Gregor Mendel în secolul al XIX-lea, efectuând 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 trăsătură), a treia lege a fost dezvăluită în timpul încrucișării dihibride (formele parentale sunt examinate în funcție de două trăsături diferite).

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

Mendel a luat plante de mazăre pentru încrucișare, care diferă într-o trăsătură (de exemplu, în 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. lege de scindare

Mendel a plantat hibrizi din prima generație de mazăre (care erau toate galbene) și le-a permis să se autopolenizeze. Ca urmare, s-au obținut semințe, care sunt hibrizi din a doua generație (F 2). Printre acestea, nu numai semințe galbene, ci și verzi au fost deja întâlnite, adică a avut loc despicarea. 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 alela dominantă și recesivă a unei gene au fost introduse în știință (Mendel le-a numit diferit). Alela dominantă o depășește pe cea recesivă.

O linie pură de mazăre galbenă are două alele dominante, AA. O linie pură de mazăre verde are două alele recesive - aa. În meioză, doar o alelă intră în fiecare gamet. Astfel, mazărea galbenă cu semințe produce doar gameți care conțin alela A. Mazărea verde cu semințe 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 din prima generație.

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

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

Mendel a efectuat o încrucișare dihibridă, adică a luat plante de mazăre pentru încrucișare, care diferă în două moduri (de exemplu, prin culoarea și încrețirea semințelor). O linie pură de mazăre avea semințe galbene și netede, în timp ce a doua linie avea cele 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 (o parte din semințe au prezentat o culoare verde și încrețite). Cu toate acestea, plantele au fost observate nu numai cu semințe galbene netede și verzi șifonate, ci și cu galbene șifonate și verzi netede. Cu alte cuvinte, a existat 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 se află în cealaltă, atunci în timpul meiozei ele pot fi combinate independent unele de altele. Ca rezultat, 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, se formează nouă tipuri de hibrizi de a doua generație cu probabilități diferite: AABB, AABb, AaBB, AaBb, AAbb, Aabb, aaBB, aaBb, aabb. În acest caz, în funcție de fenotip, se va observa împărțirea în patru tipuri în raportul 9 (galben neted) : 3 (galben încrețit) : 3 (verde neted) : 1 (verde încrețit). Pentru claritate și analiză detaliată, este construită o zăbrele Punnett.

Întrebarea 1. Formulați a treia lege a lui Mendel. De ce se numește legea moștenirii independente?

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 lor sunt moștenite independent unele de altele și sunt combinate în toate combinațiile posibile (ca în încrucișarea monohibridă).

Întrebarea 2. Pentru ce perechi alelice este valabilă a treia lege a lui Mendel?

Conform celei de-a treia legi a lui Mendel, rezultă că genele care determină trăsăturile trebuie să fie localizate pe diferite perechi de cromozomi.

Întrebarea 3. Ce este analiza încrucișată?

Analiza încrucișării - încrucișarea unui individ hibrid cu un individ homozigot pentru alele recesive, adică un „analizator”. Semnificația analizei crucilor este că descendenții din analiza crucilor poartă neapărat o alelă recesivă din „analizator”, față de care să apară alelele obținute din organismul analizat. Pentru analiza încrucișărilor (excluzând cazurile de interacțiune a genelor), este caracteristică coincidența divizării în funcție de fenotip cu diviziunea în funcție de genotip între descendenți. Astfel, analiza încrucișării face posibilă determinarea genotipului și a raportului gameților de diferite tipuri formate de individul analizat.

Întrebarea 4. Care va fi diviziunea în cruce de analiză dacă individul studiat cu fenotipul dominant are genotipul AABL?

Această trecere poate fi reprezentată astfel:

urmași: AaBb Aabb

Împărțire 1:1

Întrebarea 5. Câte tipuri de gameți se formează la un individ cu genotipul AaBBCcDdffEe?

Numărul de gameți depinde de numărul de alele heterozigote din părinte (0-1; 1-2; 2-4; 3-8).

În genotipul AaBBCcDdffEe, există patru heterozigoți din alele, ceea ce înseamnă că vor fi 16 specii de gameți.

Întrebarea 6. Discutați în clasă dacă se poate argumenta că legile lui Mendel sunt universale, adică sunt valabile pentru toate organismele care se reproduc sexual.

Legile descoperite de Gregor Mendel nu sunt întotdeauna aplicabile în genetică. Există multe condiții pentru respectarea legile lui Mendel. Pentru astfel de cazuri, există alte legi (de exemplu: legea lui Morgan) sau explicații.

Să formulăm condițiile de bază pentru respectarea legilor moștenirii.

Pentru a respecta legea uniformității hibrizilor din prima generație, este necesar ca:

Organismele părinte au fost homozigote;

Genele diferitelor alele se aflau în cromozomi diferiți și nu într-unul (altfel poate apărea fenomenul de „moștenire legată”).

Legea scindării va fi respectată dacă factorii ereditari rămân neschimbați la hibrizi.

Legea distribuției independente a genelor la descendenți și apariția diferitelor combinații ale acestor gene în timpul încrucișării dihibride este posibilă numai dacă perechile de gene alelice sunt localizate în diferite perechi de cromozomi omologi.

Încălcarea acestor condiții poate duce fie la absența divizării în a doua generație, fie la scindarea în prima generație; sau la o denaturare a raportului dintre diferitele genotipuri și fenotipuri. Legile lui Mendel sunt universale pentru toate organismele diploide care se reproduc sexual. În general, sunt valabile pentru genele autozomale cu penetranță completă (frecvența de manifestare 100% a trăsăturii analizate; penetranța 100% implică faptul că trăsătura este exprimată în toți purtătorii alelei care determină dezvoltarea acestei trăsături) și expresivitate constantă; expresivitatea constantă implică faptul că expresia fenotipică a unei trăsături este aceeași sau aproximativ aceeași la toți purtătorii alelei care determină dezvoltarea acestei trăsături.

Îmbunătățirea metodei hibridiologice i-a permis lui G. Mendel să identifice o serie de modele importante de moștenire a trăsăturilor la mazăre, care, după cum sa dovedit mai târziu, sunt valabile pentru toate organismele diploide care se reproduc sexual.

Descriind rezultatele încrucișărilor, Mendel însuși nu a interpretat faptele pe care le-a stabilit ca fiind anumite legi. Dar după redescoperirea și confirmarea lor asupra obiectelor vegetale și animale, aceste fenomene, care se repetă în anumite condiții, au început să fie numite legile moștenirii trăsăturilor la hibrizi.

Unii cercetători disting nu trei, ci două legi ale lui Mendel. În același timp, unii oameni de știință combină prima și a doua lege, considerând că prima lege face parte din a doua și descrie genotipurile și fenotipurile descendenților din prima generație (F1). Alți cercetători combină a doua și a treia lege într-una singură, considerând că „legea combinării independente” este în esență „legea independenței divizării” care apare simultan în diferite perechi de alele. Totuși, în literatura internă vorbim despre cele trei legi ale lui Mendel.

Marele succes științific al lui Mendel a fost că cele șapte trăsături alese de el au fost determinate de gene de pe diferiți cromozomi, ceea ce a exclus posibila moștenire legată. El a constatat că:

1) La hibrizii din prima generație, există semnul unei singure forme parentale, în timp ce cealaltă „dispare”. Aceasta este legea uniformității hibrizilor din prima generație.

2) În a doua generație se observă scindarea: trei sferturi din urmași au trăsătura hibrizilor din prima generație, iar un sfert au trăsătura care „a dispărut” în prima generație. Aceasta este legea scindarii.

3) Fiecare pereche de trăsături este moștenită independent de cealaltă pereche. Aceasta este legea moștenirii independente.

Desigur, Mendel nu știa că aceste prevederi vor fi numite în cele din urmă prima, a doua și a treia lege a lui Mendel.

Formularea modernă a legilor

Prima lege a lui Mendel

Legea uniformității hibrizilor din prima generație - la încrucișarea a două organisme homozigote aparținând unor linii pure diferite și care diferă unul de celălalt într-o pereche de manifestări alternative ale trăsăturii, întreaga prima generație de hibrizi (F1) va fi uniformă și va poartă manifestarea trăsăturii unuia dintre părinți.

Această lege este cunoscută și sub numele de „legea dominanței trăsăturilor”. Formularea sa se bazează pe conceptul unei linii curate în ceea ce privește trăsătura studiată - în limbajul modern, aceasta înseamnă homozgozitatea indivizilor pentru această trăsătură.

A doua lege a lui Mendel

Legea divizării - când doi descendenți heterozigoți ai primei generații sunt încrucișați între ei în a doua generație, scindarea se observă într-un anumit raport numeric: conform fenotipului 3:1, conform genotipului 1:2:1.

Fenomenul în care încrucișarea indivizilor heterozigoți duce la formarea descendenților, dintre care unii poartă o trăsătură dominantă, iar alții - una recesivă, se numește scindare. Prin urmare, împărțirea este distribuția (recombinarea) trăsăturilor dominante și recesive între descendenți într-un anumit raport numeric. Trăsătura recesivă la hibrizii din prima generație nu dispare, ci este doar suprimată și se manifestă în a doua generație hibridă.

Divizarea descendenților la încrucișarea indivizilor heterozigoți se explică prin faptul că gameții sunt puri din punct de vedere genetic, adică poartă doar o genă dintr-o pereche alelică. Legea purității gameților poate fi formulată astfel: în timpul formării celulelor germinale, în fiecare gamet intră doar o alelă dintr-o pereche de alele unei anumite gene. Baza citologică pentru scindarea semnelor este divergența cromozomilor omologi și formarea celulelor germinale haploide în meioză (Fig. 4).

Fig.4.

Exemplul ilustrează încrucișarea plantelor cu semințe netede și încrețite. Sunt reprezentate doar două perechi de cromozomi, una dintre aceste perechi conține gena responsabilă de forma semințelor. La plantele cu semințe netede, meioza are ca rezultat gameți cu alela netedă (R), în timp ce la plantele cu semințe încrețite, gameți cu alela încrețită (r). Hibrizii F1 din prima generație au un cromozom cu alela netedă și unul cu alela încrețită. Meioza în F1 are ca rezultat formarea unui număr egal de gameți cu R și cu r. Împerecherea aleatorie a acestor gameți în timpul fertilizării duce în generația F2 la apariția unor indivizi cu mazăre netedă și încrețită în raport de 3: 1.

A treia lege a lui Mendel

Legea moștenirii independente - atunci când doi indivizi sunt încrucișați, care diferă unul de celălalt în două (sau mai multe) perechi de trăsături alternative, genele și trăsăturile corespunzătoare lor sunt moștenite independent unele de altele și sunt combinate în toate combinațiile posibile (ca în încrucișarea monohibridă). ).

Legea lui Mendeleev a moștenirii independente poate fi explicată prin mișcarea cromozomilor în timpul meiozei (Fig. 5). În timpul formării gameților, distribuția între ei a alelelor dintr-o pereche dată de cromozomi omologi are loc independent de distribuția alelelor din alte perechi. Aranjarea aleatorie a cromozomilor omologi la ecuatorul fusului în metafaza I a meiozei și aranjarea lor ulterioară în anafaza I este cea care duce la diversitatea recombinării alelelor în gameți. Numărul de combinații posibile de alele din gameții masculini sau feminini poate fi determinat prin formula generală 2n, unde n este numărul haploid de cromozomi. La oameni, n=23, iar numărul posibil de combinații diferite este 223=8.388.608.

Fig.5. Explicația legii mendeliane a distribuției independente a factorilor (alele) R, r, Y, y ca urmare a divergenței independente a diferitelor perechi de cromozomi omologi în meioză. Încrucișarea plantelor care diferă prin forma și culoarea semințelor (neted galben H verde șifonat) dă plante hibride în care cromozomii unei perechi omoloage conțin alelele R și r, iar cealaltă pereche omoloagă conține alelele Y și y. În metafaza I a meiozei, cromozomii primiți de la fiecare dintre părinți se pot muta cu aceeași probabilitate fie la același pol fus (figura din stânga), fie la alții diferiți (figura din dreapta). În primul caz apar gameți care conțin aceleași combinații de gene (YR și yr) ca la părinți, în al doilea caz, combinații alternative de gene (Yr și yR). Ca rezultat, se formează patru tipuri de gameți cu o probabilitate de 1/4, o combinație aleatorie a acestor tipuri duce la o împărțire a descendenților 9:3:3:1, așa cum a observat Mendel.

1) care este sensul celei de-a treia legi a lui Mendel? Care sunt legăturile dintre a doua și a treia lege a lui Mendel? \ 2) ce sunt

baza citologică a încrucișării dihibride?

3) ce fel de scindare după genotip și finotip are loc dacă hibrizii din a doua generație de încrucișare dihibridă se vor reproduce prin autopolenizare?

4) ce diviziuni în genotip și finotip vor apărea dacă fiecare dintre cele nouă genotipuri din a doua generație de încrucișare dihibridă este încrucișat cu aabb?????

5) în familie s-a născut un copil cu ochi albaștri și păr închis, asemănător în aceste semne cu tatăl său. Mama - cu ochi căprui cu păr negru; bunica pe linia metrului - cu ochi albaștri și păr închis; bunicul - cu ochi căprui, cu părul deschis; bunica și bunicul pe partea paternă - cu ochi căprui, cu părul închis. Determinați probabilitatea nașterii unui copil cu ochi albaștri și păr blond în această familie. Culoarea maro domină albastrul, culoarea închisă a părului domină lumina ???

te rog ajuta-ma

va rog sa-mi dati raspunsul :*

Opțiunea 1
A1. Ce include conceptul de „linie curată”?
l) descendenți cu genotip omogen de la un individ auto-polenizat sau autofertilizant
2) urmași cu genotip eterogen de la doi indivizi vecini
3) urmași cu noi proprietăți ereditare
4) urmași obținuți de la indivizi cu trăsături diferite
semne
A2. Cum se numește unirea materialului genetic al indivizilor cu genotipuri diferite într-o singură celulă în procesul de reproducere sexuală?
1) gametogeneză 3) încrucișare
2) autopolenizare 4) fertilizare
A3. Ce trăsătură se manifestă la hibrizii din prima generație
leniya atunci când încrucișați liniile pure parentale?
1) dominant 3) recesiv
2) dominantă 4) dominantă
A4. Cum se numește tipul de încrucișare în funcție de două caracteristici care diferă la indivizii parentali?
1) monohibrid 3) trihibrid
2) dihibrid 4) analizând
ÎN 1. Cum se numește fenomenul când gena dominantă nu maschează complet gena recesivă?
LA 2. Cum se numește tabelul pentru determinarea compatibilității alelelor derivate din genotipurile părinților și combinate în timpul fuziunii gameților?
C1. Care este esența celei de-a treia legi a lui Mendel?

Ajutor...

Fundamentele doctrinei eredității și variabilității. Cruce dihibridă.
A treia lege a lui Mendel.
Opțiunea 2
A1. Cum se numește un organism care s-a dezvoltat ca urmare a încrucișării unor indivizi eterogene genetic?
1) încrucișare 3) hibrid
2) așternut 4) mestizo
A2. Cum se numește tipul de încrucișare când părinții diferă într-o trăsătură?
1) analizând cruce
2) încrucișarea trihibridă
3) traversare dihibridă
4) încrucișare monohibridă
A3. Ce trăsătură dintr-o pereche de gene alelice are un efect redus asupra unei anumite calități a viitorului organism?
1) dominant 3) subordonat
2) recesiv 4) suprimat
A4. Cum se numește fenomenul unei noi combinații calitativ de gene parentale la descendenți?
1) recombinare 3) reproducere
2) stafeta 4) dominatie incompleta
ÎN 1. Ce îi caracterizează pe hibrizii primei generații care s-au dezvoltat după încrucișarea indivizilor de linii pure?
LA 2. Cum se numește tipul de încrucișare a două organisme, dintre care unul este homozigot pentru alelele recesive, iar al doilea are un genotip neclar?
C1. Care este a doua lege a lui Mendel?

A treia lege a lui Mendel (moștenirea independentă a trăsăturilor)- la încrucișarea a 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 combinate în toate combinațiile posibile.

Legea se manifestă, de regulă, pentru acele perechi de trăsături ale căror gene sunt situate în afara cromozomilor omologi. Dacă notăm printr-o literă și numărul de perechi alelice din cromozomii neomologi, atunci numărul de clase fenotipice va fi determinat de formula 2n, iar numărul de clase genotipice - 3n. Cu dominanță incompletă, numărul claselor fenotipice și genotipice este același.

Condiții pentru moștenirea independentă și combinația de gene non-alelice.

Studiind divizarea în timpul încrucișării dihibride, Mendel a descoperit că trăsăturile sunt moștenite independent unele de altele. Acest model, cunoscut sub numele de regula combinației independente de caracteristici, este formulat după cum urmează: atunci când se încrucișează indivizi homozigoți care diferă în două (sau mai multe) perechi de trăsături alternative în a doua generațieF 2 ) există o moștenire independentă și o combinație de trăsături dacă genele care le determină sunt localizate pe diferiți cromozomi omologi. Acest lucru este posibil, deoarece în timpul meiozei, distribuția (combinația) cromozomilor în celulele germinale în timpul maturării lor se desfășoară independent, ceea ce poate duce la apariția descendenților care poartă trăsături în combinații care nu sunt caracteristice indivizilor părinți și bunici. Diheterozigoții se căsătoresc pentru culoarea ochilor și capacitatea de a-și folosi mai bine mâna dreaptă (AaBb). În timpul formării gameților, alela A poate fi în același gamet ca și cu alela ÎN, la fel cu alela b. În mod similar, o alelă A poate fi în același gamet sau cu alela ÎN, fie cu alela b. Prin urmare, la un individ diheterozigot, se formează patru combinații posibile de gene în gameți: AB, Ab, aB, ab. Toate tipurile de gameți vor fi împărțiți în mod egal (25% fiecare).

Este ușor de explicat comportamentul cromozomilor în timpul meiozei. Cromozomii neomologi în timpul meiozei pot fi combinați în orice combinație, astfel încât cromozomul care poartă alela A, este la fel de probabil să treacă într-un gamet ca și în cazul unui cromozom care poartă alela ÎN iar cu cromozomul purtând alela b. La fel, cromozomul care poartă alela A, se poate combina pe ambele cu cromozomul care poartă alela ÎN, iar cu cromozomul purtător alela b. Deci, un individ diheterozigot formează 4 tipuri de gameți. Desigur, atunci când acești indivizi heterozigoți sunt încrucișați, oricare dintre cele patru tipuri de gameți ale unui părinte poate fi fertilizat de oricare dintre cele patru tipuri de gameți formate de celălalt părinte, adică sunt posibile 16 combinații. Același număr de combinații ar trebui să fie de așteptat conform legilor combinatoriei.

La numărarea fenotipurilor înregistrate pe rețeaua Punnett, rezultă că din 16 combinații posibile din a doua generație, două trăsături dominante sunt realizate în 9. (AB,în exemplul nostru - dreptaci cu ochi căprui), în 3 - prima trăsătură este dominantă, a doua este recesivă (Ab, în exemplul nostru - stângaci cu ochi căprui), în încă 3 - primul semn este recesiv, al doilea - dominant (aB, adică dreptaci cu ochi albaștri), și într-una - ambele trăsături sunt recesive (Ab, în acest caz, un stângaci cu ochi albaștri). A existat o divizare a fenotipului într-un raport de 9:3:3:1.

Dacă, în cazul încrucișării dignibred în a doua generație, indivizii rezultați sunt numărați secvențial pentru fiecare trăsătură separat, până când rezultatul este același ca la încrucișarea monogen, i.e. 3:1.

În exemplul nostru, la împărțirea în funcție de culoarea ochilor, se obține raportul: ochi căprui 12/16, ochi albaștri 4/16, după un alt semn - dreptaci 12/16, stângaci 4/ 16, adică raportul cunoscut de 3:1.

Un diheterozigot formează patru tipuri de gameți, deci se observă patru tipuri de descendenți la încrucișarea cu un homozigot recesiv; în acest caz, divizarea atât după fenotip, cât și după genotip are loc într-un raport de 1:1:1:1.

La calcularea fenotipurilor obținute în acest caz, se observă divizarea în raportul 27: 9: 9: 9:: 3: 3: 3: 1. Aceasta este o consecință a faptului că semnele pe care le-am luat în considerare: capacitatea de a folosiți mai bine mâna dreaptă, culoarea ochilor și factorul Rh este controlat de gene situate pe diferiți cromozomi și probabilitatea de a întâlni cromozomul care poartă gena A, cu cromozomul care poartă gena ÎN sau R, depinde în întregime de întâmplare, deoarece același cromozom cu o genă A ar putea întâlni în egală măsură gena purtătoare a cromozomilor b sau r .

Într-o formă mai generală, pentru orice încrucișări, divizarea după fenotip are loc conform formulei (3 + 1) n , unde P- numărul de perechi de trăsături luate în considerare la încrucișare.

Fundamentele citologice și universalitatea legilor lui Mendel.

1) perechi de cromozomi (perechi de gene care determină posibilitatea dezvoltării oricărei trăsături)

2) caracteristici ale meiozei (procese care apar în meioză care asigură divergență independentă a cromozomilor cu gene localizate pe ei către diferite plusuri celulare și apoi către diferiți gameți)

3) caracteristici ale procesului de fertilizare (combinație aleatorie de cromozomi purtând câte o genă din fiecare pereche alelică)

Semne mendeliane ale omului.

Trăsături dominante Trăsături recesive
Păr: creț închis nu roșu	Par: blond drept rosu
Ochi: mari, căprui	Ochi: mic
Miopie	vedere normală
Genele sunt lungi	Genele sunt scurte
Nasul acvilin	Nas drept
lobul urechii liber	Lobul urechii încarnat
Distanță mare între incisivi	Decalaj îngust între incisivi sau absența acestuia
Buze pline	Buze subtiri
Prezența pistruilor	Fără pistrui
cu șase degete	Structura normală a membrelor
Cea mai bună mână dreaptă	Cea mai bună mână stângă
Prezența pigmentului	Albinism
Rh pozitiv	Factorul Rh negativ