23. Правило чистоты гамет. Цитологические основы генетики

Закон чистоты гамет Г.Менделя - биологический закон, согласно которому гамета диплоидного гибрида может нести лишь один из двух аллелей данного гена, привнесенных при оплодотворении разными родителями. Согласно закону чистоты гамет гамета не может быть гибридной, поскольку она несет аллель одного из родителей в чистом виде, в котором он был привнесен гаметой этого родителя в гибридную зиготу.

Цитологические основы генетики

В 70 - 80-х годах XIX в. были описаны митоз и поведение хромосом во

время деления клетки, что навело на мысль, что эти структуры ответственны

за передачу наследственных потенций от материнской клетки дочерним. Деление

материала хромосом на две равные частицы свидетельствовало в пользу

гипотезы, что именно в хромосомах сосредоточена генетическая память.

Изучение хромосом у животных и растений привело к выводу, что каждый вид

животных существ характеризуется строго определенным числом хромосом.

Открытый Э. ван Бенедоном (1883) факт, что число хромосом в клетках

тела вдвое больше, чем в половых клетках, можно объяснить : поскольку при

оплодотворении ядра половых клеток сливаются и поскольку число хромосом в

соматических клетках остается константным, то постоянному удвоению числа

хромосом при последовательных оплодотворения должно противостоять процесс,

приводящий к сокращению их числа в гаметах ровно вдвое.

В 1900 г. независимо друг от друга К. Корренс в Германии, Г. де Фриз в

Голландии и Э. Чермак в Австрии обнаружили в своих опытах открытые ранее

закономерности и, натолкнувшись на его работу, вновь опубликовали её в 1901

г. Эта публикация вызвала глубокий интерес к количественным закономерностям

наследственности. Цитологи обнаружили материальные структуры, роль и

поведение которых могли быть однозначно связаны с менделевскими

закономерностями. Такую связь усмотрел в 1903 г. В. Сэттон - молодой

сотрудник известного американского цитолога Э. Вильсона. Гипотетические

представления о наследственных факторах, о наличии одинарного набора

факторов в гаметах, и двойного - в зиготах получили обоснование в

исследованиях хромосом. Т. Бовери (1902) представил доказательства в пользу

участия хромосом в процессе наследственной передачи, показав, что

нормальное развитие морского ежа возможно только при наличии всех хромосом.

Установлением того факта, что именно хромосомы несут наследственную

информацию, Сэттом и Бровери положили начало новому направлению генетики -

хромосомной теории наследственности.

24. Закономерности наследственности, установленные Менделем. Моногибридное скрещивание

Основные закономерности наследования признаков, установленные Менделем

1При скрещивании чистосортных растений все гибриды первого поколения единообразны и характеризуются доминантным вариантом признака.

2При скрещивании гибридов первого поколения между собой в их потомстве наблюдается расщепление в соотношении – 3 части растений с доминантным вариантом признака : 1 часть растений с рецессивным вариантом.

3Отдельные признаки наследуются независимо друг от друга.

Современные формулировки законов Менделя

1-йзакон Менделя – закон единообразия гибридов первого поколения.

При скрещивании гомозигот все гибриды первого поколения единообразны по генотипу и фенотипу.

Правило чистоты гамет.

При гаметогенезе у гетерозигот в каждую из гамет с равной вероятностью переходит один из двух аллелей.

2-й закон Менделя – закон расщепления.

При моногибридном скрещивании гетерозигот примерно четвертая часть их потомков обладает рецессивным вариантом признака.

3-йзакон Менделя – закон независимого наследования отдельных признаков.

Отдельные признаки наследуются независимо друг от друга, если гены, отвечающие за развитие этих признаков, не сцеплены между собой.

Моногибридное скрещивание

Моногибридным называется скрещивание, при котором родительские формы отличаются друг от друга по одной паре контрастных, альтернативных признаков.

Признак — любая особенность организма, т. е. любое отдельное его качество или свойство, по которому можно различить две особи. У растений это форма венчика (например, симметричный—асимметричный) или его окраска (пурпурный—белый)

Совокупность всех признаков организма, начиная с внешних и кончая особенностями строения и функционирования клеток, тканей и органов, называется фенотипом. Этот термин может употребляться и по отношению к одному из альтернативных признаков.

Признаки и свойства организма проявляются под контролем наследственных факторов, т. е. генов. Совокупность всех генов организма называют генотипом.

Примерами моногибридного скрещивания, проведенного Г. Менделем, могут служить скрещивания гороха с такими хорошо заметными альтернативными признаками, как пурпурные и белые цветки, желтая и зеленая окраска незрелых плодов (бобов), гладкая и морщинистая поверхность семян, желтая и зеленая их окраска и др.

Единообразие гибридов первого поколения (первый закон Менделя). При скрещивании гороха с пурпурными и белыми цветками Мендель обнаружил, что у всех гибридных растений первого поколения (F1)цветки оказались пурпурными. При этом белая окраска цветка не проявлялась.

Мендель установил также, что все гибриды F1оказались единообразными (однородными) по каждому из семи исследуемых им признаков.

Следовательно, у гибридов первого поколения из пары родительских альтернативных признаков проявляется только один, а признак другого родителя как бы исчезает. Явление преобладания у гибридов F1признаков одного из родителей Мендель назвал доминированием, а соответствующий признак — доминантным. Признаки, не проявляющиеся у гибридов F1 он назвал рецессивными.

Поскольку все гибриды первого поколения единообразны, это явление было названо К. Корренсом первым законаом Менделя, или законом единообразия гибридов первого поколения, а также правилом доминирования.

25. Основные закономерности наследственности, установленные Менделем для ди- и полигибридного скрещивания