В каждую гамету попадает только один аллель из пары аллелей данного гена родительской особи

При скрещивании двух гетерозиготных потомков первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление в определенном числовом отношении: по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1.

Явление, при котором скрещивание гетерозиготных особей приводит к образованию потомства, часть которого несёт доминантный признак, а часть — рецессивный, называется расщеплением. Следовательно, расщепление — это распределение доминантных и рецессивных признаков среди потомства в определённом числовом соотношении. Рецессивный признак у гибридов первого поколения не исчезает, а только подавляется и проявляется во втором гибридном поколении.

Закон чистоты гамет

В каждую гамету попадает только один аллель из пары аллелей данного гена родительской особи.

В норме гамета всегда чиста от второго гена аллельной пары. Этот факт, который во времена Менделя не мог быть твердо установлен, называют также гипотезой чистоты гамет. В дальнейшем эта гипотеза была подтверждена цитологическими наблюдениями. Из всех закономерностей наследования, установленных Менделем, данный «Закон» носит наиболее общий характер (выполняется при наиболее широком круге условий).

Цитологические основы базируются на:
• парности хромосом (парности генов, обусловливающих возможность развития какого-либо признака)
• особенностях мейоза (процессах, происходящих в мейозе, которые обеспечивают независимое расхождение хромосом с находящимися на них генами к разным полюсам клетки, а затем и в разные гаметы)
• особенностях процесса оплодотворения (случайного комбинирования хромосом, несущих по одному гену из каждой аллельной пары)

Мендель предположил, что при образовании гибридов наследственные факторы не смешиваются, а сохраняются в неизменном виде. У гибрида присутствуют оба фактора — доминантный и рецессивный, но проявление признака определяет доминантный наследственный фактор, рецессивный же подавляется. Связь между поколениями при половом размножении осуществляется через половые клетки — гаметы. Следовательно, необходимо допустить, что каждая гамета несет только один фактор из пары. Тогда при оплодотворении слияние двух гамет, каждая из которых несет рецессивный наследственный фактор, будет приводить к образованию организма с рецессивным признаком, проявляющимся фенотипически. Слияние же гамет, каждая из которых несет доминантный фактор, или же двух гамет, одна из которых содержит доминантный, а другая рецессивный фактор, будет приводить к развитию организма с доминантным признаком. Таким образом, появление во втором поколении рецессивного признака одного из родителей может быть только при двух условиях: 1) если у гибридов наследственные факторы сохраняются в неизменном виде; 2) если половые клетки содержат только один наследственный фактор из аллельной пары. Расщепление потомства при скрещивании гетерозиготных особей Мендель объяснил тем, что гаметы генетически чисты, то есть несут только один ген из аллельной пары. Гипотезу (теперь ее называют законом) чистоты гамет можно сформулировать следующим образом: при образовании половых клеток в каждую гамету попадает только один аллель из пары аллелей данного гена.

Соматические клетки имеют, как правило, диплоидный набор хромосом, то есть аллельные гены парные: это могут быть две доминантные аллели (гомозигота по доминантной аллели), доминантная и рецессивная (гетерозигота) или две рецессивные (гомозигота по рецессивной аллели). Когда вследствие мейоза образуются половые клетки, в каждую из гамет попадает только один аллельных ген из каждой пары. Гомозиготная особь может продуцировать только один сорт гамет (с доминантной или рецессивной аллелями), тогда как гетерозиготная - два сорта в равных количествах (50% гамет с доминантной аллели и 50% - с рецессивной).

Предположим для простоты, что определенные особи имеют только одну пару гомологичных хромосом (число хромосом в диплоидном наборе равно двум: 2n = 2), каждая из которых несет только один ген. Хромосому с доминантной аллели обозначим желтым цветом и символом «А», а рецессивную - зеленым и символом «а». Понятно, что гибриды первого поколения будут гетерозиготными (генотип Аа), поскольку они получают одну хромосому с доминантной аллели от одного из родителей, а вторую, с рецессивной, - от другого. Таким образом, они будут одинаковы как по генотипу, так и по фенотипу. При образовании половых клеток гибриды первого поколения формировать гаметы двух сортов: половина из них будет нести хромосому с доминантной аллели, половина - с рецессивным. Результате скрещивания гибридов первого поколения между собой возможны три варианта генотипов гибридов второго поколения: четверть особей иметь хромосомы с доминантными аллелями (гомозиготы по доминантному аллели - АА), половина - одну хромосому с доминантной аллели, другую - с рецессивным (гетерозиготы - Аа), четверть -хромосомы с рецессивными аллелями (гомозиготы по рецессивным аллели - аа). По фенотипу три четверти семян гибридов второго поколения (гомозиготы по доминантному аллели и гетерозиготы) будут иметь желтую окраску и одна четверть (гомозиготы по рецессивным аллели) - зеленый.

В процессе образования гамет у гибрида гомологичные хромосомы во время I мейотического деления попадают в разные клетки. При слиянии мужских и женских гамет получается зигота с диплоидным набором хромосом. При этом половину хромосом зигота получает от отцовского организма, половину — от материнского. По данной паре хромосом (и данной паре аллелей) образуются два сорта гамет. При оплодотворении гаметы, несущие одинаковые или разные аллели, случайно встречаются друг с другом. В силу статистической вероятности при достаточно большом количестве гамет в потомстве 25 % генотипов будут гомозиготными доминантными, 50 % — гетерозиготными, 25 % — гомозиготными рецессивными, то есть устанавливается отношение 1АА:2Аа:1аа (расщепление по генотипу 1:2:1). Соответственно по фенотипу потомство второго поколения при моногибридном скрещивании распределяется в отношении 3:1 (3/4 особей с доминантным признаком, 1/4 особей с рецессивным). Таким образом, при моногибридном скрещивании цитологическая основа расщепления признаков — расхождение гомологичных хромосом и образование гаплоидных половых клеток в мейозе.

Следовательно, в условиях значительного количества и равной жизнеспособности гамет разных сортов становится понятным статистический характер закона расщепления, который определяется большим числом равновероятных встреч этих гамет. Вероятность сочетаний различных гамет между собой во время скрещивания одинакова, поэтому частота встречаемости каждого из их комбинаций в зиготе обусловлена ​​количественным соотношениям разных сортов гамет.

Для анализа характера наследования признаков (выявления характера доминирования и др.) применяется генетический (гибридологический) анализ.

Сущность гибридологического метода изучения наследственности состоит в том, что о генотипе организма судят по признакам его потомков, полученных при определенных скрещиваниях. Основы этого метода были заложены работами Г. Менделя. Мендель скрещивал между собой сорта гороха, различающиеся альтернативными (взаимоисключающими) признаками (формой и окраской семян, окраской цветков, высотой стебля и др.), а затем следил, как наследуются признаки того и другого родителя их потомками в первом, втором и последующих гибридных поколениях. Г. Мендель усовершенствовал данный метод, и в отличие от своих предшественников, анализировал наследование ограниченного количества признаков (одного, двух, трех). На основе знания теории вероятностей он понял необходимость анализа большого числа скрещиваний для устранения роли случайных отклонений.

Гибридологический анализ — это постановка системы скрещиваний, позволяющих выявить закономерности наследования признаков.

Условия проведения гибридологического анализа: 1) родительские особи должны быть одного вида и размножаться половым способом (иначе скрещивание просто невозможно); 2) родительские особи должны быть гомозиготными (чистые линии) по изучаемым признакам; 3) родительские особи должны четко различаться по изучаемым признакам; 4) Изучаемые признаки должны быть константны, т.е. воспроизводиться из поколения в поколение пи скрещивании в пределах линии 5) Должен применяться индивидуальный анализ потомства от каждого гибридного организма. 6) Необходимо использовать количественный учет гибридных организмов, различающихся по отдельным парам альтернативных признаков, в ряду последовательных поколений.

Поиск по сайту: