3 Svarbūs paveldėjimo principai: suformulavo Mendelis

Trys svarbūs Mendelio suformuluoti paveldėjimo principai yra šie: a) dominavimo principas; b) sėklų atskyrimo arba grynumo principas ir c) nepriklausomo asortimento principas:

(A) dominavimo principas (teisė):

Iš dviejų kontrastingų alelomorfinių veiksnių žmogus išreiškia tik vieną. Jį išreiškiantis veiksnys vadinamas dominuojančiu, o kitas, kuris neįrodo jo poveikio, vadinamas recesyvu. Kai homozigotiniai (tikrosios veislės) žirnių augalai kertami homozigotiniais nykštukais (5.7 pav.), Augalai atsirado pirmojoje kūdikių kartoje yra aukšti, nors jie gavo faktorių iš nykštukų. Vis dėlto šis recesyvinis paslėptas simbolis vėl pasirodė nepakeistas antrosios kartos kartoje.

Ši Mendelio išvada nepatvirtino paveldėjimo teorijos derinimo ir patvirtino nuomonę apie dalelių paveldėjimą. Danijos botanikas Johanssenas 1909 m. Pristatė terminą „Mendelio faktoriaus genas“.

Galima daryti išvadas dėl dominavimo įstatymo:

(i) Simbolius kontroliuoja atskiri vienetai, vadinami veiksniais.

(ii) Veiksniai atsiranda poromis.

(iii) Įvairių veiksnių poroje vienas pora narys dominuoja (dominuojantis), kitas neparodo (recesyvinis).

Dominuojančios sąvokos paaiškinimas:

Genas yra atsakingas už konkretaus bruožo atsiradimą. Diploidiniuose organizmuose geną vaizduoja alelių pora. Kai šie du aleliai nėra identiški, vienas iš alelių yra skirtingas su pakeista informacija. Normalus alelis sudarys normalų fermentą. Pakeisti arba modifikuoti aleliai gali sudaryti trijų tipų fermentus, ty

i) Normalus fermentas.

ii) Nefunkcinis fermentas.

(iii) Nėra fermentų.

Fermentas visuomet reikalingas substratui „S“ susidaryti.

Tuo atveju, kai (i) modifikuotas alelis yra beveik panašus į normalų alelį ir sudaro tą patį fermentą ir sukuria tą patį fenotipinį bruožą, ty sukelia substratą „S“. Tačiau (ii) ir (iii) atvejais, kai alelis formuoja nefunkcinį fermentą arba be fermento, fenotipinis bruožas priklausys nuo nepakeisto alelio veikimo. Funkcinis arba nepakeistas alelis sudarys pradinį normalų fenotipinį bruožą (dėl dominuojančio alelio) ir modifikuotas alelis bus žinomas kaip recesyvinis alelis.

Dominavimo teisės svarba:

Dominuojantis reiškinys yra praktiškai svarbus, nes kenksmingi recesyviniai simboliai lieka paslėpti normaliais dominuojančiais simboliais hibriduose. Žmonėms yra idiocijos, diabeto ir hemofilijos forma - recesyviniai simboliai.

5.7 lentelė. Sėklų žirnių dominavimas septyniose požymių porose.

(B) Segregacijos principas (gametų grynumas):

Segregacijos įstatyme teigiama, kad kai kontrastingųjų veiksnių arba alelomorfų ar genų pora į hibridą (heterozigotą), šie veiksniai nesusimaišo arba nesimaišo, bet paprasčiausiai susieja save ir išlieka kartu ir atskiriami gamete. . Norint suprasti segregacijos teisės idėją, imamas monohibridinis kryžius.

Pavyzdžiui, monohidras kryžius tarp žirnių augalo, turinčio ašines gėles (AA), ir žirnių augalų, turinčių terminalo gėlės (aa). Jei kerta dvi grynos veislės, pirmojoje kiaušinių kartoje (F ₁ ), heterozigotas arba hibridas yra gaminamas su Aa genotipu. Augalai rodomi su ašinėmis gėlėmis. F ₂ kartoje šios dvi veislės rodomos santykiu 3: 1, ty trys augalai, turintys ašines gėles ir vienas augalas su terminalo gėlėmis (5.9 pav.).

Hibridiniuose (F ₁ ) vienodais kiekiais formuojami dviejų rūšių vyriškos lyties lytinių lytinių ląstelių. Atskyrimo metu šie veiksniai atsitiktinai susiejami poromis apvaisinimo metu ir perkeliami į palikuonių. Grynose homozigotinėse formose, abu veiksniai yra vienodi, susidaro tik vienos rūšies gametos. Štai kodėl segregacijos įstatymas taip pat gali būti apibrėžtas kaip alelio poros, atskirtos arba atskiriamos gametų formavimosi metu, ir susieta sąlyga yra atkurta

5.8 lentelė. Dominuojančio ir recesyvinio faktoriaus / požymio alelio skirtumai.

atsitiktinai susitraukus gametoms tręšimo metu. 5.9 pav. Simbolizuojamas monohibridinis kryžius tarp lygių ir raukšlių sėklų formų. Vizualinė schema vadinama Punnet square = (Checker lenta), kurią pirmą kartą naudojo anglų genetikas RC Punnet.

Mendelio 1: 2: 1 santykis, paaiškinamas tikimybe:

Paprastesnės genetikos problemos yra lygiai taip pat, kaip ir apskaičiuojant laukiamus dviejų monetų supjaustymo rezultatus arba dviem kauliukais ir lyginant nelyginius ir netikėtus. Nėra nieko naujo, išskyrus tai, kad naudojame gametas vietoj penimų ar kauliukų, o mes gauname zygotų vietoj pennies ar kauliukų derinių.

Pagal Mendelio hipotezę lytinės ląstelės sujungtos su atsitiktinumo taisyklėmis su tam tikromis fiksuotomis tikimybėmis. Bendra patirtis parodė, kad kuo didesnis bandymų skaičius, tuo labiau vienodi rezultatai.

Jei pusė tuzino monetų yra išmestos, tai nėra ypač tikėtina, kad visi jie ateis į galvą, bet jei bus išmesti dideli skaičiai, beveik visiškai tikėtina, kad abi galvos ir uodegos bus rastos maždaug lygiomis dalimis. Tas pats pasakytina apie Mendelio klasių dažnius.

Kai pusė tuzino gyvūnų grupėje tikimasi 3/4 iki 1/4, beveik bet kas gali atsitikti ir praktiškai tai daro. Kita vertus, daugybė palikuonių, skaičiai tampa vis tiksliau prognozuojami. Viena iš „Mendel“ sėkmės priežasčių buvo ta, kad jis naudojo daug eksperimentinių augalų ir todėl gavo lengvai atpažįstamus santykius.

Aptarkime Mendelio 1: 2: 1 santykį, paaiškintą tikimybių teorijos. Čia hibridas F1 yra heterozigotinis, tai reiškia, kad abu tėvai yra heterozigotiniai, ty Aa. Mes pradedame atskirti ląsteles gametose. F ₁ palikuonys savarankiškam apdulkinimui gauna A ar faktorių iš vyriškos lyties. Panašiai A arba faktorius iš moterų gametos apvaisinimo metu. Taigi tikimybė, kad A ir a yra tiek vyrų, tiek moterų lytinių ląstelių, yra 1/2.

Keturi galimi genotipų deriniai yra (5.11 pav.) = AA, Aa, Aa ir aa.

ty A iš vyrų gamete, A iš moterų gamete = AA

A iš vyriškos gametos, a moterys gamete = Aa

a iš vyrų gamete, A iš moterų gamete = aA

a iš vyriškos gametos, a moteriškų gamete = aa

Taikant F ₂ kartos individualios tikimybės dauginimo produkto taisyklę, būtų:

Iš pirmiau pateiktų skaičiavimų matyti, kad hibridas Aa atsiranda santykiu 1/4 ir 1/4. Atskiros tikimybės suma yra lygi 1/4 + 1/4 = 1/2.

Taigi F ₂ santykis yra 1/4: 1/2: 1/4, kuris yra lygus 1: 2: 1 (vienas grynas dominuojantis: du hibridiniai dominuojantys ir vienas grynas recesyvas).

Naudodamasi tikimybės taisyklėmis, Mendelis galėjo padaryti išvadas.

Mes galime juos apibendrinti taip:

1. Bet kuriam paveldimui būdingam bruožui augalas turi du genus (alelius), kurie gali būti panašūs arba skirtingi.

2. Yra tam tikrų elementų ar veiksnių ar genų, kurie lemia bruožų paveldėjimą.

Aa tėvų gametas: 1/2 A + 1/2 a

Kitų Aa tėvų gametas: 1/2 A + 1/2 a

1 / 4AA + 1/4 Aa

+1/4 Aa +1/4 aa

1/4 AA + 1/2 Aa + 1/4 aa

5.11 pav. Tikėtinų genotipų nustatymas palikuonims, kai tėvai yra heterozigotiniai tokiam pačiam bruožui. Kalbant apie šį bruožą, kiekvienas iš tėvų gamina tik dviejų tipų lytines ląsteles. Lytinių ląstelių simboliai (A ir a) yra išdėstyti dviejose „tikrintuvo lentos“ pusėse, o nurodytas derinys sudaromas kiekvienam plokštės kvadratui. Rezultatai: 1/4 AA, 2/2 Aa ir 1/4 aa.

3. Kai du aleliai yra skirtingi, jie bus išreikšti (dominuojanti) ir kiti liks paslėpti (recesyviniai).

4. Gamtoje nepakitę aleliai skirstomi į lytines ląsteles ir kiekvienas gametas turi tik vieną kiekvienos poros alelį (Mendelio segregacijos įstatymas), todėl gametas yra grynas bruožas.

5. Abi poros veiksniai dažniausiai būna vyrų ar moterų lytinių ląstelių.

6. Apvaisinimo metu atsitiktinai susieja vyrų ir moterų lytinius ląsteles, o tai lemia nuspėjamą alternatyvių požymių santykį tarp palikuonių.

Bandymo kryžius:

F ₁ karta taip pat gali būti kerta viena iš dviejų tėvų, iš kurių ji yra kilusi. Toks F ₁ kryžiaus kryžius su vienu iš dviejų tėvų vadinamas nugaros kryžiumi. Tokiuose nugaros kryžminiuose taškuose, kai F1 grįžta peržengiant dominuojančią tėvą, palikuonys negauna recesyvinių asmenų. Čia visi F ₂ palikuonys užima dominuojančią charakterį.

Kita vertus, kai F1 hibridai grįžta per recesyvinį tėvą, abiejų fenotipų individai yra lygūs. Abu kryžių tipai sudaro nugaros kryžių, antrasis - bandomasis kryžius (5.12 pav. B).

Tokiu būdu bandomasis kryžius apibrėžiamas kaip tarpas tarp heterozigotinio F hibrido ir recesyvinio homozigotinio tėvų. Vienagimių bandymų kryžiuje, tačiau 50 proc. Yra aukšti, o kiti 50 proc. - nykštukai, kai tiriamas žirnių aukščio charakterio paveldėjimas. Tai yra santykis yra lygus 1: 1 (5.12 pav. B).

5.13 pav. Nugaros kryžiaus tarp F, palikuonių ir dominuojančių tėvų genetika.

Taigi bandymo kryžius apibrėžiamas kaip kryžius tarp heterozigotinio F1 hibrido ir recesyvinio homozigotinio tėvų. Vienagimių bandymų kryžiuje, tačiau 50 proc. Yra aukšti, o kiti 50 proc. - nykštukai, kai tiriamas žirnių aukščio charakterio paveldėjimas. Tai yra santykis yra lygus 1: 1 (5.12 pav. B).

Tačiau kryžius tarp F1 hibridinių aukštų ir homozigotinių aukštų žirnių augalų gamina visus aukštus palikuonis. Bet tik pusė jų yra homozigotiniai. Likusi pusė yra heterozigotinė (5.12 pav.)

Nepriklausomo asortimento principas (įstatymas):

Įstatyme teigiama, kad skirtingų simbolių, esančių skirtingose ​​chromosomų porose, genai yra nepriklausomi vienas nuo kito, jų segregacijos metu gametų formavimosi metu (meiosis). Nepriklausomo asortimento principas taip pat gali būti apibrėžiamas taip: „Jei laikomės dviejų ar daugiau genų paveldėjimo vienu metu, jų pasiskirstymas lytinėse ląstelėse ir vėlesnių kartų palikuonyse yra nepriklausomi vienas nuo kito.“

Tai teigia, kad skirtingi veiksniai arba alelomorfinės poros, esančios gametose ir zigotose, susiejasi ir atskiriamos viena nuo kitos. Išnagrinėjęs simbolių porą atskirai, Mendelis dabar pradėjo eksperimentus su dviem simbolių poromis tuo pačiu metu ir tokiu būdu įgijo dihidro santykį.

Mendelis kerta veislę, turinčią apvalias ir geltonas (cotyledons) sėklas, kurių viena turėjo raukšlėtas ir žalias (ežerų) sėklas. Vadovaujantis konvencija dėl žymėjimo, tai būtų RRYY apvalioms ir geltonoms, o raukšlėtos ir žalios spalvos.

Gametogenezės metu RRYY gamykla gamins gametą su RY aleliais ir rryy gamins gametą su ry ralleles, kurios po tręšimo sukels hibridinį augalą su RrYy aleliais. Šis augalas gamins geltonas ir apvalias sėklas, nes R dominuoja r ir Y dominuoja y aleliuose. F ₂ kartoms gaminamos keturios gametų rūšys, ty RY, Ry, rY, ry (5.15 pav.).

Taigi keturių rūšių alelių rūšys keturių rūšių gametose yra nepriklausomos. Šios tręšimo gametos gamina šešiolika F ₂ kartos augalų, o santykis yra 9: 3: 3: 1.

Dėl viršutinio kryžiaus Mendel gavo 556 F ₂ šių rūšių sėklų:

(a) 315 apvalios geltonos sėklos

(b) 108 apvalios žalios sėklos

(c) 101 raukšlėtos geltonos sėklos

(d) 32 raukšlėtos žalios sėklos.

Kalbant apie proporcijas, šie skaičiai yra labai artimi 9: 3: 3: 1 santykiui, kuris 556 asmenims idealiu atveju būtų 312, 75: 104, 25: 104, 25: 34, 75.

5.9 lentelė. Santykinės keturių kombinacijų, gautų iš monohibridinių kryžių, proporcijos:

5.10 lentelė. Sėklų spalvų atskyrimas skirtingoms sėklų formoms:

F ₂ genotipų tikimybė ir dihidros kryžiaus fenotipai 9: 3: 3: 1 santykiu mes galime juos atskirai analizuoti atskirai (5.9 ir 5.10 lentelės).

5.11 lentelė. Sėklų formos atskyrimas tarp skirtingų sėklų spalvų klasių:

Kadangi monohibridinio kryžiaus tikimybė yra lygi 1/4: 2/4: 1/4, dviejų genų F ₂ kartos genų tipai yra trijų genų tipai kiekvienam genui, kaip parodyta žemiau.

Pavyzdžiui, RrYy x RrYy, pirmiausia atliekame R kryžių ir ignoruojame Y. Tada mes darome Y kryžių ir ignoruojame R.

R kryžiaus rezultatas, ignoruojant Y:

Rr tėvų gametas: 1/1 r

RR tėvų gametas: 1/1 R

1/1 Rr

Y kryžiaus rezultatas, ignoruojant R:

Yy tėvų gametės: 1/1 m

YY tėvų gametas: 1/1

1/1 Yy

R kryžiui Rr x Rr.

Tai duoda rezultatus taip:

1/4 RR + 2/4 Rr + 1/4 rr

Y kryžiui mes turime Yy x Yy.

Tai duoda rezultatus taip:

1 / 4YY + 2 / 4Yy + l / 4yy

F ₂ fenotipai:

F2 fenotipų savarankiško F1-hibrido tikimybė yra atskirų savarankiškų F1 monohibridinių fenotipų tikimybių, ty 3/4: 1/4, rezultatas. Šie 9: 3: 3: 1 rodiklių porų santykiai yra nepriklausomi vienas nuo kito ir kad deriniai pasirodo kaip tikėtasi pagal atsitiktinumą.

Trihybrid kryžius:

Mendelis taip pat išbandė trijų kontrastingų simbolių porų paveldėjimą, ty trihibridinį kryžių.

Jis kirto žirnių augalus, turinčius aukštą kamieną, geltoną sėklų spalvą ir apvalią sėklų formą (TTYYRR) su augalais, turinčiais nykštukinius stiebus, žalios spalvos ir raukšlėtas sėklų formos sėklą (ttyyrr). F ₁ karta turėjo TtYyRr genotipą, kurio fenotipas buvo aukštas, geltonas.

F ₂ kartos trihibrido santykis buvo toks, kaip:

1. Aukštos geltonos spalvos turas: 27

2. Aukštos geltonos raukšlės: 9

3. Aukštas žalias ratas: 9

4. Nykštukas geltonasis raundas: 9

5. Aukštos žalia raukšlėta: 3

6. Nykštukas geltonas: 3

7. Nykštukas žalias: 3

8. Nykštukas žalias raukšlėtas: 1

Taigi fenotipinis santykis buvo 27: 9: 9: 9: 3: 3: 3: 1. Trihybrid kryžius iš esmės yra trijų monohidrių kryžių derinys.