Закономерности наследования признаков, установленные Г. Менделем.

Согласно закону чистоты гамет, в каждую гамету попадает один ген из, пары аллелей.

Ген желтой окраски семян полностью подавляет зеленый, то есть доминирует, поэтому все первое поколение одинаковое.

Первый закон Менделя: при скрещивании гомозиготных особей, отличающихся по одной паре альтернативных (взаимоисключающих] признаков, наблюдается единообразие гибридов первого поколения как по фенотипу, так и по генотипу.

При скрещивании гибридов первого поколения между собой было полу­чено расщепление:

Второй закон Менделя (расщепления ги­бридов второго поколения): гибриды второго поколения, дают расщепление по фенотипу 3:1 (3 части желтых и 1 часть зеленых), а по генотипу 1:2:1.

Затем Г. Мендель провел дигибридное скрещивание: скрещивал растения, отличающиеся по двум парам альтернативных признаков.

Дигибридное скрещивание. Скрещивались растения гороха с желтыми гладкими семенами и растения с зелеными морщинистыми семенами. В F₁ получено единообразие гибридов, так как желтый цвет доминировал над зеленым, а гладкая форма - над морщинистой.

При скрещивании гибридов первого поколения между собой (гетерозиготы по форме и цвету) Г. Мендель получил различные семена гороха (желтые гладкие, желтые морщинистые, зеленые гладкие, зеленые морщинистые) потому, что гены цвета и формы семян гороха и детерминируемые (опреде- ляемые) ими признаки комбинировались свободно - цвет не зависел формы и наоборот.

С помощью решетки Пеннета (рис. 12) удобнее записать и установить все возможные сочетания мужских и женских гамет при скрещивании гибридов первого поколения между собой, а также определить фенотип и генотип особей F₁.

Рис.12. Схема построения решетки Пеннета при дигибридном скрещивании

Третий закон Менделя (независимого комбинирования генов): гены различных аллельных пар и детерминируемые ими признаки комбинируются независимо друг от друга, так как они локализованы в различных парах гомологичных хромосом. Ци­тологически это объясняется мейозом: в метафазе мейоза (I) пары гомоло­гичных хромосом располагаются в плоскости экватора, свободно комбини­руясь, а вместе с ними комбинируются и гены.

Как в метафазе (I) пары гомологичных хромосом расположатся (то к одному полюсу больше материнских, то больше отцовских), так в анафазе (I) они и разойдутся в разные гаметы.

В первом случае в гаметы попадут гены АВ и аb, во втором - Аb и

аВ, то есть гены цвета и формы горошин комбинируются свободно, независимо друг от друга.

Согласно закону чистоты гамет, всегда в гамету попадает один из па-аллелей, сколько бы пар аллелей при скрещивании ни учитывал исследователь (если три признака: желтый цвет, гладкая форма семян, длинный стебель - ААВВСС, то в гамету попадут - АВС).

Чтобы проводить скрещивание, Менделю нужно было знать, гомо- или гетерозиготное растение гороха по цвету или по форме семян. Для этого он проводил анализирующее скрещивание.

Анализирующее скрещивание.Генотип организма, имеющего рецессивный признак, определяется по его фенотипу (он всегда гомозиготный).

Особи с доминантным признаком (гомозигота или гетерозигота) по фенотипу не отличимы. Для установления генотипа особи с доминантным признаком применяется анализирующее скрещивание.

Анализирующее скрещивание заключается в том, что особь с неизвестным генотипом скрещивается с рецессивной особью и по потомству узнают генотип анализируемой особи.

Если при таком скрещивании все потомство окажется единообразным, то анализируемая особь гомозиготна (1), если произойдет расщепление, то она гетерозиготна (2).

Анализ генотипов важен не только при селекционной работе, но и для медицинской генетики. Так как на людях эксперименты запрещены, то антропогенетики и врачи прибегают к анализу родословных и ищут браки, которые позволяют проанализировать неизвестный генотип. Например: 1) у обоих родителей полидактилия, их ребенок имеет нормальное строение кистей. Следовательно, родители гетерозиготны по этому признаку; 2) мать имеет резус-отрицательную группу крови (генотип - dd), а отец - резус- положительную группу крови с неизвестным генотипом (DD или Dd). У них родился ребенок, имеющий резус-отрицательную группу, значит, отек гетерозиготен.