Заняття № 30

Тема. Закономірності спадковості, встановленні Г.Менделем. Закони Г. Менделя, їх статистичний характер.

Мета: ознайомити студентів із законами Г. Менделя, розглянути їх статистичний характер і цитологічні основи.

Література: Загальна біологія (Підруч. Для учнів 10-11 кл. серед. загальноосвіт. шк.) М. Є. Кучеренко, та ін. – Генеза, 2000. – 464с.: іл. § 39.

План

1. Г.Мендель та його дослідження.

2. Генетичні закони Г. Менделя:

-закон одноманітності гібридів першого покоління (перший закон);

-закон розщеплення ознак (другий закон);

-закон незалежного комбінування станів ознак (третій закон).

Грегор Мендель - чеський дослідник (ботанік), який в свій час вивчав природничі науки. Як більшість ботаніків XIX сторіччя, Менделя цікавили питання як генетична інформація передається у рослин від батьків до нащадків. Г. Мендель проводив багато дослідів по схрещуванню рослин (горох посівний), які дали йому змогу відкрити кількісні закономірності успадкування ознак. У 1865 році Г. Мендель в праці «Досліди над рослинними гібридами» навів результати своїх дослідів. Успіху його роботи сприяв вдалий вибір об’єкта досліджень – гороху посівного. Відомо багато цієї культурної рослини, які відрізняються різними станами певних спадко-вих ознак (забарвленням насіння, квіток, довжиною стебла, поверхнею насіння тощо). Їх життєвий цикл короткий, що дає змогу прослідкувати передачу спадкової інформації потомкам протягом багатьох поколінь. Горох посівний – самозапильна рослина, тому нащадки кожної особини є чистими лініями, оскільки унеможливлюється неконтрольоване перехресне запи-лення.

Таким чином, Г. Мендель застосував гібридологічний метод досліджень. Він чітко визначив умови експерименту: серед різноманітних спадкових ознак виділяв одну (моногібридне схрещування), дві (дигібридне схрещу-вання) чи більшу кількість (полігібридне) і простежував прояв різних станів цих ознак у фенотипах кількох послідовних поколінь. Результати досліджень були обробленні математично, що дало змогу сформулювати закономірності успадкування ознак у вигляді законів.

Перший закон Менделя. Закон одноманітності гібридів першого покоління. Свої дослідження Г.Мендель розпочав з моногібридного схрещування. Моногібридним називається схрещування двох організмів, які відрізняються один від одного за однією парою ознак. Він схрестив дві чисті лінії гороху, що давали насіння жовтого та зеленого кольорів.

Насіння рослин, одержаних від такого схрещування (гібриди першого покоління) виявилося одноманітним –всі жовтого кольору. Тож у фенотипі гібридів першого покоління проявився лише один із двох станів ознаки – домінантний.

Г. Мендель запропонував гени позначити літерами латинського алфавіту. Алелі, які відносяться до однієї пари станів ознаки, позначають однією й тією самою літерою, але домінантний алель – великою, а рецесивний – маленькою. Особину, гомозиготну за домінантним алелем, слід записувати – АА, рецесивним – аа, гетерозиготну – Аа.

Досліди ці схрещування генетики записують у вигляді схем. Батьків позна-чають літерою Р, особини першого покоління - F1, особин другого покоління – F2.

Другий закон Менделя. Закон розщеплення ознак.у подальшому Г. Мендель схрещував гібриди першого покоління між собою. Їх нащадки (гібриди другого покоління) дали насіння і жовтого і зеленого кольору. Ця закономірність дістала назву закону розщеплення: при схрещуванні гібридів першого покоління між собою серед їхніх нащадків спостерігається явище розщеплення станів ознак: у фенотипі чверті гібридів другого покоління проявляється рецесивний, а трьох чвертих – домінантний станознаки.

Розщеплення – це явище прояву обох станів ознаки (рецесивного і домінантного) у другому поколінні гібридів, зумовлене розходженням алельних генів, які їх визначають. Г. Мендель продовжив гібридизацію з наступними поколіннями. Він звернув увагу на те, що із зеленого насіння виростають рослини, які дають тільки зелене насіння (гомозиготи за рецесив--ною ознакою). Із жовтого насіння виростають рослини, які дають як тільки жовте насіння(гомози за домінантною ознакою), так і жовте та зелене (гетерозиготи).

Третій закон Менделя. Закон незалежного комбінування станів ознак. У подальших дослідах Г.Мендель ускладнив умови їх проведення – використав рослини, які відрізнялися різними станами двох чи більшої кількості спадкових ознак. Він схрестив чисті лінії гороху посівного, особини яких відповідно мали гладеньке жовте та зморшкувате зелене насіння. Гібриди першого покоління мали гладеньке жовте насіння.

Серед насіння гібридів другого покоління виявилися чотири фенотипні групи у співвідношеннях: 9: 3: 3: 1. Крім насінин, що мали комбінації станів ознак, притаманні батьківським особинам, з’явилися ще дві групи з новими комбінаціями ознак: жовті зморшкуваті та зелені гладенькі.

Г.Мендель простежив успадкування різних станів кожної ознаки окремо і дійшов висновку, що розщеплення за кожною ознакою відбувається незалежно від інших.

Отже, дигібридне схрещування – це по суті два моногібридних, які ніби накладаються одне на друге, тригібридне – три моногібридних і т. п.