Общая генетика
Признак |
Родительские растения |
Поколение F2 |
Отношение | |||||
доминантный признак |
рецессивный признак |
доминантные |
Рецессивные | |||||
Высота стебля |
Высокий |
Низкий |
787 |
277 |
2,84 : 1 | |||
Семена |
Гладкие |
Морщинистые |
5474 |
1850 |
2,96 : 1 | |||
Окраска семян |
Желтые |
Зеленые |
6022 |
2001 |
3,01 : 1 | |||
Форма плодов |
Плоские |
Выпуклые |
882 |
299 |
2,95 : 1 | |||
Окраска плодов |
Зеленые |
Желтые |
428 |
152 |
2,82 : 1 | |||
Положение цветков |
Пазушные |
Верхушечные |
651 |
207 |
3,14 : 1 | |||
Окраска цветков |
Красные |
Белые |
705 |
224 |
3,15 : 1 | |||
Итого |
14949 |
5010 |
2,98 : 1 | |||||
Таблица 1. Результаты экспериментов Менделя по наследованию семи пар альтернативных признаков.
(Наблюдаемое соотношение доминантных и рецессивных признаков приближается к теоретически ожидаемому 3 : 1).
Во всех случаях анализ результатов показал, что отношение доминантных признаков к рецессивным в поколении F2 составляло примерно 3 : 1.
Приведенный выше пример типичен для всех экспериментов Менделя, в которых изучалось наследование одного признака (моногибридные скрещивания).
На основании этих и аналогичных результатов Мендель сделал следующие выводы:
1. Поскольку исходные родительские сорта размножались в чистоте (не расщеплялись), у сорта с пазушными цветками должно быть два «пазушных» фактора, а у сорта с верхушечными цветками - два «верхушечных» фактора.
2. Растения F1 содержали но одному фактору, полученному от каждого из родительских растений через гаметы.
3. Эти факторы в F1 не сливаются, а сохраняют свою индивидуальность.
4. «Пазушный» фактор доминирует над «верхушечным» фактором, который рецессивен. Разделение пары родительских факторов при образовании гамет (так что в каждую гамету попадает лишь один из них) известно под названием второго закона Менделя, или закона расщепления:
При скрещивании двух гомозиготных родительских форм, во втором поколении наблюдается расщепление на исходные родительские признаки 3:1 по фенотипу, причем 3/4-доминантные и 1/4-рецессивные, и 1:2:1 по генотипу. В случае неполного доминирования расщепление по генотипу и фенотипу совпадает 1:2:1, так как каждый генотип имеет собственное фенотипическое проявление.
Признаки данного организма детерминируются парами внутренних факторов. В одной гамете может быть представлен лишь один из каждой пары таких факторов.
Теперь мы знаем, что эти факторы, детерминирующие такие признаки, как расположение цветка, соответствуют участкам хромосомы, называемым генами.
Описанные выше эксперименты, проводившиеся Менделем при изучении наследования одной пары альтернативных признаков, служат примером моногибридного скрещивания.
Возвратное, или анализирующее, скрещивание
Организм из поколения F1, полученного от скрещивания между гомозиготной доминантной и гомозиготной рецессивной особями, гетерозиготен по своему генотипу, но обладает доминантным фенотипом. Для того чтобы проявился рецессивный фенотип, организм должен быть гомозиготным по рецессивному аллелю. В поколении F2 особи с доминантным фенотипом могут быть как гомозиготами, таки гетерозиготами. Если селекционеру понадобилось выяснить генотип такой особи, то единственным способом, позволяющим сделать это, служит эксперимент с использованием метода, называемого анализирующим ( возвратным ) скрещиванием. Скрещивая организм неизвестного генотипа с организмом, гомозиготным по рецессивному аллелю изучаемого гена, можно определить этот генотип путем одного скрещивания. Например, у плодовой мушки Drosophila длинные крылья доминируют над зачаточными. Особь с длинными крыльями может быть гомозиготной (LL) или гетерозиготной (Ll). Для установления ее генотипа надо провести анализирующее скрещивание между этой мухой и мухой, гомозиготной по рецессивному аллелю (ll). Если у всех потомков от этого скрещивания будут длинные крылья, то особь с неизвестным генотипом - гомозигота по доминантному аллелю. Численное соотношение потомков с длинными и с зачаточными крыльями 1 : 1 указывает на гетерозиготность особи с неизвестным генотипом.
Генетическая «азбука»:
Параметры |
Буквы генетической азбуки | ||
I |
II |
III | |
Родители |
1) АА×АА 2) аа×аа 3) АА×аа 4) Аа×Аа |
Аа×Аа |
Аа×аа |
Потомки |
1) АА 2) аа 3) Аа 4) А_ |
3/4А_ 1/4 аа |
1/2Аа 1/2аа |
Расщепление |
нет |
3:1 |
1:1 |
Коэффициенты |
1 |
3/4 (1/4) |
1/2 |