ІІІ. Основні закономірності і теорії спадковості

Перший закон Г. Менделя – закон домінування (одноманітності гібридів).

При схрещуванні двох гомозиготних особин (за домінантною та рецесивною ознакою) у гібридів першого покоління виявляється тільки домінантна ознака, а інша рецесивна ознака перебуває у пригніченому стані.

А – жовте забарвлення гороху.

	Генотип	Фенотип
АА	Гомозигота за домінантою	жовте
Аа	Гетерозигота	жовте
аа	Гомозигота за рецесивом	зелене

а – зелене.

Р (_2п) ♂ АА _х ♀аа

G(_1п) А a

F1(_2п) Aa х Аа

 

При моногібридному схрещуванні у гібридів першого покоління виявляються тільки домінантна ознака, тобто забарвлення фенотипно одноманітне – жовте.

Другий закон Г. Менделя – закон розщеплення. При моногібридному схрещуванні в гібридів другого покоління відбувається розщеплення ознак у співвідношенні 3: 1. З’являються дві фенотипні групи – домінантна (жовта) та рецесивна (зелена) – і три генотипні групи – гомозиготна за домінантною ознакою, гомозиготна за рецесивною ознакою та гетерозиготна.

	А	а
А	АА	Аа
А	Аа	аа

Р♂ Аа х♀ Аа

G A; а А; а

F₂ АА; Аа; Аа; аа

Решітка Пеннета

Проміжний характер успадкування, або неповне домінування

У природі зустрічаються випадки, коли два або більше алельних генів не домінують один над одним. Це явище спостерігається в нічної красуні.

А – ген, який відповідає за червоне забарвлення квіток нічної красуні.

а – біле забарвлення.

Аа – рожеве забарвлення.

Р♂ АА х ♀ аа

G A a

F₁ Аа рожеві квітки – фенотип, гетерозигота – генотип.

P ♂ Aa x ♀ Aa

G A; а А; а

F2 АА; Аа; Аа; аа

♀ ♂	А	а
А	АА(ч)	Аа(р)
А	Аа(р)	Аа(б)

При неповному домінуванні в гібридів другого покоління відбувається розщеплення ознак у співвідношенні 1: 2: 1. З’являються три генотипні й стільки ж фенотипних груп (червона – АА рожева – Аа; біла – аа).

Третій закон Г. Менделя – закон незалежного розщеплення ознак:

При схрещуванні гібридів І покоління між собою серед їхніх нащадків спостерігається явище розщеплення ознак: у фенотипі 1\4 гібридів проявляє рецесивний, а 3\4 – домінантний стани ознак.

Дигібидне схрещування: до уваги беруться дві пари ознак:

- забарвлення насіння гороху – жовте і зелене;

- поверхня насіння гороху – гладенька і зморшкувата.

Ознаки жовтого забарвлення і гладенької поверхні - домінантні.

Ознаки зеленого забарвлення і зморшкуватої поверхні – рецесивні.

Фенотипи – жовте, гладеньке _х зелене, зморшкувате.

Р ♂ ААВВ х ♀ аавв

G AB x aв; Аа; Вв

F_l АаВв

При схрещуванні F₁ між собою або в результаті самозапилення:

Р ♂ АаВв х ♀ АаВв

G АВ; Ав; аВ; ав _х АВ; Ав; аВ; ав.

F₂ 9: 3: 3: 1

	АВ	Ав	аВ	ав
АВ	ААВВ	ААВв	АаВВ	АаВв
Ав	ААВв	ААвв	АаВв	Аавв
аВ	АаВВ	АаВв	ааВВ	ааВв
ав	АаВв	Аавв	ааВв	аавв

При дигібридному схрещуванні в гібридів другого покоління відбувається розщеплення ознак у співвідношенні 9: 3: 3: 1. З’являються чотири фенотипні групи та дев’ять генотипних груп.

Фенотипні групи:

- перша група – жовті гладенькі – 9.

- друга група – жовті зморшкуваті – 3.

- третя група – зелені гладенькі – 3.

- четверта група – зелені зморшкуваті – 1.

Розглянувши розщеплення за кожною парою ознак, розщеплення становить 12:4

(тобто 3:1).

Закон чистоти гамет

У гібридного(гетерозиготного організму) гамети «чисті», тобто кожна з гамет диплоїдного організму може мати лише один алельний ген і не може одночасно нести дві алелі.

Аналізуюче схрещування

Вчені, які виводять породи тварин та сорти культурних рослин, підбирають батьківські пари з урахуванням домінуючих ознак. При цьому необхідно знати, гомо – чи гетерозиготні організми відібрано. Із цією метою використовують метод аналізуючого схрещування. Тому для дослідження особини з невстановленим генотипом її схрещують з особами із рецесивними ознаками.

Особини, які мають жовте забарвлення та гладеньку поверхню, можна записати за допомогою таких генотипів: ААВВ; АаВВ; ААВв; АаВв. При схрещуванні їх з аавв у F_I, одержуємо:

Р ♂ААВВ x ♀ аавв Р ♂ АаВв х ♀аавв.

G АВ ав G АВ; Ав;аВ; ав; ав

F₁ АаВв F₁ АаВв; Аавв; ааВв; аавв

Одна фенотипна група Утворилось чотири фенотипних груп

Р ♂АаВВ x ♀ аавв Р ♂ ААВв х ♀аавв

G АВ; аВ; ав G АВ; Ав ав

F₁ АаВв; ааВв; F₁ АаВв; Аавв

Утворилися дві фенотипні групи. Утворилися дві фенотипні групи.

З’явилася рецесивна ознака З’явилася рецесивна ознака

Отже, за першим гібридним поколінням можна визначити генотип батьківського організму.

Зчеплене успадкування

А – сіре забарвлення тіла у плодової мухи дрозофіли;

а – чорне;

В – довгі крила;

в – недорозвинені крила.

Р♀ ААВВ х ♂ аавв

F₁ АаВв (І закон Менделя підтверджується)

При зворотному схрещуванні F₁ з рецесивним батьком відбувається відхилення від ІІІ закона Менделя (25%: 25%: 25%: 25%)

♂ АаВв х ♂ аавв

АВ; Ав;аВ; ав; ав

F АаВв; Аавв; ааВв; аавв

41,5% 8,5% 8,5% 41,5%

Це пояснюється тим, що дані не алельні гени зчеплені між собою, тобто локалізовані в одній хромосомі, тому успадковуються разом і не зумовлюють незалежного розщеплення генів.

Для зчепленого успадкування в генетиці прийнята така форма запису:

♀ АВ х ♂ ав

АВ ав

АВ; Ав;аВ; ав; ав

F АВ; Ав; аВ; ав

ав ав ав ав

Гамети Ав;аВ - утворилися в результаті кросинговеру під час мейозу, тому називаються кросоверні, а гамети АВ; ав – некросоверні.

У даному випадку кросинговер відбувається у17% особин. У варіанті задачі б, де за умовою схрещуються два гетерозиготні організми, потрібно визначити фенотип потомків. Спочатку визначаємо типи гамет: половина гамет несе ген А, друга половина – ген а. Поєднання цих гамет дає три генотипи: (згідно ІІ закона Менделя) 1/4 особин- АА, 2/4-Аа, 1/4-аа. Особини з генотипом аа-нормального росту. Всі інші – карлікового.

Схема схрещування

Р Аа x Аa

Гамети А,а А,а

F1 АА Аа Аа аа

Фенотип Карликовий ріст. Нормальний ріст.

Для швидкого розв’язування задач на моногібридне схрещування можна користуватись таблицею, в якій наведено кількісні співвідношення гено- та фенотипів батьків і нащадків.