فرمول اول قانون مندل. قانون سوم مندل

فرمول 1 قانون مندل قانون یکنواختی نسل اول هیبریدها یا قانون اول مندل. 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 خواهند بود و دارای صفت یکی از والدین خواهند بود.

فرمول بندی قانون دوم مندل قانون تفکیک یا قانون دوم مندل وقتی دو نواده هتروزیگوت نسل اول در نسل دوم با یکدیگر تلاقی می کنند، جداسازی در نسبت عددی مشخصی مشاهده می شود: با فنوتیپ 3: 1، توسط ژنوتیپ 1:2:1.

فرمول 3 قانون مندل قانون وراثت مستقل (قانون سوم مندل) هنگام تلاقی دو فرد هموزیگوت که در دو (یا چند) جفت ویژگی جایگزین با یکدیگر متفاوت هستند، ژن ها و ویژگی های متناظر آنها مستقل از یکدیگر به ارث می رسند و در ترکیب با یکدیگر ترکیب می شوند. تمام ترکیبات ممکن (به عنوان و با تلاقی تک هیبریدی).

P AA BB aa bb x زرد، دانه های صاف سبز، دانه های چروکیده G (gametes) ABabab F1F1 Aa Bb زرد، دانه های صاف 100% قانون 3 مندل تلاقی DIHYBRID. برای آزمایش‌ها، نخود با دانه‌های زرد صاف به‌عنوان گیاه مادر و نخود با دانه‌های چروکیده سبز به‌عنوان گیاه پدر انتخاب شدند. در گیاه اول هر دو صفت غالب (AB) و در گیاه دوم هر دو مغلوب بودند (ab

نسل اول پس از تلاقی دارای فنوتیپ غالب برای همه صفات بود. (نخود زرد و صاف) در نسل دوم، شکافتن فنوتیپ ها طبق فرمول 9:3:3:1 مشاهده شد. 9/16 نخود زرد صاف، 3/16 نخود زرد چروکیده، 3/16 نخود سبز صاف، 1/16 نخود سبز چروک شده.

وظیفه 1. در اسپانیل ها، رنگ کت مشکی بر قهوه و موهای کوتاه بر موهای بلند غالب است. شکارچی سگی سیاه رنگ با موهای کوتاه خرید و برای اطمینان از اصیل بودن آن یک آمیختگی تحلیلی انجام داد. 4 توله به دنیا آمدند: 2 قهوه سیاه مو کوتاه، 2 قهوه مو کوتاه. ژنوتیپ سگ خریداری شده توسط شکارچی چیست؟ مشکلات تقاطع دو هیبریدی

مسئله 2. در گوجه فرنگی رنگ قرمز میوه بر رنگ زرد و ساقه بلند بر ساقه پایین غالب است. با تلاقی یک رقم با میوه های قرمز رنگ و یک ساقه بلند و یک رقم با میوه های زرد رنگ و یک ساقه کم، 28 هیبرید در نسل دوم به دست آمد. هیبریدهای نسل اول با یکدیگر تلاقی داده شدند و در نتیجه 160 گیاه هیبرید نسل دوم به وجود آمد. گیاه نسل اول چند نوع گامت تولید می کند؟ چند گیاه در نسل اول میوه قرمز و ساقه بلند دارند؟ چند ژنوتیپ مختلف در بین گیاهان نسل دوم با رنگ میوه قرمز و ساقه بلند وجود دارد؟ چند گیاه در نسل دوم میوه زرد و ساقه بلند دارند؟ چند گیاه در نسل دوم میوه زرد و ساقه کم دارند؟

وظیفه 3 در انسان، رنگ چشم قهوه ای بر رنگ آبی غالب است و توانایی استفاده از دست چپ نسبت به راست دستی مغلوب است. از ازدواج مردی چشم آبی و راست دست با زنی چشم قهوه ای و چپ دست، فرزندی چشم آبی و چپ دست به دنیا آمد. مادر چند نوع گامت تولید می کند؟ پدر چند نوع گامت تولید می کند؟ چند ژنوتیپ مختلف در بین کودکان می تواند وجود داشته باشد؟ چند فنوتیپ مختلف در بین کودکان می تواند وجود داشته باشد؟ احتمال داشتن فرزند چشم آبی و چپ دست در این خانواده چقدر است (درصد)؟

وظیفه 4 تاج در جوجه ها بر عدم وجود تاج غالب است و رنگ پرهای سیاه بر قهوه ای غالب است. از تلاقی یک مرغ سیاه هتروزیگوت بدون تاج با یک خروس کاکل قهوه ای هتروزیگوت 48 جوجه بدست آمد. مرغ چند نوع گامت تولید می کند؟ خروس چند نوع گامت تولید می کند؟ چند ژنوتیپ مختلف در بین جوجه ها وجود خواهد داشت؟ چند جوجه سیاه پرزدار وجود خواهد داشت؟ چند جوجه سیاه بدون تاج وجود خواهد داشت؟

وظیفه 5 در گربه ها، موهای کوتاه نژاد سیامی بر موهای بلند نژاد ایرانی غالب است و رنگ کت سیاه نژاد پرشین بر رنگ حنایی نژاد سیامی غالب است. تلاقی گربه های سیامی با گربه های ایرانی. هنگام تلاقی هیبریدها با یکدیگر در نسل دوم، 24 بچه گربه به دست آمد. چند نوع گامت در گربه سیامی تولید می شود؟ در نسل دوم چند ژنوتیپ مختلف تولید شد؟ در نسل دوم چند فنوتیپ مختلف تولید شد؟ چه تعداد از بچه گربه های نسل دوم شبیه گربه های سیامی هستند؟ چند تا بچه گربه نسل دوم شبیه ایرانی ها هستند؟

حل مشکلات در خانه گزینه 1 1) یک راست دست چشم آبی با یک راست دست با چشم قهوه ای ازدواج کرد. آنها دو فرزند داشتند - یک چپ دست با چشم قهوه ای و یک راست دست با چشم آبی. از ازدواج دوم این مرد با یک زن چشم قهوه ای و راست دست دیگر، 8 فرزند چشم قهوه ای به دنیا آمدند که همگی راست دست بودند. ژنوتیپ هر سه والدین چیست؟ 2) در انسان، ژن گوش های بیرون زده بر ژن گوش های صاف طبیعی و ژن موهای غیر قرمز بر ژن موهای قرمز غالب است. از ازدواج یک مرد مو قرمز گوش فلفلی که برای اولین علامت هتروزیگوت است، با یک زن مو قرمز هتروزیگوت با گوش های صاف معمولی چه فرزندی می توان انتظار داشت. گزینه 2 1) در انسان، پای پرانتزی (R) بر ساختار طبیعی پا (R) و متابولیسم طبیعی کربوهیدرات (O) بر دیابت غالب است. زنی با ساختار پای طبیعی و متابولیسم طبیعی با مردی چاق پای ازدواج کرد. از این ازدواج دو فرزند به دنیا آمد که یکی از آنها به پای پرانتزی و دیگری دیابت قندی مبتلا شد. ژنوتیپ والدین را از روی فنوتیپ فرزندانشان تعیین کنید. چه فنوتیپ و ژنوتیپ کودکان در این خانواده امکان پذیر است؟ 2) در انسان، ژن چشم قهوه ای بر ژن چشم آبی و توانایی استفاده از دست راست بر چپ دستی غالب است. هر دو جفت ژن بر روی کروموزوم های مختلف قرار دارند. چه نوع فرزندانی می توانند باشند اگر: پدر چپ دست باشد، اما از نظر رنگ چشم هتروزیگوت باشد، و مادر چشم آبی باشد، اما برای توانایی استفاده از دست هایش هتروزیگوت باشد.

بیایید مشکلات را حل کنیم 1. در انسان، متابولیسم کربوهیدرات طبیعی بر ژن مغلوب مسئول ایجاد دیابت شیرین غالب است. دختر پدر و مادر سالم بیمار است. مشخص کنید که آیا در این خانواده می توان فرزند سالمی به دنیا آورد و احتمال این اتفاق چقدر است؟ 2. در افراد، رنگ چشم قهوه ای بر آبی غالب است. توانایی استفاده بهتر از دست راست بر چپ دستی غالب است؛ ژن های هر دو صفت در کروموزوم های مختلف قرار دارند. یک راست دست با چشم قهوه ای با یک چپ دست چشم آبی ازدواج می کند. از این جفت باید انتظار چه نوع فرزندی داشت؟

این مقاله به طور مختصر و واضح قوانین سه گانه مندل را شرح می دهد. این قوانین اساس همه ژنتیک هستند؛ مندل با ایجاد آنها در واقع این علم را ایجاد کرد.

در اینجا شما تعریفی از هر قانون پیدا خواهید کرد و چیزهای جدیدی در مورد ژنتیک و زیست شناسی به طور کلی یاد خواهید گرفت.

قبل از شروع مطالعه مقاله، باید بدانید که ژنوتیپ کل ژن های یک موجود زنده است و فنوتیپ ویژگی های خارجی آن است.

مندل کیست و چه کرد؟

گرگور یوهان مندل زیست شناس مشهور اتریشی است که در سال 1822 در روستای گینسیسه به دنیا آمد. او خوب درس می خواند، اما خانواده اش مشکلات مالی داشتند. برای مقابله با آنها، یوهان مندل در سال 1943 تصمیم گرفت در صومعه چک در شهر برنو راهب شود و در آنجا نام گرگور را دریافت کرد.

گرگور یوهان مندل (1822 - 1884)

بعدها در دانشگاه وین زیست شناسی خواند و سپس تصمیم گرفت فیزیک و تاریخ طبیعی را در برنو تدریس کند. در همان زمان، دانشمند به گیاه شناسی علاقه مند شد. او آزمایشاتی را روی عبور از نخود انجام داد. بر اساس نتایج این آزمایشات، دانشمند سه قانون وراثت را استخراج کرد که موضوع این مقاله است.

این قوانین که در سال 1866 در اثر "آزمایش با هیبریدهای گیاهی" منتشر شد، تبلیغات گسترده ای دریافت نکرد و این کار به زودی فراموش شد. تنها پس از مرگ مندل در سال 1884 به یادگار ماند. شما قبلاً می دانید که او چند قانون را استخراج کرده است. اکنون زمان آن رسیده است که به بررسی هر کدام بپردازیم.

قانون اول مندل - قانون یکنواختی هیبریدهای نسل اول

آزمایش انجام شده توسط مندل را در نظر بگیرید. دو نوع نخود گرفت. این گونه ها با رنگ گل هایشان متمایز می شدند. یکی بنفش بود و دیگری سفید.

پس از عبور از آنها، دانشمند مشاهده کرد که همه فرزندان دارای گل های بنفش هستند. و نخود زرد و سبز فرزندانی کاملا زرد تولید کردند. زیست شناس آزمایش را بارها تکرار کرد و وراثت صفات مختلف را بررسی کرد، اما نتیجه همیشه یکسان بود.

بر اساس این آزمایش ها، دانشمند اولین قانون خود را استخراج کرد، در اینجا فرمول آن است: همه هیبریدهای نسل اول همیشه فقط یک ویژگی را از والدین خود به ارث می برند.

اجازه دهید ژن مسئول گل های بنفش را به عنوان A و برای گل های سفید را به عنوان a تعیین کنیم. ژنوتیپ یکی از والدین AA (بنفش) و دومی aa (سفید) است. ژن A از والد اول و a از والد دوم به ارث می رسد. این بدان معنی است که ژنوتیپ فرزندان همیشه Aa خواهد بود. ژنی که با حرف بزرگ مشخص می شود غالب و حرف کوچک مغلوب نامیده می شود.

اگر ژنوتیپ موجودی حاوی دو ژن غالب یا دو ژن مغلوب باشد، آن را هموزیگوت و به ارگانیسمی که دارای ژن های مختلف باشد، هتروزیگوت می گویند. اگر ارگانیسم هتروزیگوت باشد، ژن مغلوب که با حرف بزرگ مشخص می‌شود، توسط یک غالب قوی‌تر سرکوب می‌شود و در نتیجه صفتی که ژن غالب مسئول آن است ظاهر می‌شود. این بدان معنی است که نخود با ژنوتیپ Aa دارای گل های بنفش است.

تلاقی دو ارگانیسم هتروزیگوت با خصوصیات مختلف یک تلاقی تک هیبریدی است.

تسلط و تسلط ناقص

این اتفاق می افتد که یک ژن غالب نمی تواند یک ژن مغلوب را سرکوب کند. و سپس هر دو ویژگی والدین در بدن ظاهر می شود.

این پدیده را می توان در مثال کاملیا مشاهده کرد. اگر در ژنوتیپ این گیاه یک ژن مسئول گلبرگ های قرمز و دیگری مسئول گلبرگ های سفید باشد، نیمی از گلبرگ های کاملیا قرمز و بقیه سفید می شوند.

به این پدیده codominance می گویند.

تسلط ناقص پدیده مشابهی است که در آن یک ویژگی سوم ظاهر می شود، چیزی بین آنچه والدین داشتند. به عنوان مثال، یک گل زیبایی شب با ژنوتیپ حاوی گلبرگ های سفید و قرمز صورتی رنگ می شود.

قانون دوم مندل - قانون تفکیک

بنابراین، ما به یاد داریم که هنگام عبور از دو موجود هموزیگوت، همه فرزندان فقط یک ویژگی را به خود می گیرند. اما اگر دو موجود هتروزیگوت را از این فرزندان بگیریم و از آنها عبور کنیم چه؟ آیا فرزندان یکنواخت خواهند بود؟

برگردیم به نخود. هر یک از والدین به طور مساوی ژن A یا ژن a را منتقل می کنند. سپس فرزندان به شرح زیر تقسیم می شوند:

• AA - گل های بنفش (25٪)؛
• aa - گل های سفید (25٪)؛
• Aa - گلهای بنفش (50٪).

مشاهده می شود که سه برابر بیشتر ارگانیسم هایی با گل های بنفش وجود دارد. این یک پدیده شکاف است. این قانون دوم گرگور مندل است: هنگامی که ارگانیسم های هتروزیگوت از هم جدا می شوند، فرزندان به نسبت 3:1 در فنوتیپ و 1:2:1 در ژنوتیپ تقسیم می شوند.

با این حال، ژن های به اصطلاح کشنده وجود دارد. اگر آنها وجود داشته باشند، انحراف از قانون دوم رخ می دهد. به عنوان مثال، فرزندان موش های زرد به نسبت 2:1 تقسیم می شوند.

همین اتفاق در مورد روباه های پلاتینی رنگ می افتد. واقعیت این است که اگر در ژنوتیپ این موجودات (و برخی دیگر) هر دو ژن غالب باشند، آنها به سادگی می میرند. در نتیجه، ژن غالب تنها در صورتی می تواند بیان شود که ارگانیسم هتروزیوتیک باشد.

قانون خلوص گامت و مبنای سیتولوژیکی آن

بیایید نخود زرد و نخود سبز را در نظر بگیریم، ژن زرد غالب است و ژن سبز مغلوب است. هیبرید حاوی هر دوی این ژن ها خواهد بود (اگرچه ما فقط تجلی ژن غالب را خواهیم دید).

مشخص است که ژن ها با استفاده از گامت ها از والدین به فرزندان منتقل می شوند. گامت یک سلول جنسی است. دو ژن در ژنوتیپ هیبریدی وجود دارد؛ معلوم می شود که هر گامت - و دو تا از آنها وجود دارد - حاوی یک ژن است. پس از ادغام، آنها یک ژنوتیپ هیبریدی را تشکیل دادند.

اگر در نسل دوم یک ویژگی مغلوب یکی از ارگانیسم های والد ظاهر شود، شرایط زیر وجود دارد:

• عوامل ارثی هیبریدها تغییر نکرد.
• هر گامت حاوی یک ژن بود.

نکته دوم قانون خلوص گامت است. البته دو ژن وجود ندارد، تعداد آنها بیشتر است. مفهوم ژن های آللی وجود دارد. آنها مسئول همان علامت هستند. با دانستن این مفهوم، قانون را می توان به صورت زیر فرموله کرد: یک ژن به طور تصادفی انتخاب شده از یک آلل به گامت نفوذ می کند.

اساس سیتولوژی این قانون: سلول هایی که در آنها کروموزوم های حاوی جفت آلل با تمام اطلاعات ژنتیکی وجود دارد، تقسیم می شوند و سلول هایی را تشکیل می دهند که در آنها فقط یک آلل وجود دارد - سلول های هاپلوئید. در این مورد، اینها گامت هستند.

قانون سوم مندل - قانون ارث مستقل

تحقق قانون سوم با تلاقی دو هیبریدی ممکن است، زمانی که نه یک صفت، بلکه چندین مورد مطالعه شود. در مورد نخود، این مثلاً رنگ و صافی دانه هاست.

ما ژن های مسئول رنگ دانه را به صورت A (زرد) و a (سبز) نشان می دهیم. برای صافی - B (صاف) و b (چروکیده). بیایید سعی کنیم تلاقی دو هیبریدی ارگانیسم ها را با ویژگی های مختلف انجام دهیم.

قانون اول در چنین تلاقی نقض نمی شود، یعنی هیبریدها هم در ژنوتیپ (AaBb) و هم در فنوتیپ (با دانه های صاف زرد) یکسان خواهند بود.

تقسیم در نسل دوم چگونه خواهد بود؟ برای فهمیدن این موضوع، باید دریابید که ارگانیسم های والدین چه گامت هایی می توانند ترشح کنند. بدیهی است که اینها AB، Ab، aB و ab هستند. پس از این، مداری به نام شبکه پینت ساخته می شود.

تمام گامت هایی که می تواند توسط یک ارگانیسم آزاد شود به صورت افقی و تمام گامت هایی که می تواند توسط یک موجود دیگر آزاد شود به صورت عمودی فهرست شده اند. در داخل شبکه، ژنوتیپ ارگانیسمی که با گامت های داده شده ظاهر می شود، ثبت می شود.

	AB	Ab	aB	ab
AB	AABB	AABb	AaBB	AaBb
Ab	AABb	AAbb	AaBb	عاب
aB	AaBB	AaBb	aaBB	aaBb
ab	AaBb	عاب	aaBb	aabb

اگر جدول را مطالعه کنید، می توانید به این نتیجه برسید که تقسیم هیبریدهای نسل دوم بر اساس فنوتیپ در نسبت 9:3:3:1 رخ می دهد. مندل نیز پس از انجام چندین آزمایش به این موضوع پی برد.

علاوه بر این، او همچنین به این نتیجه رسید که کدام یک از ژن های یک آلل (Aa) وارد گامت می شود به آلل دیگر (Bb) بستگی ندارد، یعنی فقط وراثت مستقل از صفات وجود دارد. این سومین قانون اوست که قانون ارث مستقل نامیده می شود.

نتیجه

سه قانون مندل قوانین اساسی ژنتیکی هستند. با تشکر از این واقعیت که یک نفر تصمیم گرفت با نخود فرنگی آزمایش کند، زیست شناسی بخش جدیدی دریافت کرد - ژنتیک.

با کمک آن، دانشمندان از سراسر جهان چیزهای زیادی، از پیشگیری از بیماری ها گرفته تا مهندسی ژنتیک، یاد گرفته اند. ژنتیک یکی از جالب ترین و امیدوارکننده ترین شاخه های زیست شناسی است.

ژنتیک- علم قوانین وراثت و تنوع. تاریخ «تولد» ژنتیک را می توان سال 1900 در نظر گرفت، زمانی که G. De Vries در هلند، K. Correns در آلمان و E. Cermak در اتریش به طور مستقل قوانین وراثت صفات را که توسط G. Mendel در سال 2017 ایجاد شده بود، «بازیابی» کردند. 1865.

وراثت- توانایی موجودات زنده در انتقال خصوصیات خود از نسلی به نسل دیگر.

تغییرپذیری- خاصیت موجودات برای به دست آوردن ویژگی های جدید در مقایسه با والدین خود. در یک مفهوم گسترده، تنوع به تفاوت بین افراد یک گونه اشاره دارد.

امضا کردن- هر ویژگی ساختاری، هر خاصیت بدن. رشد یک صفت هم به حضور ژن های دیگر و هم به شرایط محیطی بستگی دارد؛ شکل گیری صفات در طول رشد فردی افراد اتفاق می افتد. بنابراین، هر فردی دارای مجموعه‌ای از ویژگی‌هایی است که فقط مختص آن است.

فنوتیپ- مجموع تمام علائم ظاهری و درونی بدن.

ژن- یک واحد غیرقابل تقسیم از ماده ژنتیکی، بخشی از یک مولکول DNA که ساختار اولیه یک پلی پپتید، انتقال یا مولکول RNA ریبوزومی را کد می کند. در یک مفهوم گسترده، یک ژن بخشی از DNA است که امکان ایجاد یک صفت ابتدایی جداگانه را تعیین می کند.

ژنوتیپ- مجموعه ای از ژن های یک موجود زنده.

مکان- محل قرارگیری ژن روی کروموزوم

ژن های آللی- ژن هایی که در جایگاه های یکسان کروموزوم های همولوگ قرار دارند.

هموزیگوت- موجودی که دارای ژن های آللی یک شکل مولکولی است.

هتروزیگوت- ارگانیسمی که دارای ژن های آللی با اشکال مختلف مولکولی است. در این حالت یکی از ژن ها غالب و دیگری مغلوب است.

ژن مغلوب- آللی که رشد یک صفت را فقط در حالت هموزیگوت تعیین می کند. چنین صفتی مغلوب نامیده خواهد شد.

ژن غالب- آللی که رشد یک صفت را نه تنها در حالت هموزیگوت، بلکه در حالت هتروزیگوت نیز تعیین می کند. چنین صفتی غالب نامیده خواهد شد.

روش های ژنتیک

اصلی است روش هیبریدولوژیکی- سیستمی از تقاطع ها که به فرد اجازه می دهد الگوهای وراثت صفات را در طی یک سری از نسل ها ردیابی کند. اولین بار توسط جی. مندل توسعه و استفاده شد. ویژگی های متمایز روش: 1) انتخاب هدفمند والدینی که در یک، دو، سه، و غیره جفت ویژگی های متضاد (جایگزین) با ثبات متفاوت هستند. 2) حسابداری کمی دقیق از وراثت صفات در هیبریدها. 3) ارزیابی فردی فرزندان از هر والدین در یک سری از نسل ها.

عبوری که در آن وراثت یک جفت کاراکتر جایگزین تحلیل می شود نامیده می شود تک هیبریدی، دو جفت - دو هیبرید، چندین جفت - چند هیبریدی. ویژگی های جایگزین به عنوان معانی مختلف یک ویژگی درک می شود، به عنوان مثال، ویژگی رنگ نخود فرنگی است، ویژگی های جایگزین رنگ زرد، رنگ سبز نخود فرنگی است.

علاوه بر روش هیبریدولوژیک، موارد زیر در ژنتیک استفاده می شود: شجره نامه ای- گردآوری و تجزیه و تحلیل شجره نامه؛ سیتوژنتیک- مطالعه کروموزوم ها؛ دوقلو- مطالعه دوقلوها؛ جمعیتی-آماریروش - مطالعه ساختار ژنتیکی جمعیت ها.

نمادگرایی ژنتیکی

پیشنهاد شده توسط G. Mendel، مورد استفاده برای ثبت نتایج از تقاطع: P - والدین. F - فرزندان، شماره زیر یا بلافاصله بعد از حرف شماره سریال نسل را نشان می دهد (F 1 - هیبریدهای نسل اول - فرزندان مستقیم والدین، F 2 - هیبریدهای نسل دوم - در نتیجه تلاقی هیبریدهای F 1 با هر یک به وجود می آیند. دیگر)؛ × - نماد عبور؛ G-مرد؛ E-مونث; A یک ژن غالب است، a یک ژن مغلوب است. AA یک هموزیگوت برای یک غالب، aa یک هموزیگوت برای یک مغلوب، Aa یک هتروزیگوت است.

قانون یکنواختی هیبریدهای نسل اول یا قانون اول مندل

موفقیت کار مندل با انتخاب موفق شیء برای عبور - انواع مختلف نخود فرنگی تسهیل شد. ویژگی های نخود فرنگی: 1) رشد نسبتا آسانی دارد و دوره رشد کوتاهی دارد. 2) فرزندان متعددی دارد. 3) دارای تعداد زیادی ویژگی جایگزین به وضوح قابل مشاهده است (رنگ کرولا - سفید یا قرمز؛ رنگ لپه - سبز یا زرد؛ شکل دانه - چروکیده یا صاف؛ رنگ غلاف - زرد یا سبز؛ شکل غلاف - گرد یا منقبض؛ چیدمان گلها یا میوه ها - در طول کل ساقه یا در بالای آن؛ ارتفاع ساقه - بلند یا کوتاه). 4) خود گرده افشان است، در نتیجه دارای تعداد زیادی خطوط خالص است که به طور پایدار ویژگی های خود را از نسلی به نسل دیگر حفظ می کند.

مندل از سال 1854 آزمایشاتی را بر روی تلاقی انواع مختلف نخود به مدت هشت سال انجام داد. در 8 فوریه 1865، جی. مندل در جلسه ای از انجمن طبیعت گرایان برون با گزارشی با عنوان "آزمایشات روی هیبریدهای گیاهی" صحبت کرد، جایی که نتایج کار او خلاصه شد.

آزمایش‌های مندل با دقت فکر شده بود. اگر پیشینیان او سعی کردند الگوهای وراثت بسیاری از صفات را به طور همزمان مطالعه کنند، مندل تحقیق خود را با مطالعه وراثت فقط یک جفت صفت جایگزین آغاز کرد.

مندل انواع نخود را با دانه های زرد و سبز گرفت و به طور مصنوعی آنها را گرده افشانی کرد: او برچه ها را از یک رقم جدا کرد و آنها را با گرده از گونه دیگر گرده افشانی کرد. هیبریدهای نسل اول دارای دانه های زرد رنگ بودند. تصویر مشابهی در تلاقی هایی مشاهده شد که در آن وراثت سایر صفات مورد مطالعه قرار گرفت: هنگام تلاقی گیاهان با اشکال دانه صاف و چروکیده، تمام دانه های هیبریدهای حاصل صاف بودند؛ هنگام تلاقی گیاهان گل قرمز با گیاهان گل سفید، همه آنهایی که به دست می آیند به رنگ قرمز بودند. مندل به این نتیجه رسید که در هیبریدهای نسل اول، از هر جفت شخصیت جایگزین، تنها یکی ظاهر می شود و به نظر می رسد دومی ناپدید می شود. مندل این صفت را که در هیبریدهای نسل اول آشکار می شود غالب و صفت سرکوب شده را مغلوب نامید.

در تلاقی تک هیبریدی افراد هموزیگوتبا داشتن مقادیر متفاوتی از خصوصیات جایگزین، هیبریدها از نظر ژنوتیپ و فنوتیپ یکنواخت هستند.

نمودار ژنتیکی قانون یکنواختی مندل

(الف رنگ زرد نخود و رنگ سبز نخود است)

قانون تفکیک یا قانون دوم مندل

جی مندل به هیبریدهای نسل اول این فرصت را داد تا خود گرده افشانی کنند. هیبریدهای نسل دوم به دست آمده از این طریق نه تنها یک صفت غالب، بلکه یک صفت مغلوب را نیز نشان دادند. نتایج تجربی در جدول نشان داده شده است.

نشانه ها	غالب		مغلوب		جمع
	عدد	%	عدد	%
شکل بذر	5474	74,74	1850	25,26	7324
رنگ آمیزی لپه ها	6022	75,06	2001	24,94	8023
رنگ پوسته بذر	705	75,90	224	24,10	929
شکل باب	882	74,68	299	25,32	1181
رنگ آمیزی باب	428	73,79	152	26,21	580
گل آرایی	651	75,87	207	24,13	858
ارتفاع ساقه	787	73,96	277	26,04	1064
جمع:	14949	74,90	5010	25,10	19959

تجزیه و تحلیل داده های جدول به ما امکان داد تا نتیجه گیری های زیر را بدست آوریم:

1. هیچ یکنواختی هیبریدها در نسل دوم وجود ندارد: برخی از هیبریدها یک (غالب) و برخی دیگر - صفت دیگر (مغلوب) را از یک جفت جایگزین حمل می کنند.
2. تعداد هیبریدهای حامل یک صفت غالب تقریباً سه برابر بیشتر از تعداد هیبریدهای حامل یک صفت مغلوب است.
3. صفت مغلوب در هیبریدهای نسل اول از بین نمی رود، بلکه فقط سرکوب شده و در نسل دوم هیبرید ظاهر می شود.

پدیده ای که در آن بخشی از هیبریدهای نسل دوم دارای یک صفت غالب و بخشی مغلوب است، نامیده می شود. تقسیم کردن. علاوه بر این، تقسیم مشاهده شده در هیبریدها تصادفی نیست، اما تابع الگوهای کمی خاص است. بر این اساس، مندل نتیجه‌گیری دیگری کرد: هنگام عبور از هیبریدهای نسل اول، ویژگی‌های فرزندان در یک نسبت عددی معین تقسیم می‌شوند.

در تلاقی تک هیبریدی افراد هتروزیگوتدر هیبریدها بر اساس فنوتیپ به نسبت 3:1 بر اساس ژنوتیپ 1:2:1 شکاف وجود دارد.

نمودار ژنتیکی قانون تفکیک مندل

(الف رنگ زرد نخود و رنگ سبز نخود است):

قانون خلوص گامت

از سال 1854، به مدت هشت سال، مندل آزمایشاتی را در مورد تلاقی گیاهان نخود انجام داد. وی کشف کرد که در نتیجه تلاقی انواع مختلف نخود فرنگی با یکدیگر، هیبریدهای نسل اول فنوتیپ یکسانی دارند و در هیبریدهای نسل دوم، ویژگی ها به نسبت های خاصی تقسیم می شوند. برای توضیح این پدیده، مندل چندین فرض را مطرح کرد که به آنها "فرضیه خلوص گامت" یا "قانون خلوص گامت" می گفتند. مندل پیشنهاد کرد که:

1. برخی از عوامل ارثی مجزا مسئول تشکیل صفات هستند.
2. موجودات حاوی دو عامل هستند که رشد یک صفت را تعیین می کنند.
3. در طول تشکیل گامت ها، تنها یکی از یک جفت عامل وارد هر یک از آنها می شود.
4. وقتی گامت های نر و ماده با هم ادغام می شوند، این عوامل ارثی با هم مخلوط نمی شوند (خالص می مانند).

در سال 1909، V. Johansen این عوامل ارثی را ژن نامید و در سال 1912، T. Morgan نشان داد که آنها در کروموزوم ها قرار دارند.

جی. مندل برای اثبات مفروضات خود از متقاطع استفاده کرد که امروزه به آن تحلیل می گویند. صلیب آزمایشی- تلاقی یک ارگانیسم از یک ژنوتیپ ناشناخته با یک ارگانیسم هموزیگوت برای یک مغلوب). مندل احتمالاً چنین استدلال می کند: "اگر فرضیات من درست باشد، پس در نتیجه تلاقی F 1 با گونه ای که دارای یک صفت مغلوب (نخود سبز) است، در بین هیبریدها نیمی نخود سبز و نیمی نخود زرد وجود خواهد داشت. همانطور که از نمودار ژنتیکی زیر مشاهده می شود، او در واقع یک تقسیم 1:1 دریافت کرد و به درستی فرضیات و نتیجه گیری های خود متقاعد شد، اما توسط معاصرانش درک نشد. گزارش او "آزمایشات روی هیبریدهای گیاهی"، که در جلسه انجمن طبیعت گرایان برون تهیه شد، با سکوت کامل مواجه شد.

مبانی سیتولوژیکی قانون اول و دوم مندل

در زمان مندل، ساختار و رشد سلول‌های زایا مورد مطالعه قرار نگرفته بود، بنابراین فرضیه خلوص گامت‌ها نمونه‌ای از آینده‌نگری درخشان است که بعداً تأیید علمی پیدا کرد.

پدیده تسلط و تفکیک شخصیت ها مشاهده شده توسط مندل در حال حاضر با جفت شدن کروموزوم ها، واگرایی کروموزوم ها در طول میوز و یکسان شدن آنها در طول لقاح توضیح داده می شود. بیایید ژنی را که رنگ زرد را با حرف A و رنگ سبز را با a مشخص می کند نشان دهیم. از آنجایی که مندل با خطوط خالص کار می کرد، هر دو ارگانیسم متقاطع هموزیگوت هستند، یعنی حامل دو آلل یکسان از ژن رنگ دانه (به ترتیب AA و aa) هستند. در طول میوز، تعداد کروموزوم ها نصف می شود و تنها یک کروموزوم از یک جفت به هر گامت می رسد. از آنجایی که کروموزوم های همولوگ حامل آلل های یکسانی هستند، همه گامت های یک ارگانیسم حاوی کروموزوم با ژن A و کروموزوم دیگری با ژن a هستند.

در طی لقاح، گامت‌های نر و ماده با هم ترکیب می‌شوند و کروموزوم‌های آن‌ها با هم ترکیب می‌شوند و یک زیگوت واحد را تشکیل می‌دهند. هیبرید حاصل هتروزیگوت می شود، زیرا سلول های آن دارای ژنوتیپ Aa هستند. یک نوع از ژنوتیپ یک نوع از فنوتیپ را می دهد - رنگ زرد نخود فرنگی.

در ارگانیسم هیبریدی که دارای ژنوتیپ Aa در طول میوز است، کروموزوم ها به سلول های مختلف جدا می شوند و دو نوع گامت تشکیل می شود - نیمی از گامت ها حامل ژن A و نیمی دیگر حامل ژن a هستند. لقاح یک فرآیند تصادفی و به همان اندازه محتمل است، یعنی هر اسپرمی می تواند هر تخمکی را بارور کند. از آنجایی که دو نوع اسپرم و دو نوع تخمک تشکیل شد، چهار نوع زیگوت ممکن است. نیمی از آنها هتروزیگوت هستند (حامل ژن A و a)، 1/4 برای یک صفت غالب (حامل دو ژن A) و 1/4 برای یک صفت مغلوب (حامل دو ژن a) هموزیگوت هستند. هموزیگوت ها برای غالب و هتروزیگوت ها نخود زرد (3/4) و هموزیگوت ها برای مغلوب سبز (1/4) تولید می کنند.

قانون ترکیب مستقل (ارث) خصوصیات یا قانون سوم مندل

موجودات زنده از بسیاری جهات با یکدیگر تفاوت دارند. بنابراین، با ایجاد الگوهای وراثت یک جفت صفت، جی. مندل به مطالعه وراثت دو (یا چند) جفت صفت جایگزین پرداخت. برای تلاقی دو هیبریدی، مندل از گیاهان نخودی هموزیگوت استفاده کرد که از نظر رنگ دانه (زرد و سبز) و شکل دانه (صاف و چروکیده) متفاوت بودند. رنگ زرد (A) و شکل صاف (B) دانه ها از صفات غالب، رنگ سبز (الف) و شکل چروکیده (ب) صفات مغلوب هستند.

مندل با تلاقی گیاهی با دانه های زرد و صاف با گیاهی با دانه های سبز و چروکیده، نسل هیبریدی یکنواخت F 1 با دانه های زرد و صاف به دست آورد. از خود گرده افشانی 15 هیبرید نسل اول، 556 دانه به دست آمد که از این تعداد 315 دانه صاف زرد، 101 دانه چروک دار زرد، 108 دانه صاف سبز و 32 دانه سبز چروکیده بود (شکافت 9:3:3:1).

مندل با تجزیه و تحلیل فرزندان حاصل توجه به این واقعیت را جلب کرد که: 1) همراه با ترکیبی از ویژگی های گونه های اصلی (دانه های زرد صاف و چروکیده سبز)، در هنگام تلاقی دو هیبرید، ترکیبات جدیدی از ویژگی ها ظاهر می شود (دانه های زرد چروکیده و سبز). 2) تقسیم برای هر صفت منفرد مربوط به تقسیم در طول تلاقی تک هیبریدی است. از 556 دانه، 423 دانه صاف و 133 دانه چروکیده (نسبت 3:1)، 416 دانه زرد رنگ و 140 دانه سبز (نسبت 3:1) بودند. مندل به این نتیجه رسید که شکافتن در یک جفت صفت با تقسیم در جفت دیگر مرتبط نیست. دانه های هیبریدی نه تنها با ترکیبی از ویژگی های گیاهان مادر (دانه های صاف زرد و دانه های چروکیده سبز)، بلکه با ظهور ترکیبات جدید از ویژگی ها (دانه های چروکیده زرد و دانه های صاف سبز) مشخص می شوند.

هنگام تلاقی دو هیبرید از دی هتروزیگوت ها در هیبریدها، بر اساس فنوتیپ در نسبت 9:3:3:1، با توجه به ژنوتیپ به نسبت 4:2:2:2:2:1:1:1:1 شکاف ایجاد می شود. ، شخصیت ها مستقل از یکدیگر به ارث می رسند و در تمام ترکیب های ممکن ترکیب می شوند.

آر	♀AABB زرد، صاف	×	♂aаbb سبز، چروکیده
انواع گامت	AB		ab
F 1	AaBb زرد، صاف، 100%
پ	♀AaBb زرد، صاف	×	♂AаBb زرد، صاف
انواع گامت	AB Ab aB ab		AB Ab aB ab

طرح ژنتیکی قانون ترکیب مستقل صفات:

گامت ها:	♂	AB	Ab	aB	ab
♀
AB		AABB رنگ زرد صاف	AABb رنگ زرد صاف	AaBB رنگ زرد صاف	AaBb رنگ زرد صاف
Ab		AABb رنگ زرد صاف	AAbb رنگ زرد چین خورده	AaBb رنگ زرد صاف	عاب رنگ زرد چین خورده
aB		AaBB رنگ زرد صاف	AaBb رنگ زرد صاف	aaBB سبز صاف	aaBb سبز صاف
ab		AaBb رنگ زرد صاف	عاب رنگ زرد چین خورده	aaBb سبز صاف	aabb سبز چین خورده

تجزیه و تحلیل نتایج تلاقی بر اساس فنوتیپ: زرد، صاف - 9/16، زرد، چروکیده - 3/16، سبز، صاف - 3/16، سبز، چروکیده - 1/16. تقسیم فنوتیپ 9:3:3:1 است.

تجزیه و تحلیل نتایج تلاقی بر اساس ژنوتیپ: AaBb - 4/16، AABb - 2/16، AaBB - 2/16، Aabb - 2/16، aaBb - 2/16، AABB - 1/16، Aabb - 1/16، aaBB - 1/16، aabb - 1/16. جداسازی بر اساس ژنوتیپ 4:2:2:2:2:1:1:1:1.

اگر در یک تلاقی تک هیبریدی، ارگانیسم های مادر در یک جفت کاراکتر (دانه های زرد و سبز) متفاوت باشند و در نسل دوم دو فنوتیپ (2 1) به نسبت (3 + 1) 1 بدهند، پس در یک دی هیبرید آنها در دو تفاوت دارند. جفت کاراکتر و در نسل دوم چهار فنوتیپ (2 2) به نسبت (3 + 1) 2 می دهد. به راحتی می توان محاسبه کرد که در نسل دوم طی یک تلاقی سه هیبریدی چند فنوتیپ و با چه نسبتی تشکیل می شود: هشت فنوتیپ (2 3) به نسبت (3 + 1) 3.

اگر تقسیم توسط ژنوتیپ در F 2 با یک نسل تک هیبریدی 1: 2: 1 بود، یعنی سه ژنوتیپ مختلف وجود داشت (3 1)، سپس با یک تلاقی دو هیبریدی 9 ژنوتیپ مختلف تشکیل می شود - 3 2، با تلاقی سه هیبریدی. 3 3 - 27 ژنوتیپ مختلف تشکیل می شود.

قانون سوم مندل فقط برای مواردی معتبر است که ژن‌های صفات مورد تجزیه و تحلیل در جفت‌های مختلف کروموزوم همولوگ قرار دارند.

مبانی سیتولوژیکی قانون سوم مندل

بگذارید A ژنی باشد که توسعه رنگ زرد دانه ها را تعیین می کند، a - رنگ سبز، B - شکل صاف دانه، b - چروکیده است. هیبریدهای نسل اول با ژنوتیپ AaBb تلاقی می کنند. در حین تشکیل گامت ها، از هر جفت ژن آللی، تنها یکی وارد گامت می شود و در نتیجه واگرایی تصادفی کروموزوم ها در اولین تقسیم میوز، ژن A می تواند به همان گامت با ژن B یا ژن ختم شود. b، و ژن a - با ژن B یا ژن b. بنابراین، هر موجود زنده چهار نوع گامت را در یک مقدار (25٪) تولید می کند: AB، Ab، aB، ab. در طول لقاح، هر یک از چهار نوع اسپرم می تواند هر یک از چهار نوع تخمک را بارور کند. در نتیجه لقاح، نه کلاس ژنوتیپی ممکن است ظاهر شود که منجر به چهار کلاس فنوتیپی می شود.

رفتن به سخنرانی شماره 16انتوژنز حیوانات چند سلولی که از طریق جنسی تولید مثل می کنند

رفتن به سخنرانی شماره 18"ارث زنجیری"

هیبریداسیون - این تلاقی افراد است که در ژنوتیپ متفاوت است. تلاقی که در آن یک جفت صفت جایگزین در افراد والدین در نظر گرفته شود، تک هیبریدی نامیده می شود و دو جفت صفت نامیده می شوند. دو هیبرید، بیش از دو جفت - چند هیبریدی.

تلاقی حیوانات و گیاهان (هیبریداسیون) از زمان های بسیار قدیم توسط انسان انجام می شده است، اما امکان ایجاد الگوهای انتقال ویژگی های ارثی وجود نداشته است. روش هیبریدولوژیکی جی مندل که به کمک آن این الگوها شناسایی شدند دارای ویژگی های زیر است:

▪ انتخاب جفت برای عبور ("خطوط خالص").

▪ تحلیل وراثت صفات جایگزین (متقابل انحصاری) فردی در یک سری از نسلها.

▪ حسابداری کمی دقیق فرزندان با ترکیبات مختلف خصوصیات (استفاده از روش های ریاضی).

قانون اول مندل، قانون یکنواختی هیبریدهای نسل اول است. جی. مندل خطوط خالص گیاهان نخود را با دانه های زرد و سبز (ویژگی های جایگزین) تلاقی داد. خطوط تمیز- اینها موجوداتی هستند که در صورت تلاقی با ژنوتیپ یکسان، شکافتن ایجاد نمی کنند، یعنی برای این صفت هموزیگوت هستند:

هنگام تجزیه و تحلیل نتایج تلاقی، مشخص شد که همه فرزندان (هیبرید) در نسل اول از نظر فنوتیپ (همه گیاهان دارای نخود زرد بودند) و ژنوتیپ (هتروزیگوت ها) یکسان هستند. قانون اول مندل به شرح زیر است: هنگام تلاقی افراد هموزیگوت برای یک جفت صفت جایگزین، یکنواختی هیبریدهای نسل اول هم در فنوتیپ و هم در ژنوتیپ مشاهده می شود.

قانون دوم مندل، قانون شکافتن است. هنگام تلاقی هیبریدهای نسل اول، یعنی افراد هتروزیگوت، نتیجه زیر به دست می آید:

افراد حاوی ژن غالب A دارای دانه های زرد و آنهایی که دارای هر دو ژن مغلوب هستند دارای دانه های سبز هستند. در نتیجه نسبت افراد بر حسب فنوتیپ (رنگ دانه) 3:1 (3 قسمت با صفت غالب و 1 قسمت با صفت مغلوب)، بر اساس ژنوتیپ: 1 قسمت افراد - هموزیگوت زرد (AA)، 2 قسمت - زرد است. هتروزیگوت ها (Aa) و 1 قسمت - هموزیگوت های سبز (aa). قانون دوم مندل به شرح زیر است: هنگام تلاقی هیبریدهای نسل اول (جانداران هتروزیگوت) که برای یک جفت صفت جایگزین تجزیه و تحلیل شده اند، نسبت تقسیم 3:1 توسط فنوتیپ و 1:2:1 توسط ژنوتیپ مشاهده می شود.

در طول کار آزمایشی و انتخاب، اغلب نیاز به کشف ژنوتیپ یک فرد با یک صفت غالب وجود دارد. برای این منظور انجام می دهند صلیب آزمایشی: فرد مورد آزمایش با هموزیگوت مغلوب تلاقی داده می شود. اگر او هموزیگوت بود، نسل اول هیبریدها یکنواخت خواهند بود - همه فرزندان یک غالب خواهند داشت.

الگوهای ارث 79

امضا کردن. اگر فرد هتروزیگوت بود، در نتیجه تلاقی، ویژگی های فرزندان به نسبت 1: 1 تقسیم می شود:

گاهی اوقات (معمولاً هنگام به دست آوردن خطوط تمیز) استفاده می کنند عبور از عقب- تلاقی فرزندان با یکی از والدین. در برخی موارد (هنگام مطالعه پیوند ژن ها) عبور متقابل- تلاقی دو فرد والدین (مثلاً AaBb و aabb) که در آن ابتدا فرد مادری هتروزیگوت و پدری مغلوب است و سپس برعکس (تقاطع P: AaBb x aabb و P: aabb x AaBb).

مندل پس از مطالعه وراثت یک جفت آلل، تصمیم گرفت وراثت دو صفت را به طور همزمان ردیابی کند. برای این منظور، او از گیاهان نخود هموزیگوت استفاده کرد که در دو جفت شخصیت جایگزین متفاوت بودند: دانه های زرد صاف و دانه های چروکیده سبز. در نتیجه چنین تلاقی در نسل اول، او گیاهانی با دانه های صاف زرد به دست آورد. این نتیجه نشان داد که قانون یکنواختی هیبریدهای نسل اول خود را نه تنها در تک هیبریدی، بلکه در تقاطع های چند هیبریدی نیز نشان می دهد، اگر اشکال والدین هموزیگوت باشند:

سپس مندل هیبریدهای نسل اول را با یکدیگر تلاقی کرد - P(F 1): AaBb x AaBb.

برای تجزیه و تحلیل نتایج تلاقی های پلی هیبریدی، معمولاً استفاده می کنند شبکه Punnett، که در آن گامت های ماده به صورت افقی و گامت های نر به صورت عمودی نوشته می شود:

در نتیجه ترکیب آزاد گامت ها در زیگوت ها، ترکیبات مختلفی از ژن ها به دست می آید. به راحتی می توان محاسبه کرد که بر اساس فنوتیپ، فرزندان به 4 گروه تقسیم می شوند: 9 قسمت گیاهان با نخود صاف زرد (A-B-)، 3 قسمت با نخود زرد چروکیده (A-bb)، 3 قسمت با نخود سبز صاف. (aaB-) و 1 قسمت چروکیده سبز (aabb) است، یعنی شکافتن به نسبت 9:3:3:1 یا (3+1) 2 رخ می دهد. از این نتیجه می‌توان نتیجه گرفت که هنگام عبور از افراد هتروزیگوت که برای چندین جفت صفت جایگزین تجزیه و تحلیل شده‌اند، فرزندان شکاف فنوتیپی را در نسبت (3+1) n نشان می‌دهند، که در آن n تعداد صفات مورد تجزیه و تحلیل است.

ثبت نتایج عبور با استفاده از آن راحت است رادیکال فنوتیپی- یک رکورد مختصر از ژنوتیپ ساخته شده بر اساس فنوتیپ. به عنوان مثال، علامت A-B- به این معنی است که اگر ژنوتیپ دارای حداقل یک ژن غالب از یک جفت آللی باشد، بدون در نظر گرفتن ژن دوم، یک صفت غالب در فنوتیپ ظاهر می شود.

اگر تقسیم بندی را برای هر جفت کاراکتر (رنگ زرد و سبز، سطح صاف و چروکیده) تجزیه و تحلیل کنیم، 12 فرد با دانه های زرد (صاف) و 4 فرد با دانه های سبز (چروکیده) بدست می آوریم. نسبت آنها 12:4 یا 3:1 است. بنابراین، در یک تلاقی دو هیبریدی، هر جفت از صفات در فرزندان جداسازی مستقل از جفت دیگر ایجاد می کند. این نتیجه ترکیبات تصادفی ژن ها (و صفات مربوط به آنها) است که منجر به ترکیبات جدیدی از صفات می شود که در اشکال والدین وجود نداشت. در مثال ما، اشکال اولیه نخود دارای دانه‌های چروک‌دار زرد و صاف و سبز بود و در نسل دوم گیاهان نه تنها با ترکیبی از ویژگی‌های والدینی، بلکه با ترکیب‌های جدید - دانه‌های چروکیده زرد و صاف سبز به دست آمدند. این دلالت می کنه که

قانون سوم مندل - قانون ترکیب مستقل خصوصیات . هنگام تلاقی ارگانیسم های هموزیگوت برای دو (یا بیشتر) جفت صفات جایگزین، در نسل دوم ترکیبی مستقل از ژن های جفت آللی های مختلف و صفات مربوط به آنها مشاهده می شود.

مندل با تجزیه و تحلیل نتایج حاصل از تقسیم شخصیت ها در نسل دوم (ظهور هموزیگوت های مغلوب) به این نتیجه رسید که در حالت هتروزیگوت عوامل ارثی با هم مخلوط نمی شوند و یکدیگر را تغییر نمی دهند. متعاقباً، این ایده یک اثبات سیتولوژیکی (واگرایی کروموزوم های همولوگ در طول میوز) دریافت کرد و نامیده شد. فرضیه " خلوص گامت "(W. Bateson، 1902). می توان آن را به دو ماده اصلی زیر تقلیل داد:

▪ در ارگانیسم هیبرید، ژن ها هیبرید نمی شوند (ترکیب نمی شوند)، اما در حالت آللی خالص هستند.

▪ از یک جفت آللی، تنها یک ژن به دلیل واگرایی کروموزوم های همولوگ و کروماتیدها در طول میوز وارد گامت می شود.

قوانین مندل ماهیت آماری دارند (آنها بر روی تعداد زیادی از افراد اجرا می شوند) و جهانی هستند، یعنی. آنها در تمام موجودات زنده ذاتی هستند. برای تجلی قوانین مندل، شرایط زیر باید رعایت شود:

▪ ژن های جفت آللی های مختلف باید در جفت های مختلف کروموزوم های همولوگ قرار گیرند.

▪ هیچ ارتباط یا تعاملی بین ژن ها، به جز تسلط کامل، وجود نداشته باشد.

▪ باید احتمال یکسانی برای تشکیل گامت ها و زیگوت ها از انواع مختلف و همچنین احتمال یکسانی برای بقای موجودات با ژنوتیپ های مختلف وجود داشته باشد (نباید ژن کشنده وجود داشته باشد).

وراثت مستقل ژن های جفت آللی های مختلف بر اساس سطح ژنتیکی سازماندهی مواد ارثی است که شامل این واقعیت است که ژن ها نسبتاً مستقل از یکدیگر هستند.

انحراف از جداسازی مورد انتظار طبق قوانین مندل باعث ایجاد ژن های کشنده می شود. به عنوان مثال، هنگام عبور از گوسفند هتروزیگوت کاراکول، تفکیک در F) 2:1 است (به جای 3:1 مورد انتظار). بره های هموزیگوت برای آلل خاکستری غالب (W) زنده نیستند و به دلیل توسعه نیافتگی شکمبه معده می میرند:

به همین ترتیب انسان ها ارث می برند براکیداکتیلیو کم خونی داسی شکل. ژن براکیداکتیلی (انگشتان ضخیم کوتاه) غالب است. هتروزیگوت ها براکیداکتیلی را نشان می دهند و هموزیگوت های این ژن در مراحل اولیه جنین زایی می میرند. یک فرد دارای یک ژن برای هموگلوبین طبیعی (HbA) و یک ژن برای کم خونی سلول داسی شکل (HbS) است. هتروزیگوت ها برای این ژن ها زنده هستند، اما هموزیگوت ها برای HbS در اوایل کودکی می میرند (هموگلوبین S قادر به اتصال و حمل اکسیژن نیست).

مشکلات در تفسیر نتایج تلاقی (انحراف از قوانین مندل) همچنین می تواند ناشی از پدیده پلیوتروپی باشد، زمانی که یک ژن مسئول تظاهر چندین صفت است. بنابراین، در گوسفند خاکستری هموزیگوت Karakul، ژن W نه تنها رنگ خاکستری پوشش، بلکه توسعه نیافتگی سیستم گوارش را نیز تعیین می کند. نمونه هایی از عملکرد ژن پلیوتروپیک در انسان هستند سندرم مارفان و صلبیه آبیدر سندرم مارفان، یک ژن باعث ایجاد انگشتان عنکبوتی، سابلوکساسیون عدسی، تغییر شکل قفسه سینه، آنوریسم آئورت و قوس های بلند می شود. با سندرم صلبیه آبی، فرد دچار تغییر رنگ آبی صلبیه، استخوان های شکننده و نقص قلبی می شود.

با پلیوتروپی، احتمالاً کمبود آنزیم هایی وجود دارد که در چندین نوع بافت یا در یک بافت فعال هستند، اما گسترده است. به نظر می رسد سندرم مارفان بر اساس همان نقص در رشد بافت همبند باشد.

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 دو ارگانیسم هموزیگوت متعلق به خطوط خالص مختلف و متفاوت از یکدیگر در یک جفت صفات جایگزین، کل نسل اول هیبریدها (F1) یکنواخت خواهند بود و دارای صفت یکی از والدین خواهند بود.

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 نخودهای گل‌دار 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.

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).

قانون توارث مستقل خصوصیات

تعریف

قانون ارث مستقل(قانون سوم مندل) - هنگام تلاقی دو فرد هموزیگوت که در دو (یا چند) جفت صفت جایگزین با یکدیگر تفاوت دارند، ژن ها و صفات مربوطه آنها مستقل از یکدیگر به ارث می رسند و در تمام ترکیبات ممکن ترکیب می شوند (مانند تلاقی 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، تقسیم 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 کروموزوم دیپلوئیدی 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 از آنها از پدر و دیگری از مادر دریافت می شود.
• 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:

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

شرایط اجرای قانون ارث مستقل

1. کلیه شرایط لازم برای تحقق قانون شکاف.
2. مکان ژن های مسئول صفات مورد مطالعه در جفت کروموزوم های مختلف (بدون پیوند) است.

شرایط تحقق قانون خلوص گامت

سیر طبیعی میوز در نتیجه عدم تفکیک کروموزوم، هر دو کروموزوم همولوگ از یک جفت می توانند به یک گامت ختم شوند. در این مورد، گامت حامل یک جفت آلل از تمام ژن هایی است که در یک جفت کروموزوم مشخص وجود دارد.

دوبینین N.P.ژنتیک عمومی - م.: "علم"، 1986