Uboreshaji wa njia ya mseto uliruhusu G. Mendel kutambua idadi ya mifumo muhimu zaidi urithi wa sifa katika mbaazi, ambayo, kama ilivyotokea baadaye, ni kweli kwa viumbe vyote vya diplodi vinavyozalisha ngono.
Wakati wa kuelezea matokeo ya kuvuka, Mendel mwenyewe hakutafsiri ukweli alioanzisha kama sheria fulani. Lakini baada ya ugunduzi wao na uthibitisho juu ya vitu vya mimea na wanyama, matukio haya, yaliyorudiwa chini ya hali fulani, ilianza kuitwa sheria za urithi wa sifa katika mahuluti.
Watafiti wengine hutofautisha sio tatu, lakini sheria mbili za Mendel. Wakati huo huo, wanasayansi wengine huchanganya sheria ya kwanza na ya pili, wakiamini kwamba sheria ya kwanza ni sehemu ya pili na inaelezea genotypes na phenotypes ya kizazi cha kwanza (F1). Watafiti wengine huchanganya sheria ya pili na ya tatu kuwa moja, wakiamini kwamba "sheria ya mchanganyiko wa kujitegemea" ni "sheria ya uhuru wa kutengwa" ambayo hutokea wakati huo huo katika jozi tofauti za alleles. Hata hivyo, katika Fasihi ya Kirusi tunazungumzia kuhusu sheria tatu za Mendel.
Mafanikio makubwa ya kisayansi ya Mendel yalikuwa kwamba sifa saba alizochagua ziliamuliwa na jeni kwenye kromosomu tofauti, ambazo hazijumuishi urithi unaoweza kuunganishwa. Aligundua kuwa:
1) Katika mahuluti ya kizazi cha kwanza, sifa ya umbo moja tu ya mzazi iko, na nyingine "inatoweka." Hii ni sheria ya usawa wa mahuluti ya kizazi cha kwanza.
2) Katika kizazi cha pili, mgawanyiko unazingatiwa: robo tatu ya wazao wana sifa ya mahuluti ya kizazi cha kwanza, na robo wana sifa ambayo "ilipotea" katika kizazi cha kwanza. Hii ni sheria ya kugawanyika.
3) Kila jozi ya sifa hurithiwa bila ya jozi nyingine. Hii ni sheria ya urithi wa kujitegemea.
Bila shaka, Mendel hakujua kwamba masharti haya hatimaye yangeitwa sheria ya kwanza, ya pili na ya tatu ya Mendel.
Maneno ya kisasa ya sheria
Sheria ya kwanza ya Mendel
Sheria ya usawa wa mahuluti ya kizazi cha kwanza - wakati wa kuvuka viumbe viwili vya homozygous vya mistari tofauti safi na tofauti kutoka kwa kila mmoja katika jozi moja ya udhihirisho mbadala wa sifa, kizazi chote cha kwanza cha mahuluti (F1) kitakuwa sawa na kitabeba. udhihirisho wa tabia ya mmoja wa wazazi.
Sheria hii pia inajulikana kama "sheria ya kutawala sifa." Uundaji wake unategemea dhana ya mstari safi kuhusiana na tabia inayosomwa - juu lugha ya kisasa hii ina maana kwamba watu binafsi ni homozygous kwa sifa hii.
Sheria ya pili ya Mendel
Sheria ya kutengwa - wakati wazao wawili wa heterozygous wa kizazi cha kwanza wanavuka na kila mmoja katika kizazi cha pili, kutengwa kunazingatiwa kwa uwiano fulani wa nambari: na phenotype 3: 1, na genotype 1: 2: 1.
Jambo ambalo kuvuka kwa watu wa heterozygous husababisha malezi ya watoto, ambao wengine hubeba sifa kuu, na wengine - wa kupindukia, huitwa ubaguzi. Kwa hivyo, utengano ni mgawanyo (kuungana tena) kwa sifa kuu na za kupindukia kati ya watoto katika hali fulani. uwiano wa nambari. Sifa ya kupindukia haipotei katika mahuluti ya kizazi cha kwanza, lakini inakandamizwa tu na inaonekana katika kizazi cha pili cha mseto.
Kugawanyika kwa watoto wakati wa kuvuka watu wa heterozygous kunaelezewa na ukweli kwamba gametes ni safi ya maumbile, yaani, hubeba jeni moja tu kutoka kwa jozi ya allelic. Sheria ya usafi wa gamete inaweza kuundwa kwa njia ifuatayo: wakati wa kuundwa kwa seli za vijidudu, aleli moja tu kutoka kwa jozi ya aleli ya jeni fulani huingia kila gamete. Msingi wa cytological mgawanyiko wa wahusika - tofauti ya chromosomes ya homologous na malezi ya seli za vijidudu vya haploid katika meiosis (Mchoro 4).
Mtini.4.
Mfano unaonyesha kuvuka mimea na mbegu laini na zilizokunjamana. Jozi mbili tu za kromosomu ndizo zinazoonyeshwa; moja ya jozi hizi ina jeni inayohusika na umbo la mbegu. Katika mimea yenye mbegu laini, meiosis inaongoza kwa kuundwa kwa gametes na aleli laini (R), na katika mimea yenye mbegu za wrinkled, gametes na aleli ya wrinkled (r). Mahuluti ya kizazi cha kwanza F1 yana kromosomu moja yenye aleli laini na kromosomu moja yenye aleli iliyokunjamana. Meiosis katika F1 inaongoza kwa malezi ya idadi sawa gametes na R na kwa r. Mchanganyiko wa random pairwise wa gametes hizi wakati wa mbolea husababisha kizazi cha F2 kwa kuonekana kwa watu binafsi wenye mbaazi laini na wrinkled kwa uwiano wa 3: 1.
Sheria ya tatu ya Mendel
Sheria ya urithi wa kujitegemea - wakati wa kuvuka watu wawili ambao hutofautiana kutoka kwa kila mmoja katika jozi mbili (au zaidi) za sifa mbadala, jeni na sifa zao zinazofanana zinarithiwa kwa kujitegemea na zinajumuishwa katika mchanganyiko wote unaowezekana (kama katika kuvuka kwa monohybrid) .
Sheria ya Mendeleev ya urithi wa kujitegemea inaweza kuelezewa na harakati za chromosomes wakati wa meiosis (Mchoro 5). Wakati wa kuundwa kwa gametes, usambazaji wa alleles kutoka kwa jozi fulani ya chromosomes ya homologous kati yao hutokea kwa kujitegemea kwa usambazaji wa alleles kutoka kwa jozi nyingine. Ni mpangilio wa nasibu wa kromosomu homologous kwenye ikweta ya spindle katika metaphase I ya meiosis na mpangilio wao wa baadaye katika anaphase I ambao husababisha aina mbalimbali za miunganisho ya aleli katika gameti. Idadi ya mchanganyiko unaowezekana wa aleli katika gameti za kiume au za kike zinaweza kuamuliwa na formula ya jumla 2n, ambapo n ni nambari ya haploidi ya kromosomu. Mtu ana n=23, na nambari inayowezekana michanganyiko mbalimbali ni 223=8,388,608.
Mtini.5. Sheria ya Mendelian Imefafanuliwa usambazaji wa kujitegemea sababu (alleles) R, r, Y, y kama matokeo ya tofauti ya kujitegemea ya jozi tofauti za chromosomes ya homologous katika meiosis. Mimea inayovuka ambayo hutofautiana katika umbo na rangi ya mbegu (njano laini na kijani iliyokunjamana) hutoa mimea ya mseto ambayo kromosomu za jozi moja ya homologous zina aleli R na r, na jozi nyingine ya homologous ina aleli Y na y. Katika metaphase I ya meiosis, kromosomu zinazopatikana kutoka kwa kila mzazi zinaweza kwa uwezekano sawa kwenda kwenye nguzo sawa ya spindle (picha ya kushoto) au kwa zingine tofauti (picha ya kulia). Katika kesi ya kwanza, gametes hutokea yenye mchanganyiko sawa wa jeni (YR na yr) kama ilivyo kwa wazazi, katika kesi ya pili, mchanganyiko mbadala wa jeni (Yr na yR). Kama matokeo, na uwezekano wa 1/4, aina nne za gametes huundwa; mchanganyiko wa nasibu wa aina hizi husababisha mgawanyiko wa watoto 9: 3: 3: 1, kama ilivyozingatiwa na Mendel.
Uundaji wa 1 wa sheria ya Mendel Sheria ya usawa wa kizazi cha kwanza cha mahuluti, au sheria ya kwanza ya Mendel. Wakati wa kuvuka viumbe viwili vya homozygous vya mistari safi tofauti na tofauti kutoka kwa kila mmoja katika jozi moja ya sifa mbadala, kizazi kizima cha mahuluti (F1) kitakuwa sawa na kitabeba sifa ya mmoja wa wazazi.
Uundaji wa sheria ya 2 ya Mendel Sheria ya ubaguzi, au sheria ya pili ya Mendel Mendel Wakati wazao wawili wa heterozygous wa kizazi cha kwanza wanavuka na kila mmoja katika kizazi cha pili, utengano unazingatiwa kwa uwiano fulani wa nambari: na phenotype 3: 1, kulingana na genotype 1:2:1.
Uundaji wa 3 wa Sheria ya Mendel Sheria ya urithi wa kujitegemea (sheria ya tatu ya Mendel) Wakati wa kuvuka watu wawili wa homozygous ambao hutofautiana kutoka kwa kila mmoja katika jozi mbili (au zaidi) za sifa mbadala, jeni na sifa zao zinazofanana zinarithiwa kwa kujitegemea na zimeunganishwa katika michanganyiko yote inayowezekana (kama na kwa kuvuka kwa mseto mmoja). (Kizazi cha kwanza baada ya kuvuka kilikuwa na phenotipu kuu kwa sifa zote. Katika kizazi cha pili, mgawanyiko wa phenotypes ulizingatiwa kulingana na fomula 9: 3: 3: 1)
R AA BB aa bb x njano, mbegu laini kijani, mbegu zilizokunjamana G (gametes) ABabab F1F1 Aa Bb njano, mbegu laini 100% Sheria ya 3 ya Mendel ya DIHYBRID CROSSING. Kwa majaribio, mbaazi zilizo na mbegu laini za manjano zilichukuliwa kama mmea mama, na mbaazi zilizo na mbegu za kijani zilizokaushwa zilichukuliwa kama mmea wa baba. Katika mmea wa kwanza herufi zote mbili zilikuwa kubwa (AB), na katika mmea wa pili zote mbili zilikuwa za kupindukia (ab
Kizazi cha kwanza baada ya kuvuka kilikuwa na phenotype kubwa kwa sifa zote. (mbaazi za njano na laini) Katika kizazi cha pili, mgawanyiko wa phenotypes ulionekana kulingana na fomula 9:3:3:1. 9/16 mbaazi laini za manjano, mbaazi 3/16 za manjano zilizokunjamana, mbaazi 3/16 za kijani laini, 1/16 mbaazi za kijani zilizokunjana.
Kazi ya 1. Katika spaniels, rangi ya kanzu nyeusi inatawala juu ya kahawa, na nywele fupi hutawala juu ya nywele ndefu. Mwindaji huyo alinunua mbwa mweusi na nywele fupi na, ili kuhakikisha kuwa ni aina safi, alifanya ufugaji wa uchambuzi. Watoto wa mbwa 4 walizaliwa: 2 wenye nywele fupi nyeusi, 2 kahawa ya nywele fupi. Je, ni genotype ya mbwa kununuliwa na wawindaji? Matatizo ya kuvuka kwa Dihybrid.
Tatizo 2. Katika nyanya, rangi nyekundu ya matunda inatawala juu ya rangi ya njano, na shina la juu linatawala juu ya shina la chini. Kwa kuvuka aina mbalimbali na matunda nyekundu na shina ya juu na aina mbalimbali na matunda ya njano na shina ya chini, mahuluti 28 yalipatikana katika kizazi cha pili. Mahuluti ya kizazi cha kwanza yalivuka na kila mmoja, na kusababisha mimea 160 ya kizazi cha pili cha mseto. Je, mmea wa kizazi cha kwanza hutoa aina ngapi za gametes? Ni mimea ngapi katika kizazi cha kwanza ina matunda nyekundu na shina refu? Je, kuna aina ngapi za genotype kati ya mimea ya kizazi cha pili yenye rangi nyekundu ya matunda na shina refu? Ni mimea ngapi katika kizazi cha pili ina matunda ya manjano na shina refu? Ni mimea ngapi katika kizazi cha pili ina matunda ya njano na shina la chini?
Kazi ya 3 Katika mtu, rangi ya macho ya kahawia inatawala bluu, na uwezo wa kutumia mkono wa kushoto ni wa kupindukia kuhusiana na kutumia mkono wa kulia. Kutoka kwa ndoa ya mtu mwenye macho ya bluu, mwenye mkono wa kulia na mwanamke mwenye macho ya kahawia, mwenye mkono wa kushoto, mtoto mwenye macho ya bluu na wa kushoto alizaliwa. Je, mama hutoa aina ngapi za gametes? Je, baba hutoa aina ngapi za gametes? Je, kuna aina ngapi za jeni kati ya watoto? Kuna aina ngapi za phenotypes kati ya watoto? Je, kuna uwezekano gani wa kuwa na mtoto mwenye macho ya bluu na mkono wa kushoto katika familia hii (%)?
Kazi ya 4 Uwepo wa kuku hutawala juu ya kukosekana kwa crest, na rangi nyeusi ya manyoya hutawala juu ya kahawia. Kutoka kwa kuvuka kuku mweusi wa heterozygous bila crest na jogoo wa heterozygous kahawia crested, kuku 48 walipatikana. Je, kuku huzalisha aina ngapi za gametes? Jogoo hutoa aina ngapi za gametes? Je, kutakuwa na aina ngapi za jeni kati ya kuku? Je, kutakuwa na kuku wangapi weusi? Je, kutakuwa na kuku wangapi weusi bila mkuku?
Kazi ya 5 Katika paka, nywele fupi za uzazi wa Siamese ni kubwa juu ya nywele ndefu za uzazi wa Kiajemi, na rangi ya kanzu nyeusi ya uzazi wa Kiajemi inatawala juu ya rangi ya fawn ya uzazi wa Siamese. Paka za Siamese zilivuka na paka za Kiajemi. Wakati wa kuvuka mahuluti kwa kila mmoja katika kizazi cha pili, kittens 24 zilipatikana. Ni aina ngapi za gametes zinazozalishwa katika paka ya Siamese? Je, ni aina ngapi za jeni tofauti zilitolewa katika kizazi cha pili? Je! ni phenotypes ngapi tofauti zilitolewa katika kizazi cha pili? Ni paka ngapi wa kizazi cha pili wanafanana na paka za Siamese? Ni paka ngapi wa kizazi cha pili wanafanana na Waajemi?
Kutatua matatizo nyumbani Chaguo 1 1) Mtu anayetumia mkono wa kulia mwenye macho ya bluu alioa mtu anayetumia mkono wa kulia mwenye macho ya kahawia. Walikuwa na watoto wawili - mtu wa kushoto mwenye macho ya kahawia na mwenye macho ya bluu mwenye mkono wa kulia. Kutoka kwa ndoa ya pili ya mwanamume huyu kwa mwanamke mwingine mwenye macho ya kahawia, mwenye mkono wa kulia, watoto 8 wenye macho ya kahawia walizaliwa, wote wa mkono wa kulia. Je, ni aina gani za jeni za wazazi wote watatu? 2) Kwa wanadamu, jeni la masikio yaliyojitokeza hutawala juu ya jeni kwa masikio ya kawaida ya gorofa, na jeni la nywele zisizo nyekundu hutawala juu ya jeni kwa nywele nyekundu. Ni aina gani ya uzao unaoweza kutarajiwa kutoka kwa ndoa ya mtu mwenye rangi nyekundu ya floppy-eared, heterozygous kwa ishara ya kwanza, na mwanamke mwenye rangi nyekundu ya heterozygous na masikio ya kawaida ya gorofa-nyuma. Chaguo 2 1) Kwa wanadamu, mguu wa mguu (R) unatawala juu ya muundo wa kawaida wa mguu (R) na kimetaboliki ya kawaida ya kabohaidreti (O) juu ya ugonjwa wa kisukari. Mwanamke akiwa na muundo wa kawaida miguu na kimetaboliki ya kawaida, kuolewa na mtu klabu-footed. Kutoka kwa ndoa hii watoto wawili walizaliwa, mmoja wao alipata ugonjwa wa mguu na mwingine kisukari mellitus. Kuamua genotype ya wazazi kutoka kwa phenotype ya watoto wao. Je, ni phenotypes na genotypes gani za watoto zinawezekana katika familia hii? 2) Mtu ana jeni macho ya kahawia hutawala jeni kwa macho ya bluu, na uwezo wa kumiliki mkono wa kulia juu ya kutumia mkono wa kushoto. Jozi zote mbili za jeni ziko kwenye chromosomes tofauti. Je! wanaweza kuwa watoto wa aina gani ikiwa: baba ni mkono wa kushoto, lakini heterozygous kwa rangi ya macho, na mama ana macho ya bluu, lakini heterozygous kwa uwezo wa kutumia mikono yake.
Hebu tutatue matatizo 1. Kwa wanadamu, kimetaboliki ya kawaida ya kabohaidreti inatawala juu ya jeni iliyopungua inayohusika na maendeleo ya kisukari mellitus. Binti wazazi wenye afya njema mgonjwa. Amua ikiwa mtoto anaweza kuzaliwa katika familia hii mtoto mwenye afya na kuna uwezekano gani wa tukio hili? 2. Kwa watu, rangi ya macho ya kahawia inatawala juu ya bluu. Uwezo wa kutumia vizuri mkono wa kulia unatawala juu ya kutumia mkono wa kushoto; jeni za sifa zote mbili ziko kwenye kromosomu tofauti. Mtumia mkono wa kulia mwenye macho ya kahawia huoa mtu wa kushoto mwenye macho ya bluu. Ni aina gani ya watoto inapaswa kutarajiwa katika jozi hii?
Mifumo ya urithi wa wahusika wakati wa uzazi wa kijinsia ilianzishwa na G. Mendel. Ni muhimu kuwa na ufahamu wazi wa genotype na phenotype, alleles, homo- na heterozygosity, utawala na aina zake, aina za misalaba, na pia kuchora michoro.
Monohybrid inayoitwa kuvuka, ambayo fomu za wazazi hutofautiana kutoka kwa kila mmoja katika jozi moja ya tofauti, wahusika mbadala.
Kwa hivyo, kwa kuvuka vile, mifumo ya urithi wa aina mbili tu za sifa inaweza kupatikana, maendeleo ambayo imedhamiriwa na jozi. jeni za mzio. Mifano ya uvukaji wa aina moja ya mseto uliofanywa na G. Mendel ni pamoja na kuvuka kwa mbaazi zenye herufi mbadala zinazoonekana wazi kama maua ya zambarau na nyeupe, rangi ya njano na kijani ya matunda mabichi (maharage), uso laini na uliokunjamana wa mbegu, rangi ya njano na kijani, n.k. .
Usawa wa mahuluti ya kizazi cha kwanza (Sheria ya kwanza ya Mendel) Wakati wa kuvuka mbaazi na maua ya zambarau (AA) na nyeupe (aa), Mendel aligundua kwamba mimea yote ya kizazi cha kwanza ya mseto (F 1) ilikuwa na maua ya zambarau (Mchoro 2).
Kielelezo cha 2 – Mpango wa kuvuka kwa Monohybrid
Wakati huo huo, rangi nyeupe ya maua haikuonekana. Wakati wa kuvuka mimea yenye mbegu laini na iliyokunjwa, mahuluti yatakuwa na mbegu laini. G. Mendel pia alithibitisha kuwa mahuluti yote ya F 1 yaligeuka kuwa sare (homogeneous) katika kila moja ya herufi saba alizosoma. Kwa hiyo, katika mahuluti ya kizazi cha kwanza, kati ya jozi ya sifa mbadala za wazazi, moja tu inaonekana, na sifa ya mzazi mwingine inaonekana kutoweka.
Ishara mbadala ni ishara za kipekee na tofauti.
Mendel aliita hali ya kutawala kwa sifa za mmoja wa wazazi katika utawala wa mahuluti F 1, na sifa inayolingana - kubwa. Aliziita sifa ambazo hazionekani katika mahuluti ya F 1 kuwa ya kupindukia. Kwa kuwa mahuluti yote ya kizazi cha kwanza ni sare, jambo hili liliitwa sheria za kwanza za Mendel, au sheria ya usawa wa mahuluti ya kizazi cha kwanza, pamoja na utawala wa utawala.
Inaweza kutengenezwa kama ifuatavyo: wakati wa kuvuka viumbe viwili vya mistari safi tofauti (viumbe viwili vya homozygous), tofauti kutoka kwa kila mmoja katika jozi moja ya sifa mbadala, kizazi chote cha kwanza cha mahuluti kitakuwa sawa na kitabeba sifa ya moja ya wazazi.
Kila jeni ina majimbo mawili - "A" na "a", kwa hivyo huunda jozi moja, na kila mwanachama wa jozi anaitwa aleli. Jeni zilizo katika loci (sehemu) sawa za kromosomu za homologous na kuamua maendeleo mbadala ya sifa hiyo hiyo huitwa allelic.
Kwa mfano, rangi ya zambarau na nyeupe ya maua ya pea ni sifa kuu na za kupungua, kwa mtiririko huo, kwa aleli mbili (A na a) za jeni moja. Kutokana na kuwepo kwa aleli mbili, majimbo mawili ya mwili yanawezekana: homo- na heterozygous. Ikiwa kiumbe kina aleli zinazofanana za jeni fulani (AA au aa), basi inaitwa homozygous kwa jeni hii (au sifa), na ikiwa tofauti (Aa) inaitwa heterozygous. Kwa hiyo, aleli ni aina ya kuwepo kwa jeni. Mfano wa jeni ya triallelic ni jeni inayoamua mfumo wa kundi la damu la ABO kwa wanadamu. Kuna aleli zaidi: kwa jeni inayodhibiti muundo wa hemoglobin ya binadamu, kadhaa yao hujulikana.
Kutokana na mbegu mseto za mbaazi, Mendel alikuza mimea ambayo ilichavusha yenyewe, na kupanda mbegu zilizopatikana tena. Kama matokeo, kizazi cha pili cha mahuluti, au mahuluti F 2, kilipatikana. Kati ya hizi za mwisho, mgawanyiko katika kila jozi ya herufi mbadala ulipatikana kwa uwiano wa takriban 3:1, yaani, robo tatu ya mimea ilikuwa na wahusika wakuu (maua ya zambarau, mbegu za manjano, mbegu laini, n.k.) na robo moja ilikuwa na vibambo. wahusika (maua nyeupe, mbegu za kijani, mbegu za wrinkled, nk). Kwa hivyo, sifa ya kurudi nyuma katika mseto wa F 1 haikupotea, lakini ilikandamizwa tu na kuonekana tena katika kizazi cha pili. Ujumla huu baadaye uliitwa sheria ya pili ya Mendel, au sheria ya kugawanyika.
Kutengana ni jambo ambalo kuvuka kwa watu wa heterozygous husababisha malezi ya watoto, ambao baadhi yao hubeba sifa kuu, na baadhi yao hubeba sifa ya kupindukia.
Sheria ya pili ya Mendel: wakati wazao wawili wa kizazi cha kwanza wanavuka na kila mmoja (watu wawili wa heterozygous), katika kizazi cha pili mgawanyiko unazingatiwa kwa uwiano fulani wa nambari: kwa phenotype 3: 1, na genotype 1: 2: 1 ( Kielelezo 3).
Kielelezo 3 - Mpango wa kugawanya wahusika
wakati wa kuvuka F 1 mahuluti
G. Mendel alielezea mgawanyiko wa wahusika katika uzao wakati wa kuvuka watu binafsi wa heterozygous kwa ukweli kwamba gametes ni safi ya kinasaba, yaani, hubeba jeni moja tu kutoka kwa jozi ya mzio. Sheria ya usafi wa gameti inaweza kutengenezwa kama ifuatavyo: wakati wa kuunda seli za vijidudu, jeni moja tu kutoka kwa jozi ya mzio huishia kwenye kila gameti.
Ikumbukwe kwamba matumizi ya njia ya mseto ya kuchambua urithi wa sifa katika aina yoyote ya wanyama au mimea inajumuisha misalaba ifuatayo:
kuvuka aina za wazazi (P) ambazo hutofautiana katika moja (kuvuka kwa monohybrid) au jozi kadhaa (kuvuka kwa aina nyingi za mseto) za wahusika mbadala na kupata mahuluti ya kizazi cha kwanza (F 1);
kuvuka mahuluti F 1 kwa kila mmoja na kupata mahuluti ya kizazi cha pili (F 2);
uchambuzi wa hisabati wa matokeo ya kuvuka.
Baadaye, Mendel aliendelea na utafiti wa kuvuka kwa njia ya mseto.
Msalaba wa Dihybrid- hii ni kuvuka ambayo jozi mbili za aleli zinahusika (jeni za jozi ni allelic na ziko tu kwenye chromosomes ya homologous).
Katika uvukaji wa mseto, G. Mendel alisoma urithi wa sifa ambazo jeni zinazolala katika jozi tofauti za kromosomu za homologous zinawajibika. Katika suala hili, kila gamete lazima iwe na jeni moja kutoka kwa kila jozi ya mzio.
Mahuluti ambayo ni heterozygous kwa jeni mbili huitwa diheterozygous, na ikiwa hutofautiana katika jeni tatu au nyingi, huitwa tri- na polyheterozygous, kwa mtiririko huo.
Mipango ngumu zaidi ya kuvuka dihybrid, kurekodi genotypes F 2 na phenotypes hufanywa kwa kutumia kimiani ya Punnett. Hebu tuangalie mfano wa kuvuka vile. Kwa kuvuka, homozygous mbili za asili fomu za wazazi: fomu ya kwanza ilikuwa na mbegu za njano na laini; fomu ya pili ilikuwa na mbegu za kijani na wrinkled (Mchoro 4).
Kielelezo cha 4 - Uvukaji wa mseto wa mimea ya mbaazi,
mbegu zinazotofautiana kwa sura na rangi
Rangi ya njano na mbegu laini ni sifa kuu; rangi ya kijani na mbegu zilizokunjamana ni sifa za kujirudia. Mahuluti ya kizazi cha kwanza walivuka na kila mmoja. Katika kizazi cha pili, mgawanyiko wa phenotypic ulizingatiwa katika uwiano wa 9:3:3:1, au (3+1) 2, baada ya uchavushaji wa kibinafsi wa mahuluti ya F 1, mbegu zilizokunjamana na za kijani zilionekana tena kwa mujibu wa sheria ya cleavage. .
Mimea ya wazazi katika kesi hii ina genotypes AABB na aabb, na genotype ya mahuluti F 1 ni AaBb, yaani ni diheterozygous.
Kwa hivyo, wakati wa kuvuka watu wa heterozygous ambao hutofautiana katika jozi kadhaa za sifa mbadala, watoto huonyesha cleavage ya phenotypic katika uwiano (3 + 1) n, ambapo n ni idadi ya jozi ya sifa mbadala.
Jeni zinazoamua maendeleo ya jozi tofauti za sifa huitwa zisizo za allelic.
Matokeo ya uvukaji wa mseto na polihybrid hutegemea ikiwa jeni zinazobainisha sifa zinazozingatiwa ziko kwenye kromosomu sawa au kwenye kromosomu tofauti. Mendel alikutana na sifa ambazo jeni zilikuwa ndani wanandoa tofauti chromosome ya pea yenye homologous.
Wakati wa meiosis, chromosomes ya homologous ya jozi tofauti huunganishwa kwa nasibu katika gametes. Ikiwa chromosome ya baba ya jozi ya kwanza inaingia kwenye gamete, basi kwa uwezekano sawa chromosomes ya baba na ya uzazi ya jozi ya pili inaweza kuingia kwenye gamete hii. Kwa hiyo, sifa ambazo jeni ziko katika jozi tofauti za chromosomes za homologous zimeunganishwa kwa kujitegemea. Baadaye, ikawa kwamba kati ya jozi saba za sifa zilizosomwa na Mendel katika mbaazi, ambazo zina nambari ya chromosome ya diplodi ya 2n = 14, jeni zinazohusika na moja ya jozi za sifa zilikuwa kwenye chromosome sawa. Hata hivyo, Mendel hakugundua ukiukwaji wa sheria ya urithi wa kujitegemea, kwa kuwa uhusiano kati ya jeni hizi haukuzingatiwa kutokana na umbali mkubwa kati yao).
Kulingana na utafiti wake, Mendel alipata sheria ya tatu - sheria ya urithi huru wa sifa, au mchanganyiko huru wa jeni.
Kila jozi ya jeni za mzio (na sifa mbadala zinazodhibitiwa nao) hurithiwa bila ya kila mmoja.
Sheria ya mchanganyiko wa kujitegemea wa jeni huunda msingi wa kutofautiana kwa mchanganyiko unaozingatiwa wakati wa kuvuka katika viumbe vyote vilivyo hai. Kumbuka pia kwamba, tofauti na sheria ya kwanza ya Mendel, ambayo ni halali kila wakati, sheria ya pili ni halali tu kwa jeni zilizowekwa ndani ya jozi tofauti za kromosomu za homologous. Hii ni kutokana na ukweli kwamba chromosomes zisizo za homologous zimeunganishwa kwenye seli kwa kujitegemea, ambayo ilithibitishwa si tu kwa kujifunza asili ya urithi wa sifa, lakini pia kwa njia za moja kwa moja za cytological.
Wakati wa kusoma nyenzo, makini na kesi za ukiukwaji wa cleavages ya kawaida ya phenotypic inayosababishwa na athari mbaya ya jeni la mtu binafsi.
Urithi na kutofautiana. Urithi na kutofautiana ni tabia muhimu zaidi ya viumbe vyote vilivyo hai.
Utofauti wa urithi, au genotypic, umegawanywa katika mchanganyiko na mabadiliko.
Tofauti ya kuchanganya inaitwa kutofautiana, ambayo inategemea uundaji wa recombinations, yaani, mchanganyiko huo wa jeni ambao wazazi hawakuwa nao.
Msingi wa utofauti wa mchanganyiko ni uzazi wa kijinsia wa viumbe, kama matokeo ambayo aina kubwa ya genotypes hutokea. Michakato mitatu hutumika kama vyanzo visivyo na kikomo vya tofauti za kijeni:
Mgawanyiko wa kujitegemea wa kromosomu za homologous katika mgawanyiko wa kwanza wa meiotiki. Ni mchanganyiko wa kujitegemea wa chromosomes wakati wa meiosis ambayo ni msingi wa sheria ya tatu ya G. Mendel. Kuonekana kwa mbegu za mbaazi za kijani kibichi laini na za manjano katika kizazi cha pili kutoka kwa mimea iliyovuka na mbegu laini za manjano na kijani kibichi ni mfano wa tofauti za mchanganyiko.
Kubadilishana kwa sehemu za kromosomu za homologous, au kuvuka. Inaunda vikundi vipya vya uunganisho, i.e. hutumika kama chanzo muhimu cha ujumuishaji wa maumbile ya aleli. Chromosomes ya recombinant, mara moja katika zygote, huchangia kuonekana kwa sifa ambazo ni za kawaida kwa kila mmoja wa wazazi.
Mchanganyiko wa nasibu wa gametes wakati wa mbolea.
Vyanzo hivi vya tofauti za mchanganyiko hufanya kwa kujitegemea na kwa wakati mmoja, kuhakikisha "kuchanganya" mara kwa mara kwa jeni, ambayo husababisha kuibuka kwa viumbe na genotype tofauti na phenotype (jeni wenyewe hazibadilika). Hata hivyo, michanganyiko mipya ya jeni huvunjika kwa urahisi kabisa inapopitishwa kutoka kizazi hadi kizazi.
Mfano wa kutofautiana kwa kuchanganya. Ua la uzuri wa usiku lina jeni la petals nyekundu A na jeni nyeupe A. Kiumbe Aa ina petals pink. Kwa hivyo, uzuri wa usiku hauna jeni Rangi ya Pink, rangi ya pink inatoka kwa mchanganyiko (mchanganyiko) wa jeni nyekundu na nyeupe.
Mtu huyo ana ugonjwa wa kurithi anemia ya seli mundu. AA ni kawaida, aa ni kifo, Aa ni SKA. Kwa SCD, mtu hawezi kuvumilia kuongezeka kwa shughuli za kimwili, na hana ugonjwa wa malaria, yaani, wakala wa causative wa malaria, Plasmodium falciparum, hawezi kulisha hemoglobini isiyo sahihi. Kipengele hiki ni muhimu katika ukanda wa ikweta; Hakuna jeni kwa ajili yake, inatokana na mchanganyiko wa jeni A na a.
Kwa hivyo, kutofautiana kwa urithi kunaimarishwa na kutofautiana kwa kuchanganya. Baada ya kutokea, mabadiliko ya mtu binafsi hujikuta karibu na mabadiliko mengine na kuwa sehemu ya genotypes mpya, yaani, mchanganyiko wengi wa alleles hutokea. Mtu yeyote ana upekee wa kinasaba (isipokuwa mapacha wanaofanana na watu binafsi kutokana na kuzaliana bila kujamiiana kwa clone yenye seli moja kama babu yake). Kwa hivyo, ikiwa tunadhania kuwa katika kila jozi ya chromosomes ya homologous kuna jozi moja tu ya jeni la allelic, basi kwa mtu ambaye ana seti ya haploid ya chromosomes sawa na 23, idadi ya genotypes iwezekanavyo itakuwa 3 hadi 23 nguvu. Idadi kubwa kama hiyo ya genotypes ni kubwa mara 20 kuliko idadi ya watu wote Duniani. Walakini, kwa ukweli, chromosome za homologous hutofautiana katika jeni kadhaa na hali ya kuvuka haizingatiwi katika hesabu. . Kwa hivyo, idadi ya genotypes inayowezekana inaonyeshwa kwa nambari ya unajimu, na tunaweza kusema kwa ujasiri kwamba kuibuka kwa mbili. watu wanaofanana karibu haiwezekani (isipokuwa mapacha wanaofanana wanaotokana na yai moja lililorutubishwa). Hii, haswa, inamaanisha uwezekano wa kuamua kwa uaminifu utambulisho kutoka kwa mabaki ya tishu hai, kuthibitisha au kuwatenga ubaba.
Kwa hivyo, ubadilishanaji wa jeni kwa sababu ya kuvuka kwa chromosomes katika mgawanyiko wa kwanza wa meiosis, ujumuishaji huru na wa nasibu wa chromosomes katika meiosis na bahati nasibu ya muunganisho wa gametes wakati wa mchakato wa ngono ni mambo matatu ambayo yanahakikisha uwepo wa utofauti wa mchanganyiko. . Tofauti ya mabadiliko ya genotype yenyewe.
Mabadiliko ni mabadiliko ya ghafla, ya kurithi katika nyenzo za urithi ambayo husababisha mabadiliko katika sifa fulani za kiumbe.
Masharti kuu ya nadharia ya mabadiliko yalitengenezwa na mwanasayansi G. De Vries mnamo 1901 – 1903 na chemsha kwa zifuatazo:
Mabadiliko hutokea ghafla, kwa kasi, kama mabadiliko tofauti katika sifa;
Tofauti na mabadiliko yasiyo ya urithi, mabadiliko ni mabadiliko ya ubora ambayo hupitishwa kutoka kizazi hadi kizazi;
Mabadiliko yanajidhihirisha kwa njia tofauti na yanaweza kuwa ya manufaa na madhara, yote makubwa na ya kupita kiasi;
Uwezekano wa kugundua mabadiliko hutegemea idadi ya watu waliochunguzwa;
Mabadiliko sawa yanaweza kutokea mara kwa mara;
Mabadiliko hayaelekezwi (ya hiari), yaani, sehemu yoyote ya kromosomu inaweza kubadilika, na kusababisha mabadiliko katika ishara ndogo na muhimu.
Karibu mabadiliko yoyote katika muundo au idadi ya chromosomes, ambayo kiini huhifadhi uwezo wa kuzaliana yenyewe, husababisha mabadiliko ya urithi katika sifa za viumbe.
Kwa mujibu wa asili ya mabadiliko katika genome, yaani, seti ya jeni zilizomo katika seti ya haploid ya chromosomes, jeni, chromosomal na mabadiliko ya genomic yanajulikana.
Jeni, au nukta, mabadiliko ni matokeo ya mabadiliko katika mfuatano wa nyukleotidi katika molekuli ya DNA ndani ya jeni moja.
Mabadiliko hayo katika jeni yanazalishwa wakati wa kuandika katika muundo wa mRNA; husababisha mabadiliko katika mlolongo wa amino asidi katika mnyororo wa polipeptidi unaoundwa wakati wa tafsiri kwenye ribosomu. Kama matokeo, protini nyingine hutengenezwa, ambayo husababisha mabadiliko katika tabia inayolingana ya mwili. Hii ndiyo aina ya kawaida ya mabadiliko na chanzo muhimu zaidi cha kutofautiana kwa urithi katika viumbe.
Mabadiliko ya kromosomu (kupanga upya, au kupotoka) ni mabadiliko katika muundo wa kromosomu ambayo yanaweza kutambuliwa na kuchunguzwa kwa darubini nyepesi.
Aina anuwai za upangaji upya zinajulikana:
ukosefu wa – kupoteza sehemu za mwisho za chromosome;
Ufutaji – kupoteza sehemu ya chromosome katika sehemu yake ya kati;
Rudufu – mbili au kurudia jeni zilizowekwa katika eneo maalum la chromosome;
Ugeuzaji – mzunguko wa sehemu ya chromosome kwa 180 °, kama matokeo ya ambayo jeni katika sehemu hii ziko katika mlolongo wa kinyume ikilinganishwa na moja ya kawaida;
Uhamisho – mabadiliko katika nafasi ya sehemu yoyote ya kromosomu katika seti ya kromosomu. Aina ya kawaida ya uhamishaji ni ya kuheshimiana, ambapo mikoa hubadilishwa kati ya kromosomu mbili zisizo za homologous. Sehemu ya kromosomu inaweza kubadilisha mkao wake bila kubadilishana, kusalia katika kromosomu sawa au kujumuishwa katika nyingine.
Mabadiliko ya genomic ni mabadiliko katika idadi ya chromosomes katika genome ya seli za mwili. Jambo hili hutokea katika pande mbili: kuelekea ongezeko la idadi ya seti nzima ya haploidi (polyploidy) na kuelekea kupoteza au kuingizwa kwa chromosomes ya mtu binafsi (aneuploidy).
Polyploidy – ongezeko nyingi katika seti ya haploidi ya kromosomu. Seli zilizo na idadi tofauti ya seti za kromosomu za haploidi huitwa triploid (3 n), tetraploidi (4 n), hexaploid (6 n), octaploidi (8 n), n.k. Mara nyingi, poliploidi huundwa wakati mpangilio wa kromosomu utofautiana. nguzo za seli huvurugika wakati wa meiosis au mitosis. Polyploidy husababisha mabadiliko katika sifa za kiumbe na hivyo ni chanzo muhimu cha mabadiliko katika mageuzi na uteuzi, hasa katika mimea. Hii ni kutokana na ukweli kwamba hermaphroditism (self-pollination), apomixis (parthenogenesis) na uenezi wa mimea huenea sana katika viumbe vya mimea. Kwa hiyo, karibu theluthi moja ya aina za mimea zinazojulikana kwenye sayari yetu – polyploids, na katika hali ya kasi ya bara ya Pamirs ya juu ya mlima, hadi 85% ya polyploids hukua. Karibu mimea yote iliyopandwa pia ni polyploids, ambayo, tofauti na jamaa zao za mwitu, ina maua makubwa, matunda na mbegu, na virutubisho zaidi hujilimbikiza katika viungo vya kuhifadhi (shina, mizizi). Polyploids hubadilika kwa urahisi zaidi hali mbaya maisha, rahisi kubeba joto la chini na ukame. Ndiyo sababu wameenea katika mikoa ya kaskazini na ya milima ya juu.
Gregor Mendel - mtaalam wa mimea wa Austria ambaye alisoma na kuelezea Sheria za Mendel - hizi bado zinachezwa hadi leo. jukumu muhimu katika utafiti wa ushawishi wa urithi na maambukizi ya sifa za urithi.
Katika majaribio yake, mwanasayansi alivuka aina tofauti mbaazi, tofauti katika tabia moja mbadala: rangi ya maua, mbaazi laini-wrinkled, urefu wa shina. Mbali na hilo, kipengele tofauti Majaribio ya Mendel yalianza kutumia kinachojulikana kama "mistari safi", i.e. uzao unaotokana na uchavushaji binafsi wa mmea mzazi. Sheria za Mendel, uundaji na maelezo mafupi itajadiliwa hapa chini.
Baada ya kusoma na kuandaa kwa uangalifu majaribio ya mbaazi kwa miaka mingi: kwa kutumia mifuko maalum kulinda maua kutokana na uchavushaji wa nje, mwanasayansi wa Austria alipata matokeo ya kushangaza wakati huo. Uchanganuzi wa kina na mrefu wa data iliyopatikana iliruhusu mtafiti kubaini sheria za urithi, ambazo baadaye ziliitwa "Sheria za Mendel."
Kabla ya kuanza kuelezea sheria, tunapaswa kuanzisha dhana kadhaa muhimu kwa kuelewa kifungu hiki:
Jeni kuu- jeni ambalo sifa yake inadhihirika katika mwili. Imeteuliwa A, B. Inapovuka, sifa hiyo inachukuliwa kuwa yenye nguvu zaidi, i.e. itaonekana kila wakati ikiwa mmea wa mzazi wa pili una sifa dhaifu za hali. Hivi ndivyo sheria za Mendel zinathibitisha.
Jeni recessive - jeni haijaonyeshwa katika phenotype, ingawa iko kwenye genotype. Imeteuliwa herufi kubwa a,b.
Heterozygous - mseto ambao genotype (seti ya jeni) ina sifa kuu na fulani. (Aa au Bb)
Homozygous - mseto , kuwa na mamlaka pekee au pekee jeni za kupindukia, kuwajibika kwa ishara fulani. (AA au bb)
Sheria za Mendel, zilizoundwa kwa ufupi, zitajadiliwa hapa chini.
Sheria ya kwanza ya Mendel, pia inajulikana kama sheria ya usawa wa mseto, inaweza kutengenezwa kama ifuatavyo: kizazi cha kwanza cha mseto kutokana na kuvuka mistari safi ya mimea ya baba na mama haina tofauti za phenotypic (yaani za nje) katika sifa inayochunguzwa. Kwa maneno mengine, mimea yote ya binti ina rangi sawa ya maua, urefu wa shina, laini au ukali wa mbaazi. Kwa kuongezea, tabia iliyoonyeshwa kwa kweli inalingana na tabia ya asili ya mmoja wa wazazi.
Sheria ya pili ya Mendel au sheria ya utengano inasema: watoto wa mahuluti ya heterozygous ya kizazi cha kwanza wakati wa uchavushaji binafsi au inbreeding wana wahusika wote recessive na kubwa. Kwa kuongezea, mgawanyiko hufanyika kulingana na kanuni ifuatayo: 75% ni mimea iliyo na sifa kubwa, 25% iliyobaki ina sifa ya kupindukia. Kuweka tu, ikiwa mimea ya wazazi ilikuwa na maua nyekundu (sifa kubwa) na maua ya njano (sifa ya recessive), basi mimea ya binti itakuwa na maua nyekundu 3/4 na wengine njano.
Cha tatu Na mwisho Sheria ya Mendel, ambayo pia inaitwa ndani muhtasari wa jumla inamaanisha yafuatayo: wakati wa kuvuka mimea ya homozygous na 2 au zaidi ishara tofauti(yaani, kwa mfano, mmea mrefu na maua nyekundu (AABB) na mmea mfupi na maua ya njano(aabb), herufi zilizosomwa (urefu wa shina na rangi ya maua) hurithiwa kwa kujitegemea. Kwa maneno mengine, matokeo ya kuvuka yanaweza kuwa mimea mirefu na maua ya njano (Aabb) au ya chini na nyekundu (aaBb).
Sheria za Mendel, zilizogunduliwa katikati ya karne ya 19, zilipata kutambuliwa baadaye sana. Kwa msingi wao wote genetics ya kisasa, na baada yake - uteuzi. Kwa kuongezea, sheria za Mendel zinathibitisha utofauti mkubwa wa spishi zilizopo leo.
Sheria za Mendel
Mchoro wa sheria ya kwanza na ya pili ya Mendel. 1) Mmea wenye maua meupe (nakala mbili za allele w) huvukwa na mmea wenye maua mekundu (nakala mbili za allele R). 2) Mimea yote ya kizazi ina maua nyekundu na genotype sawa Rw. 3) Wakati mbolea ya kujitegemea hutokea, 3/4 ya mimea ya kizazi cha pili ina maua nyekundu (genotypes RR + 2Rw) na 1/4 ina maua nyeupe (ww).
Sheria za Mendel- hizi ni kanuni za maambukizi ya sifa za urithi kutoka kwa viumbe vya wazazi kwa wazao wao, kutokana na majaribio ya Gregor Mendel. Kanuni hizi ziliunda msingi wa jeni za kitamaduni na baadaye zilifafanuliwa kama matokeo taratibu za molekuli urithi. Ingawa sheria tatu kwa kawaida hufafanuliwa katika vitabu vya kiada vya lugha ya Kirusi, “sheria ya kwanza” haikugunduliwa na Mendel. Maana maalum Mojawapo ya kanuni zilizogunduliwa na Mendel ni "dhahania ya usafi wa gamete".
Hadithi
KATIKA mapema XIX karne, J. Goss, akijaribu mbaazi, alionyesha kwamba wakati wa kuvuka mimea yenye mbaazi ya kijani-bluu na mbaazi ya njano-nyeupe katika kizazi cha kwanza, njano-nyeupe zilipatikana. Hata hivyo, wakati wa kizazi cha pili, sifa ambazo hazikuonekana katika mahuluti ya kizazi cha kwanza na baadaye kuitwa recessive na Mendel zilionekana tena, na mimea pamoja nao haikugawanyika wakati wa kujitegemea.
O. Sarge, akifanya majaribio juu ya tikiti, alilinganisha kulingana na sifa za mtu binafsi (massa, peel, nk) na pia alianzisha kutokuwepo kwa kuchanganyikiwa kwa sifa ambazo hazikupotea katika kizazi, lakini ziligawanywa tu kati yao. C. Nodin, akivuka aina mbalimbali za datura, aligundua ukuu wa sifa za datura Datula tatula juu Datura stramonium, na hii haikutegemea ni mmea gani ulikuwa mama na ni baba gani.
Kwa hivyo, katikati ya karne ya 19, jambo la kutawala liligunduliwa, usawa wa mahuluti katika kizazi cha kwanza (mahuluti yote ya kizazi cha kwanza ni sawa na kila mmoja), mgawanyiko na mchanganyiko wa wahusika katika kizazi cha pili. Hata hivyo, Mendel, akithamini sana kazi ya watangulizi wake, alisema kuwa hawakupata sheria ya ulimwengu kwa ajili ya malezi na maendeleo ya mahuluti, na majaribio yao hayakuwa na uaminifu wa kutosha kuamua uwiano wa nambari. Kutafuta njia hiyo ya kuaminika na uchambuzi wa hisabati matokeo ambayo yalisaidia kuunda nadharia ya urithi ndio sifa kuu ya Mendel.
Mbinu za Mendel na maendeleo ya kazi
- Mendel alisoma jinsi sifa za mtu binafsi zinavyorithiwa.
- Mendel alichagua kutoka kwa sifa zote mbadala tu - zile ambazo zilikuwa na chaguzi mbili tofauti katika aina zake (mbegu ni laini au zenye mikunjo; hakuna chaguzi za kati). Kupunguza kwa uangalifu kwa shida ya utafiti kulifanya iwezekane kubaini wazi mifumo ya jumla urithi
- Mendel alipanga na kufanya majaribio makubwa. Alipokea aina 34 za mbaazi kutoka kwa kampuni zinazokua mbegu, ambazo alichagua aina 22 "safi" (ambazo hazitoi ubaguzi kulingana na sifa zilizosomwa wakati wa kuchavusha). Kisha akafanya mseto bandia wa aina, na akavuka mahuluti yaliyotokana na kila mmoja. Alisoma urithi wa sifa saba kwa kusoma jumla takriban mahuluti 20,000 wa kizazi cha pili. Jaribio liliwezeshwa na uchaguzi uliofanikiwa wa kitu: mbaazi kawaida huchavusha yenyewe, lakini mseto wa bandia ni rahisi kutekeleza.
- Mendel alikuwa mmoja wa wa kwanza katika biolojia kutumia usahihi mbinu za kiasi kwa uchambuzi wa data. Kulingana na ujuzi wake wa nadharia ya uwezekano, alielewa haja ya uchambuzi idadi kubwa huvuka ili kuondoa jukumu la mikengeuko nasibu.
Mendel aliita udhihirisho wa tabia ya mmoja tu wa wazazi katika mahuluti kama utawala.
Sheria ya Usawa wa Mseto wa Kizazi cha Kwanza(Sheria ya kwanza ya Mendel) - wakati wa kuvuka viumbe viwili vya homozygous vya mistari safi tofauti na tofauti kutoka kwa kila mmoja katika jozi moja ya udhihirisho mbadala wa sifa hiyo, kizazi cha kwanza cha mahuluti (F1) kitakuwa sawa na kitabeba udhihirisho wa tabia ya mmoja wa wazazi.
Sheria hii pia inajulikana kama "sheria ya kutawala sifa." Uundaji wake unategemea dhana mstari safi kuhusu sifa inayosomwa - kwa lugha ya kisasa hii ina maana homozygosity ya watu binafsi kwa sifa hii. Mendel alianzisha usafi wa mhusika kama kutokuwepo kwa maonyesho ya wahusika kinyume katika vizazi vyote katika vizazi kadhaa vya mtu fulani wakati wa uchavushaji binafsi.
Wakati wa kuvuka mistari safi ya mbaazi zenye maua ya zambarau na mbaazi zenye maua meupe, Mendel aligundua kuwa wazao wa mimea iliyoibuka walikuwa na maua ya zambarau, na hakuna hata nyeupe moja kati yao. Mendel alirudia jaribio zaidi ya mara moja na alitumia ishara zingine. Ikiwa alivuka mbaazi na mbegu za njano na kijani, watoto wote wangekuwa na mbegu za njano. Ikiwa alivuka mbaazi na mbegu laini na zilizokunjamana, uzao ungekuwa na mbegu laini. Watoto kutoka kwa urefu na mimea ya chini ilikuwa juu. Kwa hivyo, mahuluti ya kizazi cha kwanza huwa sawa katika tabia hii na hupata tabia ya mmoja wa wazazi. Ishara hii (nguvu zaidi, kutawala), kila mara alikandamiza nyingine ( recessive).
Utawala na utawala usio kamili
Baadhi ya ishara kinyume hazihusiani utawala kamili(wakati mmoja hukandamiza mwingine kila wakati katika watu binafsi wa heterozygous), na kuhusiana na utawala usio kamili. Kwa mfano, wakati mistari safi ya snapdragon yenye maua ya zambarau na nyeupe imevuka, watu wa kizazi cha kwanza wana maua ya pink. Wakati mistari safi ya kuku nyeusi na nyeupe ya Andalusi inavuka, kuku za kijivu huzaliwa katika kizazi cha kwanza. Kwa utawala usio kamili, heterozigoti huwa na sifa za kati kati ya zile za homozigoti zinazotawala na zinazotawala.
Jambo ambalo kuvuka kwa watu wa heterozygous husababisha malezi ya watoto, ambao wengine hubeba sifa kuu, na wengine - wa kupindukia, huitwa ubaguzi. Kwa hivyo, utengano ni usambazaji wa sifa kuu na za kurudi nyuma kati ya watoto katika uwiano fulani wa nambari. Sifa ya kupindukia haipotei katika mahuluti ya kizazi cha kwanza, lakini inakandamizwa tu na inaonekana katika kizazi cha pili cha mseto.
Maelezo
Sheria ya usafi wa gamete: kila gamete ina aleli moja kutoka kwa jozi ya aleli za jeni fulani la mzazi.
Kwa kawaida, gamete daima ni safi kutoka kwa jeni la pili la jozi ya allelic. Ukweli huu, ambao haukuweza kuthibitishwa kwa uthabiti wakati wa Mendel, pia huitwa hypothesis ya usafi wa gamete. Dhana hii baadaye ilithibitishwa na uchunguzi wa cytological. Kati ya sheria zote za urithi zilizowekwa na Mendel, "Sheria" hii ndiyo iliyo nyingi zaidi tabia ya jumla(hufanyika chini ya anuwai ya hali nyingi).
Sheria ya urithi wa kujitegemea wa sifa
Mchoro wa urithi wa kujitegemea wa sifa
Ufafanuzi
Sheria ya urithi wa kujitegemea(Sheria ya tatu ya Mendel) - wakati wa kuvuka watu wawili wa homozygous ambao hutofautiana kutoka kwa kila mmoja katika jozi mbili (au zaidi) za sifa mbadala, jeni na sifa zao zinazolingana hurithiwa kwa kujitegemea na hujumuishwa katika mchanganyiko wote unaowezekana (kama katika kuvuka kwa monohybrid). ) Wakati mimea iliyotofautiana kwa herufi kadhaa, kama vile maua meupe na ya zambarau na mbaazi ya manjano au kijani, yalipovukwa, urithi wa kila mhusika ulifuata sheria mbili za kwanza na katika uzao uliunganishwa kwa njia ambayo urithi wao ulitokea bila kutegemea. kila mmoja. Kizazi cha kwanza baada ya kuvuka kilikuwa na phenotype kubwa kwa sifa zote. Katika kizazi cha pili, mgawanyiko wa phenotypes ulionekana kulingana na fomula 9:3:3:1, ambayo ni, 9:16 walikuwa na maua ya zambarau na mbaazi za manjano, 3:16 zilikuwa na maua meupe na mbaazi za manjano, 3: 16 walikuwa na maua ya zambarau na mbaazi za kijani, 1:16 na maua meupe na mbaazi za kijani.
Maelezo
Mendel alikutana na sifa ambazo jeni zilikuwa katika jozi tofauti za kromosomu za pea zenye homologous. Wakati wa meiosis, chromosomes ya homologous ya jozi tofauti huunganishwa kwenye gametes nasibu. Ikiwa chromosome ya baba ya jozi ya kwanza inaingia kwenye gamete, basi kwa uwezekano sawa chromosomes ya baba na ya uzazi ya jozi ya pili inaweza kuingia kwenye gamete hii. Kwa hiyo, sifa ambazo jeni ziko katika jozi tofauti za chromosomes za homologous zimeunganishwa kwa kujitegemea. (Baadaye ilibainika kuwa kati ya jozi saba za herufi alizosoma Mendel katika pea, ambayo ina nambari ya diploidi ya kromosomu 2n=14, jeni zinazohusika na mojawapo ya jozi za wahusika zilikuwa kwenye kromosomu sawa. Hata hivyo, Mendel haukugundua ukiukwaji wa sheria ya urithi wa kujitegemea, kwani uhusiano kati ya jeni hizi haukuzingatiwa kwa sababu ya umbali mkubwa kati yao).
Masharti ya kimsingi ya nadharia ya Mendel ya urithi
KATIKA tafsiri ya kisasa masharti haya ni kama ifuatavyo:
- Vipengele tofauti vya urithi (tofauti, visivyoweza kuchanganywa) - jeni huwajibika kwa sifa za urithi (neno "jeni" lilipendekezwa mnamo 1909 na V. Johannsen)
- Kila kiumbe cha diplodi kina jozi ya aleli za jeni fulani inayohusika na sifa fulani; mmoja wao amepokelewa kutoka kwa baba, mwingine kutoka kwa mama.
- Sababu za urithi hupitishwa kwa wazao kupitia seli za vijidudu. Wakati gametes zinaundwa, kila moja ina aleli moja tu kutoka kwa kila jozi (gametes ni "safi" kwa maana kwamba hawana aleli ya pili).
Masharti ya utimilifu wa sheria za Mendel
Kulingana na sheria za Mendel, sifa za monogenic tu ndizo zinazorithiwa. Ikiwa zaidi ya jeni moja inawajibika kwa sifa ya phenotypic (na wingi kamili wa sifa kama hizo), ina zaidi. asili tata urithi.
Masharti ya kutimiza sheria ya kutenganisha wakati wa kuvuka kwa mseto mmoja
Kugawanya 3:1 kwa phenotype na 1:2:1 kwa genotype hufanywa takriban na chini ya masharti yafuatayo.