3. Типы наследования. Законы Г. Менделя.


Основные законы наследуемости были описаны более века назад чешским монахом Грегором Менделем (1822-1884). Он занимался селекционированием гороха, и именно гороху мы обязаны открытием основных законов наследуемости: закона единообразия гибридов первого поколения, з-на расщепления и закона независимого комбинирования.

Первый з-н Менделя. Закон единообразия гибридов первого поколения.

Данный з-н утверждает, что скрещивание особей, различающихся поданному признаку (гомозиготных по разным аллелям), дает генетически однородное потомство (поколение F1), все особи которого гетерозиготны. Все гибриды F1 могут иметь при этом либо фенотип одного из родителей (полное доминирование), как в опытах Менделя, либо, как было обнаружено позднее, промежуточный фенотип (неполное доминирование). В дальнейшем выяснилось, что гибриды первого поколения F1 могут проявить признаки обоих родителей (кодоминирование). Этот з-н основан на том, что при скрещивании двух гомозиготных по разным аллелям форм (АА и аа) все их потомки одинаковы по генотипу (гетерозиготны – Аа), а значит, и по фенотипу.

х

 

 

аа АА

 


 

Аа

Второй з-н Менделя. З-н расщепления.

Этот з-н называют законом (независимого) расщепления. Когда у организма, гетерозиготного по исследуемому признаку, формируются половые клетки – гаметы, то одна их половина несет один аллель данного гена, а вторая – другой. Поэтому при скрещивании таких гибридов F1 м\у собой среди гибридов второго поколения F2 в определенных соотношениях появляются особи с фенотипами как исходных родительских форм, так и F1.

AAaa

 

 

 

Х

F1 F1 – 1-е поколение, используется самоопыление.

 

 

 

Aa

 

 

 

F2 F2 - 2-е поколение самоопыления

 

 

 

 

AA Aa Aa aa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

F3 F3 - не расщепляется. 3 к одному.

Это возможно только если существуют обособленные не расщепленные единицы наследования.

В основе этого закона лежит закономерное поведение пары гомологичных хромосом (с аллелями А и а), которое обеспечивает образование у гибридов F1 гамет двух типов, в результате чего среди гибридов F2 выявляются особи трех возможных генотипов в соотношении 1АА: 2Аа:1аа. Т.е. «внуки» исходных форм – двух гомозигот, фенотипически отличных друг от друга, дают расщепление по фенотипу в соответствии со вторым з-ном Менделя.

А

А

А

АА

Аа

а

Аа

аа

Проявляющиеся признаки (вF1) – доминантные, те, что присутствуют, но спят – рецессивные. На проявление признака влияют 2 наследственные единицы, но в гаметы уходит только 1-на, которая встречается с другой единицей от родителя и образует пару.

Закон: при образовании гамет происходит разделение пары наследственных родительских единиц, так, что в каждую из гамет попадает только 1 из них.

Соотношение 1АА: 2Аа:1аа может меняться в зависимости от типа наследования. Так, в случае полного доминирования выделяются 75% особей с доминантным и 25% с рецессивным признаком, т.е. два фенотипа в отношении 3:1. При неполном доминировании и кодоминировании 50% гибридов второго поколения имеют фенотип гибридов первого поколения и по 25% - фенотипы исходных родительских форм, т.е. наблюдается расщепление 1:2:1. Примерами такого наследования м.б. Хорея Гентингтона, рецессивное наследование фенилкетонурии.

Третий з-н Менделя дигибридное скрещивание. З-н независимого комбинирования наследования признаков.

 

Мендель скрещивал гладкий желтый (2 признака) , и морщинистый зеленый горох , оба признака доминантны.

АА ВВ аа вв

 

 

 

Х

F1 Аа Вв


 

F2 9 3 3 1

F2

АВ

Ав

аВ

ав

ААВ

 

 

 

 

ААв

 

 

 

 

АаВ

 

 

 

 

аав

 

 

 

 

<table< table="" style="box-sizing: border-box;"></table<>


 

 

И - принцип независимого распределения (рекомбинирования). Объединяясь среди 1-го поколения родительские задатки в последних поколениях разделяются и ведут себя независимо. При образовании гамет м.б. новые сочетания, которых не было у родителей.

Этот з-н говорит о том, что каждая пара альтернативных признаков ведет себя в ряду поколений независимо друг от друга, в результате чего среди потомков первого поколения (F2) выявляются особи с четырьмя фенотипами в соотношении 9:3:3:1. при этом два фенотипа имеют родительские сочетания признаков, а оставшиеся два – новые. Данный закон основан на независимом поведении (расщеплении) нескольких пар гомологичных хромосом. Так, при дигибридном скрещивании это приводит к образованию у гибридов первого поколения (F1) 4 типов гамет (АВ,Ав,аВ,ав), а после образования зигот – к закономерному расщеплению по генотипу и, соответственно, по фенотипу в следующем поколении (F2).

З-н независимого комбинирования не соблюдается в том случае, если гены, контролирующие изучаемые признаки, сцеплены, т.е. располагаются по соседству друг с другом на одной и той же хромосоме и передаются по наследству как связанная пара элементов, а не как отдельные элементы. (Мендель выбрал несцепленные признаки).

Исключения из 3-го з-на Менделя позволяют определять хромосомные координаты генов (локус). В случаях когда наследуемость определенной пары генов не подчиняется этому закону, вероятнее всего эти гены наследуются вместе и, следовательно, располагаются на хромосе в непосредственной близости друг от друга. Зависимое наследование генов называется сцеплением, а статистический метод, используемый для анализа такого наследования, называется методом сцепления