§ 29. Закони Менделя

Поміркуйте

Що може впливати на формування фенотипу?

Згадайте

Що таке генотип?
Що таке гомологічні хромосоми?

Схрещування організмів

Для проведення дослідів із генетики й селекції науковці й науковиці здійснюють схрещування організмів і досліджують батьківські організми й організми першого, другого та наступних поколінь. Залежно від кількості генів, які аналізуються, розрізняють моногібридне (один ген), дигібридне (два гени) і полігібридне (багато генів) схрещування. Результати дослідів записують у вигляді схем схрещування. Для цього використовують спеціальні символи.

Нащадки, які утворюються в результаті схрещування, можуть відрізнятися між собою як за фенотипом, так і за генотипом.

У такому випадку кажуть, що відбулося розщеплення ознаки в нащадків за генотипом і фенотипом.

Домінування алелів

Як ви вже знаєте, домінантний алель — це алель, який проявляється у фенотипі гетерозиготного організму. Але ступінь домінування може бути різним (див. таблицю про види домінування).

Дослідження Г. Менделя

Грегор Мендель був чеським священиком, але захоплювався ботанікою. Вивчаючи наслідування різних ознак гороху, він створив основи сучасного гібридологічного методу, який використовують у сфері генетики.

У своїх дослідах Г. Мендель упевнився, що кожен із батьків обов’язково передає один із алелів кожного свого гена нащадкам. Він порахував кількість різних варіантів ознак у нащадків, таких як колір і форма насінин, колір квіток, висота рослин тощо, зміг установити закономірності успадкування ознак і сформулював свої закони.

Види домінування

Закон однотипності гібридів першого покоління

Нащадки першого покоління від схрещування стійких форм (організмів, у яких певна ознака проявлялася незмінно протягом багатьох поколінь), які відрізняються за однією ознакою, мають однаковий генотип і фенотип за цією ознакою (мал. 29.1).

Мал. 29.1. Прояв закону однотипності гібридів під час схрещування собак

Закон розщеплення спадкових ознак у нащадків гібрида

Під час схрещування гібридів першого покоління між собою серед гібридів другого покоління в певних співвідношеннях з’являться особини з фенотипами вихідних батьківських форм і гібридів першого покоління (мал. 29.2).

Мал. 29.2. Закон розщеплення спадкових ознак

У цьому випадку ми спостерігаємо у другому поколінні розщеплення за генотипом 1 (RR) : 2 (Rr) : 1 (rr), а за фенотипом — 3 (фіолетові) : 1 (білі).

Закон незалежного комбінування спадкових ознак

Гени, які визначають різні ознаки й перебувають у різних групах хромосом, спадкуються незалежно один від одного, унаслідок чого серед нащадків другого покоління після схрещування гомозигот у певних співвідношеннях з’являються особини з новими (відносно батьківських) комбінаціями ознак (мал. 29.3).

Мал. 29.3. Прояв закону розщеплення спадкових ознак під час схрещування гороху з насінням різного кольору й форми

У цьому випадку ми спостерігаємо у другому поколінні розщеплення за генотипом: 1 (ААВВ) : 4 (АаВb) : 2 (ААВb) : 2 (АаВВ) : 1 (ааВВ): 2 (ааВb): 1 (ААbb): 2 (Aabb): 1 (aabb), а за фенотипом: 9 (жовті, гладенькі) : 3 (зелені гладенькі) : 3 (жовті зморшкуваті): 1 (зелені зморшкуваті).

Генотипи ААВВ, АаВb, ААВb і АаВВ мають однаковий фенотип, тому що в них міститься хоча б по одному домінантному алелю обох генів. Який алель буде міститися в іншій хромосомі, у цьому випадку немає значення. У такому випадку запис розщеплення за генотипом буде мати вигляд:

9 (А-В-) : 3 (ааВ-) : 3 (A-bb) : 1 (aabb).

Ключова ідея

Закони успадкування ознак названо на честь Г. Менделя, який сформулював їх усередині XIX ст. До них належать закон однотипності гібридів першого покоління, закон розщеплення спадкових ознак у нащадків гібридів й закон незалежного комбінування спадкових ознак. Для позначення генів та їх алелів у схемах схрещувань використовують літери латинського алфавіту. Великими літерами позначають домінантні алелі, а малими — рецесивні (докладніше про це в мінідовіднику на с. 76).

Перевірте свої знання

1. Які позначення використовують під час запису схем схрещувань? 2. Назвіть закони Г. Менделя та складіть схеми схрещування, які їх ілюструють. 3. Розв'яжіть генетичну задачу. У томатів ген R визначає забарвлення плодів. Домінантний алель R забезпечує червоне забарвлення, а рецесивний алель r — жовте. Які ознаки будуть мати гібриди першого й другого поколінь від схрещування домінантної й рецесивної гомозиготних особин?

Мінідовідник

Складання схем схрещування

Основні позначення