1. Законы Менделя

Исходные законы наследственности были открыты в 1865 г. чешским естествоиспытателем Г. Менделем и известны как закон единообразия первого поколения гибридов, закон расщепления и закон независимого комбинирования признаков. Эти законы были установлены Менделем в результате его опытов по скрещиванию гороха, при котором родительские формы анализировались по одной паре альтернативных признаков (например, желтая и зеленая окраска семян у двух скрещиваемых сортов гороха) либо по двум парам признаков (например, желтые гладкие семена и зеленые морщинистые). Такое скрещивание называется соответственно моногибридным или дигибридным. Опыты Менделя – образец спланированного эксперимента с тщательной обработкой данных. Однако результаты опытов Менделя, опубликованные в малоизвестном австрийском журнале, не вызвали интереса у современников и игнорировались в течение более, чем 30 лет. В 1900 г. эти законы были повторно открыты независимо друг от друга голландским ботаником и генетиком. Де Фризом (1848–1935), австрийским генетиком Э. Чермаком (1871–1962) и немецким ботаником К. Корренсом (1864–1933). Надо отдать должное этим ученым, когда работа Менделя были найдена, его приоритет был восстановлен, и основные законы наследственности стали называться его именем.

Закон единообразия первого поколения гибридов – первый закон Менделя – устанавливает, что при скрещивании двух чистых особей, различающихся по одной паре признаков, гибриды первого поколения проявляют лишь один признак, например, при скрещивании двух сортов гороха с желтыми и зелеными семенами в первом поколении гибридов все семена имеют желтую окраску. Этот признак, проявляющийся в первом поколении гибридов, называется доминантным. Второй признак (зеленая окраска семян гороха), названный рецессивным признаком, в первом поколении гибридов подавляется.

Закон расщепления – второй закон Менделя – устанавливает, что при моногибридном скрещивании гибридов первого поколения их потомство (второе поколение гибридов)дает расщепление по анализируемому признаку в отношении 3:1. В примере со скрещиванием двух сортов гороха с желтыми и зелеными семенами во втором поколении гибридов произойдет расщепление: появятся растения с зелеными семенами (рецессивный признак), однако количество зеленых семян будет в три раза меньше количества желтых семян (доминантный признак).

Закон независимого комбинирования признако,в – третий закон Менделя, – утверждает, что каждая пара альтернативных признаков ведет себя в ряду поколений независимо друг от друга, в результате чего среди потомков второго поколения в определенном соотношении появляются особи с новыми (по отношению к родительским) комбинациям признаков. Так, при дигибридном скрещивании двух сортов гороха с желтыми гладкими семенами и зелеными морщинистыми во втором поколении гибридов по внешним признакам (т.е. по фенотипу) выявляются четыре группы особей (желтые гладкие семена, желтые морщинистые, зеленые гладкие, зеленые морщинистые) в количественном соотношении: 9:3:3:1.

Открытие законов Менделя ознаменовало первый этап развития генетики.

Вторым крупнейшим этапом в истории генетики явилось обоснование в начале 20-х годов XX в американским ученым Т.Г. Морганом хромосомной теории наследственности, представляющей собой учение о локализации наследственных факторов (генов) в хромосомах клеток.