Trzecie prawo Mendla. Warunki niezależnego dziedziczenia i kombinacji genów nieallelicznych

Federalna Agencja Edukacji

Państwowa instytucja edukacyjna

wyższe wykształcenie zawodowe

UNIWERSYTET PAŃSTWOWY KUBAN

ABSTRAKCYJNY

„Prawa Mendla”

Utwór wykonała Marina Hayrapetyan

Grupa 36, ​​Wydział Technologii Komputerowych i Matematyki Stosowanej, specjalność. 061800- Metody matematyczne w ekonomii

Praca została sprawdzona przez V.V. Shapovalenko.

Krasnodar

Wstęp. 3

Fabuła. 3

Metody Mendla i postęp prac. 4

Prawo jednorodności hybryd pierwszej generacji. 6

Prawo rozszczepiania cech. 7

Prawo niezależnego dziedziczenia cech. 10

Podstawowe założenia teorii dziedziczności Mendla. 12

Warunki stosowania praw Mendla. 12

Znaczenie dzieła Mendla. 13

Wstęp

Podstawowe prawa dziedziczności opisał ponad sto lat temu czeski mnich Gregor Mendel (1822-1884), który uczył fizyki i historii naturalnej w szkole średniej w Brunn (Brno).

Prawa Mendla to zasady przekazywania cech dziedzicznych z organizmów rodzicielskich na potomstwo, wynikające z eksperymentów Gregora Mendla. Zasady te stanowiły podstawę genetyki klasycznej, a następnie zostały wyjaśnione w wyniku molekularnych mechanizmów dziedziczności. Chociaż w rosyjskojęzycznych podręcznikach zwykle opisywane są trzy prawa, „pierwszego prawa” nie odkrył Mendel. Wśród wzorców odkrytych przez Mendla szczególne znaczenie ma „hipoteza czystości gamet”.

Mendel zajmował się hodowlą grochu i to właśnie grochowi zawdzięczamy szczęście naukowe i rygorystyczność eksperymentów Mendla, odkrycie podstawowych praw dziedziczności: prawa jednorodności mieszańców pierwszego pokolenia, prawa segregacji i prawa dziedziczności. niezależna kombinacja.

Fabuła

Warto zaznaczyć, że sam Gregor Mendel swoich wniosków nie sformułował w formie „praw” i nie przypisał im żadnych liczb. Co więcej, wiele „odkrytych” przez niego faktów było powszechnie znanych od dawna, na co zwraca uwagę sam Mendel w swojej pracy.

Niektórzy badacze wyróżniają nie trzy, ale dwa prawa Mendla. Na przykład podręcznik „Genetyka człowieka” F. Vogla i A. Motulskiego wyznacza trzy prawa, a książka „Genetyka zachowania i ewolucja” L. Ehrmana i P. Parsonsa dwa. Jednocześnie niektórzy naukowcy łączą pierwsze i drugie prawo, wierząc, że pierwsze prawo jest częścią drugiego i opisuje genotypy i fenotypy potomków pierwszego pokolenia (F1). Inni badacze łączą drugie i trzecie prawo w jedno, wierząc, że „prawo niezależnej kombinacji” jest w istocie „prawem niezależności segregacji”, które występuje jednocześnie w różnych parach alleli. Jednak w literaturze rosyjskiej zwykle mówimy o trzech prawach Mendla. Akceptujemy również ten punkt widzenia.

W połowie XIX wieku odkryto zjawisko dominacji (O. Sarge, C. Naudin i in.). Często wszystkie mieszańce pierwszego pokolenia są do siebie podobne (jednorodność mieszańców) i pod względem tej cechy wszystkie są identyczne z jednym z rodziców (jego cecha jest dominująca). Wykazali także, że cechy recesywne (nie objawiające się u mieszańców pierwszego pokolenia) nie zanikają; Kiedy mieszańce krzyżują się ze sobą w drugim pokoleniu, niektóre z mieszańców mają cechy recesywne („powrót do form rodzicielskich”). Wykazano także (J. Goss i in.), że wśród mieszańców drugiej generacji z cechą dominującą wyróżnia się odmiany dające i nie dające segregacji podczas samozapylenia. Żaden z tych badaczy nie był jednak w stanie podać teoretycznej podstawy swoich obserwacji.

Głównym osiągnięciem Mendla było stworzenie teorii dziedziczności, która wyjaśniała badane przez niego wzorce dziedziczenia.

Metody Mendla i postęp prac

Mendel badał, w jaki sposób dziedziczone są indywidualne cechy.

Mendel wybrał ze wszystkich cech tylko te alternatywne - te, które w jego odmianach miały dwie wyraźnie różne opcje (nasiona są albo gładkie, albo pomarszczone; nie ma opcji pośrednich). Takie świadome zawężenie problemu badawczego pozwoliło na jednoznaczne ustalenie ogólnych wzorców dziedziczenia.

Mendel zaplanował i przeprowadził eksperyment na dużą skalę. Otrzymał od firm nasiennych 34 odmiany grochu, z których wyselekcjonował 22 odmiany „czyste” (nie powodujące segregacji według badanych cech podczas samozapylenia). Następnie przeprowadził sztuczną hybrydyzację odmian i skrzyżował powstałe mieszańce ze sobą. Badał dziedziczenie siedmiu cech, badając łącznie około 20 000 mieszańców drugiej generacji. Doświadczenie ułatwił udany wybór obiektu: groszek jest zwykle samopylny, ale łatwo jest przeprowadzić sztuczną hybrydyzację. Groszek był wygodny z różnych powodów. Potomstwo tej rośliny ma wiele wyraźnie rozpoznawalnych cech - zielony lub żółty kolor liścieni, gładkie lub przeciwnie, pomarszczone nasiona, spęcznioną lub zwężoną fasolę, długą lub krótką oś łodygi kwiatostanu i tak dalej. Nie było przejściowych, połowicznych „zamazanych” znaków. Za każdym razem można było śmiało powiedzieć „tak” lub „nie”, „albo-albo” i zająć się alternatywą. Nie było zatem potrzeby podważać wniosków Mendla, poddawać w nie wątpliwości.

Mendel był jednym z pierwszych w biologii, który zastosował precyzyjne metody ilościowe do analizy danych. Bazując na znajomości teorii prawdopodobieństwa, zdał sobie sprawę z konieczności analizy dużej liczby krzyżyków, aby wyeliminować rolę odchyleń przypadkowych.

G. Mendel nie był pionierem w badaniu skutków krzyżowania roślin. Takie eksperymenty przeprowadzano już przed nim, z tą tylko różnicą, że krzyżowano rośliny różnych gatunków. Potomkowie takiej krzyżówki (pokolenie F 1) byli bezpłodni, w związku z czym nie doszło do zapłodnienia i rozwoju mieszańców drugiej generacji (w opisie doświadczeń hodowlanych drugie pokolenie oznaczono jako F2). Inną cechą prac Domendla było to, że większość cech badanych w różnych eksperymentach z krzyżowaniem była złożona zarówno pod względem rodzaju dziedziczenia, jak i ich ekspresji fenotypowej.

Geniusz (lub szczęście) Mendla polegał na tym, że w swoich eksperymentach nie powtarzał błędów swoich poprzedników. Jak pisał angielski badacz S. Auerbach, „powodzenie dzieła Mendla w porównaniu z badaniami jego poprzedników tłumaczy się tym, że posiadał on dwie istotne cechy niezbędne naukowcowi: umiejętność zadawania przyrodzie właściwego pytania oraz umiejętność poprawnie zinterpretować odpowiedź natury.” Po pierwsze, Mendel jako rośliny doświadczalne użył różnych odmian grochu ozdobnego z tego samego rodzaju Pisum. Dlatego rośliny powstałe w wyniku takich krzyżówek były zdolne do rozmnażania. Po drugie, jako cechy eksperymentalne Mendel wybrał proste cechy jakościowe typu „albo-albo” (na przykład skórka grochu może być gładka lub pomarszczona), które, jak się później okazało, są kontrolowane przez pojedynczy gen . Po trzecie, prawdziwym szczęściem (lub genialną przewidywalnością) Mendla było to, że wybrane przez niego cechy były kontrolowane przez geny zawierające prawdziwie dominujące allele. I wreszcie intuicja podpowiadała Mendlowi, że należy dokładnie policzyć wszystkie kategorie nasion wszystkich pokoleń hybrydowych, aż do ostatniego groszku, nie ograniczając się do ogólnych stwierdzeń podsumowujących tylko najbardziej charakterystyczne wyniki (powiedzmy, takich a takich nasion jest więcej niż takie i takie).

Prawo jednolitości hybryd pierwszej generacji

Mendel nazwał przejawem cechy tylko jednego z rodziców u mieszańców dominacją.

Podczas krzyżowania organizmów różniących się jedną parą kontrastujących cech, za które odpowiadają allele jednego genu, hybrydy pierwszej generacji są jednolite pod względem fenotypu i genotypu. Zgodnie z fenotypem wszystkie mieszańce pierwszego pokolenia charakteryzują się cechą dominującą, zgodnie z genotypem wszystkie mieszańce pierwszego pokolenia są heterozygotyczne

Prawo to jest również znane jako „prawo dominacji cechy”. Jego sformułowanie opiera się na koncepcji czystej linii względem badanej cechy – we współczesnym języku oznacza to homozygotyczność osobników pod względem tej cechy. Mendel formułował czystość charakteru jako brak przejawów przeciwstawnych cech u wszystkich potomków w kilku pokoleniach danego osobnika w trakcie samozapylenia.

Krzyżując czyste linie groszku o kwiatach fioletowych i groszku o kwiatach białych, Mendel zauważył, że potomkowie roślin, które wyrosły, miały wszystkie kwiaty fioletowe i nie było wśród nich ani jednej białej. Mendel powtórzył doświadczenie więcej niż raz i użył innych znaków. Gdyby skrzyżował groszek z żółtymi i zielonymi nasionami, całe potomstwo będzie miało żółte nasiona. Gdyby skrzyżował groszek z gładkimi i pomarszczonymi nasionami, potomstwo będzie miało gładkie nasiona. Potomstwo wysokich i niskich roślin było wysokie. Zatem hybrydy pierwszego pokolenia są zawsze jednolite pod względem tej cechy i nabywają cechy jednego z rodziców. Ta cecha (silniejsza, dominująca) zawsze tłumiła drugą (recesywną).

Kodominacja i niepełna dominacja

Niektóre przeciwstawne postacie nie znajdują się w relacji pełnej dominacji (kiedy u osób heterozygotycznych jedna zawsze tłumi drugą), ale w relacji niepełnej dominacji. Na przykład, gdy skrzyżowane są czyste linie lwia paszcza z fioletowymi i białymi kwiatami, osobniki pierwszego pokolenia mają różowe kwiaty. Kiedy krzyżują się czyste linie czarnych i białych kur andaluzyjskich, w pierwszym pokoleniu rodzą się szare kurczęta. W przypadku niepełnej dominacji heterozygoty mają cechy pośrednie między homozygotami recesywnymi i dominującymi.

W przypadku kodominacji, w przeciwieństwie do niepełnej dominacji, heterozygoty wykazują cechy jednocześnie (mieszane). Typowym przykładem kodominacji jest dziedziczenie grup krwi układu AB0 u człowieka, gdzie A i B są genami dominującymi, a 0 jest genami recesywnymi. Według tego systemu genotyp 00 określa pierwszą grupę krwi, AA i A0 – drugą, BB i B0 – trzecią, zaś AB określa czwartą grupę krwi. To. całe potomstwo osób z genotypami AA (grupa druga) i BB (grupa trzecia) będzie miało genotyp AB (grupa czwarta). Ich fenotyp nie jest pośredni pomiędzy fenotypami rodziców, ponieważ oba aglutynogeny (A i B) są obecne na powierzchni erytrocytów.

Prawa ustanowione przez G. Mendla to wzorce podziału spadków i cech u potomstwa. Podstawą do sformułowania praw Mendla były wieloletnie (1856-63) eksperymenty nad skrzyżowaniem kilku. odmiany grochu. Współcześni G. Mendelowi nie potrafili docenić wagi wniosków, jakie wyciągał (jego dzieło zostało zgłoszone w 1865 r. i opublikowane w 1866 r.), dopiero w 1900 r. wzorce te zostały na nowo odkryte i prawidłowo niezależnie od siebie ocenione przez K. Corrensa, E. Cermaka i X De Vriesa. Identyfikację tych wzorców ułatwiło zastosowanie rygorystycznych metod selekcji materiału źródłowego, specjalnych. schematy skrzyżowań i rejestracja wyników eksperymentów. Uznanie sprawiedliwości i znaczenia M. z. na początku. XX wiek wiąże się z pewnymi postępami w cytologii i powstaniem nuklearnej hipotezy dziedziczności. Mechanizmy leżące u podstaw praw Mendla wyjaśniono poprzez badanie powstawania komórek rozrodczych, w szczególności zachowania chromosomów w mejozie, oraz dowód chromosomalnej teorii dziedziczności.

Prawo jednorodności mieszańców pierwszego pokolenia, czyli pierwsze prawo Mendla, stwierdza, że ​​potomstwo pierwszego pokolenia powstałe w wyniku skrzyżowania form stabilnych różniących się jedną cechą ma taki sam fenotyp dla tej cechy. Co więcej, wszystkie mieszańce mogą mieć fenotyp jednego z rodziców (dominacja całkowita), jak miało to miejsce w eksperymentach Mendla, lub, jak później odkryto, fenotyp pośredni (dominacja niepełna). Później okazało się, że hybrydy pierwszego pokolenia mogą wykazywać cechy obojga rodziców (kodominacja). Prawo to opiera się na fakcie, że przy krzyżowaniu dwóch form homozygotycznych pod względem różnych alleli (AA i aa), wszyscy ich potomkowie są identyczni pod względem genotypu (heterozygotyczni - Aa), a zatem i fenotypu.

Prawo segregacji, czyli drugie prawo Mendla, stwierdza, że ​​podczas krzyżowania między sobą mieszańców pierwszego pokolenia, wśród mieszańców drugiego pokolenia, pewna W związkach pojawiają się osobniki z fenotypami pierwotnych form rodzicielskich i hybrydami pierwszego pokolenia. Zatem w przypadku dominacji całkowitej identyfikuje się 75% osobników z cechą dominującą i 25% z cechą recesywną, czyli dwa fenotypy w stosunku 3:1. Przy niepełnej dominacji i kodominacji 50% mieszańców drugiej generacji ma fenotyp hybryd pierwszej generacji, a 25% ma fenotypy oryginalnych form rodzicielskich, tj. obserwuje się podział 1:2:1. Drugie prawo opiera się na regularnym zachowaniu pary homologicznych chromosomów (z allelami A i a), co zapewnia powstanie dwóch typów gamet u mieszańców pierwszej generacji, w wyniku czego wśród mieszańców drugiej generacji osobniki trzech możliwych genotypów identyfikuje się w stosunku 1AA:2Aa:1aa. Specyficzne rodzaje interakcji alleli powodują powstawanie fenotypów zgodnie z drugim prawem Mendla.

Prawo niezależnego łączenia (dziedziczenia) cech, czyli trzecie prawo Mendla, stwierdza, że ​​w ciągu pokoleń każda para alternatywnych charakterów zachowuje się niezależnie od siebie, w wyniku czego wśród potomków drugiego pokolenia pojawiają się osoby z nowe (w stosunku do rodzica) pojawiają się w określonej proporcji, kombinacje znaków. Przykładowo, przy krzyżowaniu form początkowych różniących się dwiema cechami, w drugim pokoleniu osobniki o czterech fenotypach identyfikowane są w stosunku 9:3:3:1 (przypadek całkowitej dominacji). W tym przypadku dwa fenotypy mają „rodzicielskie” kombinacje cech, a pozostałe dwa są nowe. Prawo to opiera się na niezależnym zachowaniu (podzieleniu) kilku. pary homologicznych chromosomów. Na przykład przy krzyżowaniu dihybrydowym prowadzi to do powstania 4 rodzajów gamet w hybrydach pierwszej generacji (AB, Ab, aB, ab), a po utworzeniu zygot - naturalnego podziału według genotypu i odpowiednio fenotypu.

Schemat pierwszego i drugiego prawa Mendla. 1) Roślinę o kwiatach białych (dwie kopie allelu recesywnego w) krzyżuje się z rośliną o kwiatach czerwonych (dwie kopie allelu dominującego R). 2) Wszystkie rośliny potomne mają czerwone kwiaty i ten sam genotyp Rw. 3) W przypadku samozapłodnienia 3/4 roślin drugiej generacji ma kwiaty czerwone (genotypy RR + 2Rw), a 1/4 rośliny białe (ww).

Mendel nazwał przejawem cechy tylko jednego z rodziców u mieszańców dominacją.

W przypadku krzyżowania dwóch organizmów homozygotycznych należących do różnych czystych linii i różniących się od siebie jedną parą alternatywnych cech, całe pierwsze pokolenie mieszańców (F1) będzie jednolite i będzie nosiło cechę jednego z rodziców

Prawo to jest również znane jako „prawo dominacji cechy”. Jego sformułowanie opiera się na koncepcji czysta linia w odniesieniu do badanej cechy - we współczesnym języku oznacza to homozygotyczność osobników pod względem tej cechy. Mendel formułował czystość charakteru jako brak przejawów przeciwstawnych cech u wszystkich potomków w kilku pokoleniach danego osobnika w trakcie samozapylenia.

Krzyżując czyste linie groszku o kwiatach fioletowych i groszku o kwiatach białych, Mendel zauważył, że potomkowie roślin, które wyrosły, miały wszystkie kwiaty fioletowe i nie było wśród nich ani jednej białej. Mendel powtórzył doświadczenie więcej niż raz i użył innych znaków. Gdyby skrzyżował groszek z żółtymi i zielonymi nasionami, całe potomstwo będzie miało żółte nasiona. Gdyby skrzyżował groszek z gładkimi i pomarszczonymi nasionami, potomstwo będzie miało gładkie nasiona. Potomstwo wysokich i niskich roślin było wysokie. Zatem hybrydy pierwszego pokolenia są zawsze jednolite pod względem tej cechy i nabywają cechy jednego z rodziców. Ten znak (silniejszy, dominujący), zawsze tłumił drugi ( recesywny).

Kodominacja i niepełna dominacja

Niektóre przeciwstawne cechy nie występują w relacji całkowitej dominacji (kiedy u osób heterozygotycznych jedna zawsze tłumi drugą), ale w relacji niepełna dominacja. Na przykład, gdy skrzyżowane są czyste linie lwia paszcza z fioletowymi i białymi kwiatami, osobniki pierwszego pokolenia mają różowe kwiaty. Kiedy krzyżują się czyste linie czarnych i białych kur andaluzyjskich, w pierwszym pokoleniu rodzą się szare kurczęta. W przypadku niepełnej dominacji heterozygoty mają cechy pośrednie między homozygotami recesywnymi i dominującymi.

Zjawisko, w którym krzyżowanie osobników heterozygotycznych prowadzi do powstania potomstwa, z których część ma cechę dominującą, a część recesywną, nazywa się segregacją. W konsekwencji segregacja to rozkład cech dominujących i recesywnych wśród potomstwa w określonym stosunku liczbowym. Cecha recesywna nie zanika u mieszańców pierwszej generacji, a jedynie ulega stłumieniu i pojawia się w drugiej generacji mieszańców.

Wyjaśnienie

Prawo czystości gamet: każda gameta zawiera tylko jeden allel z pary alleli danego genu osobnika rodzicielskiego.

Zwykle gameta jest zawsze czysta z drugiego genu pary allelicznej. Fakt ten, którego nie udało się jednoznacznie ustalić w czasach Mendla, nazywany jest także hipotezą czystości gamet. Hipoteza ta została później potwierdzona obserwacjami cytologicznymi. Ze wszystkich praw dziedziczenia ustanowionych przez Mendla, to „Prawo” ma najbardziej ogólny charakter (jest spełniane w najszerszym zakresie warunków).

Prawo niezależnego dziedziczenia cech

Definicja

Prawo niezależnego dziedziczenia(Trzecie prawo Mendla) - podczas krzyżowania dwóch osobników homozygotycznych różniących się od siebie dwiema (lub większą liczbą) par alternatywnych cech, geny i odpowiadające im cechy dziedziczą się niezależnie od siebie i łączą się we wszystkich możliwych kombinacjach (podobnie jak przy krzyżowaniu monohybrydowym ). W przypadku krzyżowania roślin różniących się kilkoma cechami, takimi jak kwiaty białe i fioletowe oraz groszek żółty lub zielony, dziedziczenie każdej cechy odbywało się zgodnie z dwoma pierwszymi prawami, a u potomstwa łączyno je w taki sposób, jakby ich dziedziczenie następowało niezależnie od nawzajem. Pierwsze pokolenie po skrzyżowaniu miało dominujący fenotyp dla wszystkich cech. W drugim pokoleniu zaobserwowano podział fenotypów według wzoru 9:3:3:1, czyli 9:16 dotyczyło kwiatów fioletowych i żółtego groszku, 3:16 dotyczyło kwiatów białych i żółtego groszku, 3: 16 z fioletowymi kwiatami i zielonym groszkiem, 1:16 z białymi kwiatami i zielonym groszkiem.

Wyjaśnienie

Mendel natknął się na cechy, których geny znajdowały się w różnych parach homologicznych chromosomów grochu. Podczas mejozy homologiczne chromosomy różnych par są losowo łączone w gamety. Jeśli chromosom ojcowski z pierwszej pary dostanie się do gamety, wówczas z równym prawdopodobieństwem zarówno chromosomy ojcowskie, jak i matczyne z drugiej pary mogą przedostać się do tej gamety. Dlatego cechy, których geny znajdują się w różnych parach homologicznych chromosomów, są łączone niezależnie od siebie. (Później okazało się, że z siedmiu par cech badanych przez Mendla u grochu, który ma diploidalną liczbę chromosomów 2n=14, geny odpowiedzialne za jedną z par cech znajdowały się na tym samym chromosomie. Jednak Mendel nie stwierdził naruszenia prawa niezależnego dziedziczenia, gdyż nie zaobserwowano powiązania między tymi genami ze względu na dużą odległość między nimi).

Podstawowe założenia teorii dziedziczności Mendla

We współczesnej interpretacji przepisy te są następujące:

• Dyskretne (oddzielne, niemieszalne) czynniki dziedziczne – za cechy dziedziczne odpowiadają geny (termin „gen” zaproponował w 1909 r. V. Johannsen)
• Każdy organizm diploidalny zawiera parę alleli danego genu odpowiedzialnego za daną cechę; jedno z nich otrzymuje się od ojca, drugie od matki.
• Czynniki dziedziczne przekazywane są potomkom poprzez komórki rozrodcze. Kiedy powstają gamety, każda z nich zawiera tylko jeden allel z każdej pary (gamety są „czyste” w tym sensie, że nie zawierają drugiego allelu).

Warunki spełnienia praw Mendla

Zgodnie z prawami Mendla dziedziczone są tylko cechy monogenowe. Jeśli za cechę fenotypową (i bezwzględną większość takich cech) odpowiada więcej niż jeden gen, dziedziczenie jest bardziej złożone.

Warunki spełnienia prawa segregacji podczas przejazdów monohybrydowych

Podział 3:1 według fenotypu i 1:2:1 według genotypu przeprowadza się w przybliżeniu i tylko pod następującymi warunkami:

1. Badana jest duża liczba krzyżówek (duża liczba potomstwa).
2. Gamety zawierające allele A i a powstają w równej liczbie (mają równą żywotność).
3. Nie ma selektywnego zapłodnienia: gamety zawierające dowolny allel łączą się ze sobą z równym prawdopodobieństwem.
4. Zygoty (zarodki) o różnych genotypach są równie żywotne.

Warunki realizacji prawa samodzielnego dziedziczenia

1. Wszystkie warunki niezbędne do spełnienia prawa podziału.
2. Lokalizacja genów odpowiedzialnych za badane cechy znajduje się w różnych parach chromosomów (niepołączonych).

Warunki spełnienia prawa czystości gamet

Normalny przebieg mejozy. W wyniku nondysjunkcji chromosomów oba homologiczne chromosomy z pary mogą znaleźć się w jednej gamecie. W tym przypadku gameta będzie nosiła parę alleli wszystkich genów zawartych w danej parze chromosomów.

Dubinin N.P. Genetyka ogólna. - M.: „Nauka”, 1986

Udoskonalenie metody hybrydologicznej pozwoliło G. Mendelowi zidentyfikować szereg najważniejszych wzorców dziedziczenia cech u grochu, które, jak się później okazało, dotyczą wszystkich organizmów diploidalnych rozmnażających się płciowo.

Opisując skutki przepraw, sam Mendel nie interpretował ustalonych przez siebie faktów jako pewnych praw. Ale po ich ponownym odkryciu i potwierdzeniu na obiektach roślinnych i zwierzęcych zjawiska te, powtarzające się w pewnych warunkach, zaczęto nazywać prawami dziedziczenia cech u hybryd.

Niektórzy badacze wyróżniają nie trzy, ale dwa prawa Mendla. Jednocześnie niektórzy naukowcy łączą pierwsze i drugie prawo, wierząc, że pierwsze prawo jest częścią drugiego i opisuje genotypy i fenotypy potomków pierwszego pokolenia (F1). Inni badacze łączą drugie i trzecie prawo w jedno, wierząc, że „prawo niezależnej kombinacji” jest w istocie „prawem niezależności segregacji”, które występuje jednocześnie w różnych parach alleli. Jednak w literaturze rosyjskiej mówimy o trzech prawach Mendla.

Wielki sukces naukowy Mendla polegał na tym, że siedem wybranych przez niego cech zostało zdeterminowanych przez geny znajdujące się na różnych chromosomach, co wykluczyło możliwe dziedziczenie sprzężone. Stwierdził, że:

1) W mieszańcach pierwszego pokolenia cecha tylko jednej formy rodzicielskiej jest obecna, podczas gdy druga „zanika”. Takie jest prawo jednorodności hybryd pierwszej generacji.

2) W drugim pokoleniu następuje rozłam: trzy czwarte potomków ma cechę mieszańców pierwszego pokolenia, a jedna czwarta ma cechę, która „zaniknęła” w pierwszym pokoleniu. Takie jest prawo podziału.

3) Każda para cech jest dziedziczona niezależnie od drugiej pary. Takie jest prawo niezależnego dziedziczenia.

Mendel oczywiście nie wiedział, że postanowienia te zostaną ostatecznie nazwane pierwszym, drugim i trzecim prawem Mendla.

Współczesne brzmienie przepisów

Pierwsze prawo Mendla

Prawo jednorodności mieszańców pierwszego pokolenia - podczas krzyżowania dwóch organizmów homozygotycznych należących do różnych czystych linii i różniących się od siebie jedną parą alternatywnych przejawów cechy, całe mieszańce pierwszej generacji (F1) będą jednolite i będą nosić przejaw cechy jednego z rodziców.

Prawo to jest również znane jako „prawo dominacji cechy”. Jego sformułowanie opiera się na koncepcji czystej linii względem badanej cechy – we współczesnym języku oznacza to homozygotyczność osobników pod względem tej cechy.

Drugie prawo Mendla

Prawo segregacji - gdy w drugim pokoleniu krzyżuje się ze sobą dwóch heterozygotycznych potomków pierwszego pokolenia, segregację obserwuje się w pewnym stosunku liczbowym: według fenotypu 3:1, według genotypu 1:2:1.

Zjawisko, w którym krzyżowanie osobników heterozygotycznych prowadzi do powstania potomstwa, z których część ma cechę dominującą, a część recesywną, nazywa się segregacją. W konsekwencji podział to dystrybucja (rekombinacja) cech dominujących i recesywnych wśród potomstwa w określonym stosunku liczbowym. Cecha recesywna nie zanika u mieszańców pierwszej generacji, a jedynie ulega stłumieniu i pojawia się w drugiej generacji mieszańców.

Podział potomstwa podczas krzyżowania osobników heterozygotycznych tłumaczy się faktem, że gamety są genetycznie czyste, to znaczy niosą tylko jeden gen z pary allelicznej. Prawo czystości gamet można sformułować w następujący sposób: podczas powstawania komórek rozrodczych do każdej gamety wchodzi tylko jeden allel z pary alleli danego genu. Cytologiczną podstawą podziału cech jest rozbieżność homologicznych chromosomów i powstawanie haploidalnych komórek rozrodczych w mejozie (ryc. 4).

Ryc.4.

Przykład ilustruje krzyżowanie się roślin o nasionach gładkich i pomarszczonych. Przedstawiono tylko dwie pary chromosomów, z których jedna zawiera gen odpowiedzialny za kształt nasion. U roślin o nasionach gładkich mejoza prowadzi do powstania gamet z allelem gładkim (R), a u roślin o nasionach pomarszczonych gamet z allelem pomarszczonym (r). Hybrydy F1 pierwszej generacji mają jeden chromosom z allelem gładkim i jeden chromosom z allelem pomarszczonym. Mejoza w F1 prowadzi do powstania równej liczby gamet z R i z r. Losowe połączenie parami tych gamet podczas zapłodnienia prowadzi w pokoleniu F2 do pojawienia się osobników z groszkiem gładkim i pomarszczonym w stosunku 3:1.

Trzecie prawo Mendla

Prawo niezależnego dziedziczenia - podczas krzyżowania dwóch osobników różniących się od siebie dwiema (lub więcej) parami alternatywnych cech, geny i odpowiadające im cechy dziedziczą się niezależnie od siebie i łączą się we wszystkich możliwych kombinacjach (jak przy krzyżowaniu monohybrydowym) .

Prawo niezależnego dziedziczenia Mendelejewa można wyjaśnić ruchem chromosomów podczas mejozy (ryc. 5). Podczas powstawania gamet rozkład alleli z danej pary homologicznych chromosomów pomiędzy nimi zachodzi niezależnie od rozkładu alleli z innych par. To losowe rozmieszczenie homologicznych chromosomów na równiku wrzeciona w metafazie I mejozy i ich późniejsze rozmieszczenie w anafazie I prowadzi do różnorodnych rekombinacji alleli w gametach. Liczbę możliwych kombinacji alleli w gametach męskich lub żeńskich można określić za pomocą ogólnego wzoru 2n, gdzie n jest haploidalną liczbą chromosomów. U ludzi n=23, a możliwa liczba różnych kombinacji wynosi 223=8 388 608.

Ryc.5. Wyjaśnienie prawa Mendla niezależnego rozkładu czynników (alleli) R, r, Y, y w wyniku niezależnej dywergencji różnych par homologicznych chromosomów w mejozie. Krzyżując rośliny różniące się kształtem i kolorem nasion (gładkie żółte i zielone pomarszczone) powstają rośliny hybrydowe, w których chromosomy jednej pary homologicznej zawierają allele R i r, a drugiej pary homologicznej zawierają allele Y i y. W metafazie I mejozy chromosomy uzyskane od każdego z rodziców mogą z równym prawdopodobieństwem trafić albo do tego samego bieguna wrzeciona (zdjęcie po lewej), albo do różnych (zdjęcie po prawej). W pierwszym przypadku powstają gamety zawierające te same kombinacje genów (YR i yr) jak u rodziców, w drugim przypadku - alternatywne kombinacje genów (Yr i yR). W rezultacie z prawdopodobieństwem 1/4 powstają cztery rodzaje gamet, przypadkowa kombinacja tych typów prowadzi do podziału potomstwa 9:3:3:1, co zauważył Mendel.

1) jakie jest znaczenie trzeciego prawa Mendla? Jakie są powiązania między drugim i trzecim prawem Mendla? \ 2) jakie są

cytologiczne podstawy krzyżowania dihybrydowego?

3) jaki rodzaj podziału według genotypu i finotypu zachodzi, jeśli mieszańce drugiej generacji krzyżowania dihybrydowego rozmnażają się przez samozapylenie?

4) jaki rodzaj podziału nastąpi pod względem genotypu i finotypu, jeśli każdy z dziewięciu genotypów drugiej generacji krzyżowania dihybrydowego zostanie skrzyżowany z aabb?????

5) w rodzinie urodziło się niebieskookie, ciemnowłose dziecko, podobne pod względem cech do ojca. Matka - brązowooka, ciemnowłosa, babcia ze strony matki - niebieskooka, ciemnowłosa; dziadek - brązowooki, jasnowłosy; ​​dziadkowie ze strony ojca - brązowoocy, ciemnowłosi. Określ prawdopodobieństwo urodzenia w tej rodzinie niebieskookiego i jasnowłosego dziecka. Brązowy kolor dominuje nad niebieskimi włosami, ciemny kolor włosów dominuje nad jasnymi włosami???

proszę pomóż

Błagam o odpowiedzi:*

opcja 1
A1. Co obejmuje koncepcja „czystej linii”?
l) potomstwo o jednorodnym genotypie od jednego osobnika samozapylającego lub samozapylającego
2) potomstwo o heterogenicznym genotypie od dwóch sąsiadujących osobników
3) potomstwo z nowymi właściwościami dziedzicznymi
4) potomstwo uzyskane od osobników o różnych cechach
oznaki
A2. Jak nazywa się połączenie materiału genetycznego osobników o różnych genotypach w jednej komórce w procesie rozmnażania płciowego?
1) gametogeneza 3) krzyżowanie
2) samozapylenie 4) zapłodnienie
A3. Jaki znak przejawia się w hybrydach pierwszej generacji?
leniya podczas przekraczania czystych linii rodzicielskich?
1) dominujący3) recesywny
2) dominujący4) dominujący
A4. Jak nazywa się rodzaj skrzyżowania ze względu na dwie cechy, które różnią się u osobników rodzicielskich?
1) monohybrydowy3) trihybrydowy
2) analiza dihybrydowa4).
W 1. Jak nazywa się zjawisko, gdy gen dominujący nie maskuje całkowicie genu recesywnego?
O 2. Jak nazywa się tabela określająca zgodność alleli pochodzących z genotypów rodziców i łączących się podczas fuzji gamet?
C1. Jaka jest istota trzeciego prawa Mendla?

pomoc...

Podstawy doktryny dziedziczności i zmienności. Przejście dihybrydowe.
Trzecie prawo Mendla.
Opcja 2
A1. Jak nazywa się organizm, który powstał w wyniku krzyżowania osobników heterogenicznych genetycznie?
1) krzyż3) hybryda
2) miot 4) rasa mieszana
A2. Jak nazywa się rodzaj skrzyżowania, gdy rodzice różnią się jedną cechą?
1) analizowanie przejścia
2) skrzyżowanie trójhybrydowe
3) skrzyżowanie dihybrydowe
4) skrzyżowanie monohybrydowe
A3. Jaka cecha w parze genów allelicznych słabo wpływa na pewną jakość przyszłego organizmu?
1) dominujący 3) uległy
2) recesywny 4) tłumiony
A4. Jak nazywa się zjawisko jakościowo nowej kombinacji genów rodziców u potomstwa?
1) rekombinacja 3) reprodukcja
2) sztafeta 4) niepełna dominacja
W 1. Jaka jest cecha hybryd pierwszej generacji, która rozwinęła się po skrzyżowaniu osobników czystych linii?
O 2. Jak nazywa się rodzaj skrzyżowania dwóch organizmów, z których jeden jest homozygotyczny pod względem alleli recesywnych, a drugi ma niejasny genotyp?
C1. Co mówi drugie prawo Mendla?