Асноўныя заканамернасці ў спадчыну прыкмет, устаноўленыя Г. Мендэлем: апісанне і функцыі

Людзей заўсёды цікавілі заканамернасці ў спадчыну прыкмет. Чаму дзеці падобныя на сваіх бацькоў? Ці ёсць рызыка перадачы спадчынных захворванняў? Гэтыя і многія іншыя пытанні заставаліся пад завесай таямніцы аж да XIX стагоддзя. Менавіта тады Мендалю атрымалася акумуляваць усе назапашаныя веды па гэтай тэме, а таксама шляхам складаных аналітычных досведаў ўсталяваць канкрэтныя заканамернасці.

Ўклад Мендэля у развіццё генетыкі

Асноўныя заканамернасці ў спадчыну прыкмет - гэта прынцыпы, у адпаведнасці з якімі пэўныя характарыстыкі перадаюцца ад бацькоўскіх арганізмаў да нашчадкаў. Іх адкрыццё і выразная фармулёўка явля.тся заслугай Грэгары Мендэля, які праводзіў па гэтым пытанні шматлікія доследы.

Галоўнае дасягненне вучонага - гэта доказ дыскрэтнай характару спадчынных фактараў. Іншымі словамі, за кожны прыкмета адказвае канкрэтны ген. Першыя карты былі пабудаваныя для кукурузы і дразафілы. Апошняя з'яўляецца класічным аб'ектам для правядзення генетычных доследаў.

Заслугі Мендэля цяжка пераацаніць, пра што гавораць і айчынныя навукоўцы. Так, знакаміты генетык Цімафееў-Ресовский адзначыў, што Мендэль быў першым, хто правёў фундаментальныя досведы і даў дакладную характарыстыку з'явам, якія раней існавалі на ўзроўні гіпотэз. Такім чынам, яго можна лічыць піянерам матэматычнага мыслення ў галіне біялогіі і генетыкі.

папярэднікі

Варта адзначыць, што заканамернасці ў спадчыну прыкмет па Мендалю былі сфармуляваны не на пустым месцы. Яго даследаванні засноўваліся на пошуках папярэднікаў. Варта асабліва адзначыць наступных навукоўцаў:

• Дж. Гос праводзіў эксперыменты на гароху, крыжуючы расліны з пладамі рознага колеру. Менавіта дзякуючы гэтым даследаваннях былі адкрыты законы аднастайнасці першага пакалення гібрыдаў, а таксама няпоўнага дамінавання. Мендэль толькі канкрэтызаваў і пацвердзіў гэтую гіпотэзу.
• Агюстэн Саржэ - гэта раслінаводы, які абраў для сваіх досведаў гарбузовыя культуры. Ён першым стаў вывучаць спадчынныя прыкметы не ў сукупнасці, а паасобку. Яму належыць зацвярджэнне, што пры перадачы тых ці іншых характарыстыкі яны ня змешваюцца паміж сабой. Такім чынам, спадчыннасць з'яўляецца канстантнасцю.
• Нодэні праводзіў даследаванні на розных відах такой расліны, як дурман. Прааналізаваўшы атрыманыя вынікі, ён палічыў патрэбным казаць аб наяўнасці дамінуючых прыкмет, якія ў большасці выпадкаў будуць пераважаць.

Такім чынам, ужо да XIX стагоддзю былі вядомыя такія з'явы, як дамінантнай, аднастайнасць першага пакалення, а таксама камбінаторыка прыкмет у наступных гібрыдаў. Тым не менш ўсеагульных заканамернасцей выпрацавана не было. Менавіта аналіз існуючай інфармацыі і выпрацоўка дакладнай методыкі даследавання з'яўляюцца галоўнай заслугай Мендэля.

Методыка работы Мендэля

Заканамернасці ў спадчыну прыкмет па Мендалю былі сфармуляваны ў выніку фундаментальных даследаванняў. Дзейнасць вучонага ажыццяўлялася наступным чынам:

• спадчынныя прыкметы разглядаліся не ў сукупнасці, а паасобку;
• для аналізу выбіраліся толькі альтэрнатыўныя прыкметы, якія ўяўляюць істотную розніцу паміж разнавіднасцямі (менавіта гэта дазволіла найбольш выразна растлумачыць заканамернасці працэсу ў спадчыну);
• даследавання былі фундаментальнымі (Мендэль даследаваў вялікая колькасць гатункаў гароху, якія былі як чыстымі, так і гібрыднымі, а потым крыжаваліся "нашчадства"), што дазволіла казаць аб аб'ектыўнасці вынікаў;
• выкарыстанне дакладных колькасных метадаў у ходзе аналізу атрыманых дадзеных (выкарыстоўваючы веды ў галіне тэорыі верагоднасцяў, Мендэль знізіў паказчык выпадковых адхіленняў).

Закон аднастайнасці гібрыдаў

Разглядаючы заканамернасці ў спадчыну прыкмет, варта надаць асаблівую ўвагу аднастайнасці гібрыдаў першага пакалення. Ён быў адкрыты шляхам вопыту, падчас якога выраблялася скрыжаванне бацькоўскіх форм з адным кантрасным прыкметай (форма, афарбоўка і т. Д.).

Мендэлем было прынята рашэнне правесці эксперымент на двух разнавіднасцях гароху - з чырвонымі і белымі кветкамі. Як вынік, гібрыды першага пакалення атрымалі пурпурныя суквецці. Такім чынам, з'явілася падстава казаць аб наяўнасці дамінантных і рецессивных прыкмет.

Варта адзначыць, што дадзены вопыт Мендэля быў не адзіным. Ён выкарыстаў для эксперыментаў расліны з іншымі адценнямі суквеццяў, з рознай формай пладоў, рознай вышынёй сцябла і іншыя варыянты. Дасведчаным шляхам яму ўдалося даказаць, што ўсе гібрыды першага парадку аднастайнае і характарызуюцца дамінантнай прыкметай.

няпоўнае дамінаванне

У ходзе вывучэння такога пытання, як заканамернасці ў спадчыну прыкмет, праводзіліся досведы як на раслінах, так і на жывых арганізмах. Такім чынам, атрымалася ўсталяваць, што далёка не заўсёды прыкметы знаходзяцца ў адносінах поўнага дамінавання і падаўлення. Так, напрыклад, пры скрыжаванні курэй чорнага і белага афарбоўкі ўдалося атрымаць шэрае нашчадства. Гэтак жа было з некаторымі раслінамі, калі разнавіднасці з пурпурнымі і белымі кветкамі на выхадзе давалі ружовыя адценні. Такім чынам, можна скарэктаваць першы прынцып, паказаўшы, што першае пакаленне гібрыдаў будзе мець аднолькавыя прыкметы, пры гэтым яны могуць быць прамежкавымі.

расшчапленне прыкмет

Працягваючы даследаваць заканамернасці ў спадчыну прыкмет, Мендэль палічыў неабходным падвергнуць скрыжаванню двух нашчадкаў першага пакалення (гетерозиготных). Як вынік, было атрымана нашчадства, частка якога насіла дамінантны прыкмета, а іншая - рецессивный. З гэтага можна зрабіць выснову, што другарадны прыкмета ў першага пакалення гібрыдаў не знікае зусім, а толькі душыцца і цалкам можа выявіцца ў наступным нашчадства.

незалежнае спадчыну

Шмат пытанняў выклікаюць заканамернасці ў спадчыну прыкмет. Досведы Мендэля закранулі таксама асобін, якія адрозніваюцца адзін ад аднаго адразу па некалькіх прыкметах. Па кожнаму паасобку папярэднія заканамернасці выконваліся. Але вось, разглядаючы сукупнасць прыкмет, не ўдалося выявіць якой-небудзь заканамернасці паміж іх камбінацыямі. Такім чынам, ёсць падставы казаць пра незалежнасць атрымання ў спадчыну.

Закон чысціні гамет

Некаторыя заканамернасці ў спадчыну прыкмет, устаноўленыя Мендэлем, насілі чыста гіпатэтычны характар. Гаворка ідзе пра закон чысціні гамет, які заключаецца ў тым, што ў іх трапляе толькі па адным аллелю з пары, якая змяшчаецца ў гене бацькоўскай асобіны.

У часы Мендэля не было тэхнічных сродкаў для пацверджання дадзенай гіпотэзы. Тым не менш навукоўцу атрымалася сфармуляваць агульнае сцвярджэнне. Сутнасць яго складаецца ў тым, што ў працэсе адукацыі гібрыдаў спадчынныя прыкметы захоўваюцца ў нязменным выглядзе, а не змешваюцца.

істотныя ўмовы

Генетыка - гэта навука, якая вывучае заканамернасці ў спадчыну прыкмет. Мендэль зрабіў істотны ўклад у яе развіццё, выпрацаваўшы фундаментальныя палажэнні па гэтым пытанні. Тым не менш, каб яны выконваліся, неабходна захаванне наступных істотных умоў:

• зыходныя формы павінны быць гомозиготными;
• альтэрнатыўнасць прыкмет;
• аднолькавая верагоднасць фарміравання розных алеляў ў гібрыд;
• роўная жыццяздольнасць гамет;
• пры апладненні гаметы спалучаюцца выпадковым чынам;
• зіготы з рознымі камбінацыямі генаў жыццяздольныя ў роўнай ступені;
• колькасць асобін другога пакалення павінна быць дастатковай, каб лічыць атрыманыя вынікі заканамернымі;
• праява прыкмет не павінна быць у залежнасці ад уплыву знешніх умоў.

Варта адзначыць, што дадзеным прыкметах адпавядае большасць жывых арганізмаў, у тым ліку чалавек.

Заканамернасці ў спадчыну прыкмет у чалавека

Нягледзячы на тое, што першапачаткова генетычныя прынцыпы даследаваліся на прыкладзе раслін, для жывёл і чалавека яны таксама справядлівыя. Варта адзначыць такія тыпы ў спадчыну:

• Аўтасомна-дамінантны - ўспадкоўванне дамінуючых прыкмет, якія лакалізуюцца пасродкам аутосом. Пры гэтым фенатып можа быць як моцна выяўленым, так і ледзь прыкметным. Пры дадзеным тыпе спадчыну верагоднасць атрымання дзіцем паталагічнага алеляў ад бацькоў складае 50%.
• Аўтасомна-рецессивный - ўспадкоўванне другарадных прыкмет, злучаных з аутосомами. Захворвання праяўляюцца пры дапамозе гомозигот, прычым здзіўленымі будуць абодва алеляў.
• Дамінантны Х-счэплены тып мае на ўвазе перадачу дамінантных прыкмет дэтэрмінаванымі генамі. Пры гэтым у жанчын захворвання сустракаюцца ў 2 разы часцей, чым у мужчын.
• Рецессивный Х-счэплены тып - ўспадкоўванне адбываецца па больш слабому прыкмеце. Захворванне або яго асобныя прыкметы заўсёды праяўляюцца ў нашчадкаў мужчынскага полу, а ў жанчын - толькі ў гомозиготном стане.

асноўныя паняцці

Для таго каб зразумець, як працуюць заканамернасці ў спадчыну прыкмет Мендэля і іншыя генетычныя працэсы, варта азнаёміцца з асноўнымі азначэннямі і паняццямі. Да іх ставяцца наступныя:

• Дамінантны прыкмета - пераважная характарыстыка, якая выступае ў якасці вызначальнага стану гена і душыць развіццё рецессивных.
• Рецессивный прыкмета - характарыстыка, якая перадаецца па спадчыне, але не выступае ў якасці вызначальнай.
• Гомозигота - дыплоідным асобіна або клетка, у храмасомах якой змяшчаюцца аднолькавыя клеткі названага гена.
• Гетерозигота - дыплоідным асобіна або клетка, якая дае расшчапленне і мае розныя алелі ў рамках аднаго гена.
• Алель - гэта адна з альтэрнатыўных формаў гена, якая размешчана ў пэўным месцы храмасомы і характарызуецца унікальнай паслядоўнасцю нуклеатыдаў.
• Алель - гэта пара генаў, якія размешчаны ў адных і тых жа зонах гамалагічных храмасом і кантралююць развіццё пэўных прыкмет.
• Неаллельные гены знаходзяцца на розных участках храмасом і нясуць адказнасць за праяву розных прыкмет.

заключэнне

Мендэль сфармуляваў і на практыцы даказаў асноўныя заканамернасці ў спадчыну прыкмет. Апісанне іх прыведзена на прыкладзе раслін і злёгку спрошчана. Але на практыцы яно з'яўляецца справядлівым для ўсіх жывых арганізмаў.