Закон расщепления

Если потомков первого поколения, одинаковых по изучаемому призна­ку, скрестить между собой, то во втором поколении признаки обоих родителей появляются в определенном числовом соотношении: 3/4 особей будут иметь доминантный признак, 1/4 – рецессивный. По генотипу в F₂ окажется 25% особей, гомозиготных по доминантным аллелям, 50% организмов будут гетерозиготны и 25% потомства составят гомозиготные по рецессивным аллелям организмы (рис. 16).

Рис. 16. Распределение доминантных и рецессивных признаков среди потомства.

Явление, при котором скрещивание гетерозиготных особей приводит к образованию потомства, часть которого несет доминантный признак, а часть – рецессивный, называется расщеплением. Следовательно, расщепление – это распределение доминантных и рецессивных признаков среди потомства в определенном числовом соотношении. Рецессивный признак y гибридов первого поколения не исчезает, а только подавляется и проявляется во втором гибридном поколении.

Таким образом, второй закон Менделя можно сформулировать следующим образом: при скрещивании двух потомков первого поколения между собой (двух гетерозиготных особей) во втором поколении наблюдается расщепление в определенном числовом соотношении: по фенотипу – 3:1, по генотипу 1:2:1.

При неполном доминировании в потомстве гибридов (F₂) расщепление по генотипу и фенотипу совпадает (1:2:1).

Закон чистоты гамет

Г. Мендель предположил, что наследственные факторы (гены) при образовании гибридов не смешиваются, а сохраняются в неизменном виде. В теле гибрида F₁ от скрещивания родителей, различающихся по альтернативным признакам, присутствуют оба фактора – доминантный и рецессивный. В виде признака проявляется доминантный наследственный фактор, рецессивный же подавляется. Связь между поколениями при половом размножении осуществляется через половые клетки – гаметы. Следовательно, необходимо допустить, что каждая гамета несет только один фактор из пары. Тогда при оплодотворении слияние двух гамет, каждая из которых несет рецессивный наследственный фактор, будет приводить к образованию организма с рецессивным признаком, проявляющимся фенотипически. Слияние же гамет, несущих по доминантному фактору, или же двух гамет, одна из которых содержит доминантный, а другая рецессивный фактор, будет приводить к развитию организма с доминантным признаком. Таким образом, появление во втором поколении (F₂) рецессивного признака одного из родителей (Р) может иметь место только при соблюдении двух условий: 1) если у гибридов наследственные факторы сохраняются в неизменном виде, 2) если половые клетки содержат только один наследственный фактор из аллельной пары.

Расщепление признаков в потомстве при скрещивании гетерозиготных особей Г. Мендель объяснил тем, что гаметы генетически чисты, т. е. несут только один ген из аллельной пары.

Закон чистоты гамет можно сформулировать следующим образом: при образовании половых клеток в каждую гамету попадает только один ген из аллельной пары (из каждой аллельной пары).

Цитологическим доказательством закона чистоты гамет является поведение хромосом в мейозе: в первом мейотическом делении в разные клетки попадают гомологичные хромосомы, а в анафазе второго-дочерние хромосомы (сестринские хроматиды), которые вследствие кроссинговера могут содержать разные аллели одного и того же гена.

Известно, что в каждой клетке организма имеется совершенно одинаковый диплоидный набор хромосом. Две гомологичные хромосомы содержат два одинаковых аллельных гена. Образование генетически «чистых» гамет показано на схеме:

При слиянии мужских и женских гамет образуется гибрид, имеющий диплоидный набор хромосом:

Как видно из схемы, половину хромосом зигота получает от отцовского организма, половину – от материнского.

В процессе образования гамет у гибрида гомологичные хромосомы во время первого мейотического деления также попадают в разные клетки:

Образуются два сорта гамет по данной аллельной паре.

Таким образом, цитологической основой закона чистоты гамет, а также расщепления признаков у потомства при моногибридном скрещи­вании является расхождение гомологичных хромосом и образование гаплоидных клеток в мейозе.