Поток генМетоды исследования современной генетики очень разнообразны, но центральным среди них является метод гибридологического анализа (<лат. hybridos помесь), разработанный Менделем и положенный им в основу своих исследований. Суть его состоит в определенной системе скрещивания (гибридизации) особей в ряду последовательных поколений, которая позволяет выявить закономерности наследования отдельных признаков. Выдающихся результатов Менделю удалось добиться по ряду причин:

1. Он первым понял, что начать надо с самого простого – изучить закономерности наследования одного единственного признака, а потом уже последовательно усложнять задачу. В этом подходе сказалась строгая математичность его мышления. В то время как все предшествующие исследователи стались рассматривать наследственность в целом, Мендель стал изучать наследование одиночных взаимоисключающих (альтернативных) признаков – таких, например, как желтый или зеленый цвет семян, длинные или короткие стебли. Скрещивание родительских форм, различающихся только по одной паре взаимоисключающих признаков, называют моногибридным.

2. Мендель вел точный количественный учет каждой пары альтернативных признаков в ряду поколений гибридов. Математическая обработка позволила выявить статистические закономерности.

3. Для проведения исследований он удачно выбрал растение (горох), имеющее целый ряд сортов с четко выраженными наследственными признаками. Есть сорта с красными или белыми цветками, желтыми или зелеными семенами гладкой или морщинистой формы, с простыми или членистыми стручками.

4. Мендель скрещивал только растения так называемых чистых линий. Для этого он выводил сорта с устоявшимися в поколениях альтернативными признаками. Горох – самоопыляющееся растение, поэтому каждый из признаков наследуется в пределах сорта.

Первый закон Менделя. Единообразие первого поколения. Для моногибридного скрещивания Мендель взял сорта горошка чистых линий, различающиеся только цветом семян (горошин), и провел перекрестное опыление. В то время как исходные сорта (их обозначают Р) имели семена желтого и зеленого цвета, все растения первого поколения гибридов (F1) оказались с желтыми семенами. Явление преобладания признака одного из родителей Мендель назвал доминированием (<лат. dominans господствующий), а преобладающий признак – доминантным. Аналогично при Других скрещиваниях красная окраска цветков гороха доминировала над белой, а гладкая форма семян – над морщинистой. Признак второго родителя как бы подавлялся доминантным признаком, поэтому и был назван рецессивным (<лат. recessus отступление).

Единообразие первого поколения гибридов и доминирование признака одного из родителей получило название первого закона Менделя. Сформулировать его можно следующим образом: при скрещивании двух организмов разных чистых линий, отличающихся по одной паре альтернативных признаков, все первое поколение гибридов окажется единообразным и будет нести признак одного из родителей. Позднее генетики установили, что явление доминирования широко распространено при наследовании признаков у многих животных, растений и грибов.

Второй закон Менделя. Расщепление признаков во втором поколении. Для исследования свойств первого поколения гибридов Мендель уже не подвергал их перекрестному опылению. Для того, чтобы выявить качества каждой особи, он размножил их обычным для гороха способом – самоопылением. В следующем поколении гибридов (F2) 6022 растений имели желтые семена, а 2001 – зеленые. Таким образом, рецессивный признак среди гибридов первого поколения не исчезает, а только подавляется с тем, чтобы вновь проявиться в следующем поколении. В разделении второго поколения гибридов по признакам и состоит второй закона Менделя: гибриды первого поколения при размножении расщепляются, в их потомстве четверть составляют особи с рецессивным признаком, а три четверти – с доминантным. Из второго закона Менделя следует ряд важных выводов. Организмы, похожие по внешним признакам, могут сильно отличаться наследственной информацией. Признаки организмов переходят один в другой не плавно, а определенными дискретными наследственными факторами, названными впоследствии генами.

Гомозиготные и гетерозиготные особи. Для того чтобы выяснить, какие признаки будут проявляться у гибридов далее, Мендель снова и снова разводил горох самоопылением. В результате проявились определенные закономерности. Выяснилось, что половина растений второго поколения (1/4 с доминантным и 1/4 с рецессивным признаком) далее не расщеплялась. Другая половина особей вела себя точно так же, как и гибриды первого поколения, их потомство расщеплялось в соотношении 3:1.

Рецессивный признак, однажды появившись, больше не исчезал. Те особи, которые не обнаруживали расщепления в потомстве, были названы гомозиготными (<греч. homos равный) по данному признаку. Растения, в потомстве которых происходило расщепление, получили название гетерозиготных (<греч. heteros другой). Во втором поколении гибридов (F2) гомозиготных и гетерозиготных особей оказалось, таким образом, поровну.

Неполное доминирование. У некоторых организмов первое поколение гибридов хотя и единообразно, но не воспроизводит ни одного из родителей. Проявление признака носит у них промежуточный характер между доминантным и рецессивным состоянием. В этом случае говорят о неполном доминировании. Так, при скрещивании земляники из чистых линий с красными и белыми плодами получаются растения с розовыми ягодками. Аналогичное скрещивание особей растения ночная красавица с белыми и красными цветочками дает гибриды с розовыми цветками. Во втором поколении наблюдается расщепление в соотношении 1:2:1, половина цветков оказывается розовыми, остальные – белыми и красными в равных пропорциях.

Неполное доминирование наследственных признаков было обнаружено при исследовании многих животных. При скрещивании крупного рогатого скота красной и белой масти гибриды имеют промежуточную чалую окраску. Поскольку Доминирование бывает неполным, первый закон Менделя называют чаще не законом доминирования, а законом единообразия гибридов первого поколения.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+