- Цитологический метод биологических законов
- Законы Г. Менделя и их цитологические основы
- Первый закон Менделя, или правило единообразия.
- Второй закон Менделя или закон расщепления
- Третий закон Менделя или независимые генетические законы при диффузном (полигибридном) скрещивании.
- Первый закон Менделя с точки зрения цитологии
Генетика — это комплексная биологическая область, изучающая критерии и изменчивость на всех уровнях жизни. Ученые используют различные методы, самым популярным из которых является гибридный или генетический анализ, основателем которого был Грегор Иоганн Мендель.
Оглядываясь на развитие науки генетики с Менделя, следует сказать, что Грегор Иоганн Мендель, деятель XIX века, открыл закономерность существования отдельных единиц наследственности.
Для своих исследований Мендель выбрал гороховое семя в качестве самостоятельной вселенной. Он создал рациональную форму и объяснил эффекты расщепления на основе комбинаций зиготических идентичных факторов. Для обозначения геномных факторов и признаков он ввел буквенно-аналитическое обозначение каждой пары.
Гибридные гетерозиготные организмы содержат чистые гаметы. Это означает, что каждый гаметофит имеет подозреваемый ген.
Цитологический метод биологических законов
Цитологические методы изучают процессы на клеточном уровне. Соматические клетки имеют двойной набор хромосом. Предполагаемые гены всегда парные. Они могут быть как доминантными, так и остаточными. Во время слияния каждая пара самцов ассимилирует только один ген. Подавленная, или преобладающая, функция обозначается прописной буквой, остальные функции — строчной.
Законы Г. Менделя и их цитологические основы
Законы Менделя описывают характер наследования индивидуальных признаков во многих поколениях.
Первый закон Менделя, или правило единообразия.
Этот закон был основан на статистических данных, полученных Г. Менделем при скрещивании различных сортов гороха, которые имели четкие альтернативы по следующим признакам
При скрещивании растений с гладкими и морщинистыми семенами все гибриды первого поколения оказывались хищниками. Эта особенность была известна как доминирование.
Во втором поколении неполного суверенитета только 25 % особей фенотипически сходны со своими родителями по доминантному признаку. Гетерозиготы отличаются от тех, кто отличается фенотипически. Например, красный и белый львы — от цветущих растений в потомстве 25% красных, 25% белых и 50% розовых. Детальное скрещивание используется для выявления гетерозиготности у людей по определенным аллелям. Для этого человека с доминантным признаком (аа; или аа;) скрещивают с человеком, гомозиготным по остаточному аллелю. В случае гетерозигот людей с общим признаком потомство расщепляется 1:1.
Второй закон Менделя или закон расщепления
Когда гетерозиготные гибриды первого поколения скрещиваются друг с другом во втором поколении, обнаруживается расщепление по определенным признакам. Это расщепление имеет регулярные статистические свойства. 3:1 для фенотипа и 1:2:1 для генотипа.
Рисунок 19: Цитологическая основа редукции мипотибридов.
Виды с гладкой и морщинистой корой.
Третий закон Менделя или независимые генетические законы при диффузном (полигибридном) скрещивании.
| Гаметофит | АВ | Аb | аВ | ab |
| АВ | AABB | AABB | AABB | AABB |
| Ab | AABB | AABB | AABB | AABB |
| аВ | AABB | AABB | AABB | AABB |
| аb | AABB | AABB | AABB | AABB. |
Во втором поколении четыре фенотипа сильнее в соотношении 9:3:3:3:3:1 и в соотношении девяти генотипов.
В результате анализа выяснилось, что гены и соответствующие им характеристики разных аллелей передаются независимо друг от друга. Этот закон действует
Эти условия являются цитологической основой диффузного скрещивания.
Те же закономерности действуют и при полигибридном скрещивании.
Эксперименты Менделя установили дискретность (прерывистость) наследственного материала и впоследствии привели к открытию генов как основного материала генетической информации.
Случай чистоты Гамети утверждает, что в Гамети всегда присутствует только одна из определенной пары связей. Редукция — это результат случайных комбинаций гамет, несущих разные аллели.
Рисунок 20: Цитологические основы кроссинговера Диффриджа
Первый закон Менделя с точки зрения цитологии
В генетике принято обозначать доминантные признаки большими буквами латинского алфавита, а остальные признаки — строчными. Давайте вернемся к рассмотрению генетической и цитологической основы первого закона Менделя.
Для своего эксперимента ученый отобрал чистую линию растений с разной окраской семян. Потомство чистых линий — это гомозиготные организмы. Это позволяет определить все необходимые функции клеток растительного организма как «АА» и «АА». При формировании половых клеток каждое растение образует гаметы, которые несут в себе признаки, описываемые как «а» или «аа». В случае оплодотворения (слияния гаметофитов) комбинация аллелей «аа» образует зиготу. Это означает, что все гибриды первого поколения гетерозиготны. Доминантный аллель проявляется в фенотипе, а остаточный аллель — нет. Поэтому все гибриды первого поколения будут иметь одинаковый цвет семян.