მენდელის გადაკვეთის პირველი კანონი. გ.-ის მიერ დადგენილი სამკვიდრო ნიმუშები

მენდელის კანონები

მენდელის პირველი და მეორე კანონების დიაგრამა. 1) მცენარეს თეთრი ყვავილებით (რეცესიული ალელის w ორი ეგზემპლარი) გადაკვეთენ მცენარეს წითელი ყვავილებით (დომინანტური ალელის R ორი ასლი). 2) ყველა შთამომავალ მცენარეს აქვს წითელი ყვავილები და იგივე გენოტიპი Rw. 3) როდესაც ხდება თვითგანაყოფიერება, მეორე თაობის მცენარეების 3/4-ს აქვს წითელი ყვავილები (გენოტიპები RR + 2Rw) და 1/4 აქვს თეთრი ყვავილები (ww).

მენდელის კანონები- ეს არის მემკვიდრეობითი მახასიათებლების გადაცემის პრინციპები მშობელი ორგანიზმებიდან მათ შთამომავლებზე, გრეგორ მენდელის ექსპერიმენტების შედეგად. ეს პრინციპები საფუძვლად დაედო კლასიკურ გენეტიკას და შემდგომში აიხსნებოდა, როგორც მემკვიდრეობის მოლეკულური მექანიზმების შედეგი. მიუხედავად იმისა, რომ სამი კანონი ჩვეულებრივ აღწერილია რუსულენოვან სახელმძღვანელოებში, "პირველი კანონი" მენდელმა არ აღმოაჩინა. მენდელის მიერ აღმოჩენილ ნიმუშებს შორის განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს „გამეტების სისუფთავის ჰიპოთეზას“.

ამბავი

XIX საუკუნის დასაწყისში ჯ.გოსმა ბარდაზე ექსპერიმენტებით აჩვენა, რომ პირველ თაობაში მომწვანო-ლურჯ ბარდასთან და მოყვითალო-თეთრ ბარდასთან მცენარეების შეჯვარებისას მიიღეს ყვითელ-თეთრი. თუმცა მეორე თაობის დროს კვლავ გაჩნდა ის ნიშნები, რომლებიც არ ჩანდა პირველი თაობის ჰიბრიდებში და მოგვიანებით მენდელმა რეცესიულად უწოდა და მათთან ერთად მცენარეები არ გაიყო თვითდამტვერვისას.

ო. სარჟმა, ჩაატარა ექსპერიმენტები ნესვებზე, შეადარა ისინი ინდივიდუალური მახასიათებლების მიხედვით (რბილობი, კანი და ა. C. Nodin-მა, გადაკვეთა სხვადასხვა ტიპის დატურა, აღმოაჩინა დატურის მახასიათებლების უპირატესობა დათულა თათულაზემოთ დატურა სტრამონიუმიდა ეს არ იყო დამოკიდებული იმაზე, თუ რომელი მცენარე იყო დედა და რომელი მამა.

ამრიგად, მე-19 საუკუნის შუა ხანებისთვის აღმოაჩინეს დომინირების ფენომენი, ჰიბრიდების ერთგვაროვნება პირველ თაობაში (პირველი თაობის ყველა ჰიბრიდი ერთმანეთის მსგავსია), მეორე თაობის პერსონაჟების გაყოფა და კომბინატორიკა. ამასთან, მენდელმა, მაღალი შეფასება მისცა მისი წინამორბედების მუშაობას, აღნიშნა, რომ მათ ვერ იპოვეს უნივერსალური კანონი ჰიბრიდების ფორმირებისა და განვითარებისთვის და მათ ექსპერიმენტებს არ გააჩნდათ საკმარისი საიმედოობა რიცხვითი თანაფარდობების დასადგენად. ასეთი სანდო მეთოდის აღმოჩენა და შედეგების მათემატიკური ანალიზი, რამაც ხელი შეუწყო მემკვიდრეობის თეორიის შექმნას, მენდელის მთავარი დამსახურებაა.

მენდელის მეთოდები და მუშაობის პროგრესი

მენდელმა შეისწავლა, თუ როგორ ხდება ინდივიდუალური თვისებების მემკვიდრეობა.
მენდელმა ყველა მახასიათებლიდან აირჩია მხოლოდ ალტერნატიული - ის, ვისაც ჰქონდა ორი აშკარად განსხვავებული ვარიანტი მის ჯიშებში (თესლები ან გლუვია ან დანაოჭებული; შუალედური ვარიანტები არ არსებობს). კვლევის პრობლემის ამგვარმა შეგნებულმა შევიწროებამ შესაძლებელი გახადა მემკვიდრეობის ზოგადი ნიმუშების მკაფიოდ ჩამოყალიბება.
მენდელმა დაგეგმა და ჩაატარა ფართომასშტაბიანი ექსპერიმენტი. მეთესლემწარმოებელი კომპანიებისგან მიიღო ბარდას 34 ჯიში, საიდანაც შეარჩია 22 „სუფთა“ ჯიში (თვითდამტვერვისას შესწავლილი მახასიათებლების მიხედვით სეგრეგაციას არ აწარმოებს) ჯიში. შემდეგ მან ჩაატარა ჯიშების ხელოვნური ჰიბრიდიზაცია და შედეგად მიღებული ჰიბრიდები ერთმანეთს გადაკვეთა. მან შეისწავლა შვიდი მახასიათებლის მემკვიდრეობა, შეისწავლა სულ დაახლოებით 20000 მეორე თაობის ჰიბრიდი. ექსპერიმენტს ხელი შეუწყო ობიექტის წარმატებულმა არჩევანმა: ბარდა ჩვეულებრივ თვითდამტვერავია, მაგრამ ხელოვნური ჰიბრიდიზაცია მარტივია.
მენდელი იყო ერთ-ერთი პირველი ბიოლოგიაში, რომელმაც გამოიყენა ზუსტი რაოდენობრივი მეთოდები მონაცემების გასაანალიზებლად. ალბათობის თეორიის ცოდნის საფუძველზე, მან გააცნობიერა ჯვრების დიდი რაოდენობის ანალიზის საჭიროება შემთხვევითი გადახრების როლის აღმოსაფხვრელად.

მენდელმა ჰიბრიდებში მხოლოდ ერთი მშობლის თვისების გამოვლენას დომინანტობა უწოდა.

პირველი თაობის ჰიბრიდების ერთგვაროვნების კანონი(მენდელის პირველი კანონი) - ორი ჰომოზიგოტური ორგანიზმის გადაკვეთისას, რომლებიც განსხვავდებიან სუფთა ხაზით და განსხვავდებიან ერთმანეთისგან ნიშან-თვისების ალტერნატიული გამოვლინების ერთ წყვილში, ჰიბრიდების მთელი პირველი თაობა (F1) იქნება ერთგვაროვანი და ატარებს მანიფესტაციას. ერთ-ერთი მშობლის თვისება.

ეს კანონი ასევე ცნობილია როგორც "ნიშანთა დომინირების კანონი". მისი ფორმულირება ეფუძნება კონცეფციას სუფთა ხაზიშესწავლილ მახასიათებელთან დაკავშირებით - თანამედროვე ენაზე ეს ნიშნავს ინდივიდების ჰომოზიგოტურობას ამ მახასიათებლის მიმართ. მენდელმა ჩამოაყალიბა პერსონაჟის სიწმინდე, როგორც საპირისპირო სიმბოლოების გამოვლინების არარსებობა ყველა შთამომავალში მოცემული ინდივიდის რამდენიმე თაობაში თვითდამტვერვის დროს.

იისფერი ყვავილოვანი ბარდასა და თეთრყვავილა ბარდას სუფთა ხაზების გადაკვეთისას, მენდელმა შენიშნა, რომ აღმოცენებული მცენარეების შთამომავლები იყვნენ მეწამული ყვავილოვანი, მათ შორის არც ერთი თეთრი. მენდელმა ექსპერიმენტი არაერთხელ გაიმეორა და სხვა ნიშნებიც გამოიყენა. ბარდა რომ გადააჯვარედინოს ყვითელ და მწვანე თესლებთან, ყველა შთამომავლობას ყვითელი თესლები ექნებოდა. ბარდას რომ გადააჯვარედინა გლუვი და დანაოჭებული თესლებით, შთამომავლობას გლუვი თესლი ექნებოდა. მაღალი და მოკლე მცენარეების შთამომავლები მაღალი იყო. ასე რომ, პირველი თაობის ჰიბრიდები ყოველთვის ერთგვაროვანია ამ მახასიათებლით და იძენენ ერთ-ერთი მშობლის მახასიათებელს. ეს ნიშანი (უფრო ძლიერი, დომინანტური), ყოველთვის თრგუნავდა მეორეს ( რეცესიული).

კოდომინანტობა და არასრული დომინირება

ზოგიერთი დაპირისპირებული პერსონაჟი არ არის სრული დომინირების მიმართებაში (როდესაც ერთი ყოველთვის თრგუნავს მეორეს ჰეტეროზიგოტურ ინდივიდებში), არამედ ურთიერთობაში. არასრული დომინირება. მაგალითად, როდესაც იასამნისფერი და თეთრი ყვავილებით სუფთა სნეპდრაგონის ხაზები იკვეთება, პირველი თაობის ინდივიდებს აქვთ ვარდისფერი ყვავილები. როდესაც შავი და თეთრი ანდალუსიური ქათმების სუფთა ხაზები იკვეთება, რუხი ქათმები იბადებიან პირველ თაობაში. არასრული დომინირებით, ჰეტეროზიგოტებს აქვთ შუალედური მახასიათებლები რეცესიულ და დომინანტურ ჰომოზიგოტებს შორის.

ფენომენს, რომლის დროსაც ჰეტეროზიგოტური ინდივიდების შეჯვარება იწვევს შთამომავლობის წარმოქმნას, რომელთაგან ზოგი დომინანტური თვისების მატარებელია, ზოგი კი - რეცესიული, სეგრეგაცია ეწოდება. შესაბამისად, სეგრეგაცია არის დომინანტური და რეცესიული ნიშნების განაწილება შთამომავლებს შორის გარკვეული რიცხვითი თანაფარდობით. რეცესიული თვისება არ ქრება პირველი თაობის ჰიბრიდებში, არამედ მხოლოდ ითრგუნება და ჩნდება მეორე ჰიბრიდულ თაობაში.

ახსნა

გამეტების სისუფთავის კანონი: თითოეული გამეტი შეიცავს მხოლოდ ერთ ალელს მშობელი ინდივიდის მოცემული გენის ალელების წყვილიდან.

ჩვეულებრივ, გამეტი ყოველთვის სუფთაა ალელური წყვილის მეორე გენიდან. ამ ფაქტს, რომელიც მენდელის დროს მტკიცედ ვერ დადგინდა, გამეტების სისუფთავის ჰიპოთეზასაც უწოდებენ. ეს ჰიპოთეზა მოგვიანებით დადასტურდა ციტოლოგიური დაკვირვებით. მენდელის მიერ დადგენილი მემკვიდრეობის ყველა კანონიდან, ეს „კანონი“ ბუნებით ყველაზე ზოგადია (ის სრულდება პირობების ყველაზე ფართო სპექტრით).

მახასიათებლების დამოუკიდებელი მემკვიდრეობის კანონი

თვისებების დამოუკიდებელი მემკვიდრეობის ილუსტრაცია

განმარტება

დამოუკიდებელი მემკვიდრეობის კანონი(მენდელის მესამე კანონი) - ორი ჰომოზიგოტური ინდივიდის შეჯვარებისას, რომლებიც ერთმანეთისგან განსხვავდებიან ორი (ან მეტი) წყვილი ალტერნატიული ნიშან-თვისებებით, გენები და მათი შესაბამისი ნიშან-თვისებები მემკვიდრეობით მიიღება ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად და გაერთიანებულია ყველა შესაძლო კომბინაციაში (როგორც მონოჰიბრიდული გადაკვეთისას ). როდესაც მცენარეები, რომლებიც განსხვავდებოდნენ რამდენიმე ნიშნით, როგორიცაა თეთრი და მეწამული ყვავილები და ყვითელი ან მწვანე ბარდა, გადაკვეთეს, თითოეული პერსონაჟის მემკვიდრეობა მიჰყვებოდა პირველ ორ კანონს და შთამომავლობაში ისინი გაერთიანდნენ ისე, თითქოს მათი მემკვიდრეობა დამოუკიდებლად მომხდარიყო. ერთმანეთი. შეჯვარების შემდეგ პირველ თაობას ჰქონდა დომინანტური ფენოტიპი ყველა მახასიათებლისთვის. მეორე თაობაში დაფიქსირდა ფენოტიპების გაყოფა ფორმულის მიხედვით 9:3:3:1, ანუ 9:16 იყო მეწამული ყვავილებით და ყვითელი ბარდაებით, 3:16 იყო თეთრი ყვავილებით და ყვითელი ბარდით, 3: 16 იყო მეწამული ყვავილებით და მწვანე ბარდით, 1:16 თეთრი ყვავილებით და მწვანე ბარდათი.

ახსნა

მენდელი შეხვდა ნიშან-თვისებებს, რომელთა გენები განლაგებული იყო ბარდის ჰომოლოგიური ქრომოსომების სხვადასხვა წყვილში. მეიოზის დროს, სხვადასხვა წყვილის ჰომოლოგიური ქრომოსომები შემთხვევით გაერთიანებულია გამეტებში. თუ პირველი წყვილის მამობრივი ქრომოსომა მოხვდება გამეტში, მაშინ თანაბარი ალბათობით, მეორე წყვილის მამის და დედის ქრომოსომა შეიძლება მოხვდეს ამ გამეტში. აქედან გამომდინარე, თვისებები, რომელთა გენები განლაგებულია ჰომოლოგიური ქრომოსომების სხვადასხვა წყვილში, გაერთიანებულია ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად. (მოგვიანებით გაირკვა, რომ მენდელის მიერ შესწავლილი შვიდი წყვილი სიმბოლოდან ბარდაში, რომელსაც აქვს ქრომოსომების დიპლოიდური რიცხვი 2n=14, გენები, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან სიმბოლოთა ერთ-ერთ წყვილზე, მდებარეობდა იმავე ქრომოსომაზე. თუმცა, მენდელი არ აღმოაჩინა დამოუკიდებელი მემკვიდრეობის კანონის დარღვევა, რადგან ამ გენებს შორის კავშირი არ შეინიშნებოდა მათ შორის დიდი მანძილის გამო).

მენდელის მემკვიდრეობის თეორიის ძირითადი დებულებები

თანამედროვე ინტერპრეტაციით, ეს დებულებები შემდეგია:

დისკრეტული (ცალკე, შეურევი) მემკვიდრეობითი ფაქტორები - გენები პასუხისმგებელნი არიან მემკვიდრეობით მახასიათებლებზე (ტერმინი „გენი“ შემოგვთავაზა 1909 წელს ვ. იოჰანსენმა)
თითოეული დიპლოიდური ორგანიზმი შეიცავს მოცემულ ნიშანზე პასუხისმგებელი მოცემული გენის წყვილ ალელს; ერთი მათგანი მამისგან არის მიღებული, მეორე კი დედისგან.
მემკვიდრეობითი ფაქტორები შთამომავლებს სასქესო უჯრედების მეშვეობით გადაეცემა. როდესაც გამეტები წარმოიქმნება, თითოეული მათგანი შეიცავს მხოლოდ ერთ ალელს თითოეული წყვილიდან (გამეტები არის „სუფთა“ იმ გაგებით, რომ ისინი არ შეიცავს მეორე ალელს).

მენდელის კანონების შესრულების პირობები

მენდელის კანონების მიხედვით, მხოლოდ მონოგენური ნიშნებია მემკვიდრეობით მიღებული. თუ ერთზე მეტი გენი პასუხისმგებელია ფენოტიპურ მახასიათებლებზე (და ასეთი ნიშნების აბსოლუტური უმრავლესობა), მას აქვს მემკვიდრეობის უფრო რთული ნიმუში.

მონოჰიბრიდული გადაკვეთისას სეგრეგაციის კანონის შესრულების პირობები

გაყოფა 3:1 ფენოტიპის და 1:2:1 გენოტიპის მიხედვით ხდება დაახლოებით და მხოლოდ შემდეგ პირობებში.

მენდელის პირველი კანონი. პირველი თაობის ჰიბრიდების ერთგვაროვნების კანონი

ჰომოზიგოტური ინდივიდების შეჯვარებისას, რომლებიც განსხვავდებიან ალტერნატიული (ურთიერთგამომრიცხავი) სიმბოლოების ერთ წყვილში, ყველა შთამომავალი პირველი თაობაერთიანი როგორც ფენოტიპში, ასევე გენოტიპში.

ბარდის მცენარეები ყვითელი (დომინანტი თვისება) და მწვანე (რეცესიული თვისება) თესლებით გადაკვეთეს. გამეტების წარმოქმნას თან ახლავს მეიოზი. თითოეული მცენარე აწარმოებს ერთი ტიპის გამეტს. ყოველი ჰომოლოგიური წყვილი ქრომოსომიდან ერთი ქრომოსომა ერთ-ერთი ალელის გენით (A ან a) გადადის გამეტებში. განაყოფიერების შემდეგ აღდგება ჰომოლოგიური ქრომოსომების დაწყვილება და წარმოიქმნება ჰიბრიდები. ყველა მცენარეს ექნება მხოლოდ ყვითელი თესლი (ფენოტიპი), ჰეტეროზიგოტური Aa გენოტიპისთვის. ეს ხდება მაშინ, როცა სრული დომინირება.

ჰიბრიდ Aa-ს აქვს ერთი გენი A ერთი მშობლისგან, ხოლო მეორე გენი - a - მეორე მშობლისგან (სურ. 73).

ჰაპლოიდური გამეტები (G), დიპლოიდური ორგანიზმებისგან განსხვავებით, შემოხაზულია.

გადაკვეთის შედეგად მიიღება პირველი თაობის ჰიბრიდები, დასახელებული F 1.

ჯვრების ჩასაწერად გამოიყენება სპეციალური ცხრილი, რომელიც შემოთავაზებულია ინგლისელი გენეტიკოსის პუნეტის მიერ და სახელწოდებით Punnett-ის ბადე.

მამისეული ინდივიდის გამეტები იწერება ჰორიზონტალურად, ხოლო დედის ინდივიდის გამეტები ვერტიკალურად. გზაჯვარედინებზე ფიქსირდება გენოტიპირება.

ბრინჯი. 73.მემკვიდრეობა მონოჰიბრიდულ ჯვრებში.

I - ორი ჯიშის ბარდა ყვითელი და მწვანე თესლით (P); II

მენდელის I და II კანონების ციტოლოგიური საფუძვლები.

F 1 - ჰეტეროზიგოტები (Aa), F 2 - სეგრეგაცია გენოტიპის მიხედვით 1 AA: 2 Aa: 1 aa.

py შთამომავლები. ცხრილში უჯრედების რაოდენობა დამოკიდებულია ჯვარედინი ინდივიდების მიერ წარმოქმნილი გამეტების ტიპების რაოდენობაზე.

მენდელის II კანონი. პირველი თაობის ჰიბრიდების გაყოფის კანონი

როდესაც პირველი თაობის ჰიბრიდები ერთმანეთს კვეთენ, მეორე თაობაში ჩნდებიან როგორც დომინანტური, ისე რეცესიული ნიშნების მქონე ინდივიდები და ფენოტიპის მიხედვით გაყოფა ხდება 3:1 (სამი დომინანტი ფენოტიპი და ერთი რეცესიული) და 1:2:1 თანაფარდობით. გენოტიპის მიხედვით (იხ. სურ. 73). ასეთი გაყოფა შესაძლებელია, როდესაც სრული დომინირება.

გამეტების „სიწმინდის“ ჰიპოთეზა

გაყოფის კანონი შეიძლება აიხსნას გამეტების „სიწმინდის“ ჰიპოთეზის მიხედვით.

მენდელმა ჰეტეროზიგოტური ორგანიზმის (ჰიბრიდული) გამეტებში ალტერნატიული სიმბოლოების ალელების არ შერევის ფენომენს უწოდა. გამეტების „სიწმინდის“ ჰიპოთეზა.ორი ალელური გენი (Aa) პასუხისმგებელია თითოეულ მახასიათებელზე. როდესაც ჰიბრიდები იქმნება, ალელური გენები არ არის შერეული, მაგრამ უცვლელი რჩება.

მეიოზის შედეგად Aa ჰიბრიდები ქმნიან გამეტების ორ ტიპს. თითოეული გამეტი შეიცავს ერთ-ერთ წყვილ ჰომოლოგიურ ქრომოსომას ალელური გენით A ან ალელური გენით a. გამეტები სუფთაა სხვა ალელური გენისაგან. განაყოფიერებისას აღდგება ქრომოსომების ჰომოლოგია და გენების ალელურობა და ჩნდება რეცესიული ნიშან-თვისება (ბარდის მწვანე ფერი), რომლის გენმა არ აჩვენა თავისი ეფექტი ჰიბრიდულ ორგანიზმში. თვისებები ვითარდება გენების ურთიერთქმედების გზით.

არასრული დომინირება

ზე არასრული დომინირებაჰეტეროზიგოტურ ინდივიდებს აქვთ საკუთარი ფენოტიპი და თვისება შუალედურია.

ღამის სილამაზის მცენარეების წითელი და თეთრი ყვავილებით გადაკვეთისას, პირველ თაობაში ჩნდება ვარდისფერი ფერის ინდივიდები. პირველი თაობის ჰიბრიდების (ვარდისფერი ყვავილები) შეჯვარებისას შთამომავლობაში განხეთქილება გენოტიპისა და ფენოტიპის მიხედვით ემთხვევა (სურ. 74).

ბრინჯი. 74.მემკვიდრეობა ღამის სილამაზის მცენარეში არასრული დომინირებით.

გენი, რომელიც იწვევს ადამიანებში ნამგლისებრუჯრედოვან ანემიას, აქვს არასრული დომინირების თვისება.

საანალიზო ჯვარი

რეცესიული თვისება (მწვანე ბარდა) ვლინდება მხოლოდ ჰომოზიგოტურ მდგომარეობაში. დომინანტური თვისებების მქონე ჰომოზიგოტური (ყვითელი ბარდა) და ჰეტეროზიგოტური (ყვითელი ბარდა) ინდივიდები არ განსხვავდებიან ერთმანეთისგან ფენოტიპით, მაგრამ აქვთ განსხვავებული გენოტიპები. მათი გენოტიპების დადგენა შესაძლებელია ცნობილი გენოტიპის მქონე პირებთან შეჯვარებით. ასეთი ინდივიდი შეიძლება იყოს მწვანე ბარდა, რომელსაც აქვს ჰომოზიგოტური რეცესიული თვისება. ამ ჯვარს გაანალიზებულ ჯვარს უწოდებენ. თუ შეჯვარების შედეგად ყველა შთამომავალი ერთგვაროვანია, მაშინ შესწავლილი ინდივიდი ჰომოზიგოტურია.

თუ გაყოფა ხდება, მაშინ ინდივიდი ჰეტეროზიგოტურია. ჰეტეროზიგოტური ინდივიდის შთამომავლობა წარმოქმნის გახლეჩვას 1:1 თანაფარდობით.

მენდელის III კანონი. მახასიათებლების დამოუკიდებელი კომბინაციის კანონი (სურ. 75). ორგანიზმები ერთმანეთისგან განსხვავდებიან რამდენიმე მხრივ.

ინდივიდების გადაკვეთას, რომლებიც განსხვავდებიან ორი მახასიათებლით, ეწოდება დიჰიბრიდული, ხოლო მრავალი თვალსაზრისით - პოლიჰიბრიდი.

ჰომოზიგოტური ინდივიდების შეჯვარებისას, რომლებიც განსხვავდებიან ორი წყვილი ალტერნატიული სიმბოლოებით, ხდება მეორე თაობის მახასიათებლების დამოუკიდებელი კომბინაცია.

დიჰიბრიდული გადაკვეთის შედეგად მთელი პირველი თაობა ერთგვაროვანია. მეორე თაობაში ფენოტიპური გაყოფა ხდება 9:3:3:1 თანაფარდობით.

მაგალითად, თუ ბარდას გადაკვეთთ ყვითელ თესლებთან და გლუვ ზედაპირთან (დომინანტური თვისება) ბარდასთან მწვანე თესლებით და დანაოჭებული ზედაპირით (რეცესიული თვისება), მთელი პირველი თაობა ერთგვაროვანი იქნება (ყვითელი და გლუვი თესლი).

მეორე თაობაში ჰიბრიდების ერთმანეთთან შეჯვარებისას გამოჩნდნენ ინდივიდები ისეთი მახასიათებლებით, რომლებიც არ იყო თავდაპირველ ფორმებში (ყვითელი დანაოჭებული და მწვანე გლუვი თესლი). ეს თვისებები მემკვიდრეობითია მიუხედავად იმისაერთმანეთისგან.

დიჰეტეროზიგოტური ინდივიდი აწარმოებდა 4 ტიპის გამეტებს

ჰიბრიდების გადაკვეთის შემდეგ მეორე თაობის მქონე ინდივიდების დათვლის მოხერხებულობისთვის გამოიყენება პუნეტის ბადე.

ბრინჯი. 75.ნიშან-თვისებების დამოუკიდებელი განაწილება დიჰიბრიდულ ჯვრებში. A, B, a, b - დომინანტური და რეცესიული ალელები, რომლებიც აკონტროლებენ ორი მახასიათებლის განვითარებას. G - მშობლების ჩანასახები; F 1 - პირველი თაობის ჰიბრიდები; F 2 - მეორე თაობის ჰიბრიდები.

მეიოზის შედეგად, ჰომოლოგიური წყვილი ქრომოსომიდან ერთ-ერთი ალელური გენი გადაეცემა თითოეულ გამეტს.

იქმნება 4 ტიპის გამეტები. გაყოფა გადაკვეთის შემდეგ 9:3:3:1 თანაფარდობით (9 ინდივიდი ორი დომინანტი ნიშან-თვისებით, 1 ინდივიდი ორი რეცესიული ნიშან-თვისებით, 3 ინდივიდი ერთი დომინანტი და მეორე რეცესიული ნიშან-თვისებებით, 3 ინდივიდი დომინანტური და რეცესიული ნიშან-თვისებებით).

დომინანტური და რეცესიული თვისებების მქონე ინდივიდების გამოჩენა შესაძლებელია, რადგან ბარდას ფერსა და ფორმაზე პასუხისმგებელი გენები განლაგებულია სხვადასხვა არაჰომოლოგიურ ქრომოსომებზე.

ალელური გენების თითოეული წყვილი ნაწილდება მეორე წყვილისგან დამოუკიდებლად და, შესაბამისად, გენები შეიძლება დამოუკიდებლად გაერთიანდეს.

ჰეტეროზიგოტური ინდივიდი "n" წყვილი მახასიათებლებისთვის ქმნის 2 n ტიპის გამეტებს.

კითხვები თვითკონტროლისთვის

1. როგორ არის ჩამოყალიბებული მენდელის პირველი კანონი?

2. რა თესლი გადაკვეთა მენდელმა ბარდას?

3. მცენარეები რა თესლებთან იყო შეჯვარების შედეგად?

4. როგორ არის ჩამოყალიბებული მენდელის II კანონი?

5. რა მახასიათებლების მქონე მცენარეები მიიღეს პირველი თაობის ჰიბრიდების შეჯვარების შედეგად?

6. რა რიცხვითი თანაფარდობით ხდება გაყოფა?

7. როგორ შეიძლება აიხსნას გაყოფის კანონი?

8. როგორ ავხსნათ გამეტების „სიწმინდის“ ჰიპოთეზა?

9. როგორ ავხსნათ თვისებების არასრული დომინირება? 10.როგორი დაშლა ხდება ფენოტიპის და გენოტიპის მიხედვით

პირველი თაობის ჰიბრიდების გადაკვეთის შემდეგ?

11.როდის ტარდება ანალიტიკური ჯვარი?

12. როგორ ტარდება ანალიტიკური ჯვარი?

13.რა სახის ჯვარს ეწოდება დიჰიბრიდი?

14. რომელ ქრომოსომებზეა განლაგებული ბარდის ფერსა და ფორმაზე პასუხისმგებელი გენები?

15. როგორ არის ჩამოყალიბებული მენდელის III კანონი?

16. რა ფენოტიპური გაყოფა ხდება პირველ თაობაში?

17. როგორი ფენოტიპური გახლეჩვა ხდება მეორე თაობაში?

18.რა გამოიყენება ჰიბრიდების გადაკვეთის შედეგად წარმოქმნილი ინდივიდების დათვლის მოხერხებულობისთვის?

19.როგორ შეიძლება ავხსნათ იმ მახასიათებლების მქონე პიროვნებების გარეგნობა, რომლებიც აქამდე არ იყო?

თემის საკვანძო სიტყვები "მენდელის კანონები"

ალელური ანემია

ურთიერთქმედება

გამეტები

გენი

გენოტიპი

ჰეტეროზიგოტი

ჰიბრიდული

გამეტების "სიწმინდის" ჰიპოთეზა

ჰომოზიგოტი

ჰომოლოგია

ბარდა

მოქმედება

დიჰიბრიდი

დომინირება

ერთგვაროვნება

კანონი

მეიოზი

განათლების შეღებვა

განაყოფიერება

ინდივიდუალური

დაწყვილება

ზედაპირი

ითვლიან

თაობა

პოლიჰიბრიდი

შთამომავლობა

გარეგნობა

ნიშანი

მცენარე

გაყოფა

პუნეტის ბადე

მშობლები

ქონება

თესლი

გადაკვეთა

შერწყმა

თანაფარდობა

მრავალფეროვნება

მოხერხებულობა

ფენოტიპი

ფორმა

პერსონაჟი

ფერი

ყვავილები

მრავალჯერადი ალელიზმი

ალელური გენები შეიძლება შეიცავდეს არა ორ, არამედ უფრო მეტ გენს. ეს არის მრავალი ალელი. ისინი წარმოიქმნება მუტაციის (დნმ-ის მოლეკულაში ნუკლეოტიდის ჩანაცვლება ან დაკარგვა) შედეგად. მრავალი ალელის მაგალითი შეიძლება იყოს გენები, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან ადამიანის სისხლის ჯგუფებზე: I A, I B, I 0. I A და I B გენები დომინანტურია I 0 გენის მიმართ. გენოტიპში ყოველთვის არის მხოლოდ ორი გენი ალელების სერიიდან. გენები I 0 I 0 განსაზღვრავს სისხლის I ჯგუფს, გენები I A I A, I A I O - II ჯგუფი, I B I B, I B I 0 - III ჯგუფი, I A I B - ჯგუფი IV.

გენის ურთიერთქმედება

არსებობს რთული კავშირი გენსა და თვისებას შორის. ერთი გენი შეიძლება იყოს პასუხისმგებელი ერთი თვისების განვითარებაზე.

გენები პასუხისმგებელნი არიან ცილების სინთეზზე, რომლებიც ახდენენ გარკვეული ბიოქიმიური რეაქციების კატალიზებას, რაც იწვევს გარკვეულ მახასიათებლებს.

ერთი გენი შეიძლება იყოს პასუხისმგებელი რამდენიმე მახასიათებლის გამოვლენაზე პლეიოტროპული ეფექტი.გენის პლეიოტროპული ეფექტის სიმძიმე დამოკიდებულია ამ გენის კონტროლის ქვეშ სინთეზირებული ფერმენტის მიერ კატალიზებულ ბიოქიმიურ რეაქციაზე.

რამდენიმე გენი შეიძლება იყოს პასუხისმგებელი ერთი თვისების განვითარებაზე - ეს არის პოლიმერიგენის მოქმედება.

სიმპტომების გამოვლინება სხვადასხვა ბიოქიმიური რეაქციების ურთიერთქმედების შედეგია. ეს ურთიერთქმედება შეიძლება ასოცირებული იყოს ალელურ და არაალელურ გენებთან.

ალელური გენების ურთიერთქმედება.

ერთსა და იმავე ალელურ წყვილში მდებარე გენების ურთიერთქმედება ხდება შემდეგნაირად:

. სრული დომინირება;

. არასრული დომინირება;

. თანადომინირება;

. ჭარბი დომინირება.

ზე სრულიდომინირებისას ერთი (დომინანტი) გენის მოქმედება მთლიანად თრგუნავს მეორის (რეცესიული) მოქმედებას. გადაკვეთისას პირველ თაობაში ჩნდება დომინანტური თვისება (მაგალითად, ბარდის ყვითელი ფერი).

ზე არასრულიდომინირება ხდება მაშინ, როდესაც დომინანტური ალელის ეფექტი სუსტდება რეცესიული ალელის არსებობისას. შეჯვარების შედეგად მიღებულ ჰეტეროზიგოტებს აქვთ საკუთარი გენოტიპი. მაგალითად, ღამის სილამაზის მცენარეების წითელი და თეთრი ყვავილებით გადაკვეთისას, ვარდისფერი ყვავილები ჩნდება.

ზე თანადომინირებაორივე გენის ეფექტი ვლინდება, როდესაც ისინი ერთდროულად არიან. შედეგად, ჩნდება ახალი სიმპტომი.

მაგალითად, სისხლის ჯგუფი IV (I A I B) ადამიანებში ყალიბდება I A და I B გენების ურთიერთქმედებით. ცალკე I A გენი განსაზღვრავს II სისხლის ჯგუფს, ხოლო I B გენი განსაზღვრავს III სისხლის ჯგუფს.

ზე ჭარბი დომინირებაჰეტეროზიგოტურ მდგომარეობაში დომინანტურ ალელს აქვს თვისების უფრო ძლიერი გამოვლინება, ვიდრე ჰომოზიგოტურ მდგომარეობაში.

არაალელური გენების ურთიერთქმედება

ორგანიზმის ერთ მახასიათებელზე ხშირად შეიძლება გავლენა იქონიოს არაალელური გენების რამდენიმე წყვილზე.

არაალელური გენების ურთიერთქმედება ხდება შემდეგნაირად:

. კომპლემენტარულობა;

. ეპისტაზი;

. პოლიმერები.

შემავსებელი ეფექტი ვლინდება ორგანიზმების გენოტიპში ორი დომინანტური არაალელური გენის ერთდროული არსებობით. თითოეულ დომინანტურ გენს შეუძლია დამოუკიდებლად გამოავლინოს თავი, თუ მეორე იმყოფება რეცესიულ მდგომარეობაში, მაგრამ მათი ერთობლივი ყოფნა ზიგოტაში დომინანტურ მდგომარეობაში განსაზღვრავს თვისების ახალ მდგომარეობას.

მაგალითი. თეთრი ყვავილებით ტკბილი ბარდას ორი ჯიში გადაკვეთეს. ყველა პირველი თაობის ჰიბრიდს წითელი ყვავილები ჰქონდა. ყვავილის ფერი დამოკიდებულია ორ ურთიერთდაკავშირებულ გენზე A და B.

A და B გენების საფუძველზე სინთეზირებული ცილები (ფერმენტები) ახდენენ ბიოქიმიური რეაქციების კატალიზებას, რაც იწვევს თვისების გამოვლინებას (ყვავილების წითელი ფერი).

ეპისტაზი- ურთიერთქმედება, რომლის დროსაც ერთ-ერთი დომინანტური ან რეცესიული არაალელიური გენი თრგუნავს სხვა არაალელური გენის მოქმედებას. გენს, რომელიც თრგუნავს სხვის მოქმედებას, ეწოდება ეპისტაზური გენი, ანუ სუპრესორი. დათრგუნულ გენს ჰიპოსტაზური ეწოდება. ეპისტაზი შეიძლება იყოს დომინანტური ან რეცესიული.

დომინანტური ეპისტაზი. დომინანტური ეპისტაზის მაგალითი იქნება ქლიავის ფერის მემკვიდრეობა ქათმებში. დომინანტური გენი C პასუხისმგებელია ქლიავის ფერზე. დომინანტური არაალელური გენი I თრგუნავს ქლიავის ფერის განვითარებას. ამის შედეგად ქათმებს, რომლებსაც აქვთ C გენი გენოტიპში, I გენის თანდასწრებით, აქვთ თეთრი ქლიავი: IICC; IICC; IiCc; Iicc. iicc გენოტიპის მქონე ქათმები ასევე თეთრი იქნება, რადგან ეს გენები რეცესიულ მდგომარეობაშია. iiCC, iiCc გენოტიპის მქონე ქათმების ქლიავი გაფერადდება. ქლიავის თეთრი ფერი განპირობებულია i გენის რეცესიული ალელის არსებობით ან ფერთა სუპრესორული გენის არსებობით. გენების ურთიერთქმედება ეფუძნება ბიოქიმიურ კავშირებს ფერმენტულ პროტეინებს შორის, რომლებიც კოდირებულია ეპისტაზური გენებით.

რეცესიული ეპისტაზი. რეცესიული ეპისტაზი განმარტავს ბომბეის ფენომენს - ABO სისხლის ჯგუფის სისტემის ანტიგენების უჩვეულო მემკვიდრეობას. ცნობილია 4 სისხლის ჯგუფი.

I (I 0 I 0) სისხლის ჯგუფის მქონე ქალის ოჯახში II სისხლის ჯგუფის (I A I A) მქონე მამაკაცმა გააჩინა IV (I A I B) სისხლის ჯგუფის შვილი, რაც შეუძლებელია. გაირკვა, რომ ქალს I B გენი დედისგან ერგო, ხოლო I 0 - მამისგან. მაშასადამე, მხოლოდ I 0 გენმა აჩვენა ეფექტი

ითვლებოდა, რომ ქალს სისხლის ჯგუფი I ჰქონდა. გენი I B დათრგუნული იყო რეცესიული გენით x, რომელიც იყო ჰომოზიგოტურ მდგომარეობაში - xx.

ამ ქალის შვილში დათრგუნულმა I B გენმა აჩვენა თავისი ეფექტი. ბავშვს ჰქონდა IV სისხლის ჯგუფი I A I B.

პოლიმერიგენების მოქმედება განპირობებულია იმით, რომ რამდენიმე არაალელური გენი შეიძლება იყოს პასუხისმგებელი ერთი და იგივე თვისებაზე, რაც აძლიერებს მის გამოვლინებას. თვისებები, რომლებიც დამოკიდებულია პოლიმერულ გენებზე, კლასიფიცირდება როგორც რაოდენობრივი. რაოდენობრივი თვისებების განვითარებაზე პასუხისმგებელ გენებს აქვთ კუმულაციური ეფექტი. მაგალითად, პოლიმერული არაალელური გენები S 1 და S 2 პასუხისმგებელნი არიან ადამიანებში კანის პიგმენტაციაზე. ამ გენების დომინანტური ალელების არსებობისას სინთეზირდება ბევრი პიგმენტი, რეცესიულის არსებობისას - ცოტა. კანის ფერის ინტენსივობა დამოკიდებულია პიგმენტის რაოდენობაზე, რომელიც განისაზღვრება დომინანტური გენების რაოდენობით.

მულატებს შორის ქორწინებიდან S 1 s 1 S 2 s 2, ბავშვები იბადებიან კანის პიგმენტებით ღიადან მუქამდე, მაგრამ თეთრი და შავი კანის ფერის ბავშვის გაჩენის ალბათობა 1/16-ია.

მრავალი თვისება მემკვიდრეობით მიიღება პოლიმერული პრინციპის მიხედვით.

კითხვები თვითკონტროლისთვის

1. რა არის მრავალი ალელი?

2. რა გენებია პასუხისმგებელი ადამიანის სისხლის ტიპებზე?

3. რა ტიპის სისხლი აქვს ადამიანს?

4. რა კავშირები არსებობს გენსა და თვისებას შორის?

5. როგორ ურთიერთქმედებენ ალელური გენები?

6. როგორ ურთიერთქმედებენ არაალელური გენები?

7. როგორ შეიძლება აიხსნას გენის დამატებითი მოქმედება?

8. როგორ შეიძლება აიხსნას ეპისტაზი?

9. როგორ შეიძლება აიხსნას გენის პოლიმერული მოქმედება?

თემის საკვანძო სიტყვები "მრავალჯერადი ალელები და გენის ურთიერთქმედება"

ალელიზმი ალელური ანტიგენები ქორწინება

ურთიერთქმედება

გენოტიპი

ჰიბრიდული

ბარდა

სისხლის ჯგუფი

მოქმედება

ბავშვები

დომინირება

ქალი

ჩანაცვლება

კოდომინანტობა

თანადომინირება

ტყავი

ქათმები

დედა

მოლეკულა

მულატო

მუტაცია

ხელმისაწვდომობა

მემკვიდრეობა

ნუკლეოტიდები

შეღებვა

ქლიავი

საფუძველი

დამოკიდებულება

პიგმენტი

პიგმენტაცია

პლეიოტროპია

დამთრგუნველი

თაობა

პოლიმერიზმი

ნიშანი

მაგალითი

ყოფნა

გამოვლინება

განვითარება

რეაქციები

ბავშვი

შედეგი

დომინანტური კავშირი

ცილის სინთეზის სისტემა

გადაკვეთა

სახელმწიფო

ხარისხი

დაკარგვა

ფენომენი

ფერმენტები

ფერი

ყვავილები

ადამიანური

ჩვენ გავამახვილეთ ყურადღება იმ ფაქტზე, რომ მემკვიდრეობა და მემკვიდრეობა არის ორი განსხვავებული ფენომენი, რომელსაც ყველა მკაცრად არ განასხვავებს.

მემკვიდრეობითობაარსებობს მატერიალური და ფუნქციური დისკრეტული უწყვეტობის პროცესი უჯრედებისა და ორგანიზმების თაობებს შორის. იგი ეფუძნება მემკვიდრეობით მნიშვნელოვანი სტრუქტურების ზუსტ რეპროდუქციას.

მემკვიდრეობა არის ორგანიზმისა და უჯრედის მემკვიდრეობით განსაზღვრული მახასიათებლებისა და თვისებების გადაცემის პროცესი გამრავლების პროცესში. მემკვიდრეობის შესწავლა საშუალებას გვაძლევს გამოვავლინოთ მემკვიდრეობის არსი. ამიტომ, მკაცრად უნდა განვასხვავოთ ეს ორი ფენომენი.

ჩვენ მიერ შესწავლილი გაყოფისა და დამოუკიდებელი კომბინაციის ნიმუშები დაკავშირებულია მემკვიდრეობის შესწავლასთან და არა მემკვიდრეობითობასთან. არასწორია, როდესაც " გაყოფის კანონი"და" ნიშან-გენების დამოუკიდებელი კომბინაციის კანონი„ახსნილია, როგორც მემკვიდრეობის კანონები. მენდელის მიერ აღმოჩენილი კანონები არის მემკვიდრეობის კანონები.

მენდელის დროს ითვლებოდა, რომ შეჯვარებისას, მშობლების მახასიათებლები შთამომავლობაში მემკვიდრეობით მიიღება ან ერთად („შერწყმული მემკვიდრეობა“) ან მოზაიურად - ზოგიერთი თვისება მემკვიდრეობით მიიღება დედისგან, ზოგი კი მამისგან („შერეული მემკვიდრეობა“). ასეთი იდეების საფუძველი იყო რწმენა, რომ შთამომავლობაში მშობლების მემკვიდრეობა შერეულია, შერწყმული და იშლება. ეს აზრი მცდარი იყო. ამან შესაძლებელი არ გახადა ბუნებრივი გადარჩევის თეორიის მეცნიერულად მსჯელობა და, ფაქტობრივად, თუ გადაკვეთის დროს შთამომავლობაში მემკვიდრეობითი ადაპტაციური მახასიათებლები არ იყო დაცული, მაგრამ "დაიშალა", მაშინ ბუნებრივი გადარჩევა უშედეგოდ იმუშავებდა. ასეთი სირთულეებისგან ბუნებრივი გადარჩევის თეორიის გასათავისუფლებლად დარვინმა წამოაყენა ცალკეული ერთეულებით პერსონაჟის მემკვიდრეობითი განსაზღვრის თეორია - პანგენეზის თეორია. თუმცა, მან არ მისცა პრობლემის სწორი გადაწყვეტა.

მენდელის წარმატება განპირობებული იყო მემკვიდრეობითი ნიშნების ცალკეული წყვილის გენეტიკური ანალიზის მეთოდის აღმოჩენით; მენდელმა განვითარდა თვისებების მემკვიდრეობითობის დისკრეტული ანალიზის მეთოდიდა არსებითად შექმნა გენეტიკის სამეცნიერო საფუძვლები, აღმოაჩინა შემდეგი ფენომენები:

თითოეული მემკვიდრეობითი მახასიათებელი განისაზღვრება ცალკეული მემკვიდრეობითი ფაქტორით, ანაბრით; თანამედროვე შეხედულებით, ეს მიდრეკილებები შეესაბამება გენებს: "ერთი გენი - ერთი თვისება", "ერთი გენი - ერთი ფერმენტი";
გენები სუფთა სახით შენარჩუნებულია რამდენიმე თაობის განმავლობაში, ინდივიდუალურობის დაკარგვის გარეშე: ეს იყო გენეტიკის მთავარი მტკიცებულება: გენი შედარებით მუდმივია;
ორივე სქესი თანაბრად მონაწილეობს მათი მემკვიდრეობითი თვისებების შთამომავლობაზე გადაცემაში;
თანაბარი რაოდენობის გენების რედუპლიკაცია და მათი შემცირება მამრობითი და მდედრობითი სქესის სასქესო უჯრედებში; ეს პოზიცია მეიოზის არსებობის გენეტიკური პროგნოზი იყო;
მემკვიდრეობითი მიდრეკილებები დაწყვილებულია, ერთი დედობრივი, მეორე მამობრივი; ერთი მათგანი შეიძლება იყოს დომინანტი, მეორე რეცესიული; ეს პოზიცია შეესაბამება ალელიზმის პრინციპის აღმოჩენას: გენი წარმოდგენილია მინიმუმ ორი ალელით.

ამრიგად, მენდელმა, რომელმაც აღმოაჩინა ცალკეული წყვილი თვისებების მემკვიდრეობის გენეტიკური ანალიზის მეთოდი (და არა თვისებების ნაკრები) და დაადგინა მემკვიდრეობის კანონები, იყო პირველი, ვინც პოსტულაცია და ექსპერიმენტულად დაამტკიცა დისკრეტული (გენეტიკური) განსაზღვრის პრინციპი. მემკვიდრეობითი თვისებების.

ზემოაღნიშნულიდან გამომდინარე, ჩვენთვის სასარგებლოა განვასხვავოთ მენდელის მიერ უშუალოდ ჩამოყალიბებული და მემკვიდრეობითობის პროცესთან დაკავშირებული კანონები და მენდელის მოღვაწეობიდან გამომდინარე მემკვიდრეობითობის პრინციპები.

მემკვიდრეობის კანონები მოიცავს ჰიბრიდის შთამომავლებში მემკვიდრეობითი მახასიათებლების გაყოფის კანონს და მემკვიდრეობითი მახასიათებლების დამოუკიდებელი კომბინაციის კანონს. ეს ორი კანონი ასახავს უჯრედულ თაობებში მემკვიდრეობითი ინფორმაციის გადაცემის პროცესს სქესობრივი გამრავლების დროს. მათი აღმოჩენა იყო პირველი ფაქტიური მტკიცებულება მემკვიდრეობის, როგორც ფენომენის არსებობის შესახებ.

მემკვიდრეობის კანონებს განსხვავებული შინაარსი აქვს და ისინი შემდეგნაირად არის ჩამოყალიბებული:

პირველი კანონი- თვისებების დისკრეტული (გენეტიკური) მემკვიდრეობითი განსაზღვრის კანონი; ის ემყარება გენის თეორიას.

მეორე კანონი- მემკვიდრეობითი ერთეულის - გენის ფარდობითი მუდმივობის კანონი.

მესამე კანონი- გენის ალელური მდგომარეობის კანონი (დომინირება და რეცესიულობა).

სწორედ ეს კანონები წარმოადგენს მენდელის მოღვაწეობის მთავარ შედეგს, ვინაიდან ისინი ასახავს მემკვიდრეობის არსს.

მენდელის მემკვიდრეობის კანონები და მემკვიდრეობის კანონები გენეტიკის მთავარი შინაარსია. მათმა აღმოჩენამ თანამედროვე ბუნებრივ მეცნიერებას მისცა სასიცოცხლო პროცესების საზომი ერთეული - გენი და ამით შექმნა საბუნებისმეტყველო მეცნიერებების - ბიოლოგია, ფიზიკა, ქიმია და მათემატიკა ბიოლოგიური პროცესების ანალიზის მიზნით გაერთიანების შესაძლებლობა.

სამომავლოდ მემკვიდრეობითი ერთეულის განსაზღვრისას გამოვიყენებთ მხოლოდ ტერმინს „გენი“. „მემკვიდრეობითი ფაქტორი“ და „მემკვიდრეობითი საბადო“ ცნებები რთულია და, გარდა ამისა, ალბათ დადგა დრო, როცა უნდა განვასხვავოთ მემკვიდრეობითი ფაქტორი და გენი და თითოეულ ამ ცნებას ჰქონდეს თავისი შინაარსი. „გენის“ ცნებაში ჩვენ შემდგომში ვიგულისხმებთ მემკვიდრეობითობის განუყოფელ ფუნქციურად განუყოფელ ერთეულს, რომელიც განსაზღვრავს მემკვიდრეობით ნიშანს. ტერმინი „მემკვიდრეობითი ფაქტორი“ უფრო ფართო გაგებით უნდა იქნას განმარტებული, როგორც რიგი გენების და ციტოპლაზმური ზემოქმედების კომპლექსი მემკვიდრეობით მახასიათებლებზე.

თუ შეცდომას იპოვით, გთხოვთ, მონიშნეთ ტექსტის ნაწილი და დააწკაპუნეთ Ctrl+Enter.

მენდელის კანონები- მემკვიდრეობითი მახასიათებლების გადაცემის პრინციპები მშობელი ორგანიზმებიდან მათ შთამომავლებზე, გრეგორ მენდელის ექსპერიმენტების შედეგად. ეს პრინციპები საფუძვლად დაედო კლასიკურ გენეტიკას და შემდგომში აიხსნებოდა, როგორც მემკვიდრეობის მოლეკულური მექანიზმების შედეგი. მიუხედავად იმისა, რომ სამი კანონი ჩვეულებრივ აღწერილია რუსულენოვან სახელმძღვანელოებში, "პირველი კანონი" მენდელმა არ აღმოაჩინა. მენდელის მიერ აღმოჩენილ ნიმუშებს შორის განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს „გამეტების სისუფთავის ჰიპოთეზას“.

ენციკლოპედიური YouTube

1 / 5

✪ მენდელის პირველი და მეორე კანონები. მეცნიერება 3.2

✪ მენდელის მესამე კანონი. მეცნიერება 3.3

✪ ბიოლოგიის გაკვეთილი No20. გრეგორ მენდელი და მისი პირველი კანონი.

✪ მენდელის პირველი და მეორე კანონები ძალიან ნათელია

✪ 1-ლი მენდელის კანონი. დომინირების კანონი ერთიანი სახელმწიფო გამოცდისთვის და ერთიანი სახელმწიფო გამოცდისთვის მომზადება ბიოლოგიაში

სუბტიტრები

მენდელის წინამორბედები

XIX საუკუნის დასაწყისში ჯ.გოსი ( ჯონ გოსი), ბარდაზე ჩატარებულმა ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ პირველ თაობაში მომწვანო-ლურჯ ბარდასთან და მოყვითალო-თეთრ ბარდასთან მცენარეების შეჯვარებისას მიიღეს ყვითელ-თეთრი. თუმცა მეორე თაობის დროს კვლავ გაჩნდა ის ნიშნები, რომლებიც არ ჩანდა პირველი თაობის ჰიბრიდებში და მოგვიანებით მენდელმა რეცესიულად უწოდა და მათთან ერთად მცენარეები არ გაიყო თვითდამტვერვისას.

მენდელის მეთოდები და მუშაობის პროგრესი

მენდელმა შეისწავლა, თუ როგორ ხდება ინდივიდუალური თვისებების მემკვიდრეობა.
მენდელმა ყველა მახასიათებლიდან აირჩია მხოლოდ ალტერნატიული - ის, ვისაც ჰქონდა ორი აშკარად განსხვავებული ვარიანტი მის ჯიშებში (თესლები ან გლუვია ან დანაოჭებული; შუალედური ვარიანტები არ არსებობს). კვლევის პრობლემის ამგვარმა შეგნებულმა შევიწროებამ შესაძლებელი გახადა მემკვიდრეობის ზოგადი ნიმუშების მკაფიოდ ჩამოყალიბება.
მენდელმა დაგეგმა და ჩაატარა ფართომასშტაბიანი ექსპერიმენტი. მეთესლემწარმოებელი კომპანიებისგან მიიღო ბარდას 34 ჯიში, საიდანაც შეარჩია 22 „სუფთა“ ჯიში (თვითდამტვერვისას შესწავლილი მახასიათებლების მიხედვით სეგრეგაციას არ აწარმოებს) ჯიში. შემდეგ მან ჩაატარა ჯიშების ხელოვნური ჰიბრიდიზაცია და შედეგად მიღებული ჰიბრიდები ერთმანეთს გადაკვეთა. მან შეისწავლა შვიდი მახასიათებლის მემკვიდრეობა, შეისწავლა სულ დაახლოებით 20000 მეორე თაობის ჰიბრიდი. ექსპერიმენტს ხელი შეუწყო ობიექტის წარმატებულმა არჩევანმა: ბარდა ჩვეულებრივ თვითდამტვერავია, მაგრამ მასზე ხელოვნური ჰიბრიდიზაციის განხორციელება ადვილია.
მენდელი იყო ერთ-ერთი პირველი ბიოლოგიაში, რომელმაც გამოიყენა ზუსტი რაოდენობრივი მეთოდები მონაცემების გასაანალიზებლად. ალბათობის თეორიის ცოდნის საფუძველზე, მან გააცნობიერა ჯვრების დიდი რაოდენობის ანალიზის საჭიროება შემთხვევითი გადახრების როლის აღმოსაფხვრელად.

ეს კანონი ასევე ცნობილია როგორც "ნიშანთა დომინირების კანონი". მისი ფორმულირება ეფუძნება კონცეფციას სუფთა ხაზიშესწავლილ მახასიათებელთან დაკავშირებით - თანამედროვე ენაზე ეს ნიშნავს ინდივიდების ჰომოზიგოტურობას ამ მახასიათებლის მიმართ. ჰომოზიგოტურობის ცნება მოგვიანებით შემოიღო W. Batson-მა 1902 წელს.

კოდომინანტობა და არასრული დომინირება

ზოგიერთი დაპირისპირებული პერსონაჟი არ არის სრული დომინირების მიმართებაში (როდესაც ერთი ყოველთვის თრგუნავს მეორეს ჰეტეროზიგოტურ ინდივიდებში), არამედ ურთიერთობაში. არასრული დომინირება. მაგალითად, როდესაც იასამნისფერი და თეთრი ყვავილებით სნეპდრაგონების სუფთა ხაზები იკვეთება, პირველი თაობის ინდივიდებს აქვთ ვარდისფერი ყვავილები. როდესაც შავი და თეთრი ანდალუსიური ქათმების სუფთა ხაზები იკვეთება, რუხი ქათმები იბადებიან პირველ თაობაში. არასრული დომინირებით, ჰეტეროზიგოტებს აქვთ შუალედური მახასიათებლები რეცესიულ და დომინანტურ ჰომოზიგოტებს შორის.

ორი სუფთა ხაზის ორგანიზმების გადაკვეთას, რომლებიც განსხვავდებიან ერთი შესწავლილი მახასიათებლის გამოვლინებით, რომელზედაც პასუხისმგებელია ერთი გენის ალელები, ეწოდება მონოჰიბრიდული გადაკვეთა.

ახსნა

გამეტების სისუფთავის კანონი- თითოეული გამეტი შეიცავს მხოლოდ ერთ ალელს მშობელი ინდივიდის მოცემული გენის წყვილის ალელიდან.

მახასიათებლების დამოუკიდებელი მემკვიდრეობის კანონი

განმარტება

დამოუკიდებელი მემკვიდრეობის კანონი(მენდელის მესამე კანონი) - ორი ინდივიდის შეჯვარებისას, რომლებიც ერთმანეთისგან განსხვავდებიან ორი (ან მეტი) წყვილი ალტერნატიული ნიშან-თვისებებით, გენები და მათი შესაბამისი ნიშნები მემკვიდრეობით მიიღება ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად და გაერთიანებულია ყველა შესაძლო კომბინაციაში (როგორც მონოჰიბრიდული გადაკვეთისას) .

როდესაც ჰომოზიგოტური მცენარეები, რომლებიც განსხვავდებოდნენ რამდენიმე ნიშნით, როგორიცაა თეთრი და მეწამული ყვავილები და ყვითელი ან მწვანე ბარდა, გადაკვეთეს, თითოეული პერსონაჟის მემკვიდრეობა მიჰყვებოდა პირველ ორ კანონს, ხოლო შთამომავლობაში ისინი აერთიანებდნენ ისე, თითქოს მათი მემკვიდრეობა იყო. მოხდა ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად. შეჯვარების შემდეგ პირველ თაობას ჰქონდა დომინანტური ფენოტიპი ყველა მახასიათებლისთვის. მეორე თაობაში დაფიქსირდა ფენოტიპების გაყოფა ფორმულის მიხედვით 9:3:3:1, ანუ 9:16 იყო მეწამული ყვავილებით და ყვითელი ბარდაებით, 3:16 იყო თეთრი ყვავილებით და ყვითელი ბარდით, 3: 16 იყო მეწამული ყვავილებით და მწვანე ბარდით, 1:16 თეთრი ყვავილებით და მწვანე ბარდათი.

ახსნა

მენდელს შეხვდა თვისებები, რომელთა გენები განლაგებულია სხვადასხვა წყვილ ჰომოლოგიურ ქრომოსომებში (ნუკლეოპროტეინის სტრუქტურები ევკარიოტული უჯრედის ბირთვში, რომელშიც კონცენტრირებულია მემკვიდრეობითი ინფორმაციის უმეტესი ნაწილი და რომელიც განკუთვნილია მისი შენახვის, განხორციელებისთვის და გადაცემისთვის). მეიოზის დროს, სხვადასხვა წყვილის ჰომოლოგიური ქრომოსომები შემთხვევით გაერთიანებულია გამეტებში. თუ პირველი წყვილის მამობრივი ქრომოსომა მოხვდება გამეტში, მაშინ თანაბარი ალბათობით, მეორე წყვილის მამის და დედის ქრომოსომა შეიძლება მოხვდეს ამ გამეტში. აქედან გამომდინარე, თვისებები, რომელთა გენები განლაგებულია ჰომოლოგიური ქრომოსომების სხვადასხვა წყვილში, გაერთიანებულია ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად. (მოგვიანებით გაირკვა, რომ მენდელის მიერ შესწავლილი შვიდი წყვილი სიმბოლოდან ბარდაში, რომელსაც აქვს ქრომოსომების დიპლოიდური რიცხვი 2n=14, გენები, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან სიმბოლოთა ერთ-ერთ წყვილზე, მდებარეობდა იმავე ქრომოსომაზე. თუმცა, მენდელი არ აღმოაჩინა დამოუკიდებელი მემკვიდრეობის კანონის დარღვევა, რადგან ამ გენებს შორის კავშირი არ შეინიშნებოდა მათ შორის დიდი მანძილის გამო).

მენდელის მემკვიდრეობის თეორიის ძირითადი დებულებები

თანამედროვე ინტერპრეტაციით, ეს დებულებები შემდეგია:

დისკრეტული (ცალკე, შეურევი) მემკვიდრეობითი ფაქტორები - გენები (ტერმინი „გენი“ შემოგვთავაზა 1909 წელს ვ. იოჰანსენმა) პასუხისმგებელია მემკვიდრეობით მახასიათებლებზე.
თითოეული დიპლოიდური ორგანიზმი შეიცავს მოცემულ ნიშანზე პასუხისმგებელი მოცემული გენის წყვილ ალელს; ერთი მათგანი მამისგან არის მიღებული, მეორე კი დედისგან.
მემკვიდრეობითი ფაქტორები შთამომავლებს სასქესო უჯრედების მეშვეობით გადაეცემა. როდესაც გამეტები წარმოიქმნება, თითოეული მათგანი შეიცავს მხოლოდ ერთ ალელს თითოეული წყვილიდან (გამეტები არის „სუფთა“ იმ გაგებით, რომ ისინი არ შეიცავს მეორე ალელს).

მენდელის კანონების შესრულების პირობები

მონოჰიბრიდული გადაკვეთისას სეგრეგაციის კანონის შესრულების პირობები

3:1 ფენოტიპის და 1:2:1 გენოტიპის მიხედვით დაყოფა ხორციელდება დაახლოებით და მხოლოდ შემდეგ პირობებში:

შესწავლილია ჯვრების დიდი რაოდენობა (შთამომავლობის დიდი რაოდენობა).
A და a ალელების შემცველი გამეტები წარმოიქმნება თანაბარი რაოდენობით (აქვს თანაბარი სიცოცხლისუნარიანობა).
არ არსებობს შერჩევითი განაყოფიერება: გამეტები, რომლებიც შეიცავს რაიმე ალელს, თანაბარი ალბათობით ერწყმის ერთმანეთს.
ზიგოტები (ემბრიონები) სხვადასხვა გენოტიპებით თანაბრად სიცოცხლისუნარიანია.
მშობელი ორგანიზმები მიეკუთვნებიან სუფთა ხაზებს, ანუ ისინი ჭეშმარიტად ჰომოზიგოტურები არიან შესწავლილი გენისთვის (AA და aa).
თვისება ნამდვილად მონოგენურია

დამოუკიდებელი მემკვიდრეობის კანონის განხორციელების პირობები

ყველა პირობა, რომელიც აუცილებელია გაყოფის კანონის შესასრულებლად.
შესასწავლ ნიშან-თვისებებზე პასუხისმგებელი გენების მდებარეობა ქრომოსომების სხვადასხვა წყვილშია (უკავშირო).

გამეტების სისუფთავის კანონის შესრულების პირობები

მეიოზის ნორმალური მიმდინარეობა. ქრომოსომის შეუთავსებლობის შედეგად, წყვილის ორივე ჰომოლოგიური ქრომოსომა შეიძლება დასრულდეს ერთ გამეტში. ამ შემთხვევაში, გამეტი იქნება ყველა გენის წყვილი ალელის მატარებელი, რომელიც შეიცავს მოცემულ წყვილ ქრომოსომას.

ერთიანი სახელმწიფო გამოცდის განყოფილება: 3.5. მემკვიდრეობის ნიმუშები, მათი ციტოლოგიური საფუძველი. გ. მენდელის მიერ დადგენილი მემკვიდრეობის ნიმუშები, მათი ციტოლოგიური საფუძველი (მონო- და დიჰიბრიდული გადაკვეთა)…

მენდელიბარდის სხვადასხვა ჯიშის შეჯვარებაზე ექსპერიმენტების ჩატარებით, დადგინდა მემკვიდრეობის არაერთი კანონი, რომელმაც საფუძველი ჩაუყარა გენეტიკას. ის განვითარდა მემკვიდრეობის ანალიზის ჰიბრიდულ-ლოგიკური მეთოდი ორგანიზმების ნიშნები. ეს მეთოდი გულისხმობს ალტერნატიული თვისებების მქონე ინდივიდების შეჯვარებას; ჰიბრიდებში შესწავლილი ნიშნების ანალიზი დანარჩენის გათვალისწინების გარეშე; ჰიბრიდების რაოდენობრივი აღრიცხვა.

მონოჰიბრიდული გადაკვეთის განხორციელებით (ერთი წყვილი ალტერნატიული სიმბოლოების გადაკვეთა) მენდელმა დაადგინა ერთგვაროვნების კანონიპირველი თაობა.

ძირითადი დებულებები ჰიბრიდოლოგიური მეთოდი

გადაკვეთისთვის მიიღება ორგანიზმები, რომელთა წინაპრებმა არაერთ თაობაში არ წარმოადგინეს გაყოფა შერჩეული მახასიათებლების მიხედვით, ანუ სუფთა ხაზები.
ორგანიზმები განსხვავდებიან ერთი ან ორი წყვილი ალტერნატიული სიმბოლოებით.
ტარდება თითოეული ჯვრის შთამომავლობის ინდივიდუალური ანალიზი.
გამოიყენება შედეგების სტატისტიკური დამუშავება.

■ გ.მენდელის პირველი კანონი

ორი ჰომოზიგოტური ინდივიდის შეჯვარებისას, რომლებიც ერთმანეთისგან განსხვავდებიან ერთი წყვილი ალტერნატიული ნიშან-თვისებებით, პირველი თაობის ყველა შთამომავლობა ერთგვაროვანია როგორც ფენოტიპში, ასევე გენოტიპში.

■ მეორე კანონიგ.მენდელი

პირველი თაობის ჰიბრიდების შეჯვარებისას (ორი ჰეტეროზიგოტური ინდივიდი) მეორეში ხდება გაყოფა 3:1, დომინანტთან ერთად ჩნდება რეცესიული ნიშან-თვისებაც.

საანალიზო ჯვარი- გადაკვეთა, რომელშიც უცნობი გენოტიპის მქონე ინდივიდი, რომელიც უნდა დადგინდეს (AA ან Aa) ჯვარდება რეცესიულ ჰომოზიგოტთან (aa). თუ შეჯვარების შედეგად მიღებული ყველა შთამომავლობა ერთგვაროვანია, შესწავლილ ორგანიზმს აქვს AA გენოტიპი. თუ შთამომავლობაში შეინიშნება 1:1 ფენოტიპი, შესწავლილი ორგანიზმი არის ჰეტეროზიგოტური Aa.

■ მესამეკანონიგ.მენდელი

ჰომოზიგოტური ინდივიდების შეჯვარებისას, რომლებიც განსხვავდებიან ალტერნატიული ნიშან-თვისებების ორ წყვილში ან მეტში, თითოეული მახასიათებელი მემკვიდრეობით მიიღება სხვებისგან დამოუკიდებლად, გაერთიანებულია ყველა შესაძლო კომბინაციაში.

თავის ექსპერიმენტებში მენდელმა გამოიყენა განსხვავებული გადაკვეთის მეთოდები : მონოჰიბრიდი, დიჰიბრიდი და პოლიჰიბრიდი. ბოლო გადაკვეთის დროს ინდივიდები განსხვავდებიან ორზე მეტი წყვილი სიმბოლოებით. ყველა შემთხვევაში დაცულია პირველი თაობის ერთგვაროვნების კანონი, მეორე თაობის სიმბოლოების გაყოფის კანონი და დამოუკიდებელი მემკვიდრეობის კანონი.

დამოუკიდებელი მემკვიდრეობის კანონი:თვისების თითოეული წყვილი ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად მემკვიდრეობით მიიღება. შთამომავლობაში არის 3:1 ფენოტიპური გაყოფა თითოეული წყვილი თვისებისთვის. დამოუკიდებელი მემკვიდრეობის კანონი მოქმედებს მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ განსახილველი ნიშან-თვისებების წყვილი გენები დევს ჰომოლოგიური ქრომოსომების სხვადასხვა წყვილში. ჰომოლოგიური ქრომოსომები მსგავსია ფორმის, ზომისა და გენის კავშირების ჯგუფებში.

მეიოზში ნებისმიერი წყვილი არაჰომოლოგური ქრომოსომის ქცევა ერთმანეთისგან დამოუკიდებელია. შეუსაბამობა: მათ უჯრედის ბოძებიარის შემთხვევითი. დამოუკიდებელ მემკვიდრეობას დიდი მნიშვნელობა აქვს ევოლუციისთვის; ვინაიდან ეს არის კომბინირებული მემკვიდრეობის წყარო.

ცხრილი: მემკვიდრეობის ყველა ნიმუში

ეს არის ბიოლოგიის შეჯამება 10-11 კლასებისთვის ამ თემაზე „მემკვიდრეობის ნიმუშები. მორგანის კანონები". აირჩიეთ შემდეგი მოქმედება: