РАЗДЕЛЯНЕ (СЕГРЕГАЦИЯ) НА ГЕНИ
Както беше отбелязано по-горе, хибридите F2 на градинския грах в експериментите на Г. Мендел се характеризираха с разнообразие, тъй като сред тях имаше индивиди, в които се проявяваха както доминираща, така и рецесивна черта. Можем да кажем, че хибриди F2 бяха два вида: някои от тях изглеждаха като растения от една родова линия, други - като растения от друга родова линия. Например хибридите от онези кръстоски, при които Г. Мендел наблюдава няколко контрастни черти, свързани с формата на семената, се характеризират с факта, че някои от тях дават семена с кръгла форма, докато други - груби. Въпреки това, когато Г. Мендел направи преброяване на хибридни растения F2, различавайки се по форма на семената, се оказа, че от 7324 хибрида, 5474 хибрида (74,74%) са дали кръгли семена (доминиращ белег), а 1850 хибриди (25,26%) - груби (рецесивен белег). С други думи, три четвърти
от всички F2 хибриди са подобни на растенията от едната родова линия и една четвърт на растенията от другата родова линия. Следователно връзката между хибридите F2, давайки кръгли семена и същите хибриди, които дават груби семена, има връзка между доминиращите и рецесивните белези на хибридите. Подобни връзки между различни хибриди от второ поколение са разкрити и при кръстоски, при които други контрастни признаци на градински грах са били обект на наблюдение (Таблица 9).
Таблица 9. Разделяне на хибриди от градински грах от второ поколение в експериментите на Г. Мендел
Растителни черти на оригиналните линии
Общ брой записани хибриди
Рецесивни знаци
Оцветяване на кората от семена
Оцветяване на неузрели зърна
Както можете да видите от таблицата. 9, F2 хибридите показват всяка черта от всяка двойка контрастни черти. С други думи, хибриди F2 признаци са претърпели разделяне (сегрегация).
В рамките на тази хипотеза, Г. Мендел предполага, че контрастните признаци се определят от някои фактори (елементи, единици), които се предават от родителите на потомството чрез половите клетки. Г. Мендел също предложи всеки
двойка контрастни черти се определя от двойка фактори, които не се смесват в хибридите, но се разминават по време на образуването на гамети, преминават чисти в различни гамети и след това се озовават в потомството на хибридите. Например кръглата форма на семената, като доминираща черта, се определя от доминиращия фактор, докато грубата форма на семената, която е рецесивна черта, се определя от рецесивния фактор. Всяко растение има двойка генетични фактори за всяка контрастираща черта и двата фактора присъстват в растението едновременно.
След 1909 г. Менделевите фактори за наследственост, по предложение на W. Batson (1861-1926), започват да се наричат гени, членове на генна двойка - алелни гени или просто алели. Когато и двата алела са еднакви (доминиращи или рецесивни), организмът, носещ тези алели, се нарича хомозиготен или хомозиготен за този алел. Организъм, носещ различни алели (доминиращи и рецесивни), се нарича хетерозиготен или хетерозиготен.
За да се разбере как гените се предават на потомството и как те се разпределят в потомството между различни индивиди, е необходимо да се разбере същността на фенотипните и генотипните връзки, получени от Г. Мендел при изучаване на хибридите на градинския грах. Нека обозначим, както направи Г. Мендел, символа Р1 оригинални (родителски) растения, символи F1 и F2 - хибриди от първо и второ поколение (съответно) и символи R и r - алелни гени (съответно, доминиращи и рецесивни), определящи например формата на семената на градинския грах. Тъй като растенията Р1 - чисто линейни, след това тези, които дават кръгли семена (са хомозиготни и носят гени R и R), може да бъде определен RR, и гаметите на тези растения - R, докато тези растения, които дават груби семена (също са хомозиготни, носят гени r и r) могат да бъдат означени rr, а гаметите на тези растения са r.
Тълкувайки резултатите от своите експерименти, Г. Мендел предполага, че при кръстосване на оригиналните растения Р1 женски гамети R оплодени от мъжки гамети r, и обратно, в резултат на което хибриди F1 ще бъдат хетерозиготни хибриди с генетичната формула Rr и даване на семена с кръгла форма, тъй като алелът R потиска алела r. Когато хибрид F1 произвежда гамети, алели Rr разделени, в резултат на което половината гамети ще носят алела R, половин алел r. Ако по време на самоопрашване на хибриди F1 женската гамета R оплодена от мъжката гамета R, след това хибрид F2
ще има генетична формула RR, неговите гамети ще бъдат гамети R, и самоопрашването на такива F2 хибриди поражда растения RR. Ако по време на самоопрашване на хибриди F1 женска гамета r ще бъде оплодена от мъжката гамета r, хибрид F2 ще бъде хибрид с генетична формула rr, неговите гамети ще бъдат гамети r, и самоопрашването на такива хибриди F2 дава растения rr. Ако по време на самоопрашване на хибриди F1 женска гамета R ще бъде оплодена от мъжката гамета r, или обратно, полученият хибрид F2 ще бъде растение Rr (като хибрид F1), неговите гамети ще бъдат гамети от два вида - мъжки R и r и жените R и r, и самоопрашването на такива хибриди дава растения с генетични формули RR, Rr и rr.
Имайки предвид горните съображения, да се върнем към хибридите F1, които са хетерозиготи Rr и произвеждат гамети R и r в различни количества. Ако приемем, че по време на оплождането гаметите се комбинират на случаен принцип (няма предимство при комбинирането на гамети R и R, или r и r, или R и r) и че всички образуващи хибридни растения са жизнеспособни, може да се предположи, че в резултат на генното разцепване, образуваните хибриди ще бъдат различни както по фенотип, така и по генотип (вж. фиг. 39).