legile lui Mendel. Bazele geneticii

Planul de lecție #18

1 Educativ:

2 Dezvoltare:

Progresul lecției:

I Moment organizatoric

II Partea principală

1 Verificarea temelor

.

Ce este genotipul, fenotipul?

♂ ,♀ ?

2 Explicația materialului nou

D) Care este puritatea gameților?

III Rezumatul lectiei

IV Tema pentru acasă

1 Înregistrări în caiet

Lecția nr. 18

Subiect:

TRĂCERE MONOHIBRIDĂ

hibridizare, hibrid,și un individ separat - hibrid.

dominație.

La descendenții obținuți din încrucișarea hibrizilor din prima generație se observă fenomenul de scindare: un sfert dintre indivizii din hibrizii din a doua generație poartă o trăsătură recesivă, trei sferturi - una dominantă.

Când doi descendenți ai primei generații sunt încrucișați între ei (doi indivizi heterozigoți), în a doua generație se observă o scindare într-un anumit raport numeric: după fenotip 3:1, după genotip 1:2:1

(25% - homozigot dominant, 50% - heterozigot, 25% - homozigot recesiv)

Legea purității gameților

Care este cauza divizării? De ce apar indivizi în prima, a doua și generațiile ulterioare care, ca urmare a încrucișării, produc descendenți cu trăsături dominante și recesive?

Din 1854, timp de opt ani, Mendel a efectuat experimente privind încrucișarea plantelor de mazăre. El a descoperit că, ca urmare a încrucișării diferitelor soiuri de mazăre între ele, hibrizii din prima generație au același fenotip, iar la hibrizii din a doua generație, caracteristicile sunt împărțite în anumite proporții. Pentru a explica acest fenomen, Mendel a făcut o serie de ipoteze, care au fost numite „ipoteza purității gameților” sau „legea purității gameților”.

Comunicarea între generații în timpul reproducerii sexuale are loc prin intermediul celulelor sexuale (gameți). Evident, gameții poartă factori ereditari materiale - gene care determină dezvoltarea unei anumite trăsături.

Să ne întoarcem la diagrama pe care rezultatele sunt scrise cu simboluri:

Gena responsabilă pentru culoarea galbenă dominantă a semințelor va fi notată cu majuscule, de exemplu O ; gena responsabilă de culoarea verde recesivă – cu litere mici O . Să notăm legătura dintre gameți purtători de gene A și a cu semn de înmulțire: O X O=Ah. După cum se poate observa, forma heterozigotă rezultată (F1) are ambele gene Aa. Ipoteza purității gameților afirmă că la un individ hibrid (heterozigot) celulele gametice sunt pure, adică au o genă dintr-o pereche dată. Aceasta înseamnă că hibridul Aa va produce un număr egal de gameți cu gena A și cu gena a. Ce combinații sunt posibile între ele? Evident, patru combinații sunt la fel de probabile:

♂ ♀	O	O
O	AA	Ahh
O	aA	Ah

În urma a 4 combinații se vor obține combinațiile AA, 2Aa și aa. Primii trei vor produce indivizi cu o trăsătură dominantă, al patrulea va produce indivizi cu o trăsătură recesivă. Ipoteza purității gameților explică cauza divizării și relațiile numerice observate în timpul acestui proces. În același timp, sunt clare și motivele diferențelor în raport cu divizarea în continuare a indivizilor cu trăsături dominante în generațiile ulterioare de hibrizi. Indivizii cu trăsături dominante sunt eterogene în natura lor ereditară. Unul dintre cei trei (AA) va produce gameți de un singur tip (A) și nu se va diviza în timpul autopolenizării sau încrucișării cu propriul său tip. Ceilalți doi (Aa) vor produce gameți de 2 soiuri, descendenții lor vor suferi divizarea în aceleași rapoarte numerice ca și hibrizii de a doua generație. gene diferite (Aa). Dacă un gamet care poartă gena A se va uni cu un alt gamet care poartă gena A sau o genă, având în vedere viabilitatea egală a gameților și numărul lor egal, este la fel de probabil.

Având în vedere natura aleatorie a conexiunii gameților, rezultatul general se dovedește a fi natural din punct de vedere statistic.

Astfel, s-a constatat că împărțirea trăsăturilor la descendenții plantelor hibride este rezultatul prezenței a două gene în ele - A și a, responsabile pentru dezvoltarea unei trăsături, de exemplu, culoarea semințelor.

Mendel a propus că factorii ereditari nu se amestecă în timpul formării hibrizilor, ci rămân neschimbați. În corpul unui hibrid F1 din părinți încrucișați care se disting prin caracteristici alternative, sunt prezenți ambii factori - o genă dominantă și una recesivă, dar gena recesivă este suprimată. Comunicarea între generații în timpul reproducerii sexuale se realizează prin intermediul celulelor germinale - gameți. Prin urmare, trebuie să presupunem că fiecare gamet poartă doar un factor dintr-o pereche. Apoi, în timpul fecundației, fuziunea a doi gameți, fiecare dintre care poartă o genă recesivă, duce la formarea unui organism cu o trăsătură recesivă care se manifestă fenotipic. Fuziunea gameților care poartă o genă dominantă, sau doi gameți, dintre care unul conține o genă dominantă și celălalt o genă recesivă, va duce la dezvoltarea unui organism cu o trăsătură dominantă.

Astfel, apariția în a doua generație (F 2) a unei trăsături recesive a unuia dintre părinți (P) poate apărea numai dacă sunt îndeplinite două condiții: 1) dacă la hibrizi factorii ereditari rămân neschimbați, 2) dacă celulele germinale conțin un singur factor ereditar dintr-o pereche alelică. Mendel a explicat împărțirea caracterelor la descendenți atunci când încrucișează indivizi heterozigoți prin faptul că gameții sunt puri din punct de vedere genetic, adică purtă doar o genă dintr-o pereche alelică.

Legea frecvenței gameților poate fi formulată după cum urmează: Când se formează celulele germinale, în fiecare gamet intră doar o genă dintr-o pereche alelică.

De ce și cum se întâmplă asta? Se știe că fiecare celulă a corpului are exact același set diploid de cromozomi. Doi cromozomi omologi conțin două gene alelice identice. Două varietăți de gameți se formează conform unei perechi alelice date. În timpul fertilizării, gameții care poartă aceleași alele sau alele diferite se întâlnesc întâmplător. Datorită probabilității statistice, cu un număr suficient de mare de gameți la descendenți, 25% dintre genotipuri vor fi homozigote dominante, 50% vor fi heterozigote, 25% vor fi homozigote recesive, adică. se stabileste raportul: 1AA:2Aa:1aa. În consecință, în funcție de fenotip, descendenții din a doua generație în timpul unei încrucișări monohibride sunt distribuiți în proporție de 3/4 indivizi cu o trăsătură dominantă,/4 indivizi cu o trăsătură recesivă (3:1).

Astfel, baza citologică pentru segregarea caracteristicilor la descendenți în timpul încrucișării monohibride este divergența cromozomilor omologi și formarea celulelor germinale haploide în meioză.

Cruce de analiză

Metoda hibridologică de studiere a eredității dezvoltată de Mendel face posibilă stabilirea dacă un organism care are un fenotip dominant pentru genă (sau genele studiate) este homozigot sau heterozigot. Pentru a face acest lucru, un individ cu un genotip necunoscut este încrucișat cu un organism homozigot pentru aleile (aleile) recesive și având un fenotip recesiv.

Dacă individul dominant este homozigot, atunci descendenții dintr-o astfel de încrucișare vor fi uniformi și nu va avea loc divizarea (AAhaa = Aa). Dacă individul dominant este heterozigot, atunci scindarea va avea loc într-un raport de 1:1 în funcție de fenotip (Aa x aa = Aa, aa). Acest rezultat al încrucișării este o dovadă directă a formării la unul dintre parintii a doua varietati de gameti, i.e. heterozigozitatea acestuia.

În încrucișarea dihibridă, divizarea pentru fiecare trăsătură are loc independent de cealaltă trăsătură. Încrucișarea dihibridă este două încrucișări monohibride care apar independent, ale căror rezultate par să se suprapună.

Când se încrucișează doi indivizi homozigoți care diferă unul de celălalt în două sau mai multe perechi de trăsături alternative, genele și trăsăturile corespunzătoare sunt moștenite independent unele de altele și sunt combinate în toate combinațiile posibile.

Analiza divizării se bazează pe legile lui Mendel și în cazuri mai complexe - când indivizii diferă în trei, patru sau mai multe perechi de caracteristici.

Planul de lecție #18

TEMA: Încrucișarea monohibridă și dihibridă. legile lui Mendel

1 Educativ:

Pentru a dezvolta cunoștințele despre încrucișarea monohibridă, prima lege a lui Mendel

Arătați rolul cercetării lui Mendel în înțelegerea esenței moștenirii trăsăturilor

Extindeți formularea legii divizării, a doua lege a lui Mendel

Dezvăluie esența ipotezei purității gameților

Dezvoltarea cunoștințelor despre încrucișarea dihibridă ca metodă de studiere a eredității

Folosiți exemplul încrucișării di- și polihibride pentru a dezvălui manifestarea celei de-a treia legi a lui Mendel

2 Dezvoltare:

Dezvoltați memoria, extindeți orizonturile

Să promoveze dezvoltarea abilității de a folosi simboluri genetice în rezolvarea problemelor genetice

Progresul lecției:

I Moment organizatoric

1 Prezentarea elevilor în tema și scopul lecției

2 Studenților li se oferă o serie de sarcini care trebuie îndeplinite în timpul lecției:

Cunoașteți formulările legilor lui Mendel

Înțelegerea tiparelor de moștenire a trăsăturilor stabilite de Mendel

Înțelegeți esența ipotezei purității gameților

Înțelegeți esența traversării dihibride

II Partea principală

1 Verificarea temelor

Ce studiază genetica? Ce probleme rezolvă genetica?

Definiți ereditatea și variabilitatea.

Care sunt etapele perioadei embrionare?

Explicați termenii: genă, gene dominante și recesive . - Ce fel de dezvoltare se numește directă?

Ce gene se numesc alele? Ce este alelismul multiplu?

Ce este genotipul, fenotipul?

Ce este special la metoda hibridologică?

Ce înseamnă simbolismul genetic: P, F1, F2, ♂ ,♀ ?

2 Explicația materialului nou

traversare monohibridă; Prima lege a lui Mendel

a doua lege a lui Mendel; legea frecvenței gameților

Esența traversării dihibride; A treia lege a lui Mendel

3 Consolidarea materialului nou

A) Formulați legea 1 a lui Mendel.

B) Care cruce se numește monohibridă?

B) Formulați a doua lege a lui Mendel

D) Care este puritatea gameților?

D) Ce reguli și modele apar în timpul traversării dihibride?

E) Cum este formulată a treia lege a lui Mendel?

III Rezumatul lectiei

IV Tema pentru acasă

1 Înregistrări în caiet

2 Manual de V.B Zakharov, S.T Mamontov „Biologie” (p. 266-277)

3 Manual de Yu.I Polyansky „Biologie generală” (p. 210-217)

Lecția nr. 18

Subiect: „Încrucișare monohibridă și dihibridă. legile lui Mendel.”

1. Încrucișare monohibridă. Regula uniformității hibrizilor din prima generație este prima lege a eredității stabilită de G. Mendel.

2. A doua lege a lui Mendel este legea divizării. Ipoteza purității gameților

3. Încrucișarea dihibridă și polihibridă. A treia lege a lui Mendel este legea combinației independente de caracteristici.

TRĂCERE MONOHIBRIDĂ

Pentru a ilustra prima lege a lui Mendel, să ne amintim experimentele sale privind încrucișarea monohibridă a plantelor de mazăre. Încrucișarea a două organisme se numește hibridizare, descendentul din încrucișarea a doi indivizi cu ereditate diferită se numește hibrid,și un individ separat - hibrid.

Monohibridul este încrucișarea a două organisme care diferă unul de celălalt într-o pereche de caracteristici alternative (se exclud reciproc).

De exemplu, atunci când se încrucișează mazărea cu semințe galbene (trăsătură dominantă) și semințe verzi (trăsătură recesivă), toți hibrizii vor avea semințe galbene. Aceeași imagine se observă la încrucișarea plantelor cu semințe netede și încrețite; toți descendenții din prima generație vor avea forme netede de semințe. În consecință, în hibridul de prima generație, apare doar unul din fiecare pereche de personaje alternative. Al doilea semn pare să dispară și nu apare. Mendel a numit predominanța trăsăturii unuia dintre părinți într-un hibrid dominație. După fenotip, toți hibrizii au semințe galbene, iar după genotip sunt heterozigoți (Aa). Astfel, întreaga generație este uniformă.

Prima lege a lui Mendel este legea dominantei.

Legea uniformității primei generații de hibrizi sau prima lege a lui Mendel- se mai numește și legea dominanței, întrucât toți indivizii din prima generație au aceeași manifestare a trăsăturii. Poate fi formulat astfel: la încrucișarea a două organisme aparținând unor linii pure diferite (două organisme homozigote), care diferă unul de celălalt într-o pereche de trăsături alternative, întreaga primă generație de hibrizi (F 1) va fi uniformă și va purta trăsătura unuia dintre părinți.

Acest model va fi observat în toate cazurile la încrucișarea a două organisme aparținând două linii pure, când are loc fenomenul de dominanță completă a unei trăsături (adică, o trăsătură suprimă complet dezvoltarea celeilalte).

Gregor Mendel este un botanist austriac care a studiat și descris legile lui Mendel - care până în prezent joacă un rol important în studiul influenței eredității și transmiterii trăsăturilor ereditare.

În experimentele sale, omul de știință a încrucișat diferite tipuri de mazăre care diferă într-o trăsătură alternativă: culoarea florilor, mazăre netedă, înălțimea tulpinii. În plus, o trăsătură distinctivă a experimentelor lui Mendel a fost utilizarea așa-numitelor „linii pure”, adică. urmași rezultati din autopolenizarea plantei părinte. Legile lui Mendel, formularea și scurta descriere vor fi discutate mai jos.

După ce a studiat și a pregătit cu meticulozitate un experiment cu mazărea de mulți ani: folosind pungi speciale pentru a proteja florile de polenizarea externă, omul de știință austriac a obținut rezultate incredibile în acel moment. O analiză amănunțită și îndelungată a datelor obținute a permis cercetătorului să deducă legile eredității, care mai târziu au fost numite „Legile lui Mendel”.

Înainte de a începe să descriem legile, ar trebui să introducem câteva concepte necesare pentru înțelegerea acestui text:

Gena dominantă- o genă a cărei trăsătură se manifestă în organism. Desemnate A, B. Când este încrucișată, o astfel de trăsătură este considerată condiționat mai puternică, adică. va apărea întotdeauna dacă a doua plantă părinte are caracteristici condiționat mai slabe. Aceasta este ceea ce dovedesc legile lui Mendel.

gena recesiva - gena nu este exprimată în fenotip, deși este prezentă în genotip. Notat cu majuscule a,b.

heterozigot - un hibrid al cărui genotip (set de gene) conține atât o trăsătură dominantă, cât și o anumită trăsătură. (Aa sau Bb)

homozigot - hibrid , posedă gene exclusiv dominante sau doar recesive responsabile pentru o anumită trăsătură. (AA sau bb)

Legile lui Mendel, formulate pe scurt, vor fi discutate mai jos.

Prima lege a lui Mendel, cunoscută și sub numele de legea uniformității hibridului, poate fi formulată astfel: prima generație de hibrizi care rezultă din încrucișarea liniilor pure ale plantelor paterne și materne nu prezintă diferențe fenotipice (adică externe) în trăsătura studiată. Cu alte cuvinte, toate plantele fiice au aceeași culoare a florilor, înălțimea tulpinii, netezimea sau rugozitatea mazărei. Mai mult, trăsătura manifestată fenotipic corespunde exact trăsăturii inițiale a unuia dintre părinți.

A doua lege a lui Mendel sau legea segregării spune: descendenții hibrizilor heterozigoți din prima generație în timpul autopolenizării sau consangvinizării au atât caractere recesive, cât și dominante. Mai mult, scindarea are loc după următorul principiu: 75% sunt plante cu trăsătură dominantă, restul de 25% sunt cu trăsătură recesivă. Mai simplu spus, dacă plantele părinte au avut flori roșii (trăsătură dominantă) și flori galbene (trăsătură recesivă), atunci plantele fiice vor avea 3/4 flori roșii, iar restul galbene.

Treilea iar ultimul legea lui Mendel, care se mai numește și în termeni generali, înseamnă următoarele: la încrucișarea plantelor homozigote care posedă 2 sau mai multe caracteristici diferite (adică, de exemplu, o plantă înaltă cu flori roșii (AABB) și o plantă scurtă cu flori galbene (aabb), caracteristicile studiate (înălțimea tulpinii și culoarea florilor) se moștenesc independent Cu alte cuvinte, rezultatul încrucișării pot fi plante înalte cu flori galbene (Aabb) sau cele scurte cu flori roșii (aaBb).

Legile lui Mendel, descoperite la mijlocul secolului al XIX-lea, au căpătat recunoaștere mult mai târziu. Pe baza lor, toată genetica modernă a fost construită, iar după aceasta, selecția. În plus, legile lui Mendel confirmă marea diversitate de specii care există astăzi.

legile lui Mendel- acestea sunt principiile transmiterii caracteristicilor ereditare de la parinti la descendenti, numite dupa descoperitorul lor. Explicațiile termenilor științifici – în.

Legile lui Mendel sunt valabile numai pentru trăsături monogenice, adică trăsături, fiecare dintre acestea fiind determinată de o genă. Acele trăsături a căror expresie este influențată de două sau mai multe gene sunt moștenite după reguli mai complexe.

Legea uniformității hibrizilor din prima generație (prima lege a lui Mendel)(un alt nume este legea dominanței trăsăturilor): la încrucișarea a două organisme homozigote, dintre care unul este homozigot pentru alela dominantă a unei anumite gene, iar celălalt pentru cea recesivă, toți indivizii din prima generație de hibrizi (F1) va fi identic în trăsătura determinată de această genă și identic părintele care poartă alela dominantă. Toți indivizii din prima generație dintr-o astfel de încrucișare vor fi heterozigoți.

Să presupunem că am încrucișat o pisică neagră și o pisică maro. Culorile negre și maro sunt determinate de alelele aceleiași gene alela neagră B este dominantă asupra alelei maro b. Crucea poate fi scrisă ca BB (pisica) x bb (pisica). Toți pisoii din această încrucișare vor fi negri și au genotipul Bb (Figura 1).

Rețineți că trăsătura recesivă (culoarea maro) nu a dispărut de fapt, este mascată de o trăsătură dominantă și, după cum vom vedea acum, va apărea în generațiile ulterioare;

Legea segregării (a doua lege a lui Mendel): când doi descendenți heterozigoți din prima generație sunt încrucișați între ei în a doua generație (F2), numărul descendenților identici cu părintele dominant în această trăsătură va fi de 3 ori mai mare decât numărul descendenților identici cu părintele recesiv. Cu alte cuvinte, împărțirea fenotipică în a doua generație va fi 3:1 (3 fenotipic dominante: 1 fenotipic recesiv). (clivajul este distribuția trăsăturilor dominante și recesive între descendenți într-un anumit raport numeric). În funcție de genotip, scindarea va fi 1:2:1 (1 homozigot pentru alela dominantă: 2 heterozigoți: 1 homozigot pentru alela recesivă).

Această scindare are loc datorită unui principiu numit legea purității gameților. Legea purității gameților spune: fiecare gamet (celulă reproductivă - ovul sau spermatozoid) primește doar o alelă de la o pereche de alele unei anumite gene a individului părinte. Când gameții fuzionează în timpul fertilizării, ei sunt combinați aleatoriu, ceea ce duce la această scindare.

Revenind la exemplul nostru cu pisici, să presupunem că pisoii tăi negri au crescut, nu i-ai urmărit și doi dintre ei au dat naștere la patru pisoi.

Atât pisicile masculi cât și femele sunt heterozigote pentru gena de culoare au genotipul Bb. Fiecare dintre ei, conform legii purității gameților, produce două tipuri de gameți - B și b. Puii lor vor avea 3 pisoi negri (BB și Bb) și 1 maro (bb) (Fig. 2) (De fapt, acest model este statistic, deci împărțirea se efectuează în medie și o astfel de acuratețe poate să nu fie observată într-un mod real). caz).

Pentru claritate, rezultatele încrucișării din figură sunt prezentate într-un tabel corespunzător așa-numitei grile Punnett (o diagramă care vă permite să descrieți rapid și clar o încrucișare specifică, care este adesea folosită de geneticieni).

Legea moștenirii independente (a treia lege a lui Mendel)- la încrucișarea a doi indivizi homozigoți care diferă unul de celălalt în două (sau mai multe) perechi de trăsături alternative, genele și trăsăturile corespunzătoare acestora sunt moștenite independent unele de altele și sunt combinate în toate combinațiile posibile. trecere). Legea segregării independente este satisfăcută numai pentru genele situate pe cromozomi neomologi (pentru genele nelegate).

Punctul cheie aici este că genele diferite (cu excepția cazului în care sunt pe același cromozom) sunt moștenite independent una de cealaltă. Să continuăm exemplul nostru din viața pisicilor. Lungimea blanii (gena L) și culoarea (gena B) sunt moștenite independent una de cealaltă (situate pe diferiți cromozomi). Părul scurt (alela L) este dominantă față de părul lung (l), iar culoarea neagră (B) este dominantă față de maro b. Să presupunem că încrucișăm o pisică neagră cu păr scurt (BB LL) cu o pisică brună cu păr lung (bb ll).

În prima generație (F1) toți pisoii vor fi negri și cu păr scurt, iar genotipul lor va fi Bb Ll. Cu toate acestea, culoarea maro și părul lung nu au dispărut - alelele care le controlează sunt pur și simplu „ascunse” în genotipul animalelor heterozigote! După ce au încrucișat un mascul și o femelă din acești descendenți, în a doua generație (F2) vom observa o împărțire 9:3:3:1 (9 cu păr scurt negru, 3 cu păr lung negru, 3 cu păr scurt și 1 maro cu părul lung). De ce se întâmplă acest lucru și ce genotipuri au acești urmași sunt prezentate în tabel.

În concluzie, reamintim încă o dată că segregarea după legile lui Mendel este un fenomen statistic și se observă doar în prezența unui număr suficient de mare de animale și în cazul în care alelele genelor studiate nu afectează viabilitatea urmas. Dacă aceste condiții nu sunt îndeplinite, la descendenți se vor observa abateri de la relațiile mendeliane.

În secolul al XIX-lea, Gregor Mendel, în timp ce efectua cercetări asupra mazării, a identificat trei modele principale de moștenire a trăsăturilor, care sunt numite cele trei legi ale lui Mendel. Primele două legi se referă la încrucișarea monohibridă (când se iau forme parentale care diferă doar într-o singură caracteristică), a treia lege a fost dezvăluită în timpul încrucișării dihibride (formele parentale sunt studiate pentru două caracteristici diferite).

Prima lege a lui Mendel. Legea uniformității hibrizilor din prima generație

Mendel a încrucișat plante de mazăre care diferă într-o singură caracteristică (de exemplu, culoarea semințelor). Unele aveau seminte galbene, altele verzi. După polenizare încrucișată se obțin hibrizi de prima generație (F 1). Toate aveau semințe galbene, adică erau uniforme. Trăsătura fenotipică care determină culoarea verde a semințelor a dispărut.

A doua lege a lui Mendel. Legea scindarii

Mendel a plantat hibrizi de mazăre din prima generație (care erau toți galbeni) și le-a permis să se autopolenizeze. Ca rezultat, s-au obținut semințe care erau hibrizi de a doua generație (F 2). Printre ele erau deja nu numai semințe galbene, ci și verzi, adică despicarea a avut loc. Raportul dintre semințele galbene și cele verzi a fost de 3:1.

Apariția semințelor verzi în a doua generație a dovedit că această trăsătură nu a dispărut sau dizolvat la hibrizii din prima generație, ci a existat într-o stare discretă, ci a fost pur și simplu suprimată. Conceptele de alele dominante și recesive ale unei gene au fost introduse în știință (Mendel le-a numit diferit). Alela dominantă o suprimă pe cea recesivă.

Linia pură de mazăre galbenă are două alele dominante - AA. Linia pură de mazăre verde are două alele recesive - aa. În timpul meiozei, doar o alelă intră în fiecare gamet. Astfel, mazărea cu semințe galbene produce numai gameți care conțin alela A. Mazărea cu semințe verzi produce gameți care conțin alela a. Când sunt încrucișate, produc hibrizi Aa (prima generație). Deoarece alela dominantă în acest caz o suprimă complet pe cea recesivă, culoarea galbenă a semințelor a fost observată la toți hibrizii de prima generație.

Hibrizii din prima generație produc deja gameți A și a. Când se autopolenizează, combinându-se aleatoriu între ele, formează genotipurile AA, Aa, aa. Mai mult, genotipul heterozigot Aa va apărea de două ori mai des (ca Aa și aA) decât fiecare genotip homozigot (AA și aa). Astfel obținem 1AA: 2Aa: 1aa. Deoarece Aa dă semințe galbene ca AA, se dovedește că pentru fiecare 3 galbeni există 1 verde.

A treia lege a lui Mendel. Legea moștenirii independente a diferitelor caracteristici

Mendel a efectuat o încrucișare dihibridă, adică a luat plante de mazăre pentru încrucișare care diferă prin două caracteristici (de exemplu, culoare și semințe încrețite). O linie pură de mazăre avea semințe galbene și netede, în timp ce a doua avea semințe verzi și încrețite. Toți hibrizii lor din prima generație aveau semințe galbene și netede.

În a doua generație, așa cum era de așteptat, a avut loc despicarea (unele dintre semințe au apărut verzi și încrețite). Cu toate acestea, plantele au fost observate nu numai cu semințe galbene netede și verzi șifonate, ci și cu semințe galbene ridate și verzi netede. Cu alte cuvinte, a avut loc o recombinare a caracterelor, ceea ce indică faptul că moștenirea culorii și formei semințelor are loc independent una de cealaltă.

Într-adevăr, dacă genele pentru culoarea semințelor sunt situate într-o pereche de cromozomi omologi, iar genele care determină forma sunt în cealaltă, atunci în timpul meiozei ele pot fi combinate independent unele de altele. Ca urmare, gameții pot conține atât alele pentru galben și neted (AB), și galben și încrețit (Ab), precum și verde neted (aB) și verde șifonat (ab). Când gameții sunt combinați între ei cu probabilități diferite, se formează nouă tipuri de hibrizi de a doua generație: AABB, AABb, AaBB, AaBb, AAbb, Aabb, aaBB, aaBb, aabb. În acest caz, fenotipul va fi împărțit în patru tipuri în raportul 9 (galben neted): 3 (galben șifonat): 3 (verde neted): 1 (verde încrețit). Pentru claritate și analiză detaliată, se construiește o rețea Punnett.

În experimentele sale de încrucișare, Mendel a folosit metoda hibridologică. Folosind această metodă, a studiat moștenirea după caracteristicile individuale și nu după întregul complex, a efectuat o contabilitate cantitativă precisă a moștenirii fiecărei trăsături într-un număr de generații și a studiat natura descendenților fiecărui hibrid separat. . Prima lege a lui Mendel este legea uniformității hibrizilor din prima generație. Când se încrucișează indivizi homozigoți care diferă într-o trăsătură paraalternativă (exclusivă reciproc), toți descendenții din prima generație sunt uniformi atât în ​​​​fenotip, cât și în genotip. Mendel a efectuat încrucișări monohibride ale liniilor pure de mazăre care diferă într-o pereche de caractere alternative, de exemplu, în culoarea mazărei (galben și verde). Mazărea cu semințe galbene (trăsătură dominantă) a fost folosită ca plantă mamă, iar mazărea cu semințe verzi (trăsătură recesivă) a fost folosită ca plantă tată. Ca urmare a meiozei, fiecare plantă a produs un tip de gameți. În timpul meiozei, din fiecare pereche omoloagă de cromozomi, un cromozom cu una dintre genele alelice (A sau a) a intrat în gameți. Ca urmare a fertilizării, împerecherea cromozomilor omologi a fost restabilită și s-au format hibrizi. Toate plantele aveau numai semințe galbene (după fenotip) și erau heterozigote după genotip. Hibridul Aa din prima generație a avut o genă - A de la un părinte, iar a doua genă -a de la celălalt părinte și a prezentat o trăsătură dominantă, ascunzându-l pe cea recesivă. După genotip, toate mazărea sunt heterozigote. Prima generație este uniformă și a arătat trăsătura unuia dintre părinți. Pentru înregistrarea încrucișărilor se folosește un tabel special, propus de geneticianul englez Punnett și numit grila Punnett. Gameții individului patern sunt înscriși pe orizontală, iar gameții individului matern pe verticală. La intersecții există genotipuri probabile ale descendenților. În tabel, numărul de celule depinde de numărul de tipuri de gameți produse de indivizii încrucișați. Apoi, Mendel a încrucișat hibrizi unul cu celălalt . A doua lege a lui Mendel– legea scindarii hibride. Când hibrizii din prima generație sunt încrucișați între ei, în a doua generație apar indivizi atât cu trăsături dominante cât și recesive, iar scindarea are loc în funcție de genotip într-un raport de 3:1 și 1:2:1 în funcție de genotip. Ca urmare a încrucișării hibrizilor între ei, au fost obținuți indivizi atât cu trăsături dominante, cât și cu trăsături recesive. O astfel de divizare este posibilă cu o dominație completă.

IPOTEZA „PURITATII” GAMETURILOR

Legea divizării poate fi explicată prin ipoteza „purității” gameților. Mendel a numit fenomenul de neamestecare a alelelor și a caracteristicilor alternative în gameții unui organism heterozigot (hibrid) ipoteza „purității” gameților. Două gene alelice sunt responsabile pentru fiecare trăsătură. Când se formează hibrizi (indivizi heterozigoți), genele alelice nu sunt amestecate, ci rămân neschimbate. Hibrizii - Aa - ca urmare a meiozei, formează două tipuri de gameți. Fiecare gamet conține unul dintr-o pereche de cromozomi omologi cu o genă alelică dominantă A sau cu o genă alelică recesivă a. Gameții sunt puri dintr-o altă genă alelică. În timpul fecundației, gameții masculini și feminini purtători de alele dominante și recesive sunt combinați liber. În acest caz, omologia cromozomilor și alelicitatea genelor sunt restaurate. Ca urmare a interacțiunii genelor și a fertilizării, a apărut o trăsătură recesivă (culoarea verde a mazărei), a cărei genă nu și-a dezvăluit efectul în organismul hibrid. Trăsăturile a căror moștenire are loc conform legilor stabilite de Mendel se numesc mendeliane. Trăsăturile mendeliane simple sunt discrete și controlate monogenic - adică. un genom. La om, un număr mare de trăsături sunt moștenite conform legilor lui Mendel. Trăsăturile dominante includ culoarea ochilor căprui, bradidactilia (degetele scurte), polidactilia (polidactilia, 6-7 degete), miopia și capacitatea de a sintetiza melanina. Conform legilor lui Mendel, grupa sanguină și factorul Rh sunt moștenite în funcție de tipul dominant. Trăsăturile recesive includ ochii albaștri, structura normală a mâinii, prezența a 5 degete, vedere normală, albinismul (incapacitatea de a sintetiza melanina)