Mendel első keresztezési törvénye. G. által megállapított öröklési minták

Mendel törvényei

Mendel első és második törvényének diagramja. 1) Egy fehér virágú növényt (a w recesszív allél két példánya) keresztezünk egy piros virágú növénnyel (az R domináns allél két példánya). 2) Minden leszármazott növénynek piros virága van, és azonos az Rw genotípussal. 3) Önmegtermékenyítéskor a második generáció növényeinek 3/4-e piros virágú (RR + 2Rw genotípus), 1/4-e pedig fehér virágú (ww).

Mendel törvényei- Gregor Mendel kísérletei alapján ezek az alapelvek az örökletes tulajdonságok szülői szervezetekről leszármazottaikra való átvitelére. Ezek az elvek képezték a klasszikus genetika alapját, és később az öröklődés molekuláris mechanizmusainak következményeként magyarázták őket. Bár az orosz nyelvű tankönyvek általában három törvényt írnak le, az „első törvényt” nem Mendel fedezte fel. A Mendel által felfedezett minták között különösen fontos az „ivarsejtek tisztaságának hipotézise”.

Sztori

A 19. század elején J. Goss borsóval kísérletezve kimutatta, hogy az első generációban zöldeskék borsóval és sárgásfehér borsóval keresztezve sárga-fehéret kaptak. A második generáció során azonban ismét megjelentek azok a tulajdonságok, amelyek az első generációs hibridekben nem jelentek meg, majd Mendel recesszívnek nevezett, és a velük rendelkező növények nem hasadtak szét az önbeporzás során.

O. Sarge a dinnyéken végzett kísérleteket az egyéni jellemzők (pép, héj, stb.) szerint hasonlította össze, és azt is megállapította, hogy a leszármazottakban nem szűntek meg, hanem csak újra eloszlottak a tulajdonságok összetévesztése. C. Nodin különböző típusú datura keresztezve fedezte fel a datura jellemzőinek túlsúlyát Datula tatula felett Datura stramonium, és ez nem attól függött, hogy melyik növény az anya és melyik az apa.

Így a 19. század közepére felfedezték a dominancia jelenségét, a hibridek egyöntetűségét az első generációban (az első generáció összes hibridje hasonlít egymáshoz), a hasadást és a karakterek kombinatorikáját a második generációban. Mendel azonban, nagyra értékelve elődei munkáját, rámutatott, hogy nem találtak univerzális törvényt a hibridek kialakulására és fejlődésére, és kísérleteik nem voltak elég megbízhatóak a számszerű arányok meghatározásához. Egy ilyen megbízható módszer felfedezése és az eredmények matematikai elemzése, amely elősegítette az öröklődés elméletének megalkotását, Mendel fő érdeme.

Mendel módszerei és a munka előrehaladása

Mendel azt tanulmányozta, hogyan öröklődnek az egyéni tulajdonságok.
Mendel az összes tulajdonság közül csak alternatívakat választott – azokat, amelyeknek fajtáiban két egyértelműen eltérő lehetőség volt (a magvak simák vagy ráncosak; köztes lehetőségek nincsenek). A kutatási probléma ilyen tudatos szűkítése lehetővé tette az öröklődés általános mintáinak egyértelmű megállapítását.
Mendel nagyszabású kísérletet tervezett és hajtott végre. Vetőmagtermesztő cégektől 34 fajta borsót kapott, melyből 22 „tiszta” (önbeporzás során a vizsgált jellemzők szerint szegregációt nem produkáló) fajtát választott ki. Ezután mesterséges hibridizációt hajtott végre a fajták között, és a kapott hibrideket egymással keresztezte. Hét tulajdonság öröklődését vizsgálta, összesen mintegy 20 000 második generációs hibridet vizsgálva. A kísérletet megkönnyítette a sikeres tárgyválasztás: a borsó általában önbeporzó, de a mesterséges hibridizáció könnyen kivitelezhető.
Mendel az elsők között volt a biológiában, aki precíz kvantitatív módszereket alkalmazott az adatok elemzésére. Valószínűségelméleti ismeretei alapján felismerte, hogy a véletlen eltérések szerepének kiküszöbölése érdekében nagyszámú kereszt elemzésére van szükség.

Mendel dominanciának nevezte a hibridekben csak az egyik szülő tulajdonságának megnyilvánulását.

Az első generációs hibridek egységességének törvénye(Mendel első törvénye) - ha két különböző tiszta vonalhoz tartozó homozigóta szervezetet kereszteznek, amelyek a tulajdonság egy pár alternatív megnyilvánulása tekintetében különböznek egymástól, a hibridek teljes első generációja (F1) egységes lesz, és hordozza a tulajdonság megnyilvánulását. az egyik szülő vonása.

Ezt a törvényt "a tulajdonságok dominanciájának törvényének" is nevezik. Ennek megfogalmazása a koncepción alapul tiszta vonal a vizsgált tulajdonságot illetően - ez a modern nyelven az egyedek homozigótaságát jelenti erre a tulajdonságra. Mendel a jellem tisztaságát úgy fogalmazta meg, mint az ellentétes karakterek megnyilvánulásainak hiányát az összes leszármazottban az adott egyed több generációjában az önbeporzás során.

Amikor a lila virágú borsó és a fehér virágú borsó tiszta vonalait keresztezte, Mendel észrevette, hogy a kikelt növények leszármazottai mind lila virágúak, és egyetlen fehér sem volt köztük. Mendel többször megismételte a kísérletet, és más jeleket is használt. Ha a borsót sárga és zöld magokkal keresztezné, az összes utódnak sárga magjai lesznek. Ha a borsót sima és ráncos magokkal keresztezte, az utódok sima magokat kapnának. A magas és alacsony növények utódai magasak voltak. Tehát az első generációs hibridek mindig egységesek ebben a tulajdonságban, és elsajátítják az egyik szülő tulajdonságát. Ez a jel (erősebb, uralkodó), mindig elnyomta a másikat ( recesszív).

Kodominancia és hiányos dominancia

Egyes ellentétes szereplők nem a teljes dominancia viszonyában (amikor az egyik mindig elnyomja a másikat heterozigóta egyedekben), hanem a viszonyban hiányos dominancia. Például, ha a tiszta snapdragon vonalakat lila és fehér virágokkal keresztezzük, az első generációs egyedek rózsaszínűek. Amikor a fekete-fehér andalúz csirkék tiszta vonalait keresztezik, szürke csirkék születnek az első generációban. Hiányos dominancia esetén a heterozigóták jellemzői a recesszív és a domináns homozigóták jellemzői között vannak.

Szegregációnak nevezzük azt a jelenséget, amelyben a heterozigóta egyedek keresztezése utódok kialakulásához vezet, amelyek egy része domináns, mások recesszív tulajdonságot hordoznak. Következésképpen a szegregáció a domináns és recesszív tulajdonságok megoszlása az utódok között egy bizonyos számarányban. A recesszív tulajdonság nem tűnik el az első generációs hibridekben, hanem csak elnyomódik, és megjelenik a második hibrid generációban.

Magyarázat

Az ivarsejtek tisztaságának törvénye: minden ivarsejt csak egy allélt tartalmaz a szülő egyed adott génjének egy allélpárjából.

Normális esetben az ivarsejt mindig tiszta az allélpár második génjétől. Ezt a tényt, amelyet Mendel idejében nem lehetett szilárdan megállapítani, ivarsejt-tisztasági hipotézisnek is nevezik. Ezt a hipotézist később citológiai megfigyelések is megerősítették. A Mendel által felállított öröklési törvények közül ez a „törvény” a legáltalánosabb természetű (a feltételek legszélesebb köre mellett teljesül).

A jellemzők független öröklődésének törvénye

A tulajdonságok független öröklődésének illusztrációja

Meghatározás

Az önálló öröklés törvénye(Mendel harmadik törvénye) - két homozigóta egyed keresztezésekor, amelyek két (vagy több) alternatív tulajdonságpárban különböznek egymástól, a gének és a hozzájuk tartozó tulajdonságok egymástól függetlenül öröklődnek, és minden lehetséges kombinációban kombinálódnak (mint a monohibrid keresztezésnél). ). Ha több karakterben eltérő növényeket, például fehér és lila virágokat, sárga vagy zöldborsót kereszteztek, az egyes karakterek öröklődése az első két törvény szerint alakult, és az utódokban úgy egyesültek, mintha öröklődésük a fajtól függetlenül történt volna. egymás. A keresztezés utáni első nemzedéknek minden tulajdonságban domináns fenotípusa volt. A második generációban a fenotípusok szétválását figyelték meg a 9:3:3:1 képlet szerint, azaz 9:16 a lila virágok és a sárgaborsó, 3:16 a fehér virágok és a sárgaborsó, 3: 16 volt lila virággal és zöldborsóval, 1:16 fehér virággal és zöldborsóval.

Magyarázat

Mendel olyan tulajdonságokra bukkant, amelyek génjei a homológ borsó kromoszóma különböző párjaiban helyezkedtek el. A meiózis során a különböző párok homológ kromoszómái véletlenszerűen egyesülnek az ivarsejtekben. Ha az első pár apai kromoszómája az ivarsejtbe kerül, akkor egyenlő valószínűséggel a második pár apai és anyai kromoszómája is ebbe az ivarsejtekbe kerülhet. Ezért azok a tulajdonságok, amelyek génjei különböző homológ kromoszómapárokban találhatók, egymástól függetlenül kombinálódnak. (Később kiderült, hogy a 2n=14 diploid kromoszómaszámú borsóban a Mendel által vizsgált hét karakterpár közül az egyik karakterpárért felelős gének ugyanazon a kromoszómán helyezkedtek el. Mendel azonban nem fedezte fel a független öröklődés törvényének megsértését, mivel a köztük lévő nagy távolság miatt nem figyeltek meg kapcsolatot e gének között).

Mendel öröklődéselméletének alapvető rendelkezései

A modern értelmezés szerint ezek a rendelkezések a következők:

Diszkrét (különálló, nem keverhető) örökletes tényezők – a gének felelősek az örökletes tulajdonságokért (a „gén” kifejezést 1909-ben javasolta V. Johannsen)
Minden diploid organizmus egy adott gén egy adott tulajdonságért felelős allélpárját tartalmazza; az egyiket az apától, a másikat az anyától kapja.
Az örökletes tényezők a csírasejteken keresztül jutnak el a leszármazottakhoz. Az ivarsejtek kialakulásakor mindegyik párból csak egy allél található (az ivarsejtek „tiszták” abban az értelemben, hogy nem tartalmazzák a második allélt).

A Mendel-törvények teljesítésének feltételei

Mendel törvényei szerint csak a monogén tulajdonságok öröklődnek. Ha egynél több gén felelős egy fenotípusos tulajdonságért (és az ilyen tulajdonságok abszolút többségéért), akkor annak összetettebb öröklődési mintája van.

A szegregációs törvény teljesítésének feltételei monohibrid keresztezés során

A fenotípus szerinti 3:1 és a genotípus szerinti 1:2:1 arányú felosztás megközelítőleg és csak a következő feltételek mellett történik.

Mendel első törvénye. Az első generációs hibridek egységességének törvénye

Ha olyan homozigóta egyedekkel keresztezik, amelyek egy pár alternatív (egymást kizáró) karakterben különböznek egymástól, az összes utód első generáció fenotípusban és genotípusban is egységes.

Sárga (domináns tulajdonság) és zöld (recesszív tulajdonságú) magvú borsónövényeket kereszteztünk. Az ivarsejtek kialakulását meiózis kíséri. Minden növény egyfajta ivarsejtet termel. Minden homológ kromoszómapárból egy kromoszóma az egyik allélgénnel (A vagy a) az ivarsejtekbe kerül. A megtermékenyítés után a homológ kromoszómák párosítása helyreáll, és hibridek jönnek létre. Minden növénynek csak sárga magja lesz (fenotípus), amely heterozigóta az Aa genotípusra. Ez akkor történik, amikor teljes dominancia.

A hibrid Aa egy A gént tartalmaz az egyik szülőtől, és a második gént - a - a másik szülőtől (73. ábra).

A haploid ivarsejtek (G) a diploid organizmusokkal ellentétben körbe vannak zárva.

A keresztezés eredményeként első generációs hibridek keletkeznek, amelyeket F 1 jelzéssel látunk el.

A keresztezések rögzítéséhez egy speciális táblázatot használnak, amelyet Punett angol genetikus javasolt, és amelyet Punett-rácsnak neveznek.

Az apai egyed ivarsejtjei vízszintesen, az anyai egyed ivarsejtjei függőlegesen íródnak ki. A genotipizálást a kereszteződésekben rögzítik.

Rizs. 73.Öröklődés monohibrid keresztezésekben.

I - két borsófajta keresztezése sárga és zöld magvakkal (P); II

Mendel I. és II. törvényének citológiai alapjai.

F 1 - heterozigóták (Aa), F 2 - 1. genotípus szerinti szegregáció AA: 2 Aa: 1 aa.

py leszármazottai. A táblázatban a sejtek száma a keresztezett egyedek által termelt ivarsejttípusok számától függ.

Mendel II. törvénye. Az első generációs hibridek hasadásának törvénye

Ha az első generáció hibridjeit keresztezik egymással, a második generációban domináns és recesszív tulajdonságokkal rendelkező egyedek jelennek meg, és fenotípusonkénti hasadás történik 3:1 (három domináns fenotípus és egy recesszív) és 1:2:1 arányban. genotípus szerint (lásd. 73. ábra). Ilyen felosztás akkor lehetséges, ha teljes dominancia.

Az ivarsejtek „tisztaságának” hipotézise

A hasadás törvénye az ivarsejtek „tisztaságának” hipotézisével magyarázható.

Mendel az alternatív karakterek alléljainak nem keveredésének jelenségét heterozigóta organizmus ivarsejtjeiben (hibridnek) nevezte. az ivarsejtek „tisztaságának” hipotézise. Minden tulajdonságért két allélgén (Aa) felelős. A hibridek kialakulásakor az allél gének nem keverednek, hanem változatlanok maradnak.

A meiózis eredményeként az Aa hibridek kétféle ivarsejtet alkotnak. Minden ivarsejt egy homológ kromoszómapárt tartalmaz, amelyekben A allélgén vagy a allélgén található. Az ivarsejtek tiszták egy másik allélgéntől. A megtermékenyítés során helyreáll a kromoszómák homológiája és a gének allélitása, megjelenik egy recesszív tulajdonság (a borsó zöld színe), amelynek génje nem mutatta ki hatását a hibrid szervezetben. A tulajdonságok gének kölcsönhatása révén alakulnak ki.

Hiányos dominancia

Nál nél hiányos dominancia a heterozigóta egyedeknek saját fenotípusuk van, és a tulajdonság közepes.

Az éjszakai szépségnövények vörös és fehér virágokkal való keresztezésekor az első generációban rózsaszínű egyedek jelennek meg. Az első generációs hibridek (rózsaszín virágok) keresztezésekor az utódokban a genotípus és a fenotípus szerinti hasítás egybeesik (74. ábra).

Rizs. 74.Öröklődés hiányos dominanciával az éjszakai szépségnövényben.

Az emberben sarlósejtes vérszegénységet okozó gén hiányos dominancia tulajdonsággal rendelkezik.

Elemzési kereszt

A recesszív tulajdonság (zöldborsó) csak homozigóta állapotban jelenik meg. A domináns tulajdonságokkal rendelkező homozigóta (sárgaborsó) és heterozigóta (sárgaborsó) egyedek fenotípusában nem különböznek egymástól, de genotípusuk eltérő. Genotípusukat ismert genotípusú egyedekkel való keresztezéssel határozhatjuk meg. Ilyen egyed lehet zöldborsó, amely homozigóta recesszív tulajdonsággal rendelkezik. Ezt a keresztet elemzett keresztnek nevezzük. Ha a keresztezés eredményeként az összes utód egységes, akkor a vizsgált egyed homozigóta.

Ha hasadás történik, akkor az egyed heterozigóta. A heterozigóta egyed utódai 1:1 arányban hasítanak.

Mendel III. törvénye. A jellemzők független kombinációjának törvénye (75. ábra). Az élőlények több szempontból is különböznek egymástól.

A két jellemzőben eltérő egyének keresztezését dihibridnek, sok tekintetben polihibridnek nevezik.

Ha olyan homozigóta egyedeket kereszteznek, amelyek két alternatív karakterpárban különböznek egymástól, a második generációban előfordul funkciók független kombinációja.

A dihibrid keresztezés eredményeként a teljes első generáció egységes. A második generációban a fenotípusos hasítás 9:3:3:1 arányban megy végbe.

Például, ha egy sárga magvú és sima felületű (domináns tulajdonság) borsót keresztez egy zöld magvakkal és ráncos felületű borsóval (recesszív tulajdonság), akkor a teljes első generáció egységes lesz (sárga és sima magvak).

A hibridek egymással való keresztezésekor a második generációban olyan tulajdonságokkal rendelkező egyedek jelentek meg, amelyek az eredeti formájukban nem voltak jelen (sárga ráncos és zöld sima magvak). Ezek a tulajdonságok öröklődnek tekintet nélkül egymástól.

Egy diheterozigóta egyed 4 típusú ivarsejtet termelt

A hibridek keresztezése után a második generációt eredményező egyedek megszámlálásának kényelme érdekében a Punett-rácsot használják.

Rizs. 75.A tulajdonságok független megoszlása dihibrid keresztezésekben. A, B, a, b - domináns és recesszív allélek, amelyek két tulajdonság kialakulását szabályozzák. G - a szülők csírasejtjei; F 1 - első generációs hibridek; F 2 - második generációs hibridek.

A meiózis következtében minden ivarsejtbe egy homológ kromoszómapárból származó allél gén kerül át.

4 féle ivarsejt képződik. Hasítás keresztezés után 9:3:3:1 arányban (9 egyed két domináns tulajdonsággal, 1 egyed két recesszív tulajdonsággal, 3 egyed egy domináns és a másik recesszív tulajdonsággal, 3 egyed domináns és recesszív tulajdonságokkal).

Domináns és recesszív tulajdonságokkal rendelkező egyedek megjelenése azért lehetséges, mert a borsó színéért és alakjáért felelős gének különböző nem homológ kromoszómákon helyezkednek el.

Minden allélgénpár a másik pártól függetlenül oszlik el, ezért a gének egymástól függetlenül kombinálhatók.

Egy heterozigóta egyed „n” tulajdonságpárra 2 n típusú ivarsejtet alkot.

Kérdések az önkontrollhoz

1. Hogyan fogalmazódik meg Mendel első törvénye?

2. Milyen magokat keresztezett Mendel borsóval?

3. Milyen magokat tartalmazó növények származtak a keresztezésből?

4. Hogyan fogalmazódik meg a II. Mendel-törvény?

5. Milyen tulajdonságokkal rendelkező növényeket kaptunk az első generációs hibridek keresztezése során?

6. Milyen számarányban történik a hasadás?

7. Hogyan magyarázható a hasadás törvénye?

8. Hogyan magyarázható az ivarsejtek „tisztaságáról” szóló hipotézis?

9. Hogyan magyarázható a tulajdonságok nem teljes dominanciája? 10. Milyen fenotípus és genotípus szerinti hasítás történik?

első generációs hibridek keresztezése után?

11.Mikor végeznek analitikai keresztezést?

12. Hogyan történik az analitikus keresztezés?

13.Milyen keresztet nevezünk dihibridnek?

14. Mely kromoszómákon találhatók a borsó színéért és alakjáért felelős gének?

15. Hogyan fogalmazódik meg Mendel III. törvénye?

16. Milyen fenotípusos hasítás történik az első generációban?

17. Milyen fenotípusos hasítás történik a második generációban?

18. Mit használnak a hibridek keresztezéséből származó egyedek számbavételének megkönnyítésére?

19.Hogyan magyarázható olyan egyedek megjelenése, akik olyan tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek korábban nem voltak?

A „Mendel törvényei” téma kulcsszavai

allelitás vérszegénység

kölcsönhatás

ivarsejtek

gén

genotípus

heterozigóta

hibrid

az ivarsejtek "tisztaságának" hipotézise

homozigóta

homológia

borsó

akció

dihibrid

dominancia

egységessége

törvény

meiózis

oktatás színezés

megtermékenyítés

Egyedi

párosítás

felület

számol

generáció

polihibrid

utódok

kinézet

jel

növény

hasított

Punett rács

szülők

ingatlan

magvak

átkelés

egyesülés

hányados

fajta

kényelem

fenotípus

forma

karakter

szín

virágok

Többszörös allelizmus

Az allél gének nem két, hanem több gént tartalmazhatnak. Ezek több allél. Ezek mutáció eredményeként keletkeznek (a DNS-molekulában egy nukleotid cseréje vagy elvesztése). Több allélra példaként szolgálhatnak az emberi vércsoportokért felelős gének: I A, I B, I 0. Az I A és I B gének dominánsak az I 0 génnel szemben. Egy genotípusban mindig csak két allélsorozatból származó gén van jelen. Az I 0 I 0 gének határozzák meg az I. vércsoportot, az I A I A, I A I O gének - II. csoport, I B I B, I B I 0 - III. csoport, I A I B - IV. csoport.

Génkölcsönhatás

Egy gén és egy tulajdonság között összetett kapcsolat van. Egy gén egy tulajdonság kialakulásáért lehet felelős.

A gének felelősek bizonyos biokémiai reakciókat katalizáló fehérjék szintéziséért, amelyek bizonyos jellemzőket eredményeznek.

Egy gén több tulajdonság kialakulásáért is felelős lehet, kifejtve pleiotróp hatás. Egy gén pleiotróp hatásának súlyossága a gén szabályozása alatt szintetizált enzim által katalizált biokémiai reakciótól függ.

Egy tulajdonság kialakulásáért több gén is felelős lehet – ez az polimer génhatás.

A tünetek megnyilvánulása különböző biokémiai reakciók kölcsönhatásának eredménye. Ezek a kölcsönhatások allél és nem allél génekkel hozhatók összefüggésbe.

Allél gének kölcsönhatása.

Az azonos allélpárban található gének kölcsönhatása a következőképpen megy végbe:

. teljes dominancia;

. hiányos dominancia;

. társdominancia;

. túlsúly.

Nál nél teljes Dominancia esetén az egyik (domináns) gén hatása teljesen elnyomja egy másik (recesszív) működését. Az első generációban történő keresztezéskor megjelenik egy domináns tulajdonság (például a borsó sárga színe).

Nál nél befejezetlen dominancia akkor következik be, amikor egy domináns allél hatása gyengül egy recesszív allél jelenlétében. A keresztezés eredményeként kapott heterozigóta egyedeknek saját genotípusuk van. Például amikor az éjszakai szépségnövényeket piros és fehér virágokkal keresztezzük, rózsaszín virágok jelennek meg.

Nál nél társdominancia Mindkét gén hatása akkor nyilvánul meg, ha egyidejűleg vannak jelen. Ennek eredményeként új tünet jelenik meg.

Például a IV-es vércsoport (I A I B) emberben az I A és I B gének kölcsönhatásával jön létre. Külön-külön az I A gén határozza meg a II vércsoportot, az I B gén pedig a III vércsoportot.

Nál nél túlsúly a domináns allél heterozigóta állapotban a tulajdonság erősebb megnyilvánulása, mint a homozigóta állapotban.

Nem allélikus gének kölcsönhatása

Egy szervezet egy tulajdonságát gyakran több pár nem allél gén is befolyásolhatja.

A nem allél gének kölcsönhatása a következőképpen megy végbe:

. komplementaritás;

. episztázis;

. polimerek.

Kiegészítő a hatás két domináns nem allél gén egyidejű jelenlétében nyilvánul meg a szervezetek genotípusában. A domináns gének mindegyike önállóan is megnyilvánulhat, ha a másik recesszív állapotban van, de együttes jelenlétük domináns állapotban a zigótában meghatározza a tulajdonság új állapotát.

Példa. Két fajta fehér virágú édes borsót kereszteztek. Minden első generációs hibridnek piros virága volt. A virág színe két kölcsönhatásban lévő A és B géntől függ.

Az A és B gének alapján szintetizált fehérjék (enzimek) olyan biokémiai reakciókat katalizálnak, amelyek a tulajdonság (a virágok piros színe) megnyilvánulásához vezetnek.

Episztázis- kölcsönhatás, amelyben az egyik domináns vagy recesszív nem allél gén elnyomja egy másik nem allél gén hatását. Egy másik gén hatását elnyomó gént episztatikus génnek vagy szupresszornak nevezzük. Az elnyomott gént hiposztatikusnak nevezik. Az episztázis lehet domináns vagy recesszív.

Domináns episztázis. A domináns episztázisra példa lehet a csirkék tollazatának színének öröklődése. A tollazat színéért a domináns C gén felelős. A domináns nem allél gén I gátolja a tollazat színének kialakulását. Ennek eredményeként a C gént tartalmazó csirkék genotípusában az I gén jelenlétében fehér tollazatúak: IICC; IICC; IiCc; Iicc. Az iicc genotípusú tyúkok is fehérek lesznek, mert ezek a gének recesszív állapotban vannak. Az iiCC, iiCc genotípusú csirkék tollazata színes lesz. A tollazat fehér színe az i gén recesszív alléljának vagy az I. színszuppresszor gén jelenlétének köszönhető. A gének kölcsönhatása az episztatikus gének által kódolt enzimfehérjék közötti biokémiai kapcsolatokon alapul.

Recesszív episztázis. A recesszív episztázis megmagyarázza a Bombay-jelenséget - az ABO vércsoportrendszer antigének szokatlan öröklődését. 4 vércsoport ismert.

Egy I-es (I 0 I 0) vércsoportú nő családjában egy II-es (I A I A) vércsoportú férfi IV-es (I A I B) vércsoportú gyermeket szült, ami lehetetlen. Kiderült, hogy a nő az I B gént az anyjától, az I 0 gént pedig az apjától örökölte. Csak az I 0 gén mutatott tehát hatást

azt hitték, hogy a nő I-es vércsoportú. Az IB gént a recesszív x gén gátolta, amely homozigóta állapotban volt - xx.

Ennek a nőnek a gyermekében az elnyomott I B gén megmutatta hatását. A gyermek IV I A I B vércsoportú volt.

PolimerA gének hatása abból adódik, hogy ugyanazért a tulajdonságért több nem allél gén is felelős lehet, fokozva annak megnyilvánulását. A polimer génektől függő tulajdonságokat kvantitatívnak minősítjük. A mennyiségi tulajdonságok kialakulásáért felelős gének kumulatív hatásúak. Például az S 1 és S 2 polimer nem allél gének felelősek az emberek bőrpigmentációjáért. Ezen gének domináns alléljainak jelenlétében sok pigment szintetizálódik, recesszívek jelenlétében - kevés. A bőrszín intenzitása a pigment mennyiségétől függ, amelyet a domináns gének száma határoz meg.

Az S 1 s 1 S 2 s 2 mulatok közötti házasságból a gyermekek világostól sötétig pigmentált bőrrel születnek, de a fehér és fekete bőrszínű gyermek születésének valószínűsége 1/16.

Sok tulajdonság a polimer elv szerint öröklődik.

Kérdések az önkontrollhoz

1. Mi az a többszörös allél?

2. Milyen gének felelősek az emberi vércsoportokért?

3. Milyen vércsoportjai vannak az embernek?

4. Milyen összefüggések vannak egy gén és egy tulajdonság között?

5. Hogyan hatnak egymásra az allél gének?

6. Hogyan lépnek kölcsönhatásba a nem allél gének?

7. Hogyan magyarázható egy gén komplementer hatása?

8. Hogyan magyarázható az episztázis?

9. Hogyan magyarázható egy gén polimer hatása?

A „Többszörös allél és génkölcsönhatás” témakör kulcsszavai

allélizmus allél antigének házasság

kölcsönhatás

genotípus

hibrid

borsó

vércsoport

akció

gyermekek

dominancia

nő

csere

kodominancia

társdominancia

Bőr

csirkék

anya

molekula

mulatt

mutáció

Elérhetőség

öröklés

nukleotidok

színezés

tollazat

az alap

hozzáállás

pigment

pigmentáció

pleiotrópia

elnyomó

generáció

polimerizmus

jel

példa

jelenlét

megnyilvánulása

fejlesztés

reakciók

gyermek

eredmény

túlsúlyos kapcsolat

fehérjeszintézis rendszer

átkelés

állapot

fokozat

veszteség

jelenség

enzimek

szín

virágok

Emberi

Felhívtuk a figyelmet arra, hogy az öröklődés és az öröklődés két különböző jelenség, amelyeket nem mindenki különböztet meg szigorúan.

Átöröklés a sejtek és élőlények generációi között anyagi és funkcionális diszkrét folytonossági folyamat zajlik. Az örökletes jelentőségű struktúrák pontos reprodukcióján alapul.

Az öröklődés egy szervezet és sejt örökletes jellemzőinek és tulajdonságainak átvitelének folyamata a szaporodási folyamat során. Az öröklődés vizsgálata lehetővé teszi számunkra, hogy felfedjük az öröklődés lényegét. Ezért ezt a két jelenséget szigorúan el kell választani egymástól.

Az általunk vizsgált hasadási és független kombinációs minták az öröklődés, nem pedig az öröklődés vizsgálatához kapcsolódnak. Helytelen, amikor " felosztás törvénye"És" a tulajdonságok-gének független kombinációjának törvénye"öröklődés törvényeként értelmezik. A Mendel által felfedezett törvények az öröklés törvényei.

Mendel idejében úgy tartották, hogy a keresztezés során a szülői tulajdonságok együtt öröklődnek ("összeolvadt öröklődés"), vagy mozaikszerűen – egyes tulajdonságok az anyától, mások az apától ("vegyes öröklődés") öröklődnek. Az ilyen elképzelések alapja az a hiedelem volt, hogy az utódokban a szülők öröklődése keveredik, összeolvad és feloldódik. Ez az elképzelés téves volt. Nem tette lehetővé a természetes szelekció elméletének tudományos érvelését, sőt, ha a keresztezés során az utódok örökletes adaptív jellemzői nem megmaradnak, hanem „feloldódnak”, akkor a természetes szelekció hiába működne. Hogy megszabadítsa a természetes szelekció elméletét az ilyen nehézségektől, Darwin előterjesztette a karakter egyedi egységek általi örökletes meghatározásának elméletét - a pangenezis elméletét. A kérdésre azonban nem adott megfelelő megoldást.

Mendel sikere annak köszönhető, hogy felfedezett egy módszert az egyes örökletes tulajdonságpárok genetikai elemzésére; Mendel fejlődött a tulajdonságok öröklődésének diszkrét elemzésének módszereés lényegében megteremtette a genetika tudományos alapjait, felfedezve a következő jelenségeket:

minden örökletes jellemzőt külön örökletes tényező, egy lerakódás határozza meg; a modern felfogás szerint ezek a hajlamok géneknek felelnek meg: „egy gén – egy tulajdonság”, „egy gén – egy enzim”;
a gének tiszta formájukban több generáción keresztül megmaradnak anélkül, hogy elveszítenék egyéniségüket: ez a genetika fő szempontjának bizonyítéka volt: a gén viszonylag állandó;
mindkét nem egyformán részt vesz örökletes tulajdonságaik utódokra való átvitelében;
azonos számú gén reduplikációja és csökkentése a férfi és női csírasejtekben; ez a pozíció a meiózis létezésének genetikai előrejelzése volt;
az örökletes hajlamok párosulnak, az egyik anyai, a másik apai; az egyik lehet domináns, a másik recesszív; Ez az álláspont megfelel az allelizmus elvének felfedezésének: egy gént legalább két allél képvisel.

Így Mendel, miután felfedezte az egyes tulajdonságpárok (és nem a tulajdonságok halmazának) öröklődésének genetikai elemzésének módszerét, és megállapította az öröklődés törvényeit, elsőként posztulálta és kísérletileg bizonyította a diszkrét (genetikai) meghatározottság elvét. az örökletes tulajdonságoktól.

A fentiek alapján számunkra hasznosnak tűnik különbséget tenni a Mendel által közvetlenül megfogalmazott és az öröklődés folyamatához kapcsolódó törvények és a Mendel munkásságából fakadó öröklődési elvek között.

Az öröklődés törvényei közé tartozik az örökletes tulajdonságok felosztásának törvénye a hibrid utódaiban, valamint az örökletes tulajdonságok független kombinációjának törvénye. Ez a két törvény az örökletes információ átadásának folyamatát tükrözi a sejtgenerációkban az ivaros szaporodás során. Felfedezésük volt az első tényleges bizonyíték az öröklődés, mint jelenség létezésére.

Az öröklődés törvényei eltérő tartalmúak, és a következőképpen fogalmazódnak meg:

Első törvény- a tulajdonságok diszkrét (genetikai) örökletes meghatározottságának törvénye; ez alapozza meg a génelméletet.

Második törvény- az örökletes egység relatív állandóságának törvénye - a gén.

Harmadik Törvény- egy gén allélállapotának törvénye (dominancia és recesszivitás).

Ezek a törvények jelentik Mendel munkájának fő eredményét, mivel az öröklődés lényegét tükrözik.

A mendeli öröklődési törvények és az öröklődés törvényei a genetika fő tartalma. Felfedezésükkel a modern természettudomány az életfolyamatok mérési egységét – a gént – adta meg, és ezzel megteremtette a lehetőséget a természettudományok – biológia, fizika, kémia és matematika – összekapcsolására a biológiai folyamatok elemzése céljából.

A jövőben az örökletes egység meghatározásakor csak a „gén” kifejezést fogjuk használni. Az „örökletes faktor” és az „örökletes lerakódás” fogalmak körülményesek, ráadásul valószínűleg eljött az idő, amikor meg kell különböztetni az örökletes tényezőt és a gént, és ezeknek a fogalmaknak mindegyiknek meg kell adni a saját tartalmát. A „gén” fogalma alatt a továbbiakban az öröklődés egy oszthatatlan, funkcionálisan integrált egységét fogjuk érteni, amely egy örökletes tulajdonságot határoz meg. Az „örökletes faktor” kifejezést tágabb értelemben úgy kell értelmezni, mint számos gén és egy örökletes tulajdonságra gyakorolt citoplazmatikus hatás együttesét.

Ha hibát talál, jelöljön ki egy szövegrészt, és kattintson rá Ctrl+Enter.

Mendel törvényei- Gregor Mendel kísérletei alapján az örökletes tulajdonságok szülői szervezetekről leszármazottaikra való átvitelének elvei. Ezek az elvek képezték a klasszikus genetika alapját, és később az öröklődés molekuláris mechanizmusainak következményeként magyarázták őket. Bár az orosz nyelvű tankönyvek általában három törvényt írnak le, az „első törvényt” nem Mendel fedezte fel. A Mendel által felfedezett minták között különösen fontos az „ivarsejtek tisztaságának hipotézise”.

Enciklopédiai YouTube

1 / 5

✪ Mendel első és második törvénye. Tudomány 3.2

✪ Mendel harmadik törvénye. Tudomány 3.3

✪ Biológia óra 20. sz. Gregor Mendel és az első törvénye.

✪ Mendel első és második törvénye rendkívül világos

✪ 1. Mendel-törvény. A dominancia törvénye Egységes biológia államvizsgára és egységes államvizsgára való felkészítés

Feliratok

Mendel elődei

A 19. század elején J. Goss ( John Goss), borsóval kísérletezve kimutatta, hogy az első generációban a növények zöldeskék borsóval és sárgásfehér borsóval keresztezve sárga-fehéret kaptak. A második generáció során azonban ismét megjelentek azok a tulajdonságok, amelyek az első generációs hibridekben nem jelentek meg, majd Mendel recesszívnek nevezett, és a velük rendelkező növények nem hasadtak szét az önbeporzás során.

Mendel módszerei és a munka előrehaladása

Mendel azt tanulmányozta, hogyan öröklődnek az egyéni tulajdonságok.
Mendel az összes tulajdonság közül csak alternatívakat választott – azokat, amelyeknek fajtáiban két egyértelműen eltérő lehetőség volt (a magvak simák vagy ráncosak; köztes lehetőségek nincsenek). A kutatási probléma ilyen tudatos szűkítése lehetővé tette az öröklődés általános mintáinak egyértelmű megállapítását.
Mendel nagyszabású kísérletet tervezett és hajtott végre. Vetőmagtermesztő cégektől 34 fajta borsót kapott, melyből 22 „tiszta” (önbeporzás során a vizsgált jellemzők szerint szegregációt nem produkáló) fajtát választott ki. Ezután mesterséges hibridizációt hajtott végre a fajták között, és a kapott hibrideket egymással keresztezte. Hét tulajdonság öröklődését vizsgálta, összesen mintegy 20 000 második generációs hibridet vizsgálva. A kísérletet megkönnyítette a sikeres tárgyválasztás: a borsó általában önbeporzó, de könnyen elvégezhető rajta mesterséges hibridizáció.
Mendel az elsők között volt a biológiában, aki precíz kvantitatív módszereket alkalmazott az adatok elemzésére. Valószínűségelméleti ismeretei alapján felismerte, hogy a véletlen eltérések szerepének kiküszöbölése érdekében nagyszámú kereszt elemzésére van szükség.

Mendel dominanciának nevezte a hibridekben csak az egyik szülő tulajdonságának megnyilvánulását.

Ezt a törvényt "a tulajdonságok dominanciájának törvényének" is nevezik. Ennek megfogalmazása a koncepción alapul tiszta vonal a vizsgált tulajdonságot illetően - ez a modern nyelven az egyedek homozigótaságát jelenti erre a tulajdonságra. A homozigótaság fogalmát később W. Batson vezette be 1902-ben.

Kodominancia és hiányos dominancia

Egyes ellentétes szereplők nem a teljes dominancia viszonyában (amikor az egyik mindig elnyomja a másikat heterozigóta egyedekben), hanem a viszonyban hiányos dominancia. Például, ha a lila és fehér virágú snapdragon tiszta vonalait keresztezzük, az első generációs egyedek rózsaszínűek. Amikor a fekete-fehér andalúz csirkék tiszta vonalait keresztezik, szürke csirkék születnek az első generációban. Hiányos dominancia esetén a heterozigóták jellemzői a recesszív és a domináns homozigóták jellemzői között vannak.

Monohibrid keresztezésnek nevezzük a két tiszta vonal élőlényeinek keresztezését, amelyek egy vizsgált tulajdonság megnyilvánulásaiban különböznek egymástól, amelyekért egy gén alléljei felelősek.

Magyarázat

Az ivarsejtek tisztaságának törvénye- minden ivarsejt csak egy allélt tartalmaz a szülő egyed adott génjének egy allélpárjából.

A jellemzők független öröklődésének törvénye

Meghatározás

Az önálló öröklés törvénye(Mendel harmadik törvénye) - két, egymástól két (vagy több) alternatív tulajdonságpárban eltérő egyed keresztezésekor a gének és a hozzájuk tartozó tulajdonságok egymástól függetlenül öröklődnek, és minden lehetséges kombinációban kombinálódnak (mint a monohibrid keresztezésnél) .

Ha több karakterben eltérő homozigóta növényeket, például fehér és lila virágokat, sárga vagy zöldborsót kereszteztek, az egyes karakterek öröklődése az első két törvény szerint alakult, és az utódokban olyan módon egyesültek, mintha öröklődésük lett volna. egymástól függetlenül történtek. A keresztezés utáni első nemzedéknek minden tulajdonságban domináns fenotípusa volt. A második generációban a fenotípusok szétválását figyelték meg a 9:3:3:1 képlet szerint, azaz 9:16 a lila virágok és a sárgaborsó, 3:16 a fehér virágok és a sárgaborsó, 3: 16 volt lila virággal és zöldborsóval, 1:16 fehér virággal és zöldborsóval.

Magyarázat

Mendel olyan tulajdonságokra bukkant, amelyek génjei a borsó különböző homológ kromoszómapárjaiban helyezkedtek el (nukleoprotein struktúrák egy eukarióta sejt magjában, amelyben az örökletes információ nagy része koncentrálódik, és amelyek tárolására, megvalósítására és átvitelére szolgálnak). A meiózis során a különböző párok homológ kromoszómái véletlenszerűen egyesülnek az ivarsejtekben. Ha az első pár apai kromoszómája az ivarsejtbe kerül, akkor egyenlő valószínűséggel a második pár apai és anyai kromoszómája is ebbe az ivarsejtekbe kerülhet. Ezért azok a tulajdonságok, amelyek génjei különböző homológ kromoszómapárokban találhatók, egymástól függetlenül kombinálódnak. (Később kiderült, hogy a 2n=14 diploid kromoszómaszámú borsóban a Mendel által vizsgált hét karakterpár közül az egyik karakterpárért felelős gének ugyanazon a kromoszómán helyezkedtek el. Mendel azonban nem fedezte fel a független öröklődés törvényének megsértését, mivel a köztük lévő nagy távolság miatt nem figyeltek meg kapcsolatot e gének között).

Mendel öröklődéselméletének alapvető rendelkezései

A modern értelmezés szerint ezek a rendelkezések a következők:

Diszkrét (különálló, nem keverhető) örökletes tényezők – a gének (a „gén” kifejezést V. Johansen javasolta 1909-ben) felelősek az örökletes jellemzőkért.
Minden diploid organizmus egy adott gén egy adott tulajdonságért felelős allélpárját tartalmazza; az egyiket az apától, a másikat az anyától kapja.
Az örökletes tényezők a csírasejteken keresztül jutnak el a leszármazottakhoz. Az ivarsejtek kialakulásakor mindegyik párból csak egy allél található (az ivarsejtek „tiszták” abban az értelemben, hogy nem tartalmazzák a második allélt).

A Mendel-törvények teljesítésének feltételei

A szegregációs törvény teljesítésének feltételei monohibrid keresztezés során

A fenotípus szerinti 3:1 és a genotípus szerinti 1:2:1 arányú felosztás megközelítőleg és csak a következő feltételek mellett történik:

Nagyszámú keresztezést (nagyszámú utód) tanulmányoznak.
Az A és a allélokat tartalmazó ivarsejtek egyenlő számban képződnek (egyenlő életképességűek).
Nincs szelektív megtermékenyítés: a tetszőleges allélt tartalmazó ivarsejtek azonos valószínűséggel egyesülnek egymással.
A különböző genotípusú zigóták (embriók) egyformán életképesek.
A szülőszervezetek tiszta vonalakba tartoznak, vagyis valóban homozigóták a vizsgált génre (AA és aa).
A tulajdonság valóban monogén

Az önálló öröklési törvény végrehajtásának feltételei

Minden feltétel, amely a felosztási törvény teljesítéséhez szükséges.
A vizsgált tulajdonságokért felelős gének különböző kromoszómapárokban találhatók (nem kapcsolódnak).

Az ivarsejt tisztaság törvényének teljesítésének feltételei

A meiózis normál lefolyása. A kromoszómák nem diszjunkciója következtében egy pár mindkét homológ kromoszómája egy ivarsejtbe kerülhet. Ebben az esetben az ivarsejt egy pár allélpárt hordoz minden olyan génből, amelyet egy adott kromoszómapár tartalmaz.

Egységes államvizsga szekció: 3.5. Az öröklődés mintái, citológiai alapjaik. G. Mendel által megállapított öröklődési minták, citológiai alapjuk (mono- és dihibrid keresztezés)…

Mendel, a különböző borsófajták keresztezésével kapcsolatos kísérleteket végezve számos öröklődési törvényt hozott létre, amelyek megalapozták a genetikát. Fejlődött hibrid-logikai öröklődéselemzési módszer organizmusok jelei. Ez a módszer magában foglalja az alternatív tulajdonságokkal rendelkező egyének keresztezését; a vizsgált tulajdonságok elemzése hibridekben a többi figyelembevétele nélkül; hibridek mennyiségi elszámolása.

Monohibrid keresztezéssel (egy pár alternatív karakter keresztezése) Mendel megállapította az egyformaság törvénye első generáció.

Alapvető rendelkezések hibridológiai módszer

A keresztezéshez olyan organizmusokat veszünk, amelyek ősei több generációban nem produkáltak a kiválasztott jellemzők szerinti hasadást, azaz tiszta vonalakat.
Az élőlények egy vagy két alternatív karakterpárban különböznek egymástól.
Az egyes keresztezések utódainak egyedi elemzését végzik el.
Az eredmények statisztikai feldolgozását alkalmazzuk.

■ G. Mendel első törvénye

Két homozigóta egyed keresztezésekor, amelyek egy pár alternatív tulajdonságban különböznek egymástól, az első generáció összes utóda fenotípusában és genotípusában is egységes.

■ Második törvényG.Mendel

Az első generáció hibridjeinek keresztezésekor (két heterozigóta egyed) a másodikban a dominánssal együtt egy recesszív tulajdonság is megjelenik.

Elemzési kereszt- keresztezés, amelyben egy ismeretlen genotípusú, megállapításra szoruló egyedet (AA vagy Aa) egy recesszív homozigótával (aa) kereszteznek. Ha a keresztezésből származó összes utód egységes, akkor a vizsgált organizmus AA genotípussal rendelkezik. Ha 1:1 fenotípust figyelünk meg az utódokban, akkor a vizsgált organizmus heterozigóta Aa.

■ HarmadiktörvényG.Mendel

Ha olyan homozigóta egyedeket keresztezünk, amelyek két vagy több alternatív tulajdonságpárban különböznek egymástól, mindegyik tulajdonság a többitől függetlenül öröklődik, minden lehetséges kombinációban kombinálva.

Kísérleteiben Mendel különböző keresztezési módszerek : monohibrid, dihibrid és polihibrid. Az utolsó keresztezés során az egyének több mint két karakterpárban különböznek egymástól. Minden esetben betartják az első generáció egységességének törvényét, a második generációban a karakterek felosztásának törvényét és az önálló öröklődés törvényét.

A független öröklés törvénye: minden egyes tulajdonságpár egymástól függetlenül öröklődik. Az utódokban minden tulajdonságpár 3:1 fenotípusos megoszlást mutat. A független öröklődés törvénye csak akkor érvényes, ha a vizsgált tulajdonságpárok génjei különböző homológ kromoszómapárokban találhatók. A homológ kromoszómák formájukban, méretükben és génkapcsolati csoportjukban hasonlóak.

A meiózisban a nem homológ kromoszómapárok viselkedése független egymástól. Eltérés: nekik sejtpólusok véletlenszerű. A független öröklődés nagy jelentőséggel bír az evolúció szempontjából; mivel a kombinált öröklődés forrása.

TÁBLÁZAT: minden öröklődési minta

Ez egy biológia összefoglaló a 10-11. osztály számára a témában „Az öröklődési minták. Morgan törvényei". Válassza ki a következő műveletet: