Законы Менделя

Применяя гибридологический метод, Мендель обнаружил, что у гибридных растений, полученных от скрещивания «чистых линий», как правило, преобладают признаки одного из родителей. Так, все потомство от скрещивания растений с желтой и зеленой кожурой семян имело желтые семена, а при скрещивании растений с красными и белыми цветками — всегда красную окраску цветков. Данное явление преобладания у гибридов признака одного родителя над признаком другого родителя было названо доминированием, а сами признаки – доминантными (от лат. dominis – господин).

Мендель вывел закон единообразия гибридов первого поколения (первый закон Менделя). Согласно этому закону, при скрещивании организмов, полученных от “чистых” линий с определенным значением альтернативных признаков, в первом поколении у всех особей будет проявляться только одно, доминантное значение признака, тогда как подавляемое, рецессивное его значение в первом поколении не проявляется.

Для описания скрещивания при проведении гибридологического анализа повсеместное употребление находит форма записи, в которой доминантные наследственные задатким обозначаются заглавными, а рецессивные — строчными буквами латинского алфавита (впервые это было предложено еще Менделем). Поколение, к которому относятся родительские формы, принято обозначать буквой Р (от латинского parentis — родители). Женский пол принято обозначать символом ♀ (зеркало Венеры), а мужской — ♂ (щит и копье Марса), гаметы (от гр. gametе, gametes) — буквой G, а буквами F₁, F₂ и т.д.— соответствующие поколения гибридных организмов. Схема скрещивания может выглядеть следующим образом:

P AA x aa

G A a

F₁ Aa

Позднее было доказано, что доминирование может быть неполным, и в этом случае у гибридов первого поколения наблюдается промежуточное проявление исследуемого признака. Например, у земляники при скрещивании растений из “чистых” линий с красными и белыми плодами у всех особей в потомстве образуются розовые плоды. Однако и в этом случае все потомство первого поколения характеризуются одинаковым проявлением исследуемого признака.

При скрещивании гибридных растений первого поколения в потомстве снова появляется некоторое количество особей с рецессивным значением признака. При количественном учете оказывается, что такие особи составляют около четверти от общего числа растений, а три четверти несут доминантный признак. Эта статистическая закономерность расщепления признаков во втором поколении в соотношении 3 доминантных: 1 рецессивный называется законом расщепления, или вторым законом Менделя.

На основании этого закона Мендель сделал три важных вывода:

• наследственные признаки обусловлены наследственными факторами – материальными единицами наследственности;

• наследственные факторы у каждого организма парные, так как один в свое время был получен от матери, а другой — от отца;

• при образовании гамет в каждую из них переходит по одному из каждой пары наследственных факторов.

• при слиянии половых клеток в дочернем организме факторы наследственности снова оказываются парными. В каждой паре присутствует по одному фактору от отцовского и материнского организмов.

Таким образом, при сосуществовании в одной особи наследственных факторов как доминантного, так и рецессивного проявления признака гамета будет содержать только один из них. Данная закономерность называется правилом чистоты гамет.

В опытах Мендель анализировал различные альтернативные признаки, которые наследовались независимо друг от друга. Например, окраска цветков наследовалась независимо от цвета или формы семян. Эта закономерность была названа законом независимого наследования признаков при скрещивании, или третьим законом Менделя. Впоследствии, однако, было установлено, что в его применении имеется целый ряд существенных ограничений. Таким образом, основной заслугой Менделя является открытие трех фундаментальных закономерностей: дискретного (прерывистого) характера наследственности, относительного постоянства наследственной единицы, позднее названной геном, а также его аллельных состояний (доминантность и рецессивность).