Legile lui Mendel - studopediya

contribuție remarcabilă la știință Gregor călugăr (în lume - Johann Mendel) este o dovadă experimentală de unități de ereditate (gene) și descrierea proprietăților lor cele mai importante. În special, Mendel a stabilit 3 legi de bază care descriu regulile de moștenire.

Înainte de a trece la formularea modernă a legilor lui Mendel, este necesar să se clarifice conceptul de „semn“ ca o proprietate sau de calitate separat, prin care un individ poate fi distins de o alta. Astfel, culoarea ochilor - un semn, care se poate manifesta în variante alternative:. Verde, albastru, gri, maro, etc; formează o coaja - acesta este un semn, și opțiunile sale de afișare: netedă și încrețită.

I. Legea uniformității primilor hibrizi generație. prin încrucișarea homozigote recesive indivizii dominante și homozigote (linii curate), toate din prima generație de hibrizi genotip și fenotip uniform.

Exemplu: în traversarea liniilor pure galben mazăre verde, Mendel a fost prima generație de hibrizi numai galben. În acest caz, culoarea galben de semințe este dominant peste verde.

II. Acționează alternative de clivaj ca trăsătură la hibrizii a doua generație: când a traversat hibrizi prima generație obținuți din linii pure parentale, a doua hibrizi de generație este divizat (expresia fenotipului) trăsătură dominantă și recesivă pentru acest lucru în raportul 3: 1.

Exemplu: după Mendel traversat mazăre din prima generație hibrid unul cu celălalt, este detectată în a doua generație 152,824 mazăre galben verde și 50576 (raportul dintre 3.004: 0.996, sau aproximativ 3: 1).

Înainte de a formula 3 Legea lui Mendel este necesară pentru a explica faptul că traversarea, care formează baza 1 și 2 legi ale Mendel, a fost evaluat de către o trăsătură - culoarea semințelor. O astfel de trecere se numește monohybrid. In formularea 3 Legea lui Mendel luate în considerare în rezultatele de trecere 2, 3, 4 sau mai multe simptome: .. semințe de culoare, forma coaja, lungimea tijei, forma frunzei, etc. O astfel de trecere se numește doi hibrizi. trigibridnym. tetragibridnym etc. și în general poligibridnym.

III. Legea de caracteristici independente care combină ale părinților la urmași. poligibridnom trecerea primilor hibrizi de generație obținuți din linii pure parentale, a doua hibrizi de generație se observă combină (cuplare) caracteristici independente.

Exemplu. Prin imperecherea cu două-hibrid, de exemplu, estimarea caracteristică 2 - culoare și mazăre coaja forma, Mendel a constatat că aceste caracteristici (culoare și formă) sunt independente unul față de celălalt. Toți hibrizii din prima generație de (varianta recesiv) galben și neted (varianta dominantă) și verde și ridate era netedă și galben. În a doua hibrizi de generație fenotipul divizare a fost de 9: 3: 3: 1 (9 galben-neted, încrețită 3 galben, verde-3 neted, 1 verde încrețită). Dacă conta toate mazăre galbenă și verde (indiferent de forma semințelor) raportul lor ar fi 12: 4 sau 3: 1. În cazul în care conta toate mazăre netedă și încrețită (indiferent de culoarea) a raportului lor ar fi 12: 4 sau 3: 1. Aceasta este o combinație de independență.

Descoperirea lui Mendel (1865) a trecut aproape neobservat, dar după revigorarea Mendelism de Vries, Correns și Tschermak (1900), toate recunosc că, dacă există unități separate de ereditate, principalul apoi cunoscute metode de obținere a noi soiuri de plante și rase de animale este fundamental greșită . Se credea că semnele mix de hibridizare cafea cu lapte sau apă culori. În cazul în care simptomele nu se amestecă sau diluat, se combină în mod independent și la întâmplare, și dobândite în cursul vieții caracteristici nu sunt moștenite, lucrarea selectivă necesită o revizuire aprofundată. Mulți oameni de știință, crescatori nu ia plăcut.

Faptul este că, deși rezultatele experimentelor indică transferul lui Mendel între generații de unități de ereditate, ei nu spun nimic despre purtătorii materiale ale eredității. Ce este „ea“ și unde „el“ se află în celulele ființelor vii? Cum se explica moștenirea nemendeliruyuschee?

Din aceste observații făcute concluzii: 1 - dezvoltarea variante alternative de caracteristică explicată localizarea purtătorilor lor materiale in cromozomi omologi 2 - celule embrionare cu un singur cromozom omolog transporta un purtător de material caracteristic (puritate ipoteza gameŃilor), 3 - media tangibile trasaturi ereditare mendeliană plasate în diferite și anume cromozomi non-omoloage.

Aceste descoperiri convinge cromozomiale Purtătorii materiale de localizare de trasaturi ereditare - gene (termenul de „genă“ a fost introdus în 1909 Johansen YG).

American Thomas Gent Morgan a fost un oponent al lui Mendel și a decis să infirme cercetarea sa realizat pe mazăre. Ca obiect de studiu, Morgan a ales iepuri. Dar administratorii de la Universitatea Columbia a găsit iepuri prea scump. Morgan a trebuit să lucreze cu mic zbura de fructe - Drosophila. achizitorilor zgârcenia oferit un serviciu neprețuit pentru știință! Pe lângă avantajele economice și de reproducere de mare viteză (25 generații pe an), Drosophila (D. melanogaster) sunt 4 perechi de cromozomi (stabilit ca acestea au atribute care sunt moștenite împreună (concatenate), împărțite în 4 grupe, care coincide cu numărul de cromozomi gameți muște). Într-o altă Drosophila (D. virlis) grupează semne 6 de legătură și 6 perechi de cromozomi. In iepure 22 cromozomi. Dacă Morgan a folosit iepure, el ar trebui să evalueze nu 02 aprilie = 16 și 2 iunie = 128 combinații de cromozomi, după meiozei, 22 februarie = 4385000. Teoria cromozomială a eredității nu este o lungă perioadă de timp va fi deschis.

Morgan Group a confirmat previziunea strălucitoare a Weismann, care leagă ereditate cu cromozomi bazate pe observarea conformității între comportamentul cromozomilor în timpul diviziunii și a principiilor de moștenire meiotice. Rezultatul activității Morgan au fost cinci prevederi principale ale teoriei cromozomiale a eredității.

1. Genele sunt localizate în cromozomi; diferite (non-omoloage) cromozomi conțin un număr inegal de gene; Fiecare set de gene de cromozomi non-omoloage unice.

2. gene alelice ocupă loci specific și identic de cromozomi omologi.

3. Genele sunt localizate pe cromozomul într-o anumită secvență de-a lungul lungimii sale într-un mod liniar.

4. Genele unei forme cromozom caracteristici grup de legătură. Când această forță de legătură este invers proporțională cu distanța dintre gene.

5. Fiecare specie caracterizate printr-un set specific de cromozomi - cariotip.

Principalele prevederi ale teoriei cromozomiale a eredității explica experimente pe două hibrid care traversează muștele gri cu aripi lungi normale (genotip AABB) și muște negre cu o scurtă aripi rudimentare (genotip AABB). În genetica capace AB - reprezinta gene dominante litere mari și mici din AB - gene recesive.

Toate primii hibrizi generație au fost uniforme. Ei au avut un corp gri și aripi normale (genotip AaVb), care a confirmat prima lege a lui Mendel.

Dacă culoarea corpului si lungimea Drosophila aripa combinate în mod independent în conformitate cu a treia lege Mendel, atunci când prima generație sunt traversate hibrid între un (copil) trebuie să fie produs 4 = 9 fenotip de muște hibrizi de generația a doua (nepoti): 3: 3: 1 (9 corp -series și aripi lungi, corpul 3-gri și aripi scurte, corpul 3-negru și aripi lungi, corpul 1-negru și aripi scurte). Un total de 12 gri și 4 muște negre (3: 1) sau 12 oceanic alb și 4 muște brachypterous (3: 1), ceea ce ar fi o confirmare a treia lege a lui Mendel.

De fapt, raportul de muște a fost destul de diferit. muștele brachypterous cu aripi lungi negru și gri sunt mult mai puțin frecvente decât era de așteptat. Practic a aparut zboara gri, cu aripi lungi și brachypterous negru (ca bunicii lor), la un raport de aproape (a se vedea mai jos.) egal cu 3: 1.

În consecință, combinând caracteristici independente nu este legea universală și există semne de moșteniți angajate unul cu celălalt. Pe această bază și ipoteze au fost făcute cu privire la localizarea genelor nemendeliruyuschih unele caracteristici într-un cromozom (Fig. 1)

O altă descoperire importantă legată Morgan cu explicația fapt „incomod“ care „strica“ o ipoteza coerenta de localizare a genelor coloratie corpului și lungimea aripii într-un cromozom. De ce, în ciuda moștenirii legate de corp și lungimea aripilor culorilor în fenotipul încă apar muște negre și gri, cu aripi lungi brachypterous ale căror simptome au fost combinate, indiferent de culoare ca și forma experimente coaja de mazăre Mendel?

Înapoi în 1909, cytologist belgian Janssens a observat la microscop cifre „chiasmul“ - Perekrestov cromozomi divergente in timpul diviziunii celulare meiotice. Valoarea genetică a Perekrestov înțeles Morgan, a exprimat opinia că există o pauză și schimbul de segmente (recombinare) de cromozomi omologi. In acelasi cromozom schimba genele si formeaza o speciala cu noi combinații de semne (recombinanților). Crossing sau crossing-over este o sursă importantă de variație genetică. Indivizii cu semne raporturi alterate numite recombinant.

(temperatura., femele de vârstă etc.) în condiții identice pentru fiecare pereche de gene caracteristici sunt localizate la un singur cromozom, frecventa de crossover - este constantă. Astfel, genele de ochi alb si galben corpul colorat numărul de crossover de gameți Drosophila 1,5% din gene corp de culoare galbenă și aripi scurte 47%. Morgan a constatat că moștenirea forță adezivă a genelor este invers proporțională cu distanța dintre ele pe cromozomul (legea Morgan). Cu alte cuvinte, cele mai depărtate gene in cromozomul, mai puțin semnele codificate de aceste gene sunt mostenite este legat, și anume de multe ori are loc de trecere peste. Distanța dintre gene devin invizibile pentru a determina o unități de hartă. O unitate Morgan corespunde distanței dintre gene la trecerea peste apare la 1% din gârneți. In exemplul de mai sus, in zboara cu aripi lungi și crossover de corp gri a apărut la 17% din cazuri, prin urmare, gena culoarea gri organism este in unitatile regiunea 17 harta din gene care definesc aripi lungi.

Figura 1a. moștenire legată de culoarea corpului și lungimea aripilor de muste de fructe.

Prima trecere a liniilor parentale pure

genotipuri # 9474; # 9474; # 9474; # 9474; # 9474;

părinți # 9474; A A A A

fenotipuri # 9474; corp gri (A) este un corp negru (a)

părinți # 9474; aripi lungi (B) aripi scurte (b)