Правило единообразия гибридов первого поколения

Взаимодействиями между аллелями

Признаки диплоидного организма определяются взаимодействиями между аллелями.

Аллель – одна из двух или более альтернативных форм гена. Они занимают одинаковые места, сайты или локусы, на гомологичных хромосомах (рис. 14).

Рис. 14. Расположение аллелей

Рассмотрим скрещивание с белыми и красными цветками.

Аллель белой окраски цветка, рецессивный признак, обозначим w, а доминантный аллель красной окраски – W (рис. 15).

Рис. 15. Обозначение признаков

В исследованиях Менделя растения с белыми цветками имели генотип ww, а растения с красными – WW. Особи с генами, которые определяют данный признак, идентичны (имеют две одинаковых аллели), называются гомозиготными особями. При скрещивании растений с данными генотипами все растения в F1 получают аллель W от материнского растения с красными цветками, и аллель w от растения с белыми цветками, имеют генотип Ww и называются гетерозиготными по гену окраски цветка (рис. 16).

Рис. 16. Скрещивание растений гороха с красными и белыми цветками

Иначе говоря, если организм содержит два одинаковых аллельных гена, то такие организмы называются гомозиготными, если аллельные гены разные, то такие организмы называют гетерозиготными.

Правило единообразия гибридов первого поколения

Мендель начал исследования со скрещивания растений гороха с разными цветами горошин (желтым, зеленым), и в первом поколении семена у всех растений были желтого цвета. Желтая окраска семян – доминантный признак (рис. 17).

Рис. 17. Скрещивание растений с желтыми и зелеными семенами

При повторе опыта по моногибридному скрещиванию Мендель использовал растения с гладкими и морщинистыми семенами, все растения первого поколения имели гладкие семена (рис. 18). Данная форма плодов является доминантным признаком.

Рис. 18. Скрещивание растений с гладкими и морщинистыми семенами

На основе полученных данных из экспериментов ученый сформулировал правило единообразия гибридов первого поколения:

При скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся по какому-то одному признаку, все потомки гибридов первого поколения (F1) будут иметь признак одного из родителей, все поколение гибридов будет единообразно по данному признаку.

Правило расщепления

Мендель продолжил опыты, вырастив растения семян первого поколения. При скрещивании гибридов первого поколения, которые имели желтые семена, наблюдалось расщепление (рис. 19).

Рис.1 9. Правило расщепления

¾ растений имели желтые семена, ¼ растений имела зеленые семена.

Явление, при котором скрещивание приводит к образованию части потомства с доминантными признаками и части потомства с рецессивным признаком, называется расщеплением.

Мендель подсчитывал число желтых и зеленых семян в потомстве от многих родительских пар скрещиваемого гороха для статистической надежности полученных результатов. Затем подтвердил характер расщепления гороха опытами с другими признаками, сформулировал правило расщепления:

При скрещивании двух потомков (гибридов) первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление и снова появляются особи с рецессивными признаками, эти особи составляют 1/4 часть от всего числа потомков второго поколения.

Чешский ученый Грегор Мендель изучал наследование отдельных признаков, что позволило ему установить ряд закономерностей. Но, в природе организмы редко отличаются по одному признаку, поэтому Мендель решил проследить, как наследуется в поколении несколько признаков одновременно.

Скрещивание, при котором прослеживается наследование двух альтернативных признаков, называют дигибридным.

В одном из экспериментов Мендель использовал растения гороха, которые отличались формой и цветом семян. Применяя гибридологический метод, ученый скрещивал растения с желтыми и гладкими семенами с гомозиготными растениями с зелеными и морщинистыми семенами. Все гибриды первого поколения имели желтые и гладкие семена (рис. 20).

Рис. 20. Дигибридное скрещивание

Используя результаты проведенных ранее моногибридных скрещиваний, ученый знал, что эти признаки доминантны, т. е. желтая окраска и гладкая форма семян доминирует над зеленым цветом и морщинистой формой семян. Его заинтересовало соотношение и характер семян разных типов во втором поколении, которое было получено от самоопыления растений первого поколения.

Условные обозначения (рис. 21)

Рис. 21. Условные обозначения

При самоопылении гибридов первого поколения получено 556 семян, из которых гладких желтых 315 шт., морщинистых желтых 101 шт., гладких зеленых 108 шт., морщинистых зеленых 32 шт. (рис. 22).