Zakoni neovisnog nasljeđivanja znakova. Mendelovi zakoni. genetika

Kao rezultat toga, znanstveni K. Correns, G. de Vries, E. Čermak 1900. godine su „otkrio” zakone genetike, formuliranih u 1865. utemeljitelj znanosti o nasljeđivanju - Gregor Mendel. U svojim eksperimentima naturalist je koristio hibridološku metodu kroz koju su formulirani principi nasljeđivanja osobina i određenih svojstava organizama. U ovom ćemo članku razmotriti glavne obrasce prijenosa nasljednosti, kojeg proučava genetičar.

G. Mendel i njegova istraživanja

Korištenje hibridološke metode omogućilo je znanstveniku da uspostavi niz regularnosti, naknadno nazvan Mendelovim zakonima. Na primjer, on je formulirao pravilo jedinstvenosti hibrida prve generacije (Mendelov prvi zakon). Pokazao je na činjenicu da su hibridi F₁ samo jedna karakteristika koja se kontrolira dominantni gen. Dakle, križanjem biljke sjemena graška sorti koje se razlikuju po boji sjeme (žuta i zelena), svi prvi hibridi generacije su samo žute sjemenke boja. Štoviše, svi ti pojedinci također imaju isti genotip (bili su heterozigoti).

Zakon razdvajanja

Nastavljajući međusobno razmnožavati pojedince od hibrida prve generacije, Mendel je primio u F₂ cijepanje značajki. Drugim riječima, fenotipski su identificirane biljke s recesivnim alelom testnog obilježja (zeleno bojanje sjemena) u količini od jedne trećine svih hibrida. Stoga su uspostavljeni zakoni neovisne baštine obilježja omogućili Mendelu da u nekoliko generacija hibrida pronađe mehanizam prijenosa dominantnih i recesivnih gena.

Di- i polyhybrid interbreeding

U naknadnim eksperimentima, Mendel je komplicirao uvjete za njihovo ponašanje. Sada, za prijelaz, uzete su biljke koje su se razlikovale dvama i više parova alternativnih znakova. Znanstveni principi zatim dominantno nasljeđe i recesivno gena i rezultata cijepanja dobivenih, koja se može predstaviti općom formulom (3: 1)ⁿ, gdje je n broj parova alternativnih karakteristika kojima je roditelj drugačiji. Dakle, za dihybrid cross fenotipska cijepanje u hibridima druge generacije izgledat će kao: (3: 1)²= 9: 6: 1 ili 9: 3: 3: 1. To jest, druga generacija hibrida može se promatrati četiri vrste fenotipova: biljka sa žutim glatka (9/16) istog, sa žutim naborana (3/16), sa zelenim glatka (3/16) i sa zelenim naboranim sjemenkama (dio 1/16 ). Dakle, zakon, bez obzira na nasljedstvo dobio matematički dokaz, a poligibridnoe križanje bio viđen kao nešto monohybrid - „preklapaju” jedni na druge.

Vrste nasljedstva

U genetici postoji nekoliko vrsta prijenosa znakova i svojstava od roditelja do djece. Glavni kriterij ovdje je oblik značajka kontrole obavljaju ili jednog gena - monogenskih nasljedstva, ili više - poligenička baštinu. Ranije smo pogledali zakonom, bez obzira na to nasljeđivanja osobina za mono i dva hibridna parenja, odnosno prvi, drugi i treći Mendelov zakon. Sada ćemo razmotriti takav oblik kao spojene nasljedstva. Njegova teorijska osnova je teorija Thomasa Morgana, nazvana kromosomskom teorijom. Znanstvenici su pokazali da je, zajedno s atributima prenijeti na potomstvo samostalno, postoje vrste nasljeđivanja je autosomno i prianjanje seks vezane.

U tim se slučajevima više znakova u jednoj osobi nasljeđuje zajedno, budući da ih kontroliraju geni lokalizirani na jednom kromosomu i smješteni jedni pored drugih. Oni čine skupine kvačila, čiji je broj jednaka haploidnom skupu kromosoma. Na primjer, osoba ima kariotip od 46 kromosoma, što odgovara 23 skupine kvačila. Utvrđeno je da je manja udaljenost između gena na kromosomu, manje se javlja između procesa crossover, što dovodi do pojave genetskih varijacija.

Kako su geni lokalizirani u X kromosomu naslijeđeni

Nastavljamo proučavati zakone nasljeđivanja, poštujući ih kromosomske teorije Morgana. Genetska istraživanja su pokazala da i ljudi i životinje (riba, ptica, sisavaca) postoji skupina znakova na mehanizam nasljeđivanja koji utječe na pojedinca kat. Na primjer, boja kose u mačaka, boja i koagulacija krvi kod ljudi kontroliraju se geni koji se nalaze u kromosomu X seksa. Tako se defekti odgovarajućih gena kod ljudi fenotipski manifestiraju u obliku nasljednih bolesti, nazvanih gena. To uključuje hemofiliju i sljepoću boje. Otvaranje Mendela i T. Morgan smije primjenjivati ​​zakone genetike u kritičnim područjima ljudskog društva u medicini, poljoprivredi, uzgoju životinja, biljaka i mikroorganizama.

Odnos između gena i njihovih svojstava

S modernim genetskim istraživanjima, utvrđeno je da nezavisni zakoni nasljeđivanja su za daljnje širenje, jer je omjer „1 gena - 1 znak”, na kojima se temelji, nije univerzalno. U znanosti su postali poznati slučajevi višestrukog djelovanja gena, kao i interakcije nealelnih oblika. Takve vrste uključuju epistasis, komplementarnost i polimorfizam. Tako je utvrđeno da je količina melatonina pigmenta kože odgovorna za njezinu boju kontrolirana cijelom skupinom nasljednih naslaga. Što je više u ljudskom genotipu dominantnih gena odgovornih za sintezu pigmenta, to je tamnija koža. Ovaj primjer ilustrira interakciju kao što je polimer. U biljkama ovaj oblik nasljeđivanja je inherentan vrstama žitarice, u kojoj se boju žitarica kontrolira grupa polimernih gena.

Dakle, u svakom organizmu genotip je predstavljen integralnim sustavom. Stvorena je kao rezultat povijesnog razvoja biološke vrste - filogeneze. Rezultat je stanje većine karakteristika i svojstava pojedinca interakcija gena, alelni i nealelički, a sami mogu utjecati na razvoj nekoliko značajki tijela.