Гибридологический метод. I закон Г. Менделя

Гибридологический метод. Основной метод, который Г. Мендель разработал и положил в основу своих опытов, называют гибридологическим. Суть его заключается в скрещивании (гибридизации) организмов, отличающихся друг от друга по одному или нескольким признакам. Поскольку потомков от таких скрещиваний называют гибридами, то и метод получил название гибридологического.

ГРЕГОР МЕНДЕЛЬ (1822—1884) — выдающийся чешский ученый. Основоположник генетики. Впервые обнаружил существование наследственных факторов, впоследствии названных генами.

Одна из особенностей метода Менделя состояла в том, что он использовал для экспериментов чистые линии, т. е. растения, в потомстве которых при самоопылении не наблюдалось разнообразия по изучаемому признаку. (В каждой из чистых линий сохраняется однородная совокупность генов.) Другой важной особенностью гибридологического метода было то, что Г. Мендель наблюдал за наследованием альтернативных (взаимоисключающих, контрастных) признаков. Например, растения низкие и высокие; цветки белые и пурпурные; форма семян гладкая и морщинистая и т. д. Не менее важная особенность метода — точный количественный учет каждой пары альтернативных признаков в ряду поколений. Математическая обработка опытных данных позволила Г. Менделю установить количественные закономерности в передаче изучаемых признаков. Очень существенно было то, что Г. Мендель в своих опытах шел аналитическим путем: он наблюдал наследование многообразных признаков не сразу в совокупности, а лишь одной пары (или небольшого числа пар) альтернативных признаков.

Гибридологический метод лежит и в основе современной генетики.

Единообразие первого поколения. 

Первый закон Менделя. В том случае, когда родительские организмы отличаются друг от друга по одному изучаемому признаку, скрещивание называют моногибридным. Г. Мендель проводил опыты с горохом. Среди большого количества сортов он выбрал для первого эксперимента два, отличающиеся по одному признаку. Семена одного сорта гороха были желтые, а другого — зеленые. Известно, что горох, как правило, размножается путем самоопыления и поэтому в пределах сорта нет изменчивости по окраске семян. Используя это свойство гороха, Г. Мендель произвел искусственное опыление, скрестив сорта, отличающиеся цветом семян (желтым и зеленым). Независимо от того, к какому сорту принадлежали материнские растения, гибридные семена оказались только желтыми.

Следовательно, у гибридов первого поколения проявился признак только одного родителя. Такие признаки Г. Мендель назвал доминантными. Признаки, не проявляющиеся у гибридов первого поколения, он назвал рецессивными. В опытах с горохом признак желтой окраски семян доминировал над зеленой окраской. Таким образом, в потомстве гибридов Г. Мендель обнаружил единообразие первого поколения, т. е. все гибридные семена имели одинаковую окраску. В опытах, где скрещивающиеся сорта отличались и по другим признакам, были получены такие же результаты: единообразие первого поколения и доминирование одного признака над другим. В дальнейшем это явление получило название первого закона Менделя.

Моногибридное скрещивание – это скрещивание, при котором родительские особи отличаются друг от друга по одной паре альтернативных признаков.

В своих опытах Мендель в качестве родителей брал особей чистых линий и исследовал 1 пару альтернативных признаков - окраску семян.

Р:   АА     ×     аа

     жёл.         зел.

G:      А         а

F₁:       Аа

             жёл.

Гомозиготный организм даёт 1 тип гамет, а гетерозиготный организм даёт 2 типа гамет.

При анализе результатов этого скрещивания оказалось, что все потомки в первом поколении оказались одинаковы по фенотипу, так как наблюдается проявление доминантного признак – жёлтая окраска семян, а настоящее время мы знаем, что и генотип потомков первого поколения единообразен – все особи являются гетерозиготными (Аа).

(согласно Менделю:

1) наследуются не признаки, а наследственные задатки, то есть, материальные частицы передающиеся потомкам, таким образом, явление наследственности дискретно;

2) наследственные задатки, которые определяют данный признак парные, то есть, один задаток от матери, а другой – от отца. В 1902 г. Бетсон назвал наследственные задатки аллелями, а затем их стали называть генами. Ген может находится в 2 аллельных состояниях: доминантном и рецессивном. В 1909 Г. Иогансен ввёл понятие генотип, а особи могут быть гомозиготными и гетерозиготными.)

На основании анализа потомков первого поколения при моногибридного скрещивания Мендель сформулировал первый закон наследования.

Первый закон Менделя – это закон единообразия гибридов первого поколения:

при скрещивании гомозиготных особей, отличающихся по 1 паре альтернативных признаков, наблюдается единообразие гибридов первого поколения, как по фенотипу, так и по генотипу.

Впоследствии генетики, изучая наследование разнообразных признаков у растений, животных, грибов, обнаружили очень широкое распространение явления доминирования.