I закон Менделя — закон единообразия первого поколения при скрещивании чистых форм.
Для примера можно рассмотреть этот процесс на кошках.
Произведем скрещивание двух гомозиготных по генам окраса кошек — черной и шоколадной.
В — аллель, отвечающий за синтез черного пигмента;
b — аллель, отвечающий за синтез шоколадного пигмента.
Черный кот имеет генотип ВВ, шоколадная кошка — bb. Родителей в
генетике обозначают латинской буквой Р (от латинского parenta —
«родители»). Сперматозоиды будут нести один аллель В, а яйцеклетки —
аллель b.
В результате оплодотворения образуются зиготы, содержащие диплоидный
набор хромосом (характерный набор для оплодотворенной яйцеклетки и всех
соматических клеток гена) и несущие аллели Bb. Гибриды первого
поколения, которые в генетике принято обозначать F1, окажутся
гетерозиготными по данному локусу — Bb. Аллель В полностью доминирует
над аллелем b, поэтому все полученные котята будут черными. Иногда
доминирование одного аллеля над другим обозначают таким образом: В>b.
При скрещивании гомозиготных кошек получается одинаковое по фенотипу
потомство. Эти результаты иллюстрируют I закон Менделя.
Анализируя данное скрещивание, мы говорим только об одном признаке —
черном и шоколадном окрасе. Все многообразие признаков, определяющих
как сходство, так и различие родителей, в данный момент нас не
интересует. Такой тип скрещивания называют моногибридным.
II
закон Менделя — закон расщепления: при скрещивании гибридов первого
поколения между собой в потомстве второго поколения наблюдается
закономерное расщепление.
Произведем скрещивание между собой потомков из первого поколения (F,).
Черные гетерозиготные кот и кошка, имеющие генотип Bb, образуют половые
клетки двух типов, несущие аллель В и аллель b. При оплодотворении
образуются следующие варианты зигот: BB Bb Bb bb в соотношении 1:2:1.
Во втором поколении (F2) получилось 3/4 черных котят и 1/4iшоколадных.
Черные гомозиготные и черные гетерозиготные котята выглядят одинаково —
имеют одинаковый фенотип. В таком случае расщепление по фенотипу
составит 3:1. Однако такое доминирование наблюдается не всегда.
Известны и другие варианты.
III закон Менделя — аллели каждого гена распределяются в потомстве независимо от аллелей другого гена.
Для
объяснения третьего закона Менделя используем для сходства скрещивания
животных того же окраса, однако предположим, что у черного кота шерсть
короткая, а у кошки — длинная. Длина шерсти определяется геном локуса
Long, его доминанный аллель L определяет короткую, а рецессивный l —
длинную шерсть. Опять-таки примем, что родители гомозиготны по исходным
генам: генотип кота можно записать как BBLL, генотип кошки — bbll.
Гены, определяющие эти признаки, относятся к разным локусам, а это
значит, что у каждого из родителей будут образовываться половые клетки
только одного типа. Все котята первого поколения пойдут в отца —
такие же черные и короткошерстные. И гетерозиготные по обоим генам —
BbLl. А вот котята второго поколения (от скрещивания этих потомков
исходной пары) будут уже четырех типов: больше всего — короткошерстных
черных, примерно поровну — короткошерстных шоколадных и длинношерстных
черных и совсем мало — длинношерстных шоколадных. Если посчитать
значительное количество таких потомков (более 64), то получится
примерное соотношение: 9 черных короткошерстных, 3 черных
длинношерстных, 3 шоколадных короткошерстных, 1 шоколадный
длинношерстный. То есть для каждого признака: окраса и длины шерсти
соблюдается то же соотношение — 3:1 (12 черных, 4 шоколадных, 12
короткошерстных, 4 длинношёрстных). Получается, что признаки
наследуются как бы независимо друг от друга.
Это всего лишь схема принципов «работы» генетики кошек и того, как
создаются новые породы. На самом деле все не так уж просто.
|