Mendel genetik teorisi. Mendel'in birinci yasası baskınlık yasasıdır. I Organizasyon anı

Genetik, canlı organizmaların kalıtım ve değişkenlik bilimidir . Bir bilim olarak genetik, birkaç bilim adamının (H. De Vries, K. Correns, E. Cermak), 1865 yılında Çek doğa bilimci G. tarafından deneysel olarak kurulan ebeveyn özelliklerinin kalıtım kalıplarını bağımsız olarak yeniden keşfettiği 1900'den beri mevcuttur. Mendel. Farklı özelliklere sahip bezelyelerin çaprazlanmasının sonuçlarının istatistiksel analizine dayanarak, daha sonra Mendel yasaları olarak adlandırılan birkaç kural formüle etti. Aynı zamanda, V. Ru, O. Hertwig, E. Strassburger, A. Weissman'ın, özelliklerin kalıtımına ilişkin “nükleer hipotezin” formüle edildiği ve gelecekte kromozomal yapının temeli haline gelen çalışmalarını da hatırladılar. kalıtım teorisi (T. Morgan, vb.). Bilimin adı "genetik", 1906 yılında İngiliz biyolog W. Bateson tarafından önerildi.

Islah, insanların ihtiyaç duyduğu özelliklere sahip çeşitler, bitki ve hayvan ırkları melezleri ve mikroorganizma türleri yaratmaya yönelik yöntemlerin bilimidir.

Bir cins veya çeşit, insanın ihtiyaçlarını karşılamak için yarattığı bitki veya hayvan popülasyonudur; belirli bir gen havuzu, kalıtsal olarak sabit özellikler ile karakterize edilirler. Mikroorganizmalarda saf kültüre suş denir. Bazen bunlar saf soylardır; kendi kendine döllenme yoluyla elde edilen genotipik olarak homojen yavrular.

Seçimin teorik temeli genetiktir.

Islah çalışmaları yöntemleri - seçim, hibridizasyon, poliploidi, mutajenez.

G. Mendel

Johann Gregor Mendel (1822 -1884) - Brno, Çek Cumhuriyeti'ndeki manastırın başrahibi) haklı olarak genetiğin kurucusu olarak kabul edilir. Bezelye üzerinde yaptığı deneyler sonucunda kalıtım yasalarını formüle etti ve baskın ve resesif gen kavramını geliştirdi.

G. Mendel, “Bitki Melezleri Üzerine Deneyler” (1866) adlı temel çalışmasında özetlediği hibridolojik analizin kurucusudur.

Bezelye üzerinde yapılan deneylerde G. Mendel, özü melezleri (organizmaların geçişinden elde edilen torunları) ve bunların bir dizi nesilde karşılaştırmalı analizini elde etmek olan hibridolojik yöntemi kullandı. Deney için bilim adamı, kendi kendine tozlaşma üzerine yavrularında analiz edilen özellikte hiçbir fark olmayan bu tür bezelye bitkilerinin saf hatlarını (terim daha sonra 1903'te tanıtıldı) kullandı. Yani genotipik olarak homojen yavrular elde edilmiştir. G. Mendel, kural olarak, zıt özellikleri kullandı: tohumların ve buruşuk bezelyelerin pürüzsüz yüzeyi, uzun ve kısa bitkiler, taçın beyaz ve pembe rengi, vb.

Mendel'in birinci yasası, birinci nesil melezlerin tekdüzelik yasasıdır.

G. Mendel deneylerine yalnızca bir çift alternatif (en zıt) özellik açısından farklılık gösteren bezelye çeşitlerini çaprazlayarak başladı. Böyle bir haça monohibrit denir. Doğa bilimci, ilk deney için tohum rengi farklı olan bezelye çeşitlerini seçti: sarı ve yeşil.

Bezelye kendi kendine tozlaşan bir bitki olduğundan, bir çeşitteki bitkilerin tamamı yeşil tohumlara sahipken, diğerlerinin yalnızca sarı tohumları vardı. İlk deney serisinde diğer tüm bitki özellikleri dikkate alınmadı ve analizde dikkate alınmadı.

G. Mendel yapay çapraz tozlaşma ve tohum renginde farklılık gösteren çapraz çeşitler gerçekleştirdi. İlginç bir model ortaya çıktı: Ana bitki hangi çeşide ait olursa olsun (sarı veya yeşil tohumlu), hibrit bitkinin tohumlarının yalnızca sarı olduğu ortaya çıktı. İkinci deney serisinde bilim adamı, tohum yüzeyinin dokusunda farklılık gösteren bezelye çeşitlerini kullandı: pürüzsüz ve buruşuk. Ve burada da benzer bir tabloyla karşılaştık: melez bitkilerin herhangi bir melezleme çeşidinde, tohumlar yalnızca pürüzsüzdü.

Mendel şu sonuca vardı: birinci nesil melezler ebeveynlerden yalnızca birinin belirtilerini gösterir. Bu tür özelliklere baskın, gösterilmeyen özelliklere ise resesif adı verildi. Keşfedilen model, ilk nesil melezlerin tekdüzeliği olarak formüle edildi. Mendel'in deneylerinde, farklı bezelye türlerinin çaprazlanmasının bir sonucu olarak, hibrit bitkiler ebeveynlerden yalnızca birinin fenotipine (bir dizi dış özellik) sahip olduğunda tam baskınlık keşfedildi.

Baskın aleller genellikle büyük harflerle gösterilir:

örneğin, A (sarı tohumlar), B (pürüzsüz tohumlar).

Resesif aleller küçük harflerle gösterilir: örneğin, a (yeşil tohumlar), b (buruşuk tohumlar). Bu nedenle şematik olarak herhangi bir homozigot birey AA, aa, BB bb vb. olarak gösterilir.

Heterozigot bireyler - Aa, Bb, vb.

Farklı nesillerin melezleri genellikle F 1 (birinci nesil) olarak adlandırılır,

F 2 (ikinci nesil), vb.

Ebeveynler P, anne bireyi (Venüs'ün aynası), baba bireyi (Mars'ın kalkanı ve mızrağı) ile gösterilir. Çapraz formların işareti x'tir.

Daha sonraki çalışmalar şunu gösterdi: Bazen melezler bir ara fenotipe sahip olduğunda eksik baskınlık gözlenir. Yani, kırmızı çiçekli gece güzelliği bitkilerini beyaz çiçekli bitkilerle çaprazladığınızda, birinci nesil melezlerin tümü pembe çiçeklere sahip olur.

Kalıtımın temel birimleri genlerdir Germ hücrelerinde bazı ayrı kalıtsal faktörlerin varlığı, 1865 yılında G. Mendel tarafından ifade edildiği iddia edildi. 1909'da Danimarkalı biyolog Wilhelm Johansen, ayrık kalıtsal faktörler genleri adını verdi. Artık genin DNA molekülünün bir bölümü olduğu biliniyor.

Bir organizmanın gen kümesine genotip denir.

Genotip ve dış çevre belirler ve şekillendirir Bir organizmanın fenotipi, bir organizmanın bir dizi morfolojik, fizyolojik, davranışsal ve diğer işaret ve özellikleridir.

Haploid kromozomlar üzerindeki tüm genlerin oluşturduğu sete genom denir.

Alternatif özelliklerin gelişimini belirleyen ve homolog kromozomların aynı bölgelerinde bulunan genler; eşleştirilmiş genlere alel veya alelik genler denir. Diploide yakın bir kromozom setinde, bir hayvanın veya bitkinin herhangi bir hücresi her zaman herhangi bir genin iki aleline sahiptir. Mayozun bir sonucu olarak, cinsiyet hücreleri (gametler) yalnızca haploid bir kromozom seti (n) ve yalnızca bir alel içerir.

İki ebeveyn gametin füzyonu, diploid kromozom setine sahip bir hücreyle sonuçlanır (2) N ) - zigot. Ortaya çıkan zigot aynı alelleri taşıyan homolog kromozomlara sahipse, o zaman bir homozigottur. Bu terim 1902'de genetikçi W. Bateson tarafından tanıtıldı.

Homozigotluk, yavrularında hiçbir özellik bölünmesi olmayan kalıtsal olarak homojen organizmalar olarak anlaşılmaktadır.

Bezelye kendi kendine tozlaşan bir bitki olduğundan homozigottur.

Bir homozigottan farklı olarak, bir heterozigot, homolog kromozomlarda lokalize olan her genin farklı alellerine sahiptir; bunlar alternatif özelliklerden sorumludur: örneğin pürüzsüz ve buruşuk tohumlu bezelye. Heterozigot bireylerin yavruları farklı özellikler sergiler. Kural olarak, heterozigot bireyler en yaşayabilir olanlardır.

Mendel'in ikinci yasası, ikinci nesil melezlerde karakterlerin bölünmesidir.

Bitkiler, hibrit bezelye tohumlarından yetiştirildi ve bunlar daha sonra bezelye için doğal bir şekilde kendi kendine tozlaşma yoluyla çoğaltıldı ve böylece sadece sarı değil aynı zamanda yeşil olan ikinci nesil tohumlar elde edildi. Hasat edilen mahsuldeki sarı ve yeşil tohumların oranı sırasıyla 6022: 2001 idi; 3:1. Sonuç olarak, birinci nesil melezler ikinci nesilde birbirleriyle melezlendiğinde, özelliklerde 3:1 oranında bir bölünme meydana geldi. "Pürüzsüz ve buruşuk tohumlar" ve "mor ve beyaz taç rengi" özellik çifti için de benzer sonuçlar elde edildi. Deneysel veriler, ikinci nesil melezlerin, birinci nesilde gizli olan resesif bir özellik sergilediğini gösterdi.

İkinci nesil zigotların oluşum şeması aşağıdaki gibi gösterilebilir. Elde edilen F2 zigot dizisinden (AA, Aa, Aa, aa veya AA, 2Aa, aa), fenotipteki 3:1 oranının, homozigot AA'da yalnızca baskın alel A'nın temsil edilmesiyle açıklandığı açıktır. tohumların sarı rengine karşılık gelen, heterozigotlarda Aa baskın alel A, resesif (a) fenotipinin tezahürünü bastırır, yani. yeşil tohumlar. Yalnızca aa zigotta fenotipte çekinik bir özellik ortaya çıkar - tohumların yeşil rengi. Ve genotip oranının 1:2:1 (AA:2Aa:aa) oranına karşılık geldiği oldukça açıktır.

Mendel'in ikinci yasası veya ayrışma yasası şu şekilde formüle edilmiştir: Birinci nesil melezler birbirleriyle çaprazlandığında, ikinci nesilde fenotipte 3:1 ve 1:2:1 oranında bir ayrışma gözlenir. genotipte.

Gece güzelliği bitkisinde, birinci nesil (F) hibritlerin melezlenmesiyle, hem fenotip hem de genotip 1:2:1 ile bölünme sağlayan ikinci nesil hibritler (F2) elde edildi.Sonuç olarak, F2 yavrularında eksik baskınlık ile, fenotip ve genotipe göre bölünme çakışır (1 :2:1).

Gamet saflığının kuralı veya ilkesi. İkinci nesil melezlerde bölünme olgusunu açıklamak için G. Mendel, gamet saflığı hipotezini öne sürdü. Organizmaların cinsel üremesi sırasında gametler aracılığıyla nesiller arası iletişim gerçekleştirilir. Gametler aracılığıyla maddi kalıtsal faktörler (organizmanın başka bir özelliğini veya özelliğini belirleyen ve kontrol eden genler) aktarılır. Gametler genetik olarak saftır; Bir alelik çiftten yalnızca bir gen taşırlar (örneğin A veya a). Gametlerin füzyonu ile oluşan zigot, bir veya başka bir genin bir çift alelini içerir. Dolayısıyla, heterozigot Aa formu baskın (A) ve resesif (a) alelleri içerir. Heterozigot Aa'nın oluşumunda yer alan gametler yalnızca bir alel içerir: A ve a. Gametlerin füzyonu ve heterozigotun oluşumu şu şekilde yazılabilir: A x a = Aa. Zigotta aleller karışmaz ve bağımsız birimler gibi davranır. Gamet saflığı hipotezine göre, heterozigot bir Aa bireyi, eşit olasılıkla A genine sahip gametler ve genomdan gametler üretecektir ve homozigot AA veya aa bireyleri sırasıyla A ve a gametlerini üretecektir.

Böylece, heterozigot organizmalar alelleri farklı olan gametler üretirler ve bu nedenle yavrularında bölünme gözlenir. Homozigot bireyler bir tür gamet oluştururlar ve bu nedenle kendi kendine tozlaşma sırasında bölünmezler.

Şu anda, mitoz çalışmaları sayesinde, G. Mendel tarafından önerilen gamet saflığının mayoz bölünme hipotezi tartışılmaz sitolojik onay almıştır.

Dihibrit geçiş. Mendel'in üçüncü yasası .

Monohibrit geçişin yardımıyla G. Mendel, tek bir özelliğin kalıtım kalıplarını oluşturdu. Doğal koşullar altında, iki özellikte daha farklı olan bireyler kendi aralarında çiftleşebilirler. Bu tür daha karmaşık vakalar için, özelliklerin kalıtım kalıpları vardır.Monohibrit çaprazlama deneylerinin ardından Mendel, iki alel çiftinin zaten sorumlu olduğu özelliklerin kalıtımını incelemeye başladı. Özellikle bilim adamı, yalnızca bezelye tohumlarının renginin (sarı - A, yeşil - a) kalıtımını değil, aynı zamanda yüzeylerinin doğasını da (pürüzsüz - B, buruşuk - b) gözlemledi. İki alel çifti bakımından farklılık gösteren bireylerin melezlenmesine dihibrit melezleme denir.

Bir çift alel (Aa) tohumların rengini kontrol ederken, diğer çift (Bb) yüzeylerinin doğasını kontrol eder. Söz konusu deney serisinde, G. Mendel bezelye bitkilerini bir yandan sarı () ile çaprazladı. A) ve pürüzsüz (B) tohumlar, diğer taraftan yeşil (a) ve buruşuk tohumlu (b). İlk nesilde, tüm melezlerin beklendiği gibi pürüzsüz sarı tohumları vardı. İkinci nesilde bağımsız bir karakter bölünmesi meydana geldi - gamet saflığı hipotezine göre alelik genler bağımsız, bütünleyici birimler olarak davranır. 315 adet sarı düzgün tohum (genotip: AABB, AaBb, AaBB, AABB), 108 adet yeşil düzgün tohum (aaBB, aaBb), 101 adet sarı buruşuk tohum (AAbb, Aabb), 32 adet yeşil buruşuk tohum (aabb) elde edildi. ). Genel olarak fenotipe göre bölünme 4 grup birey verdi: sarı pürüzsüz tohumlu - 9, sarı buruşuk tohumlu - 3, yeşil pürüzsüz tohumlu - 3, yeşil buruşuk tohumlu - 1. Daha kısaca bu 9 olarak yazılabilir. AB :3 Ab :3 aB : laboratuvar.

Söz konusu özelliklerin baskınlığı, varlığı karşılık gelen fenotipi belirleyen baskın aleller A ve B tarafından belirlenir. Bu nedenle farklı genotipler aynı fenotipi üretebilmektedir. Örneğin, sarı pürüzsüz tohumlara sahip bitkiler (bir fenotip) dört farklı genotipten oluşur (homozigot AABB, her iki alel çifti için heterozigot AaBB, tohum rengi için heterozigot AaBB, tohum yüzeyi için heterozigot AABB). Yeşil buruşuk tohumlu bitkiler yalnızca resesif alellerin bir homozigotta (aabb) birleştirilmesiyle elde edilebilir, yani. bu tür bitkiler her zaman homozigottur. İkinci nesildeki fenotip sayısı ile genotipler arasında dihibrit çaprazlama sırasında elde edilen niceliksel ilişkiler tam baskınlığa sahip aleller için geçerlidir. Ara kalıtımın doğası ile fenotiplerin sayısı önemli ölçüde daha fazla olacaktır. Söz konusu her iki özellik için eksik baskınlık durumunda fenotip ve genotip sayısı birbirine eşit olur.

Deneylerin sonuçları, adını İngiliz genetikçi Reginald Punnett'ten (1875-1967) alan, Punnett ızgarası olarak bilinen bir tabloda gösterilmektedir. Punnett ızgarasını kullanarak erkek ve dişi gametlerin her türlü kombinasyonunu oluşturmak kolaydır. Ebeveynlerin gametleri, kafesin üst ve sol kenarları boyunca gösterilir ve gametlerin füzyonu ile oluşturulan zigotların genotipleri, kafesin hücrelerine uyar. Dihibrit geçiş sırasında ve monohibrit geçiş sırasında her alel çiftinin diğer çiftten bağımsız davrandığı tespit edilmiştir.

Mendel'in üçüncü yasası veya özelliklerin bağımsız kombinasyonu (kalıtım) yasası şu şekilde formüle edilir: her bir gen çifti için bölünme, diğer gen çiftinden bağımsız olarak gerçekleşir. Bundan her bir alternatif özellik çiftinin bir dizi nesilde birbirinden bağımsız davrandığı sonucu çıkar. İkinci neslin torunları arasında bireyler, (ebeveyne göre) yeni özellik kombinasyonlarıyla ortaya çıkar.

G. Mendel yasalarının istatistiksel doğası.

Monohibrit geçiş sırasında bezelye ile yapılan deneylerde G. Mendel, incelenen özellik için 3.0095: 1.0'lık bir oran elde etti, yani. teorik olarak beklenen 3:1 oranına yakın. Bilim adamı nispeten büyük sayılarla çalıştı (8 binden fazla tohumu analiz etti), bu nedenle sonucu hesaplanana yakındı. Dihibrit geçişte 9:3:3:1 oranının az çok doğru bir şekilde karşılanması da yalnızca büyük miktarda gerçek materyalin analiz edilmesiyle mümkündür. Özellikle G. Mendel 9.84:3.38:3.16:1.0 oranını elde etti. Böyle bir analizin sonuçları Mendel yasalarına uyulmadığını göstermez. Genetik yasaları doğası gereği istatistikseldir. Bundan, özelliklerin bölünmesine ilişkin ne kadar çok materyal dikkate alınır ve analiz edilirse, bu istatistiksel modellerin o kadar doğru bir şekilde yerine getirileceği sonucu çıkar.

Genler cinsiyet kromozomlarında veya plastidlerin, mitokondrilerin ve diğer organellerin DNA'sında lokalize olduğunda, çaprazlamaların sonuçları Mendel kanunlarına uymayabilir.

Mendel tüm deneylerini sırasıyla sarı ve yeşil tohumlu iki çeşit bezelye ile gerçekleştirdi. Bu iki çeşit çaprazlandığında, tüm yavruların sarı tohumlara sahip olduğu ortaya çıktı ve bu sonuç, ana ve baba bitkilerinin hangi çeşide ait olduğuna bağlı değildi. Deneyimler, her iki ebeveynin de kalıtsal özelliklerini çocuklarına aktarma konusunda eşit derecede yetenekli olduğunu göstermiştir.

Bu başka bir deneyde doğrulandı. Mendel buruşuk tohumlu bir bezelyeyi, pürüzsüz tohumlu başka bir çeşitle çaprazladı. Sonuç olarak yavruların pürüzsüz tohumlara sahip olduğu ortaya çıktı. Bu tür deneylerin her birinde, bir özelliğin diğerine üstün geldiği ortaya çıkar. Baskın olarak adlandırıldı. İlk nesildeki yavrularda kendini gösteren de budur. Baskın bir özellik tarafından baskılanan bir özelliğe resesif denir. Modern literatürde başka isimler de kullanılmaktadır: “baskın aleller” ve “resesif aleller”. Özelliklerin oluşumuna gen denir. Mendel bunları Latin alfabesindeki harflerle göstermeyi önerdi.

Mendel'in ikinci yasası veya ayrışma yasası

İkinci nesil yavrularda kalıtsal özelliklerin dağılımında ilginç modeller gözlemlendi. Deneyler için tohumlar birinci nesilden (heterozigot bireyler) alınmıştır. Bezelye tohumları örneğinde, tüm bitkilerin %75'inin sarı veya pürüzsüz tohumlara sahip olduğu ve %25'inin sırasıyla yeşil ve buruşuk tohumlara sahip olduğu ortaya çıktı. Mendel birçok deney yaptı ve bu ilişkinin tam olarak sağlandığından emin oldu. Resesif aleller yalnızca ikinci nesil yavrularda görülür. Bölünme 3'e 1 oranında gerçekleşir.

Mendel'in üçüncü yasası veya karakterlerin bağımsız mirası yasası

Mendel üçüncü yasasını, ikinci nesil bezelye tohumlarında bulunan iki özelliği (kırışma ve renk) inceleyerek keşfetti. Homozigot bitkileri sarı pürüzsüz ve yeşil buruşuk olanlarla çaprazlayarak inanılmaz bir fenomen keşfetti. Bu tür ebeveynlerin çocukları, önceki nesillerde görülmeyen özelliklere sahip bireyler yetiştirdi. Bunlar sarı buruşuk tohumlu ve yeşil pürüzsüz tohumlu bitkilerdi. Homozigot geçişte bağımsız kombinasyon ve özelliklerin kalıtımının gözlendiği ortaya çıktı. Kombinasyon rastgele gerçekleşir. Bu özellikleri belirleyen genlerin farklı kromozomlarda bulunması gerekir.

Mendel yasasının Formülasyon 1'i İlk nesil melezlerin tekdüzelik yasası veya Mendel'in ilk yasası. Farklı saf soylara ait olan ve bir çift alternatif özellik açısından birbirinden farklı olan iki homozigot organizmayı çaprazladığınızda, ilk nesil hibritlerin (F1) tamamı tekdüze olacak ve ebeveynlerden birinin özelliğini taşıyacaktır.

Mendel'in 2. yasasının formülasyonu Ayrışma yasası veya Mendel Mendel'in ikinci yasası Birinci neslin iki heterozigot soyundan ikinci nesilde birbirleriyle çaprazlandığında, ayrışma belirli bir sayısal oranda gözlenir: fenotip 3'e göre: 1, genotipe göre 1:2:1.

Mendel yasasının Formülasyon 3'ü Bağımsız kalıtım yasası (Mendel'in üçüncü yasası) Birbirinden iki (veya daha fazla) çift alternatif özellik bakımından farklılık gösteren iki homozigot bireyi çaprazlarken, genler ve bunlara karşılık gelen özellikler birbirlerinden bağımsız olarak miras alınır ve birleştirilir. tüm olası kombinasyonlar (monohibrit melezleme olarak ve monohibrit melezleme ile) (Melezlemeden sonraki ilk nesil, tüm özellikler için baskın bir fenotipe sahipti. İkinci nesilde, 9: 3: 3: 1 formülüne göre fenotiplerde bir bölünme gözlendi)

P AA BB aa bb x sarı, pürüzsüz tohumlar yeşil, buruşuk tohumlar G (gametler) ABabab F1F1 Aa Bb sarı, pürüzsüz tohumlar %100 Mendel’in 3. kanunu DİHİBRİT GEÇİŞ. Denemelerde ana bitki olarak düzgün sarı tohumlu bezelyeler, baba bitki olarak ise yeşil buruşuk tohumlu bezelyeler alınmıştır. İlk bitkide her iki karakter de baskın (AB), ikinci bitkide ise her ikisi de resesif (ab) idi.

Geçişten sonraki ilk nesil, tüm özellikler için baskın bir fenotipe sahipti. (sarı ve pürüzsüz bezelye) İkinci nesilde, 9:3:3:1 formülüne göre fenotiplerde bir bölünme gözlemlendi. 9/16 sarı pürüzsüz bezelye, 3/16 sarı buruşuk bezelye, 3/16 yeşil pürüzsüz bezelye, 1/16 yeşil buruşuk bezelye.

Görev 1. Spaniellerde siyah ceket rengi kahveye, kısa saç ise uzun saça hakimdir. Avcı, kısa saçlı siyah bir köpek satın aldı ve onun safkan olduğundan emin olmak için analitik bir melezleme yaptı. 4 yavru doğdu: 2 kısa tüylü siyah, 2 kısa tüylü kahve. Avcının satın aldığı köpeğin genotipi nedir? Dihibrit geçiş problemleri.

Sorun 2. Domateste meyvenin kırmızı rengi sarı rengine, yüksek gövde alçak gövdeye hakimdir. Kırmızı meyveli ve yüksek gövdeli bir çeşit ile sarı meyveli ve düşük gövdeli bir çeşit melezlenerek ikinci nesilde 28 hibrit elde edildi. Birinci nesil hibritler birbirleriyle çaprazlanarak 160 ikinci nesil hibrit bitki elde edildi. Birinci nesil bir bitki kaç çeşit gamet üretir? İlk nesilde kırmızı meyveli ve uzun saplı kaç bitki var? Meyve rengi kırmızı, sap kısmı uzun olan ikinci nesil bitkiler arasında kaç farklı genotip vardır? İkinci nesildeki kaç bitkinin sarı meyvesi ve uzun sapı vardır? İkinci nesildeki kaç bitkinin sarı meyvesi ve alçak gövdesi var?

Görev 3 İnsanlarda kahverengi göz rengi mavi renge hakimdir ve sol eli kullanma yeteneği sağ el kullanımına göre resesiftir. Mavi gözlü, sağ elini kullanan bir adamın, kahverengi gözlü, solak bir kadınla evliliğinden, mavi gözlü, solak bir çocuk doğdu. Anne kaç çeşit gamet üretir? Baba kaç çeşit gamet üretir? Çocuklarda kaç farklı genotip olabilir? Çocuklarda kaç farklı fenotip olabilir? Bu ailede mavi gözlü, solak bir çocuğun olma olasılığı nedir (%)?

Görev 4 Tavuklarda ibik, ibik yokluğuna hakimdir ve siyah tüy rengi kahverengiye hakimdir. İbiksiz heterozigot siyah bir tavuğun heterozigot kahverengi tepeli bir horozla melezlenmesinden 48 tavuk elde edildi. Bir tavuk kaç çeşit gamet üretir? Horoz kaç çeşit gamet üretir? Tavuklar arasında kaç farklı genotip olacak? Kaç tane püsküllü siyah tavuk olacak? Arması olmayan kaç tane siyah tavuk olacak?

Görev 5 Kedilerde Siyam cinsinin kısa tüyü, Persian cinsinin uzun tüyüne, İran cinsinin siyah kürk rengi ise Siyam cinsinin açık kahverengi rengine baskındır. Siyam kedileri İran kedileriyle geçti. İkinci nesilde melezleri birbirleriyle geçerken 24 yavru kedi elde edildi. Siyam kedisinde kaç çeşit gamet üretilir? İkinci nesilde kaç farklı genotip üretildi? İkinci nesilde kaç farklı fenotip üretildi? Kaç tane ikinci nesil yavru kedi Siyam kedisine benziyor? Kaç tane ikinci nesil kedi yavrusu Perslere benziyor?

Evdeki sorunları çözmek 1. Seçenek 1) Mavi gözlü sağ elini kullanan biri, kahverengi gözlü sağ elini kullanan biriyle evlendi. İki çocukları vardı; biri kahverengi gözlü solak, diğeri mavi gözlü sağ elini kullanan. Bu adamın kahverengi gözlü, sağ elini kullanan başka bir kadınla yaptığı ikinci evliliğinden, tamamı sağ elini kullanan 8 kahverengi gözlü çocuk doğdu. Her üç ebeveynin de genotipleri nelerdir? 2) İnsanlarda, çıkıntılı kulaklara ilişkin gen, normal düz kulaklara ilişkin gen üzerinde baskındır ve kızıl olmayan saçlara ilişkin gen, kızıl saça ilişkin gen üzerinde baskındır. İlk işaret için heterozigot olan sarkık kulaklı kızıl saçlı bir adamın, normal düz arka kulakları olan heterozigot kızıl saçlı bir kadınla evlenmesinden ne tür bir çocuk beklenebilir? Seçenek 2 1) İnsanlarda çarpık ayak (R), ayağın normal yapısına (R) ve normal karbonhidrat metabolizmasına (O) diyabete hakimdir. Normal ayak yapısına ve normal metabolizmaya sahip bir kadın, çarpık ayaklı bir adamla evlendi. Bu evlilikten biri çarpık ayak, diğeri şeker hastası olan iki çocuk dünyaya geldi. Ebeveynlerin genotipini çocuklarının fenotipinden belirleyin. Bu ailede çocukların hangi fenotipleri ve genotipleri mümkündür? 2) İnsanlarda kahverengi göz geni mavi göz genine baskındır ve sağ eli kullanma yeteneği solaklığa hakimdir. Her iki gen çifti de farklı kromozomlar üzerinde bulunur. Eğer baba solaksa ancak göz rengi açısından heterozigotsa ve anne mavi gözlüyse ancak ellerini kullanma yeteneği heterozigotsa ne tür çocuklar olabilirler?

Sorunları çözelim 1. İnsanlarda normal karbonhidrat metabolizması, diyabetin gelişiminden sorumlu resesif gen üzerinde baskındır. Sağlıklı ebeveynlerin kızı hasta. Bu ailede sağlıklı bir çocuğun doğup doğmayacağını belirleyin ve bu olayın gerçekleşme olasılığı nedir? 2. İnsanlarda kahverengi göz rengi maviye baskındır. Sağ eli daha iyi kullanma yeteneği solaklığa göre daha baskındır; her iki özelliğe ait genler farklı kromozomlarda bulunur. Kahverengi gözlü sağ elini kullanan biri mavi gözlü solak biriyle evlenir. Bu çiftte ne tür bir yavru beklenmelidir?

Mendel'in yasaları

Yeniden keşfetmek Mendel'in yasaları Hugo de Vries Hollanda'da, Karl Correns Almanya'da ve Erich Çermak Avusturya'da sadece meydana geldi 1900 yıl. Aynı zamanda arşivler açıldı ve Mendel'in eski eserleri bulundu.

O dönemde bilim dünyası bunu kabul etmeye zaten hazırdı. genetik. Zafer yürüyüşü başladı. Giderek daha fazla yeni bitki ve hayvan üzerinde Mendel'e (Mendelleşme) göre kalıtım yasalarının geçerliliğini kontrol ettiler ve sürekli onay aldılar. Kurallara ilişkin tüm istisnalar hızla genel kalıtım teorisinin yeni fenomenlerine dönüştü.

Şu anda genetiğin üç temel yasası, Mendel'in üç kanunu, aşağıdaki gibi formüle edilir.

Mendel'in birinci yasası. Birinci nesil hibritlerin tekdüzeliği. Bir organizmanın tüm özellikleri, mevcut genin alellerine bağlı olarak baskın veya resesif görünümde olabilir. Her organizmada her genin iki aleli bulunur (2n kromozom). Tezahür için baskın alel bir kopyası tezahür ettirmek için yeterli resesif- aynı anda iki taneye ihtiyacımız var. Yani genotipler AA Ve ah bezelye kırmızı çiçekler üretir ve yalnızca genotip ah beyaz verir. Yani kırmızı bezelye ile beyaz bezelyeyi çaprazladığımızda:

AA x aa Aa

Geçiş sonucunda ilk nesil yavruların tamamını kırmızı çiçeklerle elde ediyoruz. Ancak her şey o kadar basit değil. Bazı organizmalardaki bazı genler baskın veya resesif olmayabilir, ancak ortak baskın. Örneğin petunya ve kozmosta böyle bir geçişin sonucu olarak, ilk neslin tamamını pembe çiçeklerle elde edeceğiz - kırmızı ve beyaz alellerin bir ara tezahürü.

Mendel'in ikinci yasası. İkinci nesildeki karakterlerin 3:1 oranında bölünmesi. Baskın ve resesif alelleri taşıyan ilk neslin heterozigot melezleri kendi kendine tozlaştığında, ikinci nesilde karakterler 3:1 oranında bölünür.

Mendel haçları aşağıdaki şemada gösterilebilir:

P: AA x aa F1: Aa x Aa F2: AA + Aa + Aa + aa

Yani, bir F2 bitkisi homozigot dominant genotip taşır, ikisi heterozigot genotipe sahiptir (ancak baskın alel fenotipte görünür!) ve bir bitki resesif alel açısından homozigottur. Bu, genotipik bölünme aslında 1:2:1 olmasına rağmen, özelliğin 3:1 oranında fenotipik bölünmesiyle sonuçlanır. Ortak baskın özellik durumunda, örneğin petunyadaki çiçeklerin renginde böyle bir bölünme gözlenir: bir bitki kırmızı çiçekli, ikisi pembe ve biri beyaz çiçeklidir.

Mendel'in üçüncü yasası. Farklı özelliklerin bağımsız miras hukuku

Dihibrit melezleme için Mendel, tohum rengi (sarı, yeşil) ve tohum şekli (pürüzsüz, buruşuk) olmak üzere iki gende farklılık gösteren homozigot bezelye bitkilerini aldı. Baskın özellikler - sarı renk (BEN) ve pürüzsüz şekil (R) tohumlar Her bitki, incelenen alellere göre bir çeşit gamet üretir. Gametler birleştiğinde tüm yavrular aynı olacaktır: II RR.

Gametler bir melezde oluşturulduğunda, her bir alelik gen çiftinden yalnızca bir tanesi gamete girer ve mayoz bölünmenin ilk bölümünde baba ve anne kromozomlarının farklılaşmasının rastgeleliği nedeniyle, gen BEN genle aynı gamete girebilir R veya bir gen ile R. Aynı şekilde gen Ben genle aynı gamette olabilir R veya bir gen ile R. Bu nedenle hibrit dört tür gamet üretir: IR, IR, IR, IR. Döllenme sırasında, bir organizmadaki dört tip gametten her biri, başka bir organizmanın gametlerinden herhangi biriyle rastgele karşılaşır. Erkek ve dişi gametlerin tüm olası kombinasyonları kullanılarak kolaylıkla oluşturulabilir. Punnett ızgaraları Bir ebeveynin gametleri yatay olarak ve diğer ebeveynin gametleri dikey olarak yazılır. Gametlerin füzyonu sırasında oluşan zigotların genotipleri karelere girilir.

Fenotipe göre yavruların 4 gruba ayrıldığını hesaplamak kolaydır: 9 sarı pürüzsüz, 3 sarı buruşuk, 3 yeşil pürüzsüz, 1 sarı buruşuk, yani bölünme oranı 9: 3: 3: 1'dir. gözlemlendi. Her karakter çifti için ayrı ayrı bölme sonuçlarını dikkate alırsak, sarı tohum sayısının yeşil olan sayısına oranının ve her çift için pürüzsüz tohumların buruşuk olanlara oranının 3'e eşit olduğu ortaya çıkar. :1. Böylece, dihibrit çaprazlamada her bir karakter çifti, yavruda bölündüğünde, monohibrit çaprazlamayla aynı şekilde, yani diğer karakter çiftinden bağımsız olarak davranır.

Döllenme sırasında gametler rastgele kombinasyon kurallarına göre, ancak her biri için eşit olasılıkla birleştirilir. Ortaya çıkan zigotlarda çeşitli gen kombinasyonları ortaya çıkar.

Genlerin yavrularda bağımsız dağılımı ve dihibrit geçiş sırasında bu genlerin çeşitli kombinasyonlarının ortaya çıkması, ancak alelik gen çiftlerinin farklı homolog kromozom çiftlerinde bulunması durumunda mümkündür.

Böylece Mendel'in üçüncü yasası şu şekilde formüle edilir: İki veya daha fazla alternatif özellik çifti açısından birbirinden farklı olan iki homozigot bireyi çaprazlarken, genler ve bunlara karşılık gelen özellikler birbirlerinden bağımsız olarak miras alınır.

Resesif uçtu. Mendel birçok özellik çiftinin alellerini bölerken aynı sayısal oranları elde etti. Bu özellikle tüm genotiplerdeki bireylerin eşit şekilde hayatta kalması anlamına geliyordu, ancak durum böyle olmayabilir. Öyle olur Bazı özellikler için homozigot hayatta kalamaz. Örneğin farelerde sarı renklenme, Aguti sarısının heterozigotluğuna bağlı olabilir. Bu tür heterozigotları birbirleriyle çaprazlarken, bu özellik için 3:1 oranında bir ayrışma beklenebilir. Ancak 2:1 oranında bir bölünme gözlenir, yani 2 sarıya 1 beyaz (resesif homozigot).

A y a x A y a 1aa + 2A y a + 1A y A y -- son genotip hayatta kalamaz.

Baskın (renge göre) homozigotun embriyonik aşamada bile hayatta kalamadığı gösterilmiştir. Bu alel aynı anda resesif öldürücülük(yani organizmanın ölümüne yol açan resesif bir mutasyon).

Yarı uçan. Mendel segregasyon bozukluğu sıklıkla bazı genlerin yarı uçan-- bu tür alellere sahip gametlerin veya zigotların canlılığı %10-50 azalır, bu da 3:1 bölünmenin ihlaline yol açar.

Dış ortamın etkisi. Bazı genlerin ifadesi büyük ölçüde çevresel koşullara bağlı olabilir. Örneğin, bazı aleller organizmanın gelişiminin belirli bir aşamasında fenotipik olarak yalnızca belirli bir sıcaklıkta ortaya çıkar. Bu aynı zamanda Mendel ayrımcılığının ihlaline de yol açabilir.

Değiştirici genler ve poligenler. Hariç ana gen Bu özelliği kontrol eden genotipte birkaç tane daha bulunabilir. değiştirici genler, ana genin ifadesini değiştirerek. Bazı özellikler tek bir gen tarafından değil, her biri özelliğin tezahürüne katkıda bulunan bütün bir gen kompleksi tarafından belirlenebilir. Bu işarete genellikle denir poligenik. Bütün bunlar aynı zamanda 3:1 ayrımını da bozuyor.

kalıtım melezi geçiş mendel

1. Cümleleri tamamlayın.
1. Bir genetik araştırma yöntemi olarak hibridizasyonun özü,iki organizmayı geçmek.
2. Yalnızca bir özelliğin kalıtımının incelendiği hibridizasyona monohibrit melezleme denir.

2. Birinci nesil melezlerde saf hatları geçerken ortaya çıkan özelliğin adı nedir? Mendel'in bezelye ile yaptığı deneylerin sonuçlarından bu tür özelliklere örnekler verin.
Baskın özellik. Örneğin bezelyeleri sarı ve yeşil tohumlarla çaprazladığınızda birinci nesil melezlerde sarı tohumlar da olacaktır, yani sarı tohumlar baskın bir özelliktir.

3.Homozigot ve heterozigot organizmaları tanımlayabilecektir.
Homozigot organizmalar, belirli bir genin homolog kromozomlar üzerinde iki özdeş kopyasına sahip olan organizmalardır.
Heterozigot organizmalar, homolog kromozomlar üzerinde belirli bir genin iki farklı formuna (farklı aleller) sahip organizmalardır.

4. Mendel'in birinci yasasının formülasyonunu verin.
Mendel'in ilk yasası (baskınlık yasası veya birinci nesil melezlerin tekdüzelik yasası) - farklı saf soylara ait olan ve bir özelliğin bir çift alternatif tezahüründe birbirinden farklı olan iki homozigot organizmayı geçerken, ilk neslin tamamı Melezlerin sayısı (F1) tekdüze olacak ve ebeveynlerden birinin bir özelliğinin tezahürünü taşıyacaktır.

5. Karakteristiklerin harf gösterimini kullanarak Mendel'in birinci yasasını gösteren diyagramı tamamlayın.

6. Eksik baskınlık olgusunun özünü ortaya çıkarın.
Örnekler ver.
Eksik baskınlık: Heterozigotlar resesif ve dominant homozigotların arasında orta düzeyde özelliklere sahiptir. Örnekler: Aslanağzının saf hatlarını mor ve beyaz çiçeklerle çaprazladığında birinci nesil bireyler pembe çiçeklere sahip olurlar.

7. Cümleyi tamamlayın.
Ayrışma, heterozigot bireylerin çaprazlanmasının, bazıları baskın, bazıları resesif olan yavruların oluşumuna yol açtığı bir olgudur.

8. Mendel'in ikinci yasasının formülasyonunu verin.
Mendel'in ikinci yasası (ayrılma yasası) - birinci neslin iki heterozigot soyundan gelenler birbiriyle çaprazlandığında, ikinci nesilde ayrışma belirli bir sayısal oranda gözlenir: fenotip 3:1, genotip 1:2:1 .

9. Cevap: Saf hatların çaprazlanması şartıyla, ikinci nesil melezlerde fenotip ve genotipte hangi tür baskınlık altında bölünme çakışması vardır?
Eksik hakimiyete tabidir.

10. Gamet saflığı yasasının formülasyonunu verin.
Gamet saflığı yasası: Her gamet, ebeveyn bireyin belirli bir geninin bir çift alelinden yalnızca bir alel içerir.

11. Dihibrit çaprazlamayı tanımlayın.
Dihibrit çaprazlama, çiçek rengi (beyaz veya renkli) ve tohum şekli (pürüzsüz veya buruşuk) gibi iki çift alternatif karakter açısından farklılık gösteren organizmaların melezlenmesidir.

12. Mendel'in üçüncü yasasının formülasyonunu verin.
Mendel'in üçüncü yasası (bağımsız kalıtım yasası) - iki (veya daha fazla) alternatif özellik çiftinde birbirinden farklı olan iki kişiyi çaprazladığınızda, genler ve bunlara karşılık gelen özellikler birbirlerinden bağımsız olarak miras alınır ve olası tüm kombinasyonlarda birleştirilir (olduğu gibi) monohibrit geçişte).

13. Bezelye bitkilerinin çaprazlanmasının sonuçlarını Punnett ızgarasını kullanarak yazın. Yavrulardaki fenotipik ayrışmanın 9:3:3:1 olduğunu açıkça gösterin (örneğin renkli kalemler kullanarak).
A – kırmızı çiçekler
a – beyaz çiçekler
B – uzun saplar
c – kısa saplar
P genotipi: AaBv × AaBv
Fenotip: kırmızı uzun × kırmızı uzun

14. Görev 13'ün sonuçlarını kullanarak, dihibrit çaprazlamada her özellik çiftinin yavrularda monohibrit çaprazlamada olduğu gibi 3:1 oranında bölündüğünü gösterin. diğer özellik çiftinden bağımsız olarak miras alınır. Tabloyu doldurun.

15. İfadeyi tamamlayın.
Mendel'in üçüncü yasasına haklı olarak bağımsız miras yasası denilebilir.

16. Cümleleri tamamlayın.
1. Baskın fenotipe sahip belirli bir organizmanın homozigot mu yoksa heterozigot mu olduğu sorusunu yanıtlamak için kullanılan genetik yönteme test melezlemesi denir.
2. Bu durumda, incelenen organizma, resesif alel için homozigot olan ve resesif fenotipe sahip bir genotipe sahip bir organizma ile çaprazlanır.
3. Eğer incelenen organizma homozigot ise bu melezlemeden elde edilen yavrular tekdüze olacak ve ayrışma meydana gelmeyecektir.
4. Eğer incelenen organizma heterozigot ise fenotipte 1:1 bölünme meydana gelecektir.

17. G. Mendel ve diğer bilim adamlarının genetik araştırma yaparken neden çok sayıda organizma kullandıklarını ve deneylerini birçok kez tekrarladıklarını açıklayın.
Mendel ve diğer bilim insanları verileri analiz etmek için kesin niceliksel yöntemler kullandılar. Olasılık teorisi bilgisine dayanarak, rastgele sapmaların rolünü ortadan kaldırmak için çok sayıda geçişin analiz edilmesi gerekiyordu.