Главная | Обратная связь

Перший закон Менделя

Основні закономірності спадкового передавання ознак у ряді поколінь при статевому розмноженні вперше встановив чеський учений Грегор Мендель і опублікував у 1865 р. Його дослідження довго не були правильно оцінені. Лише в 1900 р. вони були ніби перевідкриті й підтверджені кількома вченими і стали основою нової галузі біології – генетики.

Мендель проводив досліди на горосі. Ця рослина має багато сортів, які відрізняються один від одного добре виявленими спадковими ознаками. Є, наприклад , сорти з білими і пурпуровими квітками , з високим і низьким стеблом, з жовтим і зеленим насінням , з гладким і зморшкуватим насінням і т .д. Кожна із зазначених особливостей успадковується в межах даного сорту. Гороху властиве самозапилення , хоч можливе також перехресне запилення.

Моногібридне схрещування. Мендель застосував гібридологічний метод дослідження: схрещував відмінні за певними ознаками батьківські форми і простежував виявлення досліджуваних ознак у ряді поколінь. Учений ішов аналітичним шляхом: з великої різноманітності ознак рослин він вичленив одну або кілька пар протилежних одна одній ознак і простежував виявлення їх у ряді поколінь, що йдуть одно за одним. Характерною рисою дослідів Менделя був точний кількісний облік виявлення досліджуваних ознак в усіх особин. Це дало йому можливість установити певні кількісні закономірності в успадкуванні. Аналіз закономірностей спадковості Мендель почав з моно- гібридного схрещення: для схрещування брав батьківські форми, які відрізнялися лише за однією парою ознак.

Одноманітність першого покоління гібрид. Якщо схрестити рослини гороху з жовтим і зеленим насінням, то в усіх здобутих в результаті цього схрещування рослин першого покоління F1 гібридів насіння буде жовте. Протилежна ознака (зелене насіння) ніби зникає. У цьому виявляється перша встановлена Менделем закономірність, яку називають правилом одноманітності першого покоління гібридів. Одноманітність виявляється втому, що одна ознака (жовте забарвлення насіння) ніби пригнічує протилежну ознаку (зелене забарвлення) і все насіння в гібридів F1 жовте (одноманітне). Явище переважання ознаки дістало назву домінування, а ознаку, що переважає, називають домінантною. У розглядуваному прикладі жовте забарвлення насіння домінує над зеленим. Протилежну ознаку, яка зовні зникає (зелене забарвлення), називають рецесивною.

Перший закон Менделя. У потомстві від першого покоління гібридів ( тобто в другому поколінні – F2) спостерігається розщеплення. З’являються рослини з ознаками обох батьків у певних кількісних співвідношеннях. Жовтого насіння приблизно втроє більше, ніж зеленого. Співвідношення насіння гороху з домінантними і рецесивними ознаками близьке до відношення 3:1. У досліді Менделя було здобуто такі кількісні співвідношення : жовтого – 6022 , зеленого – 2001 . Виявилося , що пурпурове забарвлення віночка квітки домінує над білим і в другому поколінні гібридів дає таке саме співвідношення розщеплення: 3:1; гладка форма насіння домінує над зморшкуватою. Рецесивна ознака в першому поколінні гібридів не виявляється. У цьому виявляється перший закон Менделя, який дістав назву закону розщеплення. Він проголошує, що гібриди першого покоління F1, при дальшому розмноженні розщеплюються; в їхньому потомстві F2 знову з’являються особини з рецесивними ознаками, які становлять приблизно чверть усієї кількості потомків.

Як виявлятимуться ознаки в третьому, четвертому і наступних поколіннях гібридів? Щоб розв’язати це питання, Мендель самозапиленням дістав потомство третього і наступних поколінь.

На малюнку 88 видно , що рослини , які мали рецесивну ознаку , далі в будь-якій кількості поколінь не виявляли розщеплення. В їхньому потомстві ніколи не з’являлися рослини з домінантною ознакою. Інакше поводилися гібриди другого покоління , які мали домінантну ознаку. Серед них на основі аналізу потомства , яке дістали в результаті самозапилення, виявлено дві групи. Перша з них , яка становить ⅓ загальної кількості рослин з домінантною ознакою , далі не розщеплюється. У потомстві цих рослин , у наступних поколіннях , виявляється тільки домінантна ознака. Зовсім інакше поводяться інші рослини другого покоління , які становлять ⅔ загальної кількості рослин з домінантною ознакою . В їхньому потомстві виявляється розщеплення в такому співвідношенні : 3 : 1 ( ¾ домінантних, 1/4 рецесивних ) як і в гібридів другого покоління. Дослідження наступних поколінь дає аналогічний результат. Потомки рослин з рецесивною ознакою не розщеплюються.

В усіх рослинних і тваринних організмів при статевому розмноженні відбувається розщеплення в потомстві гібридів F2.

Особини , схожі зовні , можуть мати різні спадкові властивості. Наприклад , серед рослин з жовтим насінням у другому поколінні гібридів одні рослини при самозапиленні в потомстві розщеплюються , інші не розщеплюються : вони , можна сказати , «чисті « щодо своїх спадкових зачатків. Такі особини , які в потомстві не розщеплюються і зберігають свої ознаки в « чистому» вигляді, називають гомозиготними ( лат. « гомо» - рівні, однакові). Особини , які в потомстві дають явище розщеплення , тобто за своїми спадковими зачатками є гібридними , називають гетерозиготними)

( лат. «гетеро» різний).

Питання для самоконтролю

1. У великої рогатої худоби ген безрогості (комолості) домінує над геном рога тості. Якого результату можна чекати від схрещування гетерозиготного бика з гетерозиготними безрогими коровами? З гомозиготними безрогими коровами? Чи може від рогатих корови і бика народитися безроге теля ?

2. У чому полягає цитологічна основа чистоти гамет?

3. Які гени називаються алель ними?

4. Поясність поняття « гомозигота» і « гетерозигота».