Σε όλη τη μακρά ιστορία της επιστήμης, οι ιδέες για την κληρονομικότητα και τη μεταβλητότητα έχουν αλλάξει. Στην εποχή του Ιπποκράτη και του Αριστοτέλη, οι άνθρωποι προσπαθούσαν να κάνουν αναπαραγωγή, προσπαθώντας να αναδείξουν νέους τύπους ζώων, φυτικές ποικιλίες.
Κατά την εκτέλεση μιας τέτοιας εργασίας, ένα άτομο έμαθε να βασίζεται στους βιολογικούς νόμους της κληρονομικότητας, αλλά μόνο διαισθητικά. Και μόνο ο Μέντελ κατάφερε να αντλήσει τους νόμους της κληρονομικότητας διαφόρων χαρακτηριστικών, εντοπίζοντας κυρίαρχα και υπολειπόμενα χαρακτηριστικά χρησιμοποιώντας το παράδειγμα του αρακά. Σήμερα, επιστήμονες σε όλο τον κόσμο χρησιμοποιούν το έργο του για να αποκτήσουν νέες ποικιλίες φυτών και ειδών ζώων, πιο συχνά χρησιμοποιείται ο τρίτος νόμος του Mendel - διυβριδική διασταύρωση.
Δυνατότητες διέλευσης
Διυβρίδιο είναι η αρχή της διασταύρωσης δύο οργανισμών που διαφέρουν σε δύο ζεύγη ιδιοτήτων. Για διυβριδική διασταύρωση, ο επιστήμονας χρησιμοποίησε ομόζυγα φυτά, διαφορετικά σε χρώμα και σχήμα - ήταν κίτρινα και πράσινα,ζαρωμένο και λείο.
Σύμφωνα με τον τρίτο νόμο του Mendel, οι οργανισμοί διαφέρουν μεταξύ τους με διάφορους τρόπους. Έχοντας διαπιστώσει πώς κληρονομούνται τα χαρακτηριστικά σε ένα ζευγάρι, ο Mendel άρχισε να μελετά την κληρονομικότητα δύο ή περισσότερων ζευγών γονιδίων που είναι υπεύθυνα για ορισμένες ιδιότητες.
Αρχή διέλευσης
Κατά τη διάρκεια των πειραμάτων, ο επιστήμονας διαπίστωσε ότι το κιτρινωπό χρώμα και η λεία επιφάνεια είναι κυρίαρχα χαρακτηριστικά, ενώ το πράσινο χρώμα και οι ρυτίδες είναι υπολειπόμενες. Όταν τα μπιζέλια με κιτρινωπούς και λείους σπόρους διασταυρώνονται με φυτά που έχουν πράσινους τσαλακωτούς καρπούς, προκύπτει η υβριδική γενιά F1, η οποία είναι κίτρινη και έχει λεία επιφάνεια. Μετά την αυτο-γονιμοποίηση του F1, ελήφθησαν F2, επιπλέον:
- Από δεκαέξι φυτά, τα εννέα είχαν λείους κίτρινους σπόρους.
- Τα τρία φυτά ήταν κίτρινα και ζαρωμένα.
- Three - πράσινο και απαλό.
- Ένα φυτό ήταν πράσινο και ζαρωμένο.
Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, προέκυψε ο νόμος της ανεξάρτητης κληρονομικότητας.
Πειραματικό αποτέλεσμα
Πριν από την ανακάλυψη του τρίτου νόμου, ο Mendel διαπίστωσε ότι με μονουβριδική διασταύρωση μητρικών οργανισμών που διαφέρουν σε ένα ζεύγος χαρακτηριστικών, μπορούν να ληφθούν δύο τύποι στη δεύτερη γενιά σε αναλογία 3 και 1. Κατά τη διασταύρωση, όταν χρησιμοποιείται ένα ζευγάρι με δύο ζεύγη διαφορετικών ιδιοτήτων, στη δεύτερη γενιά παράγει τέσσερα είδη, και τρία από αυτά είναι ίδια και το ένα είναι διαφορετικό. Εάν συνεχίσετε να διασταυρώνετε φαινοτύπους, τότε η επόμενη διασταύρωση θα είναι οκτώπεριπτώσεις ποικιλιών με αναλογία 3 και 1 και ούτω καθεξής.
Γονότυποι
Εξάγοντας τον τρίτο νόμο, ο Mendel ανακάλυψε τέσσερις φαινότυπους στον αρακά, κρύβοντας εννέα διαφορετικά γονίδια. Όλοι τους έλαβαν ορισμένους χαρακτηρισμούς.
Ο διαχωρισμός κατά γονότυπο στο F2 με μονουβριδική διασταύρωση έγινε σύμφωνα με την αρχή 1:2:1, με άλλα λόγια, υπήρχαν τρεις διαφορετικοί γονότυποι και με διυβριδική διασταύρωση - εννέα γονότυποι και με τριυβριδική διασταύρωση, απόγονοι με Σχηματίζονται 27 διαφορετικοί τύποι γονότυπων.
Μετά τη μελέτη, ο επιστήμονας διατύπωσε τον νόμο της ανεξάρτητης κληρονομικότητας των γονιδίων.
Διατύπωση νόμου
Μεγάλα πειράματα επέτρεψαν στον επιστήμονα να κάνει μια μεγαλειώδη ανακάλυψη. Η μελέτη της κληρονομικότητας των μπιζελιών κατέστησε δυνατή τη δημιουργία της ακόλουθης διατύπωσης του τρίτου νόμου του Mendel: όταν διασταυρώνονται ένα ζευγάρι ατόμων ετερόζυγου τύπου που διαφέρουν μεταξύ τους σε δύο ή περισσότερα ζεύγη εναλλακτικών ιδιοτήτων, κληρονομούνται γονίδια και άλλα χαρακτηριστικά ανεξάρτητα το ένα από το άλλο σε αναλογία 3 προς 1 και συνδυάζονται σε όλες τις πιθανές παραλλαγές.
Βασικές αρχές της Κυτταρολογίας
Ο τρίτος νόμος του Mendel ισχύει όταν τα γονίδια βρίσκονται σε διαφορετικά ζεύγη ομόλογων χρωμοσωμάτων. Ας υποθέσουμε ότι το Α είναι ένα γονίδιο για το κιτρινωπό χρώμα των σπόρων, το α είναι ένα πράσινο χρώμα, το Β είναι ένας λείος καρπός, το c είναι ζαρωμένο. Κατά τη διασταύρωση της πρώτης γενιάς AABB και aavv, λαμβάνονται φυτά με τους γονότυπους AaBv και AaBv. Αυτός ο τύπος υβριδίου έχει λάβει το σήμα F1.
Όταν σχηματίζονται γαμέτες από κάθε ζεύγος γονιδίων, ένα αλληλόμορφο πέφτει σε αυτόμόνο ένα, σε αυτή την περίπτωση μπορεί να συμβεί μαζί με το Α να πάρει ο γαμέτης Β ή γ και το γονίδιο α να συνδεθεί με το Β ή το γ. Ως αποτέλεσμα, μόνο τέσσερις τύποι γαμετών λαμβάνονται σε ίσες ποσότητες: AB, Av, av, aB. Κατά την ανάλυση των αποτελεσμάτων της διασταύρωσης, μπορεί να φανεί ότι ελήφθησαν τέσσερις ομάδες. Έτσι, κατά τη διασταύρωση, κάθε ζεύγος ιδιοτήτων κατά τη διάρκεια της αποσύνθεσης δεν θα εξαρτάται από το άλλο ζεύγος, όπως στη μονουβριδική διασταύρωση.
Δυνατότητες επίλυσης προβλημάτων
Όταν λύνετε προβλήματα, δεν πρέπει μόνο να γνωρίζετε πώς να διατυπώνετε τον τρίτο νόμο του Μέντελ, αλλά και να θυμάστε:
- Εντοπίστε σωστά όλους τους γαμέτες που σχηματίζουν γονικές παρουσίες. Αυτό είναι δυνατό μόνο εάν κατανοηθεί η καθαρότητα των γαμετών: πώς ο τύπος των γονέων περιέχει δύο ζεύγη γονιδίων αλληλόμορφων, ένα για κάθε χαρακτηριστικό.
- Οι ετεροζυγώτες σχηματίζουν συνεχώς ζυγό αριθμό ποικιλιών γαμετών ίσο με 2n, όπου n είναι ετεροζεύγη τύπων αλληλόμορφων γονιδίων.
Η κατανόηση του τρόπου επίλυσης των προβλημάτων είναι ευκολότερη με ένα παράδειγμα. Αυτό θα σας βοηθήσει να κατακτήσετε γρήγορα την αρχή της διέλευσης σύμφωνα με τον τρίτο νόμο.
Εργασία
Ας πούμε ότι μια γάτα έχει μαύρη απόχρωση που κυριαρχεί στο λευκό και κοντά μαλλιά πάνω από μακριά. Ποια είναι η πιθανότητα να γεννηθούν κοντότριχα μαύρα γατάκια σε άτομα που είναι διετερόζυγα για τα υποδεικνυόμενα χαρακτηριστικά;
Η συνθήκη εργασίας θα μοιάζει με αυτό:
A - μαύρο μαλλί;
a - λευκό μαλλί;
v - μακριά μαλλιά;
B - κοντό παλτό.
Σαν αποτέλεσμα παίρνουμε: w - AaBv, m - AaBv.
Μένει μόνο να λύσουμε το πρόβλημα με έναν απλό τρόπο, χωρίζοντας όλες τις ιδιότητεςσε τέσσερις ομάδες. Το αποτέλεσμα είναι το εξής: AB + AB \u003d AABB, κ.λπ.
Κατά την απόφαση, λαμβάνεται υπόψη ότι το γονίδιο Α ή α μιας γάτας συνδέεται πάντα με το γονίδιο Α ή α μιας άλλης και το γονίδιο Β ή Β μόνο με το γονίδιο Β ή σε άλλο ζώο.
Μένει μόνο να αξιολογήσετε το αποτέλεσμα και μπορείτε να μάθετε πόσα και τι είδους γατάκια θα προκύψουν από τη διυβριδική διασταύρωση.
