носи генот ВОили Р, целосно зависи од случајноста, бидејќи истиот хромозом со ген Аможе подеднакво да наиде на хромозом кој го носи генот b или р .

Во поопшта форма, за сите вкрстувања, фенотипското разделување се случува според формулата (3 + 1) n, каде што П- бројот на парови карактеристики земени во предвид при вкрстување.

Цитолошки основи и универзалност на законите на Мендел.

1) спарување на хромозоми (спарување на гени кои ја одредуваат можноста за развој на која било особина)

2) карактеристики на мејозата (процеси кои се случуваат во мејозата, кои обезбедуваат независно дивергенција на хромозомите со гените лоцирани на нив до различни делови на клетката, а потоа и во различни гамети)

3) карактеристики на процесот на оплодување (случајна комбинација на хромозоми кои носат по еден ген од секој алелен пар)

Менделови карактеристики на човекот.

Доминантни особини Рецесивни особини
Коса: темно кадрава не црвена	Коса: светло права црвена
Очи: големи кафеави	Очи: мали
Миопија	Нормален вид
Трепките се долги	Кратки трепки
Аквилин нос	Исправен нос
Лабава ушна ресичка	сплотена ушна ресичка
Широк јаз помеѓу секачите	Тесен јаз помеѓу секачите или негово отсуство
Полни усни	Тенки усни
Присуство на пеги	Без пеги
Со шест прста	Нормална структура на екстремитетите
Подобра контрола на десната рака	Подобра контрола на левата рака
Присуство на пигмент	Албинизам
Позитивен Rh фактор	Негативен Rh фактор

чешки истражувач Грегор Мендел(1822-1884) смета основач на генетиката, бидејќи тој прв, уште пред да се оформи оваа наука, ги формулира основните закони за наследување. Многу научници пред Мендел, вклучувајќи го и извонредниот германски хибридизатор од 18 век. И. Келројтер забележа дека при вкрстување на растенија кои припаѓаат на различни сорти, се забележува голема варијабилност кај хибридното потомство. Сепак, никој не можеше да го објасни сложеното расцепување и, згора на тоа, да го сведе на прецизни формули поради недостаток на научен метод за хибридолошка анализа.

Благодарение на развојот на хибридолошкиот метод, Мендел успеа да ги избегне тешкотиите што ги збунија претходните истражувачи. Г. Мендел известил за резултатите од неговата работа во 1865 година на состанокот на Друштвото на природни научници во Брун. Самото дело, насловено „Експерименти за растителни хибриди“, подоцна беше објавено во „Зборник на трудови“ на ова друштво, но не доби соодветна оценка од современиците и остана заборавено цели 35 години.

Како монах, Г. Мендел ги спроведе своите класични експерименти за вкрстување на различни сорти грашок во манастирската градина во Брун. Избрал 22 сорти на грашок кои имале јасни алтернативни разлики во седум карактеристики: семиња жолти и зелени, мазни и збрчкани, цветови црвено и бели, растенија високи и ниски итн. Важен услов на хибридолошкиот метод беше задолжителната употреба на чиста, т.е., како родители. форми кои не се делат според проучуваните карактеристики.

Успешниот избор на објект одигра голема улога во успехот на истражувањето на Мендел. Грашокот е само-опрашувач. За да добие хибриди од првата генерација, Мендел ги кастрирал цветовите на мајчиното растение (ги отстранил прашниците) и вештачки ги опрашувал пестиците со поленот на машкиот родител. При добивањето хибриди од втората генерација, оваа постапка повеќе не беше потребна: тој едноставно ги остави хибридите F 1 да се самоопрашуваат, што го направи експериментот помалку трудоинтензивен. Растенијата на грашок се репродуцирале исклучиво сексуално, така што никакви отстапувања не би можеле да ги нарушат резултатите од експериментот. И, конечно, во грашок, Мендел откри доволен број на парови светло контрастни (алтернативни) и лесно препознатливи парови знаци за анализа.

Мендел ја започна својата анализа со наједноставниот тип на вкрстување - монохибрид, во кој родителските индивидуи се разликуваат во еден пар на особини. Првиот модел на наследување откриен од Мендел беше дека сите хибриди од првата генерација имаат ист фенотип и ја наследиле карактеристиката на еден од родителите. Мендел ја нарече оваа особина доминантна. Алтернативна карактеристика на другиот родител, која не се појавувала кај хибридите, била наречена рецесивна. Откриената шема беше именувана I од законот на Мендел, или законот за униформност на хибридите од првата генерација. При анализата на втората генерација, беше воспоставена втора шема: поделба на хибридите на две фенотипски класи (со доминантна карактеристика и со рецесивна карактеристика) во одредени нумерички соодноси. Пребројувајќи го бројот на поединци во секоја фенотипска класа, Мендел утврдил дека разделувањето во монохибриден крст одговара на формулата 3: 1 (три растенија со доминантна карактеристика, едно со рецесивна карактеристика). Овој модел се нарекува Менделовиот закон II, или закон за сегрегација. Во анализата на сите седум пара карактеристики се појавија отворени обрасци, врз основа на кои авторот дошол до заклучок за нивната универзалност. При самоопрашување на хибридите F 2, Мендел ги добил следните резултати. Растенијата со бели цветови родиле потомство само со бели цветови. Растенијата со црвени цветови се однесуваа поинаку. Само една третина од нив дадоа еднообразно потомство со црвени цветови. Потомците од останатите беа поделени во сооднос на црвени и бели бои во сооднос 3:1.

Подолу е прикажан дијаграм за наследување на бојата на цветот на грашок, што ги илустрира законите I и II на Мендел.

Во обид да ја објасни цитолошката основа на отворените обрасци, Мендел ја формулирал идејата за дискретни наследни склоности содржани во гаметите и одредување на развојот на спарени алтернативни знаци. Секоја гамета носи еден наследен депозит, т.е. е „чист“. По оплодувањето, зиготот добива две наследни наслаги (едниот од мајката, другиот од таткото), кои не се мешаат и подоцна, кога гаметите ќе се формираат од хибридот, исто така завршуваат во различни гамети. Оваа хипотеза на Мендел беше наречена правило за „чистота на гамети“. Комбинацијата на наследни склоности во зиготот одредува каков карактер ќе има хибридот. Мендел ја означи наклонетоста што го одредува развојот на доминантна особина со голема буква ( А), а рецесивот се пишува со голема буква ( А). Комбинација ААИ Аххво зиготот го одредува развојот на доминантна особина во хибридот. Рецесивната карактеристика се појавува само кога се комбинира ахх.

Во 1902 година, В. Според неговиот предлог, организмите кои содржат исти наследни склоности почнале да се нарекуваат хомозиготни, а оние кои содржат различни склоности - хетерозиготни. Подоцна, терминот „алеломорфизам“ беше заменет со пократкиот термин „алелизам“ (Јохансен, 1926), а наследните склоности (гени) одговорни за развојот на алтернативните особини беа наречени „алелични“.

Хибридолошката анализа вклучува реципрочно вкрстување на родителските форми, т.е. користејќи го истиот поединец прво како родител од мајката (напред вкрстување), а потоа како татковски родител (назад вкрстување). Ако двата вкрстувања даваат исти резултати, што одговараат на законите на Мендел, тогаш ова покажува дека анализираната карактеристика е одредена од автосомниот ген. Инаку, особината е поврзана со полот, поради локализацијата на генот на половиот хромозом.

Ознаки на буквите: P - родителска индивидуа, F - хибридна индивидуа, ♀ и ♂ - женска или машка единка (или гамета),
големата буква (А) е доминантна наследна диспозиција (ген), малата буква (а) е рецесивен ген.

Меѓу хибридите од втората генерација со жолта боја на семето има и доминантни хомозиготи и хетерозиготи. За да се одреди специфичниот генотип на хибридот, Мендел предложил вкрстување на хибридот со хомозиготна рецесивна форма. Тоа се нарекува анализирање. При преминување на хетерозигот ( Ахх) со линијата на анализаторот (аа), разделувањето се забележува и по генотип и по фенотип во сооднос 1: 1.

Ако еден од родителите е хомозиготна рецесивна форма, тогаш анализирачкиот крст истовремено станува повратен крст - повратен вкрстување на хибридот со матичната форма. Потомците од таков крст се назначени Fb.

Моделите што Мендел ги открил во неговата анализа на монохибридни крстови се појавиле и во дихибридни крстови во кои родителите се разликувале во два пара алтернативни особини (на пример, жолта и зелена боја на семето, мазна и збрчкана форма). Сепак, бројот на фенотипски класи во F 2 се удвоил, а формулата за фенотипско разделување била 9: 3: 3: 1 (за 9 индивидуи со две доминантни особини, три индивидуи со по една доминантна и една рецесивна особина и една индивидуа со две рецесивни карактеристики).

За да ја олесни анализата на разделувањето во F 2, англискиот генетичар R. Punnett предложи графичка претстава за тоа во форма на решетка, која почна да се нарекува по неговото име ( Панет мрежа). Лево, вертикално, ги содржи женските гамети на хибридот Ф1, а десно - машките. Внатрешните квадрати на решетката ги содржат комбинациите на гени кои се појавуваат кога се спојуваат и фенотипот што одговара на секој генотип. Ако гаметите се поставени во решетка во низата прикажана на дијаграмот, тогаш во решетката можете да го забележите редот во распоредот на генотиповите: сите хомозиготи се наоѓаат по една дијагонала, а хетерозиготите за два гена (дихетерозиготи) се наоѓаат по другиот. Сите други клетки се окупирани од монохетерозиготи (хетерозиготи за еден ген).

Расцепувањето во F 2 може да се претстави со користење на фенотипски радикали, т.е. што укажува не на целиот генотип, туку само на гените што го одредуваат фенотипот. Овој запис изгледа вака:

Цртичките во радикалите значат дека вторите алелни гени можат да бидат или доминантни или рецесивни, а фенотипот ќе биде ист.

Дихибридна шема на вкрстување
(Мрежа на пуннет)

	АБ	Аб	aB	ab
АБ	AABB жолта Гл.	AABb жолта Гл.	АаББ жолта Гл.	АаБб жолта Гл.
Аб	AABb жолта Гл.	AAbb жолта брчкање	АаБб жолта Гл.	Аабб жолта брчкање
aB	АаББ жолта Гл.	АаБб жолта Гл.	aaBB зелена Гл.	ааБб зелена Гл.
ab	АаБб жолта Гл.	Аабб жолта брчкање	ааБб зелена Гл.	аабб зелена брчкање

Вкупниот број на F2 генотипови во решетката Punnett е 16, но има 9 различни, бидејќи некои генотипови се повторуваат. Фреквенцијата на различни генотипови е опишана со правилото:

Во дихибридниот вкрстување F2, сите хомозиготи се појавуваат еднаш, монохетерозиготите се појавуваат двапати, а дихетерозиготите се појавуваат четири пати. Пуннетската мрежа содржи 4 хомозиготи, 8 монохетерозиготи и 4 дихетерозиготи.

Сегрегацијата по генотип одговара на следната формула:

1AABB: 2AABBb: 1AAbb: 2AaBB: 4AaBBb: 2Aabb: 1aaBB: 2aaBBb: 1aabb.

Скратено како 1:2:1:2:4:2:1:2:1.

Меѓу хибридите F 2, само два генотипа ги повторуваат генотиповите на родителските форми: AABBИ аабб; во останатите, се случи рекомбинација на родителските гени. Тоа доведе до појава на две нови фенотипски класи: жолти збрчкани семиња и зелени мазни.

Откако ги анализираше резултатите од дихибридното вкрстување за секој пар знаци одделно, Мендел ја утврди третата шема: независната природа на наследувањето на различни парови знаци ( Менделовиот III закон). Независноста се изразува во фактот што разделувањето за секој пар карактеристики одговара на формулата за монохибридно вкрстување 3: 1. Така, дихибридното вкрстување може да се претстави како две монохибридни истовремено кои се појавуваат.

Како што беше утврдено подоцна, независниот тип на наследување се должи на локализацијата на гените во различни парови на хомологни хромозоми. Цитолошката основа на менделовата сегрегација е однесувањето на хромозомите за време на клеточната делба и последователното спојување на гамети за време на оплодувањето. Во профазата I од редукциската поделба на мејозата, хомологните хромозоми се конјугираат, а потоа во анафазата I тие се разминуваат во различни полови, поради што алелните гени не можат да влезат во иста гамета. Кога се разминуваат, нехомологните хромозоми слободно се комбинираат едни со други и се движат кон половите во различни комбинации. Ова ја одредува генетската хетерогеност на герминативните клетки, а по нивното спојување за време на процесот на оплодување, генетската хетерогеност на зиготите, а како последица на тоа, генотипската и фенотипската разновидност на потомството.

Независното наследување на различни парови на особини го олеснува пресметувањето на формулите за сегрегација во ди- и полихибридни вкрстувања, бидејќи тие се засноваат на едноставни монохибридни вкрстени формули. При пресметувањето се користи законот за веројатност (веројатноста за појава на две или повеќе појави во исто време е еднаква на производот на нивните веројатности). Дихибриден крст може да се разложи на два, а трихибридниот крст на три независни монохибридни крстови, од кои секоја веројатност за манифестација на две различни особини во F 2 е еднаква на 3: 1. Затоа, формулата за разделување на фенотипот во F 2 дихибридниот крст ќе биде:

(3: 1) 2 = 9: 3: 3: 1,

трихибрид (3: 1) 3 = 27: 9: 9: 9: 3: 3: 3: 1, итн.

Бројот на фенотипови во F2 полихибриден крст е еднаков на 2 n, каде што n е бројот на парови на карактеристики во кои се разликуваат родителските поединци.

Формулите за пресметување на другите карактеристики на хибридите се претставени во Табела 1.

Табела 1. Квантитативни модели на сегрегација кај хибридните потомци
за различни видови на премини

Квантитативни карактеристики	Вид на премин
Квантитативни карактеристики	монохибрид	дихибрид	полихибрид
Број на типови гамети формирани од хибридот F 1	2	2 2	2n
Број на комбинации на гамети за време на формирањето на F 2	4	4 2	4n
Број на фенотипови F 2	2	2 2	2n
Број на генотипови F 2	3	3 2	3
Разделување на фенотипот во F 2	3: 1	(3: 1) 2	(3:1) n
Сегрегација по генотип во F 2	1: 2: 1	(1: 2: 1) 2	(1:2:1)n

Манифестацијата на моделите на наследување откриени од Мендел е можна само под одредени услови (независни од експериментаторот). Тие се:

Подеднакво веројатно формирање од хибридоми на сите сорти на гамети.
Сите можни комбинации на гамети за време на процесот на оплодување.
Еднаква одржливост на сите сорти на зиготи.

Ако овие услови не се исполнети, тогаш природата на сегрегацијата кај хибридното потомство се менува.

Првиот услов може да се наруши поради неодржливоста на еден или друг вид гамети, можеби поради различни причини, на пример, негативниот ефект на друг ген што се манифестира на гаметско ниво.

Вториот услов е нарушен во случај на селективно оплодување, при што има преференцијално спојување на одредени видови гамети. Згора на тоа, гамета со ист ген може да се однесува различно за време на процесот на оплодување, во зависност од тоа дали е женско или машко.

Третиот услов обично се нарушува ако доминантниот ген има смртоносен ефект во хомозиготна состојба. Во овој случај, во монохибридното вкрстување F 2 како резултат на смртта на доминантните хомозиготи ААнаместо разделување 3:1, забележано е поделба 2:1 Примери за такви гени се: генот за бојата на платинестото крзно кај лисиците, генот за сивата боја на палтото кај овците Ширази. (Повеќе детали во следното предавање.)

Причината за отстапување од Менделиевите формули за сегрегација може да биде и нецелосно манифестирање на особината. Степенот на манифестација на дејството на гените во фенотипот се означува со терминот експресивност. За некои гени е нестабилен и многу зависен од надворешни услови. Пример е рецесивниот ген за црна боја на телото кај Drosophila (мутација на абонос), чија експресивност зависи од температурата, како резултат на што поединците хетерозиготни за овој ген можат да имаат темна боја.

Откривањето на Мендел за законите за наследување беше повеќе од три децении пред развојот на генетиката. Делото „Искуство со растителни хибриди“ објавено од авторот не беше разбрано и ценето од неговите современици, вклучително и Чарлс Дарвин. Главната причина за ова е што во времето на објавувањето на делото на Мендел, хромозомите сè уште не биле откриени и процесот на клеточна делба, кој, како што споменавме погоре, ја сочинувал цитолошката основа на менделовите обрасци, сè уште не бил опишан. Освен тоа, и самиот Мендел се сомневал во универзалноста на шаблоните што ги открил кога, по совет на К. Негели, почнал да ги проверува добиените резултати на друг предмет - тревата на тревата. Не знаејќи дека јастребот се размножува партеногенетски и затоа е невозможно да се добијат хибриди од него, Мендел беше целосно обесхрабрен од резултатите од експериментите, кои не се вклопуваа во рамките на неговите закони. Под влијание на неуспех, тој го напуштил своето истражување.

Признанието го доби Мендел на самиот почеток на дваесеттиот век, кога во 1900 година тројца истражувачи - Г. де Ври, К. Коренс и Е. Чермак - независно ги објавија резултатите од нивните студии, репродуцирајќи ги експериментите на Мендел и ја потврдија исправноста на неговите заклучоци . Бидејќи дотогаш митозата, речиси целосно мејозата (неговиот целосен опис беше завршен во 1905 година), како и процесот на оплодување, беа целосно опишани, научниците беа во можност да го поврзат однесувањето на менделовите наследни фактори со однесувањето на хромозомите за време на клетката. поделба. Повторното откривање на законите на Мендел стана почетна точка за развојот на генетиката.

Првата деценија на дваесеттиот век. стана период на триумфалниот марш на Менделизмот. Моделите откриени од Мендел беа потврдени во проучувањето на различни карактеристики и на растителните и на животинските објекти. Се појави идејата за универзалноста на законите на Мендел. Во исто време почнаа да се таложат факти кои не се вклопуваат во рамките на овие закони. Но, тоа беше хибридолошкиот метод што овозможи да се разјасни природата на овие отстапувања и да се потврди точноста на заклучоците на Мендел.

Сите парови на знаци што ги користел Мендел биле наследени според видот на целосна доминација. Во овој случај, рецесивниот ген во хетерозиготот нема ефект, а фенотипот на хетерозиготот се одредува исклучиво од доминантниот ген. Сепак, голем број особини кај растенијата и животните се наследуваат според видот на нецелосната доминација. Во овој случај, хибридот F 1 не ја репродуцира целосно особината на едниот или другиот родител. Изразот на особината е среден, со поголемо или помало отстапување во една или друга насока.

Пример за нецелосна доминација може да биде средната розова боја на цвеќето кај ноќните хибриди за убавина добиени со вкрстување на растенијата со доминантна црвена и рецесивна бела боја (види дијаграм).

Шема на нецелосна доминација во наследството на цветната боја во ноќната убавина

Како што може да се види од дијаграмот, при вкрстување важи законот за униформност на хибридите од првата генерација. Сите хибриди имаат иста боја - розова - како резултат на нецелосна доминација на генот А. Во втората генерација, различни генотипови имаат иста фреквенција како во експериментот на Мендел и се менува само формулата за фенотипска сегрегација. Се совпаѓа со формулата за сегрегација по генотип - 1: 2: 1, бидејќи секој генотип има своја карактеристика. Оваа околност ја олеснува анализата, бидејќи нема потреба од аналитичко вкрстување.

Постои уште еден вид на однесување на алелни гени во хетерозигот. Тоа се нарекува кодоминација и е опишано во студијата за наследување на крвни групи кај луѓето и голем број домашни животни. Во овој случај, хибрид чиј генотип ги содржи двата алелни гени подеднакво ги покажува двете алтернативни карактеристики. Кодоминација е забележана при наследување на крвни групи од системот А, Б, 0 кај луѓето. Луѓе со група АБ(IV група) во крвта има два различни антигени, чија синтеза е контролирана од два алелни гени.

Менделовите закони

Повторно откривањеМенделовите закони Хуго де Врисво Холандија, Карл Коренсво Германија и Ерих Чермакво Австрија се случи само во 1900 година. Во исто време беа отворени архиви и пронајдени старите дела на Мендел.

Во тоа време, научниот свет веќе беше подготвен да прифати генетика. Нејзиниот триумфален марш започна. Ја проверувале валидноста на законите за наследување според Мендел (Менделизација) на се повеќе нови растенија и животни и добивале постојана потврда. Сите исклучоци од правилата брзо се развија во нови феномени на општата теорија на наследноста.

Во моментов, трите основни закони на генетиката, Трите закони на Мендел, се формулирани на следниов начин.

Првиот закон на Мендел. Униформност на хибридите од првата генерација.Сите карактеристики на организмот можат да бидат во нивната доминантна или рецесивна манифестација, што зависи од присутните алели на даден ген. Секој организам има два алели од секој ген (2n хромозоми). За манифестација доминантен алеледна копија од неа е доволна за да се манифестира рецесивен- ни требаат двајца одеднаш. Значи, генотипови АА И Ахх грашокот произведува црвени цветови, а само генотипот ахх дава бело. Значи, кога ќе го вкрстиме црвениот грашок со бел грашок:

АА х аа Аа

Како резултат на вкрстувањето, ги добиваме сите потомци од првата генерација со црвени цветови. Сепак, не се толку едноставно. Некои гени кај некои организми можеби не се доминантни или рецесивни, но кодоминантна. Како резултат на таквото вкрстување, на пример, во петунија и космос, ќе ја добиеме целата прва генерација со розови цветови - средна манифестација на црвено-белите алели.

Вториот закон на Мендел. Поделба на знаци во втората генерација во сооднос 3:1. Кога хетерозиготните хибриди од првата генерација, кои носат доминантни и рецесивни алели, се самоопрашуваат, во втората генерација ликовите се поделени во сооднос 3:1.

Менделовите крстови може да се прикажат на следниот дијаграм:

P: AA x aa F1: Aa x Aa F2: AA + Aa + Aa + aa

Односно, едно растение F 2 носи хомозиготен доминантен генотип, две имаат хетерозиготен генотип (но доминантниот алел се појавува во фенотипот!), а едно растение е хомозиготно за рецесивен алел. Ова резултира со фенотипско разделување на особината во сооднос од 3:1, иако генотипското разделување е всушност 1:2:1. Во случај на кодоминантна особина, таков расцеп се забележува, на пример, во бојата на цвеќето во петунија: едно растение со црвени цветови, две со розови и едно со бело.

Третиот закон на Мендел. Закон за независно наследување на различни карактеристики

За дихибридно вкрстување, Мендел зел хомозиготни растенија грашок кои се разликувале во два гена - боја на семето (жолта, зелена) и форма на семе (мазна, збрчкана). Доминантни карактеристики - жолта боја (јас)и мазна форма (Р)семиња Секое растение произведува една разновидност на гамети според проучуваните алели. Кога гаметите ќе се спојат, сите потомци ќе бидат униформни: II Rr.

Кога гаметите се формираат во хибрид, од секој пар алелни гени, само еден влегува во гаметата, а поради случајноста на дивергенцијата на татковскиот и мајчиниот хромозом во првата поделба на мејозата, генот Јасможе да влезе во истата гамета со генот Рили со ген р.Исто така, генот јасможе да биде во иста гамета со генот Рили со ген р.Затоа, хибридот произведува четири типа гамети: IR, Ir, iR, ir. За време на оплодувањето, секој од четирите типа гамети од еден организам случајно наидува на некоја од гаметите од друг организам. Сите можни комбинации на машки и женски гамети може лесно да се утврдат со користење Панет решетки, во која гаметите на едниот родител се испишани хоризонтално, а гаметите на другиот родител вертикално. Генотиповите на зиготи формирани при фузија на гамети се внесуваат во квадратите.

Лесно е да се пресмета дека според фенотипот, потомците се поделени во 4 групи: 9 жолти мазни, 3 жолти збрчкани, 3 зелени мазни, 1 жолто збрчкано, односно сооднос на разделување од 9: 3: 3: 1 е забележани. Ако ги земеме предвид резултатите од разделувањето за секој пар знаци посебно, излегува дека односот на бројот на жолти семиња со бројот на зелените и односот на мазни семиња со збрчкани за секој пар е еднаков на 3 :1. Така, со дихибридно вкрстување, секој пар на знаци, кога ќе се раздели во потомството, се однесува на ист начин како и кај монохибридното вкрстување, т.е. независно од другиот пар на знаци.

За време на оплодувањето, гаметите се комбинираат според правилата на случајни комбинации, но со еднаква веројатност за секоја од нив. Во добиените зиготи се јавуваат различни комбинации на гени.

Независна дистрибуција на гените кај потомството и појавата на различни комбинации на овие гени за време на дихибридното вкрстување е можна само ако парови на алелни гени се наоѓаат во различни парови на хомологни хромозоми.

Така, третиот закон на Мендел е формулиран на следниов начин: При вкрстување на две хомозиготни индивидуи кои се разликуваат една од друга во два или повеќе пара алтернативни особини, гените и нивните соодветни особини се наследуваат независно еден од друг.

Рецесивен летал. Мендел добил идентични нумерички соодноси кога ги разделил алелите на многу парови особини. Ова особено имплицираше еднакво преживување на индивидуите од сите генотипови, но тоа можеби не е случај. Тоа се случува хомозигот за некоја особина не преживува. На пример, жолтото обојување кај глувците може да се должи на хетерозиготноста на жолтата Агути. Кога се вкрстуваат такви хетерозиготи едни со други, би се очекувало сегрегација за оваа особина во сооднос 3:1. Сепак, се забележува поделба 2:1, односно 2 жолта до 1 бела (рецесивен хомозигот).

A y a x A y a 1aa + 2A y a + 1A y A y -- последниот генотип не преживува.

Се покажа дека доминантниот (по боја) хомозигот не преживува дури ни во ембрионската фаза. Овој алел е истовремено рецесивна смртност(односно рецесивна мутација што доведува до смрт на организмот).

Полулетање. Менделово нарушување на сегрегацијата често се јавува затоа што некои гени се полулетачки-- одржливоста на гамети или зиготи со такви алели е намалена за 10-50%, што доведува до нарушување на расцепувањето 3:1.

Влијание на надворешното опкружување.Изразот на некои гени може многу да зависи од условите на околината. На пример, некои алели се појавуваат фенотипски само на одредена температура за време на одредена фаза од развојот на организмот. Ова исто така може да доведе до прекршување на менделовата сегрегација.

Модификатор гени и полигени. Освен главен ген, која ја контролира оваа особина, може да има уште неколку во генотипот модификаторни гени, менувајќи ја експресијата на главниот ген. Некои особини може да се определат не од еден ген, туку од цел комплекс на гени, од кои секоја придонесува за манифестацијата на особината. Овој знак обично се нарекува полигенски. Сето ова ја нарушува и поделбата 3:1.

наследност хибриден премин Мендел

Првиот закон на Мендел. Закон за униформност на хибридите од прва генерација

Кога се вкрстуваат хомозиготни индивидуи кои се разликуваат во еден пар алтернативни (меѓусебно ексклузивни) знаци, сите потомци во првата генерацијауниформа и во фенотип и во генотип.

Растенијата на грашок со жолти (доминантна карактеристика) и зелени (рецесивна особина) семиња беа вкрстени. Формирањето на гамети е придружено со мејоза. Секое растение произведува еден вид гамети. Од секој хомологен пар на хромозоми, еден хромозом со еден од алелните гени (А или а) оди во гамети. По оплодувањето, спарувањето на хомологните хромозоми се обновува и се формираат хибриди. Сите растенија ќе имаат само жолти семиња (фенотип), хетерозиготни за генотипот Аа. Ова се случува кога целосна доминација.

Хибрид Аа има еден ген А од едниот родител, а вториот ген - a - од другиот родител (сл. 73).

Хаплоидните гамети (G), за разлика од диплоидните организми, се заокружени.

Како резултат на вкрстувањето, се добиваат хибриди од првата генерација, означени F 1.

За снимање вкрстувања се користи специјална табела, предложена од англискиот генетичар Пунет и наречена Пуннет мрежа.

Гаметите на поединецот од таткото се испишуваат хоризонтално, а гаметите на поединецот од мајката вертикално. Генотипизацијата се евидентира на раскрсниците.

Ориз. 73.Наследување во монохибридни крстови.

I - вкрстување на две сорти грашок со жолти и зелени семиња (P); II

Цитолошки основи на Менделовите закони I и II.

F 1 - хетерозиготи (Aa), F 2 - сегрегација според генотипот 1 AA: 2 Aa: 1 aa.

py потомци. Во табелата, бројот на клетки зависи од бројот на типови на гамети произведени од поединците што се вкрстуваат.

Менделовиот закон II. Законот за разделување на хибридите од првата генерација

Кога хибридите од првата генерација се вкрстуваат меѓу себе, во втората генерација се појавуваат индивидуи и со доминантни и со рецесивни особини и се случува разделување по фенотип во сооднос 3:1 (три доминантни фенотипови и еден рецесивен) и 1:2:1 по генотип (види. Сл. 73). Таквото разделување е можно кога целосна доминација.

Хипотеза за „чистота“ на гамети

Законот за разделување може да се објасни со хипотезата за „чистотата“ на гаметите.

Мендел го нарече феноменот на немешање на алели на алтернативни знаци во гаметите на хетерозиготниот организам (хибрид) хипотезата за „чистота“ на гамети.Два алелни гени (Аа) се одговорни за секоја особина. Кога се формираат хибриди, алелните гени не се мешаат, туку остануваат непроменети.

Како резултат на мејозата, хибридите Аа формираат два вида гамети. Секоја гамета содржи еден од пар хомологни хромозоми со алелен ген А или алелен ген a. Гаметите се чисти од друг алелен ген. При оплодувањето се обновува хомологијата на хромозомите и алеличноста на гените и се појавува рецесивна особина (зелената боја на грашокот), чиј ген не го покажал своето дејство во хибридниот организам. Карактеристиките се развиваат преку интеракцијата на гените.

Нецелосна доминација

На нецелосна доминацијахетерозиготните индивидуи имаат свој фенотип, а особината е средна.

Кога се вкрстуваат ноќните растенија за убавина со црвени и бели цветови, во првата генерација се појавуваат поединци со розова боја. При вкрстување на хибридите од првата генерација (розови цветови), расцепувањето кај потомството по генотип и фенотип се совпаѓа (сл. 74).

Ориз. 74.Наследство со нецелосна доминација во растението за ноќна убавина.

Генот кој предизвикува српеста анемија кај луѓето има својство на нецелосна доминација.

Крст за анализа

Рецесивната карактеристика (зелен грашок) се појавува само во хомозиготна состојба. Хомозиготните (жолт грашок) и хетерозиготните (жолт грашок) индивидуи со доминантни особини не се разликуваат едни од други по фенотип, но имаат различни генотипови. Нивните генотипови може да се утврдат со вкрстување со индивидуи со познат генотип. Таков поединец може да биде зелен грашок, кој има хомозиготна рецесивна карактеристика. Овој крст се нарекува анализиран крст. Ако, како резултат на вкрстувањето, сите потомци се униформни, тогаш поединецот што се проучува е хомозиготен.

Ако дојде до разделување, тогаш поединецот е хетерозиготен. Потомството на хетерозиготна единка произведува расцеп во сооднос 1:1.

Менделовиот III закон. Закон за независна комбинација на карактеристики (Сл. 75). Организмите се разликуваат едни од други на неколку начини.

Вкрстувањето на поединци кои се разликуваат по две карактеристики се нарекува дихибридно, а во многу аспекти - полихибридно.

При вкрстување на хомозиготни индивидуи кои се разликуваат во два пара алтернативни знаци, во втората генерација се јавува независна комбинација на карактеристики.

Како резултат на дихибридното вкрстување, целата прва генерација е униформа. Во втората генерација, фенотипското расцепување се јавува во сооднос 9:3:3:1.

На пример, ако вкрстите грашок со жолти семиња и мазна површина (доминантна карактеристика) со грашок со зелени семиња и збрчкана површина (рецесивна карактеристика), целата прва генерација ќе биде униформа (жолти и мазни семиња).

Кога хибридите беа вкрстени меѓу себе во втората генерација, се појавија поединци со карактеристики кои ги немаше во оригиналните форми (жолти збрчкани и зелени мазни семиња). Овие особини се наследни без разликаеден од друг.

Дихетерозиготна единка произвела 4 типа гамети

За погодност за броење на поединци што резултира со втората генерација по вкрстувањето на хибридите, се користи мрежата Punnett.

Ориз. 75.Независна дистрибуција на карактеристики во дихибридни вкрстувања. A, B, a, b - доминантни и рецесивни алели кои го контролираат развојот на две особини. G - герминативни клетки на родителите; F 1 - хибриди од прва генерација; F 2 - хибриди од втора генерација.

Како резултат на мејозата, еден од алелните гени од хомологниот пар на хромозоми ќе биде пренесен на секоја гамета.

Се формираат 4 типа гамети. Расцеп по вкрстување во сооднос 9:3:3:1 (9 индивидуи со две доминантни особини, 1 единка со две рецесивни особини, 3 единки со една доминантна и другата рецесивни особини, 3 единки со доминантни и рецесивни особини).

Појавата на индивидуи со доминантни и рецесивни особини е можна бидејќи гените одговорни за бојата и обликот на грашокот се наоѓаат на различни нехомологни хромозоми.

Секој пар на алелни гени се дистрибуира независно од другиот пар, и затоа гените можат да се комбинираат независно.

Хетерозиготна индивидуа за „n“ парови карактеристики формира 2 n типови на гамети.

Прашања за самоконтрола

1. Како е формулиран првиот закон на Мендел?

2. Какви семиња вкрсти Мендел со грашок?

3. Растенијата со какви семиња произлегле од вкрстувањето?

4. Како е формулиран Менделовиот закон II?

5. Растенијата со какви карактеристики се добиени како резултат на вкрстување на хибриди од прва генерација?

6. Во кој нумерички однос настанува разделувањето?

7. Како може да се објасни законот за разделување?

8. Како да се објасни хипотезата за „чистотата“ на гаметите?

9. Како да се објасни нецелосната доминација на особините? 10. Каков вид на расцепување по фенотип и генотип се јавува

по вкрстувањето на хибридите од првата генерација?

11. Кога се врши аналитички вкрстување?

12. Како се врши аналитички вкрстување?

13.Каков крст се нарекува дихибриден?

14. На кои хромозоми се наоѓаат гените одговорни за бојата и обликот на грашокот?

15. Како е формулиран Менделовиот закон III?

16. Какво фенотипско расцепување се јавува во првата генерација?

17. Какво фенотипско расцепување се јавува кај втората генерација?

18. Што се користи за погодност за броење на поединци кои произлегуваат од вкрстување на хибриди?

19.Како можеме да го објасниме изгледот на поединци со карактеристики кои ги немало порано?

Клучни зборови од темата „Законите на Мендел“

алелицитна анемија

интеракција

гамети

ген

генотип

хетерозигот

хибрид

хипотеза за „чистота“ на гамети

хомозигот

хомологија

грашок

акција

дихибрид

доминација

униформност

закон

мејоза

образование боење

оплодување

индивидуална

спарување

површина

брои

генерација

полихибрид

потомство

изглед

знак

растение

подели

Панет мрежа

родителите

имот

семиња

преминување

спојување

сооднос

разновидност

погодност

фенотип

форма

карактер

боја

цвеќиња

Повеќекратен алелизам

Алелните гени може да вклучуваат не два, туку поголем број гени. Ова се повеќе алели. Тие се јавуваат како резултат на мутација (замена или губење на нуклеотид во молекулата на ДНК). Пример за повеќе алели може да бидат гените одговорни за човечките крвни групи: I A, I B, I 0. Гените I A и I B се доминантни на генот I 0. Само два гена од низа алели се секогаш присутни во генотипот. Гените I 0 I 0 ја одредуваат крвната група I, гените I A I A, I A I O - група II, I B I B, I B I 0 - група III, I A I B - група IV.

Генска интеракција

Постои сложена врска помеѓу генот и особина. Еден ген може да биде одговорен за развојот на една карактеристика.

Гените се одговорни за синтеза на протеини кои катализираат одредени биохемиски реакции, што резултира со одредени карактеристики.

Еден ген може да биде одговорен за развој на неколку карактеристики, кои се манифестираат плеиотропен ефект.Тежината на плеиотропниот ефект на генот зависи од биохемиската реакција катализирана од ензимот синтетизиран под контрола на овој ген.

Неколку гени може да бидат одговорни за развојот на една особина - ова полимергенетско дејство.

Манифестацијата на симптомите е резултат на интеракцијата на различни биохемиски реакции. Овие интеракции може да се поврзат со алелни и неалелни гени.

Интеракција на алелни гени.

Интеракцијата на гените лоцирани во истиот алелен пар се јавува на следниов начин:

. целосна доминација;

. нецелосна доминација;

. ко-доминација;

. прекумерна доминација.

На завршиВо доминација, дејството на еден (доминантен) ген целосно го потиснува дејството на друг (рецесивен). При вкрстување, во првата генерација се појавува доминантна карактеристика (на пример, жолтата боја на грашокот).

На нецелоснидоминацијата се јавува кога ефектот на доминантниот алел е ослабен во присуство на рецесивен. Хетерозиготните индивидуи добиени како резултат на вкрстување имаат свој генотип. На пример, кога се вкрстуваат ноќните растенија за убавина со црвени и бели цветови, се појавуваат розови цветови.

На ко-доминацијаЕфектот на двата гени се манифестира кога тие се присутни истовремено. Како резултат на тоа, се појавува нов симптом.

На пример, крвната група IV (I A I B) кај луѓето е формирана од интеракцијата на гените I A и I B. Одделно, генот I A ја одредува II крвната група, а генот I B ја одредува III крвната група.

На прекумерна доминацијадоминантниот алел во хетерозиготната состојба има посилна манифестација на особината отколку во хомозиготната состојба.

Интеракција на неалелни гени

Една карактеристика на еден организам често може да биде под влијание на неколку пара не-алелни гени.

Интеракцијата на не-алелните гени се јавува на следниов начин:

. комплементарност;

. епистаза;

. полимери.

Комплементарни ефектот се манифестира со истовремено присуство на два доминантни не-алелни гени во генотипот на организмите. Секој од доминантните гени може да се манифестира независно ако другиот е во рецесивна состојба, но нивното заедничко присуство во доминантна состојба во зиготот одредува нова состојба на особината.

Пример. Биле вкрстени две сорти сладок грашок со бели цветови. Сите хибриди од првата генерација имаа црвени цветови. Бојата на цветот зависи од два взаемни гени А и Б.

Протеините (ензими) синтетизирани врз основа на гените А и Б катализираат биохемиски реакции кои доведуваат до манифестација на особината (црвена боја на цветовите).

Епистаза- интеракција во која еден од доминантните или рецесивни не-алелни гени го потиснува дејството на друг не-алелен ген. Генот кој го потиснува дејството на друг се нарекува епистатски ген или супресор. Потиснатиот ген се нарекува хипостатик. Епистазата може да биде доминантна или рецесивна.

Доминантна епистаза. Пример за доминантна епистаза би бил наследувањето на бојата на пердувите кај кокошките. Доминантниот ген C е одговорен за бојата на перјата. Доминантниот не-алеличен ген I го потиснува развојот на бојата на пердувите. Како резултат на ова, кокошките кои го имаат генот C во генотипот, во присуство на генот I, имаат бел пердув: IICC; IICC; IiCc; Iicc. Кокошките со генотипот iicc исто така ќе бидат бели бидејќи овие гени се во рецесивна состојба. Перјата на кокошките со генотипот iiCC, iiCc ќе биде обоена. Белата боја на пердувот се должи на присуството на рецесивен алел на генот i или присуството на генот за супресор на бојата I. Интеракцијата на гените се заснова на биохемиските врски помеѓу ензимските протеини, кои се кодирани од епистатичните гени.

Рецесивна епистаза. Рецесивната епистаза го објаснува феноменот Бомбај - необичното наследување на антигени на системот на крвната група АБО. Познати се 4 крвни групи.

Во семејството на жена со крвна група I (I 0 I 0), маж со крвна група II (I A I A) родил дете со крвна група IV (I A I B), што е невозможно. Се испостави дека жената го наследила генот I B од нејзината мајка, а генот I 0 од нејзиниот татко. Затоа, само генот I 0 покажа ефект

се верувало дека жената имала крвна група I. Генот I B беше потиснат од рецесивниот ген x, кој беше во хомозиготна состојба - xx.

Кај детето на оваа жена, потиснатиот I B ген го покажа својот ефект. Детето имало IV крвна група I A I B.

ПолимерЕфектот на гените се должи на фактот дека неколку не-алелни гени можат да бидат одговорни за истата особина, што ја подобрува нејзината манифестација. Карактеристиките кои зависат од полимерните гени се класифицирани како квантитативни. Гените одговорни за развојот на квантитативните особини имаат кумулативен ефект. На пример, полимерните не-алелни гени S 1 и S 2 се одговорни за пигментацијата на кожата кај луѓето. Во присуство на доминантни алели на овие гени, се синтетизира многу пигмент, во присуство на рецесивни - малку. Интензитетот на бојата на кожата зависи од количината на пигментот, што се одредува според бројот на доминантни гени.

Од бракот помеѓу мулатите S 1 s 1 S 2 s 2, децата се раѓаат со пигментација на кожата од светло до темно, но веројатноста да се има дете со бела и црна боја на кожа е 1/16.

Многу особини се наследуваат според полимерниот принцип.

Прашања за самоконтрола

1. Што се повеќе алели?

2. Кои гени се одговорни за човечките крвни групи?

3. Какви крвни групи има човекот?

4. Какви врски постојат помеѓу генот и особина?

5. Како дејствуваат алелните гени?

6. Како комуницираат не-алелните гени?

7. Како може да се објасни комплементарното дејство на генот?

8. Како може да се објасни епистазата?

9. Како може да се објасни полимерното дејство на генот?

Клучни зборови на темата „Повеќе алели и генска интеракција“

алелизам алелски антигени брак

интеракција

генотип

хибрид

грашок

крвна група

акција

децата

доминација

жена

замена

кодоминација

ко-доминација

кожа

кокошки

мајка

молекула

мулато

мутација

Достапност

наследство

нуклеотиди

боење

пердуви

основата

став

пигмент

пигментацијата

плејотропија

супресор

генерација

полимеризам

знак

пример

присуство

манифестација

развој

реакции

дете

резултат

врска со прекумерна доминација

систем за синтеза на протеини

преминување

држава

степен

загуба

феномен

ензими

боја

цвеќиња

Човечки

Менделовите закони- принципи на пренесување на наследни карактеристики од матичните организми на нивните потомци, кои произлегуваат од експериментите на Грегор Мендел. Овие принципи ја формираа основата за класичната генетика и потоа беа објаснети како последица на молекуларните механизми на наследноста. Иако три закони обично се опишани во учебниците на руски јазик, „првиот закон“ не беше откриен од Мендел. Од особена важност меѓу обрасците откриени од Мендел е „хипотезата за чистотата на гаметите“.

Енциклопедиски YouTube

1 / 5

✪ Првиот и вториот закон на Мендел. Наука 3.2

✪ Третиот закон на Мендел. Наука 3.3

✪ Час по биологија бр.20. Грегор Мендел и неговиот прв закон.

✪ Првиот и вториот закон на Мендел се супер јасни

✪ 1. Менделов закон. Законот за доминација Подготовка за обединет државен испит и унифициран државен испит по биологија

Преводи

Претходниците на Мендел

На почетокот на 19 век, Џ. Гос ( Џон Гос), експериментирајќи со грашок, покажа дека при вкрстување на растенија со зеленикаво-син грашок и жолтеникаво-бел грашок во првата генерација, се добиваа жолто-бели. Меѓутоа, во текот на втората генерација, особините кои не се појавија кај хибридите од првата генерација, а подоцна Мендел ги нарече рецесивни, повторно се појавија, а растенијата со нив не се разделија при самоопрашување.

Така, до средината на 19 век, беше откриен феноменот на доминација, униформноста на хибридите во првата генерација (сите хибриди од првата генерација се слични едни на други), разделување и комбинаторика на ликовите во втората генерација. Сепак, Мендел, високо ценејќи ја работата на неговите претходници, истакна дека тие не нашле универзален закон за формирање и развој на хибриди, а нивните експерименти немаат доволна сигурност за одредување на нумерички соодноси. Откривањето на таков сигурен метод и математичка анализа на резултатите, кои помогнаа да се создаде теоријата за наследноста, е главната заслуга на Мендел.

Менделовите методи и напредокот на работата

Мендел проучувал како се наследуваат индивидуалните особини.
Мендел од сите карактеристики избра само алтернативни - оние кои имаа две јасно различни опции во неговите сорти (семињата се или мазни или збрчкани; нема посредни опции). Таквото свесно стеснување на истражувачкиот проблем овозможи јасно да се утврдат општите модели на наследување.
Мендел планирал и извел експеримент од големи размери. Тој добил 34 сорти грашок од семенски компании, од кои избрал 22 „чисти“ сорти (кои не произведуваат сегрегација според проучуваните карактеристики при самоопрашување). Потоа изврши вештачка хибридизација на сортите и ги прекрсти добиените хибриди едни со други. Тој го проучувал наследството на седум особини, проучувајќи вкупно околу 20.000 хибриди од втората генерација. Експериментот беше олеснет со успешен избор на објект: грашокот обично е само-опрашувач, но лесно е да се изврши вештачка хибридизација на него.
Мендел беше еден од првите во биологијата кој користеше прецизни квантитативни методи за анализа на податоците. Врз основа на неговото знаење за теоријата на веројатност, тој ја сфатил потребата да се анализираат голем број вкрстувања за да се елиминира улогата на случајни отстапувања.

Манифестацијата на особина на само еден од родителите кај хибридите Мендел ја нарече доминација.

Закон за униформност на хибридите од прва генерација(Првиот закон на Мендел) - при вкрстување на два хомозиготни организми кои припаѓаат на различни чисти линии и се разликуваат еден од друг во еден пар алтернативни манифестации на особината, целата прва генерација хибриди (F1) ќе биде униформа и ќе ја носи манифестацијата на особина на еден од родителите.

Овој закон е познат и како „закон за доминација на особини“. Неговата формулација се заснова на концептот чиста линијаво однос на особината што се изучува - во современиот јазик тоа значи хомозиготност на поединците за оваа особина. Концептот на хомозиготност подоцна беше воведен од В. Батсон во 1902 година.

Кога ги вкрстувал чистите линии на пурпурно-цветен грашок и белоцветен грашок, Мендел забележал дека потомците на растенијата што се појавиле биле сите со виолетови цветови, без ниту еден бел меѓу нив. Мендел го повторил експериментот повеќе од еднаш и користел други знаци. Ако го прекрсти грашокот со жолти и зелени семиња, сите потомци ќе имаат жолти семиња. Ако го прекрсти грашокот со мазни и збрчкани семиња, потомството ќе има мазни семиња. Потомците од високи и ниски растенија беа високи.

Кодоминација и нецелосна доминација

Некои спротивставени ликови не се во односот на целосна доминација (кога едниот секогаш го потиснува другиот кај хетерозиготните индивидуи), туку во односот нецелосна доминација. На пример, кога се вкрстуваат чисти линии на слатки со виолетови и бели цветови, поединците од првата генерација имаат розови цветови. Кога ќе се вкрстат чистите линии на црно-бели андалузиски кокошки, во првата генерација се раѓаат сиви кокошки. Со нецелосна доминација, хетерозиготите имаат меѓусебни карактеристики помеѓу оние на рецесивни и доминантни хомозиготи.

Вкрстувањето на организми од две чисти линии, кои се разликуваат во манифестациите на една проучувана особина, за која се одговорни алелите на еден ген, се нарекува монохибридно вкрстување.

Појавата во која вкрстувањето на хетерозиготните индивидуи доведува до формирање на потомство, од кои некои носат доминантна особина, а некои - рецесивна, се нарекува сегрегација. Следствено, сегрегацијата е распределба на доминантните и рецесивни особини меѓу потомството во одреден нумерички однос. Рецесивната карактеристика не исчезнува кај хибридите од првата генерација, туку само се потиснува и се појавува во втората хибридна генерација.

Објаснување

Закон за чистота на гамети- секоја гамета содржи само еден алел од пар алели на даден ген на родителот.

Нормално, гаметата е секогаш чиста од вториот ген на алелниот пар. Овој факт, кој не можеше цврсто да се утврди во времето на Мендел, се нарекува и хипотеза за чистота на гамети. Оваа хипотеза подоцна беше потврдена со цитолошки набљудувања. Од сите закони за наследување воспоставени од Мендел, овој „Закон“ е најопшт по природа (се исполнува под најширок опсег на услови).

Закон за независно наследување на карактеристиките

Дефиниција

Закон за независно наследство(Трет Менделов закон) - кога се вкрстуваат две индивидуи кои се разликуваат една од друга во два (или повеќе) пара алтернативни особини, гените и нивните соодветни особини се наследуваат независно еден од друг и се комбинираат во сите можни комбинации (како кај монохибридното вкрстување) .

Кога се вкрстувале хомозиготни растенија кои се разликувале по неколку знаци, како што се бели и виолетови цветови и жолт или зелен грашок, наследството на секој знак ги следело првите два закони, а кај потомството тие биле комбинирани на таков начин како нивното наследство да има настанале независно еден од друг. Првата генерација по вкрстувањето имаше доминантен фенотип за сите особини. Во втората генерација, беше забележано разделување на фенотиповите според формулата 9:3:3:1, односно 9:16 беа со виолетови цветови и жолт грашок, 3:16 беа со бели цветови и жолт грашок, 3: 16 беа со виолетови цветови и зелен грашок, 1:16 со бели цветови и зелен грашок.

Објаснување

Мендел наиде на особини чии гени се наоѓаа во различни парови на хомологни хромозоми (нуклеопротеински структури во јадрото на еукариотската клетка, во кои се концентрирани најголемиот дел од наследни информации и кои се наменети за негово складирање, имплементација и пренос) на грашокот. За време на мејозата, хомологните хромозоми од различни парови случајно се комбинираат во гамети. Ако татковскиот хромозом од првиот пар влезе во гаметата, тогаш со еднаква веројатност и татковскиот и мајчиниот хромозом од вториот пар можат да влезат во оваа гамета. Затоа, карактеристиките чии гени се наоѓаат во различни парови на хомологни хромозоми се комбинираат независно еден од друг. (Подоцна се покажа дека од седумте пара знаци што ги проучувал Мендел во грашокот, кој има диплоиден број на хромозоми 2n=14, гените одговорни за еден од паровите знаци биле лоцирани на истиот хромозом. Меѓутоа, Мендел не откри прекршување на законот за независно наследство, бидејќи поврзаноста помеѓу овие гени не беше забележана поради големото растојание меѓу нив).

Основни одредби на Менделовата теорија за наследноста

Во современото толкување, овие одредби се како што следува:

Дискретни (одвоени, немешани) наследни фактори - гени (терминот „ген“ беше предложен во 1909 година од В. Јохансен) се одговорни за наследните особини.
Секој диплоиден организам содржи пар алели на даден ген одговорен за дадена особина; еден од нив се добива од таткото, другиот од мајката.
Наследни фактори се пренесуваат на потомците преку герминативните клетки. Кога се формираат гамети, секоја од нив содржи само по еден алел од секој пар (гаметите се „чисти“ во смисла дека не го содржат вториот алел).

Услови за исполнување на законите на Мендел

Според законите на Мендел, се наследуваат само моногени особини. Ако повеќе од еден ген е одговорен за фенотипска карактеристика (и апсолутното мнозинство од таквите особини), тој има покомплексен модел на наследување.

Услови за исполнување на законот за сегрегација при монохибридно вкрстување

Разделувањето 3:1 по фенотип и 1:2:1 по генотип се врши приближно и само под следниве услови:

Се проучуваат голем број крстови (голем број на потомци).
Гаметите кои содржат алели A и a се формираат во еднаков број (имаат еднаква одржливост).
Не постои селективно оплодување: гамети кои содржат било каков алел се спојуваат едни со други со еднаква веројатност.
Зиготите (ембрионите) со различни генотипови се подеднакво остварливи.
Матичните организми припаѓаат на чисти линии, односно тие се навистина хомозиготни за генот што се проучува (АА и аа).
Карактеристиката е навистина моногена

Услови за спроведување на законот за самостојно наследување

Сите услови потребни за исполнување на законот за разделување.
Локацијата на гените одговорни за особините што се проучуваат е во различни парови на хромозоми (неповрзани).

Услови за исполнување на законот за чистота на гамети

Нормалниот тек на мејозата. Како резултат на недисјункција на хромозомите, двата хомологни хромозоми од пар може да завршат во една гамета. Во овој случај, гаметата ќе носи пар алели од сите гени кои се содржани во даден пар хромозоми.