メンデルの交差の第一法則。 G によって確立された継承のパターン

メンデルの法則

メンデルの第 1 法則と第 2 法則の図。 1) 白い花を持つ植物 (劣性対立遺伝子 w の 2 コピー) と赤い花を持つ植物 (優性対立遺伝子 R の 2 コピー) を交配します。 2) すべての子孫植物は赤い花を持ち、同じ遺伝子型 Rw を持ちます。 3) 自家受粉が起こると、第 2 世代の植物の 3/4 が赤い花を咲かせ (遺伝子型 RR + 2Rw)、1/4 が白い花を咲かせます (ww)。

メンデルの法則- これらは、グレゴール・メンデルの実験から得られた、親生物から子孫への遺伝的特徴の伝達の原則です。これらの原理は古典的な遺伝学の基礎を形成し、その後、遺伝の分子機構の結果として説明されました。ロシア語の教科書には通常 3 つの法則が記載されていますが、「第一法則」はメンデルが発見したものではありません。メンデルが発見したパターンの中で特に重要なのは、「配偶子の純度の仮説」です。

話

19世紀初頭、J.ゴスはエンドウ豆を実験し、第一世代で緑がかった青色のエンドウと黄白色のエンドウを交配すると、黄白色のエンドウが得られることを示しました。しかし、第 2 世代の間に、第 1 世代の雑種には現れず、後にメンデルによって劣性と呼ばれた形質が再び現れ、それらを備えた植物は自家受粉中に分裂しませんでした。

O.サージは、メロンの実験を行って、個々の特性（果肉、皮など）に従ってメロンを比較し、特性の混乱がないことを確立しました。特性の混乱は子孫の中で消えず、子孫の間で再分配されるだけでした。 C. ノディンは、さまざまな種類のチョウセンアサガオを交配し、チョウセンアサガオの特徴の優位性を発見しました。 ダチュラ・タトゥーラその上 チョウセンアサガオそしてこれは、どの植物が母親でどれが父親であるかには依存しませんでした。

このようにして、19世紀半ばまでに、優性の現象、第一世代における雑種の均一性（第一世代のすべての雑種は互いに類似している）、第二世代における形質の分割および組み合わせが発見された。しかし、メンデルは先人たちの研究を高く評価し、彼らは雑種の形成と発達に関する普遍的な法則を発見しておらず、彼らの実験には数値比を決定するのに十分な信頼性がなかったと指摘した。このような信頼性の高い方法の発見とその結果の数学的分析は、遺伝理論の創造に役立ったことであり、メンデルの主なメリットです。

メンデルの方法と研究の進捗状況

メンデルは、個人の形質がどのように遺伝するかを研究しました。
メンデルは、すべての特徴の中から代替的なもの、つまり彼の品種に明らかに異なる 2 つの選択肢があるもの (種子は滑らかかしわがあるかのどちらかであり、中間の選択肢はありません) だけを選びました。このように研究課題を意識的に絞り込むことで、遺伝の一般的なパターンを明確に確立することが可能になりました。
メンデルは大規模な実験を計画し、実行しました。彼は種子栽培会社から 34 品種のエンドウ豆を受け取り、その中から 22 の「純粋な」品種（自家受粉時に研究された特性に従って分離が生じない）品種を選択しました。次に、品種の人工交配を行い、得られた雑種同士を交配させました。彼は合計約 20,000 頭の第 2 世代雑種を研究し、7 つの形質の遺伝を研究しました。実験は対象の選択が成功したことによって促進されました。エンドウ豆は通常自家受粉しますが、人工交雑は簡単に実行できます。
メンデルは、正確な定量的手法を使用してデータを分析した生物学の最初の人物の 1 人です。彼は確率理論の知識に基づいて、ランダムな偏差の役割を排除するために多数の交差を分析する必要があることに気づきました。

メンデルは、雑種における両親のうちの一方だけの形質の発現を優性と呼びました。

第一世代ハイブリッドの一様性の法則(メンデルの第一法則) - 異なる純粋な系統に属し、その形質の代替発現の 1 対において互いに異なる 2 つのホモ接合生物を交配すると、第一世代の雑種 (F1) 全体が均一になり、次のような発現を持ちます。両親のどちらかの性格。

この法則は「形質優性の法則」とも呼ばれます。その処方はコンセプトに基づいています きれいなライン研究されている形質に関して - 現代語では、これはこの形質に対する個人のホモ接合性を意味します。メンデルは、形質の純粋性を、自家受粉中に特定の個体の数世代のすべての子孫に反対の形質の発現が存在しないこととして定式化しました。

メンデルは、紫の花を咲かせるエンドウ豆と白い花を咲かせるエンドウ豆の純粋な系統を交配したとき、出現した植物の子孫がすべて紫色の花を咲かせ、その中に白い花が一つも含まれていないことに気づきました。メンデルは実験を複数回繰り返し、他の記号を使用しました。もし彼が黄色と緑色の種子を持つエンドウ豆を交配した場合、子孫はすべて黄色の種子を持つでしょう。滑らかにしわのある種子を持つエンドウ豆を交配した場合、子孫には滑らかな種子が生まれるでしょう。背の高い植物と低い植物からの子孫は背が高かった。したがって、第一世代の雑種は常にこの特性において均一であり、親の一方の特性を獲得します。このサイン（より強力、 支配的な)、常に他のものを抑制しました ( 劣性）.

共優性と不完全優性

一部の対立するキャラクターは、完全な優越関係（ヘテロ接合体において一方が常に他方を抑制する場合）ではなく、次のような関係にあります。 不完全な支配。たとえば、紫と白の花を持つ純粋なキンギョソウの系統を交配すると、第一世代の個体はピンク色の花を咲かせます。黒と白のアンダルシア鶏の純粋な系統を交配すると、最初の世代で灰色の鶏が生まれます。不完全優性のヘテロ接合体は、劣性ホモ接合体と優性ホモ接合体の中間の特性を持ちます。

ヘテロ接合個体の交雑により子孫が形成され、その一部は優性形質を持ち、一部は劣性形質をもつ現象を分離と呼びます。したがって、分離とは、子孫の間で特定の数値比率での優性形質と劣性形質の分布です。劣性形質は第一世代雑種では消失せず、抑制されるだけで第二世代雑種に現れます。

説明

配偶子の純度の法則: 各配偶子には、親個体の特定の遺伝子の対立遺伝子ペアのうちの 1 つの対立遺伝子のみが含まれます。

通常、配偶子は常に対立遺伝子ペアの 2 番目の遺伝子から純粋です。この事実は、メンデルの時代にはしっかりと確立できなかったが、配偶子の純粋性仮説とも呼ばれます。この仮説は後に細胞学的観察によって確認されました。メンデルが確立したすべての遺伝の法則の中で、この「法則」は本質的に最も一般的なものです（最も幅広い条件の下で満たされます）。

特性の独立継承の法則

形質の独立継承の図解

意味

独立相続の法則(メンデルの第三法則) - 2 つ (またはそれ以上) の代替形質のペアが互いに異なる 2 人のホモ接合個体を交雑する場合、遺伝子とその対応する形質は互いに独立して受け継がれ、すべての可能な組み合わせで組み合わされます (モノハイブリッド交雑の場合と同様) ）。白と紫の花、黄色または緑のエンドウ豆など、いくつかの形質が異なる植物を交雑すると、それぞれの形質の継承は最初の 2 つの法則に従い、子孫ではあたかもそれらの継承が独立して起こったかのように結合されました。お互い。交配後の最初の世代は、すべての形質において優性表現型を持っていました。第 2 世代では、式 9:3:3:1 に従って表現型の分割が観察されました。つまり、9:16 は紫色の花と黄色のエンドウ豆で、3:16 は白い花と黄色のエンドウ豆で、3:紫色の花とグリーンピースが 16 個、白い花とグリーンピースが 1:16 でした。

説明

メンデルは、遺伝子が相同エンドウ染色体の異なる対に位置する形質を発見しました。減数分裂中、異なるペアの相同染色体が配偶子内でランダムに結合されます。最初のペアの父方の染色体が配偶子に入る場合、同じ確率で 2 番目のペアの父方と母方の染色体がこの配偶子に入ることができます。したがって、遺伝子が相同染色体の異なるペアに位置する形質は、互いに独立して組み合わされます。 (後に、メンデルが研究したエンドウ豆の 7 対の形質のうち、2 倍体の染色体数 2n=14 のうち、1 対の形質に関与する遺伝子は同じ染色体上に位置していたことが判明しました。しかし、メンデルはこれらの遺伝子間の距離が遠いため、これらの遺伝子間の連鎖が観察されなかったため、独立遺伝の法則の違反は発見されませんでした。

メンデルの遺伝理論の基本規定

現代の解釈では、これらの規定は次のとおりです。

個別の（別々の、混合不可能な）遺伝因子 - 遺伝子は遺伝形質の原因です（「遺伝子」という用語は 1909 年に V. ヨハンセンによって提案されました）
それぞれの二倍体生物には、特定の形質の原因となる特定の遺伝子の一対の対立遺伝子が含まれています。そのうちの1つは父親から、もう1つは母親から受け取ります。
遺伝因子は生殖細胞を介して子孫に伝えられます。配偶子が形成されるとき、それぞれの配偶子には各ペアの対立遺伝子が 1 つだけ含まれます (配偶子は 2 番目の対立遺伝子を含まないという意味で「純粋」です)。

メンデルの法則が成就するための条件

メンデルの法則によれば、単一遺伝子形質のみが遺伝します。複数の遺伝子が表現型形質 (およびそのような形質の絶対多数) の原因となっている場合、その遺伝パターンはより複雑になります。

モノハイブリッド交配時の分離の法則を満たすための条件

表現型による 3:1 と遺伝子型による 1:2:1 の分割は、おおよそ次の条件下でのみ実行されます。

メンデルの第一法則。第一世代ハイブリッドの一様性の法則

1 対の代替 (相互に排他的な) 形質が異なるホモ接合個体を交雑すると、すべての子孫が初代表現型も遺伝子型も均一です。

黄色 (優性形質) と緑色 (劣性形質) の種子を持つエンドウ植物を交配しました。配偶子の形成には減数分裂が伴います。各植物は 1 種類の配偶子を生成します。それぞれの相同な染色体対から、対立遺伝子 (A または a) のいずれかを含む 1 つの染色体が配偶子になります。受精後、相同染色体の対が回復し、雑種が形成されます。すべての植物は、Aa 遺伝子型のヘテロ接合である黄色の種子 (表現型) のみを持ちます。これは次のような場合に起こります。 完全な優位性。

ハイブリッド Aa は、一方の親から 1 つの遺伝子 A を持ち、もう一方の親から 2 番目の遺伝子 - a - を持ちます (図 73)。

一倍体配偶子 (G) は、二倍体生物とは異なり、丸で囲まれています。

交雑の結果、F 1 と呼ばれる第一世代雑種が得られます。

交雑を記録するには、英国の遺伝学者パネットによって提案され、パネットグリッドと呼ばれる特別なテーブルが使用されます。

父方の個体の配偶子は水平方向に、母方の個体の配偶子は垂直方向に書き出されます。ジェノタイピングは交差点で記録されます。

米。 73.モノハイブリッド交雑における遺伝。

I - 黄色と緑色の種子を持つ 2 種類のエンドウ豆を交配します (P)。 Ⅱ

メンデルの I および II の法則の細胞学的基礎。

F 1 - ヘテロ接合体 (Aa)、F 2 - 遺伝子型による分離 1 AA: 2 Aa: 1 aa。

パイの子孫。表では、細胞の数は、交配される個体によって生成される配偶子の種類の数に依存します。

メンデルの II 法則。第一世代ハイブリッドの分割の法則

第一世代の雑種同士を交配すると、第二世代では優性形質と劣性形質の両方をもつ個体が現れ、表現型によって3:1(優性表現型3つと劣性表現型1つ)と1:2:1の比率で分裂が起こります。遺伝子型による（図 73 を参照）。このような分割が可能な場合は、 完全な優位性。

配偶子の「純度」に関する仮説

分裂の法則は、配偶子の「純度」の仮説によって説明できます。

メンデルは、ヘテロ接合生物の配偶子において代替の形質の対立遺伝子が混合しない現象を「ハイブリッド」と呼びました。 配偶子の「純度」に関する仮説。 2 つの対立遺伝子 (Aa) が各形質の原因となっています。ハイブリッドが形成される場合、対立遺伝子は混合されず、変化せずに残ります。

減数分裂の結果、Aa ハイブリッドは 2 種類の配偶子を形成します。各配偶子には、対立遺伝子 A または対立遺伝子 a を持つ一対の相同染色体のうちの 1 つが含まれています。配偶子は別の対立遺伝子から純粋です。受精の間に、染色体の相同性と遺伝子の対立性が回復し、雑種生物ではその遺伝子が効果を示さなかった劣性形質（エンドウ豆の緑色）が現れます。形質は遺伝子の相互作用によって発達します。

不完全な支配

で 不完全な支配ヘテロ接合体は独自の表現型を持ち、その形質は中間的です。

赤と白の花を咲かせる夜美人を交配すると、一世代目にピンク色の個体が現れます。第一世代雑種（ピンク色の花）を交配すると、遺伝子型と表現型による子孫の切断が一致します（図74）。

米。 74.夜美人植物の不完全優勢継承。

ヒトの鎌状赤血球貧血を引き起こす遺伝子は、不完全優性の性質を持っています。

分析クロス

劣性形質（グリーンピース）はホモ接合状態でのみ現れます。優性形質を持つホモ接合体 (イエローピース) とヘテロ接合体 (イエローピース) の個体は表現型に違いはありませんが、異なる遺伝子型を持っています。それらの遺伝子型は、既知の遺伝子型を持つ個体と交雑することによって決定できます。そのような個体は、ホモ接合性劣性形質を有するグリーンピースである可能性がある。このクロスを分析クロスと呼びます。交雑の結果、すべての子孫が一様であれば、研究対象の個体はホモ接合性です。

分裂が起こった場合、その個体はヘテロ接合体です。ヘテロ接合個体の子孫は 1:1 の比率で卵割を生じます。

メンデルのⅢ法則。特性の独立した組み合わせの法則 (図75)。生物はいくつかの点で互いに異なります。

2 つの特性が異なる個体の交雑はジハイブリッドと呼ばれ、多くの点でポリハイブリッドと呼ばれます。

2 対の代替文字が異なるホモ接合個体を交配すると、第 2 世代で次のようなことが起こります。 機能の独立した組み合わせ。

ジハイブリッド交雑の結果、第一世代全体が均一になります。第 2 世代では、表現型の切断が 9:3:3:1 の比率で発生します。

たとえば、種子が黄色で表面が滑らかなエンドウ豆（優性形質）と、種子が緑色で表面にしわがあるエンドウ豆（劣性形質）を交配すると、最初の世代全体が均一（黄色で滑らかな種子）になります。

第二世代で雑種どうしを掛け合わせると、元の形態にはなかった特徴（黄色のしわのある種子と緑色の滑らかな種子）を備えた個体が現れました。こうした性質は遺伝する 関係なく互いに。

ジヘテロ接合体は 4 種類の配偶子を生成しました

交配後の第 2 世代となる個体を数えるのに便利なように、パネットグリッドが使用されます。

米。 75.二ハイブリッド交雑における形質の独立した分布。 A、B、a、b - 2 つの形質の発達を制御する優性対立遺伝子と劣性対立遺伝子。 G - 両親の生殖細胞。 F 1 - 第一世代ハイブリッド。 F 2 - 第 2 世代のハイブリッド。

減数分裂の結果、各配偶子は相同な染色体対から対立遺伝子の 1 つを受け取ります。

4種類の配偶子が形成されます。 9:3:3:1の比率で交雑した後の卵割(2つの優性形質を持つ9個体、2つの劣性形質を持つ1個体、1つの優性形質ともう1つの劣性形質を持つ3個体、優性および劣性形質を持つ3個体)。

エンドウ豆の色と形に関与する遺伝子はさまざまな非相同染色体上に位置しているため、優性形質と劣性形質を持つ個体が出現する可能性があります。

対立遺伝子の各ペアは他のペアとは独立して分布しているため、遺伝子を独立して組み合わせることができます。

「n」対の特性についてヘテロ接合性の個体は、2 n 種類の配偶子を形成します。

自制心を養うための質問

1. メンデルの第一法則はどのように定式化されるのですか?

2. メンデルはエンドウ豆とどの種子を交配しましたか?

3. 交配によりどのような種子が得られた植物ですか?

4. メンデルの II 法則はどのように定式化されますか?

5. 第一世代雑種を交配した結果、どのような特徴を持つ植物が得られましたか?

6. 分裂はどのような比率で起こりますか?

7. 分割の法則はどのように説明できますか?

8. 配偶子の「純粋性」の仮説をどのように説明しますか?

9. 形質の不完全な優位性をどのように説明しますか? 10. 表現型と遺伝子型によるどのような切断が起こるか

第一世代の雑種を掛け合わせた後は？

11.分析クロスはいつ実行されますか?

12. 分析クロスはどのように実行されますか?

13.どのような交配をジハイブリッドと呼びますか?

14. エンドウ豆の色と形を決定する遺伝子はどの染色体上にありますか?

15. メンデルの III 法則はどのように定式化されますか?

16. 第一世代ではどのような表現型の切断が起こりますか?

17. 第二世代ではどのような表現型の切断が起こりますか?

18.雑種を交配した結果生じる個体を数えるのに便宜的に何が使用されますか?

19.以前には存在しなかった特徴を持つ個人の出現をどのように説明できますか?

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形状

キャラクター

色

フラワーズ

複数の対立遺伝子

対立遺伝子には 2 つではなく、さらに多くの遺伝子が含まれる場合があります。これらは複数の対立遺伝子です。それらは突然変異（DNA 分子内のヌクレオチドの置換または欠失）の結果として発生します。複数の対立遺伝子の例としては、人間の血液型の原因となる遺伝子 (I A、I B、I 0) が挙げられます。遺伝子 I A および I B は、I 0 遺伝子に対して優勢です。一連の対立遺伝子のうち、遺伝子型には常に 2 つの遺伝子だけが存在します。遺伝子 I 0 I 0 は血液型 I を決定し、遺伝子 I A I A、I A I O - グループ II、I B I B、I B I 0 - グループ III、I A I B - グループ IV を決定します。

遺伝子相互作用

遺伝子と形質の間には複雑な関係があります。 1 つの遺伝子が 1 つの形質の発達に関与する場合があります。

遺伝子は、特定の生化学反応を触媒するタンパク質の合成を担当し、その結果特定の特性が得られます。

1 つの遺伝子が複数の形質の発達に関与する可能性があり、次のような特徴を示します。 多面発現効果。遺伝子の多面発現効果の重症度は、この遺伝子の制御下で合成される酵素によって触媒される生化学反応に依存します。

いくつかの遺伝子が 1 つの形質の発達に関与している可能性があります。 ポリマー遺伝子の働き。

症状の発現は、さまざまな生化学反応の相互作用の結果です。これらの相互作用は、対立遺伝子および非対立遺伝子に関連している可能性があります。

対立遺伝子の相互作用。

同じ対立遺伝子ペアに位置する遺伝子の相互作用は次のように発生します。

. 完全な支配。

. 不完全な支配。

. 共優性。

. 過剰支配。

で完了優性では、1 つの (優性) 遺伝子の作用が別の (劣性) 遺伝子の作用を完全に抑制します。交配すると、優性形質が第一世代に現れます（たとえば、エンドウ豆の黄色）。

で 不完全な優性は、劣性対立遺伝子の存在下で優性対立遺伝子の効果が弱まるときに発生します。交配の結果得られるヘテロ接合個体は、独自の遺伝子型を持っています。例えば、赤と白の花を持つ夜美人を交配すると、ピンク色の花が咲きます。

で 共優性両方の遺伝子の効果は、それらが同時に存在する場合に現れます。その結果、新たな症状が現れます。

たとえば、人間の血液型 IV (I A I B) は、遺伝子 I A と I B の相互作用によって形成されます。これとは別に、I A 遺伝子は II 血液型を決定し、I B 遺伝子は III 血液型を決定します。

で 過剰支配ヘテロ接合状態の優性対立遺伝子は、ホモ接合状態よりもその形質のより強い発現を示します。

非対立遺伝子の相互作用

生物の 1 つの形質は、多くの場合、非対立遺伝子のいくつかのペアによって影響を受けることがあります。

非対立遺伝子の相互作用は次のように発生します。

. 相補性。

. エピスタシス;

. ポリマー。

補完的 この効果は、生物の遺伝子型に 2 つの主要な非対立遺伝子が同時に存在することによって現れます。優性遺伝子のそれぞれは、他方が劣性状態にある場合には独立して発現しますが、接合子内で優性状態にあるときにそれらが同時に存在することで、形質の新しい状態が決まります。

例。白い花を咲かせるスイートピー２品種を掛け合わせました。第一世代の雑種はすべて赤い花を咲かせました。花の色は、相互作用する 2 つの遺伝子 A と B によって決まります。

遺伝子AとBに基づいて合成されたタンパク質（酵素）は、形質の発現（花の赤色）につながる生化学反応を触媒します。

エピスタシス- 優性または劣性の非対立遺伝子の 1 つが別の非対立遺伝子の作用を抑制する相互作用。他の遺伝子の作用を抑制する遺伝子は、エピスタティック遺伝子またはサプレッサーと呼ばれます。抑制された遺伝子は低静性と呼ばれます。エピスタシスは優性または劣性の場合があります。

優性エピスタシス。 優性エピスタシスの例としては、ニワトリの羽毛の色の継承が挙げられます。優性遺伝子 C は羽毛の色に関与します。優性非対立遺伝子 I は羽毛の色の発達を抑制します。この結果、遺伝子型に C 遺伝子を持つニワトリは、I 遺伝子の存在下では白い羽毛になります。 IICC; IiCc; いいですね。 iicc 遺伝子型を持つ鶏も、これらの遺伝子が劣性状態にあるため白色になります。 iiCC、iiCc 遺伝子型を持つニワトリの羽毛は着色されます。羽毛の白色は、i 遺伝子の劣性対立遺伝子の存在、または色抑制遺伝子 I の存在によるものです。遺伝子の相互作用は、エピスタティック遺伝子によってコードされる酵素タンパク質間の生化学的結合に基づいています。

劣性エピスタシス。 劣性エピスタシスは、ABO 血液型システムの抗原の異常な遺伝であるボンベイ現象を説明します。既知の血液型は 4 つあります。

血液型 I (I 0 I 0) の女性の家族で、血液型 II (I A I A) の男性が血液型 IV (I A I B) の子供を出産しましたが、これはあり得ません。その女性は母親からI B 遺伝子を受け継ぎ、父親からI 0 遺伝子を受け継いだことが判明した。 I 0 遺伝子のみが効果を示したので、

女性の血液型はI型であると考えられていました。遺伝子 I B は、ホモ接合状態 - xx にある劣性遺伝子 x によって抑制されました。

この女性の子供では、抑制された I B 遺伝子がその効果を示しました。その子は IV 血液型 I A I B でした。

ポリマー遺伝子の効果は、いくつかの非対立遺伝子が同じ形質の原因となり、その発現を増強する可能性があるという事実によるものです。ポリマー遺伝子に依存する形質は、量的形質として分類されます。量的形質の発達に関与する遺伝子には累積的な影響があります。例えば、ポリマー非対立遺伝子 S 1 および S 2 は、ヒトの皮膚の色素沈着の原因となります。これらの遺伝子の優性対立遺伝子の存在下では多くの色素が合成されますが、劣性対立遺伝子の存在下ではほとんど色素が合成されません。肌の色の濃さは色素の量に依存し、色素の量は優性遺伝子の数によって決まります。

ムラート S 1 s 1 S 2 s 2 の結婚から、明るい色から濃い色の肌の色素を持つ子供が生まれますが、白と黒の肌の色の子供が生まれる確率は 1/16 です。

多くの特性は高分子原理に従って継承されます。

自制心を養うための質問

1. 複数の対立遺伝子とは何ですか?

2. 人間の血液型に関与する遺伝子は何ですか?

3. 人の血液型は何ですか?

4. 遺伝子と形質の間にはどのような関係がありますか?

5. 対立遺伝子はどのように相互作用しますか?

6. 非対立遺伝子はどのように相互作用しますか?

7. 遺伝子の相補的作用はどのように説明できますか?

8. エピスタシスはどのように説明できますか?

9. 遺伝子の重合作用はどのように説明できますか?

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レザー

鶏

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着色

羽毛

基礎

態度

顔料

色素沈着

多面発現性

サプレッサー

世代

重合主義

サイン

例

面前

顕現

発達

反応

子供

結果

過支配関係

タンパク質合成システム

交差点

州

程度

損失

現象

酵素

色

フラワーズ

人間

私たちは、遺伝と相続は 2 つの異なる現象であり、誰もが厳密に区別しているわけではないという事実に注意を向けました。

遺伝細胞や生物の世代間には、物質的および機能的連続性のプロセスが存在します。これは、遺伝的に重要な構造の正確な再現に基づいています。

遺伝は、生殖の過程で生物および細胞の遺伝的に決定された特性および特性を伝達するプロセスです。遺伝を研究することで、遺伝の本質を明らかにすることができます。したがって、これら 2 つの現象を厳密に区別する必要があります。

私たちが調べた分割と独立した結合のパターンは、遺伝ではなく遺伝の研究に関連しています。「」の場合は不正解です。 分割の法則" そして " 形質遺伝子の独立した組み合わせの法則」は遺伝の法則として解釈されます。メンデルが発見した法則は遺伝の法則です。

メンデルの時代には、交雑すると、親の特徴が一緒に（「融合遺伝」）、またはモザイク的に子孫に受け継がれると考えられていました。つまり、いくつかの形質は母親から受け継がれ、他の形質は父親から受け継がれます（「混合遺伝」）。そのような考えの基礎は、子孫においては親の遺伝が混合され、融合され、溶解されるという信念でした。この考えは間違っていました。それは自然選択理論を科学的に議論することを可能にしませんでした、そして実際、交雑中に子孫の遺伝的適応特性が保存されずに「溶解」した場合、自然選択は無駄に機能することになります。自然選択理論をそのような困難から解放するために、ダーウィンは個々の単位による性格の遺伝的決定の理論、つまりパンジェネシス理論を提唱しました。しかし、彼女はこの問題に対する正しい解決策を与えませんでした。

メンデルの成功は、遺伝的形質の個々のペアを遺伝子分析する方法の発見によるものでした。メンデルが開発した 形質の遺伝の離散解析法そして本質的に遺伝学の科学的基礎を構築し、次の現象を発見しました。

それぞれの遺伝的特徴は、別個の遺伝的要素、つまり預金によって決定されます。現代の見方では、これらの傾向は遺伝子に対応します。「1 つの遺伝子 - 1 つの形質」、「1 つの遺伝子 - 1 つの酵素」。
遺伝子は、その個性を失うことなく、何世代にもわたって純粋な形で保存されます。これは、遺伝子が比較的一定であるという遺伝学の主要な点の証明でした。
両性は、子孫への遺伝的特性の伝達に平等に参加します。
同数の遺伝子の重複と、男性と女性の生殖細胞におけるそれらの減少。この位置は減数分裂の存在の遺伝的予測でした。
遺伝的傾向は対になっており、1 つは母性、もう 1 つは父性です。それらのうちの1つは優性であり、もう1つは劣性である可能性があります。この立場は、対立遺伝子の原理の発見に対応します。つまり、遺伝子は少なくとも 2 つの対立遺伝子によって表されます。

したがって、メンデルは、（形質のセットではなく）個々の形質のペアの遺伝解析の方法を発見し、遺伝の法則を確立し、離散（遺伝的）決定の原理を最初に仮定し、実験的に証明した人となりました。遺伝的特徴の。

上記に基づいて、メンデルによって直接定式化され、遺伝のプロセスに関連する法則と、メンデルの研究から生じる遺伝の原則を区別することは有益であると思われます。

相続の法則には、雑種の子孫における遺伝的特徴の分割の法則と、遺伝的特徴の独立した組み合わせの法則が含まれます。これら 2 つの法則は、有性生殖中の細胞世代における遺伝情報の伝達プロセスを反映しています。彼らの発見は、現象としての遺伝の存在を示す最初の実際の証拠となった。

遺伝の法則には異なる内容があり、次のように定式化されます。

第一法則- 形質の個別の（遺伝的）遺伝的決定の法則。それは遺伝子理論の基礎となっています。

第二法則- 遺伝単位 - 遺伝子の相対的恒常性の法則。

第三法則- 遺伝子の対立遺伝子状態の法則 (優性と劣性)。

これらの法則は遺伝の本質を反映しているため、メンデルの研究の主な結果を表しています。

メンデルの遺伝の法則と遺伝の法則は遺伝学の主な内容です。彼らの発見は、現代の自然科学に生命プロセスの測定単位である遺伝子を与え、それによって生物学的プロセスを分析する目的で自然科学である生物学、物理学、化学、数学を組み合わせる可能性を生み出しました。

将来的には、遺伝単位を定義する際には「遺伝子」という用語のみを使用することになります。「遺伝因子」と「遺伝的沈着」という概念は煩雑であり、さらに、遺伝因子と遺伝子を区別し、それぞれの概念に内容を持たせる必要がある時代が来ているのでしょう。「遺伝子」という概念はさらに、遺伝形質を決定する、機能的に分割不可能な遺伝の単位を意味します。「遺伝因子」という用語は、遺伝形質に対する多数の遺伝子と細胞質の影響の複合体として、より広い意味で解釈されるべきです。

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メンデルの法則- グレゴール・メンデルの実験から得られた、親生物からその子孫への遺伝的特徴の伝達の原理。これらの原理は古典的な遺伝学の基礎を形成し、その後、遺伝の分子機構の結果として説明されました。ロシア語の教科書には通常 3 つの法則が記載されていますが、「第一法則」はメンデルが発見したものではありません。メンデルが発見したパターンの中で特に重要なのは、「配偶子の純度の仮説」です。

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✪ メンデルの第 1 法則と第 2 法則。科学 3.2

✪ メンデルの第 3 法則。科学 3.3

✪ 生物学のレッスン No. 20。グレゴール・メンデルと彼の第一法則。

✪ メンデルの第一法則と第二法則は非常に明確です

✪ 第 1 メンデルの法則。支配の法則。生物学の統一州試験および統一州試験の準備。

字幕

メンデルの先人たち

19 世紀初頭、J. ゴス ( ジョン・ゴス）エンドウ豆を使って実験したところ、第一世代で緑がかった青色のエンドウと黄白色のエンドウを交配すると、黄白色のエンドウが得られることがわかりました。しかし、第 2 世代の間に、第 1 世代の雑種には現れず、後にメンデルによって劣性と呼ばれた形質が再び現れ、それらを備えた植物は自家受粉中に分裂しませんでした。

メンデルの方法と研究の進捗状況

メンデルは、個人の形質がどのように遺伝するかを研究しました。
メンデルは、すべての特徴の中から代替的なもの、つまり彼の品種に明らかに異なる 2 つの選択肢があるもの (種子は滑らかかしわがあるかのどちらかであり、中間の選択肢はありません) だけを選びました。このように研究課題を意識的に絞り込むことで、遺伝の一般的なパターンを明確に確立することが可能になりました。
メンデルは大規模な実験を計画し、実行しました。彼は種子栽培会社から 34 品種のエンドウ豆を受け取り、その中から 22 の「純粋な」品種（自家受粉時に研究された特性に従って分離が生じない）品種を選択しました。次に、品種の人工交配を行い、得られた雑種同士を交配させました。彼は合計約 20,000 頭の第 2 世代雑種を研究し、7 つの形質の遺伝を研究しました。この実験は、対象の選択が成功したことによって促進されました。エンドウ豆は通常、自家受粉者ですが、人工交配を行うのは簡単です。
メンデルは、正確な定量的手法を使用してデータを分析した生物学の最初の人物の 1 人です。彼は確率理論の知識に基づいて、ランダムな偏差の役割を排除するために多数の交差を分析する必要があることに気づきました。

メンデルは、雑種における両親のうちの一方だけの形質の発現を優性と呼びました。

この法則は「形質優性の法則」とも呼ばれます。その処方はコンセプトに基づいています きれいなライン研究されている形質に関して - 現代語では、これはこの形質に対する個人のホモ接合性を意味します。ホモ接合性の概念は、後に 1902 年に W. Batson によって導入されました。

共優性と不完全優性

一部の対立するキャラクターは、完全な優越関係（ヘテロ接合体において一方が常に他方を抑制する場合）ではなく、次のような関係にあります。 不完全な支配。例えば、紫と白の花を咲かせるキンギョソウの純系を交配すると、第一世代の個体はピンク色の花を咲かせます。黒と白のアンダルシア鶏の純粋な系統を交配すると、最初の世代で灰色の鶏が生まれます。不完全優性のヘテロ接合体は、劣性ホモ接合体と優性ホモ接合体の中間の特性を持ちます。

1 つの遺伝子の対立遺伝子が関与する、研究された 1 つの形質の発現が異なる 2 つの純粋な系統の生物の交雑は、モノハイブリッド交配と呼ばれます。

説明

配偶子の純度の法則- 各配偶子には、親個体の特定の遺伝子の対立遺伝子ペアのうちの 1 つの対立遺伝子のみが含まれます。

特性の独立継承の法則

意味

独立相続の法則(メンデルの第三法則) - 2 つ (またはそれ以上) の代替形質のペアが互いに異なる 2 人の個体を交配すると、遺伝子とその対応する形質は互いに独立して受け継がれ、すべての可能な組み合わせで組み合わされます (一雑種交雑の場合と同様) 。

白と紫の花、黄色または緑のエンドウ豆など、いくつかの形質が異なるホモ接合性の植物を交配すると、各形質の遺伝は最初の 2 つの法則に従い、子孫ではあたかもその遺伝が同じであるかのように結合されました。互いに独立して発生しました。交配後の最初の世代は、すべての形質において優性表現型を持っていました。第 2 世代では、式 9:3:3:1 に従って表現型の分割が観察されました。つまり、9:16 は紫色の花と黄色のエンドウ豆で、3:16 は白い花と黄色のエンドウ豆で、3:紫色の花とグリーンピースが 16 個、白い花とグリーンピースが 1:16 でした。

説明

メンデルは、エンドウ豆の異なる相同染色体対（真核細胞の核にある核タンパク質構造で、遺伝情報のほとんどが集中しており、その保存、実行、伝達を目的としている）に遺伝子が位置している形質を発見した。減数分裂中、異なるペアの相同染色体が配偶子内でランダムに結合されます。最初のペアの父方の染色体が配偶子に入る場合、同じ確率で 2 番目のペアの父方と母方の染色体がこの配偶子に入ることができます。したがって、遺伝子が相同染色体の異なるペアに位置する形質は、互いに独立して組み合わされます。 (後に、メンデルが研究したエンドウ豆の 7 対の形質のうち、2 倍体の染色体数 2n=14 のうち、1 対の形質に関与する遺伝子は同じ染色体上に位置していたことが判明しました。しかし、メンデルはこれらの遺伝子間の距離が遠いため、これらの遺伝子間の連鎖が観察されなかったため、独立遺伝の法則の違反は発見されませんでした。

メンデルの遺伝理論の基本規定

現代の解釈では、これらの規定は次のとおりです。

個別の（分離した混合不可能な）遺伝因子 - 遺伝子（「遺伝子」という用語は 1909 年に V. ヨハンセンによって提案されました）は、遺伝形質の原因となります。
それぞれの二倍体生物には、特定の形質の原因となる特定の遺伝子の一対の対立遺伝子が含まれています。そのうちの1つは父親から、もう1つは母親から受け取ります。
遺伝因子は生殖細胞を介して子孫に伝えられます。配偶子が形成されるとき、それぞれの配偶子には各ペアの対立遺伝子が 1 つだけ含まれます (配偶子は 2 番目の対立遺伝子を含まないという意味で「純粋」です)。

メンデルの法則が成就するための条件

モノハイブリッド交配時の分離の法則を満たすための条件

表現型による 3:1 と遺伝子型による 1:2:1 の分割は、おおよそ次の条件下でのみ実行されます。

多数の交配（多数の子孫）が研究されます。
対立遺伝子 A と a を含む配偶子は同じ数で形成されます (生存能力が等しい)。
選択的受精は行われません。対立遺伝子を含む配偶子は等しい確率で互いに融合します。
異なる遺伝子型を持つ接合子 (胚) も同様に生存可能です。
親生物は純粋な系統に属しており、研究対象の遺伝子 (AA および aa) に関して真にホモ接合性です。
この形質はまさに単一遺伝子です

独立相続法の施行条件

分割の法則を満たすために必要なすべての条件。
研究されている形質の原因となる遺伝子の位置は、異なる染色体のペア（連鎖していない）にあります。

配偶子の純度の法則を満たすための条件

減数分裂の正常な経過。染色体不分離の結果、ペアの両方の相同染色体が 1 つの配偶子になることがあります。この場合、配偶子は、特定の染色体のペアに含まれるすべての遺伝子の対立遺伝子のペアを持ちます。

統一州試験セクション: 3.5. 遺伝のパターン、その細胞学的基礎。 G. メンデルによって確立された遺伝パターン、その細胞学的基礎 (モノハイブリッドおよびジハイブリッド交配)…

メンデルは、異なる品種のエンドウ豆を交配する実験を実施し、遺伝学の基礎を築いた多くの遺伝の法則を確立しました。彼は開発した ハイブリッド論理的継承分析法 生物の兆候。この方法には、代替形質を持つ個体を交配することが含まれます。残りを考慮せずに、雑種で研究された形質の分析。ハイブリッドの定量的会計。

メンデルは、モノハイブリッド交配 (1 対の代替形質の交配) を実行することにより、 均一性の法則初代。

基本規定 ハイブリドロジー法

交配の場合、祖先が数世代にわたって選択された特性に従って分裂を生じなかった生物、つまり純粋な系統が選択されます。
生物は、1 つまたは 2 つの代替文字のペアが異なります。
各交配の子孫の個別の分析が実行されます。
結果の統計処理が使用されます。

■ G. メンデルの第一法則

1 組の代替形質において互いに異なる 2 つのホモ接合個体を交配すると、第一世代のすべての子孫は表現型と遺伝子型の両方において均一になります。

■ 2番法G.メンデル

第 1 世代の雑種 (2 つのヘテロ接合個体) を交配すると、第 2 世代で 3:1 の分裂が起こり、優性遺伝形質に加えて劣性形質も現れます。

分析クロス- 確立する必要がある未知の遺伝子型 (AA または Aa) を持つ個体を、劣性ホモ接合体 (aa) と交配する交雑。交雑によって得られたすべての子孫が均一である場合、研究対象の生物は AA 遺伝子型を持っています。子孫に 1:1 の表現型が観察された場合、研究対象の生物はヘテロ接合性 Aa です。

■ 三番目法G.メンデル

2対以上の代替形質が異なるホモ接合個体を交配すると、各形質は他の形質とは独立して受け継がれ、可能なすべての組み合わせが組み合わされます。

メンデルは実験でさまざまな方法を使用しました。 交差法 : モノハイブリッド、ジハイブリッド、ポリハイブリッド。最後の交差中に、個体は 2 対以上の特徴において異なります。いずれの場合も、第一世代の統一の法則、第二世代の文字の分割の法則、独立継承の法則が守られています。

独立継承の法則:特性の各ペアは、互いに独立して継承されます。子孫では、形質のペアごとに 3:1 の表現型の分割が存在します。独立遺伝の法則は、検討中の形質のペアの遺伝子が相同染色体の異なるペアに存在する場合にのみ有効です。相同染色体は、形状、サイズ、遺伝子連鎖グループが類似しています。

減数分裂における非相同染色体のペアの挙動は互いに独立しています。矛盾: 彼らは セル極はランダムです。独立した継承は進化にとって非常に重要です。それは組み合わせ遺伝の源だからです。

表: 継承のすべてのパターン

これは、10 年生から 11 年生向けの生物学のトピックに関する要約です。 「遺伝のパターン。モルガンの法則」。次のアクションを選択してください:

メンデルの交差の第一法則。 G によって確立された継承のパターン

話

メンデルの方法と研究の進捗状況

共優性と不完全優性

説明

特性の独立継承の法則

意味

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メンデルの遺伝理論の基本規定

メンデルの法則が成就するための条件

モノハイブリッド交配時の分離の法則を満たすための条件

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メンデルの先人たち

メンデルの方法と研究の進捗状況

共優性と不完全優性

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特性の独立継承の法則

意味

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メンデルの遺伝理論の基本規定

メンデルの法則が成就するための条件

モノハイブリッド交配時の分離の法則を満たすための条件

独立相続法の施行条件

配偶子の純度の法則を満たすための条件

■ G. メンデルの第一法則

■ 2番 法G.メンデル

■ 三番目法G.メンデル

表: 継承のすべてのパターン

■ 2番法G.メンデル