Закономірності спадковості. I та II закони Менделя

Грегор Йоганн Мендель (1822–1884)

Відкрив закони спадковості у 1865, праця «Досліди над рослинними гібридами».

Основою для формулювання законів спадковості стали багаторічні досліди з схрещування гороху посівного (Pisum sativum), який виявився ідеальним об’єктом досліджень.

Чому учений обрав горох?

1. Різноманіття сортів, що різняться контрастними (альтернативними) проявами ознак (наприклад, жовте й зелене забарвлення насінин);
2. Нескладне вирощування;
3. Самозапилення та перехресне запилення, що зумовлюють можливість штучного схрещування;
4. Чітке успадкування ознак.

Г. Мендель серед багатьох ознак гороху посівного виділив для досліджень лише сім основних:

1. поверхню насіння;
2. забарвлення насіння;
3. забарвлення квіток;
4. розташування квіток на пагоні;
5. довжину стебла;
6. форму бобів;
7. забарвлення бобів.

Обов’язкові умови дослідження

1. скрупульозне планування усіх дослідів;
2. суворе дотримання всіх методик;
3. точна реєстрація експериментів і фіксування отриманих результатів;
4. отримання достатньої для статистичної обробки кількості даних.

Ці умови стали основою гібридологічного методу дослідження спадковості.

I Закон Менделя
Одноманітності гібридів першого покоління

Моногібридне схрещування — це коли схрещують двох організмів, які відрізняються лише однією ознакою (наприклад, горошини: жовті і зелені).

• Кожен з батьків передає нащадку один варіант гена цієї ознаки.
• Один варіант гена є домінантним (сильнішим), інший — рецесивним (слабшим).

Результат:

• У всіх нащадків проявляється тільки домінантна ознака.
• Усі нащадки виглядають однаково (однаковий фенотип).
• І мають однакову будову генів для цієї ознаки (однаковий генотип).

Висновок:

Якщо схрестити двох організмів, які різняться лише однією ознакою, то всі їхні діти будуть однакові й матимуть тільки домінантну ознаку.

II Закон Менделя
Закон розщеплення ознак

Якщо схрестити двох гібридів першого покоління (Aa × Aa), то:

• 3 з 4 нащадків матимуть домінантну ознаку, 1 з 4 — рецесивну → 3 : 1 (за фенотипом)
• За генами: 1 AA, 2 Aa, 1 aa → 1 : 2 : 1 (за генотипом)

Коротко для розуміння:
зовні ознаки діляться 3 до 1, а гени — 1 до 2 до 1.

Якими є основні взаємодії алельних генів?

Повне домінування — домінантний алель повністю пригнічує рецесивний.

Неповне домінування — у гетерозиготи ознака проміжна.

Кодомінування — обидва алелі проявляються одночасно.

Множинний алелізм — ознаку визначає серія алелів.

Множинний алелізм

Множинний алелізм — це явище, за якого ознака в популяції визначається не двома, а декількома алелями.

Приклади:

• у людини є три алелі гена групи крові (I⁰, I^A, I^B), які разом утворюють 4 групи крові системи AB0;
• множинні алелі визначають забарвлення хутра в лисиць;
• у дрозофіли є багато варіантів гена кольору очей (червоні, коралові, вишневі, абрикосові, білі тощо).

Кодомінування

Кодомінування — це коли обидва алелі проявляються одночасно і жоден не пригнічує інший.

У фенотипі видно дію кожного з них.

Обидва алелі проявляються, жоден не переважає інший.

Це саме кодомінування, а не змішування кольорів.