Правила наследования менделя 2020 год

Содержание

13.1. Законы наследования Г. Менделя
Правила наследования менделя
Библиотека
Законы Менделя о наследовании признаков

13.1. Законы наследования Г. Менделя

Наследование – это процесс передачи генетической информации в ряду поколений.

Наследуемые признаки могут быть качественными (моногенными) и количественными (полигенными). Качественные признаки представлены в популяции, как правило, небольшим числом взаимоисключающих вариантов. Например, желтый или зеленый цвет семян гороха, серый или черный цвет тела у мух дрозофил, светлый или темный цвет глаз у человека, нормальная свертываемость крови или гемофилия. Качественные признаки наследуются по законам Менделя (менделирующие признаки).

Количественные признаки представлены в популяции множеством альтернативных вариантов. К количественным относятся такие признаки, как рост, пигментация кожи, умственные способности у человека, яйценоскость у кур, содержание сахара в корнеплодах сахарной свеклы и т. д. Наследование полигенных признаков в целом не подчиняется законам Менделя.

В зависимости от локализации гена в хромосоме и взаимодействия аллельных генов различают несколько вариантов моногенного наследования признаков.

1. Аутосомный тип наследования. Различают доминантный, рецессивный и кодоминантный аутосомный тип наследования.

2. Сцепленный с половыми хромосомами (с полом) тип наследования. Различают Х-сцепленное (доминантное либо рецессивное) наследование и Y-сцепленное наследование.

Мендель изучал наследование цвета семян гороха, скрещивая растения с желтыми и зелеными семенами, и сформулировал на основе своих наблюдений закономерности, названные впоследствии в его честь.

Первый закон Менделя

Закон единообразия гибридов первого поколения, или закон доминирования. Согласно этому закону, при моногибридном скрещивании гомозиготных по альтернативным признакам особей потомство первого гибридного поколения единообразно по генотипу и фенотипу.

Второй закон Менделя

Закон расщепления. Он гласит: после скрещивания потомков F1 двух гомозиготных родителей в поколении F2 наблюдалось расщепление потомства по фенотипу в отношении 3: 1 в случае полного доминирования и 1: 2: 1 при неполном доминировании.

Применяемые Менделем приемы легли в основу нового метода изучения наследования – гибридологического.

Гибридологический анализ – это постановка системы скрещиваний, позволяющих выявить закономерности наследования признаков.

Условия проведения гибридологического анализа:

1) родительские особи должны быть одного вида и размножаться половым способом (иначе скрещивание просто невозможно);

2) родительские особи должны быть гомозиготными по изучаемым признакам;

3) родительские особи должны различаться по изучаемым признакам;

4) родительские особи скрещивают между собой один раз для получения гибридов первого поколения F1, которые затем скрещивают между собой для получения гибридов второго поколения F2;

5) необходимо проведение строгого учета числа особей первого и второго поколения, имеющих изучаемый признак.

Правила наследования менделя

Моногенные наследственные болезни еще называют менделирующими, потому что они наследуются согласно правилам, которые, как считается, установил Грегор Мендель еще в 1865 г.

В главе, посвященной истории медицинской генетики, мы указывали, что основная заслуга Менделя заключается в том, что он на основе количественной оценки результатов расщепления у потомства гибридов гороха по разным качественным признакам предположил наличие элементарных единиц наследственности, названных генами.

Тем не менее в научной литературе к заслугам Г.Менделя относят также установление ряда правил наследования признаков, часть из которых на самом деле была обнаружена предшественниками Г.Менделя. Мы не будем излагать опыты Г.Менделя, которые привели к выводу правил наследования, но кратко напомним суть этих правил, так как к ним нам придется неоднократно возвращаться в тексте книги.

Это интересно: Наследование признаков ограниченных полом 2020 год

Правило доминирования. Гомозиготы. Гетерозиготы.

Первое правило — правило доминирования. Его суть сводится к тому, что из двух копий каждого гена, которые называют аллелями и содержатся в каждой клетке, одна может подавлять или, правильнее, маскировать проявление второй копии (аллеля). В тех случаях, когда аллели гена одинаковы, особь с таким генотипом называют гомозиготной, а когда они разные — гетерозиготной. Следовательно, доминантный аллель определяет характер признака, даже находясь в гетерозиготном состоянии, а рецессивный аллель определяет характер признака только тогда, когда он находится в гомозиготном состоянии.

Соответственно все менделирующие наследственные болезни делятся на доминантные и рецессивные. Если у гетерозиготной особи проявляются оба аллеля, т.е. нет доминирования одного аллеля над другим, то такие аллели называют кодо-минантными. Хорошо известным примером кодиминирования являются аллели А и В группы крови АВО. У лиц с IV группой крови проявляются антигены как А, так и В.

Библиотека

Наука и технологии

Наш сайт доступен на 52 языках

Ген, мутация и эволюция человека

Айзек Азимов, Уильям Бойд

Глава 6. Законы наследования

Мендель и его горох

К сожалению, наследование цвета глаз в действительности не столь уж элементарно, как это было описано в предыдущей главе. Если бы оно было таким простым, люди, возможно, заметили бы способ, с помощью которого цвет глаз наследуется, намного раньше, чем они сделали это в реальной жизни. Вероятно, имеются гены, помимо генов голубых глаз и карих глаз. Возможно, другие гены в других местах и на других хромосомах также вовлечены в этот процесс. Все мы знаем, например, что есть глаза промежуточного цвета. Есть светло-карие глаза, голубые глаза с карими крапинками, зеленовато-голубые глаза и серо-голубые глаза.

Все это усложняет изучение наследования цвета глаз.

Другие физические характеристики, о которых мы упоминали в главе 3, имеют еще более сложные отношения к генам. Рост человека, форма его черепа, цвет его кожи — все физические характеристики, которые наиболее часто использовались в определении расы, вовлекают, по всей вероятности, больше чем один ген.

Ученые не обнаруживали правила наследования, наблюдая за людьми. Это было бы слишком сложно. Вместо этого родилась наука генетика вместе с работами австрийского монаха по имени Грегор Мендель.

Грегор Мендель любил выращивать растения в монастырском саду. В частности, он производил эксперименты с различными сортами гороха.

Есть несколько преимуществ работы с растениями вообще и с горохом в частности. Растения не бегают взад и вперед и не борются друг с другом, их кормление не составляет особых проблем. Кроме того, они могут быть скрещены любым способом, каким только пожелает экспериментатор. То есть он может взять пыльцу от цветка одного растения и поместить ее на пестик другого растения. Пыльца содержит клетки, подобные клеткам спермы у животных; пестик содержит клетки, подобные яйцеклеткам животных. Скрещивая растения, экспериментатор получает оплодотворенную яйцеклетку, которая развивается сначала в семя (которое является горошиной в случае гороха), а затем, когда семя высажено, в новое растение.

Особенное преимущество гороха состоит также в том, что он обладает несколькими заметными характеристиками, каждая из которых контролируется двумя аллелями единственного гена. (Мендель этого, конечно, не знал. Это был просто его счастливый случай.)

Горох, например, обладает геном, который мы могли бы назвать геном формы семени. Если растение обладает одним аллелем такого гена, горошина, произведенная растением, будет гладкой. Назовем этот аллель геном гладкой горошины. Если растение обладает вторым аллелем этого гена вместо первого, горошина будет морщинистой. Назовем его геном морщинистой горошины.

Мендель обнаружил, что если он скрестит растение гладкого типа с другим таким же растением, то весь полученный в результате горох будет гладким. Если он скрещивал два растения морщинистого типа, то весь полученный горох оказывался морщинистым. Это, конечно, никого бы не удивило.

Однако когда он скрестил растение гладкого типа с растением морщинистого тина, все ; получившиеся горошины оказались гладкими. Никаких морщинистых горошин не было вообще. (Таким образом он обнаружил, что ген гладкой горошины был доминантным но отношению к гену морщинистой горошины.)

Более того, когда Мендель скрестил этот полученный им смешанный тип с таким же типом, он нашел, что произведенный горох оказался преимущественно гладким. Некоторая часть горошин, однако, была морщинистой. (Он обнаружил, что рецессивный ген ; мог оказаться полностью не проявляющимся к одном поколении, но при этом он может проявить себя в последующем поколении.)

Мендель записал все эти факты и еще многие другие. Он изложил описание своих экспериментов и напечатал все это в научном журнале. Это было в 1866 г. К сожалению, и то время никто не обратил особого внимания на эти исследования. Научный журнал был незначительный, и эксперименты с горохом, видимо, не были особенно захватывающими.

Однако более чем через тридцать лет после смерти Менделя другие ученые, которые интересовались механикой наследования, обнаружили его труды. Они сразу поняли, что этот никому не известный человек уже проделал всю фундаментальную работу.

Приятно отметить, что уже давно умершему австрийскому монаху все же воздали должное. И сегодня правила, которые управляют наследованием физических характеристик, называются законами Менделя.

Законы Менделя о наследовании признаков

Генетика – наука о наследственности и изменчивости.

Наследственность – это свойство живых организмов хранить и передавать наследственную информацию из поколения в поколение.

Изменчивость – это свойство живых организмов изменять наследственные признаки при взаимодействии организма с факторами окружающей среды.

Ген – это структурно-функциональная единица наследственности.

Ген – это участок молекулы ДНК, несущий информацию о полипептидной цепи белка.

Дискретность – разные гены отвечают за разные признаки и находятся в разных участках хромосом.
Специфичность – определенные гены отвечают за определенные признаки.
Стабильность – гены не изменяются в ряду поколений.
Аллельное состояние – аллельные гены находятся в одинаковых участках хромосом, называемых локусы, отвечают за развитие одного признака, но разное его проявление.

Закономерности наследования признаков были открыты Г.Менделем, который использовал гибридологический метод.Сущность этого метода:

1. Скрещиваются организмы, отличающиеся по одной или нескольким парам признаков.

2. Проводится точный количественный учёт организмов по каждому признаку.

3. Проводится индивидуальный анализ потомков от каждого скрещивания.

I закон Менделя:

Мендель изучал растения гороха и проводил моногибридное скрещивание, т.е.скрещивал горох, отличающийся по 1 признаку — цвету. Он скрестил горох с жёлтыми семенами и горох зелеными семенами.

Р АА х аа

Все потомки оказались одинаковы по фенотипу (жёлтым семенами) и генотипу Аа.

Это закон единообразия гибридов первого поколения.

2 закон Менделя — закон расщепления:

Мендель скрестил гибриды из F1 между собой

Р Аа х Аа

В F₂ появились растения как с желтыми семенами, так и с зелеными. 3 части растений имели желтые семена и 1 часть с зелеными семенами. Чтобы доказать расщепление по генотипу Мендель проводит самоопыление гибридов II поколения. При самоопылении растений с зелеными семенами получились только зеленые, значит их генотип – рецессивные гомозиготы. При самоопылении растений с желтыми семенами получилось: 1 часть не дала расщепления, значит это доминантные гомозиготы, а 2 части дали расщепление 3:1, значит это гетерозиготы. Таким образом расщепление по генотипу в F₂ составило 1:2:1.

Закон расщепления:при скрещивании гибридов из F₁, в F₂ происходит расщепление по фенотипу 3:1, а по генотипу 1:2:1.

Признак, который преобладает и проявляется у гибридов из F₁, называется доминантный. Он обозначается заглавной буквой (А). Признак, который не проявляет себя в присутствии доминантного, называется рецессивный. Он обозначается (а).

Гипотеза чистоты гамет.

Её предложил Мендель для объяснения закона расщепления.

Суть гипотезы: при созревании половых клеток в гетерозиготном организме, аллели расходятся в разные гаметы. Одна гамета чиста от доминантного аллеля, а другая чиста от рецессивного.

Это скрещивание организма с неизвестным генотипом с рецессивной гомозиготой. При этом по фенотипу потомков можно определить генотип неизвестного организма: если все потомки одинаковы по этому признаку, значит неизвестный организм был гомозиготен (АА). Если в потомстве расщепление по фенотипу, то неизвестный организм гетерозиготен.

Р Аа х аа

Статья написана по материалам сайтов: dommedika.com, ligis.ru, studopedia.info.