Перший закон Менделя – Генетика – біологія

У 50-60-х роках XIX століття австрійський біолог і монах Ґреґор Мендель проводив досліди зі схрещування гороху. В результаті статистичної обробки даних Мендель не тільки установив, але і зміг пояснити ряд генетичних закономірностей. Це при тому, що в той час нічого не знали про ДНК і гени як носіїв спадкової інформації. Грегора Менделя вважають батьком генетики.

Ще до Менделя ряд вчених на початку XIX століття відзначали, що у гібридів деяких рослин проявляється ознака лише одного батька. Але тільки Мендель здогадався дослідити статистичні співвідношення гібридів у ряду поколінь. Крім того йому пощастило з вибором об’єкта для експерименту — гороху посівного. Мендель вивчав сім ознак цієї рослини, і майже всі вони успадковувалися, що знаходяться в різних хромосомах і спостерігалося повне домінування. Якби знайшлися ознаки зчеплені, а також успадковуються за типом неповного домінування або кодоминирования та ін., то це внесло плутанину у дослідження вченого.

Встановлені Менделем закономірності успадкування зараз називають першим, другим і третім законами Менделя. Перший закон Менделя — закон одноманітності гібридів першого покоління.

Мендель проводив моногибридное схрещування. Він брав чисті лінії, що розрізняються тільки за однією альтернативною парі ознак. Наприклад, рослини з жовтими і зеленими насінням (або гладкими і зморшкуватими, або високим і низьким стеблом, або пазушними і верхівковими квітками та ін) Проводив перехресне запилення чистих ліній і отримував гібриди першого покоління. (Позначення поколінь F1, F2 ввели на початку XX століття.) У всіх гібридів F1 спостерігався ознака тільки одного з батьків. Цей ознака Мендель назвав домінантним. Іншими словами, всі гібриди першого покоління були единообразны.

Другий, рецесивна ознака в першому поколінні зникав. Однак він проявлявся у другому поколінні. І це вимагало якогось пояснення.

Спираючись на результати двох схрещувань (F1 і F2), Мендель зрозумів, що за кожний ознака у рослин відповідають два чинники. У чистих ліній вони були також парны, але однакові по своїй суті. Гібриди першого покоління отримували по одному чиннику від кожного з батьків. Ці фактори не зливалися, а зберігали відособленість один від одного, але проявиться міг тільки один (що виявлявся домінантним).

Дивіться також:  Хрящові риби - біологія

Перший закон Менделя не завжди формулюють як закон одноманітності гібридів першого покоління. Зустрічається і таке формулювання: признаки організму визначаються парами факторів, а в гаметах по одному фактору на кожну ознаку. (Ці «фактори» Менделя в даний час називають генами.) Дійсно, важливий висновок, який можна було зробити з дослідів Менделя — це те, що організми містять по два носія інформації про кожному ознаки, передають через гамети нащадкам по одному чиннику, і в організмі фактори, обуславливавшие один і той самий ознака, що не змішуються між собою.

Більш глибоке генетичне, а також цитологічне та молекулярне пояснення закони Менделя отримали пізніше. Були виявлені винятку із законів, які також були пояснені.

Чисті лінії — це гомозиготи. У них досліджувана пара алелів однакова (наприклад, AA або aa). Виступаючи в якості батьків (P) одна рослина утворює гамети, що містять тільки ген A, а інше — тільки ген a. Отримані від їх схрещування гібриди першого покоління (F1) є гетерозиготами, так як мають генотип Aa, який при повному домінуванні фенотипічно проявляється також як гомозиготный генотип AA. Саме цю закономірність описує перший закон Менделя.

На схемі нижче w — ген, відповідальний за білий колір квітки, R — через червоний (дана ознака домінантна). Чорними лініями позначені різні варіанти зустрічі гамет. Всі вони рівноймовірні. (Така «промальовування» зустрічі гамет буде важлива при поясненні другого закону Менделя.) У будь-якому випадку (при будь-якій зустрічі батьківських гамет у гібридів першого покоління формуються однакові генотипи — Rw.