Законите на Мендел

Законите на Мендел са принципите на предаване на наследствени черти от родители към потомство, наречени на техния откривател монах Грегор Мендел. Обяснения на научни термини – в речника на генетичните термини.

Законите на Мендел са валидни само замоногенни черти, тоест черти, всяка от които се определя от един ген. Тези черти, които са повлияни от два или повече гена, се наследяват според по-сложни правила.

Законът за еднаквост на хибридите от първо поколение (първият закон на Мендел) (друго име е законът за доминиране на признаците): при кръстосване на два хомозиготни организма, единият от които е хомозиготен за доминантния алел на даден ген, а другият за рецесивен, всички индивиди от първото поколение хибриди (F1) ще бъдат еднакви по отношение на признака, определен от този ген , и идентичен с този на родителите, които носят доминантния алел смърч. Всички индивиди от първото поколение от такова кръстосване ще бъдат хетерозиготни.

Да предположим, че сме кръстосали черна котка и кафява котка. Черният и кафявият цвят се определят от алели на един и същи ген, черният алел B доминира над кафявия алел b. Кръстосването може да се запише като BB (котка) x bb (котка). Всички котенца от тази кръстоска ще бъдат черни и ще имат генотип Bb (Фигура 1).

Обърнете внимание, че рецесивната черта (кафяв цвят) всъщност не е изчезнала никъде, тя е маскирана от доминантната черта и, както ще видим сега, ще се появи в следващите поколения.

Законът за разделяне (вторият закон на Мендел) : когато две хетерозиготни потомци от първо поколение се кръстосват едно с друго във второто поколение (F2), броят на потомците, идентични по този признак с доминиращия родител, ще бъде 3 пъти повече отброя на потомството, което е идентично с рецесивния родител. С други думи, фенотипното разделяне във второто поколение ще бъде 3:1 (3 фенотипно доминантни: 1 фенотипно рецесивни). (разделянето е разпределението на доминиращи и рецесивни черти сред потомството в определено числено съотношение). Според генотипа разделянето ще бъде равно на 1:2:1 (1 хомозигота за доминантния алел: 2 хетерозиготи: 1 хомозигота за рецесивния алел).

Това разделяне възниква поради принципа, който се наричазакон за чистотата на гаметите. Законът за чистотата на гаметите гласи, че във всяка гамета (полова клетка - яйце или сперматозоид) влиза само един алел от двойка алели на даден ген на родителския индивид. Когато гаметите се сливат по време на оплождането, възниква произволното им свързване, което води до това разделяне.

Връщайки се към нашия пример с котки, да кажем, че вашите черни котенца са пораснали, не сте ги следили и две от тях са дали потомство - четири котенца.

И котката, и котката са хетерозиготни за цветния ген, те имат генотип Bb. Всеки от тях, съгласно закона за чистотата на гаметите, произвежда гамети от два вида - B и b. Потомството им ще има 3 черни котенца (BB и Bb) и 1 кафяво коте (bb) (фиг. 2) (Всъщност този модел е статистически, така че разделянето се извършва средно и такава точност може да не се наблюдава в реален случай).

За по-голяма яснота резултатите от кръстосването на фигурата са показани в таблица, съответстваща на така наречената решетка на Punnett (диаграма, която ви позволява бързо и ясно да рисувате конкретно кръстосване, което често се използва от генетиците).

Законът за независимото наследяване (третият закон на Мендел) - при кръстосване на два хомозиготни индивида, които се различават един от друг в две (или повече) двойкиалтернативни признаци, гените и съответните им признаци се наследяват независимо един от друг и се комбинират във всички възможни комбинации. пресичане). Законът за независимото разделяне важи само за гени, разположени върху нехомоложни хромозоми (за несвързани гени).

Ключовият момент тук е, че различните гени (освен ако не са на една и съща хромозома) се наследяват независимо един от друг. Нека продължим нашия пример от живота на котките. Дължината на козината (L ген) и цветът (B ген) се унаследяват независимо един от друг (разположени на различни хромозоми). Късата коса (алел L) доминира над дългата коса (l), а черният цвят (B) доминира над кафявия b. Да предположим, че отглеждаме късокосместа черна котка (BB LL) с дългокосместа кафява котка (bb ll).

В първото поколение (F1) всички котенца ще бъдат черни и късокосмести, а генотипът им ще бъде Bb Ll. Но кафявият цвят и дългокосместостта не са изчезнали - алелите, които ги контролират, просто се "скриват" в генотипа на хетерозиготните животни! Кръстосвайки котка и котка от тези потомци, във второто поколение (F2) ще наблюдаваме разделяне 9:3:3:1 (9 късокосмести черни, 3 дългокосмести черни, 3 късокосмести кафяви и 1 дългокосмести кафяви). Защо това се случва и какви генотипове имат тези потомци е показано в таблицата.

В заключение още веднъж припомняме, че разделянето според законите на Мендел е статистическо явление и се наблюдава само в присъствието на достатъчно голям брой животни и в случай, че алелите на изследваните гени не влияят върху жизнеспособността на потомството. Ако тези условия не са изпълнени, в потомството ще се наблюдават отклонения от Менделовите съотношения.