1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Біологія
  3. Спадкування при повному домінуванні

Спадкування при повному домінуванні

Моногібридне схрещування. Моногібрідним називають схрещування, при якому батьківські організми відрізняються по одній парі алелів. Першим експерименти по моногібрідномусхрещування провів Мендель. Власне, з цих класичних дослідів і почалася генетика. Зупинимося на них докладніше.

Для своїх експериментів Мендель обрав горох. Основними мотивами для цього стало розмаїття сортів гороху, кожен з яких відрізнявся від інших чітко помітними ознаками; самозапилення гороху, через що генеративні органи в його квітці надійно сховані оцвітиною. З цієї причини можна було не побоюватися випадкового перехресного запилення необлікованої пилком, зате легко можна проводити штучне запилення згідно із задумом експерименту. Крім того, горох легко вирощувати. З багатьох чистих ліній (потомство чистих ліній однотипно і не дає розщеплення) Мендель вибрав 22 з добре вираженими контрастними відмінностями. На них він поетапно вивчав характер успадкування семи ознак: забарвлення (жовта і зелена) і форма (гладка і зморшкувата) насіння, забарвлення плодів (зелені та жовті) та їх форма (плоскі і опуклі з перетяжками), розташування квіток (пазушні і верхівкові) і їх забарвлення (червоні і білі), висота втечі (високі і карликові). У своїй роботі Мендель використовував створений ним гибридологический метод (його основні положення ми навели вище). Отримане раніше математичну освіту дозволило йому грамотно провести статистичний аналіз отриманого цифрового матеріалу.

Удачею Менделя стало те, що у гороху в диплоїдний набір всього сім пар хромосом і в кожній з них знаходяться гени, що кодують один з досліджуваних їм ознак. Але сам Мендель про це не знав, так як знаходження носія спадкової інформації тоді було невідомо.

Для того щоб виключити несанкціоноване самозапилення, Мендель своєчасно видаляв тичинки, після чого переносив пилок з іншої рослини. Так він штучно підбирав батьківські пари і штучно їх схрещував. Надалі природним чином відбувалося запліднення семязачатков досліджуваних рослин гороху, після чого розвивалися плоди з насінням отриманих гібридів. Їх дослідження показало, що у всіх гібридів був присутній ознака тільки одного з батьків. Пізніше (1902) Бетсон і Сондерс запропонували позначати гібриди першого покоління – F1, батьки позначаються Р. На підставі цих даних було сформульовано правило домінування і перший закон Менделя – закон одноманітності гібридів першого покоління. Згідно з цим законом гібриди першого покоління мають однакове прояв досліджуваного ознаки, причому проявляється варіант ознаки тільки одного батька – домінантний.

Продовжуючи свої експерименти, Мендель допустив самозапилення у гібридів першого покоління і в результаті цього отримав гібриди другого покоління – F2. Уважно їх вивчаючи, Мендель виявив, що більша частина з них несе той же ознака одного з батьків, який безальтернативно був присутній у гібридів першого покоління. Однак поряд з цим у значно меншій частині гібридів проявився «зниклий» ознака іншого батька, який був відсутній у всіх гібридів F1 (рис. 383). Провівши статистичний аналіз гібридів другого покоління, Мендель виявив, що варіанти альтернативного прояви досліджуваних ознак у них зустрічаються в співвідношенні 3: 1.

Але, можливо, на вираз ознаки впливає стать батьків? Для більшої достовірності Мендель також виробляв реципрокні схрещування. Їх зміст полягає в тому, що виробляється два схрещування батьків, несучих досліджуваний ознака – припустимо, забарвлення квітки. У першому схрещуванні пилок з червоних квіток штучно переносилася на рильця білих квіток. У другому виробляли рокіровку батьків – пилок з білих квіток переносилася на червоні квітки. Проробивши це, вчений переконався, що результати статистично не змінилися.

Мендель прийшов до висновку, що кожна рослина містить по два внутрішнього спадкового чинника (які пізніше були названі генами), що визначає прояв ознаки. У чистих ліній ці фактори однакові, а у гібридів різні, причому від кожного з батьків рослини отримали по одному фактору через гамети. Відповідно, гамети містять по одному фактору ознаки. Опинившись у гібридів разом, спадкові чинники не зливаються, а існують окремо, проте виявляється тільки один фактор – домінантний, а інший – рецесивний – залишається неактивним. Подальше розмноження гібридів призводить до повторної появи ознаки, відсутнього у гібридів першого покоління, у співвідношенні 3: 1. Це відбувається в результаті того, що в гамети потрапляє тільки по одному внутрішньому чиннику і подальше випадкове злиття гамет, що несуть ці фактори, призводить до утворення організмів або з двома однаковими чинниками, або з двома різними. При цьому рецесивний ознака виявляється тільки у тих рослин, у яких таких факторів два. Якщо в організмі міститься по два домінантних фактора або один домінантний і один рецесивний, в будь-якому випадку проявляється домінантний фактор. Пізніше В. Йогансен (1909) запропонував називати спадкові чинники генами, а їх альтернативні варіанти – алелями (для полегшення сприйняття ми також будемо тут вживати ці та інші терміни сучасної генетики, позначаючи по можливості час їх появи в науковій літературі). Логічним підсумком цих висновків став другий закон Менделя: закон розщеплення, за яким в потомстві гібридів першого покоління відбувається розщеплення у прояві досліджуваного ознаки – у частині потомства проявляється домінантний варіант ознаки, а в іншої частини – рецесивний. Як видно з наведеної схеми, в результаті схрещування гомозигот (чистих ліній, при розмноженні в собі не дають розщеплення) всі 100% гібридів першого покоління (F ^ мають гетерозиготний генотип і однаковий фенотип. При моногібрідномсхрещуванні гетерозиготи дають два типи гамет: (А) і (а). Випадкова зустріч гамет при заплідненні дає три типи генотипу: АА (25%), Аа (50%) і аа (25%), які дають два типи фенотипу: генотипи АА і Аа проявляють домінантний фенотип, а генотип аа – рецесивний. Легко підрахувати, що домінантний фенотип матимуть 75% гібридів F2, а рецесивний тільки 25%, що в підсумку й дає розщеплювання Менделя 3: 1.

Для полегшення записи можливих генотипів англійська генетик Р.К. Пеннет запропонував використовувати таблицю, яка отримала назву решітка Пеннета. Її зміст полягає в тому, що по вертикалі в крайньому лівому стовпчику в окремих осередках записуються аллели, що містяться у всіх можливих типах жіночих гамет, а в осередках верхнього рядка – чоловічих. Згідно цьому в комірки, розташовані на перетині, вносять аллели відповідного генотипу. Наприклад, якщо схрещуються особини з генотипами Аа х Аа, то кожна з них продукує гамети двох типів: А і а.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Втома м’язів