Современные формулировки законов Менделя

1-й закон 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-й закон Менделя – закон независимого наследования отдельных признаков.

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

 

Условия выполнения законов Менделя

Законы Г. Менделя являются фундаментальными законами генетики. Однако они (как и любые законы природы) выполняются только при наличии определенных условий:

1 Подразумевается моногенное наследование. Это означает, что за один признак отвечает один ген. Тогда выстраивается логическая цепочка: «один ген – один полипептид; один полипептид – один фермент; один фермент – одна реакция; одна реакция  – один признак».

2 Гены, отвечающие за развитие разных признаков (например, А и В) не влияют друг на друга, не взаимодействуют между собой.

3 Гены, отвечающие за развитие разных признаков (например, А и В), не сцеплены между собой, а сочетания их аллелей образуются случайным образом в равных соотношениях.

4 Выполняется правило чистоты гамет (правило чистоты гамет не является законом).

5 Равновероятность встречи гамет и образования зигот.

6 Жизнеспособность особей не зависит от их генотипа и фенотипа.

7 Законы Менделя носят статистический характер: отклонение от теоретически ожидаемого расщепления тем меньше, чем больше число наблюдений.

8 Каждому генотипу соответствует определенный фенотип (100%-ная пенетрантность признаков).

9 У всех особей с данным генотипом признак выражен в равной степени (100%-ная экспрессивность признаков).

10 Изучаемые признаки не сцеплены с полом.

При несоблюдении перечисленных условий наследование признаков приобретает более сложный характер.

 

Список литературы:

1. Н.Брумберг, В.Попов, «Биология», с. 53

2. Володин Б. Г. «Мендель», с. 256

3. Лекция Prof. Graham Walker, http://www.med-edu.ru/genetic/1214

4.  Гостимский С.А., Хартина Г.А.,  «Демонстрация опытов Грегора Менделя», с. 13

5. Н. П. Дубинин «Общая генетика»

6. Г. Стент «Молекулярная генетика»

7. http://www.bestreferat.ru/referat-5407.html

8. http://afonin-59-bio.narod.ru/2_heredity/2_heredity_self/hs_02_mendel.htm

Г. Мендель известен как натуралист широкого профиля: он увлекался изучением природы в окрестностях г. Брюнне, активно занимался селекцией овощных и декоративных растений.

Г. Мендель изучал наследование признаков у многих растений: фасоли, гвоздики, гравилата, аквилегии и др. В 1856 Мендель начал свои эксперименты по скрещиванию разных сортов гороха, различающихся по единичным, строго определённым признакам (например, по форме и окраске семян).

Закон независимого расщепления признаков, известный теперь как закон Менделя, положил начало новому направлению в биологии – менделизму, ставшему фундаментом генетики.

Г. Мендель выдвинул и экспериментально обосновал гипотезу о наследственной передаче дискретных наследственных факторов.

В его работах, выполнявшихся в период с 1856 по 1863 г., были раскрыты основы законов наследственности.

Мендель следующим образом формулировал задачу своего исследования. «До сих пор,– отмечал он во «Вступительных замечаниях» к своей работе,– не удалось установить всеобщего закона образования и развития гибридов… Окончательное решение этого вопроса может быть достигнуто только тогда, когда будут произведены детальные опыты в различнейших растительных семействах. Кто пересмотрит работы в этой области, тот убедится, что среди многочисленных опытов ни один не был произведен в том объеме и таким образом, чтобы можно было определить число различных форм, в которых появляются потомки гибридов, с до­стоверностью распределить эти формы по отдельным поколениям и установить их взаимные численные отношения».

Опыт 1.

Скрещивание сортов, различающихся по форме горошин.

Первый год. На двух делянках выращивалось два сорта гороха, различающихся по форме горошин: круглосемянный и морщинистосемянный. Мендель произвёл кастрацию части цветков на растениях, выращенных из круглых семян, с последующей изоляцией кастрированных цветков. В фазе цветения Мендель произвел скрещивание: на рыльца пестиков кастрированных цветков он нанес пыльцу с цветков растений, выращенных из морщинистых семян. Искусственно опыленные цветки дали плоды только с круглыми семенами, несмотря на то, что материнские растения были опылены пыльцой с морщинистосемянного сорта. Полученные гибридные семена Мендель также собрал с каждого искусственно опыленного растения в отдельную тару.

Второй год. На следующий год Мендель вырастил из собранных семян гибридные растения – гибридов первого поколения. Он предоставил этим гибридам возможность неконтролируемого опыления (самоопыления). После созревания плодов Мендель обнаружил, что внутри каждого боба встречаются и круглые, и морщинистые горошины. Мендель подсчитал общее количество горошин каждого цвета и обнаружил, что круглых горошин примерно в 3 раза больше, чем морщинистых.

 

Опыт 2. Скрещивание сортов, различающихся по окраске семядолей.

Первый год. На двух делянках выращивалось два сорта гороха, различающихся по окраске семядолей: желтосемянный и зеленосемянный. Мендель произвёл кастрацию части цветков на растениях, выращенных из желтых семян, с последующей изоляцией кастрированных цветков. В фазе цветения Мендель произвел скрещивание: на рыльца пестиков кастрированных цветков он нанес пыльцу с цветков растений, выращенных из зеленых семян. Искусственно опыленные цветки дали плоды только с желтыми семенами, несмотря на то, что материнские растения были опылены пыльцой с зеленосемянного сорта. Полученные гибридные семена Мендель собрал с каждого искусственно опыленного растения в отдельную тару.

Второй год. На следующий год Мендель вырастил из собранных семян гибридные растения – гибридов первого поколения. Как и в предыдущем опыте, он предоставил этим гибридам возможность неконтролируемого опыления (самоопыления). После созревания плодов Мендель обнаружил, что внутри каждого боба встречаются и желтые, и зеленые горошины. Мендель подсчитал общее количество горошин каждого цвета и обнаружил, что желтых горошин примерно в 3 раза больше, чем зеленых.

Скрещивая растения, различающиеся и по другим признакам, Мендель во всех без ис­ключения опытах получил аналогичные результаты: всегда в первом гибридном поколении проявлялся признак только одного из родительских сортов, а во втором поколении наблюдалось расщепление в соотношении 3:1.