Batas ng independiyenteng pamana ng mga palatandaan. Mga batas ni Mendel. Genetika

Bilang isang resulta ng pagsasaliksik ng mga siyentipiko na si K. Correns, G. de Vries, E. Cermak noong 1900, ang mga batas ng genetika na binuo noong 1865 ng ninuno ng agham ng pagmamana, si Gregor Mendel, ay muling nadiskubre. Sa kanyang mga eksperimento, ang naturalista ay gumamit ng paraan ng hybridologic, kung saan ang mga prinsipyo ng mana ng mga character at ilang mga katangian ng mga organismo ay binuo. Sa artikulong ito, isinasaalang-alang natin ang pangunahing mga pattern ng paghahatid ng pagmamana, pinag-aralan ng isang genetiko.

G. Mendel at ang kanyang pananaliksik

Ang application ng hybridological paraan pinapayagan ang siyentipiko na magtatag ng isang bilang ng mga regularities, pagkatapos ay tinatawag na ang mga batas ng Mendel. Halimbawa, binubuo niya ang panuntunan ng pagkakapareho ng hybrids ng unang henerasyon (unang batas ni Mendel). Itinuro niya ang katotohanan ng pagpapakita sa mga hybrids ng F ₁ lamang ng isang tampok na kinokontrol ng isang nangingibabaw na gene. Sa gayon, sa pagtawid ng mga halaman ng binhi ng gisantes, ang mga varieties na naiiba sa kulay ng mga buto (dilaw at berde), ang lahat ng mga hybrids ng unang henerasyon ay may lamang isang dilaw na kulay ng buto. Bukod dito, ang lahat ng mga indibidwal na ito ay may parehong genotype (sila ay heterozygotes).

Ang batas ng paghahati

Ang patuloy na pagsalubong sa kanilang sarili ang mga specimen na kinuha mula sa hybrids ng unang henerasyon, na nakuha ni Mendel sa mga tampok ng F ₂ splitting. Sa madaling salita, ang mga halaman na may isang recessive allele ng test trait (green seed coloring) sa isang dami ng isang-katlo ng lahat ng hybrids ay phenotypically nakilala. Kaya, ang itinatag na mga batas ng mga independiyenteng pamana ng mga tampok ay pinahihintulutan si Mendel na sumubaybay sa mekanismo ng paghahatid ng parehong mga nangingibabaw at recessive genes sa maraming henerasyon ng hybrids.

Di- at polyhybrid interbreeding

Sa kasunod na mga eksperimento, kumplikado si Mendel sa mga kondisyon para sa kanilang pag-uugali. Ngayon, para sa pagtawid, ang mga halaman ay kinuha na naiiba ng dalawa o higit pang mga pares ng mga alternatibong character. Sinusubaybayan ng siyentipiko ang mga prinsipyo ng pamana ng mga nangingibabaw at resessive genes at nakuha ang paghahati ng mga resulta, na maaaring kinakatawan ng pangkalahatang formula (3: 1) ⁿ , kung saan n ang bilang ng mga pares ng mga alternatibong character na kung saan ang mga magulang ay iba. Kaya, para sa hybridization , ang phenotype split sa second-generation hybrids ay magkakaroon ng form: (3: 1) ² = 9: 6: 1 o 9: 3: 3: 1. Iyon ay, ang mga hybrids ng ikalawang henerasyon ay maaaring obserbahan ang apat na uri ng phenotypes: mga halaman na may dilaw na makinis (9/16 bahagi), dilaw na kulubot (3/16), na may berdeng makinis (3/16) at berdeng kulubot na buto (1/16 bahagi ). Kaya, ang mga batas ng independiyenteng pamana ng mga tampok ay natanggap ang kanilang pagkumpirma sa matematika, at ang poly hybridization ay tiningnan bilang ilang mono-hybrid - "superimposed" sa bawat isa.

Uri ng mana

Sa genetika mayroong ilang mga uri ng pagpapadala ng mga palatandaan at pag-aari mula sa mga magulang hanggang sa mga bata. Ang pangunahing pamantayan dito ay ang anyo ng pagkontrol ng katangian, na isinagawa ng alinman sa isang gene - monogenic inheritance, o sa pamamagitan ng ilang - polygenic inheritance. Mas maaga na namin isinasaalang-alang ang mga batas ng malayang pamana ng mga katangian para sa mono- at dihibrid interbreeding, katulad, ang una, ikalawang at ikatlong batas ni Mendel. Ngayon ay isasaalang-alang natin ang gayong anyo bilang pinagkaloob na mana. Ang kanyang teoretikal na batayan ay ang teorya ni Thomas Morgan, na tinatawag na teorya ng chromosome. Pinatunayan ng siyentipiko na kasama ang mga ugali na ipinapasa sa mga anak na nagsasarili, may mga uri ng pagmamana tulad ng autosomal at pagkakaugnay sa kasarian.

Sa ganitong mga kaso, maraming mga character sa isang indibidwal ay minana magkasama, habang ang mga ito ay kontrolado ng mga genes na naisalokal sa isang kromosoma at matatagpuan sa tabi ng bawat isa. Naglilikha sila ng mga grupo ng klats, na ang bilang nito ay katumbas ng haploid na hanay ng mga chromosome. Halimbawa, sa isang tao, ang karyotype ay 46 chromosomes, na tumutugma sa 23 grupo ng klats. Nalaman na mas maliit ang distansya sa pagitan ng mga gene sa kromosoma, ang mas madalas sa pagitan ng mga ito ay mayroong proseso ng pagtawid, na humahantong sa kababalaghan ng namamana na pagkakaiba-iba.

Paano gene ay naisalokal sa X kromosoma

Patuloy naming pinag-aaralan ang mga pattern ng mana, napapailalim sa teorya ng chromosome ng Morgan. Ang mga pag-aaral ng genetiko ay itinatag na kapwa sa mga tao at sa mga hayop (isda, ibon, mammal) mayroong isang grupo ng mga tampok, ang mekanismo ng pamana na nakakaapekto sa kasarian ng indibidwal. Halimbawa, ang kulay ng lana sa mga pusa, pangitain ng kulay at pagpapangkat ng dugo sa mga tao ay kinokontrol ng mga gene na matatagpuan sa kromosoma X sex. Kaya ang mga depekto ng nararapat na mga gene sa mga tao ay phenotypically manifested sa anyo ng namamana sakit, na tinatawag na talaangkanan. Kabilang dito ang hemophilia at pagkabulag ng kulay. Ang mga natuklasan ng G. Mendel at T. Morgan ay nagpapahintulot sa paggamit ng mga batas ng genetika sa mga mahahalagang lugar ng lipunan ng tao bilang gamot, agrikultura, pagpili ng mga hayop, mga halaman at mga mikroorganismo.

Ang relasyon sa pagitan ng mga gene at ang mga katangian na tinutukoy nila

Dahil sa mga modernong pag-aaral ng genetic, itinatag na ang mga batas ng mga independiyenteng pamana ng mga katangian ay napapailalim sa karagdagang paglawak, dahil ang ratio na "1 gene - 1 na katangian", na pinagbabatayan sa mga ito, ay hindi pangkalahatan. Sa agham, ang mga kaso ng maraming aksyon ng mga gene, gayundin ang mga pakikipag-ugnayan ng mga di-allelic form, ay naging kilala. Kabilang sa mga naturang species ang epistasis, complementarity, at polymorphism. Kaya natagpuan na ang halaga ng pigment sa balat ng melatonin na may pananagutan sa kulay nito ay kinokontrol ng isang buong grupo ng mga namamana na deposito. Ang higit pa sa genotype ng tao sa mga nangingibabaw na gene na responsable sa pagbubuo ng pigment, ang mas madidilim na balat. Ang halimbawang ito ay naglalarawan ng pakikipag-ugnayan tulad ng polimer. Sa mga halaman, ang ganitong uri ng mana ay likas sa pamilya ng mga butil, kung saan ang kulay ng mga butil ay kinokontrol ng isang grupo ng mga gene polimer.

Kaya, sa bawat organismo ang genotype ay kinakatawan ng isang integral system. Ito ay nabuo bilang isang resulta ng makasaysayang pag-unlad ng biological species - phylogenesis. Ang estado ng karamihan sa mga katangian at katangian ng indibidwal ay ang resulta ng pakikipag - ugnayan ng mga gene, parehong allelic at non-allelic, at ang kanilang mga sarili ay maaaring maka-impluwensya sa pag-unlad ng ilang mga katangian ng katawan.