صفحه اصلی دندانه دار کردن آیا گرگور مندل «پدر ژنتیک» اخلاق علمی را زیر پا گذاشته است؟ وراثت صفات در طول تلاقی تک هیبریدی صفاتی که در هیبریدهای نسل اول ظاهر نمی شوند.

دندانه دار کردن

آیا گرگور مندل «پدر ژنتیک» اخلاق علمی را زیر پا گذاشته است؟ وراثت صفات در طول تلاقی تک هیبریدی صفاتی که در هیبریدهای نسل اول ظاهر نمی شوند.

سوال 1. هیبریداسیون چیست؟

به تلاقی دو موجود زنده هیبریداسیون می گویند.

سوال 2. کدام متقاطع تک هیبریدی نامیده می شود؟

مونوهیبرید تلاقی دو موجود زنده است که در یک جفت ویژگی جایگزین (متقابل انحصاری) با یکدیگر متفاوت هستند.

سوال 3- چه پدیده ای تسلط نامیده می شود؟

جی مندل غلبه صفت یکی از والدین را در غلبه هیبریدی نامید.

سوال 4. کدام صفت را غالب و کدام را مغلوب می نامند؟

صفتی که در یک هیبرید نسل اول ظاهر می شود و رشد یک ویژگی دیگر را سرکوب می کند، غالب نامیده می شود (از لاتین dominus - master) و برعکس، یعنی سرکوب شده، مغلوب نامیده می شود (از لاتین recess - عقب نشینی، حذف).

سوال 5. در مورد آزمایشات مندل در مورد تلاقی تک هیبریدی گیاهان نخود به ما بگویید.

زمانی که مندل نخودهای گل‌های بنفش و گل‌های سفید را تلاقی کرد، متوجه شد که تمام گیاهان هیبریدی نسل اول (F1) گل‌های بنفش دارند. در عین حال رنگ سفید گل ظاهر نشد.

مندل همچنین ثابت کرد که تمام هیبریدهای F1 در هر یک از هفت شخصیتی که مورد مطالعه قرار داد یکنواخت (همگن) بودند.

در نتیجه، در هیبریدهای نسل اول، از یک جفت صفت جایگزین والدین، تنها یکی ظاهر می شود و به نظر می رسد که صفت والد دیگر ناپدید می شود. مندل پدیده غلبه صفات یکی از والدین را در هیبریدهای F1 غالب و صفت مربوطه را غالب نامید. او صفاتی را که در هیبریدهای F1 ظاهر نمی شوند مغلوب نامید.

سؤال 6. به کدام موجود زنده هموزیگوت می گویند. هتروزیگوت؟

اگر ژنوتیپ یک ارگانیسم (زیگوت) حاوی دو ژن آللی یکسان باشد که از نظر توالی نوکلئوتیدی کاملاً یکسان هستند، چنین موجودی برای این ژن هموزیگوت نامیده می شود. یک ارگانیسم می تواند برای ژن های غالب (AA یا BB) یا مغلوب (aa یا bb) هموزیگوت باشد. اگر ژن های آللی با یکدیگر متفاوت باشند (یکی از آنها غالب و دیگری مغلوب (Aa, Bb) باشد، چنین ارگانیسمی هتروزیگوت نامیده می شود.

سوال 7. قانون اول مندل را فرموله کنید. چرا به این قانون قانون سلطه می گویند؟

این قانون را می توان به صورت زیر فرموله کرد: هنگام تلاقی دو ارگانیسم هموزیگوت متعلق به خطوط خالص مختلف و متفاوت از یکدیگر در یک جفت صفات جایگزین، کل نسل اول هیبریدها (F1) یکنواخت خواهد بود و دارای صفت یکی از آنها خواهد بود. پدر و مادر.

از آنجایی که همه هیبریدهای نسل اول یکنواخت هستند، این پدیده توسط K. Correns اولین قوانین مندل یا قانون یکنواختی هیبریدهای نسل اول و همچنین قانون تسلط نامیده شد.

سوال 8. با استفاده از منابع اطلاعاتی اضافی، مثال هایی از تسلط ناقص صفات در انسان بیاورید.

در انسان، تسلط ناقص زمانی خود را نشان می دهد که ساختار مو ارثی باشد. ژن موهای مجعد به طور کامل بر ژن موهای صاف تسلط ندارد و هتروزیگوت ها تظاهر متوسطی از این ویژگی را نشان می دهند - موهای موج دار.

مثال دیگر کم خونی داسی شکل است که بر اساس یک جهش ژنی است که منجر به جایگزینی یکی از 287 اسید آمینه موجود در پروتئین هموگلوبین - والین - با اسید گلوتامیک می شود. در نتیجه ساختار هموگلوبین تغییر می کند و گلبول های قرمز شکل داسی به خود می گیرند که منجر به کمبود اکسیژن می شود. ارگانیسم های هموزیگوت در سنین پایین می میرند، در حالی که هتروزیگوت ها زنده هستند، اما در حین ورزش از تنگی نفس رنج می برند.

سوال 9. کدام گیاهان زیبای شب را باید با یکدیگر تلاقی کرد تا نسل آنها نیمی از گیاهان با گلهای صورتی و نیمی با گلهای سفید باشد؟

به طور خلاصه مراحل اصلی "معرض" آزمایشات گرگور یوهان مندل را شرح می دهد. نام این دانشمند در تمامی کتب درسی زیست شناسی مدارس و همچنین تصاویری از آزمایشات وی در زمینه پرورش نخود وجود دارد. مندل به حق کاشف قوانین وراثت در نظر گرفته می شود که اولین گام به سوی ژنتیک مدرن شد.

الگوی وراثت صفات مندل

کتاب درسی "زیست شناسی عمومی"

آزمایشی در مقیاس بزرگ که توسط یک راهب آگوستینی علاقه مند به علوم طبیعی انجام شد از سال 1856 تا 1863 به طول انجامید. در طی این چند سال، مندل 22 نوع نخود را انتخاب کرد که به وضوح از نظر خصوصیات با یکدیگر تفاوت داشتند. پس از این، محقق آزمایش‌هایی را بر روی به اصطلاح تلاقی تک هیبریدی آغاز کرد: مندل انواعی را که فقط در رنگ دانه‌ها با یکدیگر متفاوت بودند (برخی زرد و برخی سبز بودند) تلاقی کرد.

معلوم شد که

در طول اولین تلاقی، دانه های سبز "ناپدید می شوند" - این قانون "قانون یکنواختی هیبریدهای نسل اول" نامیده می شود. اما در نسل دوم دانه های سبز رنگ دوباره و به نسبت 3:1 ظاهر می شوند.

(مندل 6022 دانه زرد و 2001 دانه سبز دریافت کرد.) محقق ویژگی "برنده" را غالب و "بازنده" را مغلوب نامید و الگویی که به وجود آمد به "قانون تفکیک" معروف شد.

این قانون بدین معنی است که 75 درصد هیبریدهای نسل دوم دارای صفات غالب خارجی و 25 درصد دارای صفات مغلوب خواهند بود. در مورد ژنوتیپ، نسبت به شرح زیر خواهد بود: 25٪ از گیاهان یک صفت غالب را از پدر و مادر به ارث می برند، ژن های 50٪ هر دو صفت را دارند (نخود غالب ظاهر می شود - نخود زرد)، و 25 درصد باقیمانده کاملاً مغلوب خواهد بود.

قانون سوم مندل - قانون ترکیب مستقل - توسط محقق در هنگام تلاقی گیاهانی که در چندین ویژگی با یکدیگر متفاوت بودند، استخراج شد. در مورد نخود، این رنگ نخودها (زرد و سبز) و سطح آنها (صاف یا چروکیده) بود. صفات غالب رنگ زرد و سطح صاف، صفات مغلوب رنگ سبز و سطح چروکیده بود. گرگور مندل دریافت که این ویژگی ها مستقل از یکدیگر ترکیب می شوند. در عین حال به راحتی می توان محاسبه کرد که با توجه به فنوتیپ - خصوصیات خارجی - فرزندان به چهار گروه تقسیم می شوند: 9 صاف زرد، 3 زرد چروک، 3 صاف سبز و 1 نخود سبز چروکیده.

اگر نتایج تقسیم برای هر جفت کاراکتر را جداگانه در نظر بگیریم، معلوم می‌شود که نسبت تعداد دانه‌های زرد به تعداد دانه‌های سبز و نسبت دانه‌های صاف به دانه‌های چروکیده برای هر جفت برابر با 3 است. : 1.

در سال 1866، نتایج کار گرگور مندل در جلد بعدی Proceedings of Society of Natural Scientists با عنوان "تجربیات روی هیبریدهای گیاهی" منتشر شد، اما کار او در میان معاصرانش علاقه ای برانگیخت. در سال 1936، رونالد فیشر، ژنتیک و آماردان نظری در دانشگاه کمبریج، اعلام کرد که نتایج مندل "بیش از آن خوب است که درست باشد." با این حال، این او نبود که محقق را به جعل حقایق متهم کرد - ظاهراً والتر ولدون، زیست شناس از دانشگاه آکسفورد، اولین کسی بود که این کار را انجام داد. در اکتبر 1900، چند ماه پس از علاقه مجدد به کار مندل، دانشمند در نامه ای شخصی به همکار خود، ریاضیدان کارل پیرسون، نوشت که با تحقیقات "مندل خاصی" مواجه شده است که نخود فرنگی را با هم پرورش می دهد. در طول سال بعد، ولدون کار راهب را مطالعه کرد و به طور فزاینده ای متقاعد شد که نسبت های به دست آمده توسط مندل در صورت استفاده از انواع نخود فرنگی موجود در طبیعت - و نه به طور مصنوعی - آنقدر "خالص" نخواهد بود.

علاوه بر این، زیست شناس نیز از این واقعیت گیج شده بود که مندل با دسته های دوتایی عمل می کند: زرد - سبز، صاف - چروکیده. به گفته ولدون، چنین تقسیم بندی مشخصی از ویژگی ها بسیار دور از واقعیت است: بنابراین، محقق دانه های زرد-سبز و رنگ نامشخص را به چه دسته ای طبقه بندی کرد؟

به احتمال زیاد، آنها به گونه‌ای طبقه‌بندی شده‌اند که با مدل پیشنهادی مطابقت داشته باشند، زیست‌شناس استدلال کرد که ارقام ذکر شده توسط مندل - 5474 نخود با یک صفت غالب از 7324 دانه رشد یافته (یعنی 74.7٪) در حالی که از نظر تئوری باید وجود داشته باشد. 75٪ بوده است - خیلی "خوب" به نظر می رسید. ولدون در نامه ای به پیرسون در سال 1901 نوشت: «او یا دروغگو است یا جادوگر».

تصویری از مقاله ولدون در سال 1902. تصاویر به وضوح نشان می‌دهند که نمی‌توان همه دانه‌ها را به‌عنوان «زرد»، «سبز»، «صاف» یا «چروکیده» طبقه‌بندی کرد.

علوم پایه. W. F. R. Weldon، 1902.

با این حال، برخی از کسانی که نتایج مندل را فوق‌العاده خوب می‌دانستند، همچنان تصمیم گرفتند در دفاع از او صحبت کنند - رونالد فیشر یکی از این دانشمندان بود. او اظهار داشت که مدل نظری وراثت صفات باید بلافاصله پس از شروع آزمایش ها متولد می شد - و فقط یک ذهن واقعاً برجسته می توانست آن را توسعه دهد. به گفته فیشر، آزمایش‌ها بعداً به تصویری دقیق از این نظریه تبدیل شدند و این خود دانشمند نبود که می‌توانست نتایج پرورش نخود را «جعل» کند، بلکه باغبانانی بودند که از گیاهان مراقبت می‌کردند و با محاسبات نظری آشنا بودند. محقق

در اواسط قرن بیستم، بحث در مورد مسئله پایبندی مندل به اخلاق علمی تا حدودی فروکش کرد - این به این دلیل بود که ژنتیک در آن زمان تحت تأثیر شدید عوامل سیاسی، به ویژه، تسلط "لیزنکوئیسم"در اتحاد جماهیر شوروی

در این شرایط، دانشمندان غربی ترجیح دادند در مورد قابلیت اطمینان آزمایش‌های مندل تردیدی ابراز نکنند و این موضوع ظاهراً برای مدتی فراموش شد.

نویسندگان مقاله Science بار دیگر استدلال می‌کنند که ارقامی که او ارائه می‌دهد بیش از حد خوب هستند که درست باشند، طبقه‌بندی صفات تنها به دو دسته موجه نیست، و همچنین موافق هستند که راهب می‌تواند نخود زرد را سبز در نظر بگیرد اگر این با نظریه تطابق بیشتری داشته باشد. . با این وجود، این از شایستگی های دانشمند کم نمی کند: قوانینی که او تدوین کرد واقعاً کار می کنند و کشف آنها اولین مرحله در توسعه ژنتیک مدرن شد.

پس از بررسی این موضوعات، باید بتوانید:

تعاریف را ارائه دهید: ژن، صفت غالب. صفت مغلوب؛ آلل کروموزوم های همولوگ؛ تلاقی تک هیبریدی، متقاطع، ارگانیسم هموزیگوت و هتروزیگوت، توزیع مستقل، غالب و ناقص، ژنوتیپ، فنوتیپ.
با استفاده از شبکه Punnett، تلاقی یک یا دو صفت را نشان دهید و نشان دهید که چه نسبت های عددی ژنوتیپ ها و فنوتیپ ها را باید در فرزندان حاصل از این تلاقی ها انتظار داشت.
قوانین وراثت، تفکیک و توزیع مستقل شخصیت ها را توضیح دهید که کشف آنها سهم مندل در ژنتیک بود.
توضیح دهید که چگونه جهش ها می توانند بر پروتئین کدگذاری شده توسط یک ژن خاص تأثیر بگذارند.
ژنوتیپ های احتمالی افراد با گروه خونی A را مشخص کنید. که در؛ AB; در باره.
نمونه هایی از صفات چند ژنی را ذکر کنید.
مکانیسم کروموزومی تعیین جنسیت و انواع وراثت ژن های مرتبط با جنسیت در پستانداران را نشان دهید و از این اطلاعات در هنگام حل مشکلات استفاده کنید.
تفاوت بین صفات وابسته به جنس و صفات وابسته به جنس را توضیح دهید. مثال بزن.
نحوه ارثی بودن بیماری های ژنتیکی انسان مانند هموفیلی، کوررنگی و کم خونی داسی شکل را توضیح دهید.
ویژگی های روش های انتخاب گیاهان و جانوران را نام ببرید.
جهت های اصلی بیوتکنولوژی را مشخص کنید.
قادر به حل مسائل ژنتیکی ساده با استفاده از این الگوریتم باشید:
الگوریتم حل مسائل
- صفات غالب و مغلوب را بر اساس نتایج تلاقی نسل اول (F1) و دوم (F2) (با توجه به شرایط مسئله) تعیین کنید. حروف را وارد کنید: A - غالب و - مغلوب.
- ژنوتیپ یک فرد با صفت مغلوب یا فردی با ژنوتیپ و گامت شناخته شده را بر اساس شرایط مشکل بنویسید.
- ژنوتیپ هیبریدهای F1 را ثبت کنید.
- طرحی برای تقاطع دوم ترسیم کنید. گامت های هیبریدهای F1 را در یک شبکه Punnett به صورت افقی و عمودی ثبت کنید.
- ژنوتیپ های فرزندان را در سلول های تقاطع گامت ثبت کنید. نسبت فنوتیپ ها را در F1 تعیین کنید.

طرح طراحی کار.

نامگذاری حروف:
الف) صفت غالب _________________
ب) صفت مغلوب _________________

گامت ها

F1(ژنوتیپ نسل اول)

گامت ها
	?	?

شبکه Punnett

گامت ها	?	?
?
?

نسبت فنوتیپ در F2: _____________________________
پاسخ:_________________________

نمونه هایی از حل مسائل تلاقی تک هیبریدی.

وظیفه."در خانواده ایوانوف دو فرزند وجود دارد: یک دختر با چشم قهوه ای و یک پسر چشم آبی. مادر این کودکان چشم آبی است اما والدینش چشمان قهوه ای داشتند. رنگ چشم در انسان چگونه به ارث می رسد؟ ژنوتیپ همه اعضای خانواده؟ رنگ چشم یک صفت اتوزومی تک ژنی است.

ویژگی رنگ چشم توسط یک ژن (بر اساس شرایط) کنترل می شود. مادر این کودکان چشم آبی است و والدینش چشمان قهوه ای داشتند. این تنها در صورتی امکان پذیر است که هر دو والدین هتروزیگوت باشند، بنابراین چشم های قهوه ای بر چشم های آبی غالب است. بنابراین، پدربزرگ و مادربزرگ، پدر و دختر دارای ژنوتیپ (Aa) و مادر و پسر دارای ژنوتیپ aa بودند.

وظیفه.یک خروس با شانه گل رز با دو مرغ ضربدری شد که یک شانه گل رز نیز داشت. اولی 14 جوجه داد که همه شانه گل رز بود و دومی 9 مرغ داد که 7 مرغ با گل رز. -شکل و 2 با شانه برگی شکل شانه یک صفت اتوزومی تک ژنی است ژنوتیپ های هر سه والد چیست؟

قبل از تعیین ژنوتیپ والدین، لازم است ماهیت وراثت شکل شانه در جوجه ها را دریابید. هنگامی که یک خروس با مرغ دوم تلاقی کرد، 2 جوجه با شانه برگ تولید شد. این امر در صورتی امکان پذیر است که والدین هتروزیگوت باشند؛ بنابراین، می توان فرض کرد که شانه گل رز در جوجه ها بر شانه برگ شکل غالب است. بنابراین ژنوتیپ های خروس و مرغ دوم Aa هستند.

هنگام عبور از همان خروس با مرغ اول، هیچ شکافی مشاهده نشد، بنابراین، مرغ اول هموزیگوت بود - AA.

وظیفه."در خانواده ای از والدین چشم قهوه ای و راست دست، دوقلوهای برادر به دنیا آمدند که یکی از آنها چشم قهوه ای، چپ دست و دیگری چشم آبی، راست دست است، احتمال فرزند بعدی چقدر است. شبیه پدر و مادرش به دنیا آمد؟»

تولد کودک چشم آبی از والدینی با چشم قهوه ای نشان دهنده مغلوب بودن رنگ چشم آبی به ترتیب، تولد کودک چپ دست از والدین راست دست نشان دهنده مغلوب بودن کنترل بهتر دست چپ نسبت به دست راست است. . بیایید نام های آللی را معرفی کنیم: A - چشم قهوه ای، a - چشم آبی، B - راست دست، ج - چپ دست. بیایید ژنوتیپ والدین و فرزندان را تعیین کنیم:

آر	AaBv x AaBv
اف،	A_bb، aaB_

A_вв یک رادیکال فنوتیپی است که نشان می دهد این کودک چپ دست با چشمان قهوه ای است. ژنوتیپ این کودک ممکن است Aavv، AAvv باشد.

حل بیشتر این مشکل به روش سنتی و با ساخت شبکه Punnett انجام می شود.

	AB	Av	aB	Av
AB	AABB	AAVv	AaBB	AaVv
Av	AAVv	AAbb	AaVv	اووو
aB	AaBB	AaVv	aaBB	AaVv
اوه	AaVv	اووو	aaVv	اووو

9 نوع از نوادگانی که مورد علاقه ما هستند زیر خط کشیده شده است. 16 گزینه ممکن وجود دارد، بنابراین احتمال تولد فرزندی مشابه والدینش 16/9 است.

Ivanova T.V.، Kalinova G.S.، Myagkova A.N. "زیست شناسی عمومی". مسکو، "روشنگری"، 2000

مبحث 10. «تقاطع تک هیبریدی و دی هیبرید». §23-24 ص 63-67
مبحث 11. "ژنتیک جنسی". §28-29 صص 71-85
مبحث 12. «تغییرپذیری جهش و تغییر». §30-31 ص 85-90
مبحث 13. «انتخاب». §32-34 ص 90-97

الگوهای وراثت شخصیت ها در طی تولید مثل جنسی توسط جی. مندل ایجاد شد. لازم است درک روشنی از ژنوتیپ و فنوتیپ، آلل ها، همنوع و هتروزیگوسیتی، غالب و انواع آن، انواع تلاقی ها و همچنین ترسیم نمودارها داشته باشیم.

تک هیبریدیمتقاطع نامیده می شود، که در آن اشکال والد با یکدیگر در یک جفت نویسه متضاد و جایگزین متفاوت هستند.

در نتیجه، با چنین تلاقی، الگوهای توارث تنها دو نوع از صفت را می توان ردیابی کرد، که توسعه آنها توسط یک جفت ژن آللی تعیین می شود. نمونه هایی از تلاقی های تک هیبریدی که توسط جی. مندل انجام شده است شامل تلاقی نخودها با ویژگی های جایگزین به وضوح قابل مشاهده مانند گل های بنفش و سفید، رنگ زرد و سبز میوه های نارس (لوبیا)، سطح صاف و چروکیده دانه ها، رنگ زرد و سبز و غیره است. .

یکنواختی هیبریدهای نسل اول (قانون اول مندل) هنگام تلاقی نخودها با گلهای بنفش (AA) و سفید (aa)، مندل دریافت که همه گیاهان دورگه نسل اول (F 1) دارای گلهای بنفش هستند (شکل 2).

شکل 2 – طرح تقاطع تک هیبریدی

در عین حال رنگ سفید گل ظاهر نشد. هنگام تلاقی گیاهان با دانه های صاف و چروکیده، هیبریدها دانه های صاف خواهند داشت. جی. مندل همچنین ثابت کرد که تمام هیبریدهای F 1 در هر یک از هفت شخصیتی که مورد مطالعه قرار داد یکنواخت (همگن) بودند. در نتیجه، در هیبریدهای نسل اول، از یک جفت صفت جایگزین والدین، تنها یکی ظاهر می شود و به نظر می رسد که صفت والد دیگر ناپدید می شود.

نشانه های جایگزین، نشانه های متقابل و متضاد هستند.

مندل پدیده غلبه صفات یکی از والدین را در هیبریدهای F 1 غالب و صفت مربوطه را غالب نامید. وی صفاتی را که در هیبریدهای F 1 ظاهر نمی شوند مغلوب نامید. از آنجایی که همه هیبریدهای نسل اول یکنواخت هستند، این پدیده را اولین قوانین مندل یا قانون یکنواختی هیبریدهای نسل اول و همچنین قانون تسلط نامیدند.

می توان آن را به صورت زیر فرموله کرد: هنگام تلاقی دو ارگانیسم متعلق به خطوط خالص مختلف (دو ارگانیسم هموزیگوت) که در یک جفت صفات جایگزین با یکدیگر متفاوت هستند، کل نسل اول هیبریدها یکنواخت خواهند بود و دارای صفت یکی از آنها خواهند بود. پدر و مادر.

هر ژن دارای دو حالت است - "A" و "a"، بنابراین آنها یک جفت را تشکیل می دهند و هر یک از اعضای جفت یک آلل نامیده می شود. ژن‌هایی که در جایگاه‌ها (بخش‌های) یکسانی از کروموزوم‌های همولوگ قرار دارند و رشد جایگزین همان صفت را تعیین می‌کنند، آلل نامیده می‌شوند.

به عنوان مثال، رنگ بنفش و سفید گل نخود به ترتیب برای دو آلل (A و a) یک ژن، صفات غالب و مغلوب هستند. به دلیل وجود دو آلل، دو حالت بدن ممکن است: همو و هتروزیگوت. اگر ارگانیسمی حاوی آلل های یکسان یک ژن خاص (AA یا aa) باشد، برای این ژن (یا صفت) هموزیگوت و اگر متفاوت باشد (Aa) به آن هتروزیگوت می گویند. بنابراین، یک آلل شکلی از وجود یک ژن است. نمونه ای از ژن تری آلل، ژنی است که سیستم گروه خونی ABO را در انسان تعیین می کند. آلل های بیشتری نیز وجود دارد: برای ژنی که سنتز هموگلوبین انسانی را کنترل می کند، ده ها مورد از آنها شناخته شده است.

مندل از دانه های نخود ترکیبی گیاهانی را پرورش داد که گرده افشانی خود را انجام دادند و دوباره بذرهای حاصل را کاشتند. در نتیجه نسل دوم هیبریدها یا هیبریدهای F 2 به دست آمد. در میان دومی، یک تقسیم در هر جفت شخصیت جایگزین به نسبت تقریباً 3: 1 یافت شد، یعنی سه چهارم گیاهان دارای خصوصیات غالب بودند (گل‌های بنفش، دانه‌های زرد، دانه‌های صاف و غیره) و یک چهارم گیاهان مغلوب داشتند. شخصیت ها (گل های سفید، دانه های سبز، دانه های چروکیده و غیره). در نتیجه، صفت مغلوب در هیبرید F 1 ناپدید نشد، بلکه فقط سرکوب شد و در نسل دوم دوباره ظاهر شد. این تعمیم بعدها قانون دوم مندل یا قانون شکاف نامیده شد.

جداسازی پدیده ای است که در آن تلاقی افراد هتروزیگوت منجر به تشکیل فرزندان می شود که برخی از آنها دارای صفت غالب و برخی دارای صفت مغلوب هستند.

قانون دوم مندل: هنگامی که دو نسل از نسل اول با یکدیگر تلاقی می کنند (دو فرد هتروزیگوت)، در نسل دوم شکاف در نسبت عددی مشخصی مشاهده می شود: توسط فنوتیپ 3:1، توسط ژنوتیپ 1:2:1. شکل 3).

شکل 3 - طرح تقسیم کاراکتر

هنگام عبور از هیبریدهای F 1

جی. مندل تقسیم کاراکترها در فرزندان هنگام تلاقی افراد هتروزیگوت را با این واقعیت توضیح داد که گامت ها از نظر ژنتیکی خالص هستند، یعنی تنها یک ژن از یک جفت آللی را حمل می کنند. قانون خلوص گامت را می توان به صورت زیر فرموله کرد: در طول تشکیل سلول های زایا، تنها یک ژن از یک جفت آللی به هر گامت ختم می شود.

باید در نظر داشت که استفاده از روش هیبریدولوژیک برای تجزیه و تحلیل وراثت صفات در هر گونه جانوری یا گیاهی شامل تلاقی های زیر است:

1) تلاقی اشکال والدین (P) که در یک (تقاطع تک هیبریدی) یا چند جفت (تقاطع چند هیبریدی) از شخصیت های جایگزین و به دست آوردن هیبریدهای نسل اول (F 1) متفاوت است.

2) تلاقی هیبریدهای F 1 با یکدیگر و به دست آوردن هیبریدهای نسل دوم (F 2).

3) تجزیه و تحلیل ریاضی نتایج تلاقی.

پس از آن، مندل به مطالعه تقاطع دو هیبریدی رفت.

متقاطع دی هیبریدی- این یک تلاقی است که در آن دو جفت آلل درگیر هستند (ژن های جفت شده آللی هستند و فقط روی کروموزوم های همولوگ قرار دارند).

در تلاقی دو هیبریدی، G. Mendel به مطالعه وراثت صفاتی پرداخت که ژن‌های نهفته در جفت‌های مختلف کروموزوم‌های همولوگ مسئول آن هستند. در این راستا، هر گامت باید حاوی یک ژن از هر جفت آللی باشد.

هیبریدهایی که برای دو ژن هتروزیگوت هستند، دی هتروزیگوت نامیده می شوند و اگر در سه یا چند ژن متفاوت باشند، به ترتیب سه و چند هتروزیگوت نامیده می شوند.

طرح‌های تلاقی دو هیبریدی پیچیده‌تر، ثبت ژنوتیپ‌ها و فنوتیپ‌های F2 با استفاده از شبکه Punnett انجام می‌شود. بیایید به نمونه ای از چنین عبوری نگاه کنیم. برای تلاقی، دو شکل والدین هموزیگوت اولیه گرفته شد: شکل اول دارای دانه های زرد و صاف بود. شکل دوم دارای دانه های سبز و چروکیده بود (شکل 4).

شکل 4 - تلاقی دو هیبریدی گیاهان نخود،

دانه ها از نظر شکل و رنگ متفاوت هستند

رنگ زرد و دانه های صاف صفات غالب هستند. رنگ سبز و دانه های چروکیده از صفات مغلوب هستند. هیبریدهای نسل اول با یکدیگر تلاقی کردند. در نسل دوم، شکاف فنوتیپی به نسبت 9:3:3:1 یا (3+1) 2 مشاهده شد، پس از خود گرده افشانی هیبریدهای F 1، دانه های چروکیده و سبز رنگ دوباره مطابق با قانون شکاف ظاهر شدند. .

گیاهان مادر در این مورد دارای ژنوتیپ های AABB و aabb هستند و ژنوتیپ هیبریدهای F 1 AaBb است، یعنی دی هتروزیگوت است.

بنابراین، هنگام تلاقی افراد هتروزیگوت که در چندین جفت صفت جایگزین متفاوت هستند، فرزندان شکاف فنوتیپی را در نسبت (3+1) n نشان می دهند، که در آن n تعداد جفت صفات جایگزین است.

ژن هایی که رشد جفت های مختلف صفات را تعیین می کنند، غیر آللی نامیده می شوند.

نتایج تلاقی دو هیبرید و چند هیبریدی به این بستگی دارد که آیا ژن هایی که صفات مورد بررسی را تعیین می کنند در یک کروموزوم قرار دارند یا روی کروموزوم های مختلف. مندل با صفاتی مواجه شد که ژن‌های آنها در جفت‌های مختلف کروموزوم‌های همولوگ نخود قرار داشت.

در طول میوز، کروموزوم های همولوگ از جفت های مختلف به طور تصادفی در گامت ها ترکیب می شوند. اگر کروموزوم پدری جفت اول وارد گامت شود، با احتمال مساوی کروموزوم های پدری و مادری جفت دوم می توانند وارد این گامت شوند. بنابراین صفاتی که ژن های آنها در جفت های مختلف کروموزوم همولوگ قرار دارند، مستقل از یکدیگر ترکیب می شوند. متعاقباً مشخص شد که از هفت جفت صفت مورد مطالعه مندل در نخود فرنگی که دارای تعداد کروموزوم دیپلوئیدی 2n = 14 هستند، ژن‌های مسئول یکی از جفت‌های صفت در همان کروموزوم قرار دارند. با این حال، مندل نقض قانون وراثت مستقل را کشف نکرد، زیرا ارتباط بین این ژن ها به دلیل فاصله زیاد بین آنها مشاهده نشد.

مندل بر اساس تحقیقات خود قانون سوم را استخراج کرد - قانون وراثت مستقل صفات یا ترکیب مستقل ژن ها.

هر جفت ژن آللی (و صفات جایگزین کنترل شده توسط آنها) مستقل از یکدیگر به ارث می رسند.

قانون ترکیب مستقل ژن ها اساس تنوع ترکیبی مشاهده شده در طول تلاقی در همه موجودات زنده را تشکیل می دهد. همچنین توجه داشته باشید که برخلاف قانون اول مندل که همیشه معتبر است، قانون دوم فقط برای ژن‌هایی که در جفت‌های مختلف کروموزوم‌های همولوگ قرار دارند معتبر است. این به دلیل این واقعیت است که کروموزوم های غیر همولوگ مستقل از یکدیگر در سلول ترکیب می شوند که نه تنها با مطالعه ماهیت وراثت صفات، بلکه با روش های سیتولوژی مستقیم نیز اثبات شد.

هنگام مطالعه مواد، به موارد نقض برش های فنوتیپی منظم ناشی از اثر کشنده ژن های فردی توجه کنید.

وراثت و تنوع.وراثت و تغییرپذیری مهمترین ویژگیهای همه موجودات زنده است.

تنوع ارثی یا ژنوتیپی به ترکیبی و جهشی تقسیم می شود.

تنوع ترکیبی تغییرپذیری نامیده می شود که بر اساس تشکیل نوترکیبی ها است، یعنی ترکیباتی از ژن هایی که والدین نداشتند.

اساس تنوع ترکیبی تولید مثل جنسی موجودات است که در نتیجه آن تنوع زیادی از ژنوتیپ ها بوجود می آید. سه فرآیند به عنوان منابع تقریبا نامحدود تنوع ژنتیکی عمل می کنند:

1. واگرایی مستقل کروموزوم های همولوگ در اولین تقسیم میوز. این ترکیب مستقل کروموزوم ها در طول میوز است که اساس قانون سوم جی. مندل است. ظهور دانه های نخود سبز صاف و چروکیده زرد در نسل دوم از تلاقی گیاهان با دانه های صاف زرد و چروکیده سبز نمونه ای از تنوع ترکیبی است.

2. تبادل متقابل مقاطع کروموزوم های همولوگ یا عبور از یکدیگر. گروه های پیوندی جدیدی ایجاد می کند، یعنی به عنوان منبع مهمی از نوترکیب ژنتیکی آلل ها عمل می کند. کروموزوم های نوترکیب، یک بار در زیگوت، به ظاهر ویژگی هایی کمک می کنند که برای هر یک از والدین غیر معمول است.

3. ترکیب تصادفی گامت ها در حین لقاح.

این منابع تنوع ترکیبی به طور مستقل و همزمان عمل می کنند و از "به هم ریختن" ثابت ژن ها اطمینان می دهند که منجر به ظهور ارگانیسم هایی با ژنوتیپ و فنوتیپ متفاوت می شود (خود ژن ها تغییر نمی کنند). با این حال، ترکیبات ژنی جدید به راحتی زمانی که از نسلی به نسل دیگر منتقل می شوند، شکسته می شوند.

نمونه ای از تنوع ترکیبی. گل زیبایی شب دارای ژن گلبرگ قرمز A و ژن گلبرگ سفید A است. ارگانیسم Aa دارای گلبرگ های صورتی است. بنابراین، زیبایی شب ژنی برای رنگ صورتی ندارد، رنگ صورتی از ترکیب (ترکیب) ژن های قرمز و سفید ناشی می شود.

فرد مبتلا به بیماری ارثی کم خونی داسی شکل است. AA هنجار است، aa مرگ است، Aa SKA است. با SCD، فرد نمی تواند افزایش فعالیت بدنی را تحمل کند، و از مالاریا رنج نمی برد، به عنوان مثال، عامل ایجاد کننده مالاریا، پلاسمودیوم فالسیپاروم، نمی تواند از هموگلوبین اشتباه تغذیه کند. این ویژگی در منطقه استوایی مفید است. هیچ ژنی برای آن وجود ندارد، از ترکیب ژن های A و a ناشی می شود.

بنابراین، تنوع ارثی با تنوع ترکیبی افزایش می یابد. پس از ظهور، جهش‌های فردی خود را در مجاورت جهش‌های دیگر می‌یابند و بخشی از ژنوتیپ‌های جدید می‌شوند، یعنی ترکیب‌های بسیاری از آلل‌ها به وجود می‌آیند. هر فردی از نظر ژنتیکی منحصر به فرد است (به استثنای دوقلوهای همسان و افراد حاصل از تولید مثل غیرجنسی یک کلون با یک سلول به عنوان جد خود). بنابراین، اگر فرض کنیم که در هر جفت کروموزوم همولوگ فقط یک جفت ژن آللی وجود دارد، برای فردی که مجموعه کروموزوم هاپلوئیدی برابر با 23 دارد، تعداد ژنوتیپ های ممکن 3 به توان 23 خواهد بود. چنین تعداد عظیمی از ژنوتیپ ها 20 برابر بیشتر از تعداد تمام افراد روی زمین است. با این حال، در واقعیت، کروموزوم های همولوگ در چندین ژن متفاوت هستند و پدیده متقاطع در محاسبه در نظر گرفته نمی شود. . بنابراین، تعداد ژنوتیپ های ممکن در یک عدد نجومی بیان می شود و با اطمینان می توان گفت که ظهور دو فرد یکسان تقریباً غیرممکن است (به استثنای دوقلوهای همسان که از یک تخم بارور شده به وجود می آیند). این امر به ویژه دلالت بر امکان تعیین هویت با اطمینان از بقایای بافت زنده، تأیید یا حذف پدری دارد.

بنابراین، تبادل ژن‌ها به دلیل تلاقی کروموزوم‌ها در تقسیم اول میوز، بازترکیب مستقل و تصادفی کروموزوم‌ها در میوز و تصادفی بودن آمیختگی گامت‌ها در طول فرآیند جنسی، سه عاملی هستند که وجود تنوع ترکیبی را تضمین می‌کنند. . تنوع جهشی خود ژنوتیپ.

جهش ها تغییرات ناگهانی و ارثی در مواد ژنتیکی هستند که منجر به تغییر در ویژگی های خاصی از یک موجود زنده می شود.

مفاد اصلی نظریه جهش توسط دانشمند G. De Vries در سال 1901 ایجاد شد. – 1903 و به موارد زیر بجوشانید:

جهش ها به طور ناگهانی، به صورت اسپاسم، به عنوان تغییرات گسسته در ویژگی ها رخ می دهند.

متمایز از تغییرات غیر ارثی، جهش ها تغییرات کیفی هستند که از نسلی به نسل دیگر منتقل می شوند.

جهش ها خود را به طرق مختلف نشان می دهند و می توانند هم مفید و هم مضر باشند، هم غالب و هم مغلوب.

احتمال تشخیص جهش به تعداد افراد مورد بررسی بستگی دارد.

جهش های مشابه ممکن است به طور مکرر رخ دهد.

جهش ها بدون جهت (خود به خودی) هستند، یعنی هر بخشی از کروموزوم می تواند جهش پیدا کند و باعث تغییرات در علائم جزئی و حیاتی شود.

تقریباً هر تغییری در ساختار یا تعداد کروموزوم ها، که در آن سلول توانایی تولید مثل خود را حفظ می کند، باعث تغییر ارثی در ویژگی های ارگانیسم می شود.

با توجه به ماهیت تغییر در ژنوم، یعنی مجموعه ای از ژن های موجود در مجموعه هاپلوئیدی از کروموزوم ها، ژن، جهش های کروموزومی و ژنومی متمایز می شوند.

ژن یا جهش نقطه ای نتیجه تغییرات در توالی نوکلئوتیدی در یک مولکول DNA در یک ژن است.

چنین تغییری در ژن در طول رونویسی در ساختار mRNA بازتولید می شود. منجر به تغییر در توالی اسیدهای آمینه در زنجیره پلی پپتیدی می شود که در حین ترجمه روی ریبوزوم ها تشکیل می شود. در نتیجه پروتئین دیگری سنتز می شود که منجر به تغییر در ویژگی متناظر بدن می شود. این شایع ترین نوع جهش و مهمترین منبع تنوع ارثی در موجودات است.

جهش های کروموزومی (بازآرایی ها یا انحرافات) تغییراتی در ساختار کروموزوم ها هستند که می توان آنها را در زیر میکروسکوپ نوری شناسایی و مطالعه کرد.

انواع مختلفی از بازآرایی ها شناخته شده است:

فقدان – از دست دادن بخش های انتهایی کروموزوم؛

حذف – از دست دادن بخشی از کروموزوم در قسمت میانی آن؛

تکثیر. مضاعف شدن – تکرار دو یا چندگانه ژن های موضعی در ناحیه خاصی از کروموزوم؛

وارونگی – چرخش یک بخش از کروموزوم به میزان 180 درجه، در نتیجه ژن های این بخش در توالی معکوس نسبت به معمول قرار می گیرند.

جابجایی – تغییر در موقعیت هر قسمت از کروموزوم در مجموعه کروموزوم. رایج ترین نوع جابجایی ها متقابل هستند که در آن نواحی بین دو کروموزوم غیر همولوگ مبادله می شوند. بخشی از یک کروموزوم می تواند بدون تبادل متقابل موقعیت خود را تغییر دهد، در همان کروموزوم باقی بماند یا در کروموزوم دیگری قرار گیرد.

جهش ژنومی تغییر در تعداد کروموزوم های ژنوم سلول های بدن است. این پدیده در دو جهت رخ می دهد: به سمت افزایش تعداد کل مجموعه هاپلوئید (پلی پلوئیدی) و به سمت از دست دادن یا گنجاندن کروموزوم های منفرد (آنئوپلوئیدی).

پلی پلوئیدی – افزایش چند برابری در مجموعه هاپلوئید کروموزوم ها. سلول هایی با تعداد متفاوت مجموعه کروموزوم هاپلوئید، تریپلوئید (3 n)، تتراپلوئید (4 n)، هگزاپلوید (6 n)، اکتاپلوئید (8 n) و غیره نامیده می شوند. بیشتر اوقات، پلی پلوئیدها زمانی تشکیل می شوند که ترتیب واگرایی کروموزوم به قطب های سلولی در طول میوز یا میتوز مختل می شود. پلی پلوئیدی منجر به تغییراتی در ویژگی های یک موجود زنده می شود و بنابراین منبع مهمی از تنوع در تکامل و انتخاب، به ویژه در گیاهان است. این به این دلیل است که هرمافرودیتیسم (خود گرده افشانی)، آپومیکسیس (پارتوژنز) و تکثیر رویشی در موجودات گیاهی بسیار گسترده است. بنابراین، حدود یک سوم از گونه های گیاهی رایج در سیاره ما – پلی پلوئیدها، و در شرایط شدید قاره ای کوه های بلند پامیر، تا 85٪ از پلی پلوئیدها رشد می کنند. تقریباً تمام گیاهان کشت شده نیز پلی پلوئید هستند که بر خلاف خویشاوندان وحشی خود، گلها، میوه ها و دانه های بزرگتری دارند و مواد مغذی بیشتری در اندام های ذخیره سازی (ساقه، غده ها) جمع می شوند. پلی پلوئیدها راحت تر با شرایط نامساعد زندگی سازگار می شوند و دمای پایین و خشکسالی را راحت تر تحمل می کنند. به همین دلیل در نواحی شمالی و کوهستانی مرتفع فراوانی دارند.

قوانین مندل- مجموعه ای از مقررات اساسی در مورد مکانیسم های انتقال ویژگی های ارثی از موجودات والدین به فرزندان آنها. این اصول زیربنای ژنتیک کلاسیک هستند. به طور معمول، سه قانون در کتاب های درسی به زبان روسی شرح داده شده است، اگرچه "قانون اول" توسط مندل کشف نشده است، و "فرضیه خلوص گامت ها"، از بین تمام قوانین کشف شده توسط او، کلی ترین و بیشترین معنی را دارد. شایسته نام "قانون" است.

داستان

لازم به ذکر است که خود مندل نتایج خود را به عنوان "قانون" تنظیم نکرده و هیچ عددی را به آنها اختصاص نداده است. علاوه بر این، بسیاری از حقایق "کشف" توسط او برای مدت طولانی شناخته شده بودند، همانطور که خود مندل در کار خود اشاره می کند.

در اواسط قرن نوزدهم، پدیده سلطه کشف شد (O. Sarge، C. Naudin و غیره). غالباً همه دورگه های نسل اول شبیه یکدیگر هستند (یکنواختی هیبریدها) و با توجه به این صفت همگی مشابه یکی از والدین هستند (خصلت آن غالب است). آنها همچنین نشان دادند که صفات مغلوب (که در هیبریدهای نسل اول آشکار نمی شوند) از بین نمی روند. هنگامی که هیبریدها در نسل دوم با یکدیگر تلاقی می کنند، برخی از هیبریدها دارای ویژگی های مغلوب هستند ("بازگشت به اشکال والدین"). همچنین نشان داده شد (J. Goss et al.) که در میان هیبریدهای نسل دوم با ویژگی غالب هیبریدهای مختلفی وجود دارد - آنهایی که می دهند و آنهایی که در طول خود گرده افشانی جداسازی نمی کنند. با این حال، هیچ یک از این محققان نتوانستند مبنای نظری برای مشاهدات خود ارائه دهند.

دستاورد اصلی مندل ایجاد یک نظریه وراثت بود که الگوهای وراثت مورد مطالعه او را توضیح می داد.

روش های مندل و پیشرفت کار

مندل چگونگی به ارث بردن صفات فردی را مطالعه کرد.
مندل از بین همه ویژگی ها فقط موارد جایگزین را انتخاب کرد - آنهایی که دو گزینه کاملاً متفاوت در انواع او داشتند (دانه ها یا صاف هستند یا چروکیده هستند؛ گزینه های میانی وجود ندارد). چنین محدود کردن آگاهانه مسئله تحقیق امکان ایجاد واضح الگوهای کلی وراثت را فراهم کرد.
مندل یک آزمایش بزرگ را طراحی و اجرا کرد. او 34 نوع نخود فرنگی را از شرکت های تولید کننده بذر دریافت کرد که از بین آنها 22 رقم "خالص" (عدم ایجاد تفکیک با توجه به ویژگی های مورد مطالعه در طی خود گرده افشانی) را انتخاب کرد. سپس هیبریداسیون مصنوعی واریته ها را انجام داد و هیبریدهای حاصل را با یکدیگر تلاقی داد. او به بررسی وراثت هفت صفت پرداخت و در مجموع حدود 20000 هیبرید نسل دوم را مطالعه کرد. آزمایش با انتخاب موفقیت آمیز شی تسهیل شد: نخودفرنگی معمولاً خود گرده افشانی است، اما هیبریداسیون مصنوعی به راحتی انجام می شود.
مندل یکی از اولین کسانی بود که در زیست شناسی از روش های کمی دقیق برای تجزیه و تحلیل داده ها استفاده کرد. او بر اساس دانش خود از نظریه احتمال، نیاز به تجزیه و تحلیل تعداد زیادی از تلاقی ها را برای حذف نقش انحرافات تصادفی درک کرد.

قانون یکنواختی هیبریدهای نسل اول

نمودار قانون اول و دوم مندل. 1) گیاهی با گلهای سفید (دو نسخه از آلل مغلوب w) با گیاهی با گلهای قرمز تلاقی داده می شود (دو نسخه از آلل غالب R). 2) همه گياهان اوليه گلهاي قرمز و ژنوتيپ Rw يكسان دارند. 3) هنگامی که خودباروری اتفاق می افتد، 3/4 از گیاهان نسل دوم دارای گل های قرمز (ژنوتیپ های RR + 2Rw) و 1/4 دارای گل های سفید (ww) هستند.

مندل تجلی صفت تنها یکی از والدین را در هیبریدها تسلط نامید.

هنگام تلاقی ارگانیسم هایی که در یک جفت صفات متضاد متفاوت هستند و آلل های یک ژن مسئول آن هستند، نسل اول هیبریدها از نظر فنوتیپ و ژنوتیپ یکنواخت هستند. با توجه به فنوتیپ، همه هیبریدهای نسل اول با یک صفت غالب مشخص می شوند؛ با توجه به ژنوتیپ، همه هیبریدهای نسل اول هتروزیگوت هستند.

این قانون به «قانون سلطه صفت» نیز معروف است. فرمول بندی آن بر اساس مفهوم است خط تمیزدر مورد صفت مورد مطالعه - در زبان امروزی به معنای هموزیگوت بودن افراد برای این صفت است. مندل خلوص یک شخصیت را به عنوان فقدان تظاهرات شخصیت های متضاد در همه فرزندان در چندین نسل از یک فرد معین در طول خود گرده افشانی فرموله کرد.

مندل هنگام عبور از خطوط خالص نخود گل‌های بنفش و نخودهای گل‌سفید متوجه شد که نوادگان گیاهانی که ظاهر می‌شوند همگی دارای گل‌های بنفش هستند و حتی یک سفید هم در میان آنها وجود نداشت. مندل آزمایش را بیش از یک بار تکرار کرد و از علائم دیگری استفاده کرد. اگر نخود را با دانه های زرد و سبز تلاقی می کرد، همه فرزندان دانه های زرد داشتند. اگر نخود را با دانه های صاف و چروکیده تلاقی می کرد، نسل آن دانه های صافی داشت. فرزندان حاصل از گیاهان بلند و کوتاه قد بلند بودند. بنابراین، هیبریدهای نسل اول همیشه در این ویژگی یکنواخت هستند و ویژگی یکی از والدین را کسب می کنند. این علامت (قوی تر، غالب)، همیشه دیگری را سرکوب می کرد ( مغلوب).

تسلط و تسلط ناقص

برخی از شخصیت های متضاد نه در رابطه تسلط کامل (زمانی که یکی همیشه دیگری را در افراد هتروزیگوت سرکوب می کند) بلکه در رابطه هستند. تسلط ناقص. به عنوان مثال، هنگامی که خطوط snapdragon خالص با گل های بنفش و سفید متقاطع می شوند، افراد نسل اول دارای گل های صورتی هستند. هنگامی که خطوط خالص جوجه های سیاه و سفید اندلس متقابل می شوند، جوجه های خاکستری در نسل اول متولد می شوند. با تسلط ناقص، هتروزیگوت ها دارای ویژگی های واسط بین هموزیگوت های مغلوب و غالب هستند.

هتروزیگوت‌ها با تسلط ناقص، ویژگی‌های همزمان (مخلوط) را نشان می‌دهند. نمونه بارز همدومینانس، توارث گروه های خونی ABO در انسان است. همه فرزندان افراد دارای ژنوتیپ AA (گروه دوم) و BB (گروه سوم) دارای ژنوتیپ AB (گروه چهارم) خواهند بود. فنوتیپ آن‌ها بین فنوتیپ‌های والدینشان واسط نیست، زیرا هر دو آگلوتینوژن (A و B) در سطح گلبول‌های قرمز وجود دارند.

پدیده هم‌سلطه و تسلط ناقص شخصیت‌ها با قانون اول مندل اندکی اصلاح شده است: «دوره‌های نسل اول از عبور از خطوط خالص افراد با شخصیت‌های متضاد همیشه در این صفت یکسان هستند: اگر شخصیت‌ها یک ویژگی غالب را نشان می‌دهند. اگر در رابطه تسلط (سلطه ناقص) باشند، در یک رابطه سلطه هستند، یا یک ویژگی مختلط (واسطه)».

قانون تقسیم شخصیت

تعریف

قانون تفکیک یا قانون دوم مندل.

تلاقی ارگانیسم های دو خط خالص، که در تظاهرات یک صفت مورد مطالعه متفاوت است، که آلل های یک ژن مسئول آن هستند، تلاقی تک هیبریدی نامیده می شود. قانون شکافتن: در هنگام تلاقی تک هیبریدی در هیبریدهای نسل دوم، شکاف فنوتیپ به نسبت 3:1 مشاهده می شود: حدود 3/4 از هیبریدهای نسل دوم دارای صفت غالب، حدود 1/4 دارای صفت مغلوب هستند.

پدیده ای که در آن عبور افراد هتروزیگوت منجر به تشکیل فرزندان می شود که برخی از آنها دارای یک صفت غالب و برخی دیگر - مغلوب هستند، جداسازی نامیده می شود. در نتیجه، تفکیک عبارت است از توزیع صفات غالب و مغلوب در بین فرزندان در نسبت عددی معین. صفت مغلوب در هیبریدهای نسل اول از بین نمی رود، بلکه فقط سرکوب شده و در نسل دوم هیبرید ظاهر می شود.

توضیح

قانون خلوص گامت: هر گامت فقط حاوی یک آلل از یک جفت آلل از یک ژن معین از فرد والد است.

به طور معمول، گامت همیشه از ژن دوم جفت آللی خالص است. این واقعیت را که در زمان مندل نمی‌توان به طور قطعی ثابت کرد، فرضیه خلوص گامت نیز نامیده می‌شود. این فرضیه بعداً توسط مشاهدات سیتولوژیکی تأیید شد. از بین تمام قوانین وراثتی که توسط مندل وضع شده است، این "قانون" از نظر ماهیت عمومی ترین است (این قانون تحت گسترده ترین طیف شرایط اجرا می شود).

تعریف

قانون ارث مستقل(قانون سوم مندل) - هر جفت کاراکتر مستقل از جفت های دیگر به ارث می رسد و برای هر جفت تقسیم 3:1 می دهد (مانند یک صلیب تک هیبریدی). هنگامی که گیاهانی که در چندین صفت متفاوت بودند، مانند گل‌های سفید و بنفش و نخود زرد یا سبز، تلاقی می‌کردند، وراثت هر شخصیت از دو قانون اول پیروی می‌کرد و در فرزندان به‌گونه‌ای ترکیب می‌شد که گویی وراثت آنها مستقل از یکدیگر. نسل اول پس از تلاقی دارای فنوتیپ غالب برای همه صفات بود. در نسل دوم شکاف فنوتیپ ها طبق فرمول 9:3:3:1 مشاهده شد، یعنی 9/16 با گل های بنفش و نخود زرد، 3/16 با گل های سفید و نخود زرد، 3/ 16 با گل های بنفش و نخود سبز، 1/16 با گل های سفید و نخود سبز بود.

توضیح

مندل با صفاتی مواجه شد که ژن‌های آنها در جفت‌های مختلف کروموزوم‌های همولوگ نخود قرار داشت. در طول میوز، کروموزوم های همولوگ از جفت های مختلف به طور تصادفی در گامت ها ترکیب می شوند. اگر کروموزوم پدری جفت اول وارد گامت شود، با احتمال مساوی کروموزوم های پدری و مادری جفت دوم می توانند وارد این گامت شوند. بنابراین صفاتی که ژن های آنها در جفت های مختلف کروموزوم همولوگ قرار دارند، مستقل از یکدیگر ترکیب می شوند. (بعداً مشخص شد که از هفت جفت کاراکتر مورد مطالعه مندل در نخود که دارای تعداد دیپلوئید کروموزوم‌های 2n=14 است، ژن‌های مسئول یکی از جفت‌ها روی یک کروموزوم قرار داشتند. با این حال، مندل نقض قانون وراثت مستقل را کشف نکرد، زیرا ارتباط بین این ژن ها به دلیل فاصله زیاد بین آنها مشاهده نشد).

مفاد اساسی نظریه وراثت مندل

در تفسیر امروزی، این مقررات به شرح زیر است:

عوامل ارثی گسسته (جدا، غیرقابل اختلاط) - ژن ها مسئول صفات ارثی هستند (اصطلاح ژن در سال 1909 توسط V. Johannsen پیشنهاد شد)
هر ارگانیسم دیپلوئیدی حاوی یک جفت آلل از یک ژن معین است که مسئول یک صفت است. یکی

یکی از آنها از پدر و دیگری از مادر دریافت شده است.

عوامل ارثی از طریق سلول های زایا به فرزندان منتقل می شود. هنگامی که گامت ها تشکیل می شوند، هر یک از آنها فقط دارای یک آلل از هر جفت هستند (گامت ها "خالص" هستند به این معنا که حاوی آلل دوم نیستند).

شرایط تحقق قوانین مندل

طبق قوانین مندل، فقط صفات تک ژنی به ارث می رسد. اگر بیش از یک ژن مسئول یک صفت فنوتیپی (و اکثریت مطلق این صفات) باشد، الگوی توارث پیچیده تری دارد.

شرایط تحقق قانون تفکیک در طول تقاطع تک هیبریدی

تقسیم 3:1 توسط فنوتیپ و 1:2:1 توسط ژنوتیپ تقریباً و فقط در شرایط زیر انجام می شود:

تعداد زیادی صلیب (تعداد زیادی از فرزندان) مورد مطالعه قرار می گیرد.
گامت های حاوی آلل های A و a به تعداد مساوی تشکیل می شوند (قابلیت زیستی برابر دارند).
لقاح انتخابی وجود ندارد: گامت های حاوی هر آللی با احتمال مساوی با یکدیگر ترکیب می شوند.
زیگوت ها (جنین ها) با ژنوتیپ های مختلف به یک اندازه زنده هستند.