Законы генетики, установленные Г.Менделем

    В 1860-х годах монах Г. Мендель занялся исследованием наследования признаков Он регистрировал передачу каждого признака в отдельности, независимо от того, как передались потомкам другие признаки. Для исследования брал признаки альтернативные признаки: горошина либо зеленая, либо желтая.

Это количественный, статистический метод анализа: все потомки с данным состоянием признака (например – горошины зеленые) объединялись в одну группу и подсчитывалось их число, которое сравнивали с числом потомков с другим состоянием признака (горошины желтые). При скрещивании Мендель исследовал передачу признаков от родителей к их потомкам.

        Мендель брал самоопыляющееся растение – горох. Для получения потомства необходимы специализированные клетки – гаметы, содержащие гаплоидный набор хромосом, а значит и непарное число генов. Гаметы образуются в результате мейоза, при котором гомологичные хромосомы в норме не могут попасть в одну клетку. На основании всего перечисленного формулируем

Правило чистоты гамет: при образовании половых клеток в каждую гамету попадает только один ген из каждой аллельной пары. Чистота гамет обеспечивается независимым расхождением хромосом при мейозе.

      желтые      зеленые

Р: ♀ АА  Î ♂ аа

G:

А

А

а

а

 

F₁:            Аа - 100%

Правило единообразия гибридов первого поколения (первый закон Менделя ): гибриды первого поколения (F₁), полученные при скрещивании гомозиготных особей, однообразны по генотипу и фенотипу и обладают доминантным признаком.

Обратная формулировка:если гибриды первого поколения однообразны по фенотипу (и генотипу), то их родители гомозиготны)

Мендель скрещивает между собой гибриды первого поколения, обращая внимание на то, что гетерозиготы образуют несколько сортов гамет.               

           желтые      желтые

Р(F₁): ♀ Аа  Î ♂ Аа              Расщепление по генотипу: 1:2:1

G: 

А

а

А

а

             Расщепление по фенотипу: 3:1

                                                                                        

F₂:       АА Аа Аа а а

            ж ж ж                                                                    

  Закон расщепления (второй закон Менделя):в потомстве (F₂), полученном при скрещивании гибридов первого поколения (F₁), наблюдается расщепление признаков в соотношении 3 к 1: 75% гибридов второго поколения обладают доминантными и 25% - рецессивными признаками.

( Обратная формулировка: Если в потомстве наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 3:1, то родительские особи гетерозиготны по данному признаку)

Наследование признаков при дигибридном скрещивании.

           ж. гл.        з. морщ.

Р: ♀ ААВВ  Î ♂ ааbb

Одним из условий верного решения задачи является правильное определение всех возможных сортов гамет, которые образуют родительские особи. Это возможно только при четком понимании Правила чистоты гамет. Так как генотип родителей содержит две пары аллельных генов, в гамете должно содержаться два гена: по одному из каждой пары.

G:

АВВ

аb

F₁:         АаBb - 100%

желтые, гладкие семена

               ж. гл.                ж. гл.

Р(F₁): ♀ АаВb  Î ♂ АаВb

Так как скрещиваемые растения гетерозиготны, гетерозиготы всегда образуют четное количество сортов гамет, равное 2ⁿ, где n – число “гетеро-“ пар аллельных генов.

АаВb

В нашем случае n = 2, т.е. дигетерозигота образует 2² = 4 сорта гамет:

 

AB

Ab

aB

ab

 

 

Так как генотипы особей идентичны, то и гаметы они образуют одинаковые – по 4 сорта.Для определения генотипов и фенотипов второго поколения гибридов (т.е. результатов оплодотворения) используется решетка Пеннета (рис.14).

F₂:

гаметы              ♀     ♂       гаметы	AB	Ab	aB	ab
AB	AABB ж. гл.	AABb ж. гл.	AaBB ж. гл.	AaBb ж. гл.
Ab	AABb ж. гл.	AAbb Ж.морщ	AaBb ж. гл	Aabb ж.морщ
aB	AaBB ж. гл.	AaBb ж. гл.	aaBB зел.гл.	aaBb зел.гл.
ab	AaBb ж. гл.	Aabb ж.морщ	aaBb Расщепление по фенотипу 9:3:3:1:   зел.гл.	аabb зел.морщ

Г -

 

     

 

 

       

           Расщепление по        

    генотипу – 1:2:2:4:1:2:1:2:1

 

Рисунок 14. Механизм наследования окраски и формы семян у гороха при дигибридном скрещивании. Решетка Пеннета.

Третий закон Менделя (закона независимого наследования признаков ): каждая пара признаков наследуется независимо от другой

 Домашнее задание:

1. Что изучает генетика?

2. Дайте определение наследственности и изменчивости.

3. В чем особенности гибридологического метода?

4. Какие признаки называются доминантными и какие –рецессивными?

5. Какие гены называются аллельными?

6. Дайте определение таким понятиям, как гомозигота и гетерозигота.