Циклопедия скорбит по жертвам террористического акта в Крокус-Сити (Красногорск, МО)

Законы Менделя

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Законы Менделя

Законы Менделя — законы, которые описывают основные правила в передаче наследуемых признаков от одного поколения к другому. Эти законы являются ключевыми в изучении генетики[1].

История[править]

В 18561863 гг. в монастырском саду Мендель провёл опыты по гибридизации 22 сортов гороха посевного (Pisum sativum), различающихся по единичным, строго определённым признакам (например, по форме или окраске семян). Благодаря количественному измерению всех гибридов, полученных им, и использованию вариационно-статистического подхода, Мендель впервые смог установить и сформулировать закономерности скрещивания и комбинирования наследственных факторов. Его основное открытие заключалось в том, что наследственные факторы являются дискретными и не смешиваются при скрещивании[1].

В 1865 году Мендель представил результаты своих экспериментов Брюннскому естествоиспытательному обществу[1]. Грегор отправил копию своей статьи К. Негели — известному ботанику, который был признанным экспертом по вопросам наследования. Однако Негели также не смог оценить её важность[2]. Классическая работа Менделя «Опыты над растительными гибридами», опубликованная в 1866 году, не получила известности и признания при его жизни. Забытая работа стала широко известной только в 1900 году, когда Х. Де Фриз, К. Корренс и Э. Чермак-Зейзенегг провели независимые эксперименты и подтвердили результаты, полученные Менделем. Это открытие стало отправной точкой для нового направления в биологии, названного в честь Менделя генетикой[1].

Формулировка Законов Менделя[править]

1. Первый закон Менделя — «Закон единообразия гибридов первого поколения» («Закон доминирования»). Иллюстрация расщепления единичного признака фенотипа по второму закону Менделя. При сопряжении особей, которые имеют отличающийся по одному альтернативному признаку генотип, возникает потомство, в котором проявляется преобладающий ген данной аллели.

2. Второй закон Менделя — «Закон расщепления». При скрещивании особей с разными аллелями наблюдается расщепление проявления признака в соотношении 3:1, а также распределение генотипов в соотношении 1:2:1.

3. Третий закон Менделя — «Закон чистоты гамет». При формировании гаметы в каждую из них попадает только один «элемент наследственности», который отвечает за конкретный признак[3].

Первый Закон Менделя[править]

По первому закону Менделя, известному как закон единообразия, у гибридов первого поколения, полученных от скрещивания родителей с различными альтернативными признаками (например, жёлтые или зелёные семена), проявляется только один признак, присущий одному из родителей. Мендель назвал это преобладание одного признака доминированием и соответствующий признак — доминантным. При этом альтернативные признаки, не проявляющиеся у гибридов первого поколения, назвали рецессивными. Впоследствии было обнаружено, что полное доминирование одних признаков над другими является широко распространённым явлением не только у растений, но и у животных, грибов и микроорганизмов. В некоторых случаях происходит проявление промежуточного фенотипа при скрещивании (неполное доминирование). Например, у львиного зева цветки гибридных растений первого поколения, полученных от скрещивания родителей с малиновыми и белыми цветками, всегда имеют розовый цвет. Иногда также проявляются признаки обоих родителей в потомстве первого поколения (так называемое кодоминирование). Например, если один из родителей имеет кровь группы А, а другой — группу В, то кровь их детей содержит антигены, характерные для обеих групп крови[4].

Второй Закон Менделя[править]

Второй закон Менделя

Второй закон, или закон расщепления, гласит, что при скрещивании между собой двух гибридов первого поколения (или при их самоопылении) во втором поколении проявляются в определённом соотношении оба признака исходных родительских форм. В случае жёлтой и зелёной окраски семян их соотношение было 3:1, то есть расщепление по фенотипу происходит так, что у 75 % растений окраска семян доминантная жёлтая, у 25 % — рецессивная зелёная. В основе такого расщепления лежит образование гетерозиготными гибридами первого поколения в равном отношении гаплоидных гамет с доминантными и рецессивными аллелями. При слиянии гамет у гибридов 2 поколения образуется 4 генотипа — два гомозиготных, несущих только доминантные и только рецессивные аллели, и два гетерозиготных, как у гибридов 1 поколения. Поэтому расщепление по генотипу 1:2:1 даёт расщепление по фенотипу 3:1 (жёлтую окраску обеспечивает одна доминантная гомозигота и две гетерозиготы, зелёную — одна рецессивная гомозигота)[5].



Третий Закон Менделя[править]

Третий закон Менделя, известный как закон независимого комбинирования, объясняет, что при скрещивании особей, отличающихся по двум или более альтернативным признакам, каждая пара генов ведёт себя независимо от остальных пар. Это означает, что гены и соответствующие признаки наследуются и свободно комбинируются в потомстве во всех возможных сочетаниях. Данный закон основан на законе расщепления и выполняется, если пары генов расположены на разных гомологичных хромосомах[5].

Роль Законов Менделя в классической генетике[править]

Признание справедливости и значения Законов Менделя в XX веке связано с определёнными успехами цитологии и формированием ядерной гипотезы наследственности. Изучение механизмов, которые лежат в основе наследственности, происходило при анализе путей образования половых клеток, включая поведение хромосом в процессе мейоза, и подтверждения хромосомной теории. Успехи в изучении механизмов наследственности оказали огромное влияние на развитие классической генетики, поскольку они стали фундаментом для преимущественной концепции наличия наследственных факторов, контролирующих эволюцию признаков в клетках (гаметах). Выводы, полученные из этих механизмов наследственности, подтверждают, что эти факторы (гены) относительно постоянны, тогда как их состояния могут различаться. Они представляются в парных состояниях в соматических клетках и в единообразных состояниях в гаметах, проявляются дискретно и могут вести себя независимо друг от друга[1].

Основные положения теории наследственности Менделя[править]

  • Наследственные признаки объясняются дискретными наследственными факторами, называемыми генами. Этот термин был введён датским биологом Вильгельмом Людвигом Иогансеном в 1909 году.
  • У каждого организма имеется пара аллелей для каждого гена, контролирующего конкретный признак. Один аллель наследуется от отца, а другой — от матери.
  • Наследственные факторы передаются от родителей к потомкам через половые клетки. В процессе формирования гамет в каждую клетку передаётся только одна аллель из каждой пары. Гаметы таким образом становятся «чистыми», не содержащими вторую аллель[6].

Литература[править]

  • Беркинблит М. Б. Законы Менделя / Под ред. доц. Н.Н. Орловой. — Москва: Москва, 1976/1977. — С. 27.
  • McKusick V. A. Mendelian inheritance in man : Catalogs of autosomal dominant, autosomal recessive, a. x-linked phenotypes. — 1988. - CXXI, 1988. — 1626 с. — ISBN 0-8018-3691-3.
  • Фролов И. Т. Менделизм и философские проблемы современной генетики. — Москва: Москва, 2008. — 270 с. — ISBN 978-5-382-00706-9.
  • Пеннет Р. К. Менделизм / перевод В. С. Елпатьевского под ред. М. М. Завадовского. — Москва: Ленинград : Государственное изд-во, 1930. — С. 6. — 239 с.
  • Мендель Г. И. Опыты над растительными гибридами / пер. Л. И. Браславец под ред. Н. К. Кольцова ; с прил. юбилейной критической ст. К. Корренс и с примеч. Е. Чермак. — Москва: Петроград : Гос. изд-во, 1923.
  • Либацкая Т. Е. У истоков генетики. — Москва: Российский ун-т дружбы народов, ООО "ИНФОКОР, 2006. — 128 с. — ISBN 5-903349-01-3.

Примечания[править]

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 Мендель Грегор. БРЭ (2022-06-01). Проверено 17 ноября 2023.
  2. Мендель, Грегор Иоганн. Проверено 17 ноября 2023.
  3. Снигур Г. Л Основы генетики. Наследственность и изменчивость. — Волгоград: ВолгГМУ, 2016. — С. 38—70. — 144 с.
  4. Михеев В. С. Менделя Законы. БРЭ. Проверено 17 ноября 2023.
  5. 5,0 5,1 Волков А. П. Законы Менделя. Проверено 17 ноября 2023.
  6. Основные закономерности наследственности. Проверено 18 ноября 2023.
Znanie.png Одним из источников этой статьи является статья в википроекте «Знание.Вики» («znanierussia.ru») под названием «Законы Менделя», находящаяся по адресам:

«https://baza.znanierussia.ru/mediawiki/index.php/Законы_Менделя»

«https://znanierussia.ru/articles/Законы_Менделя».

Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий.
Всем участникам Знание.Вики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?»