Մենդելի երրորդ օրենքը. Անկախ ժառանգության և ոչ ալելային գեների համակցման պայմաններ

Կրթության դաշնային գործակալություն

Պետական ​​ուսումնական հաստատություն

բարձրագույն մասնագիտական ​​կրթություն

ԿՈՒԲԱՆԻ ՊԵՏԱԿԱՆ ՀԱՄԱԼՍԱՐԱՆ

Վերացական

«Մենդելի օրենքները»

Ստեղծագործությունը կատարել է Մարինա Հայրապետյանը

Խումբ 36, Համակարգչային տեխնոլոգիաների և կիրառական մաթեմատիկայի ֆակուլտետ, հատուկ. 061800- Մաթեմատիկական մեթոդները տնտեսագիտության մեջ

Աշխատանքը ստուգել է Վ.Վ.Շապովալենկոն։

Կրասնոդար

Ներածություն. 3

Պատմություն. 3

Մենդելի մեթոդները և աշխատանքի առաջընթացը. 4

Առաջին սերնդի հիբրիդների միատեսակության օրենքը. 6

Պառակտման բնութագրերի օրենքը. 7

Հատկանիշների անկախ ժառանգության օրենքը. 10

Մենդելի ժառանգականության տեսության հիմնական դրույթները. 12

Մենդելի օրենքների իրականացման պայմանները. 12

Մենդելի ստեղծագործության նշանակությունը. 13

Ներածություն

Ժառանգականության հիմնական օրենքները նկարագրվել են ավելի քան մեկ դար առաջ չեխ վանական Գրեգոր Մենդելի կողմից (1822-1884), ով դասավանդում էր ֆիզիկա և բնական պատմություն Բրունի (Բռնո) միջնակարգ դպրոցում։

Մենդելի օրենքները ժառանգական հատկանիշների փոխանցման սկզբունքներ են ծնող օրգանիզմներից նրանց սերունդներին, որոնք բխում են Գրեգոր Մենդելի փորձերից։ Այս սկզբունքները հիմք են հանդիսացել դասական գենետիկայի համար և հետագայում բացատրվել որպես ժառանգականության մոլեկուլային մեխանիզմների հետևանք։ Թեև ռուսալեզու դասագրքերում սովորաբար նկարագրվում են երեք օրենքներ, «առաջին օրենքը» Մենդելը չի ​​հայտնաբերել: Մենդելի հայտնաբերած օրինաչափությունների մեջ առանձնահատուկ նշանակություն ունի «գամետների մաքրության վարկածը»։

Մենդելը զբաղվում էր ոլոռի բուծմամբ, և հենց ոլոռին ենք մենք պարտական ​​Մենդելի փորձերի գիտական ​​բախտին և խստությանը ժառանգականության հիմնական օրենքների բացահայտումը՝ առաջին սերնդի հիբրիդների միատեսակության օրենքը, տարանջատման օրենքը և օրենքը: անկախ համադրություն.

Պատմություն

Նշենք, որ ինքը՝ Գրեգոր Մենդելը, իր եզրակացությունները որպես «օրենքներ» չի ձևակերպել և դրանց թվեր չի նշանակել։ Ավելին, նրա կողմից «հայտնաբերված» շատ փաստեր վաղուց հայտնի էին, ինչպես Մենդելն ինքն է նշում իր աշխատության մեջ։

Որոշ հետազոտողներ առանձնացնում են Մենդելի ոչ թե երեք, այլ երկու օրենքներ։ Օրինակ, Ֆ. Ֆոգելի և Ա. Մոտուլսկու «Մարդու գենետիկա» ձեռնարկը սահմանում է երեք օրենք, իսկ Լ. Էրմանի և Պ. Պարսոնսի «Վարքի գենետիկա և էվոլյուցիա» գիրքը սահմանում է երկու օրենք: Միևնույն ժամանակ, որոշ գիտնականներ միավորում են առաջին և երկրորդ օրենքները՝ կարծելով, որ առաջին օրենքը երկրորդի մի մասն է և նկարագրում է առաջին սերնդի (F1) ժառանգների գենոտիպերն ու ֆենոտիպերը։ Այլ հետազոտողներ միավորում են երկրորդ և երրորդ օրենքները մեկի մեջ՝ հավատալով, որ «անկախ համակցության օրենքը», ըստ էության, «տարանջատման անկախության օրենքը» է, որը միաժամանակ տեղի է ունենում տարբեր զույգ ալելների մեջ: Այնուամենայնիվ, ռուս գրականության մեջ մենք սովորաբար խոսում ենք Մենդելի երեք օրենքների մասին. Մենք նույնպես ընդունում ենք այս տեսակետը։

19-րդ դարի կեսերին հայտնաբերվեց գերիշխանության ֆենոմենը (Օ. Սարժ, Ք. Նաուդին ևն)։ Հաճախ առաջին սերնդի բոլոր հիբրիդները նման են միմյանց (հիբրիդների միատեսակություն) և ըստ այդ հատկանիշի նրանք բոլորը նույնական են ծնողներից մեկին (նրա հատկանիշը գերիշխող է): Նրանք նաև ցույց տվեցին, որ ռեցեսիվ (առաջին սերնդի հիբրիդներում չդրսևորված) հատկությունները չեն անհետանում. Երբ հիբրիդները խաչվում են միմյանց հետ երկրորդ սերնդում, հիբրիդներից մի քանիսն ունեն ռեցեսիվ բնութագրեր («վերադարձ ծնողական ձևերին»): Ցույց է տրվել նաև (J. Goss et al.), որ գերիշխող հատկանիշ ունեցող երկրորդ սերնդի հիբրիդների շարքում կան տարբեր՝ տվողներ և ինքնափոշոտման ժամանակ տարանջատում չտվողներ։ Այնուամենայնիվ, այս հետազոտողներից և ոչ մեկը չկարողացավ տեսական հիմք ապահովել իր դիտարկումների համար:

Մենդելի գլխավոր ձեռքբերումը ժառանգականության տեսության ստեղծումն էր, որը բացատրում էր նրա ուսումնասիրած ժառանգականության օրինաչափությունները։

Մենդելի մեթոդները և աշխատանքի առաջընթացը

Մենդելն ուսումնասիրել է, թե ինչպես են անհատական ​​հատկանիշները ժառանգվում:

Մենդելը բոլոր բնութագրերից ընտրեց միայն այլընտրանքայինները՝ նրանք, որոնք ունեին երկու հստակ տարբեր տարբերակներ իր սորտերի մեջ (սերմերը կամ հարթ են, կամ կնճռոտ, միջանկյալ տարբերակներ չկան): Հետազոտական ​​խնդրի նման գիտակցված նեղացումը հնարավորություն տվեց հստակորեն հաստատել ժառանգականության ընդհանուր օրինաչափությունները։

Մենդելը ծրագրել և իրականացրել է լայնածավալ փորձ։ Սերմնաբուծական ընկերություններից ստացել է ոլոռի 34 տեսակ, որոնցից ընտրել է 22 «մաքուր» սորտեր (որոնք ինքնափոշոտման ժամանակ ուսումնասիրված հատկանիշներով առանձնացում չեն առաջացնում)։ Այնուհետև նա սորտերի արհեստական ​​հիբրիդացում է իրականացրել, և ստացված հիբրիդները խաչել է միմյանց հետ։ Նա ուսումնասիրել է յոթ հատկանիշների ժառանգականությունը՝ ընդհանուր առմամբ ուսումնասիրելով երկրորդ սերնդի մոտ 20000 հիբրիդ։ Փորձին նպաստել է օբյեկտի հաջող ընտրությունը. ոլոռը սովորաբար ինքնափոշոտվում է, բայց արհեստական ​​հիբրիդացումը հեշտ է իրականացնել: Սիսեռը հարմար էր տարբեր պատճառներով։ Այս բույսի սերունդներն ունեն մի շարք հստակ տարբերվող բնութագրեր՝ կոթիլեդոնների կանաչ կամ դեղին գույն, հարթ կամ, ընդհակառակը, կնճռոտ սերմեր, այտուցված կամ սեղմված լոբի, ծաղկաբույլի երկար կամ կարճ ցողունային առանցք և այլն։ Անցումային, կիսատ-պռատ «լղոզված» նշաններ չկային։ Ամեն անգամ կարելի էր վստահորեն ասել «այո» կամ «ոչ», «կամ-կամ» և զբաղվել այլընտրանքով: Եվ հետևաբար կարիք չկար վիճարկել Մենդելի եզրակացությունները, կասկածել դրանցում։

Մենդելը կենսաբանության մեջ առաջիններից էր, ով օգտագործեց ճշգրիտ քանակական մեթոդներ տվյալների վերլուծության համար: Հավանականությունների տեսության իր գիտելիքների հիման վրա նա հասկացավ, որ անհրաժեշտ է վերլուծել մեծ թվով խաչեր՝ պատահական շեղումների դերը վերացնելու համար։

Գ.Մենդելը բույսերի հատումների արդյունքների ուսումնասիրման ոլորտում առաջամարտիկ չէր։ Նրանից առաջ նման փորձեր էին արվել, միայն այն տարբերությամբ, որ խաչվել էին տարբեր տեսակների բույսեր։ Նման խաչի հետնորդները (սերունդ F 1) ստերիլ էին, և, հետևաբար, երկրորդ սերնդի հիբրիդների բեղմնավորումն ու զարգացումը (բուծման փորձերը նկարագրելիս երկրորդ սերունդը նշանակված է F2) տեղի չունեցավ: Դոմենդելի աշխատանքի մեկ այլ առանձնահատկությունն այն էր, որ տարբեր խաչմերուկային փորձերում ուսումնասիրված հատկանիշների մեծ մասը բարդ էր ինչպես ժառանգության տեսակի, այնպես էլ դրանց ֆենոտիպային արտահայտման առումով։

Մենդելի հանճարը (կամ բախտը) այն էր, որ իր փորձերում նա չկրկնեց իր նախորդների սխալները։ Ինչպես գրել է անգլիացի հետազոտող Ս. Աուերբախը, «Մենդելի աշխատանքի հաջողությունը իր նախորդների հետազոտությունների համեմատությամբ բացատրվում է նրանով, որ նա ուներ գիտնականին անհրաժեշտ երկու էական հատկություն՝ բնությանը ճիշտ հարց տալու կարողություն և կարողություն. ճիշտ մեկնաբանել բնության պատասխանը»։ Նախ, Մենդելը որպես փորձարարական բույսեր օգտագործել է դեկորատիվ ոլոռի տարբեր տեսակներ նույն Pisum սեռից: Ուստի նման հատումների արդյունքում զարգացած բույսերը ունակ էին վերարտադրվելու։ Երկրորդ, որպես փորձարարական հատկանիշներ, Մենդելը ընտրել է «կամ/կամ» տեսակի պարզ որակական գծեր (օրինակ՝ սիսեռի մաշկը կարող է լինել հարթ կամ կնճռոտ), որոնք, ինչպես հետագայում պարզվեց, վերահսկվում են մեկ գենով։ . Երրորդ, Մենդելի իրական բախտը (կամ հնարամիտ հեռատեսությունը) այն էր, որ նրա ընտրած հատկությունները վերահսկվում էին իսկապես գերիշխող ալելներ պարունակող գեներով: Եվ վերջապես, ինտուիցիան հուշեց Մենդելին, որ բոլոր հիբրիդային սերունդների սերմերի բոլոր կատեգորիաները պետք է ճշգրիտ հաշվել՝ մինչև վերջին սիսեռը, չսահմանափակվելով մեզ միայն ամենաբնորոշ արդյունքներն ամփոփող ընդհանուր հայտարարություններով (ասենք, այդպիսի և նման սերմերն ավելի շատ են, քան այսինչ և այդպիսին):

Առաջին սերնդի հիբրիդների միասնականության օրենքը

Մենդելը հիբրիդներում ծնողներից միայն մեկի հատկանիշի դրսեւորումն անվանել է գերակայություն։

Երբ հատում են օրգանիզմները, որոնք տարբերվում են մեկ զույգ հակապատկեր հատկություններով, որոնց համար պատասխանատու են մեկ գենի ալելները, հիբրիդների առաջին սերունդը ֆենոտիպով և գենոտիպով միատեսակ է: Ըստ ֆենոտիպի՝ առաջին սերնդի բոլոր հիբրիդները բնութագրվում են գերիշխող հատկանիշով, ըստ գենոտիպի՝ բոլոր առաջին սերնդի հիբրիդները հետերոզիգոտ են։

Այս օրենքը հայտնի է նաև որպես «հատկանիշների գերակայության օրենք»: Դրա ձևակերպումը հիմնված է ուսումնասիրվող հատկանիշի նկատմամբ մաքուր գծի հայեցակարգի վրա. ժամանակակից լեզվով սա նշանակում է անհատների հոմոզիգոտություն այս հատկանիշի համար: Մենդելը կերպարի մաքրությունը ձևակերպել է որպես ինքնափոշոտման ժամանակ տվյալ անհատի մի քանի սերունդների բոլոր հետնորդների մոտ հակառակ կերպարների դրսևորումների բացակայություն։

Մանուշակածաղիկ ոլոռի և սպիտակածաղիկ ոլոռի մաքուր գծերը հատելիս Մենդելը նկատեց, որ առաջացած բույսերի հետնորդները բոլորը մանուշակագույն ծաղիկներով էին, որոնց մեջ ոչ մի սպիտակ չկա: Մենդելը կրկնել է փորձը մեկից ավելի անգամ և օգտագործել այլ նշաններ։ Եթե ​​նա խաչեր ոլոռը դեղին և կանաչ սերմերով, բոլոր սերունդները դեղին սերմեր կունենային: Եթե ​​ոլոռը խաչեր հարթ ու կնճռոտ սերմերով, սերունդները հարթ սերմեր կունենային։ Բարձրահասակ և կարճ բույսերի սերունդները բարձրահասակ էին: Այսպիսով, առաջին սերնդի հիբրիդները միշտ միատեսակ են այս հատկանիշով և ձեռք են բերում ծնողներից մեկի հատկանիշը: Այս հատկանիշը (ավելի ուժեղ, գերիշխող) միշտ ճնշել է մյուսին (ռեցեսիվ):

Համատեղություն և թերի գերակայություն

Որոշ հակադիր կերպարներ գտնվում են ոչ թե լիակատար գերիշխանության հարաբերությունների մեջ (երբ մեկը միշտ ճնշում է մյուսին հետերոզիգոտ անհատների մոտ), այլ ոչ լիարժեք գերակայության հարաբերություններում։ Օրինակ, երբ հատվում են մանուշակագույն և սպիտակ ծաղիկներով մաքուր ցողունային գծերը, առաջին սերնդի անհատներն ունենում են վարդագույն ծաղիկներ: Երբ հատվում են սև և սպիտակ անդալուզյան հավերի մաքուր գծերը, առաջին սերնդում ծնվում են մոխրագույն հավերը: Թերի գերակայությամբ, հետերոզիգոտներն ունեն միջանկյալ բնութագրեր ռեցեսիվ և գերիշխող հոմոզիգոտների միջև:

Կոդոմինանսով, ի տարբերություն թերի գերակայության, հետերոզիգոտները միաժամանակ (խառը) բնութագրում են բնութագրերը: Կոդոմինանտության տիպիկ օրինակ է մարդկանց մոտ AB0 համակարգի արյան խմբերի ժառանգումը, որտեղ A-ն և B-ն գերիշխող գեներ են, իսկ 0-ը՝ ռեցեսիվ: Ըստ այս համակարգի՝ 00 գենոտիպը որոշում է արյան առաջին խումբը, AA-ն և A0-ը՝ երկրորդը, BB-ն և B0-ը՝ երրորդը, իսկ AB-ը՝ արյան չորրորդ խումբը: Դա. AA (երկրորդ խումբ) և BB (երրորդ խումբ) գենոտիպ ունեցող մարդկանց բոլոր սերունդները կունենան AB գենոտիպ (չորրորդ խումբ): Նրանց ֆենոտիպը միջանկյալ չէ իրենց ծնողների ֆենոտիպերի միջև, քանի որ երկու ագլյուտինոգենները (A և B) առկա են էրիթրոցիտների մակերեսին:

Գ.Մենդելի սահմանած օրենքները ժառանգությունների և բնութագրերի բաշխման օրինաչափություններ են սերունդների մեջ։ Մենդելի օրենքների ձևակերպման համար հիմք են հանդիսացել երկար տարիների (1856-63) փորձերը մի քանի հատ հատելու վերաբերյալ։ սիսեռի սորտեր. Գ. Մենդելի ժամանակակիցները չկարողացան գնահատել նրա արած եզրակացությունների կարևորությունը (նրա աշխատանքը զեկուցվել է 1865 թվականին և հրապարակվել 1866 թվականին), և միայն 1900 թվականին այս օրինաչափությունները վերագտնվել և ճիշտ գնահատվել են միմյանցից անկախ Կ. Կորենսի, Է. Չերմակ և X De Vries: Այս օրինաչափությունների բացահայտմանը նպաստել է սկզբնական նյութի ընտրության խիստ մեթոդների կիրառումը, հատուկ. անցումների և փորձարարական արդյունքների գրանցման սխեմաներ. Մ.զ.-ի արդարության և նշանակության ճանաչում. ի սկզբանե. 20 րդ դար կապված ցիտոլոգիայի որոշակի առաջընթացի և ժառանգականության միջուկային վարկածի ձևավորման հետ: Մենդելի օրենքների հիմքում ընկած մեխանիզմները պարզաբանվեցին սեռական բջիջների ձևավորման ուսումնասիրության, մասնավորապես մեյոզի քրոմոսոմների վարքագծի և ժառանգականության քրոմոսոմային տեսության ապացուցման միջոցով։

Առաջին սերնդի հիբրիդների միատեսակության օրենքը կամ Մենդելի առաջին օրենքը նշում է, որ առաջին սերնդի սերունդները, որոնք հատում են կայուն ձևերը, որոնք տարբերվում են մեկ հատկանիշից, ունեն այս հատկանիշի նույն ֆենոտիպը: Ավելին, բոլոր հիբրիդները կարող են ունենալ ծնողներից մեկի ֆենոտիպը (ամբողջական գերակայություն), ինչպես եղավ Մենդելի փորձերի դեպքում, կամ, ինչպես պարզվեց ավելի ուշ, միջանկյալ ֆենոտիպ (թերի գերակայություն): Հետագայում պարզվեց, որ առաջին սերնդի հիբրիդները կարող են դրսևորել երկու ծնողների բնութագրերը (համատիրություն): Այս օրենքը հիմնված է այն փաստի վրա, որ տարբեր ալելների համար հոմոզիգոտ երկու ձևեր (AA և aa) հատելիս նրանց բոլոր հետնորդները նույնական են գենոտիպով (հետերոզիգոտ - Aa), հետևաբար նաև ֆենոտիպով:

Տարանջատման օրենքը կամ Մենդելի երկրորդ օրենքը սահմանում է, որ առաջին սերնդի հիբրիդները միմյանց հետ խաչելիս, երկրորդ սերնդի հիբրիդների մեջ, որոշակի. հարաբերությունները, անհատները հայտնվում են սկզբնական ծնողական ձևերի և առաջին սերնդի հիբրիդների ֆենոտիպերի հետ: Այսպիսով, լիակատար գերակայության դեպքում հայտնաբերվում են գերիշխող հատկանիշ ունեցող անհատների 75%-ը և ռեցեսիվ հատկանիշով 25%-ը, այսինքն՝ երկու ֆենոտիպ՝ 3:1 հարաբերակցությամբ: Թերի գերակայությամբ և համագոմինանսությամբ երկրորդ սերնդի հիբրիդների 50%-ն ունեն առաջին սերնդի հիբրիդների ֆենոտիպը, իսկ 25%-ը ունեն սկզբնական ծնողական ձևերի ֆենոտիպերը, այսինքն՝ նկատվում է 1:2:1 բաժանում: Երկրորդ օրենքը հիմնված է զույգ հոմոլոգ քրոմոսոմների կանոնավոր վարքի վրա (A և a ալելներով), որն ապահովում է առաջին սերնդի հիբրիդներում երկու տեսակի գամետների ձևավորում, ինչի արդյունքում երկրորդ սերնդի հիբրիդների մեջ. Երեք հնարավոր գենոտիպերի անհատները նույնականացվում են 1AA:2Aa:1aa հարաբերակցությամբ: Ալելների փոխազդեցության հատուկ տեսակները առաջացնում են ֆենոտիպեր՝ Մենդելի երկրորդ օրենքի համաձայն։

Նիշերի անկախ համակցման (ժառանգության) օրենքը կամ Մենդելի երրորդ օրենքը սահմանում է, որ այլընտրանքային կերպարների յուրաքանչյուր զույգ իրեն պահում է միմյանցից անկախ մի շարք սերունդների ընթացքում, ինչի արդյունքում երկրորդ սերնդի հետնորդների մեջ կան անհատներ. նորերը (ծնողի համեմատ) որոշակի համամասնությամբ են հայտնվում.նշանների համակցություններ. Օրինակ, երկու բնութագրերով տարբերվող նախնական ձևերը հատելիս, երկրորդ սերնդում չորս ֆենոտիպ ունեցող անհատները նույնացվում են 9: 3: 3: 1 հարաբերակցությամբ (լիակատար գերակայության դեպք): Այս դեպքում երկու ֆենոտիպ ունեն հատկությունների «ծնողական» համակցություններ, իսկ մնացած երկուսը նոր են։ Այս օրենքը հիմնված է մի քանիսի անկախ վարքագծի (պառակտման) վրա։ զույգ հոմոլոգ քրոմոսոմներ. Օրինակ, դիհիբրիդային խաչմերուկով դա հանգեցնում է առաջին սերնդի հիբրիդներում 4 տեսակի գամետների ձևավորմանը (AB, Ab, aB, ab) և զիգոտի ձևավորումից հետո՝ բնական պառակտում ըստ գենոտիպի և, համապատասխանաբար, ըստ ֆենոտիպի:

Մենդելի առաջին և երկրորդ օրենքների դիագրամ. 1) Սպիտակ ծաղիկներով բույսը (ռեցեսիվ w ալելի երկու օրինակ) խաչվում է կարմիր ծաղիկներով բույսի հետ (գերիշխող ալելի R-ի երկու օրինակ): 2) Բոլոր հետնորդ բույսերն ունեն կարմիր ծաղիկներ և նույն գենոտիպը՝ Rw: 3) Երբ տեղի է ունենում ինքնաբեղմնավորում, երկրորդ սերնդի բույսերի 3/4-ն ունի կարմիր ծաղիկներ (գենոտիպեր RR + 2Rw), իսկ 1/4-ը՝ սպիտակ ծաղիկներ (ww):

Մենդելը հիբրիդներում ծնողներից միայն մեկի հատկանիշի դրսեւորումն անվանել է գերակայություն։

Տարբեր մաքուր գծերի պատկանող և միմյանցից տարբերվող մեկ զույգ այլընտրանքային հատկանիշներով երկու հոմոզիգոտ օրգանիզմների հատման ժամանակ հիբրիդների առաջին սերունդը (F1) կլինի միատեսակ և կրելու է ծնողներից մեկի հատկանիշը:

Այս օրենքը հայտնի է նաև որպես «հատկանիշների գերակայության օրենք»: Դրա ձևակերպումը հիմնված է հայեցակարգի վրա մաքուր գիծուսումնասիրվող հատկանիշի հետ կապված՝ ժամանակակից լեզվով սա նշանակում է անհատների հոմոզիգոտություն այս հատկանիշի նկատմամբ։ Մենդելը կերպարի մաքրությունը ձևակերպել է որպես ինքնափոշոտման ժամանակ տվյալ անհատի մի քանի սերունդների բոլոր հետնորդների մոտ հակառակ կերպարների դրսևորումների բացակայություն։

Մանուշակածաղիկ ոլոռի և սպիտակածաղիկ ոլոռի մաքուր գծերը հատելիս Մենդելը նկատեց, որ առաջացած բույսերի հետնորդները բոլորը մանուշակագույն ծաղիկներով էին, որոնց մեջ ոչ մի սպիտակ չկա: Մենդելը կրկնել է փորձը մեկից ավելի անգամ և օգտագործել այլ նշաններ։ Եթե ​​նա խաչեր ոլոռը դեղին և կանաչ սերմերով, բոլոր սերունդները դեղին սերմեր կունենային: Եթե ​​ոլոռը խաչեր հարթ ու կնճռոտ սերմերով, սերունդները հարթ սերմեր կունենային։ Բարձրահասակ և կարճ բույսերի սերունդները բարձրահասակ էին: Այսպիսով, առաջին սերնդի հիբրիդները միշտ միատեսակ են այս հատկանիշով և ձեռք են բերում ծնողներից մեկի հատկանիշը: Այս նշանը (ավելի ուժեղ, գերիշխող), միշտ ճնշել է մյուսին ( ռեցեսիվ).

Համատեղություն և թերի գերակայություն

Որոշ հակադիր կերպարներ գտնվում են ոչ թե լիակատար գերակայության հարաբերության մեջ (երբ մեկը միշտ ճնշում է մյուսին հետերոզիգոտ անհատների մոտ), այլ հարաբերության մեջ. թերի գերակայություն. Օրինակ, երբ հատվում են մանուշակագույն և սպիտակ ծաղիկներով մաքուր ցողունային գծերը, առաջին սերնդի անհատներն ունենում են վարդագույն ծաղիկներ: Երբ հատվում են սև և սպիտակ անդալուզյան հավերի մաքուր գծերը, առաջին սերնդում ծնվում են մոխրագույն հավերը: Թերի գերակայությամբ, հետերոզիգոտներն ունեն միջանկյալ բնութագրեր ռեցեսիվ և գերիշխող հոմոզիգոտների միջև:

Երևույթը, որի դեպքում հետերոզիգոտ անհատների խաչմերուկը հանգեցնում է սերունդների առաջացմանը, որոնցից մի քանիսը կրում են գերիշխող հատկանիշ, իսկ որոշները՝ ռեցեսիվ, կոչվում է սեգրեգացիա։ Հետևաբար, սեգրեգացիան գերիշխող և ռեցեսիվ հատկանիշների բաշխումն է սերունդների միջև որոշակի թվային հարաբերակցությամբ: Ռեցեսիվ հատկանիշը չի վերանում առաջին սերնդի հիբրիդներում, այլ միայն ճնշվում է և ի հայտ է գալիս երկրորդ հիբրիդային սերնդում։

Բացատրություն

Գամետների մաքրության օրենքըՅուրաքանչյուր գամետ պարունակում է միայն մեկ ալել ծնող անհատի տվյալ գենի զույգ ալելներից:

Սովորաբար, գամետը միշտ մաքուր է ալելային զույգի երկրորդ գենից: Այս փաստը, որը Մենդելի ժամանակ չէր կարող հաստատվել, կոչվում է նաև գամետների մաքրության վարկած։ Այս վարկածը հետագայում հաստատվել է բջջաբանական դիտարկումներով։ Մենդելի կողմից հաստատված ժառանգության բոլոր օրենքներից այս «Օրենքն» իր բնույթով ամենաընդհանուրն է (այն կատարվում է պայմանների ամենալայն շրջանակում):

Հատկանիշների անկախ ժառանգության օրենքը

Սահմանում

Անկախ ժառանգության օրենքը(Մենդելի երրորդ օրենք) - երկու հոմոզիգոտ անհատների հատման ժամանակ, որոնք միմյանցից տարբերվում են երկու (կամ ավելի) զույգ այլընտրանքային հատկանիշներով, գեները և դրանց համապատասխան հատկանիշները ժառանգվում են միմյանցից անկախ և համակցվում են բոլոր հնարավոր համակցություններում (ինչպես մոնոհիբրիդային խաչմերուկում): ) Երբ խաչվում էին մի քանի նշաններով տարբեր բույսեր, ինչպիսիք են սպիտակ և մանուշակագույն ծաղիկները և դեղին կամ կանաչ ոլոռը, յուրաքանչյուր կերպարի ժառանգությունը հետևում էր առաջին երկու օրենքներին և սերունդներում դրանք միավորվում էին այնպես, կարծես նրանց ժառանգությունը տեղի է ունեցել անկախ: միմյանց. Հատվելուց հետո առաջին սերունդն ուներ գերիշխող ֆենոտիպ բոլոր հատկանիշների համար: Երկրորդ սերնդում նկատվել է ֆենոտիպերի պառակտում 9:3:3:1 բանաձևով, այսինքն՝ 9:16 մանուշակագույն ծաղիկներով և դեղին ոլոռով, 3:16՝ սպիտակ ծաղիկներով և դեղին ոլոռով, 3: 16-ը մանուշակագույն ծաղիկներով և կանաչ ոլոռով էին, 1:16՝ սպիտակ ծաղիկներով և կանաչ ոլոռով։

Բացատրություն

Մենդելը հանդիպեց այնպիսի հատկանիշների, որոնց գեները գտնվում էին սիսեռի հոմոլոգ քրոմոսոմների տարբեր զույգերում։ Մեյոզի ժամանակ տարբեր զույգերի հոմոլոգ քրոմոսոմները պատահականորեն միավորվում են գամետներում։ Եթե ​​առաջին զույգի հայրական քրոմոսոմը մտնում է գամետ, ապա հավասար հավանականությամբ այս գամետի մեջ կարող են հայտնվել երկրորդ զույգի և՛ հայրական, և՛ մայրական քրոմոսոմները։ Հետևաբար, այն հատկանիշները, որոնց գեները տեղակայված են հոմոլոգ քրոմոսոմների տարբեր զույգերում, համակցվում են միմյանցից անկախ։ (Հետագայում պարզվեց, որ Մենդելի կողմից ուսումնասիրված յոթ զույգ նիշերից սիսեռում, որն ունի 2n=14 քրոմոսոմների դիպլոիդ քանակ, զույգ նիշերից մեկի համար պատասխանատու գեները գտնվում էին նույն քրոմոսոմում։ Այնուամենայնիվ, Մենդելը չի հայտնաբերել անկախ ժառանգության օրենքի խախտում, քանի որ այդ գեների միջև կապը չի նկատվել նրանց միջև մեծ հեռավորության պատճառով):

Մենդելի ժառանգականության տեսության հիմնական դրույթները

Ժամանակակից մեկնաբանությամբ այս դրույթները հետևյալն են.

• Դիսկրետ (առանձին, չխառնվող) ժառանգական գործոններ - գեները պատասխանատու են ժառանգական հատկանիշների համար («գեն» տերմինն առաջարկվել է 1909 թվականին Վ. Յոհանսենի կողմից)
• Յուրաքանչյուր դիպլոիդ օրգանիզմ պարունակում է տվյալ հատկանիշի համար պատասխանատու տվյալ գենի զույգ ալելներ. դրանցից մեկը ստացվում է հորից, մյուսը՝ մորից։
• Ժառանգական գործոնները ժառանգներին փոխանցվում են սեռական բջիջների միջոցով: Երբ գամետները ձևավորվում են, նրանցից յուրաքանչյուրը պարունակում է միայն մեկ ալել յուրաքանչյուր զույգից (գամետները «մաքուր» են այն առումով, որ նրանք չեն պարունակում երկրորդ ալելը):

Մենդելի օրենքների կատարման պայմանները

Մենդելի օրենքներով ժառանգվում են միայն մոնոգեն հատկանիշներ։ Եթե ​​մեկից ավելի գեներ պատասխանատու են ֆենոտիպային հատկանիշի համար (և այդպիսի հատկանիշների բացարձակ մեծամասնությունը), այն ունի ժառանգականության ավելի բարդ օրինաչափություն:

Մոնոհիբրիդային հատման ժամանակ տարանջատման օրենքի կատարման պայմանները

3:1 բաժանումը ըստ ֆենոտիպի և 1:2:1 ըստ գենոտիպի կատարվում է մոտավորապես և միայն հետևյալ պայմաններում.

1. Ուսումնասիրվում են մեծ թվով խաչեր (մեծ թվով սերունդներ)։
2. A և a ալելներ պարունակող գամետները ձևավորվում են հավասար քանակությամբ (ունեն հավասար կենսունակություն)։
3. Ընտրովի բեղմնավորում չկա. ցանկացած ալել պարունակող գամետները միաձուլվում են միմյանց հետ հավասար հավանականությամբ:
4. Զիգոտները (սաղմերը) տարբեր գենոտիպերով հավասարապես կենսունակ են։

Անկախ ժառանգության մասին օրենքի կիրարկման պայմանները

1. Պառակտման օրենքի կատարման համար անհրաժեշտ բոլոր պայմանները.
2. Ուսումնասիրվող հատկանիշների համար պատասխանատու գեների տեղակայումը գտնվում է տարբեր զույգ քրոմոսոմներում (չկապված):

Գամետների մաքրության օրենքի կատարման պայմանները

Մեյոզի նորմալ ընթացքը. Քրոմոսոմների չբաժանման արդյունքում երկու հոմոլոգ քրոմոսոմները զույգից կարող են հայտնվել մեկ գամետում։ Այս դեպքում գամետը կրելու է բոլոր գեների զույգ ալելներ, որոնք պարունակվում են տվյալ զույգ քրոմոսոմներում:

Դուբինին Ն.Պ.Ընդհանուր գենետիկա. - Մ.: «Գիտություն», 1986

Հիբրիդաբանական մեթոդի կատարելագործումը Գ. Մենդելին թույլ է տվել բացահայտել ոլոռի մեջ հատկությունների ժառանգման մի շարք կարևոր օրինաչափություններ, որոնք, ինչպես հետագայում պարզվեց, ճիշտ են սեռական ճանապարհով բազմացող բոլոր դիպլոիդ օրգանիզմների համար։

Հատումների արդյունքները նկարագրելիս Մենդելն ինքը չի մեկնաբանել իր հաստատած փաստերը որպես որոշակի օրենքներ: Բայց բույսերի և կենդանական առարկաների վրա դրանց վերագտնումից և հաստատումից հետո, որոշակի պայմաններում կրկնվող այս երևույթները սկսեցին կոչվել հիբրիդներում բնութագրերի ժառանգման օրենքներ։

Որոշ հետազոտողներ առանձնացնում են Մենդելի ոչ թե երեք, այլ երկու օրենքներ։ Միևնույն ժամանակ, որոշ գիտնականներ միավորում են առաջին և երկրորդ օրենքները՝ կարծելով, որ առաջին օրենքը երկրորդի մի մասն է և նկարագրում է առաջին սերնդի (F1) ժառանգների գենոտիպերն ու ֆենոտիպերը։ Այլ հետազոտողներ միավորում են երկրորդ և երրորդ օրենքները մեկի մեջ՝ հավատալով, որ «անկախ համակցության օրենքը», ըստ էության, «տարանջատման անկախության օրենքը» է, որը միաժամանակ տեղի է ունենում տարբեր զույգ ալելների մեջ: Այնուամենայնիվ, ռուս գրականության մեջ մենք խոսում ենք Մենդելի երեք օրենքների մասին.

Մենդելի գիտական ​​մեծ հաջողությունն այն էր, որ նրա ընտրած յոթ հատկանիշները որոշվում էին տարբեր քրոմոսոմների գեներով, որոնք բացառում էին հնարավոր փոխկապակցված ժառանգությունը: Նա գտավ, որ.

1) Առաջին սերնդի հիբրիդներում առկա է միայն մեկ ծնողական ձևի հատկանիշը, մինչդեռ մյուսը «անհետանում է»: Սա առաջին սերնդի հիբրիդների միատեսակության օրենքն է։

2) Երկրորդ սերնդում նկատվում է պառակտում՝ ժառանգների երեք քառորդն ունի առաջին սերնդի հիբրիդների հատկանիշ, իսկ մեկ քառորդը՝ առաջին սերնդում «անհետացած» հատկանիշ։ Սա պառակտման օրենքն է։

3) Հատկանիշների յուրաքանչյուր զույգ ժառանգվում է մյուս զույգից անկախ: Սա անկախ ժառանգության օրենքն է։

Իհարկե, Մենդելը չգիտեր, որ այդ դրույթները ի վերջո կոչվելու են Մենդելի առաջին, երկրորդ և երրորդ օրենքներ:

Օրենքների ժամանակակից ձևակերպումներ

Մենդելի առաջին օրենքը

Առաջին սերնդի հիբրիդների միատեսակության օրենքը. երբ հատվում են երկու հոմոզիգոտ օրգանիզմներ, որոնք պատկանում են տարբեր մաքուր գծերի և միմյանցից տարբերվում են հատկանիշի մեկ զույգ այլընտրանքային դրսևորումներով, հիբրիդների ամբողջ առաջին սերունդը (F1) կլինի միատեսակ և կրելու է: ծնողներից մեկի հատկանիշի դրսևորում.

Այս օրենքը հայտնի է նաև որպես «հատկանիշների գերակայության օրենք»: Դրա ձևակերպումը հիմնված է ուսումնասիրվող հատկանիշի նկատմամբ մաքուր գծի հայեցակարգի վրա. ժամանակակից լեզվով սա նշանակում է անհատների հոմոզիգոտություն այս հատկանիշի համար:

Մենդելի երկրորդ օրենքը

Տարանջատման օրենք - երբ երկրորդ սերնդում առաջին սերնդի երկու հետերոզիգոտ հետնորդները խաչվում են միմյանց հետ, տարանջատումը նկատվում է որոշակի թվային հարաբերակցությամբ՝ ֆենոտիպով 3:1, գենոտիպով 1:2:1:

Երևույթը, որի դեպքում հետերոզիգոտ անհատների խաչմերուկը հանգեցնում է սերունդների առաջացմանը, որոնցից մի քանիսը կրում են գերիշխող հատկանիշ, իսկ որոշները՝ ռեցեսիվ, կոչվում է սեգրեգացիա։ Հետևաբար, պառակտումը սերունդների միջև գերիշխող և ռեցեսիվ հատկանիշների բաշխումն է (վերամիավորումը) որոշակի թվային հարաբերակցությամբ։ Ռեցեսիվ հատկանիշը չի վերանում առաջին սերնդի հիբրիդներում, այլ միայն ճնշվում է և ի հայտ է գալիս երկրորդ հիբրիդային սերնդում։

Հետերոզիգոտ անհատների հատման ժամանակ սերունդների պառակտումը բացատրվում է նրանով, որ գամետները գենետիկորեն մաքուր են, այսինքն՝ կրում են միայն մեկ գեն ալելային զույգից։ Գամետների մաքրության օրենքը կարելի է ձևակերպել հետևյալ կերպ՝ սեռական բջիջների ձևավորման ժամանակ յուրաքանչյուր գամետի մեջ մտնում է տվյալ գենի զույգ ալելներից միայն մեկ ալել։ Նիշերի պառակտման բջջաբանական հիմքը հոմոլոգ քրոմոսոմների շեղումն է և մեյոզում հապլոիդ սեռական բջիջների ձևավորումը (նկ. 4):

Նկ.4.

Օրինակը ցույց է տալիս բույսերի հատումը հարթ և կնճռոտ սերմերով: Պատկերված են միայն երկու զույգ քրոմոսոմներ, որոնցից մեկը պարունակում է սերմերի ձևի համար պատասխանատու գեն: Հարթ սերմեր ունեցող բույսերում մեյոզը հանգեցնում է հարթ ալելով (R) գամետների առաջացմանը, իսկ կնճռոտ սերմեր ունեցող բույսերում՝ կնճռոտ ալելով (r) գամետներ։ Առաջին սերնդի F1 հիբրիդներն ունեն մեկ քրոմոսոմ՝ հարթ ալելով և մեկ քրոմոսոմ՝ կնճռոտ ալելով։ Մեյոզը F1-ում հանգեցնում է R-ով և r-ով հավասար թվով գամետների ձևավորման: Բեղմնավորման ժամանակ այս գամետների պատահական զույգ-զույգ համակցությունը F2 սերնդում հանգեցնում է հարթ և կնճռոտ ոլոռ ունեցող անհատների ի հայտ գալուն 3:1 հարաբերակցությամբ:

Մենդելի երրորդ օրենքը

Անկախ ժառանգության օրենքը. երկու անհատների միջև, որոնք միմյանցից տարբերվում են երկու (կամ ավելի) զույգ այլընտրանքային հատկանիշներով, գեները և դրանց համապատասխան հատկությունները ժառանգվում են միմյանցից անկախ և համակցվում են բոլոր հնարավոր համակցություններում (ինչպես մոնոհիբրիդային խաչմերուկում) .

Մենդելեևի անկախ ժառանգության օրենքը կարելի է բացատրել մեյոզի ժամանակ քրոմոսոմների տեղաշարժով (նկ. 5): Գամետների ձևավորման ժամանակ հոմոլոգ քրոմոսոմների տվյալ զույգի ալելների բաշխումը նրանց միջև տեղի է ունենում անկախ այլ զույգերից ալելների բաշխումից։ Հոմոլոգ քրոմոսոմների պատահական դասավորությունն է լիսեռի հասարակածում մեյոզի I մետաֆազում և դրանց հետագա դասավորությունը անաֆազ I-ում, որը հանգեցնում է գամետներում ալելների մի շարք վերահամակցումների: Արական կամ իգական գամետներում ալելների հնարավոր համակցությունների թիվը կարող է որոշվել ընդհանուր 2n բանաձևով, որտեղ n-ը քրոմոսոմների հապլոիդ թիվն է։ Մարդկանց մոտ n=23, իսկ տարբեր համակցությունների հնարավոր թիվը 223=8388608 է։

Նկ.5. R, r, Y, y գործոնների (ալելների) անկախ բաշխման Մենդելյան օրենքի բացատրությունը մեյոզում տարբեր զույգ հոմոլոգ քրոմոսոմների անկախ դիվերգենցիայի արդյունքում։ Սերմերի ձևով և գույնով տարբերվող բույսերը հատելով (հարթ դեղին և կանաչ կնճիռներով) ստացվում են հիբրիդային բույսեր, որոնցում մի հոմոլոգ զույգի քրոմոսոմները պարունակում են R և r ալելներ, իսկ մյուս հոմոլոգ զույգը պարունակում է Y և y ալելներ։ Մեյոզի I մետաֆազում յուրաքանչյուր ծնողից ստացված քրոմոսոմները հավասար հավանականությամբ կարող են գնալ կամ դեպի միևնույն լիսեռի բևեռը (ձախ նկարը), կամ դեպի տարբեր (աջ նկար): Առաջին դեպքում առաջանում են գամետներ, որոնք պարունակում են գեների նույն համակցությունները (YR և yr), ինչ ծնողների մոտ, երկրորդ դեպքում՝ գեների այլընտրանքային համակցություններ (Yr և yR): Արդյունքում, 1/4-ի հավանականությամբ, ձևավորվում են չորս տեսակի գամետներ, այս տեսակների պատահական համակցությունը հանգեցնում է սերունդների բաժանմանը 9: 3: 3: 1, ինչպես նկատեց Մենդելը:

1) Ո՞րն է Մենդելի երրորդ օրենքի իմաստը: Ի՞նչ կապ կա Մենդելի երկրորդ և երրորդ օրենքների միջև: \ 2) ինչ են

դիհիբրիդային հատման բջջաբանական հիմքը.

3) ըստ գենոտիպերի և ֆինոտիպերի ի՞նչ տարանջատում է տեղի ունենում, եթե երկհիբրիդային հատման երկրորդ սերնդի հիբրիդները բազմանում են ինքնափոշոտման միջոցով:

4) ինչ պառակտում տեղի կունենա գենոտիպային և ֆինոտիպային առումով, եթե երկհիբրիդային խաչմերուկի երկրորդ սերնդի ինը գենոտիպերից յուրաքանչյուրը հատվի aabb-ի հետ?????

5) ընտանիքում ծնվել է կապուտաչյա, մուգ մազերով երեխա, որն այս հատկանիշներով նման է իր հորը: Մայրը `շագանակագույն աչքերով, մուգ մազերով, մայրական տատիկը` կապույտ աչքերով, մուգ մազերով; պապիկ - շագանակագույն աչքերով, բաց մազերով; հայրական պապիկները `շագանակագույն աչքերով, մուգ մազերով: Որոշեք այս ընտանիքում կապուտաչյա, բաց մազերով երեխա ունենալու հավանականությունը: Կապույտ մազերի վրա գերիշխում է շագանակագույնը, բաց մազերին՝ մուգը???

խնդրում ենք օգնել

Խնդրում եմ պատասխաններ տալ.

Տարբերակ 1
Ա1. Ի՞նչ է ներառում «մաքուր գիծ» հասկացությունը:
ժբ) միատարր գենոտիպով սերունդ մեկ ինքնափոշոտվող կամ ինքնաբեղմնավորվող անհատից.
2) երկու հարևան առանձնյակներից տարասեռ գենոտիպով սերունդ
3) ժառանգական նոր հատկություններով սերունդ
4) տարբեր հատկանիշներ ունեցող անհատներից ստացված սերունդ
նշաններ
A2. Ինչպե՞ս է կոչվում սեռական վերարտադրության գործընթացում տարբեր գենոտիպ ունեցող անհատների գենետիկական նյութի համակցությունը մեկ բջջում:
1) gametogenesis 3) crossing
2) ինքնափոշոտում 4) բեղմնավորում
A3. Ի՞նչ նշան է դրսևորվում առաջին սերնդի հիբրիդներում:
leniya երբ հատում է ծնողական մաքուր գծերը.
1) գերիշխող3) ռեցեսիվ
2) գերիշխող4) գերիշխող
A4. Ինչպե՞ս է կոչվում հատման տեսակը՝ հիմնված երկու բնութագրերի վրա, որոնք տարբերվում են ծնող անհատների մեջ:
1) մոնոհիբրիդ3) տրիհիբրիդ
2) դիհիբրիդ4) անալիզի
1-ում. Ինչպե՞ս է կոչվում այն ​​երևույթը, երբ գերիշխող գենը ամբողջությամբ չի քողարկում ռեցեսիվ գենը:
2-ում: Ինչպե՞ս է կոչվում ծնողների գենոտիպերից առաջացած և գամետների միաձուլման ժամանակ համակցված ալելների համատեղելիությունը որոշելու աղյուսակը:
C1. Ո՞րն է Մենդելի երրորդ օրենքի էությունը:

Օգնություն...

Ժառանգականության և փոփոխականության վարդապետության հիմունքները. Դիհիբրիդային հատում.
Մենդելի երրորդ օրենքը.
Տարբերակ 2
Ա1. Ինչպե՞ս է կոչվում այն ​​օրգանիզմը, որը ձևավորվել է գենետիկորեն տարասեռ անհատների հատման արդյունքում:
1) խաչ3) հիբրիդ
2) աղբ 4) խառը ցեղ
A2. Ինչպե՞ս է կոչվում հատման այն տեսակը, երբ ծնողները տարբերվում են մեկ հատկանիշով:
1) վերլուծելով խաչմերուկը
2) եռահիբրիդային հատում
3) դիհիբրիդային հատում
4) մոնոհիբրիդային հատում
A3. Ալելային զույգ գեների ո՞ր հատկանիշն է թույլ ազդում ապագա օրգանիզմի որոշակի որակի վրա:
1) գերիշխող 3) ենթարկվող
2) ռեցեսիվ 4) ճնշված
A4. Ինչպե՞ս է կոչվում սերունդների մեջ ծնողների գեների որակապես նոր համակցության երևույթը:
1) ռեկոմբինացիա 3) վերարտադրություն
2) ռելե 4) թերի գերակայություն
1-ում. Որո՞նք են առաջին սերնդի հիբրիդների առանձնահատկությունները, որոնք առաջացել են մաքուր գծերի անհատներին հատելուց հետո:
2-ում: Ինչպե՞ս է կոչվում երկու օրգանիզմների խաչասերման տեսակը, որոնցից մեկը հոմոզիգոտ է ռեցեսիվ ալելների համար, իսկ երկրորդն ունի անհասկանալի գենոտիպ:
C1. Ի՞նչ է ասում Մենդելի երկրորդ օրենքը: