• Закон расщепления (второй закон Менделя)

Определение: при скрещивании двух моногетерозигот в потомстве наблюдается закономерное расщепление по генотипу: 25% - гомозигот одного вида, 50% - гетерозигот, 25% - гомозигот другого вида или расщепление в соотношении 1:2:1.

Расщепление по фенотипу может быть различным. В случае неполного доминирования и кодоминирования оно совпадает с расщеплением по генотипу 1:2:1. в случае полного доминирования расщепление 3:1.

1. Доказательство при полном доминировании.

Дано: А- желтые аа – зеленые

Доказательство: Р: АА +аа F1: Аа ⊗ F2: АА:2Аа:аа По генотипу 1:2:1 По фенотипу 3:1

Докажем с точки зрения теории вероятности закономерность расщепления по генотипу. Для этого составим решетку Пеннета.

	½ А	½ а
½ А	¼ АА	¼ Аа
½ а	¼ Аа	¼ аа

Вероятность события измеряется в долях единиц от 0 до 1 или в процентах от 0% до 100%. Если вероятность равна 0, то такое событие не совершится никогда. Если вероятность события равна 1, то оно совершается всегда. Вероятность события, состоящего из двух независимых событий, равна произведению вероятности составляющих. Вероятность повторяющихся событий равна сумме вероятности составляющих.

2. доказательство при промежуточном наследовании.

   Дано: А - красные аа - белые

   Доказательство: Р2: Аа +Аа F2: АА: 2Аа:аа По генотипу: 1:2:1 По фенотипу 1:2:1

3. доказательство при кодоминировании.

Дано: I^A – II I^B – III I^AI^B – IV I^0 - I

Доказательство: Р2: I^AI^B I^AI^B F2:I^AI^A: 2I^AI^B:I^BI^B По генотипу: 1:2:1 По фенотипу 1:2:1

Генетическими основами 2^ого закона Менделя является то, что в скрещивание вступают моногетерозиготы. Цитологической основой является закономерное поведение гомологичных хромосом в мейозе или правило чистоты гамет, по которому в каждую гамету попадает только одна гомологичная хромосома из пары.

2^ой закон Менделя носит статистический характер, т.е. полученное расщепление является количественной величиной. Для получения расщепления близкого к теоретически ожидаемому необходимо проанализировать большое количество потомков в F₂.

Статистичность определяется вероятностным характером двух процессов:

Вероятностный характер оплодотворения

Вероятностный характер оогенеза.

2ой закон Менделя соблюдается, если признаки не сцеплены с полом и существуют следующие условия соблюдения:

1. нормальный мейоз, т.е. равновероятное образование гамет разного типа

2. равная выживаемость гамет

3. одинаковая оплодотворяющая способность гамет

4. равная вероятность выживаемости зигот

Нарушения.

Р:♀ХХ +♂XY

F: :♀ХХ:♂XY

Но реально больше рождается мальчиков, т.к. сперматозоиды с Y хромосомой обладают большей скоростью.

Анализирующее скрещивание.

Помимо классической схемы скрещивания Мендель проводил бэк-кросс скрещивание или возвратное скрещивание. Одним из вариантов такого скрещивания является анализирующее, при котором особь с неизвестным генотипом скрещивается с гомозиготой по рецессиву. По результатам расщепления можно определить генотип особи, вступающей в скрещивание.

Дано: А- комолый Аа - рогатый

Доказательство: Р: ♂АА +♀аа FA: Аа Р: ♂Аа ♀аа FA: Аа:аа

 

• Закон независимого наследования и комбинирования признаков (3-ий закон Менделя)

Этот закон был сформулирован при исследовании полигибридного скрещивания, т.е. скрещивания, в которое вступают родители различные более чем по паре признаков.

Определение: при скрещивании родителей, различающихся более чем по паре признаков, каждая пара признаков подчиняется расщеплению независимо от других пар, и признаки комбинируются. В результате в потомстве появляются особи с новыми по отношению к родителям комбинациями признаков.

Закон справедлив только в том случае, если гены лежат в разных парах гомологичных хромосом, т.е. они не сцеплены.

Докажем при полном доминировании.

Дано: А- желтый аа – зеленый В – гладкий Вв- морщинистый

Доказательство: Р: ААВВ+ аавв FАаВв

 

♀ ♂	АВ	Ав	аВ	ав
АВ	ААВВ желтые гладкие	ААВв желтые гладкие	АаВВ желтые гладкие	АаВв желтые гладкие
Ав	ААВв желтые гладкие	Аавв желтые морщ.	АаВв желтые гладкие	Аавв желтые морщ
аВ	АаВВ желтые гладкие	АаВв желтые гладкие	ааВВ зеленые гладкие	ааВв зеленые гладкие
ав	АаВв желтые гладкие	Аавв желтые морщ	ааВв зеленые гладкие	аавв зеленые морщ

 

9: желт глад

3: желт морщин

3: зеленые глад

1 зелен морщ

 

генотипические радикалы:

А-В- : А-вв : ааВ- : аавв

           ↑        ↑

Рекомбинантные классы

Докажем математически, что каждый признак независимо от другого подчиняется закону расщепления и докажем появление рекомбиннантных классов.

По цвету: 12 : 4 = 3:1

желтые

зеленый

по форме:

12 : 4 = 3 : 1

гл. мор

(3+1)∙(3+1)=(3=1)²=3² + 2∙1∙3 +1²=9+2∙3 +1

генетическим основанием 3-го закона Менделя является то, что в скрещивание вступают полигетерозиготы. В данном случае дигетерозиготы.

Цитологическим основанием является закономерное поведение гомологичных хромосом в мейозе, т.е. правило частоты гамет.

Кроме того, цитологическими основаниями являются произвольная ориентация бивалентов относительно полюсов клетки в метафазе 1 мейоза и в дальнейшем их произвольное расхождение в анафазе.

Третий закон Менделя носит статистический характер. Статистичность основана на вероятностном характере оплодотворения и оогенеза. Статистичность позволяет вывести формулы для подсчета гамет и подсчет генотипов, которые образуются при скрещивании одинаковых гетерозигот. Гаметы можно подсчитать по формуле 2ⁿ, где 2 максимальное число гамет, которое дает моногетерозигота, а n это степень гетерозиготности.

АаВв	2^2 = 4
АаВвССDdFf	2^4 = 16

Количество генотипов, которые образуются при скрещивании двух одинаковых гетерозигот определяется по формуле 3ⁿ, где n это степень гетерозиготности, а 3 это максимальное количество разных генотипов, которые образуются при скрещивании двух моногетерозигот.

АаВв АаВв

3^2 = 9