Cele 3 legi ale lui Mendel pe scurt în biologie. legile lui Mendel. Când legea moștenirii independente a caracteristicilor nu se aplică

Trecere:

1. Monohibrid. Observarea se efectuează numai după un singur semn, adică. alelele unei gene sunt urmărite.
2. Dihibrid. Observarea se efectuează în funcție de două caracteristici, adică alelele a două gene sunt urmărite.

Denumiri genetice:

P – părinți; F – descendent, numărul indică numărul de serie al generației, F1, F2.

X – icoana de trecere, masculi, femele; A, a, B, c, C, c sunt caracteristici ereditare individuale. A, B, C sunt alele dominante ale genei și, b, c sunt alele recesive ale genei. Aa – , heterozigot; aa este un homozigot recesiv, AA este un homozigot dominant.

Traversare monohibridă.

Un exemplu clasic de încrucișare monohibridă este încrucișarea soiurilor cu semințe galbene și verzi: toți descendenții au avut semințe galbene. Mendel a ajuns la concluzia că într-un hibrid de prima generație, din fiecare pereche de caractere alternative, apare doar unul - dominant -, iar al doilea - recesiv - nu se dezvoltă, parcă dispare.

R AA * aa – părinți (linii pure)

Ah, ah - părinții

Aa – prima generație de hibrizi

Acest model a fost numit legea uniformității hibrizilor din prima generație sau legea dominanței. Aceasta este prima lege a lui Mendel: atunci când încrucișați două organisme aparținând unor linii pure diferite (două organisme), care diferă unul de celălalt într-o pereche de trăsături alternative, întreaga primă generație de hibrizi (F1) va fi uniformă și va purta trăsătura unuia. a parintilor.

A doua lege a lui Mendel

Semințele hibrizilor din prima generație au fost folosite de Mendel pentru a obține a doua generație. La traversare, caracteristicile sunt împărțite într-un anumit raport numeric. Unii hibrizi poartă o trăsătură dominantă, în timp ce alții poartă o trăsătură recesivă.

F1 Aa * Aa A, a, A, a F2 AA (0,25); Aa (0,25); Aa (0,25); aa (0,25)

La descendenți, trăsăturile sunt împărțite într-un raport de 3:1.

Pentru a explica fenomenele de dominanță și segregare, Mendel a propus ipoteza purității gameților: factorii ereditari nu se amestecă în timpul formării hibrizilor, ci se păstrează neschimbați.

A doua lege a lui Mendel se poate formula: când doi descendenți ai primei generații sunt încrucișați între ei (doi indivizi heterozigoți), în a doua generație se observă o scindare într-un anumit raport numeric: după fenotip 3:1, cu - 1:2:1.

A treia lege a lui Mendel: în timpul încrucișării dihibride la hibrizii din a doua generație, fiecare pereche de caractere contrastante este moștenită independent de celelalte și oferă diferite combinații cu acestea. Legea este valabilă numai în cazurile în care caracteristicile analizate nu sunt legate între ele, i.e. sunt localizate pe cromozomi neomologi.

Luați în considerare experimentul lui Mendel în care a studiat moștenirea independentă a trăsăturilor la mazăre. Una dintre plantele încrucișate avea semințe netede, galbene, în timp ce cealaltă avea semințe încrețite și verzi. În prima generație de hibrizi, plantele aveau semințe netede și galbene. În a doua generație, clivajul a avut loc conform fenotipului 9:3:3:1.

A treia lege a lui Mendel se formulează astfel: scindarea pentru fiecare pereche de gene are loc independent de alte perechi de gene.

Această lege prevede că încrucișarea indivizilor care diferă într-o anumită trăsătură (homozigoți pentru diferite alele) produce descendenți omogeni genetic (generația F 1), toți indivizii fiind heterozigoți. Toți hibrizii F 1 pot avea fie fenotipul unuia dintre părinți (dominanță completă), ca în experimentele lui Mendel, fie, după cum s-a descoperit mai târziu, un fenotip intermediar (dominanță incompletă). Mai târziu s-a dovedit că hibrizii din prima generație F 1 pot prezenta caracteristici ale ambilor părinți (codominanță). Această lege se bazează pe faptul că la încrucișarea a două forme homozigote pentru alele diferite (AA și aa), toți descendenții lor sunt identici ca genotip (heterozigot - Aa), și deci ca fenotip.

2.3.Legea divizării (a doua lege a lui Mendel)

Această lege se numește legea divizării (independente). Esența sa este următoarea. Când un organism care este heterozigot pentru trăsătura studiată formează celule sexuale - gameți, atunci jumătate dintre aceștia poartă o alelă a unei anumite gene, iar cealaltă jumătate poartă alta. Prin urmare, atunci când astfel de hibrizi F1 sunt încrucișați între ei, printre hibrizii F2 de generația a doua, indivizii cu fenotipuri atât ale formelor parentale originale, cât și ale F1 apar în anumite proporții.

Această lege se bazează pe comportamentul regulat al unei perechi de cromozomi omologi (cu alelele A și a), care asigură formarea a două tipuri de gameți la hibrizii F 1, ca urmare a cărora dintre hibrizii F2 sunt indivizi de trei genotipuri posibile. identificate în raportul 1AA: 2 Aa: 1aa. Cu alte cuvinte, „nepoții” formelor originale - doi homozigoți, fenotipic diferiți unul de celălalt, dau clivaj în funcție de fenotip, în conformitate cu a doua lege a lui Mendel.

Cu toate acestea, acest raport poate varia în funcție de tipul de moștenire. Astfel, în cazul dominanței complete, 75% dintre indivizi sunt identificați cu o trăsătură dominantă și 25% cu o trăsătură recesivă, i.e. două fenotipuri într-un raport de 3:1. Cu dominanță și codominanță incompletă, 50% dintre hibrizii din a doua generație (F2) au fenotipul hibrizilor din prima generație și 25% au fiecare fenotipurile formelor parentale originale, adică. se observă o divizare 1:2:1.

2.4.Legea combinației independente (moștenirii) trăsăturilor (a treia lege a lui Mendel)

Această lege spune că fiecare pereche de caracteristici alternative se comportă independent una de alta într-o serie de generații, drept urmare, printre descendenții primei generații (adică în generația F2), indivizii cu altele noi (comparativ cu părinții). ) apar într-o anumită proporţie combinaţii de semne. De exemplu, în cazul dominanței complete la încrucișarea formelor inițiale care diferă în două caracteristici, în generația următoare (F2) sunt identificați indivizi cu patru fenotipuri într-un raport de 9:3:3:1. În acest caz, două fenotipuri au combinații „parentale” de trăsături, iar celelalte două sunt noi. Această lege se bazează pe comportamentul independent (diviziunea) a mai multor perechi de cromozomi omologi. Astfel, în timpul încrucișării dihibride, aceasta duce la formarea a 4 tipuri de gameți în hibrizii din prima generație (F 1) (AB, Av, aB, av), iar după formarea zigoților - la o scindare naturală în funcție de genotip și, în consecință, în funcție de fenotipul din generația următoare (F2).

În mod paradoxal, în știința modernă se acordă o mare atenție nu atât celei de-a treia legi a lui Mendel în formularea sa originală, cât și excepțiilor de la aceasta. Legea combinației independente nu este respectată dacă genele care controlează trăsăturile studiate sunt legate, de exemplu. sunt situate unul lângă altul pe același cromozom și sunt moștenite ca o pereche de elemente conectate, și nu ca elemente separate. Intuiția științifică a lui Mendel i-a spus ce trăsături ar trebui selectate pentru experimentele sale dihibride — el a ales trăsături nelegate. Dacă ar fi selectat aleatoriu trăsăturile controlate de gene legate, rezultatele sale ar fi fost diferite, deoarece trăsăturile legate nu sunt moștenite independent unele de altele.

De ce sunt importante excepțiile de la legea lui Mendel a combinației independente? Faptul este că aceste excepții fac posibilă determinarea coordonatelor cromozomiale ale genelor (așa-numitul locus).

În cazurile în care ereditabilitatea unei anumite perechi de gene nu se supune celei de-a treia legi a lui Mendel, cel mai probabil aceste gene sunt moștenite împreună și, prin urmare, sunt situate pe cromozom în imediata apropiere una de cealaltă. Moștenirea dependentă a genelor se numește legare, iar metoda statistică utilizată pentru a analiza o astfel de moștenire se numește metoda legăturii. Cu toate acestea, în anumite condiții, modelele de moștenire ale genelor legate sunt perturbate. Principalul motiv pentru aceste tulburări este fenomenul de crossing over, care duce la recombinarea (recombinarea) genelor. Baza biologică a recombinării este aceea că în timpul formării gameților, cromozomii omologi își schimbă secțiunile înainte de a fi separați.

Încrucișarea este un proces probabilistic, iar probabilitatea ca o rupere a cromozomului să apară sau nu la un anumit loc este determinată de o serie de factori, în special de distanța fizică dintre doi loci ai aceluiași cromozom. Încrucișarea poate apărea și între loci vecini, dar probabilitatea sa este mult mai mică decât probabilitatea unui decalaj (care duce la un schimb de regiuni) între loci cu o distanță mare între ele.

Acest model este utilizat în compilarea hărților genetice ale cromozomilor (cartografiere). Distanța dintre doi loci este estimată prin numărarea numărului de recombinări la 100 de gameți. Această distanță este considerată o unitate de măsură pentru lungimea unei gene și este numită centimorgan în onoarea geneticianului T. Morgan, care a descris pentru prima dată grupuri de gene legate în musca de fructe Drosophila, un subiect preferat al geneticienilor. Dacă doi loci sunt localizați la o distanță considerabilă unul de celălalt, atunci o pauză între ei va avea loc la fel de des ca și cum acești loci sunt localizați pe cromozomi diferiți.

Folosind modelele de reorganizare a materialului genetic în timpul procesului de recombinare, oamenii de știință au dezvoltat o metodă de analiză statistică numită analiză de legături.

Legile lui Mendel în forma lor clasică se aplică în anumite condiții. Acestea includ:

1) homozigositatea formelor încrucișate originale;

2) formarea gameților de hibrizi de toate tipurile posibile în proporții egale (furnizat de cursul corect al meiozei; viabilitatea egală a gameților de toate tipurile; probabilitatea egală de întâlnire a oricăror gameți în timpul fertilizării);

3) viabilitatea egală a zigoților de toate tipurile.

Încălcarea acestor condiții poate duce fie la absența segregării în a doua generație, fie la segregarea în prima generație; sau la o denaturare a relaţiei dintre diferite genotipuri şi fenotipuri. Legile lui Mendel sunt universale pentru toate organismele diploide care se reproduc sexual. În general, ele sunt valabile pentru genele autozomale cu penetranță completă (adică frecvența de manifestare 100% a trăsăturii analizate; penetranța 100% implică faptul că trăsătura este exprimată în toți purtătorii alelei care determină dezvoltarea acestei trăsături) și constantă. expresivitate (adică gradul constant de severitate al simptomului); expresivitatea constantă implică faptul că expresia fenotipică a trăsăturii este aceeași sau aproximativ aceeași la toți purtătorii alelei care determină dezvoltarea acestei trăsături.

Cunoașterea și aplicarea legilor lui Mendel este de mare importanță în consilierea genetică medicală și determinarea genotipului persoanelor fenotipic „sănătoase” ale căror rude sufereau de boli ereditare, precum și în determinarea gradului de risc de a dezvolta aceste boli la rudele pacienților.

Legea segregației Mendel a plantat hibrizi de mazăre din prima generație (care erau toți galbeni) și le-a permis să se autopolenizeze. Ca urmare, s-au obținut semințe care erau hibrizi de a doua generație (F2). Printre ele erau deja nu numai semințe galbene, ci și verzi, adică despicarea a avut loc. În același timp, raportul dintre semințele galbene și cele verzi a fost de 3: 1. Apariția semințelor verzi în a doua generație a dovedit că această trăsătură nu a dispărut sau dizolvat la hibrizii din prima generație, ci a existat într-o stare discretă, ci a fost pur și simplu suprimat. Conceptele de alele dominante și recesive ale unei gene au fost introduse în știință (Mendel le-a numit diferit). Alela dominantă o suprimă pe cea recesivă. Linia pură de mazăre galbenă are două alele dominante - AA. Linia pură de mazăre verde are două alele recesive - aa. În timpul meiozei, doar o alelă intră în fiecare gamet.

legile lui Mendel. bazele geneticii

În secolul al XIX-lea, Gregor Mendel, în timp ce efectua cercetări asupra mazării, a identificat trei modele principale de moștenire a trăsăturilor, care sunt numite cele trei legi ale lui Mendel.
Primele două legi se referă la încrucișarea monohibridă (când se iau forme parentale care diferă doar într-o singură caracteristică), a treia lege a fost dezvăluită în timpul încrucișării dihibride (formele parentale sunt studiate pentru două caracteristici diferite).

Atenţie

Prima lege a lui Mendel. Legea uniformității hibrizilor din prima generație Mendel a încrucișat plante de mazăre care diferă într-o singură caracteristică (de exemplu, culoarea semințelor).

Unele aveau seminte galbene, altele verzi. După polenizare încrucișată se obțin hibrizi de prima generație (F1).

Toate aveau semințe galbene, adică erau uniforme.

Trăsătura fenotipică care determină culoarea verde a semințelor a dispărut.

A doua lege a lui Mendel.

Bine ati venit

Info

Gregor Mendel este un botanist austriac care a studiat și descris modelul de moștenire a trăsăturilor.

Legile lui Mendel stau la baza geneticii, care până astăzi joacă un rol important în studiul influenței eredității și transmiterii trăsăturilor ereditare.
În experimentele sale, omul de știință a încrucișat diferite tipuri de mazăre care diferă într-o trăsătură alternativă: culoarea florilor, mazăre netedă, înălțimea tulpinii.
În plus, o trăsătură distinctivă a experimentelor lui Mendel a fost utilizarea așa-numitelor „linii pure”, adică.
urmași rezultati din autopolenizarea plantei părinte. Legile lui Mendel, formularea și scurta descriere vor fi discutate mai jos.
După ce a studiat și a pregătit cu meticulozitate un experiment cu mazărea de mulți ani: folosind pungi speciale pentru a proteja florile de polenizarea externă, omul de știință austriac a obținut rezultate incredibile în acel moment.

Curs nr. 17. concepte de bază ale geneticii. legile lui Mendel

Expresia unor gene poate fi foarte dependentă de condițiile de mediu. De exemplu, unele alele apar fenotipic doar la o anumită temperatură în timpul unei anumite faze a dezvoltării organismului. Acest lucru poate duce și la încălcări ale segregării mendeliane.

Gene modificatoare și poligene. În plus față de gena principală care controlează această trăsătură, genotipul poate conține mai multe gene modificatoare care modifică manifestarea genei principale.

Important

Unele trăsături pot fi determinate nu de o genă, ci de un întreg complex de gene, fiecare dintre acestea contribuind la manifestarea trăsăturii.

Această trăsătură este de obicei numită poligenică. Toate acestea perturbă și împărțirea 3:1.

legile lui Mendel

Starea (alela) unei trăsături care apare în prima generație se numește dominantă, iar starea (alela) care nu apare în prima generație de hibrizi se numește recesivă. „Înclinații” trăsăturilor (conform terminologiei moderne - gene) G.

Mendel a propus să desemneze cu litere ale alfabetului latin.

Condițiile care aparțin aceleiași perechi de trăsături sunt desemnate prin aceeași literă, dar alela dominantă este mare și alela recesivă este mică.

A doua lege a lui Mendel. Atunci când hibrizii heterozigoți din prima generație sunt încrucișați între ei (autopolenizare sau consangvinizare), în a doua generație apar indivizi atât cu stări de caracter dominant cât și recesiv, adică. există o scindare care are loc în anumite relaţii. Astfel, în experimentele lui Mendel, din 929 de plante din a doua generație, au fost 705 cu flori violet și 224 cu flori albe.

Încă un pas

Astfel, mazarea cu seminte galbene produce doar gameti care contin alela A.

Mazărea cu semințe verzi produce gameți care conțin alela a.

Când sunt încrucișate, produc hibrizi Aa (prima generație).

Deoarece alela dominantă în acest caz o suprimă complet pe cea recesivă, culoarea galbenă a semințelor a fost observată la toți hibrizii din prima generație.

Hibrizii din prima generație produc deja gameți A și a. Când se auto-polenizează, combinându-se aleatoriu între ele, formează genotipurile AA, Aa, aa.

Mai mult, genotipul heterozigot Aa va apărea de două ori mai des (ca Aa și aA) decât fiecare genotip homozigot (AA și aa).

Astfel obținem 1AA: 2Aa: 1aa. Deoarece Aa dă semințe galbene ca AA, se dovedește că pentru fiecare 3 galbeni există 1 verde.

A treia lege a lui Mendel. Legea moștenirii independente a diferitelor caractere Mendel a efectuat o încrucișare dihibridă, i.e.

Sciencelandia

Vrei și tu să crezi că îi oferi partenerului tău romantic plăcere în pat? Măcar nu vrei să roșești și să-ți ceri scuze... Sexualitatea Dacă ai unul dintre aceste 11 semne, atunci ești unul dintre cei mai rari oameni de pe Pământ. Ce fel de oameni pot fi clasificați ca fiind rari? Aceștia sunt indivizi care nu pierd timpul cu fleacuri.

Viziunea lor asupra lumii este largă... New Age De ce ai nevoie de un buzunar mic pe blugi? Toată lumea știe că există un buzunar mic pe blugi, dar puțini s-au gândit de ce ar putea fi necesar.

Interesant este că inițial a fost un loc de depozitare... Îmbrăcăminte Strămoșii noștri dormeau altfel decât noi. Ce facem greșit? Este greu de crezut, dar oamenii de știință și mulți istorici sunt înclinați să creadă că omul modern doarme complet diferit decât strămoșii săi străvechi. Inițial...
Toate combinațiile posibile de gameți masculin și feminin pot fi stabilite cu ușurință folosind o grilă Punnett, în care gameții unui părinte sunt înscriși pe orizontală, iar gameții celuilalt părinte pe verticală. Genotipurile zigoților formate în timpul fuziunii gameților sunt introduse în pătrate.

Dacă luăm în considerare rezultatele împărțirii pentru fiecare pereche de caractere separat, se dovedește că raportul dintre numărul de semințe galbene și numărul de semințe verzi și raportul dintre semințe netede și cele încrețite pentru fiecare pereche este egal cu 3. :1.

Astfel, într-o încrucișare dihibridă, fiecare pereche de caractere, atunci când este împărțită în urmași, se comportă în același mod ca și într-o încrucișare monohibridă, i.e.

adică indiferent de cealaltă pereche de semne.

O linie pură de mazăre avea semințe galbene și netede, în timp ce a doua avea semințe verzi și încrețite.

Toți hibrizii lor din prima generație aveau semințe galbene și netede. În a doua generație, așa cum era de așteptat, a avut loc despicarea (unele dintre semințe au apărut verzi și încrețite). Cu toate acestea, plantele au fost observate nu numai cu semințe galbene netede și verzi șifonate, ci și cu semințe galbene ridate și verzi netede.

Cu alte cuvinte, a avut loc o recombinare a caracterelor, ceea ce indică faptul că moștenirea culorii și formei semințelor are loc independent una de cealaltă.

Într-adevăr, dacă genele pentru culoarea semințelor sunt situate într-o pereche de cromozomi omologi, iar genele care determină forma se află în cealaltă, atunci în timpul meiozei ele pot fi combinate independent unele de altele.

Legile lui Mendel sunt scurte și clare

Redescoperirea legilor lui Mendel de către Hugo de Vries în Olanda, Karl Correns în Germania și Erich Tsermak în Austria nu a avut loc decât în ​​1900. În același timp, au fost deschise arhive și au fost găsite lucrările vechi ale lui Mendel.

În acest moment, lumea științifică era deja pregătită să accepte genetica.

A început marșul ei triumfal. Ei au verificat valabilitatea legilor moștenirii conform lui Mendel (Mendelizare) pe tot mai multe plante și animale noi și au primit confirmare constantă. Toate excepțiile de la reguli s-au dezvoltat rapid în noi fenomene ale teoriei generale a eredității. În prezent, cele trei legi fundamentale ale geneticii, cele trei legi ale lui Mendel, sunt formulate după cum urmează. Prima lege a lui Mendel. Uniformitatea hibrizilor din prima generație.

Toate caracteristicile unui organism pot fi în manifestarea lor dominantă sau recesivă, care depinde de alelele unei anumite gene prezente.

O analiză amănunțită și îndelungată a datelor obținute a permis cercetătorului să deducă legile eredității, care mai târziu au fost numite „Legile lui Mendel”.

Înainte de a începe să descriem legile, ar trebui să introducem câteva concepte necesare pentru înțelegerea acestui text: O genă dominantă este o genă a cărei trăsătură se manifestă în organism.

Este desemnată cu majusculă: A, B. Când este încrucișată, o astfel de trăsătură este considerată condiționat mai puternică, adică.

va apărea întotdeauna dacă a doua plantă părinte are caracteristici condiționat mai slabe. Aceasta este ceea ce dovedesc legile lui Mendel. O genă recesivă este o genă care nu este exprimată în fenotip, deși este prezentă în genotip. Notat cu majuscule a,b. Heterozigotul este un hibrid al cărui genotip (set de gene) conține atât o genă dominantă, cât și una recesivă pentru o anumită trăsătură.
În timpul fecundației, gameții sunt combinați după regulile combinațiilor aleatorii, dar cu probabilitate egală pentru fiecare. În zigoții rezultați, apar diverse combinații de gene. Distribuția independentă a genelor la descendenți și apariția diferitelor combinații ale acestor gene în timpul încrucișării dihibride este posibilă numai dacă perechile de gene alelice sunt localizate în diferite perechi de cromozomi omologi. Astfel, a treia lege a lui Mendel este formulată astfel: la încrucișarea a doi indivizi homozigoți care diferă unul de celălalt în două sau mai multe perechi de trăsături alternative, genele și trăsăturile corespunzătoare lor sunt moștenite independent una de cealaltă. Cele recesive au zburat. Mendel a obținut rapoarte numerice identice la împărțirea alelelor multor perechi de trăsături. Acest lucru a implicat în special supraviețuirea egală a indivizilor de toate genotipurile, dar acesta poate să nu fie cazul.

legile lui Mendel

Redescoperire legile lui Mendel Hugo de Vries in Olanda, Karl Corrensîn Germania şi Erich Chermakîn Austria s-a produs numai în 1900 an. În același timp, au fost deschise arhive și au fost găsite lucrările vechi ale lui Mendel.

În acest moment, lumea științifică era deja pregătită să accepte genetica. A început marșul ei triumfal. Ei au verificat valabilitatea legilor moștenirii conform lui Mendel (Mendelizare) pe tot mai multe plante și animale noi și au primit confirmare constantă. Toate excepțiile de la reguli s-au dezvoltat rapid în noi fenomene ale teoriei generale a eredității.

În prezent, cele trei legi fundamentale ale geneticii, Cele trei legi ale lui Mendel, sunt formulate după cum urmează.

Prima lege a lui Mendel. Uniformitatea hibrizilor din prima generație. Toate caracteristicile unui organism pot fi în manifestarea lor dominantă sau recesivă, care depinde de alelele unei anumite gene prezente. Fiecare organism are două alele ale fiecărei gene (2n cromozomi). Pentru manifestare alela dominantă o copie a acestuia este suficientă pentru a se manifesta recesiv- avem nevoie de două deodată. Deci, genotipuri AA Și Ahh mazărea produce flori roșii, și numai genotipul ahh dă alb. Deci, când încrucișăm mazărea roșie cu mazărea albă:

AA x aa Aa

Ca urmare a încrucișării, obținem toți urmașii din prima generație cu flori roșii. Cu toate acestea, nu toate sunt atât de simple. Unele gene din unele organisme pot să nu fie dominante sau recesive, dar codominant. Ca urmare a unei astfel de încrucișări, de exemplu, în petunia și cosmosul, vom obține întreaga prima generație cu flori roz - o manifestare intermediară a alelelor roșii și albe.

A doua lege a lui Mendel. Împărțirea caracterelor din a doua generație într-un raport de 3:1. Când hibrizii heterozigoți din prima generație, purtând alele dominante și recesive, se autopolenizează, în a doua generație caracterele sunt împărțite într-un raport de 3:1.

Crucile mendeliane pot fi prezentate în următoarea diagramă:

P: AA x aa F1: Aa x Aa F2: AA + Aa + Aa + aa

Adică, o plantă F2 poartă un genotip dominant homozigot, două au un genotip heterozigot (dar alela dominantă apare în fenotip!), iar o plantă este homozigotă pentru o alelă recesivă. Aceasta are ca rezultat o scindare fenotipică a trăsăturii într-un raport de 3:1, deși diviziunea genotipică este de fapt 1:2:1. În cazul unei trăsături codominante, o astfel de scindare se observă, de exemplu, în culoarea florilor la petunia: o plantă cu flori roșii, două cu roz și una cu alb.

A treia lege a lui Mendel. Legea moștenirii independente a diferitelor caracteristici

Pentru încrucișarea dihibridă, Mendel a luat plante de mazăre homozigote care diferă în două gene - culoarea semințelor (galben, verde) și forma semințelor (netedă, încrețită). Caracteristici dominante - culoare galbenă (eu)și formă netedă (R) semințe Fiecare plantă produce o varietate de gameți în funcție de alelele studiate. Când gameții se îmbină, toți descendenții vor fi uniformi: II Rr.

Când gameții se formează într-un hibrid, din fiecare pereche de gene alelice, doar unul intră în gamet, iar din cauza aleatoriei divergenței cromozomilor patern și matern în prima diviziune a meiozei, gena eu poate intra în același gamet cu gena R sau cu o genă r. La fel, gena i poate fi în același gamet cu gena R sau cu o genă r. Prin urmare, hibridul produce patru tipuri de gameți: IR, Ir, iR, ir. În timpul fertilizării, fiecare dintre cele patru tipuri de gameți dintr-un organism întâlnește aleatoriu oricare dintre gameți de la alt organism. Toate combinațiile posibile de gameți masculin și feminin pot fi stabilite cu ușurință folosind Gratare Punnett, în care gameții unui părinte sunt înscriși pe orizontală, iar gameții celuilalt părinte pe verticală. Genotipurile zigoților formate în timpul fuziunii gameților sunt introduse în pătrate.

Este ușor de calculat că, în funcție de fenotip, descendenții sunt împărțiți în 4 grupuri: 9 galbene netede, 3 galbene șifonate, 3 verzi netede, 1 galbenă șifonată, adică un raport de împărțire de 9: 3: 3: 1 este observat. Dacă luăm în considerare rezultatele împărțirii pentru fiecare pereche de caractere separat, se dovedește că raportul dintre numărul de semințe galbene și numărul de semințe verzi și raportul dintre semințe netede și cele încrețite pentru fiecare pereche este egal cu 3. :1. Astfel, cu o încrucișare dihibridă, fiecare pereche de caractere, atunci când este împărțită în descendent, se comportă în același mod ca la o încrucișare monohibridă, adică independent de cealaltă pereche de caractere.

În timpul fecundației, gameții sunt combinați după regulile combinațiilor aleatorii, dar cu probabilitate egală pentru fiecare. În zigoții rezultați, apar diverse combinații de gene.

Distribuția independentă a genelor la descendenți și apariția diferitelor combinații ale acestor gene în timpul încrucișării dihibride este posibilă numai dacă perechile de gene alelice sunt localizate în diferite perechi de cromozomi omologi.

Astfel, a treia lege a lui Mendel este formulată după cum urmează: Când se încrucișează doi indivizi homozigoți care diferă unul de celălalt în două sau mai multe perechi de trăsături alternative, genele și trăsăturile corespunzătoare sunt moștenite independent unele de altele.

A zburat recesiv. Mendel a obținut rapoarte numerice identice la împărțirea alelelor multor perechi de trăsături. Acest lucru a implicat în special supraviețuirea egală a indivizilor de toate genotipurile, dar acesta poate să nu fie cazul. Se întâmplă că un homozigot pentru o anumită trăsătură nu supraviețuiește. De exemplu, colorarea galbenă la șoareci se poate datora heterozigozității pentru galben Aguti. Când se încrucișează astfel de heterozigoți unul cu celălalt, ne-am aștepta la o segregare pentru această trăsătură într-un raport de 3:1. Cu toate acestea, se observă o scindare 2:1, adică 2 galbeni la 1 alb (homozigot recesiv).

A y a x A y a 1aa + 2A y a + 1A y A y -- ultimul genotip nu supraviețuiește.

S-a demonstrat că homozigotul dominant (prin culoare) nu supraviețuiește nici măcar în stadiul embrionar. Această alelă este simultan letalitate recesivă(adică o mutație recesivă care duce la moartea organismului).

Pe jumătate zburând. Tulburarea de segregare mendeliană apare adesea deoarece unele gene sunt semizburătoare-- viabilitatea gameților sau zigoților cu astfel de alele este redusă cu 10-50%, ceea ce duce la o încălcare a clivajului 3:1.

Influența mediului extern. Expresia unor gene poate fi foarte dependentă de condițiile de mediu. De exemplu, unele alele apar fenotipic doar la o anumită temperatură în timpul unei anumite faze a dezvoltării organismului. Acest lucru poate duce și la încălcări ale segregării mendeliane.

Gene modificatoare și poligene. Cu exceptia gena principală, care controlează această trăsătură, pot fi mai multe în genotip gene modificatoare, modificând expresia genei principale. Unele trăsături pot fi determinate nu de o genă, ci de un întreg complex de gene, fiecare dintre acestea contribuind la manifestarea trăsăturii. Acest semn este de obicei numit poligenic. Toate acestea perturbă și împărțirea 3:1.

ereditate hibridă încrucișare mendel

Întrebarea 1. Formulați a treia lege a lui Mendel. De ce se numește legea moștenirii independente?

Legea moștenirii independente (a treia lege a lui Mendel) - la încrucișarea a doi indivizi homozigoți care diferă unul de celălalt în două (sau mai multe) perechi de trăsături alternative, genele și trăsăturile corespunzătoare lor sunt moștenite independent unele de altele și sunt combinate în toate combinațiile posibile (ca în încrucișarea monohibridă).

Întrebarea 2. Pentru ce perechi alelice este valabilă a treia lege a lui Mendel?

Conform celei de-a treia legi a lui Mendel, rezultă că genele care determină trăsăturile trebuie să fie localizate în diferite perechi de cromozomi.

Întrebarea 3. Ce este încrucișarea analitică?

Analizarea încrucișării este încrucișarea unui individ hibrid cu un individ homozigot pentru alele recesive, adică un „analizator”. Semnificația unei cruci de analiză este că descendenții unei cruci de analiză poartă în mod necesar o alelă recesivă din „analizator”, față de care ar trebui să apară alelele obținute din organismul analizat. Pentru încrucișarea analitică (excluzând cazurile de interacțiune a genelor), este caracteristic că divizarea după fenotip coincide cu împărțirea după genotip între descendenți. Astfel, analiza încrucișării face posibilă determinarea genotipului și a raportului gameților de diferite tipuri formate de individul analizat.

Întrebarea 4. Care va fi împărțirea în încrucișarea testului dacă individul studiat cu un fenotip dominant are genotipul AAB?

Această trecere poate fi reprezentată astfel:

urmași: AaBb Aabb

Împărțire 1:1

Întrebarea 5. Câte tipuri de gameți se formează la un individ cu genotipul AaBBCcDdffEe?

Numărul de gameți depinde de numărul de alele heterozigote din părinte (0-1; 1-2; 2-4; 3-8).

În genotipul AaBBCcDdffEe, există patru heterozigoți printre alele, ceea ce înseamnă că vor fi 16 specii de gameți.

Întrebarea 6. Discutați în clasă dacă se poate spune că legile lui Mendel sunt universale, adică sunt valabile pentru toate organismele care se reproduc sexual.

Legile descoperite de Gregor Mendel nu sunt întotdeauna aplicabile în genetică. Există multe condiții pentru respectarea legile lui Mendel. Pentru astfel de cazuri, există alte legi (de exemplu: legea lui Morgan) sau explicații.

Să formulăm condițiile de bază pentru respectarea legilor moștenirii.

Pentru a respecta legea uniformității hibrizilor de prima generație, este necesar ca:

Părinții erau homozigoți;

Genele diferitelor alele au fost localizate pe diferiți cromozomi și nu pe unul (altfel poate apărea fenomenul de „moștenire legată”).

Legea segregării va fi respectată dacă factorii ereditari la hibrizi rămân neschimbați.

Legea distribuției independente a genelor la descendenți și apariția diferitelor combinații ale acestor gene în timpul încrucișării dihibride este posibilă numai dacă perechile de gene alelice sunt localizate în diferite perechi de cromozomi omologi.

Încălcarea acestor condiții poate duce fie la absența segregării în a doua generație, fie la segregarea în prima generație; sau la o denaturare a relaţiei dintre diferite genotipuri şi fenotipuri. Legile lui Mendel sunt universale pentru toate organismele diploide care se reproduc sexual. În general, sunt valabile pentru genele autozomale cu penetranță completă (frecvența de manifestare 100% a trăsăturii analizate; penetranța 100% implică faptul că trăsătura este exprimată în toți purtătorii alelei care determină dezvoltarea acestei trăsături) și expresivitate constantă; expresivitatea constantă implică faptul că expresia fenotipică a trăsăturii este aceeași sau aproximativ aceeași la toți purtătorii alelei care determină dezvoltarea acestei trăsături.