Наследование при моногибридном скрещивании.
В результате скрещивания растений или животных, имеющих по тем или иным признакам наследственные различия, получаются гибридные организмы или гибриды. Скрещивания, в которых родительские формы отличаются по одной паре альтернативных признаков, называются моногибридными. Изучение явлений наследственности Г.Мендель начал с простейших моногибридных скрещиваний, а затем проводил гибридизацию сортов, различающихся по двум и большему числу признаков.
При опылении гороха с красными цветками пыльцой, взятой с растений гороха с белыми цветками, все гибриды первого поколения были с красными цветками. Такие же результаты получены при обратном скрещивании. Красная окраска цветков неизменно сохранялась, белая же подавлялась и не проявлялась. Признак, сохраняющийся у гибридов первого поколения Г.Мендель назвал доминантным (от dominantis – господствующий, подавляющий), признак, непроявляющийся – рецессивным (от латинского recessives – отсутствующий, подавляемый). Следовательно, наследуются не признаки, а их потенциальные возможности, которые Г.Мендель назвал факторами (в современном понимании это гены). Факторы наследуются через гаметы, и у гибридных растений не смешиваются друг с другом, а относительно независимы друг от друга. Явление наследования в гаметах гибридного организма наследственных факторов Г.Мендель назвал правило чистоты гамет.
|
|
Подавление у гибридных организмов одних признаков другими получило в генетике название доминирования. Почти во всех опытах, которые проводил Г.Мендель, доминантный признак полностью подавлял проявление рецессивного признака, поэтому гибриды F1 были одинаковыми между собой и с родительскими растениями, имеющими доминантный признак. На основании этого Г.Мендель сформулировал правило единообразия гибридов первого поколения.
Продолжая опыты, Г.Мендель собрал семена гибридов F1 отдельно с каждого растения и высеял их. Особи второго поколения не были сходны между собой. Так растения F2, выращенные из семян красноцветковых гибридов первого поколения, имели как красные, так и белые цветки. Подсчеты показали, что на три красноцветковых растения приходилось одно белоцветковое (точное соотношение: 3,01 красноцветкового на одно белоцветковое). Это отношение не представляло исключения. Оно наблюдалось по всем другим парам признаков, участвующих в скрещивании. Этот фактор, показавший, что рецессивный признак в скрытом виде проходит поколение гибридов и вновь возникает, как говорят, выщепляется в потомках гибридов, привел Г. Менделя к идее о существовании ответственных за эти явления наследственных факторов. Он обозначил наследственный фактор для доминантного признака буквой А и наследственный фактор для рецессивного признака буквой а. Гибриды обладали факторами А и а, поэтому их структура записана как Аа. Чистые доминантные особи – АА, а рецессивные аа. В дальнейшем организмы, имеющие в паре символов одинаковые факторы АА и аа, стали называть гомозиготами, а особи – Аа получили название гетерозигот. Закономерность в распределении доминантных и рецессивных признаков у гибридов второго поколения в кратном отношении 3:1 Г. Мендель назвал – правилом расщепления гибридов второго поколения.
|
|
С целью разграничения внешних признаков и наследственных задатков В. Иоганнсен в 1903 году предложил термины фенотип и генотип.
Под фенотипом понимается совокупность внешних признаков организма, а под генотипом– совокупность его генов. В данном случае фенотип – это окраска цветков, а генотип – наследственные задатки (гены), обозначенные буквами А и а, контролирующие формирование фенотипических признаков.
Развитие цитологических методов исследования подтвердило правильность гипотезы Г. Менделя, показав силу его научного предвидения существования генов и механизма их распределения по гаметам (мейоза).