Zakoni neovisnog nasljeđivanja znakova. Mendelovi zakoni. genetika

Kao rezultat istraživanja znanstvenika K. Correns, G. de Vries, E. Cermak 1900. godine "otkrivaju" zakone genetike koji su već 1865. godine predak od znanosti o nasljeđivanju - Gregor Mendel. U svojim eksperimentima, prirodoslovac je koristio hibridološku metodu kroz koju su formulirana načela nasljeđivanja osobina i određenih svojstava organizama. U ovom ćemo članku razmotriti glavne obrasce prijenosa nasljednosti, kojeg proučava genetičar.

G. Mendel i njegova istraživanja

Dopuštena je uporaba hibridološke metodeznanstvenik da uspostavi niz zakona, naknadno nazvan Mendelovim zakonima. Na primjer, on je formulirao pravilo jedinstvenosti hibrida prve generacije (Mendelov prvi zakon). Pokazao je na činjenicu da su hibridi F₁ samo jedna karakteristika koja se kontroliradominantni gen. Dakle, s prelaskom biljaka sjemena graška, sorte koje su se razlikovale u boji sjemena (žuta i zelena), svi hibridi prve generacije imali su samo žutu boju sjemena. Štoviše, svi ti pojedinci također imaju isti genotip (bili su heterozigoti).

Zakon razdvajanja

Nastavljajući međusobno razmnožavati pojedince od hibrida prve generacije, Mendel je primio u F₂ cijepanje značajki. Drugim riječima, fenotipski su identificirane biljke s recesivnim alelom testnog obilježja (zeleno bojanje sjemena) u količini od jedne trećine svih hibrida. Stoga su uspostavljeni zakoni neovisne baštine obilježja omogućili Mendelu da u nekoliko generacija hibrida pronađe mehanizam prijenosa dominantnih i recesivnih gena.

Di- i polyhybrid interbreeding

U naknadnim eksperimentima, Mendel je kompliciranuvjeti njihova ponašanja. Sada, za prijelaz, uzete su biljke koje su se razlikovale dvama i više parova alternativnih znakova. Znanstvenik je opisao načela nasljeđivanja dominantnih i recesivnih gena i dobivala rezultate razdvajanja, što se može prikazati općom formulom (3: 1)ⁿ, gdje je n broj parova alternativnih karakteristika kojima je roditelj drugačiji. Dakle, za dihybrid prelazak, fenotip podijeljen u hibridima druge generacije izgledat će kao: (3: 1)²= 9: 6: 1 ili 9: 3: 3: 1. To jest, druga generacija hibrida može se promatrati četiri vrste fenotipova: biljka sa žutim glatka (9/16) istog, sa žutim naborana (3/16), sa zelenim glatka (3/16) i sa zelenim naboranim sjemenkama (dio 1/16 ). Dakle, zakon, bez obzira na nasljedstvo dobio matematički dokaz, a poligibridnoe križanje bio viđen kao nešto monohybrid - „preklapaju” jedni na druge.

Vrste nasljedstva

U genetici postoji nekoliko vrsta prijenosaznakove i svojstva od roditelja do djece. Glavni kriterij ovdje je oblik kontrole crte, koji se izvodi bilo jednim genom - genetskim nasljedstvom, ili više - poligenskog nasljeđa. Prije smo razmotrili zakone neovisne baštine osobina za mono i di-hibridne križeve, naime, Mendelov prvi, drugi i treći zakon. Sada ćemo uzeti u obzir takav oblik kao spojene nasljedstva. Njegova teorijska osnova je teorija Thomasa Morgana, nazvana kromosomskom teorijom. Znanstvenik je dokazao da zajedno s osobinama koje se prenose do potomstva neovisno, postoje takve vrste nasljeđa kao autosomna i spolno povezana kohezija.

U tim slučajevima, nekoliko karakteristika jednog pojedincaOni su naslijeđeni zajedno, jer ih kontroliraju geni lokalizirani u jednom kromosomu i smješteni jedni pored drugih. Oni čine skupine kvačila, čiji je broj jednaka haploidnom skupu kromosoma. Na primjer, osoba ima kariotip od 46 kromosoma, što odgovara 23 skupine kvačila. Utvrđeno je da je manja udaljenost između gena u kromosomu, rjeđe između njih postoji proces prekoračenja, što dovodi do fenomena nasljedne varijabilnosti.

Kako su geni lokalizirani u X kromosomu naslijeđeni

Nastavljamo proučavati obrasce nasljeđivanja,ovisno o teoriji kromosoma Morgan. Genetska istraživanja su pokazala da i ljudi i životinje (riba, ptica, sisavaca) postoji skupina znakova na mehanizam nasljeđivanja koji utječe na pojedinca kat. Na primjer, boja kose u mačaka, boja i koagulacija krvi kod ljudi kontroliraju se geni koji se nalaze u kromosomu X seksa. Tako se defekti odgovarajućih gena kod ljudi fenotipski manifestiraju u obliku nasljednih bolesti, nazvanih gena. To uključuje hemofiliju i sljepoću boje. Otvaranje Mendela i T. Morgan smije primjenjivati ​​zakone genetike u kritičnim područjima ljudskog društva u medicini, poljoprivredi, uzgoju životinja, biljaka i mikroorganizama.

Odnos između gena i njihovih svojstava

Zahvaljujući modernim genetskim studijama,ustanovljeno je da su zakoni neovisnog nasljeđivanja atributa podložni daljnjem širenju, budući da omjer "1 gen - 1 atribut", koji se temelji, nije univerzalan. U znanosti su postali poznati slučajevi višestrukog djelovanja gena, kao i interakcije nealelnih oblika. Takve vrste uključuju epistasis, komplementarnost i polimorfizam. Tako je utvrđeno da je količina melatonina pigmenta kože odgovorna za njezinu boju kontrolirana cijelom skupinom nasljednih naslaga. Što je više u ljudskom genotipu dominantnih gena odgovornih za sintezu pigmenta, to je tamnija koža. Ovaj primjer ilustrira interakciju kao što je polimer. U biljkama ovaj oblik nasljeđivanja je inherentan vrstama obitelji žitarica, u kojoj se boju žitarica kontrolira grupa polimernih gena.

Dakle, svaki organizam ima genotippredstavlja integralni sustav. Stvorena je kao rezultat povijesnog razvoja biološke vrste - filogeneze. Stanje većine osobina i svojstava pojedinca rezultat je interakcije gena, alelnih i nealelnih, a sami mogu utjecati na razvoj nekoliko značajki tijela.