Основой работы Г. Менделя был гибридологический метод. Суть метода заключается в скрещивании (гибридизации) организмов, отличающиеся друг от друга какими-либо признаками, и в последующем анализе характера наследования этих признаков у потомства. Гибридологический метод до сих пор лежит в основе исследований всех генетиков.
Основные черты гибридологического метода:
· Г. Мендель учитывал не весь многообразный комплекс признаков у родителей и их потомков, а выделял и анализировал наследование по отдельным признакам;
· Был проведен точный количественный учет наследования каждого признака в ряду последовательных поколений;
· Г. Менделем был прослежен характер потомства каждого гибрида в отдельности.
Для своих исследований Г. Мендель избрал горох, так как это растение имеет много хорошо отличающихся признаков (форма семян, цвет семян и цветков); для гороха характерно самоопыление, что позволило Менделю проанализировать потомство каждой особи отдельно. Для скрещивания Г. Мендель подбирал растения, обладающие парами альтернативных (взаимоисключающих) признаков.
|
|
ВИДЫ СКРЕЩИВАНИЯ
Моногибридное дигибридное полигибридное
род. Особи различ. род. Особи различ. род. особи разл.
по 1 альтернативному по 2 альтерн. По многим
признаку признакам признакам
Подробно рассмотрим моногибридное скрещивание. Классическим примером моногибридного скрещивания является скрещивание растений гороха, имеющих желтые и зеленые семена.
При скрещивании все потомство первого поколения получалось с желтыми семенами. При скрещивании семян с гладкими и морщинистыми семенами все потомство оказалось с гладкими семенами. Обнаруженная закономерность получила название правила единообразия гибридов 1 поколения, или закона доминирования (1 закон Менделя)
Признак, который появляется в 1 поколении, получил название доминантного, а признак непроявившийся (подавленный признак) – рецессивный.
Мендель для записи результатов скрещивания ввел генетическую символику:
Р – родители
- женская особь
- мужская особь
Х – знак скрещивания
G – гаметы
F – потомство, гибриды 1 и 2 поколения под цифрой
Буквами латинского алфавита обозначается отдельно взятые наследственные признаки.
Составляя схему необходимо помнить, что соматические клетки имеют диплоидный набор хромосом. Все хромосомы парны. Гены, определяющие альтернативное развитие одного и того же признака расположены в идентичных участках гомологичных хромосом наз аллельными генами.
Если какая-либо пара аллелей представлена 2 доминантными (АА) или двумя рецессивными (аа) генами, такой организм наз. гомозиготным.
|
|
Если в одной и той же аллели один ген доминантный, а другой рецессивный, то такой организм наз. гетерозиготным (Аа).
Из приведенной схемы скрещивания мы видим, что гибриды первого поколения единообразны по доминантному признаку. Эта закономерность известна как 1 закон Менделя: при скрещивании двух гомозиготных организмов, отличающихся друг от друга по 1 альтернативному признаку, все гибриды 1 поколения окажутся единообразными как по фенотипу, так и по генотипу, и будут нести в генотипе признаки обоих родителей.
Поведенные Менделем опыты показали, что доминантный ген проявляется как в гомозиготе, так и в гетерозиготе, а рецессивный ген – только в гомозиготном состоянии.
Затем Г. Мендель провел скрещивание гибридов 1 поколения между собой и получил следующие результаты: из 8023 семян гороха, полученных во 2 поколении, было 6022 желтых и 2001 зеленых. Такое же соотношение было получено и при скрещивании между гибридами 1 поколения других количественных соотношениях семян. Исходя из этого Мендель пришел к выводу, что во 2 поколении наблюдается расщепление признаков в соотношении 3:1, то есть 75% особей несут доминантные признаки, а 25% - рецессивные.
Произведем генетическую запись данного скрещивания:
Мы видим, что по фенотипу произошло расщепление 3:1, а по генотипу 1АА:2Аа:1аа
Эта закономерность получила название правила расщепления гибридов второго поколения, или 2 закона Менделя: при скрещивании двух гетерозиготных особей (гибридов Аа), имеющих пару альтернативных вариантов одного признака, в потомстве происходит расщепление по этому признаку в соотношении 3:1 по фенотипу и 1:2:1 по генотипу.
Запись скрещивания можно производить еще одним способом, с использованием решетки Пеннета, которую предложил английский генетик Пеннет.
В своих опытах Г. Мендель исследовал характер наследования не только одной, но и двух пар признаков. Дигибридное скрещивание – это скрещивание особей, отличающихся по 2 парам признаков. Оно позволяет установить, как наследуется каждый из признаков, влияют они друг на друга.
ОПЫТ Г. МЕНДЕЛЯ
Решетка Пеннета
АВ | Ав | аВ | ав | |
АВ | ААВВ | ААВВ | АаВВ | АаВв |
Ав | ААВв | ААвв | АаВв | Аавв |
аВ | АаВВ | АаВв | ааВВ | ааВв |
ав | АаВв | Аавв | ааВв | аавв |
В результате 2 скрещивания получится 4 фенотипической группы:
1 – 9А-В-
2 – 3А-вв
3 – 3ааВ-
4 – 1аавв
Расщепление по фенотипу: 9:3:3:1