Mendels första lag. Lagen om enhetlighet för första generationens hybrider
När man korsar homozygota individer som skiljer sig i ett par alternativa (ömsesidigt uteslutande) karaktärer, alla avkommor i första generationens enhetlig i både fenotyp och genotyp.
Ärtplantor med gula (dominerande egenskap) och gröna (recessiv egenskap) frön korsades. Bildandet av gameter åtföljs av meios. Varje växt producerar en typ av könsceller. Från varje homologt kromosompar går en kromosom med en av de alleliska generna (A eller a) in i könsceller. Efter befruktning återställs parningen av homologa kromosomer och hybrider bildas. Alla växter kommer endast att ha gula frön (fenotyp), heterozygota för Aa genotypen. Detta händer när fullständig dominans.
Hybrid Aa har en gen A från en förälder och den andra genen - a - från den andra föräldern (fig. 73).
Haploida könsceller (G), till skillnad från diploida organismer, är inringade.
Som ett resultat av korsningen erhålls första generationens hybrider, betecknade F 1.
För att registrera korsningar används en speciell tabell, föreslagen av den engelske genetikern Punnett och kallad Punnett-rutnätet.
Moderindividens gameter skrivs ut horisontellt och moderindividens gameter vertikalt. Genotypning registreras vid korsningar.
Ris. 73.Nedärvning i monohybridkorsningar.
I - korsar två sorter av ärter med gula och gröna frön (P); II
Cytologiska grunder för Mendels I och II lagar.
Fi - heterozygoter (Aa), F2 - segregering enligt genotyp 1 AA: 2 Aa: 1 aa.
py ättlingar. I tabellen beror antalet celler på antalet könsceller som produceras av individerna som korsas.
Mendels II lag. Lagen om splittring av första generationens hybrider
När hybrider av den första generationen korsas med varandra uppträder individer med både dominanta och recessiva egenskaper i den andra generationen och splittring sker per fenotyp i förhållandet 3:1 (tre dominanta fenotyper och en recessiv) och 1:2:1 efter genotyp (se. Fig. 73). Sådan delning är möjlig när fullständig dominans.
Hypotes om "renhet" hos könsceller
Lagen om splittring kan förklaras med hypotesen om "renheten" hos könsceller.
Mendel kallade fenomenet icke-blandning av alleler av alternativa karaktärer i könscellerna hos en heterozygot organism (hybrid) hypotesen om "renhet" hos könsceller. Två alleliska gener (Aa) är ansvariga för varje egenskap. När hybrider bildas blandas inte allelgener utan förblir oförändrade.
Som ett resultat av meios bildar Aa-hybrider två typer av könsceller. Varje gamet innehåller en av ett par homologa kromosomer med allelisk gen A eller allel gen a. Gameter är rena från en annan allel gen. Under befruktningen återställs kromosomernas homologi och geners allelicitet, och en recessiv egenskap (ärternas gröna färg) uppträder, vars gen inte visade sin effekt i hybridorganismen. Egenskaper utvecklas genom interaktion mellan gener.
Ofullständig dominans
På ofullständig dominans heterozygota individer har sin egen fenotyp, och egenskapen är mellanliggande.
När man korsar nattskönhetsväxter med röda och vita blommor uppträder rosafärgade individer i den första generationen. Vid korsning av första generationens hybrider (rosa blommor) sammanfaller klyvningen hos avkomman efter genotyp och fenotyp (fig. 74).
Ris. 74.Arv med ofullständig dominans i nattskönhetsväxten.
Genen som orsakar sicklecellanemi hos människor har egenskapen av ofullständig dominans.
Analyskryss
Den recessiva egenskapen (gröna ärtor) uppträder endast i det homozygota tillståndet. Homozygota (gula ärtor) och heterozygota (gula ärtor) individer med dominerande egenskaper skiljer sig inte från varandra i fenotyp, utan har olika genotyper. Deras genotyper kan bestämmas genom korsning med individer med en känd genotyp. En sådan individ kan vara gröna ärtor, som har en homozygot recessiv egenskap. Detta kors kallas ett analyserat kors. Om, som ett resultat av korsning, alla avkommor är enhetliga, är individen som studeras homozygot.
Om splittring inträffar är individen heterozygot. Avkomman till en heterozygot individ producerar klyvning i förhållandet 1:1.
Mendels III lag. Lagen om oberoende kombination av egenskaper (Fig. 75). Organismer skiljer sig från varandra på flera sätt.
Korsningen av individer som skiljer sig åt i två egenskaper kallas dihybrid, och i många avseenden - polyhybrid.
När man korsar homozygota individer som skiljer sig i två par alternativa karaktärer, uppstår i den andra generationen oberoende kombination av funktioner.
Som ett resultat av dihybridkorsning är hela den första generationen enhetlig. I den andra generationen sker fenotypisk klyvning i förhållandet 9:3:3:1.
Om du till exempel korsar en ärta med gula frön och en slät yta (dominant egenskap) med en ärta med gröna frön och en skrynklig yta (recessiv egenskap), kommer hela första generationen att vara enhetlig (gula och släta frön).
När hybrider korsades med varandra i den andra generationen uppträdde individer med egenskaper som inte fanns i de ursprungliga formerna (gula skrynkliga och gröna släta frön). Dessa egenskaper ärvs oavsett från varandra.
En diheterozygot individ producerade 4 typer av könsceller
För att underlätta räkningen av individer som resulterar i den andra generationen efter korsning av hybrider, används Punnett-rutnätet.
Ris. 75.Oberoende fördelning av egenskaper i dihybridkorsningar. A, B, a, b - dominanta och recessiva alleler som styr utvecklingen av två egenskaper. G - könsceller hos föräldrarna; F 1 - första generationens hybrider; F 2 - andra generationens hybrider.
Som ett resultat av meios kommer en av de alleliska generna från ett homologt kromosompar att överföras till varje gamet.
4 typer av gameter bildas. Klyvning efter korsning i förhållandet 9:3:3:1 (9 individer med två dominerande drag, 1 individ med två recessiva drag, 3 individer med en dominant och den andra recessiva drag, 3 individer med dominanta och recessiva drag).
Utseendet på individer med dominanta och recessiva egenskaper är möjligt eftersom generna som är ansvariga för färgen och formen på ärter finns på olika icke-homologa kromosomer.
Varje par av alleliska gener distribueras oberoende av det andra paret, och därför kan gener kombineras oberoende.
En heterozygot individ för "n" par av egenskaper bildar 2 n typer av könsceller.
Frågor för självkontroll
1. Hur är Mendels första lag formulerad?
2. Vilka frön korsade Mendel med ärtor?
3. Växter med vilka frön blev resultatet av korsning?
4. Hur är Mendels II lag formulerad?
5. Växter med vilka egenskaper erhölls som ett resultat av korsning av första generationens hybrider?
6. I vilket numeriskt förhållande sker splittring?
7. Hur kan splittringens lag förklaras?
8. Hur förklarar man hypotesen om "renhet" hos könsceller?
9. Hur förklarar man egenskapers ofullständiga dominans? 10. Vilken typ av klyvning efter fenotyp och genotyp inträffar
efter att ha korsat första generationens hybrider?
11.När genomförs en analytisk korsning?
12. Hur går en analytisk korsning till?
13.Vilken sorts korsning kallas dihybrid?
14. På vilka kromosomer finns generna som ansvarar för färgen och formen på ärter?
15. Hur är Mendels III lag formulerad?
16. Vilken fenotypisk klyvning sker i den första generationen?
17. Vilken typ av fenotypisk klyvning sker i andra generationen?
18.Vad används för bekvämligheten med att räkna individer som är resultatet av korsning av hybrider?
19.Hur kan vi förklara utseendet på individer med egenskaper som inte fanns där tidigare?
Nyckelord för ämnet "Mendels lagar"
allelicitet anemi
samspel
könsceller
gen
genotyp
heterozygot
hybrid
hypotes om "renhet" hos könsceller
homozygot
homologi
ärtor
ärta
handling
dihybrid
dominans
enhetlighet
lag
meios
utbildning färgläggning
befruktning
enskild
parning
yta
räkna
generation
polyhybrid
avkomma
utseende
skylt
växt
dela
Punnett rutnät
föräldrar
fast egendom
frön
korsning
fusion
förhållande
mängd
bekvämlighet
fenotyp
form
karaktär
Färg
blommor
Multipel allelism
Allelgener kan inkludera inte två, utan ett större antal gener. Dessa är flera alleler. De uppstår som ett resultat av mutation (ersättning eller förlust av en nukleotid i en DNA-molekyl). Ett exempel på flera alleler kan vara generna som ansvarar för mänskliga blodgrupper: I A, I B, I 0. Gener I A och I B är dominanta för I 0-genen. Endast två gener från en serie alleler finns alltid i en genotyp. Gener I 0 I 0 bestämmer blodgrupp I, gener I A I A, I A I O - grupp II, I B I B, I B I 0 - grupp III, I A I B - grupp IV.
Geninteraktion
Det finns ett komplext samband mellan en gen och en egenskap. En gen kan vara ansvarig för utvecklingen av en egenskap.
Gener är ansvariga för syntesen av proteiner som katalyserar vissa biokemiska reaktioner, vilket resulterar i vissa egenskaper.
En gen kan vara ansvarig för utvecklingen av flera egenskaper som uppvisar pleiotrop effekt. Svårighetsgraden av den pleiotropa effekten av en gen beror på den biokemiska reaktionen som katalyseras av enzymet som syntetiseras under kontroll av denna gen.
Flera gener kan vara ansvariga för utvecklingen av en egenskap - denna polymer genverkan.
Manifestationen av symtom är resultatet av interaktionen mellan olika biokemiska reaktioner. Dessa interaktioner kan associeras med alleliska och icke-alleliska gener.
Interaktion mellan alleliska gener.
Interaktionen mellan gener som finns i samma allelpar sker enligt följande:
. fullständig dominans;
. ofullständig dominans;
. meddominans;
. överdominans.
På komplett Vid dominans undertrycker verkan av en (dominant) gen fullständigt verkan av en annan (recessiv). Vid korsning uppträder en dominerande egenskap i den första generationen (till exempel den gula färgen på ärter).
På Ofullständig dominans uppstår när effekten av en dominant allel försvagas i närvaro av en recessiv. Heterozygota individer erhållna som ett resultat av korsning har sin egen genotyp. Till exempel, när man korsar nattskönhetsväxter med röda och vita blommor, visas rosa blommor.
På meddominans Effekten av båda generna manifesteras när de är närvarande samtidigt. Som ett resultat uppträder ett nytt symptom.
Till exempel bildas blodgrupp IV (I A I B) hos människor genom interaktion mellan generna I A och I B. Separat bestämmer I A-genen II-blodgruppen och I B-genen bestämmer III-blodgruppen.
På överdominans den dominanta allelen i det heterozygota tillståndet har en starkare manifestation av egenskapen än i det homozygota tillståndet.
Interaktion mellan icke-alleliska gener
En egenskap hos en organism kan ofta påverkas av flera par av icke-alleliska gener.
Interaktionen mellan icke-alleliska gener sker enligt följande:
. komplementaritet;
. epistas;
. polymerer.
Komplementär effekten manifesterar sig med den samtidiga närvaron av två dominerande icke-alleliska gener i genotypen av organismer. Var och en av de dominanta generna kan manifestera sig självständigt om den andra är i ett recessivt tillstånd, men deras gemensamma närvaro i ett dominant tillstånd i zygoten bestämmer ett nytt tillstånd för egenskapen.
Exempel. Två sorters söta ärtor med vita blommor korsades. Alla första generationens hybrider hade röda blommor. Blomfärgen beror på två interagerande gener A och B.
Proteiner (enzymer) som syntetiseras på basis av gener A och B katalyserar biokemiska reaktioner som leder till manifestationen av egenskapen (röd färg på blommor).
Epistasis- en interaktion där en av de dominanta eller recessiva icke-alleliska generna undertrycker verkan av en annan icke-allelisk gen. En gen som undertrycker verkan av en annan kallas en epistatisk gen, eller suppressor. Den undertryckta genen kallas hypostatisk. Epistas kan vara dominant eller recessiv.
Dominant epistas. Ett exempel på dominerande epistas skulle vara nedärvningen av fjäderdräktens färg hos kycklingar. Den dominerande genen C är ansvarig för fjäderdräktens färg. Den dominerande icke-alleliska genen I undertrycker utvecklingen av fjäderdräktsfärg. Som ett resultat av detta har kycklingar som har C-genen i genotypen, i närvaro av I-genen, vit fjäderdräkt: IICC; IICC; IiCc; Iicc. Höns med genotypen iicc kommer också att vara vita eftersom dessa gener är i ett recessivt tillstånd. Fjäderdräkten på kycklingar med genotypen iiCC, iiCc kommer att färgas. Den vita färgen på fjäderdräkten beror på närvaron av en recessiv allel av i-genen eller närvaron av färgsuppressorgenen I. Samspelet mellan gener är baserat på biokemiska kopplingar mellan enzymproteiner, som kodas av epistatiska gener.
Recessiv epistas. Recessiv epistas förklarar Bombay-fenomenet - det ovanliga arvet av antigener från ABO-blodgruppssystemet. Det finns 4 kända blodgrupper.
I familjen till en kvinna med blodgrupp I (I 0 I 0) från en man med blodgrupp II (IA I A), föddes ett barn med blodgrupp IV (I A I B), vilket är omöjligt. Det visade sig att kvinnan ärvt I B-genen från sin mamma och I 0-genen från sin pappa. Endast I 0-genen visade därför en effekt
man trodde att kvinnan hade blodgrupp I. Gen I B undertrycktes av den recessiva genen x, som var i ett homozygott tillstånd - xx.
Hos denna kvinnas barn visade den undertryckta I B-genen sin effekt. Barnet hade IV blodgrupp I A I B.
PolymerEffekten av gener beror på det faktum att flera icke-alleliska gener kan vara ansvariga för samma egenskap, vilket förstärker dess manifestation. Egenskaper som är beroende av polymergener klassificeras som kvantitativa. Gener som ansvarar för utvecklingen av kvantitativa egenskaper har en kumulativ effekt. Till exempel är polymera icke-alleliska gener S1 och S2 ansvariga för hudpigmentering hos människor. I närvaro av dominerande alleler av dessa gener syntetiseras mycket pigment, i närvaro av recessiva - lite. Hudfärgens intensitet beror på mängden pigment, som bestäms av antalet dominerande gener.
Från ett äktenskap mellan mulatter S 1 s 1 S 2 s 2 föds barn med hudpigmentering från ljus till mörk, men sannolikheten för att få ett barn med vit och svart hudfärg är 1/16.
Många egenskaper ärvs enligt polymerprincipen.
Frågor för självkontroll
1. Vad är multipla alleler?
2. Vilka gener är ansvariga för mänskliga blodtyper?
3. Vilka blodtyper har en person?
4. Vilka samband finns mellan en gen och en egenskap?
5. Hur interagerar allelgener?
6. Hur interagerar icke-alleliska gener?
7. Hur kan en gens komplementära verkan förklaras?
8. Hur kan epistas förklaras?
9. Hur kan en gens polymera verkan förklaras?
Nyckelord för ämnet "Flera alleler och geninteraktion"
allelism allel antigener äktenskap
samspel
genotyp
hybrid
ärtor
ärtor
blod typ
handling
barn
dominans
kvinna
ersättning
samdominans
meddominans
läder
kycklingar
mor
molekyl
mulatt
mutation
Tillgänglighet
arv
nukleotider
färg
fjäderdräkt
grunden
attityd
pigment
pigmentering
pleiotropi
undertryckare
generation
polymerism
skylt
exempel
närvaro
manifestation
utveckling
reaktioner
barn
resultat
överdominans samband
proteinsyntessystemet
korsning
stat
grad
förlust
fenomen
enzymer
Färg
blommor
Mänsklig
Monohybrid korsning. Mendels första lag.
I Mendels experiment, när man korsade ärtsorter som hade gula och gröna frön, visade sig alla avkommor (dvs första generationens hybrider) ha gula frön.Det spelade ingen roll från vilka frön (gula eller gröna) moderplantorna (faderns) växte. Så båda föräldrarna är lika kapabla att överföra sina egenskaper till sin avkomma.
Liknande resultat hittades i experiment där andra egenskaper togs i beaktande. När plantor med släta och skrynkliga frön korsades hade alltså alla avkommor släta frön. Vid korsning av växter med lila och vita blommor slutade alla hybrider med endast lila blomblad osv.
Det upptäckta mönstret kallades Mendels första lag, eller lagen om enhetlighet för första generationens hybrider. Tillståndet (allelen) för en egenskap som uppträder i den första generationen kallas dominant, och tillståndet (allelen) som inte förekommer i den första generationen av hybrider kallas recessiv.G. Mendel föreslog att beteckna "skapandet" av egenskaper (i modern terminologi - gener) med bokstäver i det latinska alfabetet. Tillstånd som hör till samma par av egenskaper betecknas med samma bokstav, men den dominanta allelen är stor och den recessiva allelen är liten.
Mendels andra lag.
När heterozygota hybrider av första generationen korsas med varandra (självpollinering eller inavel), uppstår individer med både dominanta och recessiva karaktärstillstånd i andra generationen, d.v.s. det finns en splittring som sker i vissa relationer. Sålunda, i Mendels experiment, av 929 växter av den andra generationen, fanns det 705 med lila blommor och 224 med vita. I experimentet där man tog hänsyn till fröfärgen, från 8023 ärtfrön erhållna i andra generationen, var det 6022 gula och 2001 gröna, och från 7324 frön där man tog hänsyn till fröformen, erhölls 5474 släta och 1850 skrynkliga. .Baserat på erhållna resultat Mendel kom till slutsatsen att i andra generationen har 75% av individerna ett dominant tillstånd av egenskapen och 25% har ett recessivt tillstånd (3:1 split). Detta mönster kallas Mendels andra lag, eller splittringens lag.
Enligt denna lag och med modern terminologi kan följande slutsatser dras:
a) genalleler, som är i ett heterozygott tillstånd, ändrar inte varandras struktur;
b) under mognad av könsceller i hybrider bildas ungefär samma antal könsceller med dominanta och recessiva alleler;
V) Under befruktning kombineras manliga och kvinnliga gameter som bär dominanta och recessiva alleler fritt.
Vid korsning av två heterozygoter (Aa), som var och en producerar två typer av gameter (hälften med dominanta alleler - A, hälften med recessiva alleler - a), måste fyra möjliga kombinationer förväntas. Ett ägg med allel A kan med lika stor sannolikhet befruktas av både en spermie med allel A och en spermie med allel a; och ett ägg med en allel a - en spermie eller med en allel A, eller en allel a. Resultatet är zygoterna AA, Aa, Aa, aa eller AA, 2Aa, aa.
I utseende (fenotyp) skiljer sig inte individerna AA och Aa, så splittringen är i förhållandet 3:1. Efter genotyp är individer fördelade i förhållandet 1AA:2Aa:aa. Det är uppenbart att om vi från varje grupp av individer i den andra generationen endast får avkomma genom självpollinering, så kommer de första (AA) och sista (aa) grupperna (de är homozygota) bara att producera enhetliga avkommor (utan att splittras), och heterozygota (Aa) former kommer att producera splittring i förhållandet 3:1.
Sålunda är Mendels andra lag, eller segregationens lag, formulerad enligt följande: vid korsning av två hybrider av den första generationen, som analyseras enligt ett alternativt par av karaktärstillstånd, sker en segregation efter fenotyp i ett förhållande hos avkomman. 3:1 och genotyp i förhållandet 1:2:1.
Mendels tredje lag, eller lagen om självständigt arv av karaktärer.
Medan han studerade splittring under dihybridkorsningar, uppmärksammade Mendel följande omständighet. När du korsar växter med gul slät (AABB) och grön skrynklig (aa bb ) frön i andra generationens nya kombinationer av karaktärer dök upp: gula skrynkliga (Aa bb ) och grön slät (aaB b ), som inte hittades i de ursprungliga formerna.
Från denna observation drog Mendel slutsatsen att segregation för varje egenskap sker oberoende av den andra egenskapen. I det här exemplet ärvdes frönas form oavsett färg. Detta mönster kallas Mendels tredje lag, eller lagen om oberoende distribution av gener.
Mendels tredje lag är formulerad enligt följande: Vid korsning av homozygota individer som skiljer sig åt i två (eller flera) egenskaper observeras oberoende arv och kombination av karaktärstillstånd i den andra generationen om generna som bestämmer dem finns i olika kromosompar. Detta är möjligt eftersom under meios, fördelningen (kombinationen) av kromosomer i könsceller under deras mognad sker oberoende och kan leda till uppkomsten av avkommor med en kombination av egenskaper som skiljer sig från föräldra- och förfädersindivider.
För att registrera korsningar används ofta speciella rutnät, som föreslogs av den engelske genetikern Punnett (Punnet grid). De är bekväma att använda vid analys av polyhybridkorsningar. Principen för att konstruera rutnätet är att faderindividens gameter registreras horisontellt ovanpå, modersindividens gameter registreras vertikalt till vänster och avkommans troliga genotyper registreras vid skärningspunkterna.
Denna artikel beskriver kort och tydligt Mendels tre lagar. Dessa lagar är grunden för all genetik; genom att skapa dem skapade Mendel faktiskt denna vetenskap.
Här hittar du en definition av varje lag och lär dig lite nytt om genetik och biologi i allmänhet.
Innan du börjar läsa artikeln bör du förstå att genotypen är helheten av generna i en organism, och fenotypen är dess yttre egenskaper.
Vem är Mendel och vad gjorde han?
Gregor Johann Mendel är en berömd österrikisk biolog, född 1822 i byn Gincice. Han studerade bra, men hans familj hade ekonomiska svårigheter. För att hantera dem bestämde sig Johann Mendel 1943 för att bli munk i ett tjeckiskt kloster i staden Brno och fick namnet Gregor där.
Gregor Johann Mendel (1822-1884)
Senare studerade han biologi vid universitetet i Wien och bestämde sig sedan för att undervisa i fysik och naturhistoria i Brno. Samtidigt blev vetenskapsmannen intresserad av botanik. Han genomförde experiment på att korsa ärter. Baserat på resultaten av dessa experiment, härledde forskaren tre ärftlighetslagar, som är föremål för denna artikel.
Dessa lagar publicerades i verket "Experiment with Plant Hybrids" 1866 och fick inte stor publicitet, och arbetet glömdes snart bort. Det kom ihåg först efter Mendels död 1884. Du vet redan hur många lagar han härledde. Nu är det dags att gå vidare till att titta på var och en.
Mendels första lag - lagen om enhetlighet för första generationens hybrider
Tänk på experimentet utfört av Mendel. Han tog två sorters ärtor. Dessa arter kännetecknades av färgen på deras blommor. Den ena hade dem lila och den andra hade dem vita.
Efter att ha korsat dem såg forskaren att alla avkommor hade lila blommor. Och gula och gröna ärtor gav helt gula avkommor. Biologen upprepade experimentet många fler gånger och kontrollerade arvet av olika egenskaper, men resultatet var alltid detsamma.
Baserat på dessa experiment, härledde vetenskapsmannen sin första lag, här är dess formulering: alla hybrider i den första generationen ärver alltid bara en egenskap från sina föräldrar.
Låt oss beteckna genen som är ansvarig för lila blommor som A, och för vita blommor som en. Genotypen för en förälder är AA (lila) och den andra är aa (vit). A-genen kommer att ärvas från den första föräldern och en från den andra. Detta innebär att genotypen av avkomman alltid kommer att vara Aa. En gen som betecknas med stor bokstav kallas dominant och en liten bokstav kallas recessiv.
Om genotypen av en organism innehåller två dominanta eller två recessiva gener, kallas den homozygot, och en organism som innehåller olika gener kallas heterozygot. Om organismen är heterozygot, dämpas den recessiva genen, betecknad med en stor bokstav, av en starkare dominant, vilket resulterar i manifestationen av den egenskap som den dominanta är ansvarig för. Det betyder att ärtor med genotyp Aa kommer att ha lila blommor.
Att korsa två heterozygota organismer med olika egenskaper är en monohybrid korsning.
Samdominans och ofullständig dominans
Det händer att en dominant gen inte kan undertrycka en recessiv. Och då dyker båda föräldraegenskaperna upp i kroppen.
Detta fenomen kan observeras i exemplet med kamelia. Om i genotypen av denna växt en gen är ansvarig för röda kronblad och den andra för vita, kommer hälften av kameliabladen att bli röda och resten vita.
Detta fenomen kallas samdominans.
Ofullständig dominans är ett liknande fenomen, där en tredje egenskap dyker upp, något mellan vad föräldrarna hade. Till exempel blir en nattskönhetsblomma med en genotyp som innehåller både vita och röda kronblad rosa.
Mendels andra lag - segregationens lag
Så vi kommer ihåg att när man korsar två homozygota organismer kommer alla avkommor bara att anta en egenskap. Men vad händer om vi tar två heterozygota organismer från denna avkomma och korsar dem? Kommer avkomman att vara enhetlig?
Låt oss återgå till ärter. Varje förälder är lika sannolikt att överföra antingen gen A eller gen a. Sedan kommer avkomman att delas upp enligt följande:
- AA - lila blommor (25%);
- aa - vita blommor (25%);
- Aa - lila blommor (50%).
Det kan ses att det finns tre gånger fler organismer med lila blommor. Detta är ett splittringsfenomen. Detta är Gregor Mendels andra lag: när heterozygota organismer korsas delas avkomman i förhållandet 3:1 i fenotyp och 1:2:1 i genotyp.
Det finns dock så kallade dödliga gener. Om de är närvarande sker en avvikelse från den andra lagen. Till exempel delas avkomman till gula möss i ett förhållande på 2:1.
Samma sak händer med platinafärgade rävar. Faktum är att om båda generna är dominerande i genotypen av dessa (och vissa andra) organismer, så dör de helt enkelt. Som ett resultat kan en dominant gen endast uttryckas om organismen är heterozyotisk.
Lagen om könscellers renhet och dess cytologiska grund
Låt oss ta gula ärtor och gröna ärtor, den gula genen är dominerande och den gröna genen är recessiv. Hybriden kommer att innehålla båda dessa gener (även om vi bara kommer att se manifestationen av den dominerande).
Det är känt att gener överförs från förälder till avkomma med hjälp av könsceller. En könscell är en könscell. Det finns två gener i hybridgenotypen, det visar sig att varje gamet - och det finns två av dem - innehöll en gen. Efter att ha gått samman bildade de en hybridgenotyp.
Om i den andra generationen en recessiv egenskap som är karakteristisk för en av föräldraorganismerna uppträdde, var följande villkor uppfyllda:
- hybridernas ärftliga faktorer förändrades inte;
- varje gamet innehöll en gen.
Den andra punkten är lagen om könscellers renhet. Naturligtvis finns det inte två gener, det finns fler av dem. Det finns ett koncept av alleliska gener. De är ansvariga för samma skylt. Genom att känna till detta koncept kan vi formulera lagen enligt följande: en slumpmässigt utvald gen från en allel tränger in i könscellen.
Den cytologiska grunden för denna regel: celler i vilka det finns kromosomer som innehåller par av alleler med all genetisk information, delar sig och bildar celler där det bara finns en allel - haploida celler. I det här fallet är dessa könsceller.
Mendels tredje lag - lagen om självständigt arv
Uppfyllelsen av den tredje lagen är möjlig med dihybridkorsning, när inte en egenskap studeras, utan flera. När det gäller ärter är det till exempel färgen och jämnheten på fröna.
Vi betecknar generna som ansvarar för fröfärgen som A (gul) och a (grön); för jämnhet - B (slät) och b (rynkig). Låt oss försöka utföra dihybridkorsning av organismer med olika egenskaper.
Den första lagen överträds inte under sådan korsning, det vill säga hybriderna kommer att vara identiska i både genotyp (AaBb) och fenotyp (med gula släta frön).
Hur kommer splittringen att se ut i andra generationen? För att ta reda på det måste du ta reda på vilka gameter föräldraorganismerna kan utsöndra. Uppenbarligen är dessa AB, Ab, aB och ab. Efter detta konstrueras en krets som kallas Pinnett-gitter.
Alla könsceller som kan frigöras av en organism listas horisontellt, och alla könsceller som kan frigöras av en annan listas vertikalt. Inuti rutnätet registreras genotypen av organismen som skulle uppträda med de givna könscellerna.
| AB | Ab | aB | ab | |
| AB | AABB | AABb | AaBB | AaBb |
| Ab | AABb | AAbb | AaBb | Aabb |
| aB | AaBB | AaBb | aaBB | aaBb |
| ab | AaBb | Aabb | aaBb | aabb |
Om du studerar tabellen kan du komma till slutsatsen att uppdelningen av andra generationens hybrider efter fenotyp sker i förhållandet 9:3:3:1. Mendel insåg också detta efter att ha genomfört flera experiment.
Dessutom kom han också till slutsatsen att vilken av generna från en allel (Aa) som kommer in i gameten inte beror på den andra allelen (Bb), det vill säga att det bara finns ett oberoende arv av egenskaper. Detta är hans tredje lag, kallad lagen om självständigt arv.
Slutsats
Mendels tre lagar är de grundläggande genetiska lagarna. Tack vare det faktum att en person bestämde sig för att experimentera med ärter fick biologi en ny sektion - genetik.
Med dess hjälp har forskare från hela världen lärt sig många saker, från förebyggande av sjukdomar till genteknik. Genetik är en av de mest intressanta och lovande grenarna inom biologin.
Law of Segregation Mendel planterade första generationens ärthybrider (som alla var gula) och tillät dem att självpollinera. Som ett resultat erhölls frön som var andra generationens hybrider (F2). Bland dem fanns redan inte bara gula, utan även gröna frön, d.v.s. splittring hade inträffat. Samtidigt var förhållandet mellan gula och gröna frön 3: 1. Uppkomsten av gröna frön i den andra generationen visade att denna egenskap inte försvann eller löstes upp i den första generationens hybrider, utan existerade i ett diskret tillstånd, men var helt enkelt undertryckt. Begreppen dominanta och recessiva alleler av en gen introducerades i vetenskapen (Mendel kallade dem annorlunda). Den dominanta allelen undertrycker den recessiva. Den rena linjen av gula ärtor har två dominerande alleler - AA. Den rena linjen av gröna ärtor har två recessiva alleler - aa. Under meios kommer endast en allel in i varje gamet.
Mendels lagar. grunderna i genetik
Under 1800-talet identifierade Gregor Mendel, medan han forskade på ärter, tre huvudmönster för nedärvning av egenskaper, som kallas Mendels tre lagar.
De två första lagarna hänför sig till monohybrid korsning (när föräldraformer tas som skiljer sig i endast en egenskap), den tredje lagen avslöjades under dihybrid korsning (föräldraformer studeras för två olika egenskaper).
Uppmärksamhet
Mendels första lag. Lagen om enhetlighet för första generationens hybrider Mendel korsade ärtväxter som skilde sig åt i en egenskap (till exempel fröfärg).
Vissa hade gula frön, andra gröna. Efter korspollinering erhålls första generationens hybrider (F1).
Alla hade gula frön, dvs de var enhetliga.
Den fenotypiska egenskapen som bestämmer frönas gröna färg har försvunnit.
Mendels andra lag.
Välkommen
Info
Gregor Mendel är en österrikisk botaniker som studerade och beskrev mönstret för nedärvning av egenskaper.
Mendels lagar är grunden för genetiken, som än i dag spelar en viktig roll i studiet av ärftlighetens inflytande och överföringen av ärftliga egenskaper.
I sina experiment korsade forskaren olika typer av ärter som skilde sig åt i en alternativ egenskap: färg på blommor, släta skrynkliga ärtor, stjälkhöjd.
Ett utmärkande drag för Mendels experiment var dessutom användningen av så kallade "rena linjer", dvs.
avkomma till följd av självpollinering av moderväxten. Mendels lagar, formulering och korta beskrivning kommer att diskuteras nedan.
Efter att ha studerat och noggrant förberett ett experiment med ärter i många år: med hjälp av speciella påsar för att skydda blommorna från extern pollinering, uppnådde den österrikiska vetenskapsmannen otroliga resultat vid den tiden.
Föreläsning nr 17. genetikens grundbegrepp. Mendels lagar
Uttrycket av vissa gener kan vara starkt beroende av miljöförhållanden. Till exempel uppträder vissa alleler fenotypiskt endast vid en viss temperatur under en viss fas av organismens utveckling. Detta kan också leda till kränkningar av mendelsk segregation.
Modifierande gener och polygener. Förutom huvudgenen som styr denna egenskap kan genotypen innehålla flera modifierande gener som modifierar manifestationen av huvudgenen.
Viktig
Vissa egenskaper kan inte bestämmas av en gen, utan av ett helt komplex av gener, som var och en bidrar till manifestationen av egenskapen.
Denna egenskap brukar kallas polygenisk. Allt detta stör också splittringen 3:1.
Mendels lagar
Tillståndet (allelen) för en egenskap som uppträder i den första generationen kallas dominant, och tillståndet (allelen) som inte förekommer i den första generationen av hybrider kallas recessiv. "Böjelser" av egenskaper (enligt modern terminologi - gener) G.
Mendel föreslog att beteckna med bokstäver i det latinska alfabetet.
Tillstånd som hör till samma par egenskaper betecknas med samma bokstav, men den dominanta allelen är stor och den recessiva allelen är liten.
Mendels andra lag. När heterozygota hybrider av första generationen korsas med varandra (självpollinering eller inavel), uppstår individer med både dominanta och recessiva karaktärstillstånd i andra generationen, d.v.s. det finns en splittring som sker i vissa relationer. Sålunda, i Mendels experiment, av 929 växter av den andra generationen, fanns det 705 med lila blommor och 224 med vita.
ett steg till
Således producerar ärtor med gula frön endast gameter som innehåller A-allelen.
Grönfröade ärtor producerar könsceller som innehåller a-allelen.
När de korsas producerar de Aa-hybrider (första generationen).
Eftersom den dominanta allelen i detta fall helt undertrycker den recessiva, observerades gul fröfärg i alla första generationens hybrider.
Första generationens hybrider producerar redan könsceller A och a. Vid självpollinering, slumpmässigt i kombination med varandra, bildar de genotyperna AA, Aa, aa.
Dessutom kommer den heterozygota genotypen Aa att förekomma dubbelt så ofta (som Aa och aA) än varje homozygot genotyp (AA och aa).
Således får vi 1AA: 2Aa: 1aa. Eftersom Aa ger gula frön som AA, visar det sig att för varje 3 gult så finns det 1 grön.
Mendels tredje lag. Lagen om oberoende arv av olika karaktärer Mendel genomförde en dihybridkorsning, d.v.s.
Sciencelandia
Vill du också tro att du ger din romantiska partner nöje i sängen? Du vill åtminstone inte rodna och be om ursäkt... Sexualitet Om du har ett av dessa 11 tecken, då är du en av de sällsynta människorna på jorden Vilken typ av människor kan klassas som sällsynta? Det här är individer som inte slösar tid på bagateller.
Deras syn på världen är bred... New Age Varför behöver du en liten ficka på jeans? Alla vet att det finns en liten ficka på jeans, men få har tänkt på varför det kan behövas.
Intressant nog var det ursprungligen en plats för förvaring... Kläder Våra förfäder sov annorlunda än vi. Vad gör vi för fel? Det är svårt att tro, men forskare och många historiker är benägna att tro att den moderna människan sover helt annorlunda än sina gamla förfäder. Initialt...
Alla möjliga kombinationer av manliga och kvinnliga könsceller kan enkelt fastställas med hjälp av ett Punnett-rutnät, där könscellerna hos en förälder skrivs ut horisontellt och könscellerna hos den andra föräldern vertikalt. Genotyperna av zygoter som bildas under fusionen av könsceller förs in i rutorna.
Om vi tar hänsyn till resultaten av uppdelningen för varje teckenpar separat, visar det sig att förhållandet mellan antalet gula frön och antalet gröna och förhållandet mellan släta frön och skrynkliga för varje par är lika med 3 :1.
I en dihybrid korsning beter sig alltså varje karaktärspar, när de delas i avkomman, på samma sätt som vid en monohybrid korsning, d.v.s.
det vill säga oavsett det andra teckenparet.
En ren ärtrad hade gula och släta frön, medan den andra hade gröna och skrynkliga frön.
Alla deras första generationens hybrider hade gula och släta frön. I den andra generationen inträffade, som förväntat, splittring (några av fröna verkade gröna och skrynkliga). Emellertid observerades växter inte bara med gula släta och gröna skrynkliga frön, utan också med gula skrynkliga och gröna släta frön.
Med andra ord inträffade en rekombination av tecken, vilket indikerar att nedärvningen av fröfärg och form sker oberoende av varandra.
Faktum är att om generna för fröfärg finns i ett par homologa kromosomer, och generna som bestämmer formen finns i det andra, kan de under meios kombineras oberoende av varandra.
Mendels lagar är korta och tydliga
Återupptäckten av Mendels lagar av Hugo de Vries i Holland, Karl Correns i Tyskland och Erich Tsermak i Österrike inträffade inte förrän 1900. Samtidigt öppnades arkiv och Mendels gamla verk hittades.
Vid denna tidpunkt var den vetenskapliga världen redan redo att acceptera genetik.
Hennes triumfmarsch började. De kontrollerade giltigheten av arvslagarna enligt Mendel (Mendelisering) på fler och fler nya växter och djur och fick ständig bekräftelse. Alla undantag från reglerna utvecklades snabbt till nya fenomen inom den allmänna teorin om ärftlighet. För närvarande är genetikens tre grundläggande lagar, Mendels tre lagar, formulerade enligt följande. Mendels första lag. Enhetlighet hos första generationens hybrider.
Alla egenskaper hos en organism kan vara i sin dominanta eller recessiva manifestation, vilket beror på de alleler av en given gen som finns.
En grundlig och lång analys av de erhållna uppgifterna gjorde det möjligt för forskaren att härleda ärftlighetslagarna, som senare kallades "Mendels lagar."
Innan vi börjar beskriva lagarna bör vi introducera flera begrepp som är nödvändiga för att förstå denna text: En dominant gen är en gen vars egenskap manifesteras i kroppen.
Den betecknas med stor bokstav: A, B. När den korsas anses en sådan egenskap vara villkorligt starkare, d.v.s.
det kommer alltid att visas om den andra föräldraväxten har villkorligt svagare egenskaper. Detta är vad Mendels lagar bevisar. En recessiv gen är en gen som inte uttrycks i fenotypen, även om den finns i genotypen. Betecknas med versaler a,b. Heterozygot är en hybrid vars genotyp (uppsättning gener) innehåller både en dominant och en recessiv gen för en viss egenskap.
Under befruktningen kombineras gameter enligt reglerna för slumpmässiga kombinationer, men med lika sannolikhet för var och en. I de resulterande zygoterna uppstår olika kombinationer av gener. Oberoende distribution av gener i avkomman och förekomsten av olika kombinationer av dessa gener under dihybridkorsning är endast möjlig om par av alleliska gener finns i olika par av homologa kromosomer. Sålunda är Mendels tredje lag formulerad på följande sätt: vid korsning av två homozygota individer som skiljer sig från varandra i två eller flera par av alternativa egenskaper, ärvs gener och deras motsvarande egenskaper oberoende av varandra. De recessiva flög. Mendel erhöll identiska numeriska förhållanden när de splittrade allelerna för många par av egenskaper. Detta innebar i synnerhet lika överlevnad för individer av alla genotyper, men så kanske inte är fallet.
Gregor Mendel är en österrikisk botaniker som studerade och beskrev Mendels lagar – som än i dag spelar en viktig roll i studiet av ärftlighetens inflytande och överföringen av ärftliga egenskaper.
I sina experiment korsade forskaren olika typer av ärter som skilde sig åt i ett alternativt drag: färg på blommor, släta skrynkliga ärtor, stjälkhöjd. Ett utmärkande drag för Mendels experiment var dessutom användningen av så kallade "rena linjer", dvs. avkomma till följd av självpollinering av moderväxten. Mendels lagar, formulering och korta beskrivning kommer att diskuteras nedan.
Efter att ha studerat och noggrant förberett ett experiment med ärter i många år: med hjälp av speciella påsar för att skydda blommorna från extern pollinering, uppnådde den österrikiska vetenskapsmannen otroliga resultat vid den tiden. En grundlig och lång analys av de erhållna uppgifterna gjorde det möjligt för forskaren att härleda ärftlighetslagarna, som senare kallades "Mendels lagar."
Innan vi börjar beskriva lagarna bör vi introducera flera begrepp som är nödvändiga för att förstå denna text:
Dominant gen- en gen vars egenskap manifesteras i kroppen. Betecknas A, B. Vid korsning anses en sådan egenskap vara villkorligt starkare, d.v.s. det kommer alltid att visas om den andra föräldraväxten har villkorligt svagare egenskaper. Detta är vad Mendels lagar bevisar.
Recessiv gen - genen uttrycks inte i fenotypen, även om den finns i genotypen. Betecknas med versaler a,b.
Heterozygot - en hybrid vars genotyp (uppsättning gener) innehåller både en dominant och en viss egenskap. (Aa eller Bb)
Homozygot - hybrid , besitter uteslutande dominanta eller endast recessiva gener som är ansvariga för en viss egenskap. (AA eller bb)
Mendels lagar, kort formulerade, kommer att diskuteras nedan.
Mendels första lag, även känd som lagen om hybriduniformitet, kan formuleras enligt följande: den första generationen hybrider som är resultatet av korsning av rena linjer av fader- och moderväxter har inga fenotypiska (d.v.s. yttre) skillnader i egenskapen som studeras. Med andra ord, alla dotterplantor har samma färg på blommor, stjälkhöjd, jämnhet eller strävhet på ärter. Dessutom motsvarar den manifesterade egenskapen fenotypiskt exakt den ursprungliga egenskapen hos en av föräldrarna.
Mendels andra lag eller segregationslagen säger: avkomman av heterozygota hybrider av den första generationen under självpollinering eller inavel har både recessiva och dominerande karaktärer. Dessutom sker klyvning enligt följande princip: 75 % är växter med en dominerande egenskap, resterande 25 % har en recessiv egenskap. Enkelt uttryckt, om föräldraväxterna hade röda blommor (dominerande egenskap) och gula blommor (recessiv egenskap), så kommer dotterplantorna att ha 3/4 röda blommor och resten gula.
Tredje Och sist Mendels lag, som också kallas i allmänna termer, betyder följande: vid korsning av homozygota växter som har 2 eller flera olika egenskaper (det vill säga till exempel en hög växt med röda blommor (AABB) och en kort växt med gula blommor (aabb), de studerade egenskaperna (stammens höjd och blommornas färg) ärvs oberoende av varandra, med andra ord kan resultatet av korsning vara höga växter med gula blommor (Aabb) eller korta växter med röda blommor (aaBb).
Mendels lagar, upptäckta i mitten av 1800-talet, fick erkännande långt senare. På grundval av dem byggdes all modern genetik, och efter det, urval. Dessutom bekräftar Mendels lagar den stora mångfald av arter som finns idag.
