ЗАКОНИ Г
ТЕМА 2. НОРМАТИВНОСТ НА НАСЛЕДСТВОТО
§ 8. ЗАКОНИТЕ НА Х. МЕНДЕЛ, ИХ СТАТИСТИЧЕСКИ ХАРАКТЕР
Термини и понятия: монохибридно, дигибридно и полихибридно кръстосване; Законите на Мендел; законът за чистотата на гаметите; Решетка за пелети; бедни знаци; Наследство Менделевске.
Какво имаше късмет за Г. Мендел. Във всяка наука има определен предмет или събитие, за което по-късно се говори в града. Във физиката те имат ябълката на Нютон, в химията - периодичната система от елементи, за която Д. И. Менделеев е мечтал. В генетиката, както вече знаете, грахът на Мендел стана такъв. Засяването на грах се самоопрашва, така че всички растения, които Мендел е избрал за изследване, имат хомозиготни генни алели за всички признаци, които го интересуват. По този начин, без да знае, ученият използва при изследване чисти линии на растения, които днес са идеални модели за хибридологични експерименти (не забравяйте: чистата линия е група организми, които са генетично хомогенни (хомозиготни) за всички гени; в растенията, чисти линии се получават чрез самоопрашване; при животните за тази цел се използват тясно свързани кръстосвания - братя от поколение на поколение се кръстосват със сестри).
Не подозирайки нищо, Г. Мендел провежда поредица от експерименти, в които последователно изучава наследяването: на една черта (в съвременен план той поставя монохибридни (от латински моно - един и хибриден) кръстове); два знака наведнъж (дигибридно (от латински di - два и хибридно) пресичане); много знаци (полихибридни (от латински поле - много и хибридни) кръстове).
Първият закон на Мендел. Същността на експериментите на Мендел беше изключително проста. Той засади жълт и зелен грах, отгледа растения от тях, изкуствено прехвърли цветен прашец от цветята на едно растение към цветята на друго и след това преброи броя на зеления и жълтия грах във всеки боб. Г. Мендел провежда същите експерименти с гладък и набръчкан грах и други характеристики на граха. Най-странното беше, че потомството винаги се придържаше към математически модел между броя на жълтите и зелените или гладки и набръчкани грахчета.
При първото поколение потомство, получено чрез кръстосване на две различни линии грах (линия, която винаги дава само зелен цвят, и линия, която винаги дава само жълт грах), всички грахове винаги са били само жълти.
Именно това наблюдение помогна на Мендел да установи модел, който по-късно беше наречен първият закон на Мендел, или законът за еднородността на хибридите от първо поколение: първото поколение хибриди е еднородно по фенотип и генотип.
Мендел просто заяви факт: всички хибриди от първо поколение са еднакви и подобни на една от родителските форми. За съжаление самият учен не успя да установи с какво е свързан този модел. Сега обаче не е трудно да се разбере същността на това явление - в цитологичните основи на закона.
При граха доминира жълтият цвят на семената, а зеленият цвят е рецесивен. Тъй като за експериментите бяха използвани чисти линии, всички растения с жълт грах бяха доминиращи хомозиготи за гена за цвят на семената (обозначете този алел с буквата А), т.е. те имаха генотип AA. Всички растения със зелени плодове са рецесивни хомозиготи за този ген и имат генотип aa. Както знаете, във всяка зародишна клетка се прехвърля само една хромозома от двойка, така че гаметите на растенията с жълти семена дават гамети А, а растенията със зелени семена дават гамети а. Комбинацията от такива гамети в една зигота дава генотипа Аа, е еднаква за всички потомци (в крайна сметка не са възможни никакви комбинации, с изключение на Аа).
По този начин първото поколение растения, получени от кръстосване на индивиди с различни чисти линии, е хетерозиготно за гена за цвят на семената и леко жълт цвят на грах - според факта, че доминиращият алел (който определя жълтия цвят) доминира над рецесивния алел (което определя зеления цвят).
Вторият закон на Мендел е законът за чистотата на гаметите. Мендел проведе по-нататъшни изследвания с граха на получените хибриди. Засаждайки отново граха, по същия начин той започва да кръстосва растенията, които са израснали от тях, и след като изчака семената да узреят, той изчислява съотношението на зелен и жълт грах.
Оказа се: колко грах не е поставил върху растенията, винаги 1/4 от тях са зелени, а 3/4 са жълти.
Впоследствие това наблюдение е формулирано от втория закон на Мендел или закона за разделяне: при кръстосване на хибриди от първо поколение помежду си се наблюдава разделяне на признаците в съотношение 3: 1.