Закони Г.Менделя

Альтернативні ознаки — взаємовиключні, контрастні ознаки (наприклад, колір насіння гороху — жовтий і зелений).

Гомологічні хромосоми — парні хромосоми, однакові за формою, розміром, набором генів.

Локус — ділянка хромосоми, у якій розташований ген.

Алельні гени (алелі) — різні форми одного й того самого гена, розташовані в однакових ділянках (локусах) гомологічних хромосом. Алелі визначають варіанти розвитку однієї й тієї самої ознаки, контролюють розвиток альтернативних ознак (жовте або зелене забарвлення насіння). У нормальній диплоїдній клітині може бути не більше ніж два алелі одного локусу одночасно. В одній гаметі два алелі перебувати не можуть.

Домінантна ознака — це переважна ознака, що проявляється в гетерозиготної особини (форма взаємодії парних (алельних) генів, при якій один з них пригнічує дію іншого). Домінантний алель позначають великою літерою (наприклад, A).

Рецесивна ознака — це ознака, що передається в спадок, але пригнічується, не проявляючись у гетерозиготних нащадків (форма взаємодії парних (алельних) генів гетерозиготного організму, що характеризується пригніченням прояву ознаки, контрольованої одним геном алельної пари (рецесивним алелем). Рецесивний алель позначають малою літерою (наприклад, a).

Гетерозигота — це клітина або організм, у яких гомологічні хромосоми містять два різні алелі за даним геном (Aa або AaBb). Гетерозиготна особина в потомстві дає розщеплення за даною ознакою.

Гомозигота — це клітина або організм, у яких гомологічні хромосоми містять два однакові алелі за даним геном (обидва домінантні — AA або обидва рецесивні — aa). Гемозиготна особина в потомстві не дає розщеплення.

Генотип — це набір генів організму, які він отримує від своїх батьків.

Геном — це сукупність генів у гаплоїдному наборі хромосом (у гаметах).

Фенотип — це сукупність усіх ознак і властивостей організму, що сформувалися в процесі його індивідуального розвитку. Формується в результаті взаємодії спадкових властивостей організму — генотипу та умов середовища існування, а окрема ознака організму — фен.

Моногібридне схрещування — це схрещування форм, що відрізняються одна від одної за однією парою альтернативних ознак.

6. Закономірності спадковості, установлені Г. Менделем при моногібридному схрещуванні, їхні цитологічні основи

ü  Розповідь учителя

Закони Менделя — це принципи передачі спадкових ознак від батьківських організмів їхнім нащадкам, що випливають з експериментів Грегора Менделя. Ці принципи стали основою для класичної генетики і згодом були пояснені як наслідок молекулярних механізмів спадковості. Хоча в підручниках зазвичай описують три закони, «перший закон» не був відкритий Менделем. Особливе значення серед закономірностей, що їх відкрив Мендель, має «гіпотеза чистоти гамет».

Закон однаковості гібридів першого покоління, або другий закон Менделя

При схрещуванні двох гомозиготних організмів, що належать до різних чистих ліній і відрізняються один від одного за однією парою альтернативних ознак, усе перше покоління гібридів  буде однаковим і матиме ознаку одного з батьків.

Цей закон також відомий як «закон домінування ознак».

Закон однаковості гібридів першого покоління, або перший закон Менделя, стверджує, що потомство першого покоління від схрещування стійких форм, які відрізняються за однією ознакою, має однаковий фенотип за цією ознакою. При цьому всі гібриди можуть мати фенотип одного з батьків (повне домінування), як це мало місце в дослідах Менделя, або, як було виявлено пізніше, проміжний фенотип (неповне домінування). Надалі з’ясувалося, що гібриди першого покоління можуть виявити ознаки обох батьків (кодомінування). Цей закон ґрунтується на тому, що при схрещуванні двох гомозиготних за різними алелями форм (AA і aa) усі їхні нащадки однакові за генотипом (гетерозиготні — Aa), а отже, і за фенотипом.

Розв’язування задачі

При схрещуванні гомозиготної особини за ознакою жовтого забарвлення AA з гомозиготною особиною із зеленим забарвленням aa Г. Мендель спостерігав однаковість за фенотипом і генотипом у першому поколінні. Оскільки гомозигота утворена від злиття гамет, що містять однакові гени A або а, і гетерозигота утворена від злиття гамет, що містять різні гени A і а, то гомозиготні батьки будуть утворювати тільки один тип гамет: перший домінантний батько A, а другий рецесивний а.

Використовуючи буквену символіку, складемо схему схрещування.

P               ♀ AA    ×   ♂ aa 

Фенотип   жовте       зелене
                     насіння       насіння

Тип гамет    A              a

Гібриди       F₁           AA

Фенотип жовте насіння

Гібриди першого покоління Aa були гетерозиготні й мали все насіння жовтого кольору, тобто жовте забарвлення виявилося переважним, а зелене забарвлення не проявилося, тобто було рецесивним.

Закон розщеплення, або другий закон Менделя

При схрещуванні двох гетерозиготних нащадків першого покоління між собою в другому поколінні відбувається розщеплення в певному кількісному співвідношенні: за фенотипом 3 : 1, за генотипом 1 : 2 : 1.

Схрещування організмів двох чистих ліній, що відрізняються за проявами однієї досліджуваної ознаки, за які відповідають алелі одного гена, називають моногібридним схрещуванням.

Згідно із законом розщеплення, або другим законом Менделя, при схрещуванні гібридів першого покоління між собою серед гібридів другого покоління у певних співвідношеннях з’являються особини з фенотипами початкових батьківських форм і гібридів першого покоління. Так, у випадку повного домінування утворюються 75 % особин з домінантною і 25 % з рецесивною ознакою, тобто два фенотипи у співвідношенні 3 : 1. При неповному домінуванні та кодомінуванні 50 % гібридів другого покоління мають фенотип гібридів першого покоління й по 25 % — фенотипи початкових батьківських форм, тобто має місце розщеплення 1 : 2 : 1. В основі другого закону лежить закономірна поведінка пари гомологічних хромосом (з алелями A і a), що забезпечує утворення в гібридів першого покоління гамет двох типів, у результаті чого серед гібридів другого покоління утворюються особини трьох можливих генотипів у співвідношенні 1АА : 2Аа : 1аа. Конкретні типи взаємодії алелів і дають розщеплення за фенотипом згідно з другим законом Менделя.

У другому поколінні, отриманому від схрещування гібридів F₁ між собою, мало місце розщеплення. Для аналізу розщеплення зручно користуватися решіткою Пеннета (Р. Пеннет запропонував розташувати типи гамет матері по вертикалі, типи гамет батька по горизонталі), потомство, що утворилося від злиття відповідних типів гамет, розташовують усередині решітки.

♀Aa × ♂Aa

F₂

♂	A	a
♀
A	AA Жовте насіння	Aа Жовте насіння
a	Aа Жовте насіння	аа Зелене насіння

Розщеплення в F₂ за генотипом відповідає 1 : 2 : 1, за фенотипом — 3 : 1 (3 частини жовтонасінні й 1 частина зеленонасінні рослини.

Однак таке розщеплення можливе лише при повному домінуванні.

1. Методи дослідження Г. Менделя

Методи:

— гібридологічний;

— статистичний;

— контрастності ознак.

Мендель вивчав, як успадковуються окремі ознаки. З усіх ознак він вибрав тільки альтернативні — такі, що мали в його сортів два чітко відмінні варіанти (насіння або гладеньке, або зморшкувате; проміжних варіантів не буває). Таке свідоме звуження завдання дослідження дозволило чітко встановити загальні закономірності успадкування.