A 19. században Gregor Mendel a borsó kutatása közben a tulajdonságok három fő öröklődési mintáját azonosította, amelyeket Mendel három törvényének neveznek. Az első két törvény a monohibrid keresztezésre vonatkozik (amikor olyan szülői formákat veszünk fel, amelyek csak egy jellemzőben különböznek egymástól), a harmadik törvény a dihibrid keresztezés során derült ki (a szülői formákat két különböző tulajdonságra vizsgáljuk).

Mendel első törvénye. Az első generációs hibridek egységességének törvénye

Mendel olyan borsónövényeket keresztezett, amelyek egy jellemzőben (például a mag színében) különböztek. Némelyiknek sárga, másoknak zöld magja volt. A keresztbeporzás után első generációs hibrideket (F 1) kapunk. Mindegyiknek sárga volt a magja, azaz egységes volt. A magvak zöld színét meghatározó fenotípusos tulajdonság eltűnt.

Mendel második törvénye. A felosztás törvénye

Mendel elültette a borsóhibridek első generációját (melyek mind sárga színűek voltak), és lehetővé tették az önbeporzást. Ennek eredményeként olyan magokat kaptunk, amelyek második generációs hibridek (F 2). Közöttük már nemcsak sárga, hanem zöld magvak is voltak, vagyis felhasadás történt. A sárga-zöld magvak aránya 3:1 volt.

A zöld magvak megjelenése a második generációban azt igazolta, hogy ez a tulajdonság az első generációs hibridekben nem tűnt el vagy oldódott fel, hanem diszkrét állapotban létezett, egyszerűen elnyomták. A gén domináns és recesszív alléljainak fogalmát bevezették a tudományba (Mendel másként nevezte őket). A domináns allél elnyomja a recesszív allélt.

A sárgaborsó tiszta vonalának két domináns allélja van - AA. A zöldborsó tiszta vonalának két recesszív allélja van - aa. A meiózis során minden ivarsejtbe csak egy allél kerül be. Így a sárga magokkal rendelkező borsó csak az A allélt tartalmazó ivarsejteket termeli. Keresztezéskor Aa hibrideket (első generáció) hoznak létre. Mivel a domináns allél ebben az esetben teljesen elnyomja a recesszív allélt, a magvak sárga színe minden első generációs hibridnél megfigyelhető volt.

Az első generációs hibridek már termelnek A és A ivarsejteket. Önbeporzáskor, egymással véletlenszerűen kombinálva AA, Aa, aa genotípust alkotnak. Ezenkívül az Aa heterozigóta genotípus kétszer olyan gyakran fordul elő (mint az Aa és az aA), mint az egyes homozigóta genotípusok (AA és aa). Így kapunk 1AA: 2Aa: 1aa. Mivel az Aa sárga magokat ad, mint az AA, kiderül, hogy minden 3 sárgához 1 zöld jut.

Mendel harmadik törvénye. A különböző tulajdonságok független öröklődésének törvénye

Mendel dihibrid keresztezést hajtott végre, vagyis olyan borsónövényeket vett át keresztezésre, amelyek két tulajdonságban (például színben és ráncos magvakban) különböztek egymástól. Az egyik tiszta borsósor magja sárga és sima, míg a második zöld és ráncos magvak voltak. Minden első generációs hibridjüknek sárga és sima magjai voltak.

A második generációban, ahogy az várható volt, felhasadás következett be (egyes magok zöldek és ráncosak voltak). A növényeket azonban nemcsak sárga sima és zöld ráncos magvakkal, hanem sárga ráncos és zöld sima magvakkal is megfigyelték. Más szóval, a karakterek rekombinációja történt, ami azt jelzi, hogy a mag színének és alakjának öröklődése egymástól függetlenül történik.

Valóban, ha a magszín gének az egyik homológ kromoszómapárban, az alakot meghatározó gének pedig a másikban találhatók, akkor a meiózis során ezek egymástól függetlenül kombinálhatók. Ennek eredményeként az ivarsejtek egyaránt tartalmazhatnak sárga és sima (AB), sárga és ráncos (Ab), valamint zöld sima (aB) és zöld ráncos (ab) alléleket. Ha az ivarsejteket különböző valószínűséggel kombinálják egymással, kilencféle második generációs hibrid jön létre: AABB, AABb, AaBB, AaBb, AAbb, Aabb, aaBB, aaBb, aabb. Ebben az esetben a fenotípus négy típusra oszlik 9 (sárga sima): 3 (sárga ráncos): 3 (zöld sima): 1 (zöld ráncos) arányban. Az áttekinthetőség és a részletes elemzés érdekében egy Punett-rácsot készítünk.

Mendel törvényei- Gregor Mendel kísérletei alapján az örökletes tulajdonságok szülői szervezetekről leszármazottaikra való átvitelének elvei. Ezek az elvek szolgáltak a klasszikus genetika alapjául, 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 a növények zöldeskék borsóval és sárgásfehér borsóval való keresztezésekor az első generációban sárga-fehéreket kaptunk. 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.

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, ebből 22 „tiszta” fajtát választott ki (amelyek az önbeporzás során a vizsgált jellemzők szerint nem termelnek szegregációt). Ezután mesterséges hibridizációt hajtott végre a fajták között, és az így létrejött 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.

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. A homozigótaság fogalmát később W. Batson vezette be 1902-ben.

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.

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 vonalú organizmusok keresztezését, amelyek egy vizsgált tulajdonság megnyilvánulásaiban különböznek egymástól, és amelyekért egy gén alléljai a felelősek.

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

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-ban lila virágok és sárgaborsó, 3:16 fehér virágok és sárgaborsó, 3:16-ban volt. lila virágok és zöldborsó, 1:16 fehér virágokkal 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 tulajdonságokért.
• 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:

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

Az önálló öröklési törvény végrehajtásának feltételei

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

Az ivarsejt tisztaság törvényének teljesítésének feltételei

1. 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.

Mendel törvényének 1. megfogalmazása A hibridek első generációjának egységességének törvénye, vagy Mendel első törvénye. Ha két különböző tiszta vonalhoz tartozó homozigóta szervezetet keresztezünk, amelyek egy pár alternatív tulajdonságban különböznek egymástól, a hibridek teljes első generációja (F1) egységes lesz, és az egyik szülő tulajdonságát hordozza.

A 2. Mendel-törvény megfogalmazása A szegregáció törvénye, avagy Mendel Mendel második törvénye Amikor az első generáció két heterozigóta leszármazottja a második generációban kereszteződik egymással, a szegregáció egy bizonyos számarányban figyelhető meg: a 3. fenotípus szerint: 1, 1:2:1 genotípus szerint.

A Mendel-törvény 3. megfogalmazása Független öröklődés törvénye (Mendel harmadik törvénye) Két homozigóta egyed keresztezésekor, amelyek két (vagy több) alternatív tulajdonságpárban különböznek egymástól, a gének és a hozzájuk tartozó jellemzők egymástól függetlenül öröklődnek, és egyesülnek minden lehetséges kombináció (mint és monohibrid keresztezéssel is) (A keresztezés utáni első nemzedékben minden jellemzőnél domináns fenotípus volt. A második generációban a fenotípusok szétválását figyelték meg a 9: 3: 3: 1 képlet szerint).

P AA BB aa bb x sárga, sima magvak zöld, ráncos magvak G (ivarsejtek) ABabab F1F1 Aa Bb sárga, sima magvak 100% Mendel 3. törvénye DIHYBRID KERESZTEZÉS. A kísérletekhez anyanövénynek a sima sárga magvú borsót, apanövénynek a zöld ráncos magvú borsót vettük. Az első növényben mindkét karakter domináns volt (AB), a második növényben pedig mindkettő recesszív (ab

A keresztezés utáni első nemzedéknek minden tulajdonságban domináns fenotípusa volt. (sárga és sima borsó) A második generációban a fenotípusok szétválását figyelték meg a 9:3:3:1 képlet szerint. 9/16 sárga sima borsó, 3/16 sárga ráncos borsó, 3/16 zöld sima borsó, 1/16 zöld ráncos borsó.

Feladat 1. A spánieleknél a fekete szőrszín dominál a kávéval szemben, a rövid szőr a hosszú szőrrel szemben. A vadász vett egy fekete, rövid szőrű kutyát, és hogy megbizonyosodjon arról, hogy fajtatiszta, elemző keresztezést hajtott végre. 4 kiskutya született: 2 rövid szőrű fekete, 2 rövid szőrű kávés. Milyen genotípusú a vadász által vásárolt kutya? Dihibrid keresztezési problémák.

2. feladat A paradicsomban a gyümölcs piros színe dominál a sárga színnel, a magas szár pedig az alacsony szárral szemben. Egy piros gyümölcsű, magas szárú és egy sárga termésű és alacsony szárú fajta keresztezésével 28 hibridet kaptunk a második generációban. Az első generációs hibrideket egymással keresztezték, így 160 második generációs hibrid növény született. Hányféle ivarsejtet termel egy első generációs növény? Az első generációban hány növénynek van piros termése és magas szára? Hány különböző genotípus létezik a piros gyümölcsszínű és magas szárú második generációs növények között? A második generációban hány növénynek van sárga termése és magas szára? A második generációban hány növénynek van sárga termése és alacsony szára?

3. feladat Emberben a barna szemszín dominál a kék színnel szemben, a bal kéz használatának képessége pedig recesszív a jobbkezességhez képest. Egy kék szemű, jobbkezes férfi és egy barna szemű, balkezes nő házasságából egy kék szemű, balkezes gyermek született. Hányféle ivarsejtet termel az anya? Hányféle ivarsejtet termel az apa? Hány különböző genotípus lehet a gyerekek között? Hány különböző fenotípus lehet a gyerekek között? Mennyi a valószínűsége (%), hogy kék szemű, balkezes gyerek születik ebben a családban?

4. feladat A csirkéknél a tarajosság dominál a címer hiányánál, a fekete tollazat színe pedig a barnánál. Egy heterozigóta, tarajos fekete tyúkot heterozigóta barna tarajos kakassal keresztezve 48 csirkét kaptunk. Hányféle ivarsejtet termel egy csirke? Hányféle ivarsejtet termel egy kakas? Hány különböző genotípus lesz a csirkék között? Hány bojtos fekete csirke lesz? Hány fekete csirke lesz címer nélkül?

5. feladat A macskákban a sziámi fajta rövid szőrzete dominál a perzsa fajta hosszú szőrével szemben, a perzsa fajta fekete szőrszíne pedig a sziámi fajta őzbarna színével szemben. Sziámi macskák keresztezve perzsa macskákkal. A hibridek egymással való keresztezésekor a második generációban 24 cicát kaptunk. Hányféle ivarsejt termelődik egy sziámi macskában? Hány különböző genotípust állítottak elő a második generációban? Hány különböző fenotípust állítottak elő a második generációban? Hány második generációs cica hasonlít sziámi macskára? Hány második generációs cica hasonlít perzsákra?

Problémamegoldás otthon 1. lehetőség 1) Egy kék szemű jobbkezes feleségül vett egy barna szemű jobbkezest. Két gyermekük született - egy barna szemű balkezes és egy kék szemű jobbkezes. Ennek a férfinak a második házasságából egy másik barna szemű, jobbkezes nővel 8 barna szemű gyermek született, mind jobbkezesek. Milyen genotípusú mindhárom szülő? 2) Emberben a kiálló fülek génje dominál a normál lapos fülek génjével szemben, a nem vörös haj génje pedig a vörös haj génjével szemben. Milyen utód várható egy hajlékony fülű, vörös hajú, első jelre heterozigóta férfi és egy heterozigóta vörös hajú, normál lapos fülű nő házasságából. 2. lehetőség 1) Emberben a lúdtalp (R) dominál a láb normál szerkezetével (R), és a normál szénhidrát-anyagcsere (O) a cukorbetegséggel szemben. Egy normális lábszerkezetű és normális anyagcserével rendelkező nő egy bottalpú férfihoz ment feleségül. Ebből a házasságból két gyermek született, az egyiknél lúdtalp, a másiknál ​​cukorbetegség alakult ki. Határozza meg a szülők genotípusát gyermekeik fenotípusából! Milyen fenotípusok és genotípusok lehetségesek ebben a családban? 2) Emberben a barna szem génje dominál a kék szem génjével szemben, és a jobb kéz használatának képessége dominál a balkezeseknél. Mindkét génpár különböző kromoszómákon található. Milyen gyerekek lehetnek, ha: az apa balkezes, de a szemszín tekintetében heterozigóta, az anya pedig kékszemű, de a kézhasználati képessége szempontjából heterozigóta.

Oldjuk meg a problémákat 1. Emberben a normál szénhidrát-anyagcsere dominál a diabetes mellitus kialakulásáért felelős recesszív gén felett. Egészséges szülők lánya beteg. Határozza meg, hogy ebben a családban születhet-e egészséges gyermek, és mennyi a valószínűsége ennek az eseménynek? 2. Az embereknél a barna szemszín dominál a kékkel szemben. A jobb kéz jobb használatának képessége dominál a balkezességgel szemben, mindkét tulajdonság génjei különböző kromoszómákon helyezkednek el. Egy barna szemű jobbkezes feleségül vesz egy kék szemű balkezest. Milyen utódokra kell számítani ebben a párban?

Mendel törvényei

Újrafelfedezés Mendel törvényei Hugo de Vries Hollandiában, Karl Correns Németországban és Erich Chermak Ausztriában csak ben fordult elő 1900 év. Ezzel egy időben megnyíltak az archívumok, és előkerültek Mendel régi munkái.

Ekkor a tudományos világ már készen állt az elfogadásra genetika. Megkezdődött a diadalmenete. Egyre több új növényen és állaton ellenőrizték a Mendel (Mendelizáció) szerinti öröklési törvények érvényességét, és állandó megerősítést kaptak. A szabályok alóli kivételek gyorsan az általános öröklődéselmélet új jelenségeivé fejlődtek.

Jelenleg a genetika három alaptörvénye, Mendel három törvénye, az alábbiak szerint vannak megfogalmazva.

Mendel első törvénye. Az első generációs hibridek egységessége. Egy szervezet minden tulajdonsága lehet domináns vagy recesszív megnyilvánulása, ami az adott gén jelenlévő alléljaitól függ. Minden szervezetnek minden génből két allélja van (2n kromoszóma). Megnyilvánulásra domináns allél egy példánya elég a megnyilvánulásához recesszív- egyszerre kettő kell. Tehát genotípusok AA És Ahh borsó vörös virágokat hoz, és csak a genotípust ahh fehéret ad. Tehát amikor a vörösborsót keresztezzük fehérborsóval:

AA x aa Aa

A keresztezés eredményeként az első generáció összes utódait kapjuk piros virággal. Azonban nem minden olyan egyszerű. Egyes szervezetekben előfordulhat, hogy egyes gének nem dominánsak vagy recesszívek, de kodomináns. Az ilyen keresztezés eredményeként például a petúniában és a kozmoszban az egész első generációt rózsaszín virágokkal kapjuk meg - ez a vörös és fehér allélok köztes megnyilvánulása.

Mendel második törvénye. A karakterek felosztása a második generációban 3:1 arányban. Amikor az első generáció heterozigóta hibridjei, amelyek domináns és recesszív allélokat hordoznak, önbeporoznak, a második generációban a karakterek 3:1 arányban hasadnak szét.

A mendeli keresztek a következő ábrán láthatók:

P: AA x aa F1: Aa x Aa F2: AA + Aa + Aa + aa

Vagyis egy F 2 növény homozigóta domináns genotípust, kettő heterozigóta genotípust (de a domináns allél a fenotípusban megjelenik!), egy növény pedig homozigóta recesszív allélra. Ez a tulajdonság fenotípusos felosztását eredményezi 3:1 arányban, bár a genotípusos hasadás valójában 1:2:1. Kodomináns tulajdonság esetén ilyen hasadás figyelhető meg például a petúnia virágainak színében: egy növény piros virágokkal, kettő rózsaszín és egy fehér.

Mendel harmadik törvénye. A különböző tulajdonságok független öröklődésének törvénye

A dihibrid keresztezéshez Mendel homozigóta borsónövényeket vett, amelyek két génben különböztek egymástól - a mag színében (sárga, zöld) és a mag alakjában (sima, ráncos). Domináns jellemzők - sárga szín (ÉN)és sima forma (R) magvak Minden növény egyfajta ivarsejtet termel a vizsgált alléloknak megfelelően. Amikor az ivarsejtek egyesülnek, minden utód egységes lesz: II Rr.

Ha hibridben ivarsejtek képződnek, minden allélgénpárból csak egy kerül az ivarsejtekbe, és a meiózis első osztódásában az apai és az anyai kromoszóma divergenciájának véletlenszerűsége miatt a gén én a génnel ugyanabba az ivarsejtbe kerülhet R vagy génnel r. Ugyanígy a gén én egy ivarsejtben lehet a génnel R vagy génnel r. Ezért a hibrid négyféle ivarsejtet termel: IR, Ir, iR, ir. A megtermékenyítés során az egyik szervezetből származó ivarsejtek mind a négy típusa véletlenszerűen találkozik egy másik szervezet ivarsejtjeivel. A hím és női ivarsejtek összes lehetséges kombinációja könnyen létrehozható Punett rácsok, amelyben az egyik szülő ivarsejtjei vízszintesen, a másik szülő ivarsejtjei függőlegesen vannak kiírva. A négyzetekbe beírják az ivarsejtek fúziója során kialakult zigóták genotípusait.

Könnyen kiszámítható, hogy a fenotípus szerint az utódok 4 csoportra oszthatók: 9 sárga sima, 3 sárga ráncos, 3 zöld sima, 1 sárga ráncos, vagyis 9: 3: 3: 1 hasadási arány. megfigyelt. Ha az egyes karakterpárokra külön-külön figyelembe vesszük a felosztás eredményeit, akkor kiderül, hogy a sárga magok számának aránya a zöldek számához, valamint a sima magok és a ráncos magok aránya minden pár esetében 3 :1. Így a dihibrid keresztezésnél az egyes karakterpárok az utódokban szétválva ugyanúgy viselkednek, mint a monohibrid keresztezésnél, azaz függetlenül a másik karakterpártól.

A megtermékenyítés során az ivarsejteket a véletlenszerű kombinációk szabályai szerint kombinálják, de mindegyikre azonos valószínűséggel. Az így létrejövő zigótákban különböző génkombinációk keletkeznek.

A gének független eloszlása ​​az utódokban és e gének különféle kombinációinak előfordulása a dihibrid keresztezés során csak akkor lehetséges, ha allélgénpárok különböző homológ kromoszómapárokban helyezkednek el.

Így Mendel harmadik törvénye a következőképpen fogalmazódik meg: Két homozigóta egyed keresztezésekor, amelyek két vagy több pár alternatív tulajdonságban különböznek egymástól, a gének és a hozzájuk tartozó tulajdonságok egymástól függetlenül öröklődnek.

Recesszív repült. Mendel azonos számarányokat kapott, amikor sok tulajdonságpár allélját felosztotta. Ez különösen azt jelentette, hogy az összes genotípusú egyedek egyenlő túlélést kapnak, de lehet, hogy nem ez a helyzet. Előfordul, hogy valamely tulajdonság homozigóta nem éli túl. Például az egerek sárga elszíneződése az Aguti sárga heterozigótaságának köszönhető. Az ilyen heterozigóták egymással való keresztezésekor 3:1 arányú szegregáció várható erre a tulajdonságra vonatkozóan. Azonban 2:1 arányú hasadás figyelhető meg, azaz 2 sárga és 1 fehér (recesszív homozigóta).

A y a x A y a 1aa + 2A y a + 1A y A y -- az utolsó genotípus nem marad fenn.

Kimutatták, hogy a domináns (szín szerint) homozigóta nem él túl az embrionális stádiumban. Ez az allél is recesszív letalitás(vagyis recesszív mutáció, amely a szervezet halálához vezet).

Félig repülve. A mendeli szegregációs rendellenesség gyakran azért fordul elő, mert egyes gének félig repülő-- az ilyen allélokkal rendelkező ivarsejtek vagy zigóták életképessége 10-50%-kal csökken, ami a 3:1 arányú hasítás megsértéséhez vezet.

A külső környezet hatása. Egyes gének expressziója nagymértékben függhet a környezeti feltételektől. Például egyes allélek fenotípusosan csak egy bizonyos hőmérsékleten jelennek meg a szervezet fejlődésének egy bizonyos szakaszában. Ez a mendeli szegregáció megsértéséhez is vezethet.

Módosító gének és poligének. Kivéve fő gén, amely ezt a tulajdonságot szabályozza, több is lehet a genotípusban módosító gének, módosítva a fő gén expresszióját. Egyes tulajdonságokat nem egy gén, hanem egy egész géncsoport határozhat meg, amelyek mindegyike hozzájárul a tulajdonság megnyilvánulásához. Ezt a jelet általában úgy hívják poligén. Mindez a 3:1-es felosztást is megzavarja.

öröklődési hibrid keresztezés mendel

Egy cseh tudós, Gregor Mendel (1822-1884) a különböző borsófajták keresztezésének kutatása során azonosított bizonyos mintákat, amelyeket ma már Mendel három törvényeként ismernek.

Első törvény

Ha az első generációban különböző tulajdonságokkal rendelkező homozigóta szülői fajták (tiszta vonalak) keresztezésével nyerünk növényi példányokat, akkor a leszármazottak genotípusában és fenotípusában azonosak. Ebben az esetben tulajdonság alatt a növények bármely olyan kiválasztott minőségét értjük, amely alapján két fajta megkülönböztethető. Mendel első törvénye a dominancia szabályaként, vagy az első generációs hibridek egységességének törvényeként is ismert. Az első generációban azonosított tulajdonságot dominánsnak, az elnyomott és nem megnyilvánuló tulajdonságot recesszívnek nevezték.

Második törvény

A szétválás törvénye. Lényege, hogy amikor például önbeporzáskor az első generáció azonos típusú hibridjeit keresztezik a következő generációban, az utódok a kiválasztott tulajdonság (fenotípus) szerint 3:1 arányban hasadnak fel teljes dominancia esetén és 1:2:1 hiányos dominancia esetén.

Harmadik Törvény

Mendel harmadik törvénye a tulajdonságok független öröklődésével vagy a növényi gének független kombinációjával foglalkozik. Ha olyan növénypéldányokat keresztezünk, amelyek két vagy több alternatív tulajdonságpárban különböznek egymástól, akkor a genetikai anyag és az általa meghatározott fenotípusos tulajdonságok egymástól függetlenül öröklődnek, és tetszőleges kombinációban kombinálhatók.

A cseh tudós kísérletei a modern genetika fejlődésének alapjává váltak. G. Mendel az akkori legújabb módszertani megközelítésekkel tudta felfedezni az öröklődés alapvető mintázatait, amelyeket ma is minden genetikus alkalmaz.

Kísérleteiben minden keresztezett példány ugyanahhoz a növényfajhoz tartozott. Fontos, hogy egy, két vagy több pár alternatív (ellentétes) tulajdonságban egyértelműen eltérjenek egymástól. Ezek a tulajdonságok állandóak voltak, vagyis nemzedékről nemzedékre adták át ugyanazon a fajon belüli keresztezés során. Az egyes hibridpárokból származó utódokat külön-külön kellett megvizsgálni, és mennyiségi nyilvántartást kellett készíteni azokról a hibridekről, amelyek bizonyos alternatív tulajdonságpárokban különböznek egymástól.

Ezek a kutatási technikák egy új hibridológiai módszer alapját képezték, melynek megjelenésével megkezdődött az öröklődés és a változékonyság vizsgálatának korszaka.