قوانین وراثت در سال 1865 توسط گریگوری مندل در اثر خود "تجربیات روی هیبریدهای گیاهی" تدوین شد. در آزمایشات خود، او از انواع مختلف نخود (جمهوری چک / اتریش-مجارستان) عبور کرد. در سال 1900، الگوهای وراثت توسط کورنز، چرماک و گوگو دو وریس دوباره کشف شد.

قانون اول و دوم مندل بر اساس صلیب های تک هیبریدی است و سومین - بر روی صلیب های دی و چند هیبریدی. تک هیبریدی عبور با توجه به یک جفت ویژگی جایگزین انجام می شود، دو هیبرید در دو جفت، چند هیبریدی - بیش از دو موفقیت مندل به دلیل ویژگی های روش هیبریدولوژیکی مورد استفاده است:

تجزیه و تحلیل با عبور از خطوط خالص آغاز می شود: افراد هموزیگوت.

ویژگی‌های جایگزین جداگانه جداگانه مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرند.

حسابداری کمی دقیق فرزندان با ترکیبات مختلف صفات

وراثت صفات مورد تجزیه و تحلیل را می توان در چندین نسل ردیابی کرد.

قانون نوشتن گامت ها طبق فرمول 2n ، که در آن n تعداد هتروزیگوت ها است: برای تک هیبریدها - 2 نوع گامت، برای دی هیبریدها - 4، برای تری هیبریدها - 8.

قانون اول مندل: "قانون یکنواختی هیبریدهای نسل اول"

هنگام تلاقی افراد هموزیگوت برای یک جفت صفت جایگزین، هیبریدهای نسل اول فقط صفات غالب را نشان می دهند و یکنواختی در فنوتیپ و ژنوتیپ مشاهده می شود.

مندل در آزمایشات خود خطوط خالص گیاهان نخود را با دانه های زرد (AA) و سبز (aa) تلاقی داد. معلوم شد که همه فرزندان در نسل اول از نظر ژنوتیپ (هتروزیگوت) و فنوتیپ (زرد) یکسان هستند.

قانون دوم مندل: "قانون شکاف"

هنگام تلاقی هیبریدهای هتروزیگوت نسل 1، که بر اساس یک جفت شخصیت جایگزین تجزیه و تحلیل شد، در هیبریدهای نسل دوم، شکاف 3:1 در فنوتیپ و 1:2:1 در ژنوتیپ مشاهده می شود.

مندل در آزمایشات خود هیبریدهای (Aa) به دست آمده در آزمایش اول را با یکدیگر تلاقی داد. معلوم شد که در نسل دوم صفت مغلوب سرکوب شده دوباره ظاهر شد. داده های این آزمایش نشان دهنده حذف صفت مغلوب است: از بین نمی رود، اما دوباره در نسل بعدی ظاهر می شود.

مبانی سیتولوژیکی قانون دوم مندل

اساس سیتولوژیک قانون دوم مندل در این مقاله آشکار شده است فرضیه " خلوص گامت " . از الگوهای تلاقی مشخص می شود که هر صفت با ترکیبی از دو ژن آللی تعیین می شود. هنگامی که هیبریدهای هتروزیگوت تشکیل می شوند، ژن های آللی مخلوط نمی شوند، اما بدون تغییر باقی می مانند. در نتیجه میوز در گامتوژنز، تنها 1 از یک جفت کروموزوم همولوگ به هر گامت ختم می شود. در نتیجه، تنها یکی از یک جفت ژن آللی، یعنی. گامت نسبت به یک ژن آللی دیگر خالص است.

قانون سوم مندل: "قانون ترکیب مستقل خصوصیات"

هنگام عبور از ارگانیسم های هموزیگوت تجزیه و تحلیل شده برای دو یا چند جفت صفت جایگزین، در هیبریدهای نسل 3 (به دست آمده از تلاقی هیبریدهای نسل 2) ترکیب مستقلی از صفات و ژن های مربوط به جفت های آللی مختلف مشاهده می شود.

مطالعه الگوهای وراثت گیاهان مندل از یک جفت شخصیت جایگزین استفاده کرد متقاطع تک هیبریدی . سپس، او به آزمایش‌هایی روی گیاهان متقاطع پرداخت که در دو جفت صفت جایگزین متفاوت بودند: متقاطع دی هیبریدی ، جایی که او از گیاهان نخود هموزیگوت استفاده کرد که از نظر رنگ و شکل دانه متفاوت بودند. در نتیجه تلاقی صاف (B) و زرد (A) با (c) چروکیده و سبز (a) در نسل اول همه گیاهان دارای دانه های صاف زرد رنگ بودند.

بنابراین، اگر افراد والدین هموزیگوت باشند، قانون یکنواختی نسل اول نه تنها به صورت تک، بلکه در تقاطع چند هیبریدی نیز ظاهر می شود.

در طی لقاح، یک زیگوت دیپلوئیدی به دلیل همجوشی انواع مختلف گامت ها تشکیل می شود. متخصص ژنتیک انگلیسی بنت برای تسهیل محاسبه انواع ترکیب آنها، او یک ورودی در فرم پیشنهاد کرد توری - جداول با تعداد سطرها و ستون ها با توجه به تعداد انواع گامت های تشکیل شده توسط تلاقی افراد.

تجزیه و تحلیل متقاطع

از آنجایی که افراد با یک صفت غالب در فنوتیپ ممکن است ژنوتیپ های متفاوتی داشته باشند (Aa و AA)، مندل تلاقی این ارگانیسم را با هموزیگوت مغلوب .

یک فرد هموزیگوت خواهد داد یکنواخت نسل،

و هتروزیگوت - تقسیم بر اساس فنوتیپ و ژنوتیپ 1:1.

نظریه کروموزوم موگران. ارث زنجیر شده

مندل با ایجاد الگوهای وراثت از گیاهان نخود عبور کرد. بنابراین، آزمایشات او در سطح ارگانیسم انجام شد. توسعه میکروسکوپ در آغاز قرن بیستم امکان شناسایی سلول ها - حامل مادی اطلاعات ارثی و انتقال تحقیقات به سطح سلولی. بر اساس نتایج آزمایش های متعدد با مگس میوه، در سال 1911 توماس مورگان اصلی را فرموله کرد مفاد نظریه کروموزومی وراثت .

ژن های روی یک کروموزوم به صورت خطی مرتب شده اند مکان . ژن های آللی جایگاه های یکسانی را روی کروموزوم های همولوگ اشغال می کنند.

ژن هایی که در همان فرم کروموزوم قرار دارند گروه کلاچ و عمدتاً با هم به ارث می رسند. تعداد گروه های پیوندی برابر با n مجموعه کروموزوم است.

بین کروموزوم های همولوگ امکان پذیر است عبور از - تبادل سایت هایی که می توانند پیوند ژن ها را مختل کنند. احتمال پیوسته ماندن ژن‌ها مستقیماً با فاصله بین آنها متناسب است: هر چه ژن‌ها روی یک کروموزوم نزدیک‌تر باشند، احتمال پیوند آنها بیشتر می‌شود. این فاصله در مورگانیدها محاسبه می شود: 1 مورگانید مربوط به 1٪ از تشکیل گامت های متقاطع است.

مورگان برای آزمایش های خود از مگس های میوه استفاده کرد که در 2 جفت ویژگی متفاوت بودند: رنگ خاکستری (B) و سیاه (b). طول بال معمولی (V) و کوتاه (v) است.

1) تقاطع دو هیبریدی - ابتدا افراد هموزیگوت AABB و aabb تلاقی داده شدند. بنابراین، نتایج مشابه مندل به دست آمد: همه افراد با بدن خاکستری و بال‌های طبیعی.

2) تجزیه و تحلیل عبور با هدف اصلاح ژنوتیپ هیبریدهای نسل اول انجام شد. یک مرد دی هتروزیگوت با یک ماده دو هموزیگوت مغلوب تلاقی داده شد. طبق قانون سوم مندل، به دلیل ترکیبی مستقل از صفات، می توان انتظار ظهور 4 فنوتیپ را داشت: sn (BbVv)، chk (bbvv)، ck (Bbvv)، chn (bbVv) به نسبت 1:1:1. : 1. با این حال، تنها 2 ترکیب به دست آمد: sn (BbVv) chk (bbvv).

بنابراین، در نسل دوم ما مشاهده کردیم فقط فنوتیپ های اصلی در نسبت 1:1

این انحراف از ترکیب آزاد شخصیت ها به این دلیل است که ژن های تعیین کننده رنگ بدن و طول بال در مگس مگس سرکه در یک کروموزوم و ارثی مرتبط هستند . معلوم می شود که یک نر دی هتروزیگوت تنها 2 نوع گامت غیر متقاطع تولید می کند و نه 4 گونه، مانند مورد تلاقی دو هیبریدی موجودات با صفات غیر مرتبط.

3) تجزیه و تحلیل عبور پذیرنده - سیستمی از تلاقی ها که در آن والدین از نظر ژنوتیپی متفاوت یک بار به عنوان شکل مادری و بار دیگر به عنوان شکل پدری استفاده می شوند.

این بار مورگان از یک ماده دی هتروزیگوت و یک نر هموزیگوت مغلوب استفاده کرد. به این ترتیب، 4 فنوتیپ به دست آمد، اما نسبت آنها با مندل با ترکیبی مستقل از صفات مطابقت نداشت. تعداد sn و chk 83% کل فرزندان و تعداد sc و chn فقط 17% بود.

در نتیجه، پیوند بین ژن‌هایی که روی همان کروموزوم قرار دارند، مختل می‌شود عبور از . اگر نقطه گسست کروموزوم ها بین ژن های مرتبط باشد، پیوند شکسته می شود و یکی از آنها به کروموزوم همولوگ می رود. بنابراین، علاوه بر دو نوع گامت های غیر متقاطع ، دو گونه دیگر تشکیل می شود گامت های متقاطع ، که در آن کروموزوم ها مناطق همولوگ رد و بدل کرده اند. از آنها، پس از ادغام، افراد متقاطع ایجاد می شوند. طبق نظریه کروموزومی، فاصله بین ژن هایی که رنگ بدن و طول بال را در مگس سرکه 17 مورگانید - 17٪ گامت متقاطع و 83٪ غیر متقاطع است.

برهمکنش آللی ژن ها

1) تسلط ناقص: هنگام تلاقی گیاهان نخود شیرین هموزیگوت با گلهای قرمز و سفید، همه فرزندان نسل اول گل های صورتی- فرم میانی در نسل دوم، تقسیم بر اساس فنوتیپ مربوط به تقسیم بر اساس ژنوتیپ به نسبت 1cr: 2 رز: 1 سفید است.

2) تسلط بیش از حد : در آلل غالب در هتروزیگوت این صفت نسبت به هموزیگوت بارزتر است. در عین حال، ارگانیسم هتروزیگوت Aa نسبت به هر دو نوع هموزیگوت تناسب اندام بهتری دارد.

کم خونی سلول داسی شکل توسط یک آلل جهش یافته ایجاد می شود. در مناطقی که مالاریا شایع است، هتروزیگوت های Ss نسبت به هموزیگوت های SS مقاومت بیشتری نسبت به آن دارند.

3) تسلط : در فنوتیپ هتروزیگوت هر دو ژن آللی آشکار می شوند و در نتیجه صفت جدیدی تشکیل می شود. اما نمی توان یکی از آلل ها را غالب و دیگری را مغلوب خواند، زیرا آنها به همان اندازه بر فنوتیپ تأثیر می گذارند.

تشکیل گروه خونی 4 در انسان. آلل Ia وجود آنتی ژن a را روی گلبول های قرمز تعیین می کند، آلل Ib وجود آنتی ژن b را تعیین می کند. وجود هر دو آلل در ژنوتیپ باعث تشکیل هر دو آنتی ژن بر روی گلبول های قرمز می شود.

4) آلل های متعدد: بیش از دو ژن آللی در یک جمعیت وجود دارد. چنین ژن هایی در نتیجه جهش در مکان مشابه کروموزوم ایجاد می شوند. علاوه بر ژن های غالب و مغلوب، وجود دارد آلل های میانی ، که در رابطه با غالب مغلوب و نسبت به مغلوب به عنوان غالب رفتار می کنند. هر فرد دیپلوئیدی نمی تواند بیش از دو ژن آللی داشته باشد، اما در یک جمعیت تعداد آنها محدود نیست. هرچه ژن های آللی بیشتر باشد، گزینه های بیشتری برای ترکیب آنها وجود دارد. تمام آلل های یک ژن با یک حرف با شاخص های مختلف مشخص می شوند: A1، A2، a3 و غیره.

در خوکچه هندی رنگ کت توسط 5 کوچه از یک مکان مشخص می شود که در ترکیب های مختلف 11 گزینه رنگی را ارائه می دهد. در انسان، گروه های خونی بر اساس سیستم ABO به دلیل آلل های متعدد به ارث می رسند. سه ژن Io، Ia، Ib وراثت 4 گروه خونی انسان را تعیین می کند (ژن Ia Ib در رابطه با Io غالب است).

برهمکنش ژن غیر آللی

1) مکمل بودن یا تعامل ژن مکمل پدیده ای است که در آن دو غیر آللی ژن های غالب یا مغلوب می دهند علامت جدید . این برهمکنش ژن ها در طول وراثت شکل های شانه ای در جوجه ها مشاهده می شود:

یک شکل (A-bb)؛ B- گل رز شکل (aaB-); AB مهره ای شکل؛ aav به شکل برگ.

هنگام تلاقی جوجه ها با یک شانه نخودی شکل و گل رز، همه هیبریدهای نسل اول یک شانه مهره ای شکل خواهند داشت. هنگام تلاقی دو هیبریدهای نسل اول با شانه های مهره ای شکل، در نسل دوم افراد با انواع شانه ها به نسبت 9 یا: 3 گل رز: 3 ساعت: 1 برگ ظاهر می شوند. با این حال، بر خلاف تفکیک طبق قانون سوم مندل، هیچ جداسازی هر آلل در نسبت 3:1 وجود ندارد. در سایر موارد مکمل، 9:7 و 9:6:1 ممکن است.

2) اپیستازیسیا تعامل اپیستاتیک ژن ها - سرکوب اعمال ژن های یک آلل توسط ژن های آلل دیگر. یک ژن سرکوب کننده یک سرکوبگر یا مهارکننده است.

اپیستازیس غالب - ژن سرکوبگر غالب: وراثت رنگ پر در جوجه ها. C - سنتز رنگدانه، I - ژن سرکوبگر. جوجه هایی با ژنوتیپ C-ii رنگی خواهند شد. افراد باقی مانده سفید پوست خواهند بود، زیرا در حضور یک ژن سرکوبگر غالب، ژن رنگ سرکوب شده ظاهر نمی شود، یا ژن مسئول سنتز رنگدانه (ccii) وجود ندارد. در مورد تلاقی دی هیبریدها، تقسیم در نسل دوم 13:3 یا 12:3:1 خواهد بود.

اپیستازی مغلوب - یک ژن سرکوبگر یک ژن مغلوب است، به عنوان مثال، وراثت رنگ در موش. B - سنتز رنگدانه خاکستری، b - سیاه. A جلوه رنگ را ترویج می کند و آن را سرکوب می کند. اپیستازیس تنها در مواردی که ژنوتیپ حاوی دو ژن سرکوبگر aa باشد خود را نشان می دهد. هنگام عبور از افراد دی هیبریدی با اپیستازیس مغلوب، تقسیم در نسل دوم 9:3:4 است.

پدیده بمبئی خود را در وراثت گروه های خونی طبق سیستم ABO نشان می دهد. زنی با گروه خونی 1 (IoIo) که با مردی با گروه خونی 2 (IaIo) ازدواج کرده بود، دو دختر با گروه خونی 4 (IaIb) و 1 (IoIo) به دنیا آورد. این با این واقعیت توضیح داده می شود که مادر آنها دارای آلل Ib بود، اما اثر آن توسط یک ژن مغلوب نادر، که در حالت هموزیگوت اثر اپیستاتیک خود را اعمال می کرد، سرکوب شد. در نتیجه، زن به طور فنوتیپی گروه 1 را نشان داد.

3) پلیمریسم - همان علامت توسط چند کوچه مشخص می شود. در این حالت، ژن‌های غالب از جفت‌های آللی مختلف بر میزان تجلی یک صفت تأثیر می‌گذارند. این بستگی به تعداد ژن‌های غالب در ژنوتیپ (هرچه ژن‌های غالب‌تر، صفت بارزتر باشد) و تأثیر شرایط محیطی دارد.

ژن های پلیمری معمولاً با یک حرف از الفبای لاتین با شاخص های عددی A 1 A 2 a 3 و غیره نشان داده می شوند. تعیین می کنند صفات چند ژنی . این چند ویژگی کمی و کیفی در حیوانات و انسان به ارث می رسد: قد، وزن، رنگ پوست. وراثت رنگ دانه های گندم: هر یک از ژن های غالب رنگ قرمز را تعیین می کند، ژن های مغلوب - سفید. با افزایش تعداد ژن های غالب، شدت رنگ افزایش می یابد. و تنها اگر ارگانیسم برای همه جفت ژن های مغلوب هموزیگوت باشد، دانه ها رنگی نمی شوند. بنابراین، هنگام عبور از دی هیبریدها، تقسیم به نسبت 15 اوکر: 1 بل است.

4) پلیوتروپی- یک ژن بر چندین صفت تأثیر می گذارد. این پدیده توسط مندل توصیف شد، که کشف کرد که عوامل ارثی در گیاهان نخود می‌توانند چندین ویژگی را تعیین کنند: رنگ قرمز گل‌ها، رنگ خاکستری دانه‌ها و لکه صورتی در پایه برگ‌ها. اغلب به ویژگی های مهم تکاملی گسترش می یابد: باروری، امید به زندگی، توانایی بقا در شرایط محیطی شدید.

در برخی موارد، یک ژن پلیتروپیک در رابطه با یک صفت غالب و در رابطه با صفت دیگر مغلوب است. اگر یک ژن پلی‌تروپیک فقط در رابطه با تمام ویژگی‌هایی که تعیین می‌کند غالب یا مغلوب باشد، پس ماهیت وراثت شبیه الگوهای قوانین مندل است.

زمانی که یکی از صفات مغلوب یا کشنده باشد (هوموزیگوت منجر به مرگ می شود) شکاف عجیبی مشاهده می شود. به عنوان مثال، پشم سیاه گوسفند Karakul و رشد شکمبه توسط یک ژن تعیین می شود، در حالی که پشم خاکستری و شکمبه توسعه نیافته توسط ژن های آللی تعیین می شود. خاکستری بر سیاهی غالب است، طبیعی بر ناهنجاری. افراد هموزیگوت برای ژن توسعه نیافتگی اسکار و رنگ خاکستری می میرند، بنابراین، هنگام عبور از افراد هتروزیگوت، یک چهارم فرزندان (هموزیگوت های خاکستری) زنده نمی مانند. تقسیم به نسبت 2:1.

نفوذ و بیان

ژنوتیپ یک فرد فقط توسعه بالقوه یک صفت را تعیین می کند: اجرای یک ژن در یک صفت به تأثیر سایر ژن ها و شرایط محیطی بستگی دارد، بنابراین همان اطلاعات ارثی در شرایط مختلف به طور متفاوت ظاهر می شود. در نتیجه، این یک صفت آماده نیست که به ارث می رسد، بلکه نوع واکنش به کنش محیط است.

نفوذ - نفوذ یک ژن به یک صفت. به عنوان درصدی از تعداد افراد حامل این صفت به تعداد کل حامل های ژن که به طور بالقوه می تواند در این صفت تحقق یابد بیان می شود. نفوذ کامل (100%) - همه ناقلین ژن دارای تظاهرات فنوتیپی صفت هستند. ناقص - اثر ژن در همه ناقلین خود را نشان نمی دهد.

اگر یک ژن به یک صفت تبدیل شده باشد، نافذ است، اما می تواند خود را به اشکال مختلف نشان دهد. بیانگر بودن - درجه بیان علامت. ژنی که باعث کاهش تعداد وجوه چشم در مگس سرکه بیانگر متفاوتی دارد. هموزیگوت ها تا غیاب کامل آنها تعداد وجوه متفاوتی دارند.

نفوذ و بیان به تأثیر سایر ژن ها و محیط خارجی بستگی دارد.

تغییرپذیری

تغییرپذیری توانایی به دست آوردن ویژگی های جدید تحت تأثیر عوامل محیطی خارجی و داخلی (مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی) است. تنوع با تنوع افراد از یک گونه مرتبط است که به عنوان ماده ای برای فرآیندهای تکاملی عمل می کند. وحدت وراثت و تنوع شرطی برای تکامل بیولوژیکی مداوم است. چندین نوع وجود دارد:

1) ارثی، ژنوتیپی، نامشخص، فردی

ماهیت ارثی دارد و در اثر ترکیب مجدد ژن ها در ژنوتیپ و جهش ایجاد می شود و ارثی است. ترکیبی و جهشی وجود دارد

2) غیر ارثی، اصلاحی، فنوتیپی، گروهی، خاص

تغییرپذیری یک واکنش تطبیقی ثابت تکاملی بدن در پاسخ به شرایط محیطی در حال تغییر است که نتیجه تعامل محیط و ژنوتیپ است، زیرا منجر به تغییر در ژنوتیپ نمی شود. برخلاف جهش ها، بسیاری از تغییرات برگشت پذیر هستند: دباغی، تولید شیر گاو و غیره.

فرم بازخورد مختصر

قانون اول مندل قانون یکنواختی هیبریدهای نسل اول

هنگام تلاقی افراد هموزیگوت که در یک جفت شخصیت جایگزین (متقابل منحصر به فرد) متفاوت هستند، همه فرزندان در نسل اولهم در فنوتیپ و هم از نظر ژنوتیپ یکنواخت است.

بوته‌های نخود با دانه‌های زرد (صفت غالب) و سبز (صفت مغلوب) تلاقی داده شدند. تشکیل گامت ها با میوز همراه است. هر گیاه یک نوع گامت تولید می کند. از هر جفت کروموزوم همولوگ، یک کروموزوم با یکی از ژن های آللی (A یا a) وارد گامت می شود. پس از لقاح، جفت شدن کروموزوم های همولوگ بازسازی شده و هیبریدها تشکیل می شوند. همه گیاهان فقط بذر خواهند داشت زرد(فنوتیپ)، هتروزیگوت برای ژنوتیپ Aa. این اتفاق می افتد زمانی که تسلط کامل

هیبرید Aa دارای یک ژن A از یکی از والدین، و ژن دوم - a - از والدین دیگر است (شکل 73).

گامت های هاپلوئید (G)، بر خلاف موجودات دیپلوئید، دایره ای هستند.

در نتیجه تلاقی، هیبریدهای نسل اول به دست می آیند که F 1 نامیده می شوند.

برای ثبت صلیب ها از جدول مخصوصی استفاده می شود که توسط ژنتیک انگلیسی پونت پیشنهاد شده و به آن شبکه Punnett می گویند.

گامت های فرد پدری به صورت افقی و گامت های فرد مادری به صورت عمودی نوشته می شوند. ژنوتیپ در تقاطع ها ثبت می شود.

برنج. 73.وراثت در تلاقی های تک هیبریدی.

I - تلاقی دو نوع نخود با دانه های زرد و سبز (P)؛ II

مبانی سیتولوژیکی قوانین مندل I و II.

F 1 - هتروزیگوت ها (Aa)، F 2 - جداسازی بر اساس ژنوتیپ 1 AA: 2 Aa: 1 aa.

فرزندان py در جدول، تعداد سلول ها به تعداد انواع گامت تولید شده توسط افراد متقاطع بستگی دارد.

قانون مندل دوم قانون تقسیم هیبریدهای نسل اول

هنگامی که هیبریدهای نسل اول با یکدیگر تلاقی می کنند، افراد دارای هر دو صفت غالب و مغلوب در نسل دوم ظاهر می شوند و شکافتن توسط فنوتیپ به نسبت 3:1 (سه فنوتیپ غالب و یک فنوتیپ مغلوب) و 1:2:1 رخ می دهد. توسط ژنوتیپ (نگاه کنید به. شکل 73). چنین تقسیم زمانی ممکن است تسلط کامل

فرضیه "خالص" گامت ها

قانون شکافتن را می توان با فرضیه "پاک بودن" گامت ها توضیح داد.

مندل پدیده عدم اختلاط آلل های شخصیت های جایگزین را در گامت های موجودات هتروزیگوت (هیبرید) نامید. فرضیه "خالص" گامت ها.دو ژن آللی (Aa) مسئول هر صفت هستند. هنگامی که هیبریدها تشکیل می شوند، ژن های آللی مخلوط نمی شوند، اما بدون تغییر باقی می مانند.

در نتیجه میوز، هیبریدهای Aa دو نوع گامت را تشکیل می دهند. هر گامت حاوی یکی از یک جفت کروموزوم همولوگ با ژن آللی A یا ژن آللی a است. گامت ها از یک ژن آللی دیگر خالص هستند. در طی لقاح، همسانی کروموزوم ها و آللیسیته ژن ها بازیابی می شود و یک صفت مغلوب ظاهر می شود. سبزنخود)، که ژن آن اثر خود را در ارگانیسم هیبریدی نشان نداد. صفات از طریق تعامل ژن ها ایجاد می شوند.

تسلط ناقص

در تسلط ناقصافراد هتروزیگوت فنوتیپ خاص خود را دارند و این صفت متوسط است.

هنگام عبور از گیاهان زیبایی شب با گل های قرمز و سفید، افراد صورتی رنگ در نسل اول ظاهر می شوند. هنگام تلاقی هیبریدهای نسل اول (گلهای صورتی)، شکاف در فرزندان بر اساس ژنوتیپ و فنوتیپ مطابقت دارد (شکل 74).

برنج. 74.ارث با تسلط ناقص در گیاه زیبایی شب.

ژنی که باعث کم خونی داسی شکل در انسان می شود دارای خاصیت تسلط ناقص است.

تجزیه و تحلیل متقاطع

صفت مغلوب (نخود سبز) فقط در حالت هموزیگوت ظاهر می شود. افراد هموزیگوت (نخود زرد) و هتروزیگوت (نخود زرد) با صفات غالب از نظر فنوتیپ با یکدیگر تفاوتی ندارند، اما ژنوتیپ های متفاوتی دارند. ژنوتیپ آنها را می توان با تلاقی با افراد دارای ژنوتیپ شناخته شده تعیین کرد. چنین فردی ممکن است نخود سبز باشد که دارای یک صفت هموزیگوت مغلوب است. این صلیب را صلیب تحلیل شده می نامند. اگر در نتیجه تلاقی، همه فرزندان یکنواخت باشند، فرد مورد مطالعه هموزیگوت است.

اگر انشعاب رخ دهد، آنگاه فرد هتروزیگوت است. فرزندان یک فرد هتروزیگوت به نسبت 1:1 شکاف ایجاد می کنند.

قانون سوم مندل قانون ترکیب مستقل خصوصیات (شکل 75). موجودات زنده از چند جهت با یکدیگر تفاوت دارند.

تلاقی افرادی که در دو ویژگی با هم تفاوت دارند، دی هیبرید و از بسیاری جهات چند هیبرید نامیده می شود.

هنگام عبور از افراد هموزیگوت که در دو جفت شخصیت جایگزین متفاوت هستند، در نسل دوم رخ می دهد. ترکیبی مستقل از ویژگی ها

در نتیجه تلاقی دو هیبریدی، کل نسل اول یکنواخت است. در نسل دوم، برش فنوتیپی به نسبت 9:3:3:1 رخ می دهد.

به عنوان مثال، اگر یک نخود را با دانه های زرد و سطح صاف (خصلت غالب) با یک نخود با دانه های سبز و سطح چروکیده (خصلت مغلوب) تلاقی کنید، کل نسل اول یکنواخت می شود (دانه های زرد و صاف).

هنگامی که هیبریدها با یکدیگر تلاقی یافتند، در نسل دوم افراد با ویژگی هایی ظاهر شدند که در اشکال اولیه وجود نداشت (دانه های زرد چروکیده و صاف سبز). این صفات ارثی هستند بدون توجه بهاز یکدیگر

یک فرد دی هتروزیگوت 4 نوع گامت تولید کرد

برای راحتی شمارش افراد منجر به نسل دوم پس از تلاقی هیبریدها، از شبکه Punnett استفاده می شود.

برنج. 75.توزیع مستقل صفات در تلاقی دو هیبریدی. A، B، a، b - آلل های غالب و مغلوب که رشد دو صفت را کنترل می کنند. G - سلول های زایا والدین؛ F 1 - هیبریدهای نسل اول؛ F 2 - هیبریدهای نسل دوم.

در نتیجه میوز، هر گامت یکی از ژن های آللی را از یک جفت کروموزوم همولوگ دریافت می کند.

4 نوع گامت تشکیل می شود. برش پس از تلاقی در نسبت 9:3:3:1 (9 فرد با دو صفت غالب، 1 فرد با دو صفت مغلوب، 3 فرد با یک صفت غالب و سایر صفات مغلوب، 3 فرد با دو صفت غالب و مغلوب).

ظهور افراد با صفات غالب و مغلوب امکان پذیر است زیرا ژن های مسئول رنگ و شکل نخود فرنگی بر روی کروموزوم های مختلف غیر همولوگ قرار دارند.

هر جفت ژن آللی به طور مستقل از جفت دیگر توزیع می شود و بنابراین ژن ها می توانند به طور مستقل ترکیب شوند.

یک فرد هتروزیگوت برای "n" جفت ویژگی، 2 n نوع گامت را تشکیل می دهد.

سوالاتی برای خودکنترلی

1. قانون اول مندل چگونه تدوین می شود؟

2. مندل چه دانه هایی را با نخود تلاقی کرد؟

3. گیاهان با چه دانه هایی از تلاقی حاصل شد؟

4. قانون مندل دوم چگونه تدوین می شود؟

5. گیاهان با چه خصوصیاتی در اثر تلاقی هیبریدهای نسل اول به دست آمدند؟

6. تقسیم در چه نسبت عددی رخ می دهد؟

7. چگونه می توان قانون شکافتن را توضیح داد؟

8. چگونه می توان فرضیه "پاک بودن" گامت ها را توضیح داد؟

9. غلبه ناقص صفات را چگونه توضیح دهیم؟ 10. چه نوع برشی توسط فنوتیپ و ژنوتیپ رخ می دهد

پس از عبور از هیبریدهای نسل اول؟

11. چه زمانی تلاقی تحلیلی انجام می شود؟

12. تلاقی تحلیلی چگونه انجام می شود؟

13. چه نوع صلیب دی هیبرید نامیده می شود؟

14. ژن های مسئول رنگ و شکل نخود روی کدام کروموزوم ها قرار دارند؟

15. قانون سوم مندل چگونه تدوین می شود؟

16. چه برش فنوتیپی در نسل اول اتفاق می افتد؟

17. چه نوع برش فنوتیپی در نسل دوم رخ می دهد؟

18. برای راحتی شمارش افراد حاصل از تلاقی هیبریدها از چه چیزی استفاده می شود؟

19. چگونه می توان ظاهر افراد را با ویژگی هایی که قبلا وجود نداشت توضیح داد؟

کلیدواژه های موضوع "قوانین مندل"

کم خونی آللیسیتی

تعامل

گامت ها

ژن

ژنوتیپ

هتروزیگوت

ترکیبی

فرضیه "خالص" گامت ها

هموزیگوت

همسانی

نخود فرنگی

نخود

اقدام

دو هیبرید

تسلط

یکنواختی

قانون

میوز

رنگ آمیزی آموزش و پرورش

لقاح

فردی

جفت شدن

سطح

شمارش

نسل

چند هیبریدی

فرزندان

ظاهر

علامت بزنید

گیاه

تقسیم

شبکه Punnett

پدر و مادر

دارایی

دانه ها

عبور از

ادغام

نسبت

تنوع

راحتی

فنوتیپ

فرم

شخصیت

رنگ

گل ها

آللیسم چندگانه

ژن های آللی ممکن است شامل نه دو، بلکه تعداد بیشتری ژن باشد. اینها چند آلل هستند. آنها در نتیجه جهش (جایگزینی یا از دست دادن یک نوکلئوتید در یک مولکول DNA) به وجود می آیند. نمونه ای از آلل های متعدد می تواند ژن های مسئول گروه های خونی انسان باشد: I A، I B، I 0. ژن های I A و I B بر ژن I 0 غالب هستند. فقط دو ژن از یک سری آلل همیشه در یک ژنوتیپ وجود دارد. ژن I 0 I 0 تعیین کننده گروه خونی I، ژن های I A I A، I A I O - گروه II، I B I B، I B I 0 - گروه III، I A I B - گروه IV.

تعامل ژن

یک رابطه پیچیده بین یک ژن و یک صفت وجود دارد. یک ژن می تواند مسئول ایجاد یک صفت باشد.

ژن ها مسئول سنتز پروتئین هایی هستند که واکنش های بیوشیمیایی خاصی را کاتالیز می کنند و در نتیجه ویژگی های خاصی ایجاد می کنند.

یک ژن می تواند مسئول ایجاد چندین صفت باشد که نشان می دهد اثر پلیوتروپیکشدت اثر پلیوتروپیک یک ژن به واکنش بیوشیمیایی کاتالیز شده توسط آنزیم سنتز شده تحت کنترل این ژن بستگی دارد.

چندین ژن ممکن است مسئول ایجاد یک صفت باشند - این است پلیمرعمل ژن

تظاهر علائم نتیجه تعامل واکنش های مختلف بیوشیمیایی است. این فعل و انفعالات می تواند با ژن های آللی و غیر آللی مرتبط باشد.

برهمکنش ژن های آللی

برهمکنش ژن های واقع در یک جفت آللی به صورت زیر رخ می دهد:

. تسلط کامل؛

. تسلط ناقص؛

. تسلط مشترک؛

. تسلط بیش از حد

در کاملدر غالب، عمل یک ژن (غالب) عمل ژن دیگر (مغلوب) را کاملاً سرکوب می کند. هنگام عبور در نسل اول، یک صفت غالب ظاهر می شود (به عنوان مثال، رنگ زرد نخود فرنگی).

در ناقصتسلط زمانی رخ می دهد که اثر یک آلل غالب در حضور یک آلل مغلوب ضعیف شود. افراد هتروزیگوت به دست آمده در نتیجه تلاقی ژنوتیپ خاص خود را دارند. به عنوان مثال، هنگام عبور از گیاهان زیبایی شب با گل های قرمز و سفید، گل های صورتی ظاهر می شوند.

در تسلط مشترکاثر هر دو ژن زمانی آشکار می شود که به طور همزمان وجود داشته باشند. در نتیجه، یک علامت جدید ظاهر می شود.

به عنوان مثال، گروه خونی IV (I A I B) در انسان از اثر متقابل ژن های I A و I B تشکیل می شود. به طور جداگانه، ژن I A گروه خونی II را تعیین می کند و ژن I B گروه خونی III را تعیین می کند.

در تسلط بیش از حدآلل غالب در حالت هتروزیگوت تجلی قوی تری از این صفت نسبت به حالت هموزیگوت دارد.

برهمکنش ژن های غیر آللی

یک صفت یک ارگانیسم اغلب می تواند تحت تأثیر چندین جفت ژن غیر آللی قرار گیرد.

برهمکنش ژن های غیر آللی به صورت زیر رخ می دهد:

. مکمل بودن؛

. اپیستازیس

. پلیمرها

مکمل اثر خود را با حضور همزمان دو ژن غیر آللی غالب در ژنوتیپ موجودات نشان می دهد. هر یک از ژن‌های غالب اگر دیگری در حالت مغلوب باشد می‌تواند به طور مستقل خود را نشان دهد، اما حضور مشترک آنها در حالت غالب در زیگوت وضعیت جدیدی از این صفت را تعیین می‌کند.

مثال. دو نوع نخود شیرین با گل های سفید تلاقی داده شد. همه هیبریدهای نسل اول گلهای قرمز داشتند. رنگ گل به دو ژن متقابل A و B بستگی دارد.

پروتئین ها (آنزیم ها) سنتز شده بر اساس ژن های A و B واکنش های بیوشیمیایی را کاتالیز می کنند که منجر به تجلی صفت (رنگ قرمز گل ها) می شود.

اپیستازیس- برهمکنشی که در آن یکی از ژنهای غیر آللی غالب یا مغلوب عمل ژن غیر آللی دیگر را سرکوب می کند. ژنی که عملکرد دیگری را سرکوب می کند، ژن اپیستاتیک یا سرکوبگر نامیده می شود. ژن سرکوب شده هیپوستاتیک نامیده می شود. اپیستازیس می تواند غالب یا مغلوب باشد.

اپیستازیس غالب نمونه ای از اپیستازیس غالب، به ارث بردن رنگ پر در جوجه ها خواهد بود. ژن غالب C مسئول رنگ پر است. ژن غیر آللی غالب I رشد رنگ پر را سرکوب می کند. در نتیجه جوجه هایی که دارای ژن C در ژنوتیپ هستند، در حضور ژن I، دارای پرهای سفید هستند: IICC; IICC; IiCc; Iicc مرغ های دارای ژنوتیپ iicc نیز سفید خواهند بود زیرا این ژن ها در حالت مغلوب هستند. پرهای جوجه ها با ژنوتیپ iiCC, iiCc رنگی می شود. رنگ سفید پر به دلیل وجود یک آلل مغلوب ژن i یا وجود ژن سرکوبگر رنگ I است. برهمکنش ژن ها بر اساس اتصالات بیوشیمیایی بین پروتئین های آنزیمی است که توسط ژن های اپیستاتیک کدگذاری می شوند.

اپیستازیس مغلوب اپیستازی مغلوب پدیده بمبئی را توضیح می دهد - وراثت غیر معمول آنتی ژن های سیستم گروه خونی ABO. 4 گروه خونی شناخته شده وجود دارد.

در خانواده زنی با گروه خونی I (I 0 I 0) مردی با گروه خونی II (I A I A) فرزندی با گروه خونی IV (I A I B) به دنیا آورد که غیرممکن است. مشخص شد که این زن ژن I B را از مادرش و ژن I 0 را از پدرش به ارث برده است. بنابراین فقط ژن I 0 اثری را نشان داد

اعتقاد بر این بود که این زن دارای گروه خونی I است. ژن I B توسط ژن مغلوب x که در حالت هموزیگوت بود - xx سرکوب شد.

در فرزند این زن، ژن I B سرکوب شده اثر خود را نشان داد. کودک دارای گروه خونی IV I A I B بود.

پلیمرتأثیر ژن ها به این دلیل است که چندین ژن غیر آللی می توانند مسئول یک صفت باشند و تجلی آن را تقویت کنند. صفاتی که به ژن های پلیمری بستگی دارند به عنوان کمی طبقه بندی می شوند. ژن های مسئول ایجاد صفات کمی دارای اثر تجمعی هستند. به عنوان مثال، ژن های پلیمری غیر آللی S 1 و S 2 مسئول رنگدانه پوست در انسان هستند. در حضور آلل های غالب این ژن ها، مقدار زیادی رنگدانه سنتز می شود، در حضور آلل های مغلوب - کمی. شدت رنگ پوست به مقدار رنگدانه بستگی دارد که با تعداد ژن های غالب تعیین می شود.

از ازدواج بین مالتوهای S 1 s 1 S 2 s 2، کودکان با رنگدانه های پوست از روشن تا تیره به دنیا می آیند، اما احتمال داشتن فرزندی با رنگ پوست سفید و سیاه 1/16 است.

بسیاری از صفات بر اساس اصل پلیمری به ارث می رسند.

سوالاتی برای خودکنترلی

1. چند آلل چیست؟

2. چه ژن هایی مسئول گروه های خونی انسان هستند؟

3. افراد دارای چه گروه های خونی هستند؟

4. چه ارتباطی بین یک ژن و یک صفت وجود دارد؟

5. ژن های آللی چگونه برهم کنش می کنند؟

6. ژن های غیر آللی چگونه برهم کنش می کنند؟

7. چگونه می توان عمل مکمل یک ژن را توضیح داد؟

8. چگونه می توان اپیستازیس را توضیح داد؟

9. چگونه می توان عمل پلیمری یک ژن را توضیح داد؟

کلیدواژه های موضوع ” آلل های متعدد و برهمکنش ژن ”

آللیسم آلل آنتی ژن ازدواج

تعامل

ژنوتیپ

ترکیبی

نخود فرنگی

گروه خونی

اقدام

کودکان

تسلط

زن

جایگزینی

تسلط همزمان

تسلط مشترک

چرم

جوجه ها

مادر

مولکول

ملاتو

جهش

در دسترس بودن

وراثت

نوکلئوتیدها

رنگ آمیزی

پر

پیچ و تاب

نگرش

رنگدانه

پلیوتروپی

سرکوب کننده

نسل

پلیمریسم

علامت بزنید

مثال

حضور

تجلی

توسعه

واکنش ها

کودک

نتیجه

ارتباط بیش از حد

سیستم سنتز پروتئین

عبور از

دولت

درجه

از دست دادن

پدیده

آنزیم ها

رنگ

گل ها

انسان

ژنتیک- علم قوانین وراثت و تنوع. تاریخ «تولد» ژنتیک را می توان سال 1900 در نظر گرفت، زمانی که G. De Vries در هلند، K. Correns در آلمان و E. Cermak در اتریش به طور مستقل قوانین وراثت صفات را که توسط G. Mendel در سال 2017 ایجاد شده بود، «بازیابی» کردند. 1865.

وراثت- توانایی موجودات زنده در انتقال خصوصیات خود از نسلی به نسل دیگر.

تغییرپذیری- توانایی موجودات برای به دست آوردن ویژگی های جدید در مقایسه با والدین خود. در یک مفهوم گسترده، تنوع به تفاوت بین افراد یک گونه اشاره دارد.

امضا کنید- هر ویژگی ساختاری، هر خاصیت بدن. ایجاد یک صفت هم به حضور ژن های دیگر و هم به شرایط محیطی بستگی دارد توسعه فردیافراد بنابراین، هر فردی دارای مجموعه‌ای از ویژگی‌هایی است که فقط مختص آن است.

فنوتیپ- مجموع تمام علائم ظاهری و درونی بدن.

ژن- یک واحد غیرقابل تقسیم از ماده ژنتیکی، بخشی از یک مولکول DNA که ساختار اولیه یک پلی پپتید، انتقال یا مولکول RNA ریبوزومی را کد می کند. در یک مفهوم گسترده، یک ژن بخشی از DNA است که امکان ایجاد یک صفت ابتدایی جداگانه را تعیین می کند.

ژنوتیپ- مجموعه ای از ژن های یک موجود زنده.

مکان- محل قرارگیری ژن روی کروموزوم

ژن های آللی- ژن هایی که در جایگاه های یکسان کروموزوم های همولوگ قرار دارند.

هموزیگوت- ارگانیسمی که دارای ژن های آللی یک شکل مولکولی است.

هتروزیگوت- ارگانیسمی که دارای ژن های آللی با اشکال مختلف مولکولی است. در این حالت یکی از ژن ها غالب و دیگری مغلوب است.

ژن مغلوب- آللی که رشد یک صفت را فقط در حالت هموزیگوت تعیین می کند. چنین صفتی مغلوب نامیده خواهد شد.

ژن غالب- آللی که رشد یک صفت را نه تنها در حالت هموزیگوت، بلکه در حالت هتروزیگوت نیز تعیین می کند. چنین صفتی غالب نامیده خواهد شد.

روش های ژنتیک

اصلی است روش هیبریدولوژیکی- سیستمی از تقاطع ها که به فرد امکان می دهد الگوهای وراثت صفات را در طی یک سری از نسل ها ردیابی کند. اولین بار توسط جی. مندل توسعه و استفاده شد. ویژگی های متمایز روش: 1) انتخاب هدفمند والدینی که در یک، دو، سه، و غیره جفت ویژگی های متضاد (جایگزین) با ثبات متفاوت هستند. 2) حسابداری کمی دقیق از وراثت صفات در هیبریدها. 3) ارزیابی فردی فرزندان از هر والدین در یک سری از نسل ها.

عبوری که در آن وراثت یک جفت کاراکتر جایگزین تحلیل می شود نامیده می شود تک هیبریدی، دو جفت - دو هیبرید، چندین جفت - چند هیبریدی. ویژگی های جایگزین به عنوان معانی مختلف یک ویژگی درک می شود، به عنوان مثال، ویژگی رنگ نخود فرنگی است، ویژگی های جایگزین رنگ زرد، رنگ سبز نخود فرنگی است.

علاوه بر روش هیبریدولوژیک، موارد زیر در ژنتیک استفاده می شود: شجره نامه ای- گردآوری و تجزیه و تحلیل شجره نامه؛ سیتوژنتیک- مطالعه کروموزوم ها؛ دوقلو- مطالعه دوقلوها؛ جمعیتی-آماریروش - مطالعه ساختار ژنتیکی جمعیت ها.

نمادگرایی ژنتیکی

پیشنهاد شده توسط G. Mendel، مورد استفاده برای ثبت نتایج از تقاطع: P - والدین. F - فرزندان، شماره زیر یا بلافاصله بعد از حرف شماره سریال نسل را نشان می دهد (F 1 - هیبریدهای نسل اول - فرزندان مستقیم والدین، F 2 - هیبریدهای نسل دوم - در نتیجه تلاقی هیبریدهای F 1 با هر یک به وجود می آیند. دیگر)؛ × - نماد عبور؛ ز - مرد؛ E - زن؛ A یک ژن غالب است، a یک ژن مغلوب است. AA یک هموزیگوت برای یک غالب، aa یک هموزیگوت برای یک مغلوب، Aa یک هتروزیگوت است.

قانون یکنواختی هیبریدهای نسل اول یا قانون اول مندل

موفقیت کار مندل با انتخاب موفق شیء برای عبور - انواع مختلف نخود فرنگی تسهیل شد. ویژگی های نخود فرنگی: 1) رشد نسبتا آسانی دارد و دوره رشد کوتاهی دارد. 2) فرزندان متعددی دارد. 3) دارد تعداد زیادیکاراکترهای جایگزین به وضوح قابل مشاهده (رنگ کرولا - سفید یا قرمز؛ رنگ لپه - سبز یا زرد؛ شکل دانه - چروکیده یا صاف؛ رنگ غلاف - زرد یا سبز؛ شکل غلاف - گرد یا فشرده؛ چیدمان گل یا میوه - در تمام طول ارتفاع ساقه یا در بالای آن - بلند یا کوتاه؛ 4) خود گرده افشان است، در نتیجه دارای تعداد زیادی خطوط خالص است که به طور پایدار ویژگی های خود را از نسلی به نسل دیگر حفظ می کند.

مندل از سال 1854 آزمایشاتی را بر روی تلاقی انواع مختلف نخود به مدت هشت سال انجام داد. در 8 فوریه 1865، جی. مندل در جلسه ای از انجمن طبیعت گرایان برون با گزارشی با عنوان "آزمایشات روی هیبریدهای گیاهی" صحبت کرد، جایی که نتایج کار او خلاصه شد.

آزمایش‌های مندل با دقت فکر شده بود. اگر پیشینیان او سعی کردند الگوهای وراثت بسیاری از صفات را به طور همزمان مطالعه کنند، مندل تحقیق خود را با مطالعه وراثت فقط یک جفت صفت جایگزین آغاز کرد.

مندل انواع نخود را با دانه های زرد و سبز گرفت و به طور مصنوعی آنها را گرده افشانی کرد: او برچه ها را از یک رقم جدا کرد و آنها را با گرده از گونه دیگر گرده افشانی کرد. هیبریدهای نسل اول دارای دانه های زرد رنگ بودند. تصویر مشابهی در تلاقی هایی مشاهده شد که در آن وراثت سایر صفات مورد مطالعه قرار گرفت: هنگام تلاقی گیاهان با اشکال دانه صاف و چروکیده، همه دانه های هیبریدهای حاصله هنگام تلاقی گیاهان گل قرمز با گیاهان گل سفید، صاف بودند آنهایی که به دست می آیند به رنگ قرمز بودند. مندل به این نتیجه رسید که در هیبریدهای نسل اول، از هر جفت شخصیت جایگزین، تنها یکی ظاهر می شود و به نظر می رسد دومی ناپدید می شود. مندل این صفت را که در هیبریدهای نسل اول آشکار می شود غالب و صفت سرکوب شده را مغلوب نامید.

در تلاقی تک هیبریدی افراد هموزیگوتبا داشتن مقادیر متفاوتی از خصوصیات جایگزین، هیبریدها از نظر ژنوتیپ و فنوتیپ یکنواخت هستند.

نمودار ژنتیکی قانون یکنواختی مندل

(الف - رنگ زرد نخودی، الف - رنگ سبز نخودی)

قانون تفکیک یا قانون دوم مندل

جی مندل به هیبریدهای نسل اول این فرصت را داد تا خود گرده افشانی کنند. هیبریدهای نسل دوم به دست آمده از این طریق نه تنها یک صفت غالب، بلکه یک صفت مغلوب را نیز نشان دادند. نتایج تجربی در جدول نشان داده شده است.

نشانه ها	غالب		مغلوب		مجموع
نشانه ها	شماره	%	شماره	%	مجموع
شکل بذر	5474	74,74	1850	25,26	7324
رنگ آمیزی لپه ها	6022	75,06	2001	24,94	8023
رنگ پوسته بذر	705	75,90	224	24,10	929
شکل باب	882	74,68	299	25,32	1181
رنگ آمیزی باب	428	73,79	152	26,21	580
گل آرایی	651	75,87	207	24,13	858
ارتفاع ساقه	787	73,96	277	26,04	1064
مجموع:	14949	74,90	5010	25,10	19959

تجزیه و تحلیل داده های جدول به ما امکان داد تا نتیجه گیری های زیر را بدست آوریم:

یکنواختی هیبریدها در نسل دوم مشاهده نمی شود: برخی از هیبریدها یک (غالب) را حمل می کنند، برخی دیگر - صفت دیگر (مغلوب) را از یک جفت جایگزین.
تعداد هیبریدهای حامل یک صفت غالب تقریباً سه برابر بیشتر از تعداد هیبریدهای حامل یک صفت مغلوب است.
صفت مغلوب در هیبریدهای نسل اول از بین نمی رود، بلکه فقط سرکوب شده و در نسل دوم هیبرید ظاهر می شود.

پدیده ای که در آن بخشی از هیبریدهای نسل دوم دارای یک صفت غالب و بخشی مغلوب است، نامیده می شود. تقسیم کردن. علاوه بر این، تقسیم مشاهده شده در هیبریدها تصادفی نیست، اما تابع الگوهای کمی خاص است. بر این اساس، مندل نتیجه‌گیری دیگری کرد: هنگام عبور از هیبریدهای نسل اول، ویژگی‌های فرزندان در یک نسبت عددی معین تقسیم می‌شوند.

در تلاقی تک هیبریدی افراد هتروزیگوتدر هیبریدها بر اساس فنوتیپ به نسبت 3:1 بر اساس ژنوتیپ 1:2:1 شکاف وجود دارد.

نمودار ژنتیکی قانون تفکیک مندل

(الف - رنگ زرد نخود و - رنگ سبز نخود):

پ	♀آآ زرد		×	♂آآ زرد
انواع گامت	الف	الف		الف	الف
F 2	A.A. زرد	Aa زرد 75%		Aa زرد	aa سبز 25%

قانون خلوص گامت

از سال 1854، به مدت هشت سال، مندل آزمایشاتی را در مورد تلاقی گیاهان نخود انجام داد. وی کشف کرد که در نتیجه تلاقی انواع مختلف نخود فرنگی با یکدیگر، هیبریدهای نسل اول فنوتیپ یکسانی دارند و در هیبریدهای نسل دوم، ویژگی ها به نسبت های خاصی تقسیم می شوند. برای توضیح این پدیده، مندل چندین فرض را مطرح کرد که به آنها "فرضیه خلوص گامت" یا "قانون خلوص گامت" می گفتند. مندل پیشنهاد کرد که:

برخی از عوامل ارثی مجزا مسئول تشکیل صفات هستند.
موجودات حاوی دو عامل هستند که رشد یک صفت را تعیین می کنند.
در طول تشکیل گامت ها، تنها یکی از یک جفت عامل وارد هر یک از آنها می شود.
وقتی گامت های نر و ماده با هم ادغام می شوند، این عوامل ارثی با هم مخلوط نمی شوند (خالص می مانند).

در سال 1909، V. Johansen این عوامل ارثی را ژن نامید و در سال 1912، T. Morgan نشان داد که آنها در کروموزوم ها قرار دارند.

جی. مندل برای اثبات مفروضات خود از متقاطع استفاده کرد که امروزه به آن تحلیل می گویند. صلیب آزمایشی- تلاقی یک ارگانیسم از یک ژنوتیپ ناشناخته با یک ارگانیسم هموزیگوت برای یک مغلوب). مندل احتمالاً چنین استدلال می کند: "اگر فرضیات من درست باشد، پس در نتیجه تلاقی F 1 با گونه ای که دارای یک صفت مغلوب (نخود سبز) است، در بین هیبریدها نیمی نخود سبز و نیمی نخود زرد وجود خواهد داشت. همانطور که از نمودار ژنتیکی زیر مشاهده می شود، او در واقع یک تقسیم 1:1 دریافت کرد و به درستی فرضیات و نتیجه گیری های خود متقاعد شد، اما توسط معاصرانش درک نشد. گزارش او "آزمایشات روی هیبریدهای گیاهی"، که در جلسه انجمن طبیعت گرایان برون تهیه شد، با سکوت کامل مواجه شد.

مبانی سیتولوژیکی قانون اول و دوم مندل

در زمان مندل، ساختار و رشد سلول‌های زایا مورد مطالعه قرار نگرفته بود، بنابراین فرضیه خلوص گامت‌ها نمونه‌ای از آینده‌نگری درخشان است که بعداً تأیید علمی پیدا کرد.

پدیده تسلط و تفکیک شخصیت ها مشاهده شده توسط مندل در حال حاضر با جفت شدن کروموزوم ها، واگرایی کروموزوم ها در طول میوز و یکسان شدن آنها در طول لقاح توضیح داده می شود. بیایید ژنی را که رنگ زرد را با حرف A و رنگ سبز را با a مشخص می کند نشان دهیم. از آنجایی که مندل با خطوط خالص کار می کرد، هر دو ارگانیسم متقاطع هموزیگوت هستند، یعنی حامل دو آلل یکسان از ژن رنگ دانه (به ترتیب AA و aa) هستند. در طول میوز، تعداد کروموزوم ها نصف می شود و تنها یک کروموزوم از یک جفت به هر گامت می رسد. از آنجایی که کروموزوم های همولوگ حامل آلل های یکسانی هستند، همه گامت های یک ارگانیسم حاوی کروموزوم با ژن A و کروموزوم دیگری با ژن a هستند.

در طی لقاح، گامت‌های نر و ماده با هم ترکیب می‌شوند و کروموزوم‌های آن‌ها با هم ترکیب می‌شوند و یک زیگوت واحد را تشکیل می‌دهند. هیبرید حاصل هتروزیگوت می شود، زیرا سلول های آن دارای ژنوتیپ Aa هستند. یک نوع از ژنوتیپ یک نوع از فنوتیپ را می دهد - رنگ زرد نخود فرنگی.

در یک ارگانیسم هیبریدی که دارای ژنوتیپ Aa در طول میوز است، کروموزوم ها به سلول های مختلف واگرا می شوند و دو نوع گامت تشکیل می شود - نیمی از گامت ها حامل ژن A و نیمی دیگر حامل ژن a هستند. لقاح یک فرآیند تصادفی و به همان اندازه محتمل است، یعنی هر اسپرمی می تواند هر تخمکی را بارور کند. از آنجایی که دو نوع اسپرم و دو نوع تخمک تشکیل شد، چهار نوع زیگوت ممکن است. نیمی از آنها هتروزیگوت هستند (حامل ژن A و a)، 1/4 برای یک صفت غالب (حامل دو ژن A) و 1/4 برای یک صفت مغلوب (حامل دو ژن a) هموزیگوت هستند. هموزیگوت ها برای غالب و هتروزیگوت ها نخود زرد (3/4) و هموزیگوت ها برای مغلوب سبز (1/4) تولید می کنند.

قانون ترکیب مستقل (ارث) خصوصیات یا قانون سوم مندل

موجودات زنده از بسیاری جهات با یکدیگر تفاوت دارند. بنابراین، با ایجاد الگوهای وراثت یک جفت صفت، جی. مندل به مطالعه وراثت دو (یا چند) جفت صفت جایگزین پرداخت. برای تلاقی دو هیبریدی، مندل از گیاهان نخودی هموزیگوت استفاده کرد که از نظر رنگ دانه (زرد و سبز) و شکل دانه (صاف و چروکیده) متفاوت بودند. رنگ زرد (A) و شکل صاف (B) دانه ها از صفات غالب، رنگ سبز (الف) و شکل چروکیده (ب) صفات مغلوب هستند.

مندل با تلاقی گیاهی با دانه های زرد و صاف با گیاهی با دانه های سبز و چروکیده، نسل هیبریدی یکنواخت F 1 با دانه های زرد و صاف به دست آورد. از خود گرده افشانی 15 هیبرید نسل اول، 556 دانه به دست آمد که از این تعداد 315 دانه صاف زرد، 101 دانه چروک دار زرد، 108 دانه صاف سبز و 32 دانه سبز چروکیده بود (شکافت 9:3:3:1).

مندل با تجزیه و تحلیل فرزندان حاصل توجه به این واقعیت را جلب کرد که: 1) همراه با ترکیبی از ویژگی های گونه های اصلی (دانه های زرد صاف و چروکیده سبز)، در هنگام تلاقی دو هیبرید، ترکیبات جدیدی از ویژگی ها ظاهر می شود (دانه های زرد چروکیده و سبز). 2) تقسیم برای هر صفت منفرد مربوط به تقسیم در طول تلاقی تک هیبریدی است. از 556 دانه، 423 دانه صاف و 133 دانه چروکیده (نسبت 3:1)، 416 دانه زرد رنگ و 140 دانه سبز (نسبت 3:1) بودند. مندل به این نتیجه رسید که شکافتن در یک جفت صفت با تقسیم در جفت دیگر مرتبط نیست. دانه های هیبریدی نه تنها با ترکیبی از ویژگی های گیاهان مادر (دانه های صاف زرد و دانه های چروکیده سبز)، بلکه با ظهور ترکیبات جدید از ویژگی ها (دانه های چروکیده زرد و دانه های صاف سبز) مشخص می شوند.

هنگام تلاقی دو هیبرید از دی هتروزیگوت ها در هیبریدها، بر اساس فنوتیپ در نسبت 9:3:3:1، با توجه به ژنوتیپ به نسبت 4:2:2:2:2:1:1:1:1 شکاف ایجاد می شود. ، شخصیت ها مستقل از یکدیگر به ارث می رسند و در تمام ترکیب های ممکن ترکیب می شوند.

آر	♀AABB زرد، صاف	×	♂aаbb سبز، چروکیده
انواع گامت	AB		ab
F 1	AaBb زرد، صاف، 100%
پ	♀AaBb زرد، صاف	×	♂AаBb زرد، صاف
انواع گامت	AB Ab aB ab		AB Ab aB ab

طرح ژنتیکی قانون ترکیب مستقل صفات:

	♂	AB	Ab	aB	ab
♀		AB	Ab	aB	ab
AB		AABB زرد صاف	AABb زرد صاف	AaBB زرد صاف	AaBb زرد صاف
Ab		AABb زرد صاف	AAbb زرد چین خورده	AaBb زرد صاف	عاب زرد چین خورده
aB		AaBB زرد صاف	AaBb زرد صاف	aaBB سبز صاف	aaBb سبز صاف
ab		AaBb زرد صاف	عاب زرد چین خورده	aaBb سبز صاف	aabb سبز چین خورده

تجزیه و تحلیل نتایج تلاقی بر اساس فنوتیپ: زرد، صاف - 9/16، زرد، چروکیده - 3/16، سبز، صاف - 3/16، سبز، چروکیده - 1/16. تقسیم فنوتیپ 9:3:3:1 است.

تجزیه و تحلیل نتایج تلاقی بر اساس ژنوتیپ: AaBb - 4/16، AABb - 2/16، AaBB - 2/16، Aabb - 2/16، aaBb - 2/16، AABB - 1/16، Aabb - 1/16، aaBB - 1/16، aabb - 1/16. جداسازی بر اساس ژنوتیپ 4:2:2:2:2:1:1:1:1.

اگر در یک تلاقی تک هیبریدی، ارگانیسم های مادر در یک جفت کاراکتر (دانه های زرد و سبز) متفاوت باشند و در نسل دوم دو فنوتیپ (2 1) به نسبت (3 + 1) 1 بدهند، پس در یک دی هیبرید آنها در دو تفاوت دارند. جفت کاراکتر و در نسل دوم چهار فنوتیپ (2 2) به نسبت (3 + 1) 2 می دهد. به راحتی می توان محاسبه کرد که در نسل دوم طی یک تلاقی سه هیبریدی چند فنوتیپ و با چه نسبتی تشکیل می شود: هشت فنوتیپ (2 3) به نسبت (3 + 1) 3.

اگر تقسیم توسط ژنوتیپ در F 2 با یک نسل تک هیبریدی 1: 2: 1 بود، یعنی سه ژنوتیپ مختلف وجود داشت (3 1)، سپس با یک تلاقی دو هیبریدی 9 ژنوتیپ مختلف تشکیل می شود - 3 2، با تلاقی سه هیبریدی. 3 3 - 27 ژنوتیپ مختلف تشکیل می شود.

قانون سوم مندل فقط برای مواردی معتبر است که ژن‌های صفات مورد تجزیه و تحلیل در جفت‌های مختلف کروموزوم همولوگ قرار دارند.

مبانی سیتولوژیکی قانون سوم مندل

بگذارید A ژنی باشد که توسعه رنگ زرد دانه ها را تعیین می کند، a - رنگ سبز، B - شکل صاف دانه، b - چروکیده است. هیبریدهای نسل اول با ژنوتیپ AaBb تلاقی می کنند. در حین تشکیل گامت ها، از هر جفت ژن آللی، تنها یکی وارد گامت می شود و در نتیجه واگرایی تصادفی کروموزوم ها در اولین تقسیم میوز، ژن A می تواند به همان گامت با ژن B یا ژن ختم شود. b، و ژن a - با ژن B یا ژن b. بنابراین، هر موجود زنده چهار نوع گامت را در یک مقدار (25٪) تولید می کند: AB، Ab، aB، ab. در طول لقاح، هر یک از چهار نوع اسپرم می تواند هر یک از چهار نوع تخمک را بارور کند. در نتیجه لقاح، نه کلاس ژنوتیپی ممکن است ظاهر شود که منجر به چهار کلاس فنوتیپی می شود.

ارث زنجیر شده

در سال 1906، W. Batson و R. Punnett، با عبور از گیاهان نخود شیرین و تجزیه و تحلیل وراثت شکل گرده و رنگ گل، دریافتند که این ویژگی ها توزیع مستقلی را در فرزندان ایجاد نمی کند. مشخص شد که همه صفات با توزیع مستقل در فرزندان و ترکیب آزاد مشخص نمی شوند.

هر موجودی دارای تعداد زیادی ویژگی است، اما تعداد کروموزوم ها کم است. در نتیجه، هر کروموزوم حامل یک ژن نیست، بلکه یک گروه کامل از ژن‌ها را حمل می‌کند که مسئول ایجاد صفات مختلف هستند. او به بررسی وراثت صفاتی پرداخت که ژن‌های آن‌ها روی یک کروموزوم قرار دارند. تی مورگان. اگر مندل آزمایش های خود را روی نخود انجام داد، پس برای مورگان هدف اصلی مگس میوه مگس سرکه مگس سرکه بود.

مگس سرکه هر دو هفته یک بار در دمای 25 درجه سانتیگراد فرزندان متعددی تولید می کند. نر و ماده به وضوح از نظر ظاهری قابل تشخیص هستند - شکم نر کوچکتر و تیره تر است. آنها فقط 8 کروموزوم در یک مجموعه دیپلوئید دارند و به راحتی در لوله های آزمایش روی یک محیط غذایی ارزان قیمت تولید مثل می کنند.

مورگان با تلاقی مگس مگس سرکه با بدن خاکستری و بال‌های معمولی با مگسی با رنگ بدن تیره و بال‌های ابتدایی، در نسل اول مورگان هیبریدهایی با بدن خاکستری و بال‌های معمولی به دست آورد (ژنی که رنگ خاکستری شکم را تعیین می‌کند غالب است. رنگ تیره، و ژنی که رشد بال های طبیعی را تعیین می کند، بالاتر از ژن بال های توسعه نیافته است). هنگام انجام یک تلاقی تحلیلی یک ماده F 1 با یک نر که دارای صفات مغلوب بود، از نظر تئوری انتظار می رفت که فرزندانی با ترکیبی از این صفات در نسبت 1:1:1:1 بدست آورند. با این حال، افراد با ویژگی های شکل والدین به وضوح در فرزندان غالب بودند (41.5٪ - بال دراز خاکستری و 41.5٪ - سیاه با بال های ابتدایی)، و تنها بخش کوچکی از مگس ها ترکیبی از شخصیت های متفاوت از شخصیت های مگس داشتند. والدین (8.5٪ - سیاه بال بلند و 8.5٪ - خاکستری با بال های ابتدایی). چنین نتایجی تنها در صورتی به دست می‌آیند که ژن‌های مسئول رنگ بدن و شکل بال‌ها روی یک کروموزوم قرار داشته باشند.

1 - گامت های غیر متقاطع؛ 2 - گامت های متقاطع.

اگر ژن‌های رنگ بدن و شکل بال‌ها روی یک کروموزوم قرار داشته باشند، این تلاقی باید منجر به تکرار ویژگی‌های شکل‌های والدینی در دو گروه از افراد شود، زیرا ارگانیسم مادر باید گامت‌هایی از دو نوع تشکیل دهد - AB و ab. و ارگانیسم پدری - یک نوع - ab. در نتیجه، دو گروه از افراد با ژنوتیپ AABB iaabb باید در فرزندان تشکیل شود. با این حال، افراد در فرزندان (البته به تعداد کم) با صفات بازترکیب، یعنی داشتن ژنوتیپ های Aabb و aaBb ظاهر می شوند. به منظور توضیح این موضوع، لازم است مکانیسم تشکیل سلول های زایای - میوز را یادآوری کنیم. در پروفاز اولین تقسیم میوز، کروموزوم های همولوگ مزدوج می شوند و در این لحظه تبادل نواحی می تواند بین آنها رخ دهد. در نتیجه تلاقی، در برخی سلول‌ها، بخش‌هایی از کروموزوم‌ها بین ژن‌های A و B مبادله می‌شوند، گامت‌های Ab و aB ظاهر می‌شوند و در نتیجه چهار گروه فنوتیپ در فرزندان تشکیل می‌شوند، مانند ترکیب آزاد ژن ها اما از آنجایی که تلاقی در هنگام تشکیل بخش کوچکی از گامت ها اتفاق می افتد، نسبت عددی فنوتیپ ها با نسبت 1:1:1:1 مطابقت ندارد.

گروه کلاچ- ژن هایی که روی یک کروموزوم قرار گرفته و با هم به ارث می رسند. تعداد گروه های پیوندی مربوط به مجموعه کروموزوم هاپلوئید است.

ارث زنجیر شده- وراثت صفاتی که ژنهای آنها در یک کروموزوم قرار دارد. قدرت پیوند بین ژن ها به فاصله بین آنها بستگی دارد: هر چه ژن ها از یکدیگر دورتر باشند، فرکانس تلاقی بیشتر است و بالعکس. گرفتن کامل- نوعی توارث پیوندی که در آن ژن‌های صفات مورد تجزیه و تحلیل به قدری نزدیک به یکدیگر قرار دارند که عبور از بین آنها غیرممکن می‌شود. کلاچ ناقص- نوعی وراثت پیوندی که در آن ژن‌های صفات مورد تجزیه و تحلیل در فاصله معینی از یکدیگر قرار دارند که امکان عبور بین آنها را ممکن می‌سازد.

ارث مستقل- وراثت صفاتی که ژن‌های آنها در جفت‌های مختلف کروموزوم همولوگ قرار دارند.

گامت های غیر متقاطع- گامت هایی که در طول تشکیل آنها عبور از آنها رخ نداده است.

گامت ها تشکیل می شوند:

گامت های متقاطع- گامت هایی که در فرآیند تشکیل آن ها عبور کرده است. به عنوان یک قاعده، گامت های متقاطع بخش کوچکی از تعداد کل گامت ها را تشکیل می دهند.

گامت ها تشکیل می شوند:

غیر نوترکیب- افراد دورگه ای که ترکیبی از خصوصیات مشابه با والدین خود دارند.

نوترکیب ها- افراد دورگه ای که ترکیبی از خصوصیات متفاوت با والدین خود دارند.

فاصله بین ژن ها بر حسب اندازه گیری می شود مورگانیدها- واحدهای معمولی مربوط به درصد گامت های متقاطع یا درصد نوترکیب ها. به عنوان مثال، فاصله بین ژن های رنگ بدن خاکستری و بال های بلند (همچنین رنگ بدن سیاه و بال های ابتدایی) در مگس سرکه 17 درصد یا 17 مورگانید است.

در دی هتروزیگوت ها، ژن های غالب می توانند روی یک کروموزوم قرار گیرند. فاز سیس، یا در موارد مختلف ( فاز ترانس).

1 - مکانیسم فاز سیس (گامت های غیر متقاطع)؛ 2- مکانیسم ترانس فاز (گامت های غیر متقاطع).

نتیجه تحقیقات تی مورگان ایجاد نظریه کروموزومی وراثت:

ژن ها روی کروموزوم ها قرار دارند. کروموزوم های مختلف حاوی تعداد متفاوتی از ژن ها هستند. مجموعه ژن های هر یک از کروموزوم های غیر همولوگ منحصر به فرد است.
هر ژن دارای یک مکان خاص (منبع) روی کروموزوم است. ژن های آللی در جایگاه های یکسان کروموزوم های همولوگ قرار دارند.
ژن ها بر روی کروموزوم ها در یک توالی خطی خاص قرار دارند.
ژن‌های موضعی روی یک کروموزوم با هم به ارث می‌رسند و یک گروه پیوندی را تشکیل می‌دهند. تعداد گروه های پیوندی برابر با مجموعه هاپلوئید کروموزوم ها است و برای هر نوع ارگانیسم ثابت است.
پیوند ژن می تواند در حین تلاقی مختل شود که منجر به تشکیل کروموزوم های نوترکیب می شود. فرکانس متقاطع به فاصله بین ژن ها بستگی دارد: هر چه فاصله بیشتر باشد، بزرگی عبور بیشتر است.
هر گونه دارای مجموعه ای منحصر به فرد از کروموزوم ها است - کاریوتیپ.

ژنتیک جنسی

تعیین جنسیت کروموزومی

بیشتر جانوران موجودات دوپایه هستند. جنسیت را می توان مجموعه ای از ویژگی ها و ساختارهایی در نظر گرفت که روشی برای تولید مثل فرزندان و انتقال اطلاعات ارثی فراهم می کند. جنسیت اغلب در لحظه لقاح، یعنی در تعیین جنسیت تعیین می شود نقش اصلیکاریوتیپ زیگوت را بازی می کند. کاریوتیپ هر ارگانیسم شامل کروموزوم هایی است که در هر دو جنس یکسان هستند - اتوزوم ها و کروموزوم هایی که جنس مونث و مذکر با یکدیگر متفاوت هستند - کروموزوم های جنسی. در انسان، کروموزوم های جنسی "مونث" دو کروموزوم X هستند. هنگامی که گامت ها تشکیل می شوند، هر تخمک یکی از کروموزوم های X را دریافت می کند. جنسی که گامت هایی از همان نوع تولید می کند که حامل کروموزوم X هستند، همگامتیک نامیده می شود. در انسان، جنس زن همگامی است. کروموزوم های جنسی "مرد" در انسان کروموزوم X و کروموزوم Y هستند. هنگامی که گامت ها تشکیل می شوند، نیمی از اسپرم کروموزوم X و نیمی دیگر کروموزوم Y دریافت می کنند. رابطه جنسی که گامت تولید می کند انواع مختلف، هتروگامتیک نامیده می شود. در انسان، جنس مذکر هتروگامتیک است. اگر زیگوتی تشکیل شود که حامل دو کروموزوم X باشد، آنگاه تشکیل می شود بدن زن، اگر کروموزوم X و کروموزوم Y مذکر باشند.

در حیوانات موارد زیر قابل تشخیص است: چهار نوع تعیین جنسیت کروموزومی.

جنس ماده همگامتیک (XX)، نر هتروگامتیک (XY) (پستانداران، به ویژه، انسان، مگس سرکه).
طرح ژنتیکی تعیین جنسیت کروموزومی در انسان:
آر ♀46، XX × ♂46، XY
انواع گامت 23، X 23، X 23، Y
اف 46، XX
زنان، 50٪ 46، XY
مردان، 50٪
طرح ژنتیکی تعیین جنسیت کروموزومی در مگس سرکه:
آر ♀8، XX × ♂8، XY
انواع گامت 4، X 4، X 4، Y
اف 8، XX
زنان، 50٪ 8، XY
مردان، 50٪
جنس ماده همگامتیک (XX)، جنس مذکر هتروگامتیک (X0) (Orthoptera) است.
طرح ژنتیکی تعیین جنسیت کروموزومی در ملخ بیابانی:
آر ♀24، XX × ♂23، X0
انواع گامت 12، X 12.X 11.0
اف 24، XX
زنان، 50٪ 23، X0
مردان، 50٪
جنس ماده هتروگامتیک (XY)، جنس مذکر همگامتیک (XX) (پرندگان، خزندگان) است.
طرح ژنتیکی تعیین جنسیت کروموزومی در کبوتر:
آر ♀80، XY × ♂80، XX
انواع گامت 40، X 40، Y 40، X
اف 80، XY
زنان، 50٪ 80، XX
مردان، 50٪
جنس ماده هتروگامتیک (X0)، جنس مذکر همگامتیک (XX) (برخی از انواع حشرات) است.
طرح ژنتیکی تعیین جنسیت کروموزومی در پروانه ها:
آر ♀61، X0 × ♂62، XX
انواع گامت 31، X 30، Y 31، X
اف 61، X0
زنان، 50٪ 62، XX
مردان، 50٪

به ارث بردن صفات مرتبط با جنسیت

مشخص شده است که کروموزوم های جنسی حاوی ژن هایی هستند که نه تنها برای ایجاد ویژگی های جنسی، بلکه برای تشکیل ویژگی های غیر جنسی (لخته شدن خون، رنگ مینای دندان، حساسیت به رنگ های قرمز و سبز و غیره) مسئول هستند. به ارث بردن خصوصیات غیرجنسی که ژن های آن در کروموزوم های X یا Y قرار دارند، گفته می شود. ارث مرتبط با جنسیت.

تی مورگان به مطالعه وراثت ژن های موضعی بر روی کروموزوم های جنسی پرداخت.

در مگس سرکه، رنگ چشم قرمز بر سفید غالب است. عبور متقابل- دو تقاطع که با ترکیب متقابل صفت و جنس تجزیه و تحلیل شده در اشکال شرکت کننده در این تلاقی مشخص می شود. به عنوان مثال، اگر در تلاقی اول ماده دارای صفت غالب و نر دارای صفت مغلوب بود، در تلاقی دوم ماده باید دارای صفت مغلوب و نر دارای صفت غالب باشد. تی مورگان با انجام تلاقی متقابل به نتایج زیر دست یافت. هنگامی که ماده های چشم قرمز با نرهای چشم سفید در نسل اول تلاقی کردند، معلوم شد که همه فرزندان چشم قرمز هستند. اگر هیبریدهای F1 را با یکدیگر تلاقی کنید ، در نسل دوم همه ماده ها چشم قرمز هستند و در بین نرها نیمی چشم سفید و نیمی چشم قرمز هستند. اگر از نرهای چشم سفید و نرهای چشم قرمز عبور کنید، در نسل اول همه ماده ها چشم قرمز هستند و نرها چشم سفید هستند. در F 2 نیمی از ماده ها و نرها چشم قرمز و نیمی چشم سفید هستند.

تی مورگان تنها با این فرض که ژن مسئول رنگ چشم در کروموزوم X (X A - رنگ چشم قرمز، X a - رنگ چشم سفید) و Y قرار دارد، توانست نتایج شکاف مشاهده شده در رنگ چشم را توضیح دهد. کروموزوم از جمله هیچ ژن.

نمودار کروموزوم های جنسی انسان و ژن های مرتبط با آنها:
1 - کروموزوم X; 2 - کروموزوم Y.

در انسان، یک مرد یک کروموزوم X از مادر و یک کروموزوم Y از پدرش دریافت می کند. یک زن یک کروموزوم X از مادرش و یک کروموزوم X دیگر از پدرش دریافت می کند. کروموزوم X زیر متاسمرکزی متوسط است، کروموزوم Y کوچک آکروسانتریک است. کروموزوم X و کروموزوم Y نه تنها دارند اندازه های مختلفساختار، بلکه در بیشتر موارد حامل مجموعه های مختلفی از ژن ها هستند. بسته به ترکیب ژن در کروموزوم های جنسی انسان، مناطق زیر قابل تشخیص هستند: 1) ناحیه غیر همولوگ کروموزوم X (با ژن هایی که فقط در کروموزوم X یافت می شوند). 2) یک ناحیه همولوگ از کروموزوم X و کروموزوم Y (با ژن های موجود در هر دو کروموزوم X و کروموزوم Y). 3) یک بخش غیر همولوگ از کروموزوم Y (با ژن هایی که فقط در کروموزوم Y یافت می شوند). بسته به محل ژن، انواع زیر از وراثت متمایز می شود.

نوع وراثت	محلی سازی ژن	نمونه ها
مغلوب وابسته به X		هموفیلی، اشکال مختلف کور رنگی(پروتانوپیا، دوترونوپیا)، عدم وجود غدد عرق، برخی از اشکال دیستروفی عضلانی و غیره.
غالب مرتبط با X	ناحیه غیر همولوگ کروموزوم X	مینای قهوه ای دندان، راشیتیسم مقاوم به ویتامین D و غیره.
X-Y - مرتبط (تا حدی به طبقه مرتبط است)	ناحیه همولوگ کروموزوم های X و Y	سندرم آلپورت، کوررنگی عمومی
Y مرتبط است	ناحیه غیر همولوگ کروموزوم Y	انگشتان تار، هیپرتریکوز حاشیه گوش

بیشتر ژن‌های مرتبط با کروموزوم X در کروموزوم Y وجود ندارند، بنابراین این ژن‌ها (حتی ژن‌های مغلوب) خود را به صورت فنوتیپی نشان می‌دهند، زیرا در ژنوتیپ به صورت مفرد نشان داده می‌شوند. چنین ژن هایی همزیگوت نامیده می شوند. کروموزوم X انسان حاوی تعدادی ژن است که آلل های مغلوب آنها باعث ایجاد ناهنجاری های شدید (هموفیلی، کوررنگی و غیره) می شود. این ناهنجاری‌ها در مردان شایع‌تر است (از آنجایی که همی‌زیگوت هستند)، اگرچه ناقل ژن‌های ایجادکننده این ناهنجاری‌ها اغلب یک زن است. برای مثال، اگر X A X A Y

F 2X A X A X A X a
♀ باشه رول خون
50% X A Y
♂ باشه رول خون
25% X a Y
♂ بیماران هموفیلی
25%

وراثت- توانایی موجودات زنده در انتقال خصوصیات خود از نسلی به نسل دیگر.

تغییرپذیری- خاصیت موجودات برای به دست آوردن ویژگی های جدید در مقایسه با والدین خود. در یک مفهوم گسترده، تنوع به تفاوت بین افراد یک گونه اشاره دارد.

امضا کنید- هر ویژگی ساختاری، هر خاصیت بدن. رشد یک صفت هم به حضور ژن های دیگر و هم به شرایط محیطی بستگی دارد. بنابراین، هر فردی دارای مجموعه‌ای از ویژگی‌هایی است که فقط مختص آن است.

فنوتیپ- مجموع تمام علائم ظاهری و درونی بدن.

ژنوتیپ- مجموعه ای از ژن های یک موجود زنده.

مکان- محل قرارگیری ژن روی کروموزوم

ژن های آللی- ژن هایی که در جایگاه های یکسان کروموزوم های همولوگ قرار دارند.

هموزیگوت- ارگانیسمی که دارای ژن های آللی یک شکل مولکولی است.

ژن مغلوب- آللی که رشد یک صفت را فقط در حالت هموزیگوت تعیین می کند. چنین صفتی مغلوب نامیده خواهد شد.

روش های ژنتیک

اصلی است روش هیبریدولوژیکی- سیستمی از تقاطع ها که به فرد اجازه می دهد الگوهای وراثت صفات را در طی یک سری از نسل ها ردیابی کند. اولین بار توسط جی. مندل توسعه و استفاده شد. ویژگی های متمایز روش: 1) انتخاب هدفمند والدینی که در یک، دو، سه، و غیره جفت ویژگی های متضاد (جایگزین) با ثبات متفاوت هستند. 2) حسابداری کمی دقیق از وراثت صفات در هیبریدها. 3) ارزیابی فردی فرزندان از هر والدین در یک سری از نسل ها.

نمادگرایی ژنتیکی

پیشنهاد شده توسط G. Mendel، مورد استفاده برای ثبت نتایج از تقاطع: P - والدین. F - فرزندان، شماره زیر یا بلافاصله بعد از حرف شماره سریال نسل را نشان می دهد (F 1 - هیبریدهای نسل اول - فرزندان مستقیم والدین، F 2 - هیبریدهای نسل دوم - در نتیجه تلاقی هیبریدهای F 1 با هر یک به وجود می آیند. دیگر)؛ × - نماد عبور؛ G-مرد؛ E-مونث؛ A یک ژن غالب است، a یک ژن مغلوب است. AA هموزیگوت غالب، aa هموزیگوت مغلوب، Aa هتروزیگوت است.

قانون یکنواختی هیبریدهای نسل اول یا قانون اول مندل

موفقیت کار مندل با انتخاب موفق شیء برای عبور - انواع مختلف نخود فرنگی تسهیل شد. ویژگی های نخود فرنگی: 1) رشد نسبتا آسانی دارد و دوره رشد کوتاهی دارد. 2) فرزندان متعددی دارد. 3) دارای تعداد زیادی ویژگی جایگزین به وضوح قابل مشاهده است (رنگ کرولا - سفید یا قرمز؛ رنگ لپه - سبز یا زرد؛ شکل دانه - چروکیده یا صاف؛ رنگ غلاف - زرد یا سبز؛ شکل غلاف - گرد یا منقبض؛ چیدمان گلها یا میوه ها - در طول کل ساقه یا در بالای ساقه آن - بلند یا کوتاه؛ 4) خود گرده افشان است، در نتیجه دارای تعداد زیادی خطوط خالص است که به طور پایدار ویژگی های خود را از نسلی به نسل دیگر حفظ می کند.

نمودار ژنتیکی قانون یکنواختی مندل

(الف رنگ زرد نخود و رنگ سبز نخود است)

قانون تفکیک یا قانون دوم مندل

نشانه ها	غالب		مغلوب		مجموع
نشانه ها	شماره	%	شماره	%	مجموع
شکل بذر	5474	74,74	1850	25,26	7324
رنگ آمیزی لپه ها	6022	75,06	2001	24,94	8023
رنگ پوسته بذر	705	75,90	224	24,10	929
شکل باب	882	74,68	299	25,32	1181
رنگ آمیزی باب	428	73,79	152	26,21	580
گل آرایی	651	75,87	207	24,13	858
ارتفاع ساقه	787	73,96	277	26,04	1064
مجموع:	14949	74,90	5010	25,10	19959

تجزیه و تحلیل داده های جدول به ما امکان داد تا نتیجه گیری های زیر را بدست آوریم:

هیچ یکنواختی هیبریدها در نسل دوم وجود ندارد: برخی از هیبریدها یک (غالب) و برخی دیگر - صفت دیگر (مغلوب) را از یک جفت جایگزین حمل می کنند.
تعداد هیبریدهای حامل یک صفت غالب تقریباً سه برابر بیشتر از تعداد هیبریدهای حامل یک صفت مغلوب است.
صفت مغلوب در هیبریدهای نسل اول از بین نمی رود، بلکه فقط سرکوب شده و در نسل دوم هیبرید ظاهر می شود.

در تلاقی تک هیبریدی افراد هتروزیگوتدر هیبریدها بر اساس فنوتیپ به نسبت 3:1 بر اساس ژنوتیپ 1:2:1 شکاف وجود دارد.

نمودار ژنتیکی قانون تفکیک مندل

(الف رنگ زرد نخود و رنگ سبز نخود است):

قانون خلوص گامت

برخی از عوامل ارثی مجزا مسئول تشکیل صفات هستند.
موجودات حاوی دو عامل هستند که رشد یک صفت را تعیین می کنند.
در طول تشکیل گامت ها، تنها یکی از یک جفت عامل وارد هر یک از آنها می شود.
وقتی گامت های نر و ماده با هم ادغام می شوند، این عوامل ارثی با هم مخلوط نمی شوند (خالص می مانند).

در سال 1909، V. Johansen این عوامل ارثی را ژن نامید و در سال 1912، T. Morgan نشان داد که آنها در کروموزوم ها قرار دارند.

مبانی سیتولوژیکی قانون اول و دوم مندل

پدیده تسلط و تفکیک شخصیت ها مشاهده شده توسط مندل در حال حاضر با جفت شدن کروموزوم ها، واگرایی کروموزوم ها در طول میوز و یکسان شدن آنها در طول لقاح توضیح داده می شود. بیایید ژنی را که رنگ زرد را با حرف A و رنگ سبز را با a مشخص می کند نشان دهیم. از آنجایی که مندل با خطوط خالص کار می کرد، هر دو ارگانیسم متقاطع هموزیگوت هستند، یعنی حامل دو آلل یکسان از ژن رنگ دانه (به ترتیب AA و aa) هستند. در طول میوز، تعداد کروموزوم ها نصف می شود و تنها یک کروموزوم از یک جفت به هر گامت می رسد. از آنجایی که کروموزوم های همولوگ حامل آلل های یکسانی هستند، همه گامت های یک ارگانیسم دارای کروموزوم با ژن A و دیگری با ژن a هستند.

در ارگانیسم هیبریدی که دارای ژنوتیپ Aa در طول میوز است، کروموزوم ها به سلول های مختلف جدا می شوند و دو نوع گامت تشکیل می شود - نیمی از گامت ها حامل ژن A و نیمی دیگر حامل ژن a هستند. لقاح یک فرآیند تصادفی و به همان اندازه محتمل است، یعنی هر اسپرمی می تواند هر تخمکی را بارور کند. از آنجایی که دو نوع اسپرم و دو نوع تخمک تشکیل شد، چهار نوع زیگوت ممکن است. نیمی از آنها هتروزیگوت هستند (حامل ژن A و a)، 1/4 برای یک صفت غالب (حامل دو ژن A) و 1/4 برای یک صفت مغلوب (حامل دو ژن a) هموزیگوت هستند. هموزیگوت ها برای غالب و هتروزیگوت ها نخود زرد (3/4) و هموزیگوت ها برای مغلوب سبز (1/4) تولید می کنند.

قانون ترکیب مستقل (ارث) خصوصیات یا قانون سوم مندل

آر	♀AABB زرد، صاف	×	♂aаbb سبز، چروکیده
انواع گامت	AB		ab
F 1	AaBb زرد، صاف، 100%
پ	♀AaBb زرد، صاف	×	♂AаBb زرد، صاف
انواع گامت	AB Ab aB ab		AB Ab aB ab

طرح ژنتیکی قانون ترکیب مستقل صفات:

گامت ها:	♂	AB	Ab	aB	ab
♀		AB	Ab	aB	ab
AB		AABB زرد صاف	AABb زرد صاف	AaBB زرد صاف	AaBb زرد صاف
Ab		AABb زرد صاف	AAbb زرد چین خورده	AaBb زرد صاف	عاب زرد چین خورده
aB		AaBB زرد صاف	AaBb زرد صاف	aaBB سبز صاف	aaBb سبز صاف
ab		AaBb زرد صاف	عاب زرد چین خورده	aaBb سبز صاف	aabb سبز چین خورده

مبانی سیتولوژیکی قانون سوم مندل

رفتن به سخنرانی شماره 16انتوژنز حیوانات چند سلولی که از طریق جنسی تولید مثل می کنند

رفتن به سخنرانی شماره 18"ارث زنجیری"

ما توجه خود را به این واقعیت جلب کردیم که وراثت و وراثت دو پدیده متفاوتی هستند که همه آنها را به شدت متمایز نمی کنند.

وراثتفرآیندی از تداوم گسسته مادی و عملکردی بین نسل‌های سلول و موجودات وجود دارد. این مبتنی بر بازتولید دقیق ساختارهای ارثی مهم است.

وراثت فرآیند انتقال خصوصیات و خصوصیات ارثی تعیین شده یک موجود زنده و سلول در طول فرآیند تولید مثل است. مطالعه وراثت به ما اجازه می دهد تا جوهر وراثت را آشکار کنیم. بنابراین، باید این دو پدیده را به شدت از هم جدا کرد.

الگوهای تقسیم و ترکیب مستقلی که ما بررسی کردیم به مطالعه وراثت مربوط می شود، نه وراثت. نادرست است زمانی که " قانون شکافتن"و" قانون ترکیب مستقل صفات - ژن"به عنوان قوانین وراثت تفسیر می شوند. قوانینی که مندل کشف کرد، قوانین وراثت است.

در زمان مندل، اعتقاد بر این بود که هنگام تلاقی، ویژگی های والدین در فرزندان به ارث می رسد یا با هم ("وراثت ترکیب شده") یا به صورت موزاییک - برخی از ویژگی ها از مادر، برخی دیگر از پدر ("وراثت مختلط") به ارث می رسد. اساس چنین عقایدی بر این باور بود که در فرزندان، وراثت والدین در هم آمیخته، ادغام و منحل می شود. این تصور اشتباه بود. این امکان استدلال علمی نظریه انتخاب طبیعی را فراهم نمی کرد، و در واقع، اگر در هنگام عبور، ویژگی های سازگاری ارثی در فرزندان حفظ نمی شد، اما "محلول" می شد، انتخاب طبیعی بیهوده کار می کرد. داروین برای رهایی نظریه انتخاب طبیعی خود از چنین مشکلاتی، نظریه تعیین ارثی یک شخصیت توسط واحدهای منفرد - نظریه پانژنز را مطرح کرد. با این حال، او راه حل درستی برای این موضوع ارائه نکرد.

موفقیت مندل به دلیل کشف روشی برای تجزیه و تحلیل ژنتیکی جفت صفات وراثتی منفرد بود. مندل توسعه داد روش تجزیه و تحلیل گسسته وراثت صفاتو اساساً پایه های علمی ژنتیک را ایجاد کرد و پدیده های زیر را کشف کرد:

هر ویژگی ارثی توسط یک عامل ارثی جداگانه، سپرده تعیین می شود. در دیدگاه مدرن، این تمایلات با ژن ها مطابقت دارد: "یک ژن - یک صفت"، "یک ژن - یک آنزیم".
ژن ها در چندین نسل به شکل خالص خود حفظ می شوند، بدون اینکه فردیت خود را از دست بدهند: این دلیل اصلی ژنتیک بود: ژن نسبتاً ثابت است.
هر دو جنس به طور مساوی در انتقال خواص ارثی خود به فرزندان شرکت می کنند.
تکثیر تعداد مساوی از ژن ها و کاهش آنها در سلول های زایای زن و مرد. این موقعیت یک پیش بینی ژنتیکی از وجود میوز بود.
تمایلات ارثی زوج است، یکی مادری، دیگری پدری است. یکی از آنها ممکن است غالب و دیگری مغلوب باشد. این موضع با کشف اصل آللیسم مطابقت دارد: یک ژن با حداقل دو آلل نشان داده می شود.

بنابراین، مندل با کشف روش تجزیه و تحلیل ژنتیکی وراثت جفت صفات منفرد (و نه مجموعه ای از صفات) و ایجاد قوانین وراثت، اولین کسی بود که اصل تعیین گسسته (ژنتیکی) را فرض و به طور تجربی اثبات کرد. از صفات ارثی

با توجه به موارد فوق، به نظر ما مفید است که بین قوانینی که مستقیماً توسط مندل تدوین شده و به فرآیند وراثت مرتبط است و اصول وراثت ناشی از کار مندل تمایز قائل شویم.

قوانین وراثت شامل قانون تقسیم خصوصیات ارثی در فرزندان یک هیبرید و قانون ترکیب مستقل خصوصیات ارثی است. این دو قانون منعکس کننده فرآیند انتقال اطلاعات ارثی در نسل های سلولی در طی تولید مثل جنسی هستند. کشف آنها اولین مدرک واقعی از وجود وراثت به عنوان یک پدیده بود.

قوانین وراثت محتوای متفاوتی دارند و به شرح زیر تدوین می شوند:

قانون اول- قانون تعیین ارثی گسسته (ژنتیکی) صفات؛ زیربنای نظریه ژن است.

قانون دوم- قانون ثبات نسبی واحد ارثی - ژن.

قانون سوم- قانون حالت آللی یک ژن (غلبه و مغلوب).

این قوانین هستند که نتیجه اصلی کار مندل را نشان می دهند، زیرا آنها جوهر وراثت را منعکس می کنند.

قوانین وراثت مندلی و قوانین وراثت محتوای اصلی ژنتیک هستند. کشف آنها به علم طبیعی مدرن واحد اندازه گیری فرآیندهای زندگی - ژن - داد و در نتیجه امکان ترکیب علوم طبیعی - زیست شناسی، فیزیک، شیمی و ریاضیات را به منظور تجزیه و تحلیل فرآیندهای بیولوژیکی ایجاد کرد.

در آینده، هنگام تعریف واحد ارثی، فقط از اصطلاح "ژن" استفاده خواهیم کرد. مفاهیم "عامل ارثی" و "رسوب ارثی" دست و پا گیر هستند و علاوه بر این، احتمالاً زمان آن فرا رسیده است که باید عامل ارثی و ژن را از هم تشخیص داد و هر یک از این مفاهیم محتوای خاص خود را داشته باشد. منظور ما از مفهوم "ژن" یک واحد جدایی ناپذیر وراثت است که یک صفت ارثی را تعیین می کند. اصطلاح "عامل ارثی" باید به معنای گسترده تر به عنوان مجموعه ای از تعدادی از ژن ها و تأثیرات سیتوپلاسمی بر یک صفت ارثی تفسیر شود.

اگر خطایی پیدا کردید، لطفاً قسمتی از متن را برجسته کرده و کلیک کنید Ctrl+Enter.

رابطه بین مفاهیم قوانین ارث و قوانین وراثت. مفاهیم اساسی ژنتیک الگوهای وراثت ژنتیک انسان. توزیع فاکتور Rh در بین افراد مختلف، %

روش های ژنتیک

نمادگرایی ژنتیکی

قانون یکنواختی هیبریدهای نسل اول یا قانون اول مندل

قانون تفکیک یا قانون دوم مندل

قانون خلوص گامت

مبانی سیتولوژیکی قانون اول و دوم مندل

قانون ترکیب مستقل (ارث) خصوصیات یا قانون سوم مندل

مبانی سیتولوژیکی قانون سوم مندل

ارث زنجیر شده

ژنتیک جنسی

تعیین جنسیت کروموزومی

به ارث بردن صفات مرتبط با جنسیت

روش های ژنتیک

نمادگرایی ژنتیکی

قانون یکنواختی هیبریدهای نسل اول یا قانون اول مندل

قانون تفکیک یا قانون دوم مندل

قانون خلوص گامت

مبانی سیتولوژیکی قانون اول و دوم مندل

قانون ترکیب مستقل (ارث) خصوصیات یا قانون سوم مندل

مبانی سیتولوژیکی قانون سوم مندل

همچنین بخوانید

از تاریخچه توسعه کامپیوتر

سامبو - سیستم رزمی روسی

شروع در پروژه علمی با موضوع مورچه ها

زنگ

آر	♀46، XX	×	♂46، XY
انواع گامت	23، X		23، X 23، Y
اف	46، XX زنان، 50٪		46، XY مردان، 50٪

آر	♀8، XX	×	♂8، XY
انواع گامت	4، X		4، X 4، Y
اف	8، XX زنان، 50٪		8، XY مردان، 50٪

آر	♀24، XX	×	♂23، X0
انواع گامت	12، X		12.X 11.0
اف	24، XX زنان، 50٪		23، X0 مردان، 50٪

آر	♀80، XY	×	♂80، XX
انواع گامت	40، X 40، Y		40، X
اف	80، XY زنان، 50٪		80، XX مردان، 50٪