قانون دوم مندل قانون مندل نام دارد. شرایط تحقق قوانین مندل. قانون توارث مستقل خصوصیات

قانون اول مندل قانون یکنواختی هیبریدهای نسل اول

هنگام تلاقی افراد هموزیگوت که در یک جفت شخصیت جایگزین (متقابل منحصر به فرد) متفاوت هستند، همه فرزندان در نسل اولهم در فنوتیپ و هم از نظر ژنوتیپ یکنواخت است.

بوته های نخود با دانه های زرد (صفت غالب) و سبز (صفت مغلوب) تلاقی داده شدند. تشکیل گامت ها با میوز همراه است. هر گیاه یک نوع گامت تولید می کند. از هر جفت کروموزوم همولوگ، یک کروموزوم با یکی از ژن های آللی (A یا a) وارد گامت می شود. پس از لقاح، جفت شدن کروموزوم های همولوگ بازسازی شده و هیبریدها تشکیل می شوند. همه گیاهان فقط دانه های زرد (فنوتیپ) دارند که برای ژنوتیپ Aa هتروزیگوت هستند. این زمانی اتفاق می افتد که تسلط کامل

هیبرید Aa دارای یک ژن A از یکی از والدین، و ژن دوم - a - از والد دیگر است (شکل 73).

گامت های هاپلوئید (G)، بر خلاف موجودات دیپلوئید، دایره ای هستند.

در نتیجه تلاقی، هیبریدهای نسل اول به دست می آیند که F 1 نامیده می شوند.

برای ثبت ضربدرها از جدول مخصوصی استفاده می شود که توسط ژنتیک انگلیسی پونت پیشنهاد شده و به آن شبکه Punnett می گویند.

گامت های فرد پدری به صورت افقی و گامت های فرد مادری به صورت عمودی نوشته می شوند. ژنوتیپ در تقاطع ها ثبت می شود.

برنج. 73.وراثت در تلاقی های تک هیبریدی.

I - تلاقی دو نوع نخود با دانه های زرد و سبز (P)؛ II

مبانی سیتولوژیکی قوانین مندل I و II.

F 1 - هتروزیگوت ها (Aa)، F 2 - جداسازی بر اساس ژنوتیپ 1 AA: 2 Aa: 1 aa.

نوادگان py در جدول، تعداد سلول ها به تعداد انواع گامت های تولید شده توسط افراد متقابل بستگی دارد.

قانون مندل دوم قانون تقسیم هیبریدهای نسل اول

هنگامی که هیبریدهای نسل اول با یکدیگر تلاقی می کنند، افراد دارای هر دو صفت غالب و مغلوب در نسل دوم ظاهر می شوند و شکافتن توسط فنوتیپ به نسبت 3:1 (سه فنوتیپ غالب و یک فنوتیپ مغلوب) و 1:2:1 رخ می دهد. توسط ژنوتیپ (نگاه کنید به. شکل 73). چنین تقسیم زمانی ممکن است تسلط کامل

فرضیه "خالص" گامت ها

قانون شکافتن را می توان با فرضیه "پاک بودن" گامت ها توضیح داد.

مندل پدیده عدم اختلاط آلل های شخصیت های جایگزین را در گامت های موجودات هتروزیگوت (هیبرید) نامید. فرضیه "خالص" گامت ها.دو ژن آللی (Aa) مسئول هر صفت هستند. هنگامی که هیبریدها تشکیل می شوند، ژن های آللی مخلوط نمی شوند، اما بدون تغییر باقی می مانند.

در نتیجه میوز، هیبریدهای Aa دو نوع گامت را تشکیل می دهند. هر گامت حاوی یکی از یک جفت کروموزوم همولوگ با ژن آللی A یا ژن آللی a است. گامت ها از یک ژن آللی دیگر خالص هستند. در طی لقاح، همسانی کروموزوم ها و آللیسیته ژن ها احیا می شود و یک صفت مغلوب (رنگ سبز نخود فرنگی) ظاهر می شود که ژن آن تأثیر خود را در ارگانیسم هیبرید نشان نداد. صفات از طریق تعامل ژن ها ایجاد می شوند.

تسلط ناقص

در تسلط ناقصافراد هتروزیگوت فنوتیپ خاص خود را دارند و این صفت متوسط است.

هنگام عبور از گیاهان زیبایی شب با گل های قرمز و سفید، افراد صورتی رنگ در نسل اول ظاهر می شوند. هنگام تلاقی هیبریدهای نسل اول (گلهای صورتی)، شکاف در فرزندان بر اساس ژنوتیپ و فنوتیپ مطابقت دارد (شکل 74).

برنج. 74.وراثت با تسلط ناقص در گیاه زیبایی شب.

ژنی که باعث کم خونی داسی شکل در انسان می شود دارای خاصیت تسلط ناقص است.

تجزیه و تحلیل متقاطع

صفت مغلوب (نخود سبز) فقط در حالت هموزیگوت ظاهر می شود. افراد هموزیگوت (نخود زرد) و هتروزیگوت (نخود زرد) با صفات غالب از نظر فنوتیپ با یکدیگر تفاوتی ندارند، اما ژنوتیپ های متفاوتی دارند. ژنوتیپ آنها را می توان با تلاقی با افراد دارای ژنوتیپ شناخته شده تعیین کرد. چنین فردی ممکن است نخود سبز باشد که دارای یک صفت هموزیگوت مغلوب است. این صلیب را صلیب تحلیل شده می نامند. اگر در نتیجه تلاقی همه فرزندان یکنواخت باشند، فرد مورد مطالعه هموزیگوت است.

اگر انشعاب رخ دهد، آنگاه فرد هتروزیگوت است. فرزندان یک فرد هتروزیگوت به نسبت 1:1 شکاف ایجاد می کنند.

قانون سوم مندل قانون ترکیب مستقل خصوصیات (شکل 75). موجودات زنده از چند جهت با یکدیگر تفاوت دارند.

تلاقی افرادی که در دو ویژگی با هم تفاوت دارند، دی هیبرید و از بسیاری جهات چند هیبرید نامیده می شود.

هنگام عبور از افراد هموزیگوت که در دو جفت شخصیت جایگزین متفاوت هستند، در نسل دوم رخ می دهد. ترکیبی مستقل از ویژگی ها

در نتیجه تلاقی دو هیبریدی، کل نسل اول یکنواخت است. در نسل دوم، شکاف فنوتیپی به نسبت 9:3:3:1 رخ می دهد.

به عنوان مثال، اگر یک نخود را با دانه های زرد و سطح صاف (خصلت غالب) با یک نخود با دانه های سبز و سطح چروکیده (خصلت مغلوب) تلاقی کنید، کل نسل اول یکنواخت می شود (دانه های زرد و صاف).

هنگامی که هیبریدها در نسل دوم با یکدیگر تلاقی داده شدند، افراد با ویژگی هایی ظاهر شدند که در اشکال اولیه وجود نداشت (دانه های صاف زرد و چروکیده و سبز). این صفات ارثی هستند بدون در نظر گرفتناز یکدیگر.

یک فرد دی هتروزیگوت 4 نوع گامت تولید کرد

برای راحتی شمارش افراد منجر به نسل دوم پس از تلاقی هیبریدها، از شبکه Punnett استفاده می شود.

برنج. 75.توزیع مستقل صفات در تلاقی دو هیبریدی. A، B، a، b - آلل های غالب و مغلوب که رشد دو صفت را کنترل می کنند. G - سلول های زایا والدین؛ F 1 - هیبریدهای نسل اول؛ F 2 - هیبریدهای نسل دوم.

در نتیجه میوز، هر گامت یکی از ژن های آللی را از یک جفت کروموزوم همولوگ دریافت می کند.

4 نوع گامت تشکیل می شود. برش پس از تلاقی در نسبت 9:3:3:1 (9 فرد با دو صفت غالب، 1 فرد با دو صفت مغلوب، 3 فرد با یک صفت غالب و سایر صفات مغلوب، 3 فرد با دو صفت غالب و مغلوب).

ظهور افراد با صفات غالب و مغلوب امکان پذیر است زیرا ژن های مسئول رنگ و شکل نخود فرنگی بر روی کروموزوم های مختلف غیر همولوگ قرار دارند.

هر جفت ژن آللی به طور مستقل از جفت دیگر توزیع می شود و بنابراین ژن ها می توانند به طور مستقل ترکیب شوند.

یک فرد هتروزیگوت برای "n" جفت ویژگی، 2 n نوع گامت را تشکیل می دهد.

سوالاتی برای خودکنترلی

1. قانون اول مندل چگونه تدوین می شود؟

2. مندل چه دانه هایی را با نخود تلاقی کرد؟

3. گیاهان با چه دانه هایی از تلاقی حاصل شد؟

4. قانون مندل دوم چگونه تدوین می شود؟

5. گیاهان با چه خصوصیاتی در اثر تلاقی هیبریدهای نسل اول به دست آمدند؟

6. تقسیم در چه نسبت عددی رخ می دهد؟

7. چگونه می توان قانون شکافتن را توضیح داد؟

8. چگونه می توان فرضیه "پاک بودن" گامت ها را توضیح داد؟

9. غلبه ناقص صفات را چگونه توضیح دهیم؟ 10. چه نوع برشی توسط فنوتیپ و ژنوتیپ رخ می دهد

پس از عبور از هیبریدهای نسل اول؟

11. چه زمانی تلاقی تحلیلی انجام می شود؟

12. تلاقی تحلیلی چگونه انجام می شود؟

13. چه نوع صلیب دی هیبرید نامیده می شود؟

14. ژن های مسئول رنگ و شکل نخود روی کدام کروموزوم ها قرار دارند؟

15. قانون سوم مندل چگونه تدوین می شود؟

16. چه برش فنوتیپی در نسل اول اتفاق می افتد؟

17. چه نوع برش فنوتیپی در نسل دوم رخ می دهد؟

18. برای راحتی شمارش افراد حاصل از تلاقی هیبریدها از چه چیزی استفاده می شود؟

19. چگونه می توان ظاهر افراد را با ویژگی هایی توضیح داد که قبلاً وجود نداشتند؟

کلیدواژه های موضوع "قوانین مندل"

کم خونی آللیسیتی

اثر متقابل

گامت ها

ژن

ژنوتیپ

هتروزیگوت

ترکیبی

فرضیه "خالص" گامت ها

هموزیگوت

همسانی

نخود فرنگی

نخود

عمل

دو هیبرید

تسلط

یکنواختی

قانون

میوز

رنگ آمیزی آموزش و پرورش

لقاح

شخصی

جفت شدن

سطح

شمردن

نسل

چند هیبریدی

فرزندان

ظاهر

امضا کردن

گیاه

شکاف

شبکه Punnett

والدین

ویژگی

دانه

عبور از

ادغام

نسبت

تنوع

راحتی

فنوتیپ

فرم

شخصیت

رنگ

گل ها

آللیسم چندگانه

ژن های آللی ممکن است شامل نه دو، بلکه تعداد بیشتری ژن باشد. اینها چند آلل هستند. آنها در نتیجه جهش (جایگزینی یا از دست دادن یک نوکلئوتید در یک مولکول DNA) به وجود می آیند. نمونه ای از آلل های متعدد می تواند ژن های مسئول گروه های خونی انسان باشد: I A، I B، I 0. ژن های I A و I B بر ژن I 0 غالب هستند. فقط دو ژن از یک سری آلل همیشه در یک ژنوتیپ وجود دارد. ژن I 0 I 0 تعیین کننده گروه خونی I، ژن های I A I A، I A I O - گروه II، I B I B، I B I 0 - گروه III، I A I B - گروه IV.

تعامل ژن

یک رابطه پیچیده بین یک ژن و یک صفت وجود دارد. یک ژن می تواند مسئول ایجاد یک صفت باشد.

ژن ها مسئول سنتز پروتئین هایی هستند که واکنش های بیوشیمیایی خاصی را کاتالیز می کنند و در نتیجه ویژگی های خاصی ایجاد می کنند.

یک ژن می تواند مسئول ایجاد چندین صفت باشد که نشان می دهد اثر پلیوتروپیکشدت اثر پلیوتروپیک یک ژن به واکنش بیوشیمیایی کاتالیز شده توسط آنزیم سنتز شده تحت کنترل این ژن بستگی دارد.

چندین ژن ممکن است مسئول ایجاد یک صفت باشند - این است پلیمرعمل ژن

تظاهر علائم نتیجه تعامل واکنش های مختلف بیوشیمیایی است. این فعل و انفعالات می تواند با ژن های آللی و غیر آللی مرتبط باشد.

برهمکنش ژن های آللی

برهمکنش ژن های واقع در یک جفت آللی به صورت زیر رخ می دهد:

. تسلط کامل؛

. تسلط ناقص؛

. تسلط مشترک؛

. تسلط بیش از حد

در کاملدر غالب، عمل یک ژن (غالب) عمل ژن دیگر (مغلوب) را کاملاً سرکوب می کند. هنگام عبور، یک صفت غالب در نسل اول ظاهر می شود (به عنوان مثال، رنگ زرد نخود فرنگی).

در ناقصتسلط زمانی رخ می دهد که اثر یک آلل غالب در حضور یک آلل مغلوب ضعیف شود. افراد هتروزیگوت به دست آمده در نتیجه تلاقی ژنوتیپ خاص خود را دارند. به عنوان مثال، هنگام عبور از گیاهان زیبایی شب با گل های قرمز و سفید، گل های صورتی ظاهر می شوند.

در تسلط مشترکاثر هر دو ژن زمانی آشکار می شود که به طور همزمان وجود داشته باشند. در نتیجه، یک علامت جدید ظاهر می شود.

به عنوان مثال، گروه خونی IV (I A I B) در انسان از اثر متقابل ژن های I A و I B تشکیل می شود. به طور جداگانه، ژن I A گروه خونی II را تعیین می کند و ژن I B گروه خونی III را تعیین می کند.

در تسلط بیش از حدآلل غالب در حالت هتروزیگوت دارای تجلی قوی تری از صفت نسبت به حالت هموزیگوت است.

برهمکنش ژن های غیر آللی

یک صفت یک ارگانیسم اغلب می تواند تحت تأثیر چندین جفت ژن غیر آللی قرار گیرد.

برهمکنش ژن های غیر آللی به شرح زیر است:

. مکمل بودن؛

. اپیستازیس

. پلیمرها

مکمل اثر خود را با حضور همزمان دو ژن غیر آللی غالب در ژنوتیپ موجودات نشان می دهد. هر یک از ژن های غالب اگر دیگری در حالت مغلوب باشد می تواند به طور مستقل خود را نشان دهد، اما حضور مشترک آنها در حالت غالب در زیگوت وضعیت جدیدی از صفت را تعیین می کند.

مثال. دو نوع نخود شیرین با گل های سفید تلاقی داده شد. همه هیبریدهای نسل اول گلهای قرمز داشتند. رنگ گل به دو ژن متقابل A و B بستگی دارد.

پروتئین ها (آنزیم ها) سنتز شده بر اساس ژن های A و B واکنش های بیوشیمیایی را کاتالیز می کنند که منجر به تجلی صفت (رنگ قرمز گل ها) می شود.

اپیستازیس- برهمکنشی که در آن یکی از ژنهای غیر آللی غالب یا مغلوب عمل ژن غیر آللی دیگر را سرکوب می کند. ژنی که عملکرد دیگری را سرکوب می کند، ژن اپیستاتیک یا سرکوبگر نامیده می شود. ژن سرکوب شده هیپوستاتیک نامیده می شود. اپیستازیس می تواند غالب یا مغلوب باشد.

اپیستازیس غالب. نمونه ای از اپیستازیس غالب، به ارث بردن رنگ پر در جوجه ها خواهد بود. ژن غالب C مسئول رنگ پر است. ژن غیر آللی غالب I رشد رنگ پر را سرکوب می کند. در نتیجه جوجه هایی که دارای ژن C در ژنوتیپ هستند، در حضور ژن I، دارای پرهای سفید هستند: IICC; IICC; IiCc; Iicc مرغ های دارای ژنوتیپ iicc نیز سفید خواهند بود زیرا این ژن ها در حالت مغلوب هستند. پرهای جوجه ها با ژنوتیپ iiCC, iiCc رنگی می شود. رنگ سفید پر به دلیل وجود یک آلل مغلوب ژن i یا وجود ژن سرکوبگر رنگ I است. برهمکنش ژن ها بر اساس اتصالات بیوشیمیایی بین پروتئین های آنزیمی است که توسط ژن های اپیستاتیک کدگذاری می شوند.

اپیستازی مغلوب اپیستازی مغلوب پدیده بمبئی را توضیح می دهد - وراثت غیر معمول آنتی ژن های سیستم گروه خونی ABO. 4 گروه خونی شناخته شده وجود دارد.

در خانواده زنی با گروه خونی I (I 0 I 0) از مردی با گروه خونی II (I A I A) فرزندی با گروه خونی IV (I A I B) متولد شد که غیرممکن است. مشخص شد که این زن ژن I B را از مادرش و ژن I 0 را از پدرش به ارث برده است. بنابراین فقط ژن I 0 اثری را نشان داد

اعتقاد بر این بود که این زن دارای گروه خونی I است. ژن I B توسط ژن مغلوب x که در حالت هموزیگوت بود - xx سرکوب شد.

در فرزند این زن، ژن I B سرکوب شده اثر خود را نشان داد. کودک دارای گروه خونی IV I A I B بود.

پلیمرتأثیر ژن ها به این دلیل است که چندین ژن غیر آللی می توانند مسئول یک صفت باشند و تجلی آن را افزایش دهند. صفات وابسته به ژن های پلیمری به عنوان کمی طبقه بندی می شوند. ژن های مسئول ایجاد صفات کمی دارای اثر تجمعی هستند. به عنوان مثال، ژن های پلیمری غیر آللی S 1 و S 2 مسئول رنگدانه پوست در انسان هستند. در حضور آلل های غالب این ژن ها، مقدار زیادی رنگدانه سنتز می شود، در حضور آلل های مغلوب - کمی. شدت رنگ پوست به مقدار رنگدانه بستگی دارد که با تعداد ژن های غالب تعیین می شود.

از ازدواج بین مالتوهای S 1 s 1 S 2 s 2، کودکان با رنگدانه های پوست از روشن تا تیره به دنیا می آیند، اما احتمال داشتن فرزندی با رنگ پوست سفید و سیاه 1/16 است.

بسیاری از صفات بر اساس اصل پلیمری به ارث می رسند.

سوالاتی برای خودکنترلی

1. چند آلل چیست؟

2. چه ژن هایی مسئول گروه های خونی انسان هستند؟

3. افراد دارای چه گروه های خونی هستند؟

4. چه ارتباطی بین یک ژن و یک صفت وجود دارد؟

5. ژن های آللی چگونه برهم کنش می کنند؟

6. ژن های غیر آللی چگونه برهم کنش می کنند؟

7. چگونه می توان عمل مکمل یک ژن را توضیح داد؟

8. چگونه می توان اپیستازیس را توضیح داد؟

9. چگونه می توان عمل پلیمری یک ژن را توضیح داد؟

کلیدواژه های موضوع ” آلل های متعدد و برهمکنش ژن ”

آللیسم آلل آنتی ژن ازدواج

اثر متقابل

ژنوتیپ

ترکیبی

نخود فرنگی

گروه خونی

عمل

فرزندان

تسلط

زن

جایگزینی

تسلط همزمان

تسلط مشترک

چرم

جوجه ها

مادر

مولکول

ملاتو

جهش

دسترسی

وراثت

نوکلئوتیدها

رنگ آمیزی

پر و بال

مبانی

نگرش

رنگدانه

پلیوتروپی

سرکوب کننده

نسل

پلیمریسم

امضا کردن

مثال

حضور

تجلی

توسعه

واکنش ها

کودک

نتیجه

ارتباط بیش از حد

سیستم سنتز پروتئین

عبور از

حالت

درجه

ضرر - زیان

پدیده

آنزیم ها

رنگ

گل ها

انسان

ژنتیک- علم قوانین وراثت و تنوع. تاریخ «تولد» ژنتیک را می توان سال 1900 در نظر گرفت، زمانی که G. De Vries در هلند، K. Correns در آلمان و E. Cermak در اتریش به طور مستقل قوانین وراثت صفات را که توسط G. Mendel در سال 2017 ایجاد شده بود، «بازیابی» کردند. 1865.

وراثت- توانایی موجودات زنده در انتقال خصوصیات خود از نسلی به نسل دیگر.

تغییرپذیری- خاصیت موجودات برای به دست آوردن ویژگی های جدید در مقایسه با والدین خود. در یک مفهوم گسترده، تنوع به تفاوت بین افراد یک گونه اشاره دارد.

امضا کردن- هر ویژگی ساختاری، هر خاصیت بدن. رشد یک صفت هم به حضور ژن های دیگر و هم به شرایط محیطی بستگی دارد. بنابراین، هر فردی دارای مجموعه‌ای از ویژگی‌هایی است که فقط مختص آن است.

فنوتیپ- مجموع تمام علائم ظاهری و درونی بدن.

ژن- یک واحد غیرقابل تقسیم از ماده ژنتیکی، بخشی از یک مولکول DNA که ساختار اولیه یک پلی پپتید، انتقال یا مولکول RNA ریبوزومی را کد می کند. در یک مفهوم گسترده، یک ژن بخشی از DNA است که امکان ایجاد یک صفت ابتدایی جداگانه را تعیین می کند.

ژنوتیپ- مجموعه ای از ژن های یک موجود زنده.

مکان- محل قرارگیری ژن روی کروموزوم

ژن های آللی- ژن هایی که در جایگاه های یکسان کروموزوم های همولوگ قرار دارند.

هموزیگوت- موجودی که دارای ژن های آللی یک شکل مولکولی است.

هتروزیگوت- ارگانیسمی که دارای ژن های آللی با اشکال مختلف مولکولی است. در این حالت یکی از ژن ها غالب و دیگری مغلوب است.

ژن مغلوب- آللی که رشد یک صفت را فقط در حالت هموزیگوت تعیین می کند. چنین صفتی مغلوب نامیده خواهد شد.

ژن غالب- آللی که رشد یک صفت را نه تنها در حالت هموزیگوت، بلکه در حالت هتروزیگوت نیز تعیین می کند. چنین صفتی غالب نامیده خواهد شد.

روش های ژنتیک

اصلی است روش هیبریدولوژیکی- سیستمی از تقاطع ها که به فرد اجازه می دهد الگوهای وراثت صفات را در طی یک سری از نسل ها ردیابی کند. اولین بار توسط جی. مندل توسعه و استفاده شد. ویژگی های متمایز روش: 1) انتخاب هدفمند والدینی که در یک، دو، سه، و غیره جفت ویژگی های متضاد (جایگزین) با ثبات متفاوت هستند. 2) حسابداری کمی دقیق از وراثت صفات در هیبریدها. 3) ارزیابی فردی فرزندان از هر والدین در یک سری از نسل ها.

عبوری که در آن وراثت یک جفت کاراکتر جایگزین تحلیل می شود نامیده می شود تک هیبریدی، دو جفت - دو هیبرید، چندین جفت - چند هیبریدی. ویژگی های جایگزین به عنوان معانی مختلف یک ویژگی درک می شود، به عنوان مثال، ویژگی رنگ نخود فرنگی است، ویژگی های جایگزین رنگ زرد، رنگ سبز نخودی است.

علاوه بر روش هیبریدولوژیک، موارد زیر در ژنتیک استفاده می شود: شجره نامه ای- گردآوری و تجزیه و تحلیل شجره نامه؛ سیتوژنتیک- مطالعه کروموزوم ها؛ دوقلو- مطالعه دوقلوها؛ جمعیتی-آماریروش - مطالعه ساختار ژنتیکی جمعیت ها.

نمادگرایی ژنتیکی

پیشنهاد شده توسط G. مندل، مورد استفاده برای ثبت نتایج از تقاطع: P - والدین. F - فرزندان، شماره زیر یا بلافاصله بعد از حرف شماره سریال نسل را نشان می دهد (F 1 - هیبریدهای نسل اول - نوادگان مستقیم والدین، F 2 - هیبریدهای نسل دوم - در نتیجه تلاقی هیبریدهای F 1 با هر یک به وجود می آیند. دیگر)؛ × - نماد عبور؛ G-مرد؛ E-مونث; A یک ژن غالب است، a یک ژن مغلوب است. AA یک هموزیگوت برای یک غالب، aa یک هموزیگوت برای یک مغلوب، Aa یک هتروزیگوت است.

قانون یکنواختی هیبریدهای نسل اول یا قانون اول مندل

موفقیت کار مندل با انتخاب موفق شیء برای عبور - انواع مختلف نخود فرنگی تسهیل شد. ویژگی های نخود فرنگی: 1) رشد نسبتا آسانی دارد و دوره رشد کوتاهی دارد. 2) دارای فرزندان متعدد است. 3) دارای تعداد زیادی ویژگی جایگزین به وضوح قابل مشاهده است (رنگ کرولا - سفید یا قرمز؛ رنگ لپه - سبز یا زرد؛ شکل دانه - چروکیده یا صاف؛ رنگ غلاف - زرد یا سبز؛ شکل غلاف - گرد یا منقبض؛ چیدمان گلها یا میوه ها - در طول کل ساقه یا در بالای ساقه آن - بلند یا کوتاه؛ 4) خود گرده افشان است، در نتیجه دارای تعداد زیادی خطوط خالص است که به طور پایدار ویژگی های خود را از نسلی به نسل دیگر حفظ می کند.

مندل از سال 1854 آزمایشاتی را بر روی تلاقی انواع مختلف نخود به مدت هشت سال انجام داد. در 8 فوریه 1865، جی. مندل در جلسه ای از انجمن طبیعت گرایان برون با گزارشی با عنوان "آزمایشات روی هیبریدهای گیاهی" صحبت کرد، جایی که نتایج کار او خلاصه شد.

آزمایش های مندل به دقت فکر شده بود. اگر پیشینیان او سعی کردند الگوهای وراثت بسیاری از صفات را به طور همزمان مطالعه کنند، مندل تحقیق خود را با مطالعه وراثت فقط یک جفت صفت جایگزین آغاز کرد.

مندل انواع نخود را با دانه های زرد و سبز گرفت و به طور مصنوعی آنها را گرده افشانی کرد: او برچه ها را از یک رقم جدا کرد و آنها را با گرده از گونه دیگر گرده افشانی کرد. هیبریدهای نسل اول دارای دانه های زرد رنگ بودند. تصویر مشابهی در تلاقی هایی مشاهده شد که در آن وراثت سایر صفات مورد مطالعه قرار گرفت: هنگام تلاقی گیاهان با اشکال دانه صاف و چروکیده، همه دانه های هیبریدهای حاصله هنگام تلاقی گیاهان گل قرمز با گیاهان گل سفید، صاف بودند آنهایی که به دست می آیند به رنگ قرمز بودند. مندل به این نتیجه رسید که در هیبریدهای نسل اول، از هر جفت شخصیت جایگزین، تنها یکی ظاهر می شود و به نظر می رسد دومی ناپدید می شود. مندل این صفت را که در هیبریدهای نسل اول آشکار می شود غالب و صفت سرکوب شده را مغلوب نامید.

در تلاقی تک هیبریدی افراد هموزیگوتبا داشتن مقادیر متفاوتی از خصوصیات جایگزین، هیبریدها از نظر ژنوتیپ و فنوتیپ یکنواخت هستند.

نمودار ژنتیکی قانون یکنواختی مندل

(الف رنگ زرد نخود و رنگ سبز نخود است)

قانون تفکیک یا قانون دوم مندل

جی. مندل به هیبریدهای نسل اول فرصت گرده افشانی خود را داد. هیبریدهای نسل دوم به دست آمده از این طریق نه تنها یک صفت غالب، بلکه یک صفت مغلوب را نیز نشان دادند. نتایج تجربی در جدول نشان داده شده است.

نشانه ها	غالب		مغلوب		جمع
نشانه ها	عدد	%	عدد	%	جمع
شکل بذر	5474	74,74	1850	25,26	7324
رنگ آمیزی لپه ها	6022	75,06	2001	24,94	8023
رنگ پوسته بذر	705	75,90	224	24,10	929
شکل باب	882	74,68	299	25,32	1181
رنگ آمیزی باب	428	73,79	152	26,21	580
گل آرایی	651	75,87	207	24,13	858
ارتفاع ساقه	787	73,96	277	26,04	1064
جمع:	14949	74,90	5010	25,10	19959

تجزیه و تحلیل داده های جدول به ما امکان داد تا نتیجه گیری های زیر را بدست آوریم:

هیچ گونه یکنواختی هیبریدها در نسل دوم وجود ندارد: برخی از هیبریدها یک (غالب) و برخی دیگر - صفت دیگر (مغلوب) را از یک جفت جایگزین حمل می کنند.
تعداد هیبریدهای حامل یک صفت غالب تقریباً سه برابر بیشتر از تعداد هیبریدهای حامل یک صفت مغلوب است.
صفت مغلوب در هیبریدهای نسل اول از بین نمی رود، بلکه فقط سرکوب شده و در نسل دوم هیبرید ظاهر می شود.

پدیده ای که در آن بخشی از هیبریدهای نسل دوم دارای یک صفت غالب و بخشی مغلوب است، نامیده می شود. تقسیم کردن. علاوه بر این، تقسیم مشاهده شده در هیبریدها تصادفی نیست، اما تابع الگوهای کمی خاص است. بر این اساس، مندل نتیجه‌گیری دیگری کرد: هنگام عبور از هیبریدهای نسل اول، ویژگی‌های فرزندان در یک نسبت عددی معین تقسیم می‌شوند.

در تلاقی تک هیبریدی افراد هتروزیگوتدر هیبریدها بر اساس فنوتیپ به نسبت 3: 1 بر اساس ژنوتیپ 1: 2: 1 شکاف وجود دارد.

نمودار ژنتیکی قانون تفکیک مندل

(الف رنگ زرد نخود و رنگ سبز نخود است):

قانون خلوص گامت

از سال 1854، به مدت هشت سال، مندل آزمایشاتی را در مورد تلاقی گیاهان نخود انجام داد. وی کشف کرد که در نتیجه تلاقی انواع مختلف نخود فرنگی با یکدیگر، هیبریدهای نسل اول فنوتیپ یکسانی دارند و در هیبریدهای نسل دوم، ویژگی ها به نسبت های خاصی تقسیم می شوند. برای توضیح این پدیده، مندل چندین فرض را مطرح کرد که به آنها "فرضیه خلوص گامت" یا "قانون خلوص گامت" می گفتند. مندل پیشنهاد کرد که:

برخی از عوامل ارثی مجزا مسئول تشکیل صفات هستند.
موجودات حاوی دو عامل هستند که رشد یک صفت را تعیین می کنند.
در طول تشکیل گامت ها، تنها یکی از یک جفت عامل وارد هر یک از آنها می شود.
وقتی گامت های نر و ماده با هم ادغام می شوند، این عوامل ارثی با هم مخلوط نمی شوند (خالص می مانند).

در سال 1909، V. Johansen این عوامل ارثی را ژن نامید و در سال 1912، T. Morgan نشان داد که آنها در کروموزوم ها قرار دارند.

جی. مندل برای اثبات مفروضات خود از متقاطع استفاده کرد که امروزه به آن تحلیل می گویند. صلیب آزمایشی- تلاقی یک ارگانیسم از یک ژنوتیپ ناشناخته با یک ارگانیسم هموزیگوت برای یک مغلوب). مندل احتمالاً چنین استدلال می کند: "اگر فرضیات من درست باشد، پس در نتیجه تلاقی F 1 با گونه ای که دارای یک صفت مغلوب (نخود سبز) است، در بین هیبریدها نیمی نخود سبز و نیمی نخود زرد وجود خواهد داشت. همانطور که از نمودار ژنتیکی زیر مشاهده می شود، او در واقع یک تقسیم 1:1 دریافت کرد و به درستی فرضیات و نتیجه گیری های خود متقاعد شد، اما توسط معاصرانش درک نشد. گزارش او "آزمایشات روی هیبریدهای گیاهی" که در جلسه انجمن طبیعت گرایان برون تهیه شد، با سکوت کامل روبرو شد.

مبانی سیتولوژیکی قانون اول و دوم مندل

در زمان مندل، ساختار و رشد سلول‌های زایا مورد مطالعه قرار نگرفته بود، بنابراین فرضیه خلوص گامت‌ها نمونه‌ای از آینده‌نگری درخشان است که بعداً تأیید علمی پیدا کرد.

پدیده تسلط و تفکیک شخصیت ها مشاهده شده توسط مندل در حال حاضر با جفت شدن کروموزوم ها، واگرایی کروموزوم ها در طول میوز و یکسان شدن آنها در طول لقاح توضیح داده می شود. بیایید ژنی را که رنگ زرد را با حرف A و رنگ سبز را با a مشخص می کند نشان دهیم. از آنجایی که مندل با خطوط خالص کار می کرد، هر دو ارگانیسم متقاطع هموزیگوت هستند، یعنی حامل دو آلل یکسان از ژن رنگ دانه (به ترتیب AA و aa) هستند. در طول میوز، تعداد کروموزوم ها نصف می شود و تنها یک کروموزوم از یک جفت به هر گامت می رسد. از آنجایی که کروموزوم های همولوگ حامل آلل های یکسانی هستند، همه گامت های یک ارگانیسم حاوی کروموزوم با ژن A و کروموزوم دیگری با ژن a هستند.

در طی لقاح، گامت‌های نر و ماده با هم ترکیب می‌شوند و کروموزوم‌های آن‌ها با هم ترکیب می‌شوند و یک زیگوت واحد را تشکیل می‌دهند. هیبرید حاصل هتروزیگوت می شود، زیرا سلول های آن دارای ژنوتیپ Aa هستند. یک نوع از ژنوتیپ یک نوع از فنوتیپ را می دهد - رنگ زرد نخود فرنگی.

در ارگانیسم هیبریدی که دارای ژنوتیپ Aa در طول میوز است، کروموزوم ها به سلول های مختلف جدا می شوند و دو نوع گامت تشکیل می شود - نیمی از گامت ها حامل ژن A و نیمی دیگر حامل ژن a هستند. لقاح یک فرآیند تصادفی و به همان اندازه محتمل است، یعنی هر اسپرمی می تواند هر تخمکی را بارور کند. از آنجایی که دو نوع اسپرم و دو نوع تخمک تشکیل شد، چهار نوع زیگوت ممکن است. نیمی از آنها هتروزیگوت هستند (حامل ژن A و a)، 1/4 برای یک صفت غالب (حامل دو ژن A) و 1/4 برای یک صفت مغلوب (حامل دو ژن a) هموزیگوت هستند. هموزیگوت ها برای غالب و هتروزیگوت ها نخود زرد (3/4) و هموزیگوت ها برای مغلوب سبز (1/4) تولید می کنند.

قانون ترکیب مستقل (ارث) خصوصیات یا قانون سوم مندل

موجودات زنده از بسیاری جهات با یکدیگر تفاوت دارند. بنابراین، با ایجاد الگوهای وراثت یک جفت صفت، جی. مندل به مطالعه وراثت دو (یا چند) جفت صفت جایگزین پرداخت. برای تلاقی دو هیبرید، مندل از گیاهان نخودی هموزیگوت استفاده کرد که از نظر رنگ دانه (زرد و سبز) و شکل دانه (صاف و چروکیده) متفاوت بودند. رنگ زرد (A) و شکل صاف (B) دانه ها از ویژگی های غالب، رنگ سبز (a) و شکل چروکیده (b) شخصیت های مغلوب هستند.

مندل با تلاقی گیاهی با دانه های زرد و صاف با گیاهی با دانه های سبز و چروکیده، نسل هیبریدی یکنواخت F 1 با دانه های زرد و صاف به دست آورد. از خود گرده افشانی 15 هیبرید نسل اول، 556 دانه به دست آمد که از این تعداد 315 دانه صاف زرد، 101 دانه چروک دار زرد، 108 دانه صاف سبز و 32 دانه سبز چروکیده بود (شکافت 9:3:3:1).

مندل با تجزیه و تحلیل فرزندان حاصل توجه به این واقعیت را جلب کرد که: 1) همراه با ترکیبی از ویژگی های گونه های اصلی (دانه های زرد صاف و چروکیده سبز)، در هنگام تلاقی دو هیبرید، ترکیبات جدیدی از ویژگی ها ظاهر می شود (دانه های زرد چروکیده و سبز). 2) تقسیم برای هر صفت منفرد مربوط به تقسیم در طول تلاقی تک هیبریدی است. از 556 دانه، 423 دانه صاف و 133 دانه چروکیده (نسبت 3:1)، 416 دانه زرد رنگ و 140 دانه سبز (نسبت 3:1) بودند. مندل به این نتیجه رسید که تقسیم شدن در یک جفت از صفات با تقسیم در جفت دیگر ارتباطی ندارد. دانه های هیبریدی نه تنها با ترکیبی از ویژگی های گیاهان مادر (دانه های صاف زرد و دانه های چروکیده سبز)، بلکه با ظهور ترکیبات جدید از ویژگی ها (دانه های چروکیده زرد و دانه های صاف سبز) مشخص می شوند.

هنگام تلاقی دو هیبرید از دی هتروزیگوت ها در هیبریدها، بر اساس فنوتیپ در نسبت 9:3:3:1، با توجه به ژنوتیپ به نسبت 4:2:2:2:2:1:1:1:1 شکاف ایجاد می شود. ، شخصیت ها مستقل از یکدیگر به ارث می رسند و در تمام ترکیب های ممکن ترکیب می شوند.

آر	♀AABB زرد، صاف	×	♂aаbb سبز، چروکیده
انواع گامت	AB		ab
F 1	AaBb زرد، صاف، 100%
پ	♀AaBb زرد، صاف	×	♂AаBb زرد، صاف
انواع گامت	AB Ab aB ab		AB Ab aB ab

طرح ژنتیکی قانون ترکیب مستقل صفات:

گامت ها:	♂	AB	Ab	aB	ab
♀		AB	Ab	aB	ab
AB		AABB رنگ زرد صاف	AABb رنگ زرد صاف	AaBB رنگ زرد صاف	AaBb رنگ زرد صاف
Ab		AABb رنگ زرد صاف	AAbb رنگ زرد چین خورده	AaBb رنگ زرد صاف	عاب رنگ زرد چین خورده
aB		AaBB رنگ زرد صاف	AaBb رنگ زرد صاف	aaBB سبز صاف	aaBb سبز صاف
ab		AaBb رنگ زرد صاف	عاب رنگ زرد چین خورده	aaBb سبز صاف	aabb سبز چین خورده

تجزیه و تحلیل نتایج تلاقی بر اساس فنوتیپ: زرد، صاف - 9/16، زرد، چروکیده - 3/16، سبز، صاف - 3/16، سبز، چروکیده - 1/16. تقسیم فنوتیپ 9:3:3:1 است.

تجزیه و تحلیل نتایج تلاقی بر اساس ژنوتیپ: AaBb - 4/16، AABb - 2/16، AaBB - 2/16، Aabb - 2/16، aaBb - 2/16، AABB - 1/16، Aabb - 1/16، aaBB - 1/16، aabb - 1/16. جداسازی بر اساس ژنوتیپ 4:2:2:2:2:1:1:1:1.

اگر در یک تلاقی تک هیبریدی، ارگانیسم های مادر در یک جفت کاراکتر (دانه های زرد و سبز) متفاوت باشند و در نسل دوم دو فنوتیپ (2 1) به نسبت (3 + 1) 1 بدهند، پس در یک دی هیبرید آنها در دو تفاوت دارند. جفت کاراکتر و در نسل دوم چهار فنوتیپ (2 2) به نسبت (3 + 1) 2 می دهد. به راحتی می توان محاسبه کرد که در نسل دوم طی یک تلاقی سه هیبریدی چند فنوتیپ و با چه نسبتی تشکیل می شود: هشت فنوتیپ (2 3) به نسبت (3 + 1) 3.

اگر تقسیم توسط ژنوتیپ در F 2 با یک نسل تک هیبریدی 1: 2: 1 بود، یعنی سه ژنوتیپ مختلف وجود داشت (3 1)، سپس با یک تلاقی دو هیبریدی 9 ژنوتیپ مختلف تشکیل می شود - 3 2، با تلاقی سه هیبریدی. 3 3 - 27 ژنوتیپ مختلف تشکیل می شود.

قانون سوم مندل فقط برای مواردی معتبر است که ژن‌های صفات مورد تجزیه و تحلیل در جفت‌های مختلف کروموزوم همولوگ قرار دارند.

مبانی سیتولوژیکی قانون سوم مندل

بگذارید A ژنی باشد که توسعه رنگ زرد دانه ها را تعیین می کند، a - رنگ سبز، B - شکل صاف دانه، b - چروکیده است. هیبریدهای نسل اول با ژنوتیپ AaBb تلاقی می کنند. در حین تشکیل گامت ها، از هر جفت ژن آللی، تنها یکی وارد گامت می شود و در نتیجه واگرایی تصادفی کروموزوم ها در اولین تقسیم میوز، ژن A می تواند به همان گامت با ژن B یا ژن ختم شود. b، و ژن a - با ژن B یا ژن b. بنابراین، هر موجود زنده چهار نوع گامت را در یک مقدار (25٪) تولید می کند: AB، Ab، aB، ab. در طول لقاح، هر یک از چهار نوع اسپرم می تواند هر یک از چهار نوع تخمک را بارور کند. در نتیجه لقاح، نه کلاس ژنوتیپی ممکن است ظاهر شود که منجر به چهار کلاس فنوتیپی می شود.

رفتن به سخنرانی شماره 16انتوژنز حیوانات چند سلولی که از طریق جنسی تولید مثل می کنند

رفتن به سخنرانی شماره 18"ارث زنجیری"

این مقاله به طور مختصر و واضح قوانین سه گانه مندل را شرح می دهد. این قوانین اساس همه ژنتیک هستند، مندل با ایجاد آنها در واقع این علم را ایجاد کرد.

در اینجا تعریفی از هر قانون پیدا خواهید کرد و در مورد ژنتیک و زیست شناسی به طور کلی چیز جدیدی یاد خواهید گرفت.

قبل از شروع مطالعه مقاله، باید درک کنید که ژنوتیپ کل ژن های یک موجود زنده است و فنوتیپ ویژگی های خارجی آن است.

مندل کیست و چه کرد؟

گرگور یوهان مندل زیست شناس مشهور اتریشی است که در سال 1822 در روستای گینسیسه به دنیا آمد. او خوب درس می خواند، اما خانواده اش مشکلات مالی داشتند. برای مقابله با آنها، یوهان مندل در سال 1943 تصمیم گرفت در صومعه چک در شهر برنو راهب شود و در آنجا نام گرگور را دریافت کرد.

گرگور یوهان مندل (1822 - 1884)

بعدها در دانشگاه وین به تحصیل در رشته زیست شناسی پرداخت و سپس تصمیم گرفت فیزیک و تاریخ طبیعی را در برنو تدریس کند. در همان زمان، دانشمند به گیاه شناسی علاقه مند شد. او آزمایشاتی را روی عبور از نخود انجام داد. بر اساس نتایج این آزمایشات، دانشمند سه قانون وراثت را استخراج کرد که موضوع این مقاله است.

این قوانین که در سال 1866 در اثر "آزمایش با هیبریدهای گیاهی" منتشر شد، تبلیغات گسترده ای دریافت نکرد و این کار به زودی فراموش شد. تنها پس از مرگ مندل در سال 1884 به یادگار ماند. شما قبلاً می دانید که او چند قانون را استخراج کرده است. اکنون زمان آن رسیده است که به بررسی هر کدام بپردازیم.

قانون اول مندل - قانون یکنواختی هیبریدهای نسل اول

آزمایش انجام شده توسط مندل را در نظر بگیرید. دو نوع نخود گرفت. این گونه ها با رنگ گل هایشان متمایز می شدند. یکی بنفش بود و دیگری سفید.

پس از عبور از آنها، دانشمند مشاهده کرد که همه فرزندان دارای گل های بنفش هستند. و نخود زرد و سبز فرزندانی کاملا زرد تولید کردند. زیست شناس آزمایش را بارها تکرار کرد و وراثت صفات مختلف را بررسی کرد، اما نتیجه همیشه یکسان بود.

بر اساس این آزمایشات، دانشمند اولین قانون خود را استخراج کرد، در اینجا فرمول آن است: همه هیبریدهای نسل اول همیشه فقط یک ویژگی را از والدین خود به ارث می برند.

اجازه دهید ژن مسئول گل های بنفش را به عنوان A و برای گل های سفید را به عنوان a تعیین کنیم. ژنوتیپ یکی از والدین AA (بنفش) و دومی aa (سفید) است. ژن A از والد اول و a از والد دوم به ارث می رسد. این بدان معنی است که ژنوتیپ فرزندان همیشه Aa خواهد بود. ژنی که با حرف بزرگ مشخص می شود غالب و حرف کوچک مغلوب نامیده می شود.

اگر ژنوتیپ موجودی حاوی دو ژن غالب یا دو ژن مغلوب باشد، آن را هموزیگوت و به ارگانیسمی که دارای ژن های مختلف باشد، هتروزیگوت می گویند. اگر ارگانیسم هتروزیگوت باشد، ژن مغلوب که با حرف بزرگ مشخص می‌شود، توسط یک غالب قوی‌تر سرکوب می‌شود و در نتیجه صفتی که ژن غالب مسئول آن است، ظاهر می‌شود. این بدان معنی است که نخود با ژنوتیپ Aa دارای گل های بنفش است.

تلاقی دو ارگانیسم هتروزیگوت با خصوصیات مختلف یک تلاقی تک هیبریدی است.

تسلط و تسلط ناقص

این اتفاق می افتد که یک ژن غالب نمی تواند یک ژن مغلوب را سرکوب کند. و سپس هر دو ویژگی والدین در بدن ظاهر می شود.

این پدیده را می توان در مثال کاملیا مشاهده کرد. اگر در ژنوتیپ این گیاه یک ژن مسئول گلبرگ های قرمز و دیگری مسئول گلبرگ های سفید باشد، نیمی از گلبرگ های کاملیا قرمز و بقیه سفید می شوند.

به این پدیده codominance می گویند.

تسلط ناقص پدیده مشابهی است که در آن یک ویژگی سوم ظاهر می شود، چیزی بین آنچه والدین داشتند. به عنوان مثال، یک گل زیبایی شب با ژنوتیپ حاوی گلبرگ های سفید و قرمز صورتی رنگ می شود.

قانون دوم مندل - قانون تفکیک

بنابراین، ما به یاد داریم که هنگام عبور از دو موجود هموزیگوت، همه فرزندان فقط یک ویژگی را به خود می گیرند. اما اگر دو موجود هتروزیگوت را از این فرزندان بگیریم و از آنها عبور کنیم چه؟ آیا فرزندان یکنواخت خواهند بود؟

برگردیم به نخود. هر یک از والدین به یک اندازه احتمال دارد که ژن A یا ژن a را منتقل کنند. سپس فرزندان به شرح زیر تقسیم می شوند:

AA - گل های بنفش (25٪)؛
aa - گلهای سفید (25٪)؛
Aa - گلهای بنفش (50٪).

مشاهده می شود که سه برابر بیشتر ارگانیسم هایی با گل های بنفش وجود دارد. این یک پدیده شکاف است. این قانون دوم گرگور مندل است: وقتی ارگانیسم‌های هتروزیگوت با هم تلاقی می‌کنند، فرزندان به نسبت 3:1 در فنوتیپ و 1:2:1 در ژنوتیپ تقسیم می‌شوند.

با این حال، ژن های به اصطلاح کشنده وجود دارد. در صورت وجود، انحراف از قانون دوم رخ می دهد. به عنوان مثال، فرزندان موش های زرد به نسبت 2:1 تقسیم می شوند.

همین اتفاق در مورد روباه های پلاتینی رنگ می افتد. واقعیت این است که اگر در ژنوتیپ این موجودات (و برخی دیگر) هر دو ژن غالب باشند، آنها به سادگی می میرند. در نتیجه، یک ژن غالب تنها در صورتی می تواند بیان شود که ارگانیسم هتروزیوتیک باشد.

قانون خلوص گامت و مبنای سیتولوژیکی آن

بیایید نخود زرد و نخود سبز را در نظر بگیریم، ژن زرد غالب است و ژن سبز مغلوب است. هیبرید حاوی هر دوی این ژن ها خواهد بود (اگرچه ما فقط تجلی ژن غالب را خواهیم دید).

مشخص است که ژن ها با استفاده از گامت ها از والدین به فرزندان منتقل می شوند. گامت یک سلول جنسی است. دو ژن در ژنوتیپ هیبریدی وجود دارد که معلوم شد هر گامت - و دو تا از آنها - حاوی یک ژن است. پس از ادغام، آنها یک ژنوتیپ هیبریدی را تشکیل دادند.

اگر در نسل دوم یک ویژگی مغلوب یکی از ارگانیسم های والد ظاهر شود، شرایط زیر وجود دارد:

عوامل ارثی هیبریدها تغییر نکرد.
هر گامت حاوی یک ژن بود.

نکته دوم قانون خلوص گامت است. البته دو ژن وجود ندارد، تعداد آنها بیشتر است. مفهوم ژن های آللی وجود دارد. آنها مسئول همان علامت هستند. با دانستن این مفهوم، می توانیم قانون را به صورت زیر فرموله کنیم: یک ژن به طور تصادفی انتخاب شده از یک آلل به درون گامت نفوذ می کند.

اساس سیتولوژی این قانون: سلول هایی که در آنها کروموزوم های حاوی جفت آلل با تمام اطلاعات ژنتیکی وجود دارد، تقسیم می شوند و سلول هایی را تشکیل می دهند که در آنها فقط یک آلل وجود دارد - سلول های هاپلوئید. در این مورد، اینها گامت هستند.

قانون سوم مندل - قانون ارث مستقل

تحقق قانون سوم با تلاقی دو هیبریدی امکان پذیر است، زمانی که نه یک صفت، بلکه چندین مورد مطالعه شود. در مورد نخود، این مثلاً رنگ و صافی دانه هاست.

ما ژن های مسئول رنگ دانه را به صورت A (زرد) و a (سبز) نشان خواهیم داد. برای صافی - B (صاف) و b (چروکیده). بیایید سعی کنیم تلاقی دو هیبریدی ارگانیسم ها را با ویژگی های مختلف انجام دهیم.

قانون اول در چنین تلاقی نقض نمی شود، یعنی هیبریدها هم در ژنوتیپ (AaBb) و هم در فنوتیپ (با دانه های صاف زرد) یکسان خواهند بود.

تقسیم در نسل دوم چگونه خواهد بود؟ برای فهمیدن این موضوع، باید دریابید که ارگانیسم های والدین می توانند چه گامت هایی ترشح کنند. بدیهی است که اینها AB، Ab، aB و ab هستند. پس از این، مداری به نام شبکه پینت ساخته می شود.

همه گامت هایی که می توانند توسط یک ارگانیسم آزاد شوند به صورت افقی و همه گامت هایی که می توانند توسط یک موجود دیگر آزاد شوند به صورت عمودی فهرست شده اند. در داخل شبکه، ژنوتیپ ارگانیسمی که با گامت های داده شده ظاهر می شود، ثبت می شود.

	AB	Ab	aB	ab
AB	AABB	AABb	AaBB	AaBb
Ab	AABb	AAbb	AaBb	عاب
aB	AaBB	AaBb	aaBB	aaBb
ab	AaBb	عاب	aaBb	aabb

اگر جدول را مطالعه کنید، می توانید به این نتیجه برسید که تقسیم هیبریدهای نسل دوم بر اساس فنوتیپ در نسبت 9:3:3:1 رخ می دهد. مندل نیز پس از انجام چندین آزمایش به این موضوع پی برد.

علاوه بر این، او همچنین به این نتیجه رسید که کدام یک از ژن های یک آلل (Aa) وارد گامت می شود به آلل دیگر (Bb) بستگی ندارد، یعنی فقط وراثت مستقل از صفات وجود دارد. این سومین قانون اوست که قانون ارث مستقل نامیده می شود.

نتیجه

سه قانون مندل قوانین اساسی ژنتیکی هستند. با تشکر از این واقعیت که یک نفر تصمیم گرفت با نخود فرنگی آزمایش کند، زیست شناسی بخش جدیدی دریافت کرد - ژنتیک.

با کمک آن، دانشمندان از سراسر جهان چیزهای زیادی، از پیشگیری از بیماری ها گرفته تا مهندسی ژنتیک، یاد گرفته اند. ژنتیک یکی از جالب ترین و امیدوارکننده ترین شاخه های زیست شناسی است.

قانون سوم مندل قانون توزیع مستقل خصوصیات است.این بدان معنی است که هر ژن از یک جفت آللی می تواند در یک گامت با هر ژن دیگری از یک جفت آللی دیگر ظاهر شود. به عنوان مثال، اگر ارگانیسمی برای دو ژن مورد مطالعه (AaBb) هتروزیگوت باشد، سپس انواع گامت های زیر را تشکیل می دهد: AB، Ab، aB، ab. یعنی مثلاً ژن A می تواند هم با ژن B و هم در یک گامت باشد. همین امر در مورد سایر ژن ها (ترکیب دلخواه آنها با ژن های غیر آللی) صدق می کند.

قانون سوم مندل قبلاً مشهود است با تقاطع دی هیبریدی(به خصوص با تری هیبرید و پلی هیبرید)، زمانی که خطوط خالص در دو ویژگی مورد مطالعه متفاوت است. مندل یک رقم نخود را با دانه های صاف زرد با گونه ای که دانه های چروکیده سبز داشت تلاقی کرد و دانه های صاف F 1 را منحصراً به رنگ زرد بدست آورد. سپس گیاهان F 1 را از دانه ها پرورش داد، به آنها اجازه گرده افشانی خود را داد و دانه های F 2 را به دست آورد. و در اینجا او شکافتن را مشاهده کرد: گیاهان با دانه های سبز و چروکیده ظاهر شدند. شگفت انگیزترین چیز این بود که در میان هیبریدهای نسل دوم نه تنها گیاهانی با دانه های صاف زرد و سبز چروکیده وجود داشت. همچنین دانه های صاف زرد چروکیده و سبز وجود داشت، یعنی ترکیبی از شخصیت ها اتفاق افتاد و ترکیباتی به دست آمد که در اشکال اصلی والدین یافت نشد.

مندل با تجزیه و تحلیل نسبت کمی دانه های مختلف F 2 موارد زیر را کشف کرد:

اگر هر صفت را جداگانه در نظر بگیریم، مانند یک تلاقی تک هیبریدی به نسبت 3:1 تقسیم شد. یعنی به ازای هر سه دانه زرد یک دانه سبز و به ازای هر 3 دانه صاف یک دانه چروکیده بود.

گیاهان با ترکیبات جدیدی از صفات ظاهر شدند.

نسبت فنوتیپی 9:3:3:1 بود، که در آن به ازای هر نه دانه نخود صاف زرد سه چروک زرد، سه صاف سبز و یک چروک سبز وجود داشت.

قانون سوم مندل به خوبی توسط شبکه Punnett نشان داده شده است. در اینجا گامت های احتمالی والدین (در این مورد هیبریدهای نسل اول) در عناوین ردیف و ستون نوشته شده است. احتمال تولید هر نوع گامت ¼ است. همچنین به همان اندازه احتمال دارد که آنها به طور متفاوت در یک زیگوت ترکیب شوند.

می بینیم که چهار فنوتیپ تشکیل می شود که دو تای آنها قبلا وجود نداشتند. نسبت فنوتیپ ها 9: 3: 3: 1 است. تعداد ژنوتیپ های مختلف و نسبت آنها پیچیده تر است:

این منجر به 9 ژنوتیپ مختلف می شود. نسبت آنها: 4: 2: 2: 2: 2: 1: 1: 1: 1 است. در عین حال، هتروزیگوت ها بیشتر و هموزیگوت ها کمتر رایج هستند.

اگر به این واقعیت برگردیم که هر صفت به طور مستقل به ارث می رسد و برای هر یک تقسیم 3:1 مشاهده می شود، می توانیم احتمال فنوتیپ را برای دو صفت از آلل های مختلف با ضرب احتمال تجلی هر آلل محاسبه کنیم (یعنی: استفاده از شبکه Punnett ضروری نیست). بنابراین، احتمال دانه های زرد صاف برابر با ¾ × ¾ = 9/16، سبز صاف - ¾ × ¼ = 3/16، زرد چروکیده - ¼ × ¾ = 3/16، سبز چروکیده - ¼ × ¼ = 1 خواهد بود. /16. بنابراین، نسبت فنوتیپی یکسانی را بدست می آوریم: 9:3:3:1.

قانون سوم مندل با واگرایی مستقل کروموزوم های همولوگ جفت های مختلف در طول اولین تقسیم میوز توضیح داده می شود. کروموزوم حاوی ژن A می تواند با احتمال مساوی با کروموزوم حاوی ژن B و کروموزوم حاوی ژن b به یک سلول برود. کروموزوم دارای ژن A به هیچ وجه با کروموزوم دارای ژن B مرتبط نیست، اگرچه هر دو از یک والدین به ارث رسیده اند. می توان گفت که در نتیجه میوز، کروموزوم ها مخلوط می شوند. تعداد ترکیبات مختلف آنها با فرمول 2 n محاسبه می شود که n تعداد کروموزوم های مجموعه هاپلوئید است. بنابراین، اگر گونه ای دارای سه جفت کروموزوم باشد، تعداد ترکیب های مختلف آنها 8 خواهد بود (2 3).

زمانی که قانون ارث مستقل خصوصیات اعمال نمی شود

قانون سوم مندل، یا قانون توارث مستقل صفات، فقط برای ژن‌هایی اعمال می‌شود که روی کروموزوم‌های مختلف قرار دارند یا در یک کروموزوم قرار دارند، اما کاملاً از یکدیگر فاصله دارند.

اساساً، اگر ژن ها روی یک کروموزوم قرار گیرند، با هم به ارث می رسند، یعنی پیوندی با یکدیگر نشان می دهند و قانون توارث مستقل صفات دیگر اعمال نمی شود.

به عنوان مثال، اگر ژن‌های مسئول رنگ و شکل دانه‌های نخود روی یک کروموزوم باشند، نسل اول هیبریدها می‌توانند گامت‌هایی از دو نوع (AB و ab) تشکیل دهند، زیرا در طول میوز کروموزوم‌های والدین مستقل از یکدیگر جدا می‌شوند. ، اما نه ژن های فردی. در این حالت، در نسل دوم یک تقسیم 3:1 (سه زرد صاف تا یک سبز چروکیده) وجود خواهد داشت.

با این حال، به این سادگی نیست. به دلیل ماهیت کنژوگه (به هم پیوستن) کروموزوم ها و تلاقی (تبادل برش های کروموزوم)، ژن های واقع بر روی کروموزوم های همولوگ نیز دوباره ترکیب می شوند. بنابراین، اگر یک کروموزوم با ژن‌های AB، در طی فرآیند تلاقی، بخشی را با ژن B با یک کروموزوم همولوگ که بخش آن حاوی ژن b است، مبادله کند، گامت‌های جدید (Ab و مثلا aB) می‌توانند ایجاد شوند. به دست آمده. درصد چنین گامت های نوترکیب کمتر از زمانی خواهد بود که ژن ها روی کروموزوم های مختلف باشند. در این مورد، احتمال تلاقی به فاصله ژن‌ها روی کروموزوم بستگی دارد: هر چه دورتر باشد، احتمال بیشتر است.

1. قانون اول و دوم جی.مندل را شرح دهید.

قانون اول مندل (قانون یکنواختی هیبریدهای نسل اول) بیان می کند که هنگام عبور از موجوداتی که از نظر ویژگی های آللی متفاوت هستند، تنها یکی از آنها در نسل اول هیبریدها ظاهر می شود - غالب، در حالی که جایگزین، مغلوب، پنهان می ماند.

قانون دوم مندل (قانون تفکیک) بیان می کند که وقتی دو هیبرید از نسل اول با یکدیگر تلاقی می کنند، هر دو ویژگی اشکال اصلی والدین با نسبت معینی در نسل دوم ظاهر می شوند.

2. شباهت ها و تفاوت های قانون سوم جی. مندل و قانون تی مورگان چیست؟

شباهت در این واقعیت نهفته است که قانون سوم مندل و قانون مورگان هر دو به وراثت دو ویژگی متفاوت می پردازند. تفاوت این است که در قانون مندل این ارث مستقل است، در حالی که در قانون مورگان ما در مورد وراثت پیوندی (مشترک) صفات صحبت می کنیم.

3. نقش وراثت و تنوع در طبیعت زنده چیست؟

به لطف وراثت، حفظ گونه ها در دوره های قابل توجهی (تا صدها میلیون سال) تضمین می شود. با این حال، شرایط محیطی (گاهی اوقات به طور قابل توجهی) در طول زمان تغییر می کند و در چنین مواردی، تنوع که منجر به تنوع افراد در یک گونه می شود، بقای آن را تضمین می کند. برخی از افراد با شرایط جدید سازگارتر هستند و این به آنها امکان زنده ماندن می دهد. علاوه بر این، تنوع به گونه ها اجازه می دهد تا مرزهای زیستگاه خود را گسترش دهند و قلمروهای جدیدی را توسعه دهند.

4. آیا قوانین جی. مندل جهانی هستند و برای انسان ها قابل اجرا هستند؟

آره. قوانین مندل جهانی هستند و برای همه موجودات زنده اعمال می شوند.

5. رابطه بین مفاهیم "ژن"، "آلل"، "تقاطع" را شرح دهید.

ژن ها بخشی از یک مولکول DNA هستند که مسئول ساخت یک پروتئین یا RNA یک موجود زنده هستند. آلل ها اشکالی از حالت یک ژن هستند که جایگاه های یکسانی را در کروموزوم های همولوگ اشغال می کنند و از نظر فنوتیپی در یک صفت تفاوت ایجاد می کنند. کراس اور یک تلاقی و تبادل متقابل بخش های همولوگ کروموزوم های همولوگ است.

6. جهش چیست؟ جهش چه زمانی و در کجا اتفاق می افتد؟

جهش ها تغییرات ارثی ناگهانی در ماده ژنتیکی هستند که باعث تغییر در هر ویژگی و ویژگی ارگانیسم می شود. جهش ها می توانند طبیعی، خود به خودی باشند، یعنی به طور غیرارادی یا مصنوعی رخ دهند، زمانی که ارگانیسم ها در معرض عوامل مختلف - جهش زاها - قرار می گیرند.

7. جی. مندل چه انواع تقاطع را مطالعه کرد؟

تقاطع تک هیبریدی و دی هیبریدی.

8. ویژگی عملکرد چندگانه ژن ها چیست؟

پلیوتروپی پدیده ای است که چندین عملکرد ژنی دارد. این در توانایی یک ژن برای تأثیرگذاری بر چندین صفت فنوتیپی بیان می شود. به عنوان مثال: ژن مسئول تشکیل رنگدانه قرمز در گل باعث افزایش ظاهر آن در ساقه و برگ می شود، باعث کشیدگی ساقه و افزایش جرم دانه ها می شود.