Този закон гласи, че кръстосването на индивиди, които се различават по даден признак (хомозиготни за различни алели), произвежда генетично хомогенно потомство (поколение F 1), всички индивиди от които са хетерозиготни. Всички F 1 хибриди могат да имат или фенотипа на един от родителите (пълно доминиране), както в експериментите на Мендел, или, както беше открито по-късно, междинен фенотип (непълно доминиране). По-късно се оказа, че хибридите от първото поколение F 1 могат да проявяват характеристики и на двамата родители (кодоминиране). Този закон се основава на факта, че при кръстосване на две форми, хомозиготни за различни алели (AA и aa), всичките им потомци са идентични по генотип (хетерозиготни - Aa), а следователно и по фенотип.

2.3. Законът за разделянето (втори закон на Мендел)

Този закон се нарича закон на (независимото) разделяне. Същността му е следната. Когато организъм, който е хетерозиготен по изследвания признак, образува полови клетки - гамети, тогава едната половина от тях носи един алел на даден ген, а другата половина носи друг. Следователно, когато такива F 1 хибриди се кръстосват помежду си, сред второто поколение F 2 хибриди се появяват индивиди с фенотипове както на оригиналните родителски форми, така и на F 1 в определени пропорции.

Този закон се основава на редовното поведение на двойка хомоложни хромозоми (с алели А и а), което осигурява образуването на два типа гамети в F 1 хибридите, в резултат на което сред F 2 хибридите се срещат индивиди от три възможни генотипа идентифицирани в съотношението 1AA: 2 Aa: 1aa. С други думи, „внуците“ на оригиналните форми - две хомозиготи, фенотипно различни един от друг, дават разцепване според фенотипа в съответствие с втория закон на Мендел.

Това съотношение обаче може да варира в зависимост от вида на наследството. Така при пълно доминиране се идентифицират 75% от индивидите с доминантен и 25% с рецесивен признак, т.е. два фенотипа в съотношение 3:1. При непълно доминиране и кодоминиране 50% от хибридите от второ поколение (F2) имат фенотипа на хибридите от първо поколение и по 25% имат фенотипа на изходните родителски форми, т.е. наблюдава се разделяне 1:2:1.

2.4. Законът за независима комбинация (наследяване) на признаци (трети закон на Мендел)

Този закон казва, че всяка двойка алтернативни характеристики се държи независимо една от друга в поредица от поколения, в резултат на което сред потомците на първото поколение (т.е. в поколението F2), индивиди с нови (в сравнение с родителите) ) се появяват в определена пропорция комбинации от знаци. Например, в случай на пълно доминиране при кръстосване на първоначални форми, които се различават по две характеристики, в следващото поколение (F2) се идентифицират индивиди с четири фенотипа в съотношение 9:3:3:1. В този случай два фенотипа имат „родителски“ комбинации от черти, а останалите два са нови. Този закон се основава на независимото поведение (разделяне) на няколко двойки хомоложни хромозоми. Така при дихибридно кръстосване това води до образуването на 4 вида гамети в хибридите от първо поколение (F 1) (AB, Av, aB, av), а след образуването на зиготи - до естествено разделяне според генотипа и съответно според фенотипа в следващото поколение ( F2).

Парадоксално е, че в съвременната наука голямо внимание се обръща не толкова на самия трети закон на Мендел в неговата първоначална формулировка, а на изключенията от него. Законът за независимо комбиниране не се спазва, ако гените, контролиращи изследваните признаци, са свързани, т.е. са разположени един до друг на една и съща хромозома и се наследяват като свързана двойка елементи, а не като отделни елементи. Научната интуиция на Мендел му подсказа кои черти трябва да бъдат избрани за неговите дихибридни експерименти - той избра несвързани черти. Ако беше избрал произволно черти, контролирани от свързани гени, резултатите му щяха да са различни, тъй като свързаните черти не се наследяват независимо една от друга.

Защо изключенията от закона на Мендел за независима комбинация са важни? Факт е, че именно тези изключения правят възможно определянето на хромозомните координати на гените (така наречения локус).

В случаите, когато наследствеността на определена двойка гени не се подчинява на третия закон на Мендел, най-вероятно тези гени се наследяват заедно и следователно са разположени на хромозомата в непосредствена близост един до друг. Зависимото наследяване на гените се нарича свързване, а статистическият метод, използван за анализ на такова наследяване, се нарича метод на свързване. Въпреки това, при определени условия, моделите на наследяване на свързаните гени се нарушават. Основната причина за тези нарушения е феноменът на кросинговъра, водещ до рекомбинация (рекомбинация) на гени. Биологичната основа на рекомбинацията е, че по време на образуването на гамети хомоложните хромозоми обменят своите участъци, преди да бъдат разделени.

Кроссингоувърът е вероятностен процес и вероятността дали хромозомното скъсване ще се случи или не на дадено конкретно място се определя от редица фактори, по-специално физическото разстояние между два локуса на една и съща хромозома. Преминаването може да се случи и между съседни локуси, но неговата вероятност е много по-малка от вероятността за празнина (водеща до размяна на региони) между локуси с голямо разстояние между тях.

Този модел се използва при съставянето на генетични карти на хромозомите (картографиране). Разстоянието между два локуса се оценява чрез преброяване на броя на рекомбинациите на 100 гамети. Това разстояние се счита за мерна единица за дължината на гена и се нарича сантиморган в чест на генетикът Т. Морган, който пръв описва групи от свързани гени в плодовата мушица Drosophila, любим предмет на генетиците. Ако два локуса са разположени на значително разстояние един от друг, тогава прекъсването между тях ще се случи толкова често, колкото ако тези локуси са разположени на различни хромозоми.

Използвайки моделите на реорганизация на генетичния материал по време на процеса на рекомбинация, учените са разработили метод за статистически анализ, наречен анализ на връзката.

Законите на Мендел в тяхната класическа форма се прилагат при определени условия. Те включват:

1) хомозиготност на оригиналните кръстосани форми;

2) образуването на гамети от хибриди от всички възможни видове в равни пропорции (осигурено от правилния ход на мейозата; еднаква жизнеспособност на гамети от всички видове; еднаква вероятност за среща с всякакви гамети по време на оплождането);

3) еднаква жизнеспособност на зиготите от всички видове.

Нарушаването на тези условия може да доведе или до липса на сегрегация във второто поколение, или до сегрегация в първото поколение; или до изкривяване на връзката между различни генотипове и фенотипове. Законите на Мендел са универсални за всички диплоидни организми, които се размножават полово. Като цяло те са валидни за автозомни гени с пълна пенетрантност (т.е. 100% честота на проявление на анализирания признак; 100% пенетрантност предполага, че признакът се изразява във всички носители на алела, който определя развитието на този признак) и постоянна експресивност (т.е. постоянна степен на тежест на симптома); постоянна експресивност предполага, че фенотипното изразяване на признака е еднакво или приблизително еднакво във всички носители на алела, който определя развитието на този признак.

Познаването и прилагането на законите на Мендел е от голямо значение при медицинското генетично консултиране и определяне на генотипа на фенотипно „здрави“ хора, чиито роднини страдат от наследствени заболявания, както и при определяне на степента на риск от развитие на тези заболявания при роднини на пациенти.

Третият закон на Мендел е законът за независимото разпределение на характеристиките.Това означава, че всеки ген от една алелна двойка може да се появи в гамета с всеки друг ген от друга алелна двойка. Например, ако един организъм е хетерозиготен за два изследвани гена (AaBb), тогава той образува следните видове гамети: AB, Ab, aB, ab. Това е, например, ген А може да бъде в една и съща гамета както с ген B, така и с b. Същото важи и за други гени (тяхната произволна комбинация с неалелни гени).

Третият закон на Мендел вече е очевиден с дихибридно кръстосване(особено при трихибридни и полихибридни), когато чистите линии се различават по две изследвани характеристики. Мендел кръстосва сорт грах с жълти гладки семена с сорт, който има зелени набръчкани семена и получава изключително жълти гладки семена F 1 . След това той отглежда F 1 растения от семената, позволява им да се самоопрашват и получава F 2 семена. И тук той наблюдава разцепване: появяват се растения както със зелени, така и с набръчкани семена. Най-изненадващото беше, че сред хибридите от второ поколение имаше не само растения с гладки жълти и зелени набръчкани семена. Имаше и жълти набръчкани и зелени гладки семена, т.е. възникна рекомбинация на знаци и бяха получени комбинации, които не бяха намерени в оригиналните родителски форми.

Анализирайки количественото съотношение на различни семена F2, Мендел открива следното:

    Ако разгледаме всеки признак поотделно, той е разделен в съотношение 3:1, както при монохибридно кръстосване. Тоест на всеки три жълти семена имаше по едно зелено, а на всеки 3 гладки имаше по едно набръчкано.

    Появиха се растения с нови комбинации от признаци.

    Фенотипното съотношение е 9:3:3:1, където за всеки девет жълти гладки семена от грах има три жълти набръчкани, три зелени гладки и едно зелено набръчкано.

Третият закон на Мендел е добре илюстриран от решетката на Пунет. Тук възможните гамети на родителите (в този случай хибриди от първо поколение) са написани в заглавията на редовете и колоните. Вероятността за производство на всеки тип гамета е ¼. Също така е еднакво вероятно те да се комбинират по различен начин в една зигота.


Виждаме, че се формират четири фенотипа, два от които не са съществували преди това. Съотношението на фенотипите е 9: 3: 3: 1. Броят на различните генотипове и тяхното съотношение е по-сложно:

Това води до 9 различни генотипа. Тяхното съотношение е: 4: 2: 2: 2: 2: 1: 1: 1: 1. В същото време хетерозиготите са по-често срещани, а хомозиготите са по-рядко срещани.

Ако се върнем към факта, че всяка черта се наследява независимо и се наблюдава разделяне 3:1 за всяка, тогава можем да изчислим вероятността от фенотипове за две черти на различни алели, като умножим вероятността за проявление на всеки алел (т.е. не е необходимо да се използва решетката на Punnett). Така вероятността за гладки жълти семена ще бъде равна на ¾ × ¾ = 9/16, гладки зелени – ¾ × ¼ = 3/16, набръчкани жълти – ¼ × ¾ = 3/16, набръчкани зелени – ¼ × ¼ = 1 /16. Така получаваме същото фенотипно съотношение: 9:3:3:1.

Третият закон на Мендел се обяснява с независимото разминаване на хомоложни хромозоми от различни двойки по време на първото разделяне на мейозата. Хромозома, съдържаща ген А, може с еднаква вероятност да влезе в същата клетка както с хромозома, съдържаща ген В, така и с хромозома, съдържаща ген b. Хромозомата с ген А по никакъв начин не е свързана с хромозомата с ген В, въпреки че и двете са наследени от един и същ родител. Можем да кажем, че в резултат на мейозата хромозомите се смесват. Броят на техните различни комбинации се изчислява по формулата 2 n, където n е броят на хромозомите на хаплоидния набор. Така че, ако един вид има три двойки хромозоми, тогава броят на различните комбинации от тях ще бъде 8 (2 3).

Когато законът за независимото наследяване на характеристиките не се прилага

Третият закон на Мендел или законът за независимото наследяване на чертите се прилага само за гени, локализирани на различни хромозоми или разположени на една и съща хромозома, но доста далеч един от друг.

По принцип, ако гените са разположени на една и съща хромозома, тогава те се наследяват заедно, т.е. те показват връзка помежду си и законът за независимо наследяване на черти вече не се прилага.

Например, ако гените, отговорни за цвета и формата на семената на грах, са на една и съща хромозома, тогава хибридите от първо поколение могат да образуват гамети само от два вида (AB и ab), тъй като по време на процеса на мейоза родителските хромозоми се разминават независимо един от друг, но не и отделни гени. В този случай във второто поколение ще има разделяне 3:1 (три жълти гладки към едно зелено набръчкано).

Това обаче не е толкова просто. Поради съществуването в природата на конюгация (сближаване) на хромозоми и кросинговър (обмяна на хромозомни участъци), гените, разположени върху хомоложни хромозоми, също се рекомбинират. Така че, ако една хромозома с AB гени, в процеса на кръстосване, обменя участък с B гена с хомоложна хромозома, чиято секция съдържа b гена, тогава могат да бъдат нови гамети (Ab и, например, aB) получено. Процентът на такива рекомбинантни гамети ще бъде по-малък, отколкото ако гените са на различни хромозоми. В този случай вероятността за пресичане зависи от разстоянието на гените в хромозомата: колкото по-далеч, толкова по-голяма е вероятността.

Законите на Мендел - това са принципите на предаване на наследствените характеристики от родителските организми към техните потомци, получени в резултат на експериментиГрегор Мендел . Тези принципи послужиха като основа за класическатагенетика и впоследствие са обяснени като следствие от молекулярните механизми на наследствеността. Въпреки че в учебниците на руски език обикновено се описват три закона, „първият закон“ не е открит от Мендел. От особено значение сред моделите, открити от Мендел, е „хипотезата за чистотата на гаметите“.

Законите на Мендел


Закон за еднаквостта на хибридите от първо поколение

Мендел нарича проявлението на чертата само на един от родителите при хибридите като доминиране.

При кръстосване на два хомозиготни организма, принадлежащи към различни чисти линии и различаващи се един от друг в една двойка алтернативни прояви на признака, цялото първо поколение хибриди (F1) ще бъде еднакво и ще носи проявата на признака на един от родителите

Този закон е известен още като „закон за доминирането на чертата“. Неговата формулировка се основава на концепциятачиста линия спрямо изследваната характеристика – на съвременен език това означавахомозиготност индивиди за тази черта. Мендел формулира чистотата на характера като липса на прояви на противоположни характери във всички потомци в няколко поколения на даден индивид по време на самоопрашване.

При пресичане на чисти линииграх с лилави цветя и грах с бели цветя, Мендел забеляза, че всички потомци на растенията, които се появиха, бяха с лилави цветя, сред тях нямаше нито едно бяло. Мендел повтори експеримента повече от веднъж и използва други знаци. Ако кръстоса грах с жълти и зелени семена, всички потомци ще имат жълти семена. Ако пресече грах с гладки и набръчкани семена, потомството ще има гладки семена. Потомството от високи и ниски растения беше високо. така чехибриди от първото поколение винаги са еднакви по този признак и придобиват характеристиката на един от родителите. Този знак (по-силен, доминантен), винаги потиска другия ( рецесивен).

Закон за разделяне на характера

Определение

Законът за разделянето или вторият законМендел: когато две хетерозиготни потомци от първо поколение се кръстосват един с друг, във второто поколение се наблюдава разделяне в определено числено съотношение: по фенотип 3:1, по генотип 1:2:1.

Чрез кръстосване на организми от две чисти линии, различаващи се по проявите на един изследван признак, за който отговаряталели един ген се наричамонохибридно кръстосване .

Феномен, при който пресичанетохетерозиготни индивиди води до образуването на потомство, някои от които носят доминантен белег, а други - рецесивен, наречен разделяне. Следователно сегрегацията е разпределението на доминантни и рецесивни черти сред потомството в определено числено съотношение. Рецесивният признак не изчезва при хибридите от първо поколение, а само се потиска и се появява във второто хибридно поколение.

Обяснение

Закон за чистотата на гаметите: всяка гамета съдържа само един алел от двойка алели на даден ген на родителския индивид.

Обикновено гаметата винаги е чиста от втория ген на алелната двойка. Този факт, който не може да бъде твърдо установен по времето на Мендел, се нарича още хипотеза за чистотата на гаметите. По-късно тази хипотеза е потвърдена от цитологични наблюдения. От всички закони за наследяване, установени от Мендел, този „Закон“ е най-общ по своята същност (изпълнява се при най-широк набор от условия).

Хипотеза за чистотагамети . Мендел предполага, че по време на образуването на хибриди наследствените фактори не се смесват, а остават непроменени. Хибридът има и двата фактора - доминантен и рецесивен, но проявата на признака се определя от доминантниянаследствен фактор , рецесивното е потиснато. Комуникация между поколениятаполово размножаване извършва се чрез репродуктивни клетки -гамети . Следователно трябва да се приеме, че всяка гамета носи само един фактор от двойка. След това приоплождане сливането на две гамети, всяка от които носи рецесивен наследствен фактор, ще доведе до образуването на организъм с рецесивен белег, проявенфенотипно . Сливането на гамети, всяка от които носи доминантен фактор, или две гамети, едната от които съдържа доминантен, а другата рецесивен фактор, ще доведе до развитието на организъм с доминантна черта. По този начин появата във второто поколение на рецесивен признак на един от родителите може да се случи само при две условия: 1) ако при хибридите наследствените фактори останат непроменени; 2) ако зародишните клетки съдържат само един наследствен фактор оталелен двойки. Мендел обяснява разделянето на потомството при кръстосване на хетерозиготни индивиди с факта, че гаметите са генетично чисти, тоест носят само еднаген от алелна двойка. Хипотезата (сега наричана закон) за чистотата на гаметите може да се формулира по следния начин: по време на образуването на зародишните клетки във всяка гамета влиза само един алел от двойка алели на даден ген.

Известно е, че във всяка клеткатяло в повечето случаи има абсолютно същотодиплоиден набор от хромозоми. Две хомоложни хромозомите обикновено съдържат по един алел на даден ген. Генетично "чистите" гамети се образуват, както следва:

Диаграмата показва мейозата на клетка с диплоиден набор от 2n=4 (две двойки хомоложни хромозоми). Бащините и майчините хромозоми са обозначени с различни цветове.

По време на образуването на гамети в хибрид, хомоложните хромозоми завършват в различни клетки по време на първото мейотично делене. Сливането на мъжки и женски гамети води до зигота с диплоиден набор от хромозоми. В този случай зиготата получава половината от хромозомите от бащиното тяло и половината от майчиното тяло. За дадена двойка хромозоми (и дадена двойка алели) се образуват два вида гамети. По време на оплождането гамети, носещи еднакви или различни алели, се срещат случайно. В силастатистическа вероятност с достатъчно голям брой гамети в потомството 25%генотипове ще бъде хомозиготно доминиращо, 50% - хетерозиготно, 25% - хомозиготно рецесивно, т.е. установено е съотношението 1AA: 2Aa: 1aa (сегрегация по генотип 1: 2: 1). Съответно, според фенотипа, потомството от второто поколение при монохибридно кръстосване се разпределя в съотношение 3:1 (3/4 индивида с доминантен признак, 1/4 индивиди с рецесивен признак). По този начин, в монохибриден кръстцитологичен основата за разделянето на знаците е дивергенцията на хомоложните хромозоми и образуването на хаплоидни зародишни клетки вмейоза

Закон за независимото наследяване на характеристиките

Определение

Закон за независимото наследяване(трети закон на Мендел) - при кръстосване на два хомозиготни индивида, които се различават един от друг по две (или повече) двойки алтернативни признаци, гените и съответните им признаци се наследяват независимо един от друг и се комбинират във всички възможни комбинации (както при монохибридното кръстосване ). Когато се кръстосват растения, които се различават по няколко признака, като бели и лилави цветя и жълт или зелен грах, унаследяването на всеки признак следва първите два закона и в потомството те се комбинират по такъв начин, сякаш тяхното унаследяване се случва независимо от един друг. Първото поколение след кръстосването има доминиращ фенотип за всички признаци. Във второто поколение се наблюдава разделяне на фенотипове по формулата 9:3:3:1, т.е. 9:16 има лилави цветя и жълт грах, 3:16 има бели цветя и жълт грах, 3:16 има лилави цветя и зелен грах, 1:16 с бели цветя и зелен грах.

Обяснение

Мендел се натъкна на герои, чиито гени бяха в различни двойки хомоложнихромозоми грах По време на мейозата хомоложни хромозоми от различни двойки се комбинират на случаен принцип в гамети. Ако бащината хромозома на първата двойка попадне в гаметата, тогава с еднаква вероятност и бащината, и майчината хромозома на втората двойка могат да попаднат в тази гамета. Следователно черти, чиито гени са разположени в различни двойки хомоложни хромозоми, се комбинират независимо един от друг. (По-късно се оказа, че от седемте двойки белези, изследвани от Мендел в грахово зърно, което има диплоиден брой хромозоми 2n=14, гените, отговорни за една от двойките белези, са разположени на една и съща хромозома. Мендел обаче не откри нарушение на закона за независимо наследяване, тъй като не се наблюдава връзка между тези гени поради голямото разстояние между тях).

Основни положения на теорията за наследствеността на Мендел

В съвременна интерпретация тези разпоредби са както следва:

  • Дискретни (отделни, несмесими) наследствени фактори - гените са отговорни за наследствените черти (терминът "ген" е предложен през 1909 г. от V. Johannsen)
  • Всеки диплоиден организъм съдържа двойка алели на даден ген, отговорен за дадена черта; единият от тях е получен от бащата, другият от майката.
  • Наследствените фактори се предават на потомците чрез зародишни клетки. Когато се образуват гамети, всяка от тях съдържа само един алел от всяка двойка (гаметите са „чисти“ в смисъл, че не съдържат втория алел).

Условия за изпълнение на законите на Мендел

Според законите на Мендел се наследяват само моногенни признаци. Ако повече от един ген е отговорен за фенотипна черта (и абсолютното мнозинство от такива черти), той има по-сложен модел на наследяване.

Условия за изпълнение на закона за сегрегация при монохибридно кръстосване

Разделянето 3:1 по фенотип и 1:2:1 по генотип се извършва приблизително и само при следните условия:

  1. Изследват се голям брой кръстоски (голям брой потомци).
  2. Гамети, съдържащи алели А и а, се образуват в равен брой (имат еднаква жизнеспособност).
  3. Няма селективно оплождане: гамети, съдържащи който и да е алел, се сливат една с друга с еднаква вероятност.
  4. Зиготите (ембрионите) с различни генотипове са еднакво жизнеспособни.

Условия за прилагане на закона за независимото наследяване

  1. Всички условия, необходими за изпълнението на закона за разделянето.
  2. Местоположението на гените, отговорни за изследваните черти, е в различни двойки хромозоми (несвързани).

Условия за изпълнение на закона за чистотата на гаметите

  1. Нормалният ход на мейозата. В резултат на неразделяне на хромозомите и двете хомоложни хромозоми от една двойка могат да се озоват в една гамета. В този случай гаметата ще носи двойка алели на всички гени, които се съдържат в дадена двойка хромозоми.

През 19 век Грегор Мендел, докато провежда изследвания върху граха, идентифицира три основни модела на наследяване на черти, които се наричат ​​трите закона на Мендел. Първите два закона се отнасят до монохибридно кръстосване (когато се вземат родителски форми, които се различават само по една характеристика), третият закон се разкрива по време на дихибридно кръстосване (родителските форми се изучават за две различни характеристики).

Първият закон на Мендел. Закон за еднаквостта на хибридите от първо поколение

Мендел кръстосва грахови растения, които се различават по една характеристика (например цвят на семената). Някои имаха жълти семена, други зелени. След кръстосано опрашване се получават хибриди от първо поколение (F 1). Всички бяха с жълти семена, т.е. бяха еднакви. Фенотипният признак, който определя зеления цвят на семената, е изчезнал.

Втори закон на Мендел. Закон за разделянето

Мендел засадил първо поколение грахови хибриди (които всички били жълти) и им позволил да се самоопрашват. В резултат на това бяха получени семена, които бяха второ поколение хибриди (F 2). Сред тях вече имаше не само жълти, но и зелени семена, т.е. настъпи разделяне. Съотношението на жълтите към зелените семена е 3:1.

Появата на зелени семена във второто поколение доказа, че тази черта не е изчезнала или се е разтворила в хибридите от първо поколение, а е съществувала в дискретно състояние, но просто е била потисната. Концепциите за доминиращи и рецесивни алели на ген бяха въведени в науката (Мендел ги нарече по различен начин). Доминантният алел потиска рецесивния.

Чистата линия жълт грах има два доминантни алела - АА. Чистата линия на зелен грах има два рецесивни алела - aa. По време на мейозата само един алел навлиза във всяка гамета. Така грахът с жълти семена произвежда само гамети, съдържащи алел А. Грахът със зелени семена произвежда гамети, съдържащи алел а. При кръстосване те произвеждат Аа хибриди (първо поколение). Тъй като в този случай доминантният алел напълно потиска рецесивния, при всички хибриди от първо поколение се наблюдава жълт цвят на семената.

Хибридите от първо поколение вече произвеждат гамети A и a. При самоопрашване, произволно комбиниране помежду си, те образуват генотипове AA, Aa, aa. Освен това, хетерозиготният генотип Аа ще се среща два пъти по-често (като Аа и аА), отколкото всеки хомозиготен генотип (АА и аа). Така получаваме 1AA: 2Aa: 1aa. Тъй като Aa дава жълти семена като AA, се оказва, че на всеки 3 жълти има 1 зелено.

Третият закон на Мендел. Закон за независимо наследяване на различни характеристики

Мендел извърши дихибридно кръстосване, тоест взе грахови растения за кръстосване, които се различаваха по две характеристики (например цвят и набръчкани семена). Едната чиста линия грах имаше жълти и гладки семена, докато втората имаше зелени и набръчкани семена. Всички техни хибриди от първо поколение имаха жълти и гладки семена.

Във второто поколение, както се очакваше, настъпи разделяне (някои от семената изглеждаха зелени и набръчкани). Наблюдавани са обаче растения не само с жълти гладки и зелени набръчкани семена, но и с жълти набръчкани и зелени гладки семена. С други думи, настъпила е рекомбинация на знаци, което показва, че наследяването на цвета и формата на семената се случва независимо едно от друго.

Всъщност, ако гените за цвета на семената са разположени в една двойка хомоложни хромозоми, а гените, които определят формата, са в другата, тогава по време на мейозата те могат да се комбинират независимо един от друг. В резултат на това гаметите могат да съдържат както алели за жълто и гладко (AB), така и за жълто и набръчкано (Ab), както и зелено гладко (aB) и зелено набръчкано (ab). Когато гаметите се комбинират една с друга с различни вероятности, се образуват девет вида хибриди от второ поколение: AABB, AABb, AaBB, AaBb, AAbb, Aabb, aaBB, aaBb, aabb. В този случай фенотипът ще бъде разделен на четири типа в съотношение 9 (жълто гладко): 3 (жълто набръчкано): 3 (зелено гладко): 1 (зелено набръчкано). За яснота и подробен анализ е конструирана решетка на Punnett.

Грегор Мендел е австрийски ботаник, който изучава и описва законите на Мендел - които и до днес играят важна роля в изследването на влиянието на наследствеността и предаването на наследствените черти.

В своите експерименти ученият кръстосва различни видове грах, които се различават по един алтернативен признак: цвят на цветята, гладко набръчкан грах, височина на стъблото. В допълнение, отличителна черта на експериментите на Мендел е използването на така наречените „чисти линии“, т.е. потомство в резултат на самоопрашване на родителското растение. Законите на Мендел, формулировката и краткото описание ще бъдат разгледани по-долу.

След като изучава и щателно подготвя експеримент с грах в продължение на много години: използвайки специални торбички за защита на цветята от външно опрашване, австрийският учен постига невероятни за онова време резултати. Задълбочен и дълъг анализ на получените данни позволи на изследователя да изведе законите на наследствеността, които по-късно бяха наречени "закони на Мендел".

Преди да започнем да описваме законите, трябва да въведем няколко понятия, необходими за разбирането на този текст:

Доминиращ ген- ген, чиято черта се проявява в тялото. Означени с A, B. При пресичане такава черта се счита за условно по-силна, т.е. винаги ще се появи, ако второто родителско растение има условно по-слаби характеристики. Това доказват законите на Мендел.

Рецесивен ген -генът не се изразява във фенотипа, въпреки че присъства в генотипа. Означава се с главна буква a,b.

хетерозиготни -хибрид, чийто генотип (набор от гени) съдържа както доминиращ, така и определен признак. (Aa или Bb)

Хомозиготен -хибрид , притежаващи изключително доминантни или само рецесивни гени, отговорни за определена черта. (AA или bb)

Законите на Мендел, формулирани накратко, ще бъдат разгледани по-долу.

Първият закон на Мендел, известен също като закон за хибридна еднородност, може да се формулира по следния начин: първото поколение хибриди, получени в резултат на кръстосване на чисти линии на бащини и майчини растения, няма фенотипни (т.е. външни) разлики в изследваната характеристика. С други думи, всички дъщерни растения имат еднакъв цвят на цветята, височина на стъблото, гладкост или грапавост на грах. Освен това проявената черта фенотипно точно съответства на оригиналната черта на един от родителите.

Втори закон на Менделили законът за сегрегацията гласи: потомството на хетерозиготни хибриди от първо поколение по време на самоопрашване или инбридинг има както рецесивни, така и доминантни характеристики. Освен това разделянето се извършва по следния принцип: 75% са растения с доминантен признак, останалите 25% са с рецесивен признак. Просто казано, ако родителските растения са имали червени цветя (доминантна черта) и жълти цветя (рецесивна черта), тогава дъщерните растения ще имат 3/4 червени цветя, а останалите жълти.

третои последният Закон на Мендел, което също се нарича общо, означава следното: при кръстосване на хомозиготни растения, притежаващи 2 или повече различни характеристики (това е, например, високо растение с червени цветя (AABB) и ниско растение с жълти цветя (aabb), изследваните характеристики (височина на стъблото и цвят на цветята) се унаследяват независимо, с други думи, резултатът от кръстосването може да бъде високи растения с жълти цветя (Aabb) или ниски с червени цветя (aaBb).

Законите на Мендел, открити в средата на 19 век, получават признание много по-късно. На тяхна основа е изградена цялата съвременна генетика, а след нея и селекцията. Освен това законите на Мендел потвърждават голямото разнообразие от видове, които съществуват днес.