Исследования Грегора Менделя

Грегор Мендель (рис. 29.1) был чешским священником, но увлекался ботаникой. Исследуя наследование различных признаков гороха, он создал основы современного гибридологического метода, который используют генетики.

В своих опытах Г. Мендель убедился, что каждый из родителей обязательно передает один из аллелей каждого своего гена потомкам. Он смог установить закономерности наследования признаков, подсчитав число различных вариантов признаков у потомков, и сформулировал законы наследования признаков.

Законы единообразия гибридов первого поколения и расщепления наследственных признаков у потомков гибридов были сформированы по результатам моногибридных скрещиваний. А закон независимого комбинирования наследственных признаков — по результатам ди- и полигибридных.

Закон единообразия гибридов первого поколения

Потомки первого поколения от скрещивания устойчивых форм (организмов, у которых данный признак проявлялся неизменно на протяжении многих поколений), отличающихся по одному признаку, обладают одинаковым генотипом и фенотипом по этому признаку (рис. 29.2, с. 116).

Рис. 29.1. Грегор Мендель (1822-1884)

Рис. 29.2. Проявление закона единообразия гибридов при скрещивании собак

Рис. 29.3. Проявление закона расщепления наследственных признаков при скрещивании растений

Закон расщепления наследственных признаков у потомков гибридов

При скрещивании гибридов первого поколения между собой среди гибридов второго поколения в определенных соотношениях появляются особи с фенотипами исходных родительских форм и гибридов первого поколения (рис. 29.3).

В этом случае во втором поколении мы наблюдаем расщепление по генотипу 1 (RR) : 2 (Rr) : 1 (rr), а за фенотипом — 3 (фиолетовые) : 1 (белые).

Рис. 29.4. Проявление закона расщепления наследственных признаков при скрещивании гороха с семенами разного цвета и формы

Закон независимого комбинирования наследственных признаков

Гены, определяющие различные признаки и находящиеся в разных хромосомах, наследуются независимо друг от друга. В результате при скрещивании гомозигот среди потомков второго поколения в определенных соотношениях появляются особи с новыми (относительно родителей) комбинациями признаков (рис. 29.4).

В этом случае во втором поколении мы наблюдаем расщепление по генотипу:

1 (ААВВ) : 4 (АаВb) :

2 (ААВb) : 2 (АаВВ) :

1 (ааВВ) : 2 (ааВb) : 1 (ААbb) :

2 (Ааbb) : 1 (aabb),

а по фенотипу:

9 (желтые гладкие) : 3 (зеленые гладкие) : 3 (желтые морщинистые ) : 1 (зеленые морщинистые).

Генотипы ААВВ, АаВb, ААВb и АаВВ обладают одинаковым фенотипом, так как в них содержится хотя бы по одному доминантному аллелю обоих генов. Какой аллель будет содержаться в другой хромосоме, в этом случае не имеет значения. В этом случае расщепление по генотипу будет таким:

9 (А—В—) : 3 (ааВВ) : 3 (ААbb) : 1 (ааbb).

Законы наследования признаков названы в честь Г. Менделя, который сформулировал их в середине XIX в. К ним относятся закон единообразия гибридов первого поколения, закон расщепления наследственных признаков у потомков гибридов и закон независимого комбинирования наследственных признаков. Для обозначения генов и их аллелей в схемах скрещиваний используют буквы латинского алфавита. Большими буквами обозначают доминантные аллели, а малыми — рецессивные.