3 закону Менделя

1. Закон одноманітності гібридів першого покоління Схема першого і другого закону Менделя. 1) Рослина...
2. Закон розщеплення ознак
3. пояснення
4. Закон незалежного успадкування ознак
5. пояснення
6. Основні положення теорії спадковості Менделя
7. Умови виконання законів Менделя
8. Умови виконання закону розщеплення при моногібрідномсхрещуванні
9. Умови виконання закону незалежного успадкування

Закон одноманітності гібридів першого покоління

Схема першого і другого закону Менделя. 1) Рослина з білими квітками (дві копії рецесивного алеля w) схрещується з рослиною з червоними квітками (дві копії домінантного алеля R). 2) У всіх рослин-нащадків квіти червоні і однаковий генотип Rw. 3) При самооплодотворению у 3/4 рослин другого покоління квітки червоні (генотипи RR + 2Rw) і у 1/4 - білі (ww).

Прояв у гібридів ознаки тільки одного з батьків Мендель назвав домінуванням.

При схрещуванні двох гомозиготних організмів, що відносяться до різних чистим лініям і відрізняються один від одного по одній парі альтернативних ознак, все перше покоління гібридів (F1) виявиться однаковим і буде нести ознака одного з батьків

Цей закон також відомий як «закон домінування ознак». Його формулювання ґрунтується на понятті чистої лінії щодо досліджуваної ознаки - на сучасній мові це означає гомозиготность особин за цією ознакою. Мендель же формулював чистоту ознаки як відсутність проявів протилежних ознак у всіх нащадків в декількох поколіннях даної особини при самозапилення.

При схрещуванні чистих ліній гороху з пурпуровими квітками і гороху з білими квітками Мендель помітив, що зійшли нащадки рослин були всі з пурпуровими квітками, серед них не було жодного білого. Мендель не раз повторював досвід, використовував інші ознаки. Якщо він схрещував горох з жовтими і зеленими насінням, у всіх нащадків насіння були жовтими. Якщо він схрещував горох з гладкими і зморшкуватими насінням, у потомства були гладкі насіння. Потомство від високих і низьких рослин було високим. Отже, гібриди першого покоління завжди одноманітно за цією ознакою і набувають ознака одного з батьків. Ця ознака (сильніший, домінантний), завжди придушував інший (рецесивний).

Кодомінування і неповне домінування

Деякі протилежні ознаки знаходяться не в відношенні повного домінування (коли один завжди пригнічує інший у гетерозиготних особин), а щодо неповного домінування . Наприклад, при схрещуванні чистих ліній лев'ячого зіва з пурпуровими і білими квітками особини першого покоління мають рожеві квітки. При схрещуванні чистих ліній курей Андалузії чорної і білої забарвлення в першому поколінні народжуються кури сірого забарвлення. При неповному домінуванні гетерозиготи мають ознаки, проміжні між ознаками рецессивной і домінантною гомозигот .

при кодоминировании , На відміну від неповного домінування, у гетерозигот ознаки проявляються одночасно (змішано). Типовий приклад Кодомінування - успадкування груп крові системи АВ0 у людини, де А і В - домінантні гени, а 0 - рецесивний. За цією системою генотип 00 визначає першу групу крові, АА і А0 - другу, ВВ і В0 - третю, а АВ визначатиме четверту групу крові. Т.ч. все потомство людей з генотипами АА (друга група) і ВВ (третя група) матиме генотип АВ (четверта група). Їх фенотип не є проміжним між фенотипами батьків, так як на поверхні еритроцитів присутні обидва агглютиногена (А і В).

Явища Кодомінування і неповного домінування ознак злегка видозмінює перший закон Менделя: «Гібриди першого покоління від схрещування чистих ліній особин з протилежними ознаками завжди однакові за цією ознакою: виявляють домінуючий ознака, якщо ознаки перебувають у відношенні домінування, або змішаний (проміжний) ознака, якщо вони перебувають у відношенні кодомінування (неповного домінування) ».

Закон розщеплення ознак

визначення

Закон розщеплення, або другий закон Менделя : При схрещуванні двох гетерозиготних нащадків першого покоління між собою в другому поколінні спостерігається розщеплення в певному числовому відношенні: по фенотипу 3: 1, за генотипом 1: 2: 1.

Схрещуванням організмів двох чистих ліній, що розрізняються по проявах одного досліджуваного ознаки, за які відповідають аллели одного гена, називається моногибридное схрещування .

Явище, при якому схрещування гетерозиготних особин призводить до утворення потомства, частина якого несе домінантний ознака, а частина - рецесивний, називається розщепленням. Отже, розщеплення - це розподіл домінантних і рецесивних ознак серед потомства в певному числовому співвідношенні. Рецесивний ознака у гібридів першого покоління не зникає, а лише пригнічується і проявляється у другому гібридному поколінні.

пояснення

Закон чистоти гамет: в кожну гамет потрапляє лише одна аллель з пари алелей даного гена батьківської особини.

У нормі гамета завжди чиста від другого гена алельних пари. Цей факт, який за часів Менделя не міг бути твердо встановлено, називають також гіпотезою чистоти гамет. Надалі ця гіпотеза була підтверджена цитологическими спостереженнями. З усіх закономірностейуспадкування, встановлених Менделем, даний «Закон» носить найбільш загальний характер (виконується при найбільш широкому колі умов).

гіпотеза чистоти гамет . Мендель припустив, що при утворенні гібридів спадкові чинники не змішуються, а зберігаються в незмінному вигляді. У гібрида присутні обидва чинники - домінантний і рецесивний, але прояв ознаки визначає домінантний спадковий фактор , Рецесивний ж пригнічується. Зв'язок між поколіннями при статевому розмноженні здійснюється через статеві клітини - гамети . Отже, необхідно допустити, що кожна гамета несе тільки один фактор з пари. тоді при заплідненні злиття двох гамет, кожна з яких несе рецесивний спадковий фактор, буде призводити до утворення організму з рецесивним ознакою, що виявляється фенотипически . Злиття ж гамет, кожна з яких несе домінантний фактор, або ж двох гамет, одна з яких містить домінантний, а інша рецесивний фактор, буде призводити до розвитку організму з домінантним ознакою. Таким чином, поява в другому поколінні рецесивного ознаки одного з батьків може бути тільки за двох умов: 1) якщо у гібридів спадкові чинники зберігаються в незмінному вигляді; 2) якщо статеві клітини містять тільки один спадковий фактор з аллельной пари. Розщеплення потомства при схрещуванні гетерозиготних особин Мендель пояснив тим, що гамети генетично чисті, тобто несуть тільки один ген з аллельноі пари. Гіпотезу (тепер її називають законом) чистоти гамет можна сформулювати наступним чином: при утворенні статевих клітин в кожну гамет потрапляє лише один аллель з пари алелей даного гена.

Відомо, що в кожній клітині організму в більшості випадків є абсолютно однаковий диплоїдний набір хромосом . дві гомологічні хромосоми зазвичай містять кожна по одному аллели даного гена. Генетично «чисті» гамети утворюються в такий спосіб:

На схемі показаний мейоз клітини з диплоїдним набором 2n = 4 (дві пари гомологічних хромосом). Батьківські і материнські хромосоми позначені різними кольорами.

В процесі утворення гамет у гібрида гомологічні хромосоми під час I мейотичного поділу потрапляють в різні клітини. При злитті чоловічих і жіночих гамет виходить зигота з диплоїдним набором хромосом. При цьому половину хромосом зигота отримує від батьківського організму, половину - від материнського. З цієї парі хромосом (і даної парі алелей) утворюються два сорти гамет. При заплідненні гамети, що несуть однакові або різні аллели, випадково зустрічаються один з одним. В силу статистичної ймовірності при досить великій кількості гамет в потомстві 25% генотипів будуть гомозиготними домінантними, 50% - гетерозиготними, 25% - гомозиготними рецесивними, тобто встановлюється відношення 1АА: 2Аа: 1аа (розщеплення за генотипом 1: 2: 1). Відповідно за фенотипом потомство другого покоління при моногібрідномсхрещуванні розподіляється в співвідношенні 3: 1 (3/4 особин з домінантним ознакою, 1/4 особин з рецесивним). Таким чином, при моногібрідномсхрещуванні цитологічна основа розщеплення ознак - розбіжність гомологічних хромосом і утворення гаплоїдних статевих клітин в мейозе .

Закон незалежного успадкування ознак

визначення

Закон незалежного успадкування (третій закон Менделя) - при схрещуванні двох гомозиготних особин, які відрізняються один від одного за двома (і більше) парам альтернативних ознак, гени і відповідні їм ознаки успадковуються незалежно один від одного і комбінуються у всіх можливих поєднаннях (як і при моногибридном схрещуванні). Коли схрещувалися рослини, що відрізняються за кількома ознаками, таким як білі і пурпурні квіти і жовті або зелені горошини, спадкування кожного з ознак слід першим двом законам і в потомстві вони комбінували таким чином, як ніби їх успадкування відбувалося незалежно один від одного. Перше покоління після схрещування мало домінантним фенотипом за всіма ознаками. У другому поколінні спостерігалося розщеплення фенотипів за формулою 9: 3: 3: 1, тобто 9:16 були з пурпуровими квітами і жовтими горошинами, 3:16 з білими квітами і жовтими горошинами, 3:16 з пурпуровими квітами і зеленими горошинами, 1 : 16 з білими квітами і зеленими горошинами.

пояснення

Менделя попалися ознаки, гени яких знаходилися в різних парах гомологічних хромосом гороху. При мейозі гомологічні хромосоми різних пар комбінуються в гаметах випадковим чином. Якщо в гамету потрапила батьківська хромосома першої пари, то з однаковою ймовірністю в цю гамету може потрапити як батьківська, так і материнська хромосома другої пари. Тому ознаки, гени яких знаходяться в різних парах гомологічних хромосом, комбінуються незалежно один від одного. (Згодом з'ясувалося, що з досліджених Менделем семи пар ознак у гороху, у якого диплоидное число хромосом 2n = 14, гени, що відповідають за одну з пар ознак, перебували в одній і тій же хромосомі. Однак Мендель ні виявив порушення закону незалежного успадкування, так як зчеплення між цими генами не спостерігалося через велику відстань між ними).

Основні положення теорії спадковості Менделя

У сучасній інтерпретації ці положення наступні:

• За спадкові ознаки відповідають дискретні (окремі, смешивающиеся) спадкові фактори - гени (термін «ген» запропонований в 1909 р В.Іоганнсеном)
• Кожен диплоїдний організм містить пару алелів даного гена, що відповідають за даний ознака; один з них отримано від батька, інший - від матері.
• Спадкові фактори передаються нащадкам через статеві клітини. При формуванні гамет в кожну з них потрапляє тільки по одному аллели з кожної пари (гамети «чисті» в тому сенсі, що не містять другого алеля).

Умови виконання законів Менделя

Відповідно до законів Менделя успадковуються тільки моногенні ознаки. Якщо за фенотипічних ознака відповідає більше одного гена (а таких ознак абсолютна більшість), він має більш складний характер успадкування.

Умови виконання закону розщеплення при моногібрідномсхрещуванні

Розщеплення 3: 1 за фенотипом і 1: 2: 1 за генотипом виконується наближено і лише за таких умов:

1. Вивчається велике число схрещувань (велике число нащадків).
2. Гамети, що містять аллели А і а, утворюються в однаковій кількості (мають рівний життєздатністю).
3. Немає виборчого запліднення: гамети, що містять будь-який аллель, зливаються один з одним з однаковою ймовірністю.
4. Зиготи (зародки) з різними генотипами однаково життєздатні.

Умови виконання закону незалежного успадкування

1. Всі умови, необхідні для виконання закону розщеплення.
2. Розташування генів, що відповідають за досліджувані ознаки, в різних парах хромосом (незчеплених).

Умови виконання закону чистоти гамет

Нормальний хід мейозу. В результаті нерозходження хромосом в одну гамету можуть потрапити обидві гомологічні хромосоми з пари. В цьому випадку гамета буде нести по парі алелей всіх генів, які містяться в цій парі хромосом.

Дубінін Н. П. Загальна генетика. - М .: «Наука», 1986