Правило расщепления. Второй закон Менделя. Затем Мендель скрестил гибридов I поколения между собой и во втором поколении

 

Затем Мендель скрестил гибридов I поколения между собой и во втором поколении появляются особи, как с доминантными, так и с рецессивными признаками, т.е. возникает расщепление в определенном численном соотношении. В опытах с горохом желтых семян оказывается в три раза больше, чем зеленых. Эта закономерность получила название второго закона (правило) Менделя, или закона (правило) расщепления.

Р ♀ Аа х ♂ Аа

G (А) (а) (А) (а)

F2 АА; Аа, Аа; аа

желтые  зеленые

Расщепление по фенотипу 3: 1, по генотипу 1АА: 2Аа: 1аа

При скрещивании двух гетерозиготных особей, анализируемых по одной альтернативной паре признаков (т.е. гибридов), в потомстве ожидается расщепление по фенотипу 3: 1 и по генотипу 1: 2: 1.

Особи, содержащие хотя бы один доминантный аллель (А), имели желтую окраску семян (явление доминирования), а оба рецессивных аллеля (аа) - зеленую. То есть во втором поколении появились формы, свойственные прародителям.

Впоследствии, в 1902 г., после открытия мейоза, Бэтсон для объяснения II закона Менделя предложил цитологическое обоснование и гипотезу «чистоты» гамет: аллельные гены в гетерозиготном состоянии не изменяют друг друга и не смешиваются. В гаплоидной гамете может быть лишь один аллель из пары аллельных генов, поэтому гаметы остаются «чистыми»). Гамета чиста, т.к. в ней находится только одна хромосома.

- Вследствие независимого расхождения гомологичных хромосоми хроматид в мейозе из каждой пары аллелей в гамету попадает толькоодин ген.

- Аллельные гены находятся в гетерозиготном состоянии.

- Гаметы, несущие доминантный или рецессивный аллели, при оплодотворении свободно и независимо комбинируются.

 

Дигибридное и полигибридное скрещивание

При дигибридном скрещивании родительские организмы анализируются по двум парам альтернативных признаков. Мендель изучал такие признаки как окраску семян и их форму. При скрещивании гороха с желтыми и гладкими семенами с горохом, имеющим зеленые и морщинистые семена, в первом поколении все потомство оказалось однородным, проявились только доминантные признаки – желтый цвет и гладкая форма.

Следовательно, как и при моногибридном скрещивании здесь имело место правило единообразия гибридов первого поколения или правило доминирования.

А – ген желтого цвета

а – ген зеленого цвета

В – ген гладкой формы

в – ген морщинистой формы

Р ♀ ААВВ х ♂ аавв

ж. гл. з. морщ.

G (АВ) (ав)

F1 АаВв – желтые гладкие

При скрещивании гибридов первого поколения между собой произошло расщепление по фенотипу:

Р ♀ АаВв х ♂ АаВв

9 частей – желтых гладких

3 части – желтых морщинистых

3 части – зеленых гладких

1 часть – зеленых морщинистых

Из этого скрещивания видно, что во втором поколении имелись не только особи с сочетанием признаков родителей, но и особи с новыми комбинациями признаков.

Кроме того, Мендель обнаружил, что каждая пара признаков (цвет и форма) дала расщепление приблизительно в отношении 3: 1, то есть как при моногибридном скрещивании. Отсюда был сделан вывод, что каждая пара альтернативных признаков приди - и полигибридном скрещивании наследуется независимо друг от друга.

Отсюда вытекает III закон Менделя – закон независимого наследования и комбинирования.

При скрещивании гомозиготных особей отличающихся двумя (или более) парами альтернативных признаков, во втором поколении наблюдается независимое наследование и комбинирование признаков, если гены, определяющие их, расположены в различных гомологичных хромосомах.

Мендель обнаружил, что признаки цвета и формы наследуются независимо друг от друга, а именно: в поколении F2: желтых семян – (9+3=12); зеленых (3+1=4); т.е. 12: 4=3: 1. Такое же распределение наблюдалось по форме семян: гладких – (9+3=12); морщинистых – (3+1=4). 12: 4=3: 1. Т.е., и по цвету, и по форме соотношение сохраняется таким же, как и при обычном моногибридном скрещивании.

Независимое комбинирование признаков проявляется в том, что оба признака могут сочетаться в зиготе независимо друг от друга: 9: 3: 3: 1.

9 – оба признака доминантные: А_Bв

3 – один признак доминантный: А_bb

3 – другой признак доминантный: aaB_

1 – оба признака рецессивные: aabb

Точный количественный учѐ т признаков позволил Менделю выявить статистические закономерности при полигибридном скрещивании:

1. Количество возможных гамет равно 2n, где n – количество гетерозигот. Например, по 3-м признакам генотип ААВbСсТ к. n = 2 (гетерозиготы Вb и Сс ), то количество гамет 2² = 4.

При моногибридном скрещивании: АА; n= 0 (гетерозигот нет). 20 = 1(Один тип гамет А).

АаbbссDDККn = 1 (гетерозиготный генотип один –Аа); n = 1; 2¹ = 2.Получаем два типа гамет (А и а).

2. Число возможных зигот равно 2ⁿ¹*2ⁿ², где n1 – число гетерозиготу первого родителя, n2 – у второго.

3. При скрещивании гетерозиготных особей, отличающихся по нескольким парам альтернативных признаков, в потомстве наблюдается расщепление по фенотипу (3+1)ⁿ, где n – число анализируемых признаков.

При дигибридном скрещивании (3+1)² = 9+3+3+1.

На основе своих экспериментов Мендель впервые показал:

1. наследственные задатки – дискретные единицы

2. за каждый признак отвечает не один, а пара наследственных задатков.

3. В этой паре один из генов может быть доминантным, другой – рецессивным.

4. Наследственные задатки у потомков могут наследоваться и комбинироваться независимо друг от друга.

У человека известно более 1000 признаков, которые наследуются в соответствии с законами Менделя (так называемые, менделирующие признаки). К доминирующим признакам у человека относятся карий цвет глаз; темная пигментация кожи, рыжий цвет волос и наличие веснушек, преобладающая рука; абсолютный музыкальный слух, курчавые волосы. Менделевское наследование установлено для групп крови человека по системеABO, резус-фактора, моногенных заболеваний и т.д.

 

АНАЛИЗИРУЮЩЕЕ СКРЕЩИВАНИЕ

Рецессивный аллель проявляется только в гомозиготном состоянии. Поэтому о генотипе организма проявляющего рецессивный признак можно судить по фенотипу.

Гомозиготная и гетерозиготная особи, проявляющие доминантные признаки по фенотипу неотличимы. Для определения генотипа производят анализирующее скрещивание и узнают генотип родителей по потомству.

На практике для установления генотипа родительской особи, проявляющей доминантный фенотип (которая может быть как гомо-, так и гетерозиготой), ее скрещивают с рецессивной формой. Если от такого скрещивания все потомство окажется однородным, значит анализируемая особь гомозиготна, если же произойдет расщепление, то она гетерозиготна.

Р ♀ АА х ♂ аа

G (А) (а)

F1 Аа

Р ♀ Аа х ♂ аа

G (А) (а) (а)

F2 Аа; аа

   1: 1

Как видно из схемы, при анализирующем скрещивании для потомства гетерозиготной особи характерно расщепление 1: 1.

Два скрещивания, различающиеся по тому, кто из родителей (самец или самка) несет доминантную (или рецессивную) аллель, называются реципрокными. Результаты реципрокных скрещиваний различаются при сцепленном с полом наследовании признаков.

Скрещивания потомства F₁ с родительскими особями называют возвратными скрещиваниями.

 

Однако далеко не все признаки наследуются в точном соответствии с законами Менделя. Причиной отклонения от законов Менделя являются летальные гены. Например, у каракульских овец ген окраски шерсти обладает плейотропным действием (множественный эффект гена); доминантный аллель (А) гена обусловливает серую окраску шерсти, в то же время обусловливает аномалию пищевода, а рецессивный аллель гена (а) –черную окраску шерсти и нормальное развитие пищевода. Поэтому особи с генотипом АА гибнут (летальный генотип), а особи с генотипами Аа (серые) и аа (черные) – жизнеспособны. В результате гибели эмбрионов с генотипом АА во втором поколении (при скрещивании гибридов I поколения) в потомстве наблюдается отклонение от ожидаемого расщепления.

Вместо ожидаемого расщепления 3: 1 наблюдаемое расщепление по фенотипу составит 2: 1.

Однако наиболее частой причиной отклонения от законов Менделя является взаимодействие генов. Различают взаимодействие аллельных и неаллельных генов.

 

⇐ Предыдущая9101112131415161718Следующая ⇒

Поделиться: