МЕДИЧНА БІОЛОГІЯ, АНАТОМІЯ, ФІЗІОЛОГІЯ ТА ПАТОЛОГІЯ ЛЮДИНИ - Я.І.Федонюк 2010
БІОЛОГІЯ
РОЗДІЛ 1. БІОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ЛЮДИНИ
1.4. ОНТОГЕНЕТИЧНИЙ РІВЕНЬ ОРГАНІЗАЦІЇ ЖИТТЯ
1.4.2. Основи генетики людини
Закономірності успадкування ознак при дигібридному і полігібридному схрещуванні. Третій закон Г.Менделя
У дигібридному схрещуванні гомозиготного гороху з жовтим і гладеньким насінням ААВВ і гомозиготного гороху з зеленим і зморшкуватим насінням aabb усі гібриди першого покоління F, мали жовте і гладеньке насіння, тобто проявляється перший закон Г.Менделя - одноманітність гібридів першого покоління. Жовтий колір і гладенька форма насіння - домінантні ознаки, зелений колір і зморшкувата форма насіння-рецесивні. При самозапиленні гібридів першого покоління F, у другому поколінні F., було одержано потомство чотирьох фенотипових класів у співвідношенні: 9 жовтих гладеньких : 3 жовтих зморшкуватих : 3 зелених гладеньких : 1 зелений зморшкуватий (9:3:3:1). Тобто, крім рослин з насінням, аналогічним батьківським формам, були одержані рослини, у насінні якого спостерігалися нові комбінації батьківських ознак. При подальшому аналізі Г.Мендель встановив, що за однією, окремо взятою парою ознак, насіння розподілялося приблизно у співвідношенні 3:1, як у моногібридному схрещуванні. Отже, дигібридне схрещування є два незалежних моногібридних схрещувань, які ніби накладаються одне на одне.
Результати досліду Г.Мендель пояснив незалежним розподілом генів, що контролюють колір і форму насіння. Ці гени спочатку об'єдналися в першому поколінні, а в другому розділилися незалежно один від одного. Тому кожна ознака успадковується незалежно від іншої ознаки так, ніби вона існує сама по собі (колір насіння успадковується незалежно від форми насіння). На цьому ґрунтується третій закон Менделя - закон незалежного комбінування ознак: при схрещуванні гомозиготних особин, які відрізняються за двома (або більше) парами альтернативних ознак, у другому поколінні спостерігається незалежне успадкування і комбінування ознак, якщо гени цих ознак розташовані в різних парах гомологічних хромосом. Цитологічною основою цього закону є мейоз. У мейозі негомологічні хромосоми розходяться незалежно і можуть комбінуватися в будь-яких поєднаннях.
Щоб зрозуміти сутність явищ, які мають місце в дигібридному схрещуванні, розглянемо його генетичну схему (рис. 1.60).
Рис. 1.60. Схема дигібридного схрещування, яка ілюструє третій закон Г.Менделя - закон незалежного комбінування ознак.
А -домінантний алель жовтого кольору насіння гороху; а — рецесивний алель зеленого кольору насіння;
В - домінантний алель гладенької форми насіння; b - рецесивний алель зморшкуватої форми насіння.
Решітка Пеннета - це таблиця, яку запропонував генетик Р.Пеннет для визначення співвідношення фенотипових класів. Оскільки в дигібридному схрещуванні утворюється чотири типи гамет, кількість типів зигот дорівнює 16 (4x4). Стільки ж клітинок у решітці Пеннета.
Застосовуючи закони Г.Менделя, можна спрогнозувати розщеплення і для більш складних схрещувань: три-, тетрагібридного і т.д. В основі завжди лежатиме розщеплення при моногібридному схрещуванні.
Загальні формули гаметоутвореппя і розщеплення:
2" - кількість типів гамет;
4" - кількість комбінацій гамет при утворенні другого покоління F2; (3:1)" - розщеплення за фенотипом у другому поколінні F2; (1:2:1)" - розщеплення за генотипом у другому поколінні F2; 2" - кількість класів за фенотипом; З" - кількість класів генотипів у другому поколінні F2; п - число генів (ознак) у гетерозиготному стані. Закономірності успадкування ознак, встановлені Г.Менделем, одержали сучасне трактування:
1. Кожна ознака в організмі контролюється парою алелей певного гена.
2. При мейозі кожна пара алелей розщеплюється і кожна гамета отримує по одному алелю з кожної пари.
3. При утворенні чоловічих і жіночих гамет у кожну з них може попасти будь-який алель з однієї пари разом з будь-яким алелем з іншої пари.
4. Кожний алель передається з покоління в покоління як дискретна незмінна одиниця спадковості.
5. Організм успадковує по одному алелю (для кожної ознаки) від кожної батьківської особини.