Законы Г.Менделя

Грегор Иоганн Мендель (1822-1884) — австрийский ученый, основоположник генетики. Впервые применил гибридологический метод и обнаружил существование наследственных факторов, впоследствии названных генами.

Первый закон Менделя

Г. Мендель скрестил растения гороха с желтыми семенами и растения гороха с зелеными семенами. И те, и другие были чистыми линиями, т.е. гомозиготами:

P ♀AA (желтые семена) x ♂aa (зеленые семена)
Гаметы A a
F1 Aa (желтые семена)

Первый закон Менделя — закон единообразия гибридов первого поколения (закон доминирования): при скрещивании чистых линий у всех гибридов первого поколения проявляется один признак (доминантный).

Второй закон Менделя

После этого Г. Мендель скрестил между со бой гибриды первого поколения:

P (F1) ♀Aa (желтые семена) x ♂Aa (зеленые семена)
Гаметы A a A a
F2 AA (желтые семена) Aa (желтые семена) Aa (желтые семена) aa (зеленые семена)

Второй закон Менделя — закон расщепления признаков: гибриды первого поколения при их скрещивании расщепляются в определенном числовом соотношении: особи с рецессивным проявлением признака составляют ¼ часть от общего числа потомков.

Явление, при котором скрещивание гетерозиготных особей приводит к образованию потомства, часть которого несет доминантный признак, а часть рецессивный, называют расщеплением. В случае
моногибридного скрещивания это соотношение выглядит следующим образом: 1AA:2Aa:1aa, т.е. 3:1 (в случае полного доминирования) или 1:2:1 (при неполном доминировании); при дигибридном скрещивании — 9:3:3:1 или (3:1)2; при полигибридном — (3:1)n.

Доминантный ген не всегда полностью подавляет рецессивный ген. Такое явление называют неполным доминированием. Примером неполного доминирования служит наследование окраски цветков растения ночная красавица:

P ♀AA (красные цветки) x ♂aa (белые цветки)
Гаметы A a
F1 Aa (розовые цветки)
P (F1) ♀Aa (розовые цветки) x ♂Aa (розовые цветки)
Гаметы A a A a
F2 AA (красные цветки) Aa (розовые цветки) Aa (розовые цветки) aa (белые цветки)

Цитологические основы единообразия первого поколения и расщепления признаков во втором поколении

Они состоят в расхождении гомологичных хромосом и образовании гаплоидных половых клеток в мейозе.

Гипотеза (закон) чистоты гамет

Она заключается в следующем:

  1. при образовании половых клеток в каждую гамету попадает только один аллель из аллельной пары, т.е. гаметы генетически чисты;
  2. у гибридного организма гены не гибридизуются (не смешиваются) и находятся в чистом аллельном состоянии.

Статистический характер явления расщепления

Из гипотезы чистоты гамет следует, что закон расщепления есть результат случайного сочетания гамет, несущих разные гены. При случайном характере соединения гамет общий результат оказывается закономерным. Отсюда следует, что при моногибридном скрещивании отношение 3:1 (в случае полного доминирования) или 1:2:1 (при неполном доминировании) следует рассматривать как закономерность, основанную на статистических явлениях. Это касается и случая полигибридного скрещивания. Точное выполнение числовых соотношений при расщеплении возможно лишь при большом количестве изучаемых гибридных особей. Таким образом, законы генетики носят статистический характер.

Анализ потомства

Анализирующее скрещивание позволяет установить гомозиготен или гетерозиготен организм по доминантному гену. Для этого скрещивают особь, генотип которой следует определить, с особью, гомозиготной по рецессивному гену. Часто скрещивают одного из родителей с одним из потомков. Такое скрещивание называется возвратным.

В случае гомозиготности доминантной особи расщепления не произойдет:

P ♀AA x ♂aa
Гаметы A a
F1 Aa

В случае гетерозиготности доминантной особи произойдет расщепление:

P ♀AA x ♂aa
Гаметы A a a
F1 Aa aa

Третий закон Менделя

Г. Мендель провел дигибрвдное скрещивание растений гороха с желтыми и гладкими семенами и растений гороха с зелеными и морщинистыми семенами (и те, и другие чистые линии), а затем скрестил их потомков. В результате им было установлено, что каждая пара признаков при расщеплении в потомстве ведет себя так же, как при моногибридном скрещивании (расщепляется 3:1), т.е. независимо от другой пары признаков.

В итоге были получены следующие данные:

  • 9/16 — растения гороха с желтыми гладкими семенами;
  • 3/16 — растения гороха с желтыми морщинистыми семенами;
  • 3/16 — растения гороха с зелеными гладкими семенами;
  • 1/16 — растения гороха с зелеными морщинистыми семенами.

Третий закон Менделя — закон независимого комбинирования (наследования) признаков: расщепление по каждому признаку идет независимо от других признаков.

Цитологической основой независимого комбинирования является случайный характер расхождения гомологичных хромосом каждой пары к разным полюсам клетки в процессе мейоза независимо от других пар гомологичных хромосом. Этот закон справедлив только в том случае, когда гены, отвечающие за развитие разных признаков, находятся в разных хромосомах. Исключения составляют случаи сцепленного наследования.

Обновлено: 19.10.2014 — 11:52 пп