Mendelio dėsniai. Antrasis Mendelio dėsnis 1. Mendelio dėsnio apibrėžimas trumpai

Segregacijos įstatymas Mendelis pasodino pirmosios kartos žirnių hibridus (kurie visi buvo geltoni) ir leido jiems apsidulkinti. Dėl to buvo gautos sėklos, kurios buvo antros kartos hibridai (F2). Tarp jų jau buvo ne tik geltonų, bet ir žalių sėklų, t.y. buvo skilimas. Tuo pačiu metu geltonų ir žalių sėklų santykis buvo 3: 1. Žalių sėklų atsiradimas antroje kartoje įrodė, kad pirmosios kartos hibriduose ši savybė neišnyko ir neišnyko, o egzistavo atskiroje būsenoje, tačiau buvo tiesiog nuslopintas. Į mokslą buvo įvestos dominuojančių ir recesyvinių geno alelių sąvokos (Mendelis jas pavadino skirtingai). Dominuojantis alelis slopina recesyvinį. Gryna geltonųjų žirnelių linija turi du dominuojančius alelius – AA. Gryna žaliųjų žirnelių linija turi du recesyvinius alelius – aa. Mejozės metu į kiekvieną gametą patenka tik vienas alelis.

Mendelio dėsniai. genetikos pagrindai

19 amžiuje Gregoras Mendelis, tyrinėdamas žirnius, nustatė tris pagrindinius bruožų paveldėjimo modelius, kurie vadinami trimis Mendelio dėsniais.
Pirmieji du dėsniai susiję su monohibridiniu kryžminimu (kai paimamos tėvų formos, kurios skiriasi tik viena savybe), trečiasis dėsnis buvo atskleistas dihibridinio kryžminimo metu (tėvų formos tiriamos dėl dviejų skirtingų savybių).

Dėmesio

Pirmasis Mendelio dėsnis. Pirmos kartos hibridų vienodumo dėsnis Mendelis sukryžmino žirnių augalus, kurie skyrėsi viena savybe (pavyzdžiui, sėklų spalva).

Vienų sėklos buvo geltonos, kitos žalios. Po kryžminio apdulkinimo gaunami pirmosios kartos hibridai (F1).

Visų jų sėklos buvo geltonos, t.y. buvo vienodos.

Išnyko fenotipinis požymis, lemiantis žalią sėklų spalvą.

Antrasis Mendelio dėsnis.

Sveiki

Informacija

Gregoras Mendelis yra austrų botanikas, tyrinėjęs ir aprašęs bruožų paveldėjimo modelį.

Mendelio dėsniai yra genetikos pagrindas, kuris iki šių dienų atlieka svarbų vaidmenį tiriant paveldimumo įtaką ir paveldimų savybių perdavimą.
Savo eksperimentuose mokslininkas sukryžmino įvairių rūšių žirnius, kurie skyrėsi viena alternatyvia savybe: žiedų spalva, lygiai raukšlėtais žirniais, stiebo aukščiu.
Be to, išskirtinis Mendelio eksperimentų bruožas buvo vadinamųjų „grynųjų linijų“ naudojimas, t.y.
palikuonys, susidarę motininio augalo savaime apdulkinus. Mendelio dėsniai, formuluotė ir trumpas aprašymas bus aptarti toliau.
Daug metų studijavęs ir kruopščiai ruošęs eksperimentą su žirniais: naudodamas specialius maišelius, apsaugančius gėles nuo išorinio apdulkinimo, austrų mokslininkas tuo metu pasiekė neįtikėtinų rezultatų.

Paskaita Nr. 17. pagrindinės genetikos sąvokos. Mendelio dėsniai

Kai kurių genų ekspresija gali labai priklausyti nuo aplinkos sąlygų. Pavyzdžiui, kai kurie aleliai fenotipiškai atsiranda tik tam tikroje temperatūroje tam tikroje organizmo vystymosi fazėje. Tai taip pat gali sukelti Mendelio segregacijos pažeidimus.

Modifikaciniai genai ir poligenai. Be pagrindinio geno, valdančio šį požymį, genotipe gali būti dar keli modifikuojantys genai, modifikuojantys pagrindinio geno pasireiškimą.

Svarbu

Kai kuriuos požymius gali nulemti ne vienas genas, o visas genų kompleksas, kurių kiekvienas prisideda prie bruožo pasireiškimo.

Šis bruožas paprastai vadinamas poligenišku. Visa tai taip pat sutrikdo padalijimą santykiu 3:1.

Mendelio dėsniai

Pirmoje kartoje pasireiškusio požymio būsena (alelis) vadinama dominuojančia, o pirmoje hibridų kartoje nepasireiškusi būsena (alelis) – recesyvia. Požymių „polinkiai“ (pagal šiuolaikinę terminologiją - genai) G.

Mendelis pasiūlė žymėti lotyniškos abėcėlės raidėmis.

Būklės, priklausančios tai pačiai požymių porai, žymimos ta pačia raide, tačiau dominuojantis alelis yra didelis, o recesyvinis alelis yra mažas.

Antrasis Mendelio dėsnis. Pirmos kartos heterozigotinius hibridus kryžminus tarpusavyje (savidulkė ​​arba giminingas), antroje kartoje atsiranda individai, turintys ir dominuojančio, ir recesyvinio charakterio būsenas, t.y. tam tikruose santykiuose vyksta skilimas. Taigi Mendelio eksperimentuose iš 929 antrosios kartos augalų buvo 705 violetiniais žiedais ir 224 baltais žiedais.

dar vienas žingsnis

Taigi, žirniai su geltonomis sėklomis gamina tik gametas, turinčias A alelį.

Žaliasėkliai žirniai gamina gametas, turinčias a alelį.

Kryžminami jie išaugina Aa hibridus (pirmoji karta).

Kadangi dominuojantis alelis šiuo atveju visiškai slopina recesyvinį, geltona sėklų spalva buvo pastebėta visuose pirmosios kartos hibriduose.

Pirmosios kartos hibridai jau gamina A ir A gametas. Savidulkės, atsitiktinai derindamosi tarpusavyje, sudaro genotipus AA, Aa, aa.

Be to, heterozigotinis genotipas Aa pasireikš du kartus dažniau (kaip Aa ir aA) nei kiekvienas homozigotinis genotipas (AA ir aa).

Taigi gauname 1AA: 2Aa: 1aa. Kadangi Aa duoda geltonas sėklas, tokias kaip AA, paaiškėja, kad kiekvienai 3 geltonai yra 1 žalia.

Trečiasis Mendelio dėsnis. Skirtingų simbolių nepriklausomo paveldėjimo dėsnis Mendelis atliko dihibridinį kryžminimą, t.y.

„Sciencelandia“.

Ar ir jūs norite tikėti, kad savo romantiškam partneriui teikiate malonumą lovoje? Bent jau nesinori raudonuoti ir atsiprašinėti... Seksualumas Jei turite vieną iš šių 11 požymių, vadinasi, esate vienas rečiausių žmonių Žemėje Kokius žmones galima priskirti prie retų? Tai asmenys, kurie negaišta laiko smulkmenoms.

Jų požiūris į pasaulį platus... New Age Kodėl jums reikia mažos kišenės ant džinsų? Visi žino, kad ant džinsų yra mažytė kišenė, tačiau mažai kas susimąstė, kam jos gali prireikti.

Įdomu tai, kad iš pradžių tai buvo sandėliavimo vieta... Drabužiai Mūsų protėviai miegojo kitaip nei mes. Ką mes darome ne taip? Sunku patikėti, tačiau mokslininkai ir daugelis istorikų yra linkę manyti, kad šiuolaikinis žmogus miega visiškai kitaip nei jo senovės protėviai. Iš pradžių...
Visos galimos vyriškų ir moteriškų lytinių ląstelių kombinacijos gali būti lengvai nustatomos naudojant Punnetto tinklelį, kuriame vieno iš tėvų gametos išrašomos horizontaliai, o kito tėvo – vertikaliai. Į kvadratus įrašomi zigotų genotipai, susidarę lytinių ląstelių susiliejimo metu.

Jei atsižvelgsime į padalijimo rezultatus kiekvienai simbolių porai atskirai, paaiškės, kad geltonų sėklų skaičiaus ir žalių ir lygių ir raukšlėtų sėklų santykis kiekvienai porai yra lygus 3. :1.

Taigi, dihibridinėje kryžmėje kiekviena simbolių pora, suskilusi į palikuonis, elgiasi taip pat, kaip ir monohibridiniame kryžme, t.y.

tai yra nepriklausomai nuo kitos ženklų poros.

Viena gryna žirnių linija turėjo geltonas ir lygias sėklas, o antroji – žalias ir raukšlėtas sėklas.

Visi jų pirmosios kartos hibridai turėjo geltonas ir lygias sėklas. Antroje kartoje, kaip ir tikėtasi, įvyko skilimas (kai kurios sėklos pasirodė žalios ir susiraukšlėjusios). Tačiau augalai buvo stebimi ne tik su geltonomis lygiosiomis ir žaliomis raukšlėtomis sėklomis, bet ir su geltonomis raukšlėtomis ir žaliomis lygiomis sėklomis.

Kitaip tariant, įvyko simbolių rekombinacija, rodanti, kad sėklos spalvos ir formos paveldėjimas vyksta nepriklausomai vienas nuo kito.

Iš tiesų, jei sėklos spalvos genai yra vienoje homologinių chromosomų poroje, o formą lemiantys genai yra kitoje, tai mejozės metu jie gali būti sujungti nepriklausomai vienas nuo kito.

Mendelio įstatymai yra trumpi ir aiškūs

Mendelio įstatymus iš naujo atrado Hugo de Vries Olandijoje, Karlas Corrensas Vokietijoje ir Erichas Tsermakas Austrijoje tik 1900 m. Tuo pat metu buvo atidaryti archyvai ir rasti senieji Mendelio darbai.

Tuo metu mokslo pasaulis jau buvo pasirengęs priimti genetiką.

Prasidėjo jos triumfo žygis. Jie tikrino paveldėjimo dėsnių pagal Mendelį (mendelizaciją) galiojimą vis daugiau naujų augalų ir gyvūnų ir gavo nuolatinį patvirtinimą. Visos taisyklių išimtys greitai išsivystė į naujus bendrosios paveldimumo teorijos reiškinius. Šiuo metu trys pagrindiniai genetikos dėsniai, trys Mendelio dėsniai, yra suformuluoti taip. Pirmasis Mendelio dėsnis. Pirmos kartos hibridų vienodumas.

Visos organizmo savybės gali būti dominuojančios arba recesyvinės, kurios priklauso nuo esamo geno alelių.

Išsami ir ilga gautų duomenų analizė leido tyrėjui nustatyti paveldimumo dėsnius, kurie vėliau buvo pavadinti „Mendelio dėsniais“.

Prieš pradėdami apibūdinti dėsnius, turėtume pristatyti keletą sąvokų, reikalingų norint suprasti šį tekstą: Dominuojantis genas yra genas, kurio savybė pasireiškia organizme.

Jis žymimas didžiąja raide: A, B. Perbraukus toks bruožas laikomas sąlyginai stipresniu, t.y.

jis visada pasirodys, jei antrasis motininis augalas turi sąlyginai silpnesnes savybes. Tai įrodo Mendelio dėsniai. Recesyvinis genas yra genas, kuris nėra išreikštas fenotipu, nors jis yra genotipe. Žymima didžiąja raide a,b. Heterozigotinis yra hibridas, kurio genotipe (genų rinkinyje) yra ir dominuojantis, ir recesyvinis tam tikros savybės genas.
Apvaisinimo metu lytinės ląstelės sujungiamos pagal atsitiktinių derinių taisykles, tačiau kiekvienam vienoda tikimybe. Susidariusiuose zigotuose susidaro įvairios genų kombinacijos. Nepriklausomas genų pasiskirstymas palikuonyje ir įvairių šių genų kombinacijų atsiradimas dihibridinio kryžminimo metu galimas tik tuo atveju, jei alelinių genų poros yra skirtingose ​​homologinių chromosomų porose. Taigi trečiasis Mendelio dėsnis suformuluotas taip: kryžminant du homozigotinius individus, kurie skiriasi vienas nuo kito dviem ar daugiau alternatyvių požymių porų, genai ir juos atitinkantys požymiai paveldimi nepriklausomai vienas nuo kito. Atskrido recesyviniai. Mendelis gavo identiškus skaitinius santykius suskaidydamas daugelio požymių porų alelius. Tai visų pirma reiškė vienodą visų genotipų individų išgyvenimą, tačiau taip gali nebūti.

1 Mendelio dėsnio formuluotė Pirmosios kartos hibridų vienodumo dėsnis arba pirmasis Mendelio dėsnis. Kryžminant du homozigotinius organizmus, priklausančius skirtingoms grynosioms linijoms ir besiskiriančius vienas nuo kito viena alternatyvių požymių pora, visa pirmoji hibridų karta (F1) bus vienoda ir turės vieno iš tėvų bruožą.

2-ojo Mendelio dėsnio formulavimas Segregacijos dėsnis arba antrasis Mendelio Mendelio dėsnis Kai antroje kartoje kryžminami du heterozigotiniai pirmosios kartos palikuonys, segregacija stebima tam tikru skaitiniu santykiu: pagal 3 fenotipą: 1, pagal genotipą 1:2:1.

Mendelio dėsnio 3 formuluotė Nepriklausomo paveldėjimo dėsnis (trečiasis Mendelio dėsnis) Kryžminant du homozigotinius individus, kurie skiriasi vienas nuo kito dviem (ar daugiau) alternatyvių požymių poromis, genai ir juos atitinkančios savybės paveldimos nepriklausomai vienas nuo kito ir susijungia visos galimos kombinacijos (kaip ir su monohibridiniu kryžminiu).(Pirmoji karta po kryžminimo turėjo dominuojantį fenotipą visoms savybėms. Antroje kartoje buvo stebimas fenotipų skilimas pagal formulę 9: 3: 3: 1)

P AA BB aa bb x geltonos, lygios sėklos žalios, raukšlėtos sėklos G (gametos) ABabab F1F1 Aa Bb geltonos, lygios sėklos 100% Mendelio 3-asis dėsnis DIHYBRID KRYŽTIMAS. Eksperimentams motininiu augalu buvo imtasi žirnių su lygiomis geltonomis sėklomis, o tėviniu augalu – žaliomis raukšlėtomis sėklomis. Pirmajame augale abu simboliai buvo dominuojantys (AB), o antrame augale abu buvo recesyviniai (ab

Pirmoji karta po kryžminimo turėjo dominuojantį fenotipą visiems požymiams. (geltonieji ir glotnieji žirneliai) Antroje kartoje buvo pastebėtas fenotipų skilimas pagal formulę 9:3:3:1. 9/16 geltonų lygiųjų žirnelių, 3/16 geltonų raukšlių žirnelių, 3/16 žalių lygiųjų žirnelių, 1/16 žalių raukšlėtų žirnelių.

Užduotis 1. Spanieliuose juoda kailio spalva dominuoja virš kavos, o trumpi plaukai virš ilgų. Medžiotojas nusipirko juodą trumpo plauko šunį ir, norėdamas įsitikinti, kad jis grynaveislis, atliko analitinį kryžminimą. Gimė 4 šuniukai: 2 trumpaplaukiai juodi, 2 trumpaplaukiai kavos. Koks medžiotojo įsigyto šuns genotipas? Dihibridinio kryžminimo problemos.

2 uždavinys. Pomidoruose raudona vaisiaus spalva dominuoja virš geltonos spalvos, o aukštas stiebas virš žemo. Kryžminus veislę su raudonais vaisiais ir aukštu stiebu bei veislę su geltonais vaisiais ir žemu stiebu, antroje kartoje gauti 28 hibridai. Pirmosios kartos hibridai buvo kryžminti tarpusavyje, todėl išauginta 160 antrosios kartos hibridinių augalų. Kiek rūšių gametų gamina pirmosios kartos augalas? Kiek pirmosios kartos augalų turi raudonus vaisius ir aukštą stiebą? Kiek skirtingų genotipų yra tarp antros kartos augalų su raudonais vaisių spalva ir aukštu stiebu? Kiek antrosios kartos augalų turi geltonus vaisius ir aukštą stiebą? Kiek antrosios kartos augalų turi geltonus vaisius ir žemą stiebą?

3 užduotis Žmonėms ruda akių spalva dominuoja prieš mėlyną, o gebėjimas naudotis kairiąja ranka yra recesyvinis, palyginti su dešiniarankiu. Iš žydraakio dešiniarankio santuokos su rudaake kairiaranke gimė mėlynakis, kairiarankis vaikas. Kiek rūšių gametų gamina motina? Kiek rūšių lytinių ląstelių gamina tėvas? Kiek skirtingų genotipų gali būti tarp vaikų? Kiek skirtingų fenotipų gali būti tarp vaikų? Kokia tikimybė šioje šeimoje susilaukti mėlynakio kairiarankio vaiko (%)?

4 užduotis Viščiukų kuokštingumas dominuoja prieš keteros nebuvimą, o juoda plunksnų spalva dominuoja prieš rudą. Sukryžminus heterozigotinę juodąją vištą be keteros su heterozigotiniu rudu skiauterėtu gaidžiu, buvo gauti 48 viščiukai. Kiek rūšių lytinių ląstelių gamina vištiena? Kiek rūšių gametų gamina gaidys? Kiek skirtingų genotipų bus tarp viščiukų? Kiek bus kuokštuotų juodųjų viščiukų? Kiek bus juodų viščiukų be keteros?

5 užduotis Katėms Siamo veislės trumpi plaukai dominuoja persų veislės ilgų plaukų atžvilgiu, o persų veislės juoda kailio spalva dominuoja prieš gelsvą Siamo veislės spalvą. Siamo katės kryžminamas su persų katėmis. Kryžminant hibridus tarpusavyje antroje kartoje, buvo gauti 24 kačiukai. Kiek rūšių gametų susidaro Siamo katėje? Kiek skirtingų genotipų buvo pagaminta antroje kartoje? Kiek skirtingų fenotipų buvo pagaminta antroje kartoje? Kiek antros kartos kačiukų atrodo kaip Siamo katės? Kiek antros kartos kačiukų atrodo kaip persai?

Problemų sprendimas namuose 1 variantas 1) Mėlynaakis dešiniarankis vedė rudaakį dešiniarankį. Jie susilaukė dviejų vaikų – rudaakio kairiarankio ir mėlynakio dešiniarankio. Iš antrosios šio vyro santuokos su kita rudaake dešiniaranke gimė 8 rudaakiai vaikai, visi dešiniarankiai. Kokie yra visų trijų tėvų genotipai? 2) Žmonėms kyšančių ausų genas dominuoja prieš normalių plokščių ausų geną, o ne raudonų plaukų genas dominuoja prieš raudonų plaukų geną. Kokių palikuonių galima tikėtis iš vedybų iš lanksčios ausies raudonplaukio, heterozigotinio pagal pirmąjį požymį, su heterozigotine raudonplauke normaliomis plokščiomis ausimis. 2 variantas 1) Žmonėms šleivapėdystė (R) dominuoja prieš normalią pėdos struktūrą (R), o normali angliavandenių apykaita (O) – prieš diabetą. Moteris, turinti normalią pėdos struktūrą ir normalią medžiagų apykaitą, ištekėjo už klubo pėdos vyro. Iš šios santuokos gimė du vaikai, kurių vienam išsivystė šleivapėdystė, o kitam – cukrinis diabetas. Pagal jų vaikų fenotipą nustatykite tėvų genotipą. Kokie vaikų fenotipai ir genotipai galimi šioje šeimoje? 2) Žmonėms rudų akių genas dominuoja prieš mėlynų akių geną, o gebėjimas naudotis dešine ranka – kairiarankiams. Abi genų poros yra skirtingose ​​chromosomose. Kokie jie gali būti vaikai, jei: tėtis kairiarankis, bet heterozigotinis pagal akių spalvą, o mama mėlynakė, bet heterozigotinė dėl gebėjimo naudotis rankomis.

Išspręskime uždavinius 1. Žmonėms normali angliavandenių apykaita dominuoja prieš recesyvinį geną, atsakingą už diabeto išsivystymą. Sveikų tėvų dukra serga. Nustatykite, ar šioje šeimoje gali gimti sveikas vaikas ir kokia šio įvykio tikimybė? 2. Žmonėse ruda akių spalva dominuoja prieš mėlyną. Gebėjimas geriau naudotis dešine ranka dominuoja prieš kairiarankiškumą; abiejų požymių genai yra skirtingose ​​chromosomose. Rudaakis dešiniarankis išteka už mėlynaakio kairiarankio. Kokių palikuonių reikėtų tikėtis šioje poroje?

Mes visi mokėmės mokykloje ir per biologijos pamokas pusiau klausėmės fantastiško kruopštaus kunigo Gregoro Mendelio eksperimentų su žirniais. Tikriausiai nedaugelis būsimų išsiskyrusių suprato, kad ši informacija kada nors bus reikalinga ir naudinga.

Prisiminkime kartu Mendelio dėsnius, kurie galioja ne tik žirniams, bet ir visiems gyviems organizmams, taip pat ir katėms.

Pirmasis Mendelio dėsnis yra pirmosios kartos hibridų vienodumo dėsnis: monohibridiniame kryžminimo metu visiems pirmosios kartos palikuonims būdingas fenotipo ir genotipo vienodumas.

Kaip pirmojo Mendelio dėsnio iliustraciją, panagrinėkime juodos katės, homozigotinės juodos spalvos geno, ty „BB“, ir šokoladinės katės, taip pat homozigotinės šokolado spalvos, kryžminimą, taigi ir „BB. “

Susiliejus lytinėms ląstelėms ir susiformavus zigotai, kiekvienas kačiukas iš tėvo ir iš motinos gavo pusę chromosomų rinkinio, kurias sujungus buvo gautas įprastas dvigubas (diploidinis) chromosomų rinkinys. Tai yra, iš mamos kiekvienas kačiukas gavo dominuojantį juodos spalvos „B“ alelį, o iš tėvo - recesyvinį šokolado spalvos „B“ alelį. Paprasčiau tariant, kiekvienas alelis iš motininės poros yra dauginamas iš kiekvieno tėvo poros alelio – taip gauname visus įmanomus tėvų genų alelių derinius šiuo atveju.

Taigi visi pirmosios kartos kačiukai pasirodė fenotipiškai juodi, nes juodos spalvos genas dominuoja prieš šokoladinį. Tačiau visi jie yra šokolado spalvos nešiotojai, kas juose fenotipiškai nepasireiškia.

Antrasis Mendelio dėsnis suformuluotas taip: kryžminant pirmosios kartos hibridus, jų palikuonys duoda segregaciją santykiu 3:1 esant visiškam dominavimui ir santykiu 1:2:1 esant tarpiniam paveldėjimui (nevisiškam dominavimui).

Panagrinėkime šį įstatymą naudodami juodų kačiukų pavyzdį, kurį jau gavome. Kryžminant mūsų vados kačiukus, pamatysime tokį paveikslėlį:

F1:	Vv x Vv
F2:	Vv Vv Vv Vv

Dėl šio kryžminimo gavome tris fenotipiškai juodus kačiukus ir vieną šokoladinį. Iš trijų juodų kačiukų vienas yra homozigotinis juodai spalvai, o kiti du yra šokolado nešiotojai. Tiesą sakant, mes išsiskyrėme 3:1 (trys juodi ir vienas šokoladinis kačiukas). Nevisiško dominavimo atvejais (kai heterozigotas dominuoja ne taip stipriai nei homozigotas), padalijimas atrodys kaip 1-2-1. Mūsų atveju vaizdas atrodo taip pat, atsižvelgiant į šokolado nešiklius.

Analizės kryžius naudojamas hibrido heterozigotiškumui nustatyti pagal tam tikrą savybių porą. Šiuo atveju pirmosios kartos hibridas kryžminamas su tėvu, homozigotiniu recesyvinio geno atžvilgiu (bb). Toks kryžminimas yra būtinas, nes daugeliu atvejų homozigotiniai individai (HV) fenotipiškai nesiskiria nuo heterozigotinių (Hv).
1) heterozigotinis hibridinis individas (BB), fenotipiškai nesiskiriantis nuo homozigotinės, mūsų atveju juodasis, kryžminamas su homozigotiniu recesyviniu individu (vv), t.y. šokoladinė katė:
tėvų pora: Vv x vv
pasiskirstymas F1: BB BB BB BB
y., stebimas palikuonių skilimas santykiu 2:2 arba 1:1, patvirtinantis tiriamojo individo heterozigotiškumą;
2) hibridinis individas yra homozigotinis pagal dominuojančius požymius (BB):
R: BB x BB
F1: Vv Vv Vv Vv – t.y. nevyksta skilimas, o tai reiškia, kad tiriamasis asmuo yra homozigotinis.

Dihibridinio kryžminimo tikslas - vienu metu atsekti dviejų charakteristikų porų paveldėjimą. Šio kryžminimo metu Mendelis nustatė dar vieną svarbų modelį – nepriklausomą požymių paveldėjimą arba nepriklausomą alelių divergenciją ir nepriklausomą jų derinį, vėliau vadinamą. Trečiasis Mendelio dėsnis.

Norėdami iliustruoti šį dėsnį, į juodos ir šokolado spalvų formulę įtraukime šviesinimo geną „d“. Dominuojančioje būsenoje „D“ šviesinimo genas neveikia ir spalva išlieka intensyvi, recesyvinėje homozigotinėje būsenoje „dd“ spalva tampa šviesesnė. Tada juodos katės spalvos genotipas atrodys kaip „BBDD“ (tarkime, kad ji yra homozigotinė mus dominančių bruožų atžvilgiu). Ją sukryžminsime ne su šokoladine, o su alyvine kate, kuri genetiškai atrodo kaip šviesios šokoladinės spalvos, tai yra „vdd“. Pirmoje kartoje kryžminant šiuos du gyvūnus, visi kačiukai taps juodi, o jų spalvos genotipą galima užrašyti BвDd., t.y. jie visi bus šokolado geno „b“ ir balinimo geno „d“ nešiotojai. Tokių heterozigotinių kačiukų kirtimas puikiai parodys klasikinę 9-3-3-1 segregaciją, atitinkančią trečiąjį Mendelio dėsnį.

Dihibridinių kryžminimo rezultatų vertinimo patogumui naudojamas Punnetto tinklelis, kuriame įrašomi visi įmanomi tėvų alelių deriniai (viršutinė lentelės eilutė - tegul joje rašomi motininių alelių deriniai, o kairysis stulpelis - joje rašysime tėviškus alelių derinius). Taip pat visi galimi alelinių porų deriniai, kuriuos galima gauti palikuoniuose (jie yra lentelės korpuse ir gaunami tiesiog sujungus pirminius alelius jų sankirtoje lentelėje).

Taigi sukryžminame juodų kačių porą su genotipais:

ВвДд x ВвDd

Lentelėje surašykime visus galimus tėvų alelių derinius ir iš jų gautus galimus kačiukų genotipus:

	BD	Bd	bD	bd
BD	BBDD	BBDd	BbDD	BbDd
Bd	BBDd	BBdd	BbDd	Bbdd
bD	BbDD	BbDd	bbDD	bbDd
bd	BbDd	Bbdd	bbDd	bbdd

Taigi, gavome tokius rezultatus:
9 fenotipiškai juodi kačiukai – jų genotipai BBDD (1), BBDd (2), BbDD (2), BbDd (3)
3 mėlyni kačiukai - jų genotipai BBdd (1), Bbdd (2) (šviesinimo geno derinys su juoda spalva suteikia mėlyną spalvą)
3 šokoladiniai kačiukai - jų genotipai bbDD (1), bbDd (2) (juodos spalvos recesyvinė forma - "b" kartu su dominuojančia šviesinančio geno alelio forma suteikia mums šokolado spalvą)
1 alyvinis kačiukas - jo genotipas yra bbdd (šokolado spalvos derinys su recesyviniu homozigotiniu šviesinimo genu suteikia alyvinę spalvą)

Taigi, mes gavome bruožų padalijimą pagal fenotipą santykiu 9: 3: 3: 1.

Svarbu pabrėžti, kad tai atskleidė ne tik tėvų formų ypatybes, bet ir naujus derinius, kurie dėl to mums suteikė šokolado, mėlynos ir alyvinės spalvos. Šis kryžminimas parodė nepriklausomą geno, atsakingo už šviesesnę spalvą, paveldėjimą nuo pačios kailio spalvos.

Nepriklausomas genų derinys ir dėl to F2 padalijimas santykiu 9:3:3:1 galimas tik esant šioms sąlygoms:
1) dominavimas turi būti visiškas (esant nepilnam dominavimui ir kitoms genų sąveikos formoms, skaitiniai santykiai turi skirtingą išraišką);
2) nepriklausoma segregacija galioja genams, lokalizuotiems skirtingose ​​chromosomose.

Trečiasis Mendelio dėsnis gali būti suformuluotas taip: kiekvienos alelinės poros aleliai yra atskiriami mejozėje nepriklausomai nuo kitų porų alelių, lytinėse ląstelėse susijungia atsitiktinai visomis įmanomomis kombinacijomis. (su monohibridiniu kryžminimo būdu tokių derinių buvo 4, su dihibridiniu - 16, su trihibridiniu kryžminimo būdu heterozigotai sudaro 8 rūšių gametas, kurioms galimos 64 kombinacijos ir tt).

Mendelio dėsnių citologinis pagrindas
(T.A. Kozlova, V.S. Kučmenko. Biologija lentelėse. M., 2000)

Citologiniai pagrindai yra pagrįsti:

chromosomų poravimas (genų, lemiančių bet kokio požymio išsivystymo galimybę, poravimas)

mejozės ypatybės (procesai, vykstantys mejozės metu, užtikrinantys nepriklausomą chromosomų ir ant jų esančių genų nukrypimą į skirtingas ląstelės dalis, o vėliau į skirtingas gametas)

apvaisinimo proceso ypatumai (atsitiktinis chromosomų derinys, turintis vieną geną iš kiekvienos alelinės poros) Mendelio dėsnių papildymai.

Ne visi tyrimų metu aptikti kirtimų rezultatai sutelpa į Mendelio dėsnius, taigi ir dėsnių papildymai.

Kai kuriais atvejais dominuojantis požymis gali būti nevisiškai išreikštas arba jo visai nebūti. Šiuo atveju atsiranda vadinamasis tarpinis paveldėjimas, kai nei vienas iš dviejų sąveikaujančių genų nedominuoja kitame ir jų poveikis gyvūno genotipe pasireiškia vienodai, vienas požymis tarsi atskiedžia kitą.

Pavyzdys yra Tonkinese katė. Kai Siamo katės kryžminamas su Birmos katėmis, gimsta kačiukai, kurie yra tamsesni nei Siamo, bet šviesesni nei Birmos – ši tarpinė spalva vadinama tonkiniete.

Kartu su tarpiniu požymių paveldėjimu stebimos įvairios genų sąveikos, tai yra, už kai kuriuos požymius atsakingi genai gali turėti įtakos kitų požymių pasireiškimui:
-abipusio poveikio– pavyzdžiui, juodos spalvos susilpnėjimas veikiant Siamo spalvos genui katėms, kurios yra jo nešiotojai.
-papildomumo – bruožo pasireiškimas galimas tik veikiant dviem ar daugiau genų. Pavyzdžiui, visos tabby spalvos atsiranda tik tuo atveju, jei yra dominuojantis agouti genas.
-epistazė– vieno geno veikimas visiškai paslepia kito veikimą. Pavyzdžiui, dominuojantis baltos spalvos genas (W) slepia bet kokią spalvą ir raštą; jis taip pat vadinamas epistatiniu baltu.
-polimerizmas– vienos savybės pasireiškimą įtakoja visa eilė genų. Pavyzdžiui, kailio storis.
-pleiotropija– vienas genas įtakoja eilės bruožų pasireiškimą. Pavyzdžiui, tas pats baltos spalvos (W) genas, susietas su mėlyna akių spalva, provokuoja kurtumo vystymąsi.

Susieti genai taip pat yra dažnas nukrypimas, kuris neprieštarauja Mendelio dėsniams. Tai yra, tam tikrame derinyje paveldima nemažai savybių. Pavyzdys yra su lytimi susiję genai – kriptorchizmas (patelės yra jo nešiotojai), raudona spalva (ji perduodama tik X chromosoma).

Mendelio dėsniai- tai yra paveldimų savybių perdavimo iš tėvų palikuonims principai, pavadinti jų atradėjo vardu. Mokslinių terminų paaiškinimai – in.

Mendelio įstatymai galioja tik monogeniniai bruožai, tai yra bruožai, kurių kiekvieną lemia vienas genas. Tie bruožai, kurių ekspresijai įtakos turi du ar daugiau genų, paveldimi pagal sudėtingesnes taisykles.

Pirmosios kartos hibridų vienodumo dėsnis (pirmasis Mendelio dėsnis)(kitas pavadinimas – bruožų dominavimo dėsnis): kryžminant du homozigotinius organizmus, iš kurių vienas yra homozigotinis tam tikro geno dominuojančiam aleliui, o kitas – recesyviniam, visi pirmosios hibridų kartos (F1) individai bus identiški šio geno nulemtam požymiui ir identiški tėvui, kuris turi dominuojantį alelį. Visi pirmosios kartos individai iš tokio kryžiaus bus heterozigotiniai.

Tarkime, sukryžminome juodą ir rudą katę. Juodą ir rudą spalvas lemia to paties geno aleliai; juodasis alelis B dominuoja rudojo alelio b atžvilgiu. Kryžius gali būti parašytas kaip BB (katė) x bb (katė). Visi šio kryžiaus kačiukai bus juodi ir turės Bb genotipą (1 pav.).

Atkreipkite dėmesį, kad recesyvinis bruožas (ruda spalva) iš tikrųjų neišnyko, jį užmaskuoja dominuojantis bruožas ir, kaip dabar matysime, atsiras kitose kartose.

Segregacijos dėsnis (antrasis Mendelio dėsnis): kai du heterozigotiniai pirmosios kartos palikuonys kryžminami tarpusavyje antroje kartoje (F2), palikuonių, identiškų šiam požymiui dominuojančiam tėvui, skaičius bus 3 kartus didesnis nei palikuonių, identiškų recesyviniam tėvui, skaičius. Kitaip tariant, fenotipinis padalijimas antroje kartoje bus 3:1 (3 fenotipiškai dominuojantis: 1 fenotipiškai recesyvinis). (skilimas – tai dominuojančių ir recesyvinių požymių pasiskirstymas tarp palikuonių tam tikru skaitiniu santykiu). Pagal genotipą skilimas bus 1:2:1 (1 homozigotas dominuojančiam aleliui: 2 heterozigotas: 1 homozigotas recesyviniam aleliui).

Šis padalijimas vyksta dėl principo, vadinamo lytinių ląstelių grynumo dėsnis. Lytinių ląstelių grynumo dėsnis teigia: kiekviena lytinė ląstelė (dauginimosi ląstelė – kiaušialąstė arba spermatozoidas) gauna tik vieną alelį iš tam tikro motininio individo geno alelių poros. Kai lytinės ląstelės susilieja apvaisinimo metu, jos atsitiktinai sujungiamos, o tai lemia šį skilimą.

Grįžtant prie mūsų pavyzdžio su katėmis, tarkime, kad jūsų juodi kačiukai užaugo, jūs jų nesekėte, o du iš jų pagimdė keturis kačiukus.

Tiek patinai, tiek patelės yra heterozigotinės spalvos geno atžvilgiu; jos turi Bb genotipą. Kiekvienas iš jų pagal gametų grynumo dėsnį gamina dviejų tipų gametas – B ir b. Jų palikuonys turės 3 juodus kačiukus (BB ir Bb) ir 1 rudą (bb) (2 pav.) (Tiesą sakant, šis modelis yra statistinis, todėl skaidymas atliekamas vidutiniškai, o realiame gyvenime tokio tikslumo gali ir nepastebėti. atvejis).

Aiškumo dėlei kryžminimo rezultatai paveiksle pateikti lentelėje, atitinkančioje vadinamąjį Punnetto tinklelį (diagrama, leidžianti greitai ir aiškiai apibūdinti konkretų kryžminimą, kurį dažnai naudoja genetikai).

Nepriklausomo paveldėjimo dėsnis (trečiasis Mendelio dėsnis)- kryžminant du homozigotinius individus, kurie skiriasi vienas nuo kito dviem (ar daugiau) alternatyvių požymių poromis, genai ir juos atitinkantys požymiai paveldimi nepriklausomai vienas nuo kito ir jungiami visomis įmanomomis kombinacijomis. kirtimas). Nepriklausomos segregacijos dėsnis tenkinamas tik genams, esantiems nehomologinėse chromosomose (nesusietiems genams).

Svarbiausia yra tai, kad skirtingi genai (nebent jie yra toje pačioje chromosomoje) yra paveldimi nepriklausomai vienas nuo kito. Tęskime savo pavyzdį iš kačių gyvenimo. Kailio ilgis (genas L) ir spalva (genas B) paveldimi nepriklausomai vienas nuo kito (esantys skirtingose ​​chromosomose). Trumpi plaukai (L alelis) dominuoja prieš ilgus plaukus (l), o juoda spalva (B) dominuoja prieš rudus b. Tarkime, sukryžminame trumpaplaukę juodą katę (BB LL) su ilgaplauke ruda kate (bb ll).

Pirmoje kartoje (F1) visi kačiukai bus juodi ir trumpaplaukiai, o jų genotipas bus Bb Ll. Tačiau ruda spalva ir ilgi plaukai niekur nedingo - juos kontroliuojantys aleliai tiesiog „paslėpti“ heterozigotinių gyvūnų genotipe! Iš šių palikuonių sukryžminus patiną ir patelę, antroje kartoje (F2) stebėsime skilimą 9:3:3:1 (9 trumpaplaukiai juodi, 3 ilgaplaukiai juodi, 3 trumpaplaukiai rudi ir 1 ilgaplaukė ruda). Kodėl taip nutinka ir kokius genotipus turi šie palikuonys, parodyta lentelėje.

Apibendrinant, dar kartą priminsime, kad segregacija pagal Mendelio dėsnius yra statistinis reiškinys ir stebimas tik esant pakankamai dideliam gyvūnų skaičiui ir tais atvejais, kai tiriamų genų aleliai neturi įtakos gyvūnų gyvybingumui. Palikuonis. Jei šios sąlygos nebus įvykdytos, palikuonims bus stebimi nukrypimai nuo Mendelio santykių.

Savo kryžminimo eksperimentuose Mendelis naudojo hibridologinį metodą. Naudodamas šį metodą, jis ištyrė atskirų charakterių, o ne viso komplekso paveldėjimą, atliko tikslią kiekybinę kiekvienos savybės paveldėjimo apskaitą per kelias kartas ir ištyrė kiekvieno hibrido palikuonių charakterį atskirai. . Pirmasis Mendelio dėsnis yra pirmosios kartos hibridų vienodumo dėsnis. Kryžminant homozigotinius individus, kurie skiriasi vienu paraalternatyviu (abipusį nepaneigiančiu) požymiu, visi pirmosios kartos palikuonys yra vienodi tiek fenotipu, tiek genotipu. Mendelis atliko monohibridinį grynų žirnių linijų kryžminimą, kuris skyrėsi viena alternatyvių ženklų pora, pavyzdžiui, žirnių spalva (geltona ir žalia). Žirniai su geltonomis sėklomis (dominuojantis požymis) buvo naudojami kaip motininis augalas, o žirniai su žaliomis sėklomis (recesyvinis požymis) buvo naudojami kaip tėvinis augalas. Dėl mejozės kiekvienas augalas gamino vieno tipo gametas. Mejozės metu iš kiekvienos homologinės chromosomų poros viena chromosoma su vienu iš alelinių genų (A arba a) pateko į gametas. Dėl apvaisinimo buvo atkurtas homologinių chromosomų poravimas, susiformavo hibridai. Visi augalai turėjo tik geltonas sėklas (pagal fenotipą) ir buvo heterozigotiniai pagal genotipą. Pirmosios kartos hibridas Aa turėjo vieną geną – A iš vieno iš tėvų, o antrąjį geną –a iš kito tėvo ir pasižymėjo dominuojančia savybe, slepiančia recesyvinį. Pagal genotipą visi žirniai yra heterozigotiniai. Pirmoji karta yra vienoda ir pasižymėjo vieno iš tėvų bruožu. Kryžmams įrašyti naudojama speciali lentelė, kurią pasiūlė anglų genetikas Punnettas ir pavadinta Punnetto tinkleliu. Tėvo individo gametos išrašomos horizontaliai, o motinos – vertikaliai. Sankryžose yra tikėtini palikuonių genotipai. Lentelėje ląstelių skaičius priklauso nuo kryžminamų individų pagamintų lytinių ląstelių tipų skaičiaus. Toliau Mendelis kryžmino hibridus tarpusavyje . Antrasis Mendelio dėsnis– hibridinio skilimo dėsnis. Kryžminant I kartos hibridus tarpusavyje, antroje kartoje atsiranda individai, turintys ir dominuojančių, ir recesyvinių požymių, o skilimas vyksta pagal genotipą santykiu 3:1 ir 1:2:1 pagal genotipą. Dėl hibridų kryžminimo tarpusavyje buvo gauti individai su dominuojančiais ir recesyviniais požymiais. Toks skilimas įmanomas esant visiškam dominavimui.

ŽŪDIKLIŲ „GRYMO“ HIPOTEZĖ

Skilimo dėsnį galima paaiškinti lytinių ląstelių „grynumo“ hipoteze. Alelių ir alternatyvių savybių nesusimaišymo heterozigotinio organizmo (hibridinio) lytinėse ląstelėse reiškinį Mendelis pavadino gametų „grynumo“ hipoteze. Už kiekvieną požymį atsakingi du aleliniai genai. Susidarius hibridams (heterozigotiniams individams), aleliniai genai nesusimaišo, o lieka nepakitę. Hibridai - Aa - dėl mejozės sudaro dviejų tipų gametas. Kiekvienoje gametoje yra viena iš homologinių chromosomų poros su dominuojančiu aleliniu genu A arba su recesyviniu aleliniu genu a. Gametos yra grynos iš kito alelinio geno. Apvaisinimo metu vyriškos ir moteriškos lytinės ląstelės, turinčios dominuojančius ir recesyvinius alelius, laisvai derinamos. Tokiu atveju atkuriama chromosomų homologija ir genų aleliškumas. Dėl genų sąveikos ir tręšimo atsirado recesyvinis požymis (žalia žirnelių spalva), kurio genas neatskleidė savo poveikio hibridiniame organizme. Bruožai, kurių paveldėjimas vyksta pagal Mendelio nustatytus dėsnius, vadinami Mendelio. Paprastieji Mendelio bruožai yra diskretiški ir valdomi monogeniškai – t.y. vienas genomas. Žmonėms pagal Mendelio dėsnius paveldima daug požymių.Dominuojantys bruožai yra ruda akių spalva, bradidaktilija (trumpi pirštai), polidaktilija (polidaktilija, 6-7 pirštai), trumparegystė, gebėjimas sintetinti melaniną. Pagal Mendelio dėsnius kraujo grupė ir Rh faktorius paveldimi pagal dominuojantį tipą. Recesyviniai bruožai yra mėlynos akys, normali plaštakos struktūra, 5 pirštai, normalus regėjimas, albinizmas (nesugebėjimas sintetinti melanino).