Zakoni neodvisnega dedovanja znakov. Mendelove zakone. Genetika

Kot rezultat raziskav znanstvenikov K. Correns, G. de Vries, E. Cermak leta 1900, so bili odkriti zakoni genetike, ki so jih leta 1865 oblikovali predniki znanosti o dednosti Gregor Mendel. V svojih eksperimentih je naturalist uporabil hibridološko metodo, s katero so oblikovali načela dedovanja znakov in določenih lastnosti organizmov. V tem članku upoštevamo glavne vzorce prenosa dednosti, ki jih proučuje genetik.

G. Mendel in njegova raziskava

Uporaba hibridološke metode je omogočila znanstveniku, da določi več pravilnosti, pozneje pa se imenuje zakon Mendela. Na primer, je oblikoval pravilo enotnosti hibridov prve generacije (Mendelov prvi zakon). Opozoril je na dejstvo manifestacije v hibridih F ₁ samo eno značilnost, ki jo nadzira prevladujoči gen. Tako so se s križanjem rastlin semenskega graha, katerih sorte so se razlikovale po barvi semen (rumene in zelene), vsi hibridi prve generacije imeli samo rumeno barvo semen. Poleg tega so vsi ti posamezniki imeli isti genotip (bili so heterozigoti).

Zakon razdelitve

Nadaljujemo, da medsebojno medsebojno vzamejo vzorce, vzete iz hibridov prve generacije, ki jih je Mendel dobil pri delih F ₂ . Z drugimi besedami, so bile fenotipsko identificirane rastline z recesivnim alelom testne lastnosti (zeleno barvanje semen) v količini ene tretjine vseh hibridov. Tako so uveljavljeni zakoni neodvisnega dedovanja značilnosti omogočili Mendelu, da izsledi mehanizem prenosa prevladujočih in recesivnih genov v več generacijah hibridov.

Di- in polihebridno križanje

V nadaljnjih poskusih je Mendel zapletel pogoje za njihovo ravnanje. Zdaj, za križanje, so bile vzeti rastline, ki so se razlikovale tako z dvema kot z več parov alternativnih znakov. Znanstvenik je izsledil načela dediščine prevladujočih in recesivnih genov in dobil rezultate cepitve, ki jih lahko predstavlja splošna formula (3: 1) ⁿ , kjer je n število pari alternativnih znakov, s katerimi so starši drugačni. Tako bo pri hibridizaciji fenotipski razdelek v hibridih druge generacije imel obliko: (3: 1) ² = 9: 6: 1 ali 9: 3: 3: 1. To pomeni, da lahko hibridi druge generacije opazujejo štiri vrste fenotipov: rastline z rumeno gladko (9/16 delov), z rumenim gubam (3/16), z zeleno gladko (3/16) in zelenimi nagubanimi semeni (1/16 del ). Tako so zakoni neodvisne dediščine lastnosti prejeli matematično potrditev in polibridna hibridizacija je bila obravnavana kot nekaj mono-hibridnih - "nadgrajenih" drug na drugega.

Vrste dediščine

V genetiki obstaja več vrst prenosov znakov in lastnosti od staršev do otrok. Glavno merilo je oblika kontrole črev, ki se izvaja bodisi z enim gensko - monogenim dedovanjem bodisi z več - poligenskimi dediščinami. Pred tem smo upoštevali zakone samostojnega dedovanja lastnosti mono- in dihibridnega križanja, namreč Mendelovega prvega, drugega in tretjega zakona. Zdaj bomo obravnavali takšno obliko kot prikrito dediščino. Njegova teoretična podlaga je teorija Thomas Morgan, ki se imenuje teorija kromosoma. Znanstveniki so dokazali, da so skupaj z lastnostmi, ki se posamično prenašajo na potomce, takšne vrste dedovanja kot avtosomna in spolno povezana kohezija.

V teh primerih je več znakov v enem posamezniku podedovano skupaj, saj jih nadzirajo geni, locirani na enem kromosomu in se nahajajo drug poleg drugega. Formirajo skupine sklopk, katerih število je enako haploidnemu kompletu kromosomov. Na primer, pri človeku je kariotip 46 kromosomov, kar ustreza 23 skupinam sklopk. Ugotovljeno je bilo, da je manjše razdalje med genom v kromosomu, manj pogosto med njimi je postopek prehoda, kar vodi do pojava dedne variabilnosti.

Kako so geni lokalizirani v X kromosomu

Še naprej preučujemo vzorce dedovanja, ob upoštevanju teorije kromosoma Morgana. Genetske študije so ugotovile, da je pri ljudeh in pri živalih (ribe, ptice, sesalci) skupina značilnosti, mehanizem dedovanja katerega vpliva na spol posameznika. Na primer, obarvanje volne pri mačkah, barvni vid in krvno koagulacijo pri ljudeh nadzirajo geni, ki se nahajajo v kromosomu X X. Tako se pomanjkljivosti ustreznih genov pri ljudeh fenotipsko manifestirajo v obliki dednih bolezni, imenovane rodoslovje. Te vključujejo hemofilijo in barvno slepoto. Razkritja G. Mendela in T. Morganja sta omogočila uporabo genetskih zakonov na tako pomembnih področjih človeške družbe kot medicine, kmetijstva, izbire živali, rastlin in mikroorganizmov.

Odnos med geni in lastnostmi, ki jih določajo

Zahvaljujoč sodobnim genetskim študijam je bilo ugotovljeno, da se zakoni neodvisnega dedovanja atributov še naprej širijo, saj razmerje "1 gene - 1 atribut", na katerem temeljijo, ni univerzalno. V znanosti so postali znani primeri večkratnega delovanja genov, pa tudi medsebojni vplivi nealeničnih oblik. Takšne vrste vključujejo epistazo, komplementarnost in polimorfizem. Tako je bilo ugotovljeno, da količina melatonin kožnega pigmenta, ki je odgovorna za njeno barvo, nadzira celotna skupina dednih naselij. Bolj ko je v človeškem genotipu prevladujočih genov, odgovornih za sintezo pigmenta, temnejša koža. Ta primer ponazarja interakcijo, kot je polimer. V rastlinah je ta oblika dedovanja neločljiva v družini žit, v kateri barva zrn nadzira skupina polimernih genov.

Tako je v vsakem organizmu genotip predstavljen z integralnim sistemom. Nastala je kot posledica zgodovinskega razvoja bioloških vrst - filogeneze. Stanje večine lastnosti in lastnosti posameznika je posledica interakcije genov, tako alelovega kot nealenskega, in sami lahko vplivajo na razvoj več lastnosti telesa.