Mendels 3:e lag anges kortfattat. Mendels andra lag. Vilka typer av korsningar studerade G. Mendel?

Mendels lagar

Diagram över Mendels första och andra lag. 1) En växt med vita blommor (två kopior av den recessiva allelen w) korsas med en växt med röda blommor (två kopior av den dominanta allelen R). 2) Alla efterkommande växter har röda blommor och samma genotyp Rw. 3) När självbefruktning sker har 3/4 av växterna i andra generationen röda blommor (genotyperna RR + 2Rw) och 1/4 har vita blommor (ww).

Mendels lagar- det här är principerna för överföring av ärftliga egenskaper från föräldraorganismer till deras ättlingar, som är resultatet av Gregor Mendels experiment. Dessa principer låg till grund för klassisk genetik och förklarades därefter som en konsekvens av ärftlighetens molekylära mekanismer. Även om tre lagar vanligtvis beskrivs i ryskspråkiga läroböcker, upptäcktes inte den "första lagen" av Mendel. Av särskild betydelse bland mönstren som upptäckts av Mendel är "hypotesen om könscellers renhet."

Berättelse

I början av 1800-talet visade J. Goss, som experimenterade med ärter, att man vid korsning av växter med grönblå ärtor och gulvita ärtor i första generationen fick gulvita. Men under den andra generationen dök de egenskaper som inte förekom i den första generationens hybrider och senare kallade recessiva av Mendel upp igen, och växter med dem splittrades inte under självpollinering.

O. Sarge, som utförde experiment på meloner, jämförde dem enligt individuella egenskaper (massa, skal, etc.) och fastställde också frånvaron av förvirring av egenskaper som inte försvann i ättlingarna, utan bara omfördelades bland dem. C. Nodin, som korsade olika typer av datura, upptäckte dominansen av egenskaperna hos datura Datula tatula ovan Datura stramonium, och detta berodde inte på vilken växt som var modern och vilken som var fadern.

I mitten av 1800-talet upptäcktes således fenomenet dominans, enhetligheten hos hybrider i den första generationen (alla hybrider av den första generationen liknar varandra), splittring och kombinatorik av karaktärer i andra generationen. Men Mendel, som uppskattade sina föregångares arbete mycket, påpekade att de inte hade hittat en universell lag för bildandet och utvecklingen av hybrider, och deras experiment hade inte tillräcklig tillförlitlighet för att bestämma numeriska förhållanden. Upptäckten av en sådan tillförlitlig metod och matematisk analys av resultaten, som hjälpte till att skapa teorin om ärftlighet, är Mendels främsta förtjänst.

Mendels metoder och framsteg i arbetet

• Mendel studerade hur individuella egenskaper ärvs.
• Mendel valde av alla egenskaper endast alternativa - de som hade två klart olika alternativ i sina sorter (fröna är antingen släta eller skrynkliga; det finns inga mellanliggande alternativ). En sådan medveten inskränkning av forskningsproblematiken gjorde det möjligt att tydligt fastställa de allmänna arvsmönstren.
• Mendel planerade och genomförde ett storskaligt experiment. Han fick 34 sorter av ärter från fröodlande företag, från vilka han valde 22 "rena" sorter (som inte producerar segregation enligt de studerade egenskaperna under självpollinering) sorter. Sedan utförde han artificiell hybridisering av sorter och korsade de resulterande hybriderna med varandra. Han studerade arvet av sju egenskaper och studerade totalt cirka 20 000 andra generationens hybrider. Experimentet underlättades av ett framgångsrikt val av objekt: ärter är normalt självpollinerande, men artificiell hybridisering är lätt att genomföra.
• Mendel var en av de första inom biologin att använda exakta kvantitativa metoder för att analysera data. Baserat på sin kunskap om sannolikhetsteori insåg han behovet av att analysera ett stort antal korsningar för att eliminera rollen av slumpmässiga avvikelser.

Mendel kallade manifestationen av egenskapen hos endast en av föräldrarna i hybrider som dominans.

Lagen om enhetlighet för första generationens hybrider(Mendels första lag) - när man korsar två homozygota organismer som tillhör olika rena linjer och som skiljer sig från varandra i ett par alternativa manifestationer av egenskapen, kommer hela den första generationen av hybrider (F1) att vara enhetlig och bära manifestationen av egenskap hos en av föräldrarna.

Denna lag är också känd som "lagen om egenskapsdominans". Dess formulering är baserad på konceptet ren linje angående egenskapen som studeras - i modernt språk betyder detta homozygositet hos individer för denna egenskap. Mendel formulerade en karaktärs renhet som frånvaron av manifestationer av motsatta karaktärer hos alla ättlingar i flera generationer av en given individ under självpollinering.

När han korsade rena linjer av lilablommiga ärtor och vitblommiga ärtor, märkte Mendel att ättlingarna till de växter som dök upp alla var lilablommiga, med inte en enda vit bland dem. Mendel upprepade experimentet mer än en gång och använde andra tecken. Om han korsade ärter med gula och gröna frön skulle alla avkommor ha gula frön. Om han korsade ärter med släta och skrynkliga frön, skulle avkomman ha släta frön. Avkomman från höga och korta växter var långa. Så, första generationens hybrider är alltid enhetliga i denna egenskap och förvärvar egenskapen hos en av föräldrarna. Detta tecken (starkare, dominerande), alltid undertryckt den andre ( recessiv).

Samdominans och ofullständig dominans

Vissa motsatta karaktärer är inte i relationen fullständig dominans (när den ena alltid undertrycker den andra hos heterozygota individer), utan i relationen ofullständig dominans. Till exempel, när rena snapdragon-linjer med lila och vita blommor korsas, har första generationens individer rosa blommor. När rena linjer av svarta och vita andalusiska kycklingar korsas, föds grå kycklingar i den första generationen. Med ofullständig dominans har heterozygoter egenskaper som ligger mellan de hos recessiva och dominanta homozygoter.

Fenomenet där korsningen av heterozygota individer leder till bildandet av avkommor, av vilka några har en dominerande egenskap, och några - en recessiv, kallas segregation. Följaktligen är segregation fördelningen av dominanta och recessiva egenskaper bland avkomman i ett visst numeriskt förhållande. Den recessiva egenskapen försvinner inte i den första generationens hybrider, utan dämpas bara och uppträder i den andra hybridgenerationen.

Förklaring

Lagen om könscellers renhet: varje könscell innehåller endast en allel från ett par alleler av en given gen hos moderindividen.

Normalt är gameten alltid ren från den andra genen i det alleliska paret. Detta faktum, som inte kunde slås fast på Mendels tid, kallas också för könsrenhetshypotesen. Denna hypotes bekräftades senare av cytologiska observationer. Av alla arvslagar som fastställts av Mendel är denna "lag" den mest allmänna till sin natur (den är uppfylld under det bredaste utbudet av villkor).

Lagen om oberoende arv av egenskaper

Illustration av oberoende arv av egenskaper

Definition

Lagen om självständigt arv(Mendels tredje lag) - vid korsning av två homozygota individer som skiljer sig från varandra i två (eller flera) par av alternativa egenskaper, ärvs gener och deras motsvarande egenskaper oberoende av varandra och kombineras i alla möjliga kombinationer (som vid monohybrid korsning ). När växter som skilde sig i flera karaktärer, såsom vita och lila blommor och gula eller gröna ärtor, korsades, följde arvet av varje karaktär de två första lagarna och hos avkomman kombinerades de på ett sådant sätt som om deras nedärvning skedde oberoende av varandra. Den första generationen efter korsningen hade en dominerande fenotyp för alla egenskaper. I den andra generationen observerades en splittring av fenotyper enligt formeln 9:3:3:1, det vill säga 9:16 hade lila blommor och gula ärtor, 3:16 hade vita blommor och gula ärtor, 3:16 hade lila blommor och gröna ärtor, 1 :16 med vita blommor och gröna ärtor.

Förklaring

Mendel stötte på egenskaper vars gener var lokaliserade i olika par av homologa ärtkromosomer. Under meios kombineras homologa kromosomer av olika par slumpmässigt i gameter. Om den paternala kromosomen i det första paret kommer in i gameten, kan med lika stor sannolikhet både faderns och moderns kromosomerna i det andra paret komma in i denna gameten. Därför kombineras egenskaper vars gener finns i olika par av homologa kromosomer oberoende av varandra. (Det visade sig senare att av de sju karaktärspar som studerats av Mendel i ärten, som har ett diploid antal kromosomer 2n=14, var generna som ansvarar för ett av karaktärsparen lokaliserade på samma kromosom. Men Mendel upptäckte inte ett brott mot lagen om oberoende arv, eftersom kopplingen mellan dessa gener inte observerades på grund av det stora avståndet mellan dem).

Grundläggande bestämmelser i Mendels teori om ärftlighet

I modern tolkning är dessa bestämmelser följande:

• Diskreta (separata, icke-blandbara) ärftliga faktorer - gener är ansvariga för ärftliga egenskaper (termen "gen" föreslogs 1909 av V. Johannsen)
• Varje diploid organism innehåller ett par alleler av en given gen som ansvarar för en given egenskap; en av dem tas emot från fadern, den andra från modern.
• Ärftliga faktorer överförs till ättlingar genom könsceller. När könsceller bildas innehåller var och en av dem bara en allel från varje par (könscellerna är "rena" i den meningen att de inte innehåller den andra allelen).

Villkor för uppfyllandet av Mendels lagar

Enligt Mendels lagar ärvs endast monogena egenskaper. Om mer än en gen är ansvarig för en fenotypisk egenskap (och den absoluta majoriteten av sådana egenskaper), har den ett mer komplext arvsmönster.

Villkor för att uppfylla segregationslagen vid monohybrid korsning

Uppdelning 3:1 efter fenotyp och 1:2:1 efter genotyp utförs ungefär och endast under följande förhållanden.

Gregor Mendel är grundaren av genetik! Kort livshistoria.

22 juli 1822 – i en liten by på den moderna Tjeckiens territorium föddes vetenskapsmannen G. Mendel, som fick namnet Johann vid dopet.

År 1843 Mendel antogs i Augustinerklostret St Thomas och valde ordensnamnet Gregorius.

År 1854 Mendel fick en tomt (35x7 m), på vilken han sådde ärtor för första gången på våren.

År 1865 Mendel beskrev resultaten av sina experiment i sitt arbete "Experiment on Plant Hybrids" och rapporterade om det vid ett möte med Brunn Society for Natural Sciences.

Våren 1868 åretsMendel valdes till ny abbot i Augustinerklostret St Thomas.

I januari 1884 åretsPå grund av svår hjärt- och njursjukdom dog genetikens grundare, Johann Gregor Mendel.

Ärter - som ett föremål för genetik.

Mendel genomförde sina första experiment på en växt som ärtan. Varför valde han just detta objekt? Nedan finns tecken som gör att vi kan anta att det valda objektet lyckades:

- Bekvämlighet vid odling av ärter;

- Självpollinering;

- Tydligt uttryckta tecken;

- Stora blommor som tål eld bra och skyddas från främmande pollen;

- Fertila hybrider.

Mendel identifierade 7 par alternativa karaktärer:

• Fröform,

Fröets hudfärg

bönform,

• Färgning av en omogen böna,

• Blomsterplats,

• Stamlängd.

Mendels hybridologiska metod. Mendels lagar för monohybrid korsning.

Hybridologisk metod är ett system av korsningar som gör att man kan spåra mönster av arv och förändringar i egenskaper under ett antal generationer.

Förutsättningar för att skapa metoden.

Monohybrid korsning – Det här är korsningen av individer som skiljer sig åt i ett par kontrasterande alternativa karaktärer.

jagMendels lag (lag om enhetlighet för första generationens hybrider, lag om dominans):

Vid korsning av två föräldraindivider som tillhör olika rena linjer (HML) och som skiljer sig i ett par av kontrasterande alternativa egenskaper, kommer alla första generationens hybrider att vara enhetliga i både genotyp och fenotyp.

Konsekvenser:

1. Herravälde- detta är fenomenet med dominans av egenskaperna hos en av föräldrarna i första generationens hybrider. Den egenskap som förekommer i den första generationens hybrider kallas dominant, och den undertryckta egenskapen kallas recessiv.

2. Om, vid korsning av två föräldraindivider med motsatta egenskaper i fenotypen, alla hybrider i deras avkomma är identiska eller enhetliga, då var de ursprungliga föräldraindividerna GMZ.

3. Gametens renhetshypotes:

Gameter är rena eftersom de bara bär en gen (ärftlig faktor) från paret. Hybrider får båda ärftliga faktorer - en från mamman, den andra från pappan.

IIMendels lag (lag om karaktärsdelning):

Den recessiva egenskapen försvinner inte spårlöst, utan dämpas i första generationens hybrider och uppträder i andra generationens hybrider i förhållandet 3:1.

Konsekvenser:

1. Funktionsdelningär fenomenet med uppkomsten av olika feno- och genotypklasser hos avkomman.

2. Om, vid korsning av två föräldraindivider med samma egenskaper i fenotypen, en splittring av avkomman inträffade i förhållandet 3:1, då var de ursprungliga individerna GTZ.

Cytologisk mekanism:

1. Somatiska celler är diploida och innehåller parade allelgener som är ansvariga för utvecklingen av varje par av kontrasterande karaktärer.

2. som ett resultat av meios kommer 1 gen från varje par in i könscellerna, eftersom könsceller är haploida.

3. Under befruktning smälter könsceller samman och den diploida uppsättningen kromosomer återställs (genparning återställs)

Analyserar korsning.

Detta är en korsning som genomförs i syfte att fastställa genotypen för den individ som studeras med dominerande drag i fenotypen.

För att göra detta korsas den studerade individen med en recessiv GMZ och genotypen av den studerade individen bedöms utifrån avkomman:

INTERAKTION AV ALLELISKA GENER:

Fullständig dominans

Ofullständig dominans

Överdominans

Meddominans,

Multipel allelism.

Geninteraktion– ett fenomen när flera gener (alleler) är ansvariga för utvecklingen av en egenskap.

• Om generna i ett allelpar interagerar kallas en sådan interaktion allelisk, och om generna från olika allelpar interagerar kallas den icke-allelisk.

• FULLSTÄNDIG DOMINANS – en interaktion där en gen helt undertrycker (utesluter) effekten av en annan egenskap.

Mekanism:

1. Den dominanta allelen i GTZ-tillståndet säkerställer syntesen av produkter som är tillräckliga för manifestationen av en egenskap av samma kvalitet och intensitet som i det dominanta GMZ-tillståndet i moderformen.

2. Den recessiva allelen är antingen helt inaktiv eller så interagerar inte produkterna av dess aktivitet med produkterna av aktiviteten hos den dominanta allelen.

• OFULLSTÄNDIG DOMINANS - mellanliggande karaktär av arv. Detta är en typ av interaktion av alleliska gener där den dominanta genen inte helt undertrycker verkan av den recessiva genen, vilket resulterar i att första generationens hybrider (GTH) har en fenotypisk variant mellan föräldraformerna.

Dessutom, i den andra generationen, sammanfaller uppdelningen efter genotyp och fenotyp och är lika med 1:2:1.

Mekanism:

1. Den recessiva allelen är inte aktiv.

2. Aktivitetsgraden för den dominanta allelen är tillräcklig för att säkerställa graden av manifestation av egenskapen, som i den dominanta GMZ.

• CODOMINATION - detta är ett fenomen där båda generna kommer till uttryck i avkommans fenotyp, medan ingen av dem undertrycker den andra genens verkan. Kodominanta gener är likvärdiga. (Till exempel bildas roanfärgningen hos nötkreatur med samtidig närvaro av röda och vita gener i genotypen; blodgrupp hos människor). När samdominansen är 1:2:1.

• ÖVERDOMINANS – detta är en typ av interaktion av alleliska gener när den dominerande genen i HTG-tillståndet visar en mer uttalad manifestation av egenskapen än samma gen i GMZ-tillståndet.

• MULTIPEL ALLELISM - detta är en intra-allel interaktion av gener, där inte en allel, utan flera, är ansvarig för utvecklingen av en egenskap, medan förutom de huvudsakliga dominanta och recessiva allelerna uppträder mellanliggande, som är relaterade till hemmet . bete sig som recessiv, och i förhållande till recessiv, som dominant.

(till exempel hos siameser, hos kaniner: C - vildtyp, C/ - siames, C// - albino; ​​blodgrupper hos människor)

Multipla alleler är de som representeras i en population av mer än två alleliska tillstånd som uppstår som ett resultat av multipla mutationer av samma kromosomala locus.

Mendels lagar för dihybrid korsning.

En dihybrid korsning är korsningen av individer som skiljer sig åt i två par av kontrasterande alternativa egenskaper.

Kombinativ variabilitet är uppkomsten av nya kombinationer av gener och egenskaper som ett resultat av korsning. Orsaker:

Konjugering och överkorsning, slumpmässig divergens av kromosomer och kromatider i anafas av meios, slumpmässig fusion av könsceller under befruktning.

III Mendels lag (lagen om fri oberoende kombination av egenskaper):

Individuella par av egenskaper under dihybrid korsning beter sig oberoende, fritt kombineras med varandra i alla möjliga kombinationer.

INTERAKTION AV ICKE-ALLELISKA GENER:

Icke-allelisk interaktion är interaktionen mellan gener från olika alleliska par.

KOMPLEMENTÄR - detta är en typ av interaktion mellan icke-alleliska gener där de kompletterar varandra och, när de hittas tillsammans i genotypen (A-B-), bestämmer utvecklingen av en kvalitativt ny egenskap jämfört med verkan av varje gen separat (A- bb, aaB-).

Komplementära gener är gener som kompletterar varandra.

EPISTASär en typ av interaktion mellan icke-alleliska gener där en icke-allelisk gen undertrycker verkan av en annan icke-allelisk gen.

Genen som dämpas kallas en epistatisk gen, en suppressorgen eller en inhibitor.

Genen som dämpas kallas hypostatisk.

POLYMERI –detta är konditioneringen av utvecklingen av en viss, vanligtvis kvantitativ egenskap, av flera ekvivalenta polymergener.

Till exempel en persons hudfärg, längd, kroppsvikt, blodtryck.

Dominanta gener som lika mycket påverkar utvecklingen av en egenskap kallas gener med entydiga handlingar (A1, A2, A3..), och egenskaper kallas polymera.

Tröskeleffekten är det minsta antalet polymergener vid vilka en egenskap uppträder.

LÄNKAD ARV AV GENER.

En länkgrupp är en uppsättning gener lokaliserade på en kromosom och som regel ärvs tillsammans.

Fullständig koppling är ett fenomen där kopplingsgruppen inte bryts genom överkorsning och gener lokaliserade på samma kromosom överförs tillsammans.

Avkomman uppvisar endast föräldraegenskaper.

Ofullständig koppling är ett fenomen där en kopplingsgrupp störs genom att korsas över. Gener som finns på samma kromosom kommer inte alltid att överföras tillsammans. Och nya kombinationer av egenskaper dyker upp hos avkomman, tillsammans med de kända föräldraegenskaperna.

Introduktion.

Genetik är en vetenskap som studerar mönstren för ärftlighet och variation hos levande organismer.

Människan har länge noterat tre fenomen relaterade till ärftlighet: för det första likheten mellan egenskaperna hos ättlingar och föräldrar; för det andra skillnaderna mellan några (ibland många) egenskaper hos ättlingarna från motsvarande föräldraegenskaper; för det tredje, utseendet hos avkomman av egenskaper som endast fanns hos avlägsna förfäder. Kontinuiteten i egenskaperna mellan generationerna säkerställs genom befruktningsprocessen. Sedan urminnes tider har människan spontant använt ärftlighetens egenskaper i praktiska syften - för att föda upp sorter av odlade växter och raser av husdjur.

De första idéerna om ärftlighetsmekanismen uttrycktes av de antika grekiska forskarna Demokritos, Hippokrates, Platon och Aristoteles. Författaren till den första vetenskapliga evolutionsteorin, J.-B. Lamarck använde antika grekiska vetenskapsmäns idéer för att förklara vad han postulerade vid sekelskiftet 1700- och 1800-talet. principen att överföra nya egenskaper som förvärvats under en individs liv till avkomma. Charles Darwin lade fram teorin om pangenesis, som förklarade arvet av förvärvade egenskaper

Charles Darwin definierade ärftlighet som egenskapen hos alla levande organismer att överföra sina egenskaper och egenskaper från generation till generation, och variabilitet som egenskapen för alla levande organismer att förvärva nya egenskaper i processen för individuell utveckling.

Nedärvning av egenskaper sker genom reproduktion. Vid sexuell fortplantning uppstår nya generationer till följd av befruktning. De materiella grunderna för ärftlighet finns i könscellerna. Med asexuell eller vegetativ reproduktion utvecklas en ny generation antingen från encelliga sporer eller från flercelliga formationer. Och med dessa former av reproduktion sker kopplingen mellan generationer genom celler som innehåller ärftlighetens materiella grunder (elementära enheter av ärftlighet) - gener - som är delar av DNA-kromosomerna.

Den uppsättning gener som en organism får från sina föräldrar utgör dess genotyp. Kombinationen av yttre och inre egenskaper är en fenotyp. Fenotypen utvecklas som ett resultat av interaktionen mellan genotypen och miljöförhållanden. På ett eller annat sätt förblir grunden de egenskaper som gener bär.

Mönstren genom vilka egenskaper överförs från generation till generation upptäcktes först av den store tjeckiske vetenskapsmannen Gregor Mendel. Han upptäckte och formulerade tre arvslagar, som låg till grund för modern genetik.

Gregor Johann Mendels liv och vetenskaplig forskning.

Mährisk munk och växtgenetiker. Johann Mendel föddes 1822 i staden Heinzendorf (nuvarande Gincice i Tjeckien), där hans far ägde en liten bondgård. Gregor Mendel var, enligt de som kände honom, verkligen en snäll och trevlig person. Efter att ha mottagit grundutbildning vid den lokala byskolan och senare, efter examen från Piarist College i Leipnik, antogs han 1834 till den första grammatikklassen vid Troppaun Imperial-Royal Gymnasium. Fyra år senare berövades Johanns föräldrar, som ett resultat av ett sammanflöde av många olyckliga händelser som snabbt följde på varandra, helt möjligheten att ersätta de nödvändiga utgifterna i samband med hans studier, och deras son, som då bara var 16 år gammal, tvingades sköta sitt eget underhåll helt självständigt . 1843 antogs Mendel i Augustinerklostret St Thomas i Altbrunn, där han tog namnet Gregor. 1846 deltog Mendel även i föreläsningar om hushållning, trädgårdsskötsel och vinodling vid Filosofiska institutet i Brünn. 1848, efter att ha avslutat sin teologikurs, med djup respekt, fick Mendel tillstånd att förbereda sig för examen för doktorsexamen i filosofi. När han året därpå förstärkte sin avsikt att avlägga examen, fick han en order att ta platsen som anhängare av Imperial-Royal Gymnasium i Znaim, som han följde med glädje.

1851 skickade abboten i klostret Mendel för att studera vid universitetet i Wien, där han studerade bland annat botanik. Efter examen från universitetet undervisade Mendel i naturvetenskap på en lokal skola. Tack vare detta steg förändrades hans ekonomiska situation radikalt. I den fysiska tillvarons välmående, så nödvändig för varje sysselsättning, återkom mod och styrka till honom, med djup vördnad, och under ett försöksår studerade han de föreskrivna klassiska ämnena med stor flit och kärlek. På fritiden studerade han den lilla botaniska och mineralogiska samlingen som ställdes till hans förfogande i klostret. Hans passion för det naturvetenskapliga området blev större, ju större möjligheter han fick att ägna sig åt det. Även om den som nämns i dessa studier berövades all vägledning, och autodidaktens väg här, som i ingen annan vetenskap, är svår och leder till målet långsamt, men under denna tid fick Mendel en sådan kärlek till studiet av natur att han inte längre sparade ansträngningar för att fylla de luckor som har förändrats i honom genom självutbildning och genom att följa råd från personer med praktisk erfarenhet. Den 3 april 1851 beslöt skolans "lärarkår" att bjuda in kaniken i klostret St. Thomas, herr Gregor Mendel, att tillfälligt fylla professorstjänsten. Gregor Mendels pomologiska framgångar gav honom rätt till en stjärntitel och en tillfällig tjänst som naturhistorisk ersättare i Tekniska skolans förberedande klass. Den första terminen av studierna studerade han bara tio timmar i veckan och bara med Doppler. Andra terminen pluggade han tjugo timmar i veckan. Av dessa är tio i fysik med Doppler, fem i veckan är i zoologi med Rudolf Kner. Elva timmar i veckan - botanik med professor Fenzl: förutom föreläsningar om morfologi och systematik, deltog han i en speciell workshop om beskrivning och identifiering av växter. Under den tredje terminen anmälde han sig redan till trettiotvå timmars lektioner i veckan: tio timmar - fysik med Doppler, tio - kemi med Rottenbacher: allmän kemi, medicinsk kemi, farmakologisk kemi och en workshop i analytisk kemi. Fem för zoologi med Kner. Sex timmars lektioner från Unger, en av de första cytologerna i världen. I sina laboratorier studerade han växternas anatomi och fysiologi och tog en workshop i mikroskopitekniker. Och en gång i veckan på matematikavdelningen är det en workshop om logaritm och trigonometri.

1850, livet gick bra. Mendel kunde redan försörja sig själv och var mycket respekterad av sina kollegor, eftersom han skötte sitt ansvar väl och var mycket trevlig att prata med. Hans elever älskade honom.

1851 tog Gregor Mendel sikte på biologins kardinalfråga - problemet med föränderlighet och ärftlighet. Det var då han började utföra experiment på riktad odling av växter. Mendel tog med sig olika växter från Brünns avlägsna och närliggande omgivningar. Han odlade växter i grupper i en del av klosterträdgården speciellt avsedd för var och en av dem under olika yttre förhållanden. Han var engagerad i noggranna meteorologiska observationer. Gregor genomförde de flesta av sina experiment och observationer med ärter, som från 1854 såddes varje vår i en liten trädgård under prelaturens fönster. Det visade sig inte vara svårt att genomföra ett tydligt hybridiseringsexperiment på ärter. För att göra detta behöver du bara öppna en stor, men ännu inte mogen, blomma med pincett, riva av ståndarknapparna och självständigt förutbestämma ett "par" för att den ska korsa. Eftersom självpollinering är utesluten är ärtsorter som regel "rena linjer" med konstanta egenskaper som inte förändras från generation till generation och är extremt tydligt definierade. Mendel identifierade egenskaperna som bestämde skillnaderna mellan olika sorter: färgen på skalet på mogna korn och, separat, på omogna korn, formen på mogna ärter, färgen på "proteinet" (fröfrukten), längden på stamaxeln, placering och färg på knopparna. Han använde mer än trettio varianter i experimentet, och var och en av sorterna utsattes tidigare för ett tvåårigt test för "konstans", för "konstans av egenskaper", för "blodsrenhet" - 1854 och 1855. Försök med ärter pågick i åtta år. Hundratals gånger under åtta blomningar slet han försiktigt av ståndarknapparna med sina egna händer och, efter att ha samlat pollen från ståndarna på en blomma av en annan sort med pincett, applicerade han det på pistillens stigma. Tiotusen pass utfärdades för tiotusen växter som erhållits till följd av korsningar och från självpollinerande hybrider. Uppgifterna är snygga: när föräldraväxten odlades, vilka blommor den hade, vems pollen gödslades, vilka ärtor - gula eller gröna, släta eller skrynkliga - producerades, vilka blommor - färg i kanterna, färg i mitten - blommade , när fröna mottogs, hur många av dem är gula, hur många är gröna, runda, skrynkliga, hur många av dem är utvalda för plantering, när de planteras, och så vidare.

Resultatet av hans forskning var rapporten "Experiment on plant hybrids", som lästes av Brunns naturforskare 1865. Rapporten säger: "Anledningen till att de experiment som denna artikel ägnas åt var den konstgjorda korsningen av prydnadsväxter, utförd i syfte att få nya former som skiljer sig i färg. För att genomföra ytterligare experiment för att spåra utvecklingen av korsningar i deras avkomma, gavs impulsen av det slående mönstret med vilket hybridformer ständigt återvände till sina förfäders former." Som ofta händer i vetenskapshistorien fick Mendels verk inte omedelbart vederbörligt erkännande från hans samtida. Resultaten av hans experiment publicerades vid ett möte med Society of Natural Sciences i staden Brünn och publicerades sedan i tidskriften för detta Society, men Mendels idéer fick inte stöd vid den tiden. Ett nummer av tidskriften som beskrev Mendels revolutionära arbete hade samlat damm på biblioteken i trettio år. Först i slutet av 1800-talet upptäckte vetenskapsmän som arbetade med ärftlighetsproblem Mendels verk, och han kunde (postumt) få det erkännande han förtjänade.

Mönstren för distribution av ärftliga egenskaper hos avkomman fastställda av G. Mendel. Mönstren fastställdes av G. Mendel på grundval av många år (1856-1863) av experiment med att korsa ärtsorter som skilde sig åt i vissa kontrasterande egenskaper. G. Mendels upptäckt fick inget erkännande under hans livstid. År 1900 återupptäcktes dessa mönster av tre oberoende forskare (K. Correns, E. Chermak och H. De Vries). Många läroböcker i genetik nämner Mendels tre lagar:

1. Lagen om enhetlighet för första generationens hybrider - avkomman från den första generationen från korsning av stabila former som skiljer sig åt i en egenskap har samma fenotyp.

2. Segregationslagen säger att när hybrider av den första generationen korsas med varandra, bland hybriderna av den andra generationen, uppträder individer med fenotypen av de ursprungliga föräldraformerna och hybrider av den första generationen i ett visst förhållande. Vid fullständig dominans har 3/4 av individerna en dominant egenskap och 1/4 har en recessiv egenskap.

3. Lagen om oberoende kombination - varje par av alternativa egenskaper beter sig oberoende av varandra i en serie av generationer.

Mendels första lag.

Lagen om enhetlighet för den första generationen av hybrider.

För att illustrera Mendels första lag - den första generationens enhetlighetslag - låt oss återge hans experiment på månadshybridkorsning av ärtväxter. Korsningen av två organismer kallas hybridisering, avkomman från korsningen av två individer med olika ärftlighet kallas hybrid, och en individ kallas hybrid, betonar platsen. Monohybrid är korsningen av två organismer som skiljer sig från varandra i ett par alternativa (ömsesidigt uteslutande) egenskaper. Följaktligen, med en sådan korsning, kan mönster av nedärvning av endast två egenskaper spåras, vars utveckling bestäms av ett par alleliska gener. Alla andra egenskaper som är karakteristiska för dessa organismer beaktas inte.

Om du korsar ärtväxter med gula och gröna frön, kommer alla resulterande hybrider att ha gula frön. Samma bild observeras när man korsar växter med släta och skrynkliga frön; alla första generationens avkommor kommer att ha släta fröformer. Följaktligen, i den första generationens hybrid, utvecklas endast en av varje par alternativa karaktärer. Det andra tecknet verkar försvinna och dyker inte upp. G. Mendel kallade fenomenet dominans för egenskapen hos en av föräldrarna i en hybrid dominans. En egenskap som förekommer i en första generationens hybrid och undertrycker utvecklingen av en annan egenskap kallades dominant, och den motsatta, d.v.s. undertryckt, egenskap kallades recessiv. Om genotypen av en organism (zygot) har två identiska allelgener - båda dominanta eller båda recessiva (AA eller aa), kallas en sådan organism homozygot. Om en av ett par allelgener är dominant och den andra är recessiv (Aa), så kallas en sådan organism heterozygot.

Dominanslagen – Mendels första lag – kallas också lagen om enhetlighet för första generationens hybrider, eftersom alla individer av den första generationen uppvisar ett drag.

Ofullständig dominans.

En dominant gen i ett heterozygot tillstånd undertrycker inte alltid en recessiv gen fullständigt. I vissa fall reproducerar inte FI-hybriden fullständigt någon av föräldrakaraktärerna och egenskapen är av intermediär karaktär med en större eller mindre bias mot ett dominant eller recessivt tillstånd. Men alla individer av denna generation är enhetliga i denna egenskap. Sålunda, när man korsar en nattskönhet med röd blomfärg (AA) med en växt med vita blommor (aa), bildas en mellanliggande rosa blomfärg (Aa) i FI. Med ofullständig dominans hos hybridernas avkomma (Fi) sammanfaller uppdelningen efter genotyp och fenotyp (1:2:1).

Ofullständig dominans är ett utbrett fenomen. Det upptäcktes när man studerade arvet av blomfärg hos snapdragons, ullfärg hos nötkreatur och får, biokemiska egenskaper hos människor etc. Intermediära egenskaper som uppstår till följd av ofullständig dominans representerar ofta estetiskt eller materiellt värde för människor. Frågan uppstår: är det möjligt att utveckla till exempel en variation av nattskönhet med rosa blomfärg genom urval? Uppenbarligen inte, eftersom denna egenskap endast utvecklas hos heterozygoter och när de korsas med varandra sker alltid splittring:

Multipel allelism. Hittills har exempel undersökts där samma gen representerades av två alleler - dominant (A] och recessiv (a). Dessa två tillstånd av genen uppstår i processen av mutation. Däremot mutation (ersättning eller förlust av del) av nukleotiderna i DNA-molekylen) kan uppstå i olika delar av en gen På detta sätt bildas flera alleler av en gen och följaktligen kan flera varianter av en egenskap mutera till tillståndet a, a^, az, . ... och gen B i ett annat locus - in i tillståndet bi , ir, b3, b*, ..., b„, etc. Låt oss ge några exempel I Drosophila-flugan, en serie av alleler ögonfärgsgenen är känd, bestående av 12 medlemmar: röd, korall, körsbär, aprikos, etc. , bestäms av en recessiv gen. Kaniner har en serie av flera alleler för pälsfärg: fast (chinchilla), Himalaya (hermelin. ), och albinism har svarta spetsar på öronen, tassar, svans och nosparti mot bakgrunden av den övergripande vita pälsfärgen. Medlemmar av samma serie av alleler kan ha olika dominant-recessiva relationer till varandra. Den enfärgade genen är således dominerande i förhållande till alla medlemmar i serien. Himalayas färggen är dominant för den vita färggenen, men recessiv mot chinchillafärggenen. Utvecklingen av alla tre typerna av färg beror på tre olika alleler lokaliserade på samma lokus. Hos människor representeras genen som bestämmer blodtypen av en serie av flera alleler. Samtidigt är generna som bestämmer blodgrupp A och B inte dominanta i förhållande till varandra och båda är dominanta i förhållande till genen som bestämmer blodgrupp O. Man bör komma ihåg att genotypen av diploida organismer endast kan innehålla två gener från en serie alleler. De återstående allelerna av denna gen i olika kombinationer ingår i genotypen för andra individer av denna art. Multipel allelism kännetecknar således mångfalden av genpoolen för en hel art, det vill säga det är en art och inte en individuell egenskap.

Mendels andra lag.

Uppdelning av karaktärer i andra generationens hybrider.

Från hybridärtsfrön odlade G. Mendel växter som genom självpollinering producerade andra generationens frön. Bland dem fanns inte bara gula frön, utan också gröna. Totalt fick han 2001 gröna och 6022 gula frön. Och vad? fröna av andra generationens hybrider var gula till färgen och? - grön. Följaktligen visade sig förhållandet mellan antalet ättlingar av den andra generationen med ett dominerande drag och antalet ättlingar med ett recessivt drag vara lika med 3:1. Han kallade detta fenomen splittring av tecken.

Många experiment på hybridologisk analys av andra karaktärspar gav liknande resultat i den andra generationen. Baserat på de erhållna resultaten formulerade G. Mendel sin andra lag - splittringens lag. Hos avkomman som erhålls från korsning av första generationens hybrider observeras fenomenet splittring: en fjärdedel av individerna från andra generationens hybrider bär en recessiv egenskap, tre fjärdedelar bär en dominant.

Homozygota och heterozygota individer. För att ta reda på hur nedärvning av egenskaper skulle ske under självpollinering i tredje generationen, födde Mendel upp andra generationens hybrider och analyserade avkomman som erhölls från självpollinering. Han fann att 1/3 av andra generationens växter som växte från gula frön endast producerade gula frön vid självpollinering. Växter odlade från gröna frön producerade bara gröna frön. De återstående 2/3 av andra generationens växter, odlade från gula frön, producerade gula och gröna frön i förhållandet 3:1. Således liknade dessa växter första generationens hybrider.

Så, Mendel var den första att fastställa ett faktum som tyder på att växter som är lika i utseende kan skilja sig kraftigt åt i ärftliga egenskaper. Individer som inte producerar klyvning i nästa generation kallas homozygota (från grekiskan "homo" - lika, "zygote" - befruktat ägg). Individer vars avkomma uppvisar klyvning kallas heterozygota (från grekiskan "hetero" - olika).

Anledningen till uppdelningen av karaktärer i hybrider. Vad är anledningen till segregationen av segregationsegenskaper hos hybridernas avkomma? Varför uppstår individer i första, andra och efterföljande generationer som, till följd av korsning, ger avkomma med dominerande och recessiva egenskaper? Låt oss vända oss till diagrammet där resultaten av monohybridkorsningsexperimentet skrivs med symboler. Symbolerna P, F1, F2, etc. beteckna föräldra-, första respektive andra generationen. X-symbolen indikerar korsning, symbolen > indikerar det manliga könet (sköld och spjut från Mars), och symbolen + indikerar det kvinnliga könet (spegel av Venus).

Genen som är ansvarig för den dominerande gula färgen på frön kommer att betecknas med en stor bokstav, till exempel A; genen som ansvarar för den recessiva gröna färgen - liten bokstav a. Eftersom varje kromosom representeras i somatiska celler av två homologer, finns varje gen också i två kopior, som genetiker säger, i form av två alleler. Bokstaven A betecknar en dominant allel och a betecknar en recessiv allel.

Schemat för bildandet av zygoter i ett monohybridkors är följande:

där P är föräldrar, F1 är första generationens hybrider, F2 är andra generationens hybrider. För ytterligare diskussion är det nödvändigt att påminna om huvudfenomenen som förekommer i meios. I den första uppdelningen av meios sker bildandet av celler som bär en haploid uppsättning kromosomer (n). Sådana celler innehåller bara en kromosom från varje par homologa kromosomer, och senare könsceller bildas från dem. Fusionen av haploida könsceller under befruktning leder till bildandet av en haploid (2n) zygot. Processen för bildning av haploida könsceller och återställande av diploiditet under befruktning sker nödvändigtvis i varje generation av organismer som reproducerar sig sexuellt.

De ursprungliga föräldraväxterna i det undersökta experimentet var homozygota. Därför kan korsning skrivas på följande sätt: P (AA X aa). Uppenbarligen är båda föräldrarna kapabla att producera könsceller av endast en sort, och växter med två dominerande AA-gener producerar endast könsceller som bär A-genen, och växter med två recessiva aa-gener bildar könsceller med a-genen. I den första F1-generationen är alla avkommor heterozygota Aa och har endast gula frön, eftersom den dominanta genen A undertrycker verkan av den recessiva genen a. Sådana heterozygota Aa-växter är kapabla att producera könsceller av två varianter som bär på A- och a-generna.

Under befruktningen uppstår fyra typer av zygoter - AA + Aa + aA + aa, som kan skrivas som AA + 2Aa + aa. Eftersom de heterozygota fröna av Aa i vårt experiment också är gula, är förhållandet mellan gula och gröna frön i F2 lika med 3:1. Det är tydligt att 1/3 av de växter som växte från gula frön med AA-gener, när de själva pollineras, producerar återigen bara gula frön. I de återstående 2/3 av växterna med Aa-gener, precis som i hybridväxter från F1, kommer två olika typer av könsceller att bildas, och i nästa generation, vid självpollinering, kommer fröfärgsdraget att delas i gult och grönt i förhållandet 3:1.

Sålunda fastställdes att uppdelningen av egenskaper hos hybridväxternas avkomma är resultatet av närvaron av två gener i dem - A och a, ansvariga för utvecklingen av en egenskap, till exempel fröfärg.

Mendels tredje lag.

Lagen om oberoende kombination, eller Mendels tredje lag.

Mendels studie av nedärvningen av ett par alleler gjorde det möjligt att etablera ett antal viktiga genetiska mönster: fenomenet dominans, beständigheten av recessiva alleler i hybrider, splittringen av avkomman till hybrider i ett förhållande av 3: 1, och även att anta att könsceller är genetiskt rena, dvs de innehåller bara en gen från allelpar. Däremot skiljer sig organismer åt i många gener. Mönstren för nedärvning av två par alternativa karaktärer eller fler kan fastställas genom dihybrid eller polyhybrid korsning.

För dihybridkorsningar tog Mendel homozygota ärtplantor som skilde sig åt i två gener - fröfärg (gul, grön) och fröform (slät, rynkig). Dominerande egenskaper är gul färg (A) och slät form (B) på fröna. Varje växt producerar en variation av gameter enligt de studerade allelerna:

När könsceller smälter samman kommer alla avkommor att vara enhetliga: I de fall där könsceller bildas i en hybrid, från varje par av alleliska gener, kommer endast en in i könscellerna, och på grund av oavsiktlig divergens av faderns och moderns kromosomer i den första divisionen av meios kan gen A hamna i samma gamet med gen B eller c genom b. På samma sätt kan gen a uppträda i samma gamet med gen B eller gen b. Därför producerar hybriden fyra typer av gameter: AB, Av, aB, oa.

Under befruktningen möter var och en av de fyra typerna av könsceller från en organism slumpmässigt någon av könscellerna från en annan organism. Alla möjliga kombinationer av manliga och kvinnliga könsceller kan enkelt etableras med hjälp av ett Punnett-rutnät, där könscellerna hos en förälder skrivs horisontellt och könscellerna hos den andra föräldern vertikalt. Genotyperna av zygoter som bildas under fusionen av könsceller förs in i rutorna.

Det är lätt att räkna ut att avkomman enligt fenotypen delas in i 4 grupper: 9 gula släta, 3 gula skrynkliga, 3 gröna släta, 1 gula rynkiga. Om vi ​​tar hänsyn till resultaten av uppdelningen för varje teckenpar separat, visar det sig att förhållandet mellan antalet gula frön och antalet gröna och förhållandet mellan släta frön och skrynkliga för varje par är lika med 3 :1. Sålunda, med en dihybrid korsning, uppträder varje teckenpar, när de delas i avkomman, på samma sätt som vid en monohybrid korsning, d.v.s. oberoende av det andra karaktärsparet.

Under befruktningen kombineras gameter enligt reglerna för slumpmässiga kombinationer, men med lika sannolikhet för var och en. I de resulterande zygoterna uppstår olika kombinationer av gener. Oberoende distribution av gener i avkomman och förekomsten av olika kombinationer av dessa gener under dihybridkorsning är endast möjlig om par av alleliska gener finns i olika par av homologa kromosomer.

Sålunda säger Mendels tredje lag: Vid korsning av två homozygota individer som skiljer sig från varandra i två eller flera par av alternativa egenskaper, ärvs gener och deras motsvarande egenskaper oberoende av varandra och kombineras i alla möjliga kombinationer.

Mendels första lag. Lagen om enhetlighet för första generationens hybrider

När man korsar homozygota individer som skiljer sig i ett par alternativa (ömsesidigt uteslutande) karaktärer, alla avkommor i första generationens enhetlig i både fenotyp och genotyp.

Ärtplantor med gula (dominerande egenskap) och gröna (recessiv egenskap) frön korsades. Bildandet av könsceller åtföljs av meios. Varje växt producerar en typ av könsceller. Från varje homologt kromosompar går en kromosom med en av de alleliska generna (A eller a) in i könscellerna. Efter befruktning återställs parningen av homologa kromosomer och hybrider bildas. Alla växter har endast gula frön (fenotyp), heterozygota för Aa genotypen. Detta händer när fullständig dominans.

Hybrid Aa har en gen A från en förälder och den andra genen - a - från den andra föräldern (fig. 73).

Haploida könsceller (G), till skillnad från diploida organismer, är inringade.

Som ett resultat av korsningen erhålls första generationens hybrider, betecknade F 1.

För att registrera korsningar används en speciell tabell, föreslagen av den engelske genetikern Punnett och kallad Punnett-rutnätet.

Den moderliga individens könsceller skrivs ut horisontellt och moderindividens könsceller vertikalt. Genotypning registreras vid korsningar.

Ris. 73.Nedärvning i monohybridkorsningar.

I - korsar två sorter av ärter med gula och gröna frön (P); II

Cytologiska grunder för Mendels I och II lagar.

Fi - heterozygoter (Aa), F2 - segregering enligt genotyp 1 AA: 2 Aa: 1 aa.

py ättlingar. I tabellen beror antalet celler på antalet könsceller som produceras av individerna som korsas.

Mendels II lag. Lagen om splittring av första generationens hybrider

När hybrider av den första generationen korsas med varandra uppträder individer med både dominanta och recessiva egenskaper i den andra generationen och splittring sker per fenotyp i förhållandet 3:1 (tre dominanta fenotyper och en recessiv) och 1:2:1 efter genotyp (se. Fig. 73). Sådan delning är möjlig när fullständig dominans.

Hypotes om "renhet" hos könsceller

Lagen om splittring kan förklaras med hypotesen om "renheten" hos könsceller.

Mendel kallade fenomenet icke-blandning av alleler av alternativa karaktärer i könscellerna hos en heterozygot organism (hybrid) hypotesen om "renhet" hos könsceller. Två allelgener (Aa) är ansvariga för varje egenskap. När hybrider bildas blandas inte allelgener utan förblir oförändrade.

Som ett resultat av meios bildar Aa-hybrider två typer av könsceller. Varje gamet innehåller en av ett par homologa kromosomer med allelisk gen A eller allel gen a. Gameter är rena från en annan allel gen. Under befruktningen återställs kromosomernas homologi och geners allelicitet, och en recessiv egenskap (ärternas gröna färg) uppträder, vars gen inte visade sin effekt i hybridorganismen. Egenskaper utvecklas genom interaktion mellan gener.

Ofullständig dominans

På ofullständig dominans heterozygota individer har sin egen fenotyp, och egenskapen är mellanliggande.

När man korsar nattskönhetsväxter med röda och vita blommor, uppträder rosafärgade individer i den första generationen. Vid korsning av första generationens hybrider (rosa blommor) sammanfaller klyvningen hos avkomman efter genotyp och fenotyp (fig. 74).

Ris. 74.Arv med ofullständig dominans i nattskönhetsväxten.

Genen som orsakar sicklecellanemi hos människor har egenskapen ofullständig dominans.

Analyskryss

Den recessiva egenskapen (gröna ärtor) uppträder endast i det homozygota tillståndet. Homozygota (gula ärtor) och heterozygota (gula ärtor) individer med dominerande egenskaper skiljer sig inte från varandra i fenotyp, utan har olika genotyper. Deras genotyper kan bestämmas genom korsning med individer med en känd genotyp. En sådan individ kan vara gröna ärtor, som har en homozygot recessiv egenskap. Detta kors kallas ett analyserat kors. Om, som ett resultat av korsning, alla avkommor är enhetliga, är individen som studeras homozygot.

Om splittring inträffar är individen heterozygot. Avkomman till en heterozygot individ producerar klyvning i förhållandet 1:1.

Mendels III lag. Lagen om oberoende kombination av egenskaper (Fig. 75). Organismer skiljer sig från varandra på flera sätt.

Korsningen av individer som skiljer sig åt i två egenskaper kallas dihybrid, och i många avseenden - polyhybrid.

När man korsar homozygota individer som skiljer sig i två par alternativa karaktärer, uppstår i den andra generationen oberoende kombination av funktioner.

Som ett resultat av dihybridkorsning är hela den första generationen enhetlig. I den andra generationen sker fenotypisk klyvning i förhållandet 9:3:3:1.

Om du till exempel korsar en ärta med gula frön och en slät yta (dominant egenskap) med en ärta med gröna frön och en skrynklig yta (recessiv egenskap), kommer hela första generationen att vara enhetlig (gula och släta frön).

När hybrider korsades med varandra i den andra generationen uppträdde individer med egenskaper som inte fanns i de ursprungliga formerna (gula skrynkliga och gröna släta frön). Dessa egenskaper ärvs oavsett från varandra.

En diheterozygot individ producerade 4 typer av könsceller

För att underlätta räkningen av individer som resulterar i den andra generationen efter korsning av hybrider, används Punnett-rutnätet.

Ris. 75.Oberoende fördelning av egenskaper i dihybridkorsningar. A, B, a, b - dominanta och recessiva alleler som styr utvecklingen av två egenskaper. G - könsceller hos föräldrarna; F 1 - första generationens hybrider; F 2 - andra generationens hybrider.

Som ett resultat av meios kommer en av de alleliska generna från ett homologt kromosompar att överföras till varje gamet.

4 typer av gameter bildas. Klyvning efter korsning i förhållandet 9:3:3:1 (9 individer med två dominerande drag, 1 individ med två recessiva drag, 3 individer med en dominant och den andra recessiva drag, 3 individer med dominanta och recessiva drag).

Utseendet på individer med dominanta och recessiva egenskaper är möjligt eftersom generna som är ansvariga för färgen och formen på ärter finns på olika icke-homologa kromosomer.

Varje par av alleliska gener distribueras oberoende av det andra paret, och därför kan gener kombineras oberoende.

En heterozygot individ för "n" par av egenskaper bildar 2 n typer av könsceller.

Frågor för självkontroll

1. Hur är Mendels första lag formulerad?

2. Vilka frön korsade Mendel med ärtor?

3. Växter med vilka frön blev resultatet av korsning?

4. Hur är Mendels II lag formulerad?

5. Växter med vilka egenskaper erhölls som ett resultat av korsning av första generationens hybrider?

6. I vilket numeriskt förhållande sker splittring?

7. Hur kan splittringens lag förklaras?

8. Hur förklarar man hypotesen om "renhet" hos könsceller?

9. Hur förklarar man egenskapers ofullständiga dominans? 10. Vilken typ av klyvning efter fenotyp och genotyp sker

efter att ha korsat första generationens hybrider?

11. När genomförs en analytisk korsning?

12. Hur går en analytisk korsning till?

13.Vilken sorts korsning kallas dihybrid?

14. På vilka kromosomer finns generna som ansvarar för färgen och formen på ärter?

15. Hur är Mendels III lag formulerad?

16. Vilken fenotypisk klyvning sker i den första generationen?

17. Vilken typ av fenotypisk klyvning sker i andra generationen?

18.Vad används för att göra det lättare att räkna individer som är resultatet av korsning av hybrider?

19.Hur kan vi förklara utseendet på individer med egenskaper som inte fanns där tidigare?

Nyckelord för ämnet "Mendels lagar"

allelicitet anemi

samspel

könsceller

gen

genotyp

heterozygot

hybrid

hypotes om "renhet" hos könsceller

homozygot

homologi

ärtor

ärta

handling

dihybrid

dominans

enhetlighet

lag

meios

utbildning färgläggning

befruktning

enskild

parning

yta

räkna

generation

polyhybrid

avkomma

utseende

skylt

växt

dela

Punnett rutnät

föräldrar

fast egendom

frön

korsning

fusion

förhållande

mängd

bekvämlighet

fenotyp

form

karaktär

Färg

blommor

Multipel allelism

Allelgener kan inkludera inte två, utan ett större antal gener. Dessa är flera alleler. De uppstår som ett resultat av mutation (ersättning eller förlust av en nukleotid i en DNA-molekyl). Ett exempel på flera alleler kan vara generna som ansvarar för mänskliga blodgrupper: I A, I B, I 0. Gener I A och I B är dominanta för I 0-genen. Endast två gener från en serie alleler finns alltid i en genotyp. Gener I 0 I 0 bestämmer blodgrupp I, gener I A I A, I A I O - grupp II, I B I B, I B I 0 - grupp III, I A I B - grupp IV.

Geninteraktion

Det finns ett komplext samband mellan en gen och en egenskap. En gen kan vara ansvarig för utvecklingen av en egenskap.

Gener är ansvariga för syntesen av proteiner som katalyserar vissa biokemiska reaktioner, vilket resulterar i vissa egenskaper.

En gen kan vara ansvarig för utvecklingen av flera egenskaper som uppvisar pleiotrop effekt. Allvarligheten av den pleiotropa effekten av en gen beror på den biokemiska reaktionen som katalyseras av enzymet som syntetiseras under kontroll av denna gen.

Flera gener kan vara ansvariga för utvecklingen av en egenskap - denna polymer genverkan.

Manifestationen av symtom är resultatet av interaktionen mellan olika biokemiska reaktioner. Dessa interaktioner kan associeras med alleliska och icke-alleliska gener.

Interaktion mellan alleliska gener.

Interaktionen mellan gener som finns i samma allelpar sker enligt följande:

. fullständig dominans;

. ofullständig dominans;

. meddominans;

. överdominans.

På komplett Vid dominans undertrycker verkan av en (dominant) gen fullständigt verkan av en annan (recessiv). Vid korsning uppträder ett dominerande drag i den första generationen (till exempel den gula färgen på ärter).

På Ofullständig dominans uppstår när effekten av en dominant allel försvagas i närvaro av en recessiv. Heterozygota individer erhållna som ett resultat av korsning har sin egen genotyp. Till exempel, när man korsar nattskönhetsväxter med röda och vita blommor, visas rosa blommor.

På meddominans Effekten av båda generna manifesteras när de är närvarande samtidigt. Som ett resultat uppträder ett nytt symptom.

Till exempel bildas blodgrupp IV (IA I B) hos människor genom interaktion mellan generna I A och I B. Separat bestämmer I A-genen II-blodgruppen och I B-genen bestämmer III-blodgruppen.

På överdominans den dominanta allelen i det heterozygota tillståndet har en starkare manifestation av egenskapen än i det homozygota tillståndet.

Interaktion mellan icke-alleliska gener

En egenskap hos en organism kan ofta påverkas av flera par av icke-alleliska gener.

Interaktionen mellan icke-alleliska gener sker enligt följande:

. komplementaritet;

. epistas;

. polymerer.

Komplementär effekten manifesterar sig med den samtidiga närvaron av två dominerande icke-alleliska gener i genotypen av organismer. Var och en av de dominanta generna kan manifestera sig självständigt om den andra är i ett recessivt tillstånd, men deras gemensamma närvaro i ett dominant tillstånd i zygoten bestämmer ett nytt tillstånd för egenskapen.

Exempel. Två sorters söta ärtor med vita blommor korsades. Alla första generationens hybrider hade röda blommor. Blomfärg beror på två interagerande gener A och B.

Proteiner (enzymer) som syntetiseras på basis av gener A och B katalyserar biokemiska reaktioner som leder till manifestationen av egenskapen (röd färg på blommor).

Epistasis- en interaktion där en av de dominanta eller recessiva icke-alleliska generna undertrycker verkan av en annan icke-allelisk gen. En gen som undertrycker en annans verkan kallas en epistatisk gen, eller suppressor. Den undertryckta genen kallas hypostatisk. Epistas kan vara dominant eller recessiv.

Dominant epistasis. Ett exempel på dominerande epistas skulle vara nedärvningen av fjäderdräktens färg hos kycklingar. Den dominerande genen C är ansvarig för fjäderdräktens färg. Den dominerande icke-alleliska genen I undertrycker utvecklingen av fjäderdräktsfärg. Som ett resultat av detta har kycklingar som har C-genen i genotypen, i närvaro av I-genen, vit fjäderdräkt: IICC; IICC; IiCc; Iicc. Höns med genotypen iicc kommer också att vara vita eftersom dessa gener är i ett recessivt tillstånd. Fjäderdräkten på kycklingar med genotypen iiCC, iiCc kommer att färgas. Den vita färgen på fjäderdräkten beror på närvaron av en recessiv allel av i-genen eller närvaron av färgsuppressorgenen I. Samspelet mellan gener är baserat på biokemiska kopplingar mellan enzymproteiner, som kodas av epistatiska gener.

Recessiv epistas. Recessiv epistas förklarar Bombay-fenomenet - det ovanliga arvet av antigener från ABO-blodgruppssystemet. Det finns 4 kända blodgrupper.

I familjen till en kvinna med blodgrupp I (I 0 I 0) födde en man med blodgrupp II (IA I A) ett barn med blodgrupp IV (I A I B), vilket är omöjligt. Det visade sig att kvinnan ärvt I B-genen från sin mamma och I 0-genen från sin pappa. Endast I 0-genen visade därför en effekt

man trodde att kvinnan hade blodgrupp I. Gen I B undertrycktes av den recessiva genen x, som var i ett homozygott tillstånd - xx.

Hos denna kvinnas barn visade den undertryckta I B-genen sin effekt. Barnet hade IV blodgrupp I A I B.

PolymerEffekten av gener beror på det faktum att flera icke-alleliska gener kan vara ansvariga för samma egenskap, vilket förstärker dess manifestation. Egenskaper som är beroende av polymergener klassificeras som kvantitativa. Gener som ansvarar för utvecklingen av kvantitativa egenskaper har en kumulativ effekt. Till exempel är polymera icke-alleliska gener S1 och S2 ansvariga för hudpigmentering hos människor. I närvaro av dominerande alleler av dessa gener syntetiseras mycket pigment, i närvaro av recessiva - lite. Hudfärgens intensitet beror på mängden pigment, som bestäms av antalet dominerande gener.

Från ett äktenskap mellan mulatter S 1 s 1 S 2 s 2 föds barn med hudpigmentering från ljus till mörk, men sannolikheten för att få ett barn med vit och svart hudfärg är 1/16.

Många egenskaper ärvs enligt polymerprincipen.

Frågor för självkontroll

1. Vad är multipla alleler?

2. Vilka gener är ansvariga för mänskliga blodtyper?

3. Vilka blodtyper har en person?

4. Vilka samband finns mellan en gen och en egenskap?

5. Hur interagerar allelgener?

6. Hur interagerar icke-alleliska gener?

7. Hur kan en gens komplementära verkan förklaras?

8. Hur kan epistas förklaras?

9. Hur kan en gens polymera verkan förklaras?

Nyckelord för ämnet "Flera alleler och geninteraktion"

allelism allel antigener äktenskap

samspel

genotyp

hybrid

ärtor

ärtor

blod typ

handling

barn

dominans

kvinna

ersättning

samdominans

meddominans

läder

kycklingar

mor

molekyl

mulatt

mutation

Tillgänglighet

arv

nukleotider

färg

fjäderdräkt

grunden

attityd

pigment

pigmentering

pleiotropi

undertryckare

generation

polymerism

skylt

exempel

närvaro

manifestation

utveckling

reaktioner

barn

resultat

överdominans samband

proteinsyntessystemet

korsning

stat

grad

förlust

fenomen

enzymer

Färg

blommor

Mänsklig