Законы Г. Менделя. Наследование при моногибридном скрещивании

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).