Особенности генетического метода Менделя. Условия действия закономерностей Менделя.

Одной из особенностей исследования Менделя был подбор исходных родительских форм. Для скрещивания он брал растения, различающиеся по одной, двум или трем парам контрастных, альтернативных признаков. Вторая особенность метода заключалась в использовании количественного учета гибридных растений, различающихся по отдельным признакам, в ряду последовательных поколений. Третьей особенностью метода Менделя было применение индивидуального анализа потомства от каждого растения – ряду поколений.

Мендель разработал собственную методологию проведения экспериментов, которая позволила избежать ошибок, присутствовавших в работах предшественников и современников.

1. В скрещивании брались растения, различающиеся по одному или очень немногим признакам;

2. Учитывалось наследование каждого отдельного признака;

3. При анализах рассматривалось в отдельности каждое из растений;

4. В отдельности высевались семена от каждого из гибридных растений;

5. Им был применен математический анализ изучения частот проявления альтернативных признаков (семена гладкие – семена морщинистые, семена желтые – семена зеленые).

Эти закономерности легли в основу принципа генетического анализа.

Условия действия закономерностей:

• Наличие полового процесса

• Отсутствие взаимодействия генов

1. Проведение скрещиваний на диплоидном уровне;

2. Нахождение разных генов в негомологичных хромосомах (отсутствия сцепления);

3. Отсутствие у изучаемых организмов нарушений процесса мейоза, а следовательно, и равновероятное образование гамет всех возможных типов;

4. Одновременное созревание мужских и женских половых клеток всех типов, обеспечивающее равновероятное их соединение при оплодотворении;

5. Отсутствие селективности при оплодотворении гаметами всех типов;

6. Равновероятная выживаемость мужских и женских гамет всех типов;

7. Проведение экспериментов в условиях, не препятствующих нормальному развитию изучаемых признаков;

8. Обеспечение получения сравнительно большого числа особей в эксперименте.

Закон свободного комбинирования неаллельных генов, его цитологическое обоснование.

«Закон независимого комбинирования признаков» – гены, определяющие различные признаки, наследуются независимо друг от друга (справедливо только для генов, находящихся в разных хромосомах). При скрещивании гомозиготных организмов, отличающихся по двум и более парам альтернативных признаков, в первом поколении наблюдается единообразие по генотипу и фенотипу, а при скрещивании гибридов первого поколения – во втором наблюдается расщепление по фенотипу 9:3:3:1. При независимой рекомбинации генов образуются женские и мужские гаметы с новыми сочетаниями генов. При их слиянии могут быть получены гомозиготные формы растений с новыми сочетаниями признаков.

Для этой цели Мендель использовал гомозиготные растения гороха, отличающиеся по двум парам альтернативных признаков: семена желтые, гладкие и зеленые, морщинистые. В первом скрещивании он получил АаВb растения с желтыми, гладкими семенами, т.е закон единообразия гибридов первого поколения проявляется не только при моногибридном, но и полигибридном скрещивании, если родительские формы гомозиготны.

P: ААВВ х ааbb

G: АВ, АВ аb, ab

F₁: АаВb

P (F₁): АаВb х АаВb

F₂: 9 А –В – (жел, гл)

3 А –bb (жел, морщ)

3 aaB – (зел, гл)

1 aabb (зел, морщ)

В результате продуцирования гибридами гамет с новыми сочетаниями генов были получены гомозиготные рекомбинантные растения с гладкими зелёными (aaB –) и морщинистыми желтыми (А –bb) семенами. Подобный подход к получению и отбору рекомбинантов является одним из основных при создании сортов с/х культур.

Условия выполнения закона:

– признаки наследуются моногенно (наследование по каждой паре идет независимо)

– форма взаимодействия аллельных генов – полное доминирование

– пары аллельных генов располагаются в разных парах гомологичных хромосом

У человека независимо наследуются цвет глаз и цвет волос.

Причины разнообразия гибридов:

– независимое расхождение пар хромосом в анафазу мейоза I (приводит к образованию гамет с различными комбинациями неаллельных генов)

– случайное слияние гамет при оплодотворении (возникают различные комбинации генов в генотипах потомков, которые определяют комбинацию признаков)