Leggi di eredità indipendente di segni. Le leggi di Mendel. genetica

Come risultato della ricerca degli scienziati K. Correns, G. de Vries, E. Cermak nel 1900 furono "riscoperti" dalle leggi della genetica formulate già nel 1865 dall'antenato della scienza dell'ereditarietà - Gregor Mendel. Nei suoi esperimenti, il naturalista usava un metodo ibrido, attraverso il quale venivano formulati i principi di ereditarietà dei tratti e certe proprietà degli organismi. In questo articolo, considereremo i principali modelli di trasmissione ereditaria, studiati da un genetista.

G. Mendel e la sua ricerca

È consentito l'uso del metodo ibridolo scienziato stabilì una serie di leggi, successivamente chiamate leggi di Mendel. Ad esempio, ha formulato la regola dell'uniformità degli ibridi di prima generazione (la prima legge di Mendel). Ha sottolineato il fatto che gli ibridi F₁ solo una caratteristica che è controllatagene dominante Così, con l'incrocio delle piante del pisello dei semi, le cui varietà differivano nel colore dei semi (giallo e verde), tutti gli ibridi della prima generazione avevano solo un colore giallo dei semi. Inoltre, tutti questi individui avevano anche lo stesso genotipo (erano eterozigoti).

La legge della divisione

Continuando a incrociare tra loro gli individui presi dagli ibridi di prima generazione, Mendel ha ricevuto in F₂ divisione delle caratteristiche. In altre parole, le piante con un allele recessivo del tratto test (colorazione dei semi verdi) in una quantità di un terzo di tutti gli ibridi sono state identificate fenotipicamente. Pertanto, le leggi stabilite sull'ereditarietà indipendente delle caratteristiche permisero a Mendel di tracciare il meccanismo di trasmissione di geni sia dominanti che recessivi in ​​diverse generazioni di ibridi.

Incrocio di- e poliibrido

Negli esperimenti successivi, Mendel si complicòcondizioni della loro condotta. Ora, per attraversare, sono state prese piante che differivano sia da due che da più coppie di personaggi alternativi. Lo scienziato ha tracciato i principi di ereditarietà dei geni dominanti e recessivi e ottenuto risultati di divisione, che possono essere rappresentati dalla formula generale (3: 1)ⁿ, dove n è il numero di coppie di caratteristiche alternative con cui il genitore è diverso. Quindi, per l'incrocio diibrido, la scissione del fenotipo negli ibridi di seconda generazione avrà la forma: (3: 1)²= 9: 6: 1 o 9: 3: 3: 1. Cioè, la seconda generazione di ibridi può osservare quattro tipi di fenotipi: una pianta con giallo liscio (9/16) thereof, con rugosa giallo (3/16), con verdi liscio (3/16) e con semi rugosi verde (parte 1/16 ). Così, la legge, a prescindere dalla sua eredità ricevuta dimostrazione matematica, e poligibridnoe ibridazione è stato visto come un po 'monoibrido - "sovrapposto" a vicenda.

Tipi di ereditarietà

Nella genetica ci sono diversi tipi di trasmissionesegni e proprietà dai genitori ai bambini. Il criterio principale qui è la forma del controllo dei tratti, effettuata da un solo gene - ereditarietà monogenica, o più - eredità poligenica. In precedenza, abbiamo considerato le leggi dell'ereditarietà indipendente delle caratteristiche per gli incroci mono e di-ibridi, vale a dire le prime, seconde e terze leggi di Mendel. Ora considereremo una forma come un'eredità concatenata. La sua base teorica è la teoria di Thomas Morgan, chiamata teoria cromosomica. Lo scienziato ha dimostrato che, insieme ai tratti trasmessi alla prole in modo indipendente, esistono tipi di eredità come la coesione autosomica e legata al sesso.

In questi casi, diverse caratteristiche di un individuoereditato insieme come controllato da geni situati nello stesso cromosoma e collocato in un numero - per l'altro. Formano gruppi di frizioni, il cui numero è uguale all'insieme aploide dei cromosomi. Ad esempio, un cariotipo umano di 46 cromosomi, che corrisponde a 23 gruppi di associazione. Si è trovato che minore è la distanza tra i geni sul cromosoma, meno si verifica tra il processo di crossover, che porta al fenomeno della variazione genetica.

Come i geni sono localizzati nel cromosoma X.

Continuiamo a studiare i modelli di ereditarietà,soggetto alla teoria cromosomica di Morgan. Gli studi genetici hanno stabilito che sia nell'uomo che negli animali (pesci, uccelli, mammiferi) esiste un gruppo di caratteristiche, il cui meccanismo di trasmissione influenza il sesso dell'individuo. Ad esempio, il colore dei capelli nei gatti, la visione dei colori e la coagulazione del sangue negli esseri umani sono controllati da geni situati nel cromosoma X del sesso. Quindi i difetti dei corrispondenti geni nell'uomo si manifestano fenotipicamente sotto forma di malattie ereditarie, chiamate geni. Questi includono emofilia e daltonismo. Le scoperte di G. Mendel e T. Morgan hanno permesso l'applicazione delle leggi della genetica in settori così importanti della società umana come la medicina, l'agricoltura, la selezione di animali, piante e microrganismi.

La relazione tra i geni e le proprietà che determinano

Grazie ai moderni studi genetici,è stato scoperto che le leggi dell'ereditarietà indipendente degli attributi sono soggette ad un'ulteriore espansione, poiché il rapporto "1 gene - 1 attributo", alla base di esse, non è universale. Nella scienza, i casi di azione multipla di geni, così come le interazioni di forme non alleliche, sono diventati noti. Tali specie includono epistasi, complementarità e polimorfismo. Così è stato trovato che la quantità di pigmento della pelle melatonina responsabile del suo colore è controllata da un intero gruppo di depositi ereditari. Più nel genotipo umano dei geni dominanti responsabili della sintesi del pigmento, più scura è la pelle. Questo esempio illustra l'interazione come il polimero. Nelle piante, questa forma di ereditarietà è inerente alle specie della famiglia dei cereali, in cui il colore dei grani è controllato da un gruppo di geni polimerici.

Quindi, ogni organismo ha un genotipoè rappresentato da un sistema integrale. È stato formato come risultato dello sviluppo storico della specie biologica - la filogenesi. Lo stato della maggior parte delle caratteristiche e delle proprietà dell'individuo è il risultato dell'interazione di geni, sia allelici che non allelici, e essi stessi possono influenzare lo sviluppo di diverse caratteristiche del corpo.