34. Моногібридне схрещування. І, іі закони Менделя.

Закони Менделя складають основу класичної генетики. Для своїх перших експериментів Мендель обирав рослини двох сортів, що чітко відрізнялися однією ознакою (моногібридне схрещування). Насіння гороху було вдалим об’єктом для досліджень, оскільки:

• горох городній має великі квітки, з яких легко вилучити тичинки для штучного запилення;

• горох городній здатний як до перехресного запилення, так і до самозапилення;

• горох городній дає великі насінини, з якими легко працювати;

• на той час було відомо багато сортів гороху, що відрізняються рядом ознак (наприклад насіння буває жовтого та зеленого кольорів, може мати гладеньку та зморшкувату шкірку тощо).

Мендель вивчав як успадковуються ознаки не тільки гібридами першого покоління, а й гібридами другого та третього. Він першим застосував математичний метод підрахунку результатів успадкування. Тут, як і в багатьох інших геніальних відкриттях, був присутній елемент випадковості: Мендель випадково обрав по перше: ознаки що визначаються алельними генами, по друге – локалізовані в різних парах хромосом.

У першому своєму досліді Мендель схрещував рослини, які мали зелений колір насіння з рослинами, які мали жовтий колір насіння. Багаторазове повторення цього досліду засвідчило, що перше покоління гібридів мало тільки жовтий колір насіння:

Закономірність успадкування при подібному схрещуванні було узагальнено у вигляді закону одноманітності першого покоління (1-й закон Менделя):

Насіння гібридів першого покоління було зібране, підраховане і висіяне наступного року для того щоб з’ясувати, яким буде друге покоління гібридів. При цьому у рослинах відбувалось самозапилення. Численні досліди засвідчили, що у фенотипово жовтих батьківських форм в потомстві ¼ - були насінини зеленого кольору. Подібні досліди повторювались багаторазово, але результат був один – розщеплення ознак при такому схрещуванні мало вигляд: ¾ - насіння жовтого кольору та ¼ - насіння зеленого кольору, тобто 3:1.

Цю закономірність було узагальнено у вигляді закону розщеплення ознак (2-й закон Менделя):

В основі законів успадкування лежить поведінка хромосом під час мейозу. Вихідні батьківські особини гомозиготні, тобто алельні гени в гомологічних хромосомах несуть однакові ознаки, тому чисті батьківські лінії утворюють тільки один тип гамет. При злитті гамет у зиготу потрапляють гомологічні хромосоми з альтернативними ознаками, але виявиться фенотипово лише домінантна ознака. Гібриди ж І покоління гетерозиготні і утворюють два типи гамет А і а. При різних варіантах злиття гамет утворюються три типи зигот: АА, 2Aa, aa. Але фенотипово виявляються тільки дві ознаки, причому зигот із проявом домінантної ознаки у З рази більше, ніж з рецесивною.