Закон Менделя о единообразии гибридов первого поколения

Лекция 10

Генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости.

 

План

1. История развития генетики

2. Гибридологический метод Г. Менделя

3. Закон Менделя о единообразии гибридов первого поколения

4. Закон расщепления гибридов второго поколения

5. Гомозиготные и гетерозиготные особи

6. Причины расщепления признаков у гибридов

. Анализирующее скрещивание и неполное доминирование

 

История развития генетики

С незапамятных времен людей волновал вопрос о причинах сход­ства потомков и родителей, о природе вновь возникающих измене­ний. Наука и практика накопили к середине XIX в. огромный фак­тический материал. Но в чем причины сходства и различия организ­мов, долгое время установить не удавалось.

Первый шаг в познании закономерностей наследственности сде­лал выдающийся чешский исследователь Грегор Мендель. Он выявил важнейшие законы наследственности. Г. Мендель доказал, что признаки организмов определяются дискретными (отдельны­ми) наследственными факторами. Работа Г. Менделя отличалась глубиной и математической точностью. Однако она оставалась неизвестной почти 35 лет — с 1865 до 1900 г.

Переоткрытие законов Менделя вызвало стремительное разви­тие науки о наследственности и изменчивости организмов, полу­чившей название генетики. Элементарные единицы наследствен­ности стали называть генами. Было доказано, что гены располо­жены в хромосомах. Но молекулярная структура генов еще долгое время оставалась неизвестной.

В настоящее время установлено, что ген представляет собой участок молекулы ДНК в хромосоме. Ген определяет строение одного из белков живой клетки и тем самым участвует в формирова­нии признака или свойства организма (см. §13).

Успехи, достигнутые генетикой, столь значительны, что она занимает центральное место в общей биологии.

 

Гибридологический метод Г. Менделя

 

Гибридологический метод. Основной метод, который Г. Мен­дель разработал и положил в основу своих опытов, называют гибри­дологическим. Суть его заключается в скрещивании (гибридизации) организмов, отличающихся друг от друга по одному или нескольким признакам. Поскольку потомков от таких скрещиваний называют гибридами, то и метод получил название гибридологического.

Одна из особенностей метода Менделя состояла в том, что он использовал для экспериментов чистые линии, т.е. растения, в потомстве которых при самоопылении не наблюдалось разнообра­зия по изучаемому признаку. (В каждой из чистых линий сохраня­лась однородная совокупность генов.) Другой важной особенностью гибридологического метода было то, что Г. Мендель наблюдал за наследованием альтернативных (взаимоисключающих, контрас­тных) признаков. Например, растения низкие и высокие; цветки белые и пурпурные; форма семян гладкая и морщинистая и т.д. Не менее важная особенность метода — точный количественный учет каждой пары альтернативных признаков в ряду поколений. Матема­тическая обработка опытных данных позволила Г. Менделю устано­вить количественные закономерности в передаче изучаемых при­знаков. Очень существенно было то, что Г. Мендель в своих опытах шел аналитическим путем: он наблюдал наследование многообраз­ных признаков не сразу в совокупности, а лишь одной пары (или небольшого числа пар) альтернативных признаков.

Гибридологический метод лежит и в основе современной генети­ки.

 

Закон Менделя о единообразии гибридов первого поколения

Единообразие первого поколения. Правило доминирования. В том случае, когда родительские организмы отличаются друг от друга по одному изучаемому признаку, скрещивание называют моногибридным. Г. Мендель проводил опыты с горохом. Среди большого количества сортов он выбрал для первого эксперимента два, отличающихся по одному признаку. Семена одного сорта гороха были желтые, а другого — зеленые. Известно, что горох, как правило, размножается путем самоопыления и поэтому в преде­лах сорта нет изменчивости по окраске семян. Используя это свой­ство гороха, Г. Мендель произвел искусственное опыление, скре­стив сорта, отличающиеся цветом семян (желтым и зеленым). Неза­висимо от того, к какому сорту принадлежали материнские расте­ния, гибридные семена оказались только желтыми.

Следовательно, у гибридов первого поколения проявился приз­нак только одного родителя. Такие признаки Г. Мендель назвал доминантными. Признаки, не проявляющиеся у гибридов первого поколения, он назвал рецессивными. В опытах с горохом признак желтой окраски семян доминировал над зеленой окраской. Таким образом, в потомстве гибридов Г. Мендель обнаружил единообразие первого поколения, т.е. все гибридные семена имели одинаковую окраску. В опытах, где скрещивающиеся сорта отличались и по дру­гим признакам, были получены такие же результаты: единообра­зие первого поколения и доминирование одного признака над дру­гим.

Впоследствии генетики, изучая наследование разнообразных признаков у растений, животных, грибов, микроорганизмов, обна­ружили очень широкое распространение явления доминирования.