هجين أحادي الخلة. قانون مندل الأول.

في تجارب مندل ، عند عبور أصناف البازلاء التي تحتوي على بذور صفراء وخضراء ، تبين أن جميع النسل (أي الجيل الأول المهجن) لديهم بذور صفراء.في الوقت نفسه ، لا يهم أي البذور (صفراء أو خضراء) نمت نباتات الأم (الأب). لذلك ، كلا الوالدين قادران على نقل سماتهما إلى ذريتهما.
تم العثور على نتائج مماثلة أيضًا في التجارب التي تم فيها أخذ ميزات أخرى في الاعتبار. لذلك ، عندما تم عبور النباتات ذات البذور الملساء والمتجعدة ، كان لدى جميع النسل بذور ناعمة. عندما تم عبور النباتات ذات الزهور الأرجوانية والبيضاء ، كان لدى جميع الهجينة بتلات زهور أرجوانية فقط ، إلخ.
الانتظام المكتشف يسمى قانون مندل الأولأو قانون التوحيد الهجينة من الجيل الأول. تسمى حالة (أليل) السمة التي تظهر في الجيل الأول السائدة ، وتسمى الحالة (الأليل) التي لا تظهر في الجيل الأول من الهجينة بالتنحية."تشكيلات" العلامات (وفقًا للمصطلحات الحديثة - الجينات) اقترح G.Mendel لتعيينها بأحرف الأبجدية اللاتينية. يتم تحديد الشروط التي تنتمي إلى نفس الزوج من الصفات بنفس الحرف ، لكن الأليل السائد كبير ، والأليل المتنحي صغير.

قانون مندل الثاني.

عندما يتم تهجين الهجينة متغايرة الزيجوت من الجيل الأول مع بعضها البعض (التلقيح الذاتي أو زواج الأقارب) ، يظهر الأفراد ذوو الصفات المهيمنة والمتنحية في الجيل الثاني ، أي هناك انقسام يحدث في علاقات معينة. لذلك ، في تجارب مندل التي أجريت على 929 نباتًا من الجيل الثاني ، تبين أن 705 نباتًا بزهور أرجوانية و 224 نباتات بيضاء. في التجربة ، التي تم فيها أخذ لون البذور في الاعتبار ، من 8023 بذرة من البازلاء تم الحصول عليها في الجيل الثاني ، كان هناك 6022 أصفر و 2001 أخضر ، ومن 7324 بذرة ، تم أخذ شكل البذرة فيها. تم الحصول على 5474 أملس و 1850 متجعد.بناء على النتائج، خلص مندل إلى أنه في الجيل الثاني ، 75٪ من الأفراد لديهم حالة سائدة من السمة ، و 25٪ لديهم حالة متنحية (تقسيم 3: 1). تم تسمية هذا النمط قانون مندل الثاني، أو قانون التقسيم.
وفقًا لهذا القانون وباستخدام المصطلحات الحديثة ، يمكن استخلاص الاستنتاجات التالية:

أ) أليلات الجين ، كونها في حالة غير متجانسة ، لا تغير بنية بعضها البعض ؛
ب) أثناء نضج الأمشاج في الهجينة ، يتم تكوين نفس العدد تقريبًا من الأمشاج ذات الأليلات السائدة والمتنحية ؛

الخامس) عند الإخصاب ، تتحد الأمشاج الذكرية والأنثوية التي تحمل الأليلات السائدة والمتنحية بحرية.
عند عبور زيجوتين متغاير الزيجوت (Aa) ، ينتج كل منهما نوعين من الأمشاج (نصف مع الأليلات السائدة - A ، النصف مع الأليلات المتنحية - أ) ، يجب توقع أربع مجموعات محتملة. يمكن إخصاب البويضة التي تحتوي على الأليل A بنفس الاحتمال بواسطة كل من الحيوانات المنوية ذات الأليل A والحيوان المنوي الذي يحتوي على الأليل ؛ وبيضة مع الأليل - حيوان منوي مع الأليل A أو الأليل. نتيجة لذلك ، يتم الحصول على البيضة الملقحة AA ، Aa ، Aa ، aa أو AA ، 2Aa ، aa.
في المظهر (النمط الظاهري) ، لا يختلف الأفراد من AA و Aa ، لذا فإن الانقسام يخرج بنسبة 3: 1.وفقًا للنمط الجيني ، يتم توزيع الأفراد بنسبة 1AA: 2Aa: aa. من الواضح أنه إذا تم الحصول على ذرية من كل مجموعة من الأفراد من الجيل الثاني فقط عن طريق التلقيح الذاتي ، فإن المجموعة الأولى (AA) والأخيرة (aa) (وهي متماثلة اللواقح) ستعطي فقط ذرية موحدة (بدون انقسام) ، والأشكال غير المتجانسة (Aa) ستعطي الانقسام إلى نسبة 3: 1.
وهكذا ، فإن قانون مندل الثاني ، أو قانون الانقسام ، تمت صياغته على النحو التالي: عندما يتم عبور هجينين من الجيل الأول ، والتي يتم تحليلها وفقًا لزوج بديل واحد من حالات السمات ، يتم ملاحظة الانقسام في النسل وفقًا لـ النمط الظاهري بنسبة 3: 1 وحسب التركيب الوراثي بنسبة 1: 2: 1.

قانون مندل الثالث ، أو قانون وراثة السمات المستقلة.

أثناء دراسة الانقسام أثناء العبور الثنائي الهجين ، لفت مندل الانتباه إلى الظرف التالي. عند عبور النباتات ذات اللون الأصفر الناعم (AABB) والأخضر المتجعد (aaب ) ظهرت البذور في الجيل الثاني مجموعات جديدة من الصفات: أصفر متجعد (Aaب ) وسلس أخضر (aaBب ) لم يحدث في الأشكال الأصلية. من هذه الملاحظة ، خلص مندل إلى أن الانقسام لكل ميزة يحدث بشكل مستقل عن الميزة الثانية. في هذا المثال ، تم توريث شكل البذور بغض النظر عن لونها. هذا النمط يسمى قانون مندل الثالث ، أو قانون التوزيع المستقل للجينات.
تمت صياغة قانون مندل الثالث على النحو التالي: عند عبور الأفراد متماثلي اللواقح الذين يختلفون في صفتين (أو أكثر) ، في الجيل الثاني ، يتم ملاحظة الوراثة المستقلة ومجموعة حالات السمات إذا كانت الجينات التي تحددها موجودة في أزواج مختلفة من الكروموسومات.هذا ممكن لأنه أثناء الانقسام الاختزالي ، فإن توزيع (توليفة) الكروموسومات في الخلايا الجرثومية أثناء نضجها يستمر بشكل مستقل ويمكن أن يؤدي إلى ظهور ذرية بمزيج من السمات التي تختلف عن الوالدين والأجداد.
لتسجيل الصلبان ، غالبًا ما يتم استخدام المشابك الخاصة ، والتي اقترحها عالم الوراثة الإنجليزي بينيت (شعرية Punnet). إنها ملائمة للاستخدام في تحليل التهجين متعدد الهجين. مبدأ بناء الشبكة هو أن الأمشاج الخاصة بالفرد الأب تكتب أفقياً في الأعلى ، أمشاج الفرد الأم مكتوبة رأسياً على اليسار ، والأنماط الجينية المحتملة للنسل عند التقاطعات.

أسس جي مندل أنماط وراثة السمات أثناء التكاثر الجنسي. من الضروري أن يكون لديك فهم واضح للنمط الجيني والنمط الظاهري ، والأليلات ، والتماثل الزيجوت المتماثل والزيجوت المتغاير ، والسيطرة وأنواعها ، وأنواع التهجين ، وكذلك رسم المخططات.

أحادي الهجينيسمى العبور ، حيث تختلف الأشكال الأبوية عن بعضها البعض في زوج واحد من الشخصيات البديلة المتناقضة.

وبالتالي ، مع هذا العبور ، يتم تتبع أنماط وراثة نوعين فقط من السمة ، والتي يرجع تطورها إلى زوج من الجينات الأليلية. من أمثلة التهجين أحادي الهجين الذي قام به G. إلخ.

توحيد الهجينة من الجيل الأول (قانون مندل الأول). عند عبور البازلاء مع أزهار أرجوانية (AA) وأبيض (أأ) ، وجد مندل أن جميع النباتات الهجينة من الجيل الأول (F 1) بها أزهار أرجوانية (الشكل 2) .

الشكل 2 – مخطط عبر أحادي الهجين

في هذه الحالة ، لم يظهر اللون الأبيض للزهرة. عند عبور النباتات التي لها شكل بذور ناعم ومتجعد ، سيكون للهجن بذور ناعمة. أثبت G.Mendel أيضًا أن جميع الهجينة F 1 اتضح أنها موحدة (متجانسة) لكل من الصفات السبع التي درسها. وبالتالي ، في الهجينة من الجيل الأول ، من زوج من السمات الأبوية البديلة ، تظهر واحدة فقط ، وتختفي سمة الوالد الآخر ، كما كانت.

العلامات البديلة هي علامات متناقضة ومتعارضة.

تسمى ظاهرة الغلبة في الهجينة F 1 لسمات أحد الوالدين مندل الهيمنة ، والسمة المقابلة لها - المهيمنة. ووصف السمات التي لا تظهر في الهجينة F 1 بأنها متنحية. نظرًا لأن جميع الهجينة من الجيل الأول موحدة ، فقد سميت هذه الظاهرة بقوانين مندل الأولى ، أو قانون التوحيد للجيل الأول من الهجينة ، وكذلك قاعدة الهيمنة.

يمكن صياغتها على النحو التالي: عند عبور كائنين ينتميان إلى خطوط نقية مختلفة (كائنان متماثلان) ، يختلفان عن بعضهما البعض في زوج واحد من السمات البديلة ، فإن الجيل الأول من الهجينة سيكون موحدًا وسيحمل سمة واحدة من الوالدين.

كل جين له حالتان - "أ" و "أ" ، لذلك يشكلون زوجًا واحدًا ، ويسمى كل عضو من هذا الزوج أليلًا. تسمى الجينات الموجودة في نفس مواضع (أقسام) الكروموسومات المتجانسة وتحديد التطور البديل لنفس الصفة الأليلية.

على سبيل المثال ، اللون الأرجواني والأبيض لزهرة البازلاء هو السائد والمتنحي ، على التوالي ، لأليلين (أ و أ) من جين واحد. نظرًا لوجود أليلين ، فإن حالتين من الجسم ممكنة: متجانسة ومتغايرة الزيجوت. إذا كان الكائن الحي يحتوي على نفس الأليلات لجين معين (AA أو aa) ، فإنه يسمى متماثل الزيجوت لهذا الجين (أو الصفة) ، وإذا كان مختلفًا (Aa) ، فهو متغاير الزيجوت. لذلك ، فإن الأليل هو شكل من أشكال وجود الجين. مثال على الجين ثلاثي الأليلات هو الجين الذي يحدد نظام فصيلة الدم ABO في البشر. هناك المزيد من الأليلات: بالنسبة للجين الذي يتحكم في تخليق الهيموجلوبين البشري ، فإن العشرات منها معروفة.

من بذور البازلاء المهجنة ، زرع مندل نباتات قام بتلقيحها ذاتيًا ، وزُرعت البذور الناتجة مرة أخرى. وكانت النتيجة جيلًا ثانيًا من الهجينة أو الهجينة F 2. من بين هذه الأخيرة ، تم العثور على انقسام لكل زوج من الصفات البديلة بنسبة 3: 1 تقريبًا ، أي أن ثلاثة أرباع النباتات لها سمات سائدة (زهور أرجوانية ، بذور صفراء ، بذور ناعمة ، إلخ) وربع منها كان متنحيًا. (زهور بيضاء ، بذور خضراء ، بذور مجعدة ، إلخ). وبالتالي ، فإن السمة المتنحية في الهجين F 1 لم تختف ، ولكن تم قمعها وعاود الظهور مرة أخرى في الجيل الثاني. سمي هذا التعميم لاحقًا بقانون مندل الثاني ، أو قانون التقسيم.

الانقسام هو ظاهرة يؤدي فيها عبور الأفراد غير المتجانسين إلى تكوين ذرية ، يحمل بعضها سمة سائدة ، وبعضها متنحي.

قانون مندل الثاني: عندما يتم عبور اثنين من أحفاد الجيل الأول فيما بينهم (فردان متغاير الزيجوت) ، في الجيل الثاني ، لوحظ الانقسام بنسبة عددية معينة: وفقًا للنمط الظاهري 3: 1 ، وفقًا للنمط الجيني 1: 2 : 1 (الشكل 3).

الشكل 3 - مخطط تقسيم الميزة

عند عبور الهجينة F 1

شرح G.Mendel انقسام الصفات في النسل عندما تم عبور الأفراد غير المتجانسين من خلال حقيقة أن الأمشاج نقية وراثيًا ، أي أنها تحمل جينًا واحدًا فقط من زوج أليلي. يمكن صياغة قانون نقاء الأمشاج على النحو التالي: أثناء تكوين الخلايا الجرثومية ، يدخل جين واحد فقط من زوج أليلي في كل مشيج.

يجب ألا يغيب عن الأذهان أن استخدام الطريقة الهجينة لتحليل وراثة السمات في أي نوع حيواني أو نباتي يتضمن التهجينات التالية:

تهجين الأشكال الأبوية (P) التي تختلف في واحد (تهجين أحادي الهجين) أو عدة أزواج (تهجين متعدد الهجين) من السمات البديلة والحصول على الجيل الأول الهجينة (F 1) ؛

عبور الهجينة F 1 مع بعضها البعض والحصول على الجيل الثاني الهجينة (F 2) ؛

التحليل الرياضي لنتائج العبور.

في وقت لاحق ، انتقل مندل إلى دراسة التهجين الثنائي.

صليب ثنائي الهجين- هذا هو المعبر الذي يشارك فيه زوجان من الأليلات (الجينات المقترنة أليلية وتتواجد فقط في الكروموسومات المتجانسة).

مع التهجين ثنائي الهجين ، درس G.Mendel وراثة السمات التي تكون الجينات الموجودة في أزواج مختلفة من الكروموسومات المتجانسة مسؤولة. في هذا الصدد ، يجب أن يحتوي كل مشيج على جين واحد من كل زوج أليلي.

تسمى الهجينة غير المتجانسة لجينين متجانسة الزيجوت ، وإذا كانت تختلف في ثلاثة جينات أو أكثر ، فإنها تسمى ثلاثي الزيجوت ومتعدد الزيجوت ، على التوالي.

يتم تنفيذ مخططات أكثر تعقيدًا من المعابر ثنائية الهجين ، وتسجيل الأنماط الجينية F 2 والأنماط الظاهرية باستخدام شبكة Punnett. تأمل في مثال على هذا المعبر. تم أخذ شكلين أوليين متماثلين الزيجوت للعبور: الشكل الأول يحتوي على بذور صفراء وناعمة ؛ الشكل الثاني كان يحتوي على بذور خضراء ومتجعدة (الشكل 4).

الشكل 4 - عبور ثنائي الهجين لنباتات البازلاء ،

البذور التي تختلف في الشكل واللون

اللون الأصفر والبذور الملساء هي السمات السائدة ؛ اللون الأخضر والبذور المجعدة من الصفات المتنحية. الهجينة من الجيل الأول - متقاطعة مع بعضها البعض. في الجيل الثاني ، لوحظ الانقسام المظهري في النسبة 9: 3: 3: 1 ، أو (3 + 1) 2 ، بعد التلقيح الذاتي للهجينة F 1 ، ظهرت البذور الخضراء المتجعدة وفقًا لقانون التقسيم.

في هذه الحالة ، تحتوي النباتات الأم على الأنماط الجينية AABB و aabb ، والنمط الجيني للهجين F 1 هو AaBb ، أي أنه متباين الزيجوت.

وهكذا ، عندما يتم عبور الأفراد غير المتجانسين الذين يختلفون في عدة أزواج من السمات البديلة ، لوحظ الانقسام الظاهري في النسل في النسبة (3 + 1) n ، حيث n هو عدد أزواج الصفات البديلة.

تسمى الجينات التي تحدد تطور أزواج مختلفة من السمات غير الأليلية.

تعتمد نتائج التهجينات ثنائية الهجين ومتعددة الهجينة على ما إذا كانت الجينات التي تحدد السمات المعتبرة موجودة في نفس الكروموسومات أو على كروموسومات مختلفة. صادف مندل سمات تقع جيناتها في أزواج مختلفة من كروموسومات البازلاء المتماثلة.

أثناء الانقسام الاختزالي ، تتحد الكروموسومات المتماثلة من أزواج مختلفة في الأمشاج بشكل عشوائي. إذا دخل الكروموسوم الأبوي للزوج الأول في الأمشاج ، فيمكن للكروموسومات الأبوية والأمومية للزوج الثاني الدخول في هذه الأمشاج باحتمالية متساوية. لذلك ، يتم دمج السمات التي توجد جيناتها في أزواج مختلفة من الكروموسومات المتجانسة بشكل مستقل عن بعضها البعض. بعد ذلك ، اتضح أنه من بين أزواج الصفات السبعة التي درسها مندل في البازلاء ، حيث يكون عدد الكروموسومات ثنائي الصبغة 2 ن = 14 ، كانت الجينات المسؤولة عن أحد أزواج الصفات موجودة على نفس الكروموسوم. ومع ذلك ، لم يجد مندل انتهاكًا لقانون الميراث المستقل ، حيث لم يتم ملاحظة الارتباط بين هذه الجينات بسبب المسافة الكبيرة بينهما).

على أساس بحثه ، اشتق مندل القانون الثالث - قانون الوراثة المستقلة للصفات ، أو مجموعة مستقلة من الجينات.

يتم توريث كل زوج من الجينات الأليلية (والصفات البديلة التي يتحكم فيها كل منهما) بشكل مستقل عن الآخر.

قانون التوليف المستقل للجينات هو أساس التباين التوليفي الذي لوحظ أثناء العبور في جميع الكائنات الحية. لاحظ أيضًا أنه على عكس قانون مندل الأول ، والذي يكون دائمًا صالحًا ، فإن القانون الثاني صالح فقط للجينات الموجودة في أزواج مختلفة من الكروموسومات المتجانسة. هذا يرجع إلى حقيقة أن الكروموسومات غير المتجانسة يتم دمجها في خلية بشكل مستقل عن بعضها البعض ، وهو الأمر الذي تم إثباته ليس فقط عند دراسة طبيعة وراثة السمات ، ولكن أيضًا بالطريقة الخلوية المباشرة.

عند دراسة المادة ، انتبه إلى حالات انتهاك التقسيم المنتظم للنمط الظاهري الناجم عن الفعل المميت للجينات الفردية.

الوراثة والتنوع.تعد الوراثة والتنوع من أهم الخصائص المميزة لجميع الكائنات الحية.

ينقسم التباين الوراثي أو الوراثي إلى التوافقية والطفرية.

يُطلق على التباين اسم التوليف ، والذي يعتمد على تكوين التوليفات ، أي مجموعات الجينات التي لم يكن لدى الوالدين.

يعتمد التباين التوليفي على التكاثر الجنسي للكائنات ، ونتيجة لذلك تنشأ مجموعة كبيرة ومتنوعة من الأنماط الجينية. تعمل ثلاث عمليات كمصادر غير محدودة تقريبًا للتنوع الجيني:

الاختلاف المستقل للكروموسومات المتجانسة في الانقسام الانتصافي الأول. إن التركيبة المستقلة للكروموسومات أثناء الانقسام الاختزالي هي أساس قانون G.Mendel الثالث. يعد ظهور بذور البازلاء الخضراء الناعمة والأصفر المتجعد في الجيل الثاني من عبور النباتات ذات البذور الصفراء الناعمة والأخضر المتجعد مثالاً على التباين التوليفي.

التبادل المتبادل لأقسام الكروموسومات المتجانسة ، أو العبور. إنها تخلق مجموعات ربط جديدة ، أي أنها تعمل كمصدر مهم لإعادة التركيب الجيني للأليلات. تساهم الكروموسومات المؤتلفة ، مرة واحدة في البيضة الملقحة ، في ظهور علامات غير نمطية لكل من الوالدين.

مزيج عشوائي من الأمشاج أثناء الإخصاب.

تعمل مصادر التباين التوافقي هذه بشكل مستقل وفي نفس الوقت ، مع توفير "خلط" مستمر للجينات ، مما يؤدي إلى ظهور كائنات ذات نمط وراثي مختلف ونمط ظاهري (الجينات نفسها لا تتغير). ومع ذلك ، فإن مجموعات جديدة من الجينات تتفكك بسهولة تامة عندما تنتقل من جيل إلى جيل.

مثال على التوافقية التوافقية. زهرة جمال الليل لها جين للون الأحمر للبتلات A وجين للون الأبيض أ. كائن Aa له بتلات وردية. وبالتالي ، فإن الجمال الليلي لا يحتوي على جين اللون الوردي ، ويحدث اللون الوردي عند مزيج (مزيج) من الجين الأحمر والأبيض.

يعاني الشخص من مرض وراثي من فقر الدم المنجلي. AA - القاعدة ، aa - الموت ، Aa - SKA. مع SKA ، لا يمكن لأي شخص تحمل الجهد البدني المتزايد ، بينما لا يعاني من الملاريا ، أي العامل المسبب للملاريا ، الملاريا الملاريا ، لا يمكن أن يتغذى على الهيموجلوبين الخطأ. هذه الميزة مفيدة في الحزام الاستوائي. لا يوجد جين له ، يحدث عندما يتم الجمع بين الجينين A و a.

وبالتالي ، يتم تعزيز التباين الوراثي من خلال التباين التوليفي. نشأت الطفرات الفردية بالقرب من الطفرات الأخرى ، وهي جزء من الأنماط الجينية الجديدة ، أي تظهر العديد من مجموعات الأليلات. أي فرد فريد وراثيًا (باستثناء التوائم والأفراد المتطابقين الذين نشأوا بسبب التكاثر اللاجنسي لاستنساخ له سلف خلية واحدة). لذلك ، إذا افترضنا أنه في كل زوج من الكروموسومات المتجانسة يوجد زوج واحد فقط من الجينات الأليلية ، فعندئذٍ بالنسبة للشخص الذي تكون مجموعته الفردية من الكروموسومات 23 ، فإن عدد الأنماط الجينية المحتملة سيكون 3 إلى القوة 23. هذا العدد الهائل من الأنماط الجينية أكبر 20 مرة من عدد جميع الناس على الأرض. ومع ذلك ، في الواقع ، تختلف الكروموسومات المتجانسة في عدة جينات ولا يأخذ الحساب في الاعتبار ظاهرة العبور. . لذلك ، يتم التعبير عن عدد الأنماط الجينية المحتملة بواسطة رقم فلكي ، ومن الآمن القول أن حدوث شخصين متطابقين يكاد يكون غير محتمل (باستثناء التوائم المتطابقة التي نشأت من نفس البويضة المخصبة). من هذا ، على وجه الخصوص ، يتبع إمكانية تحديد موثوق للشخصية من خلال بقايا الأنسجة الحية ، أو تأكيد الأبوة أو استبعادها.

وبالتالي ، فإن التبادل الجيني الناتج عن عبور الكروموسوم في القسم الأول من الانقسام الاختزالي ، وإعادة التركيب المستقل والعشوائي للكروموسومات في الانقسام الاختزالي ، والاندماج العشوائي للأمشاج في العملية الجنسية هي ثلاثة عوامل تضمن وجود التباين التوليفي. التباين الطفري للنمط الجيني نفسه.

الطفرات هي تغيرات وراثية مفاجئة في المادة الجينية تؤدي إلى تغيير في خصائص معينة للكائن الحي.

تم تطوير الأحكام الرئيسية لنظرية الطفرة من قبل العالم جي دي فريس في عام 1901 – 1903 ويغلي إلى ما يلي:

تحدث الطفرات فجأة وبشكل مفاجئ كتغيرات منفصلة في السمات ؛

على عكس التغييرات غير الوراثية ، فإن الطفرات هي تغييرات نوعية تنتقل من جيل إلى جيل ؛

تظهر الطفرات نفسها بعدة طرق ويمكن أن تكون مفيدة وضارة ، سواء كانت سائدة أو متنحية ؛

يعتمد احتمال اكتشاف الطفرات على عدد الأفراد المدروسين ؛

يمكن أن تحدث طفرات مماثلة بشكل متكرر ؛

الطفرات غير اتجاهية (عفوية) ، أي أن أي جزء من الكروموسوم يمكن أن يتحور ، مما يسبب تغيرات في كل من العلامات الثانوية والحيوية.

تقريبًا أي تغيير في بنية أو عدد الكروموسومات ، حيث تحتفظ الخلية بالقدرة على التكاثر ، يؤدي إلى تغيير وراثي في ​​خصائص الكائن الحي.

وفقًا لطبيعة التغيير في الجينوم ، أي مجموع الجينات الموجودة في مجموعة الكروموسومات أحادية الصيغة الصبغية ، يتم تمييز الطفرات الجينية والكروموسومية والجينية.

الطفرات الجينية أو النقطية هي نتيجة لتغيير في تسلسل النوكليوتيدات في جزيء DNA داخل جين واحد.

يتم إعادة إنتاج مثل هذا التغيير في الجين أثناء النسخ في بنية mRNA ؛ يؤدي إلى تغيير في تسلسل الأحماض الأمينية في سلسلة البولي ببتيد المتكونة أثناء الترجمة على الريبوسومات. نتيجة لذلك ، يتم تصنيع بروتين آخر ، مما يؤدي إلى تغيير في السمة المقابلة للكائن الحي. هذا هو النوع الأكثر شيوعًا من الطفرات وأهم مصدر للتنوع الوراثي في ​​الكائنات الحية.

الطفرات الصبغية (إعادة الترتيب ، أو الانحرافات) هي تغيرات في بنية الكروموسومات يمكن تحديدها ودراستها تحت المجهر الضوئي.

أنواع مختلفة من إعادة الترتيب معروفة:

نقص في – فقدان الأجزاء الطرفية من الكروموسوم ؛

حذف – فقدان جزء من الكروموسوم في الجزء الأوسط منه ؛

الازدواجية – تكرار مرتين أو عدة جينات موضعية في منطقة معينة من الكروموسوم ؛

انعكاس – دوران جزء من الكروموسوم بمقدار 180 درجة ، ونتيجة لذلك توجد الجينات في هذه المنطقة بترتيب عكسي مقارنة بالجينات المعتادة ؛

النقل – تغيير في موضع أي جزء من الكروموسوم في مجموعة الكروموسوم. النوع الأكثر شيوعًا من عمليات النقل هو التبادلية ، حيث يتم تبادل المناطق بين اثنين من الكروموسومات غير المتجانسة. يمكن لجزء من الكروموسوم تغيير موضعه حتى بدون التبادل المتبادل ، أو البقاء في نفس الكروموسوم أو تضمينه في واحد آخر.

الطفرات الجينومية هي تغيرات في عدد الكروموسومات في جينوم خلايا الكائن الحي. تحدث هذه الظاهرة في اتجاهين: نحو زيادة عدد المجموعات الفردية الكاملة (تعدد الصبغيات) ونحو فقدان أو تضمين الكروموسومات الفردية (اختلال الصيغة الصبغية).

تعدد الصبغيات – أضعاف في مجموعة الكروموسومات أحادية العدد. تسمى الخلايا التي تحتوي على عدد مختلف من مجموعات الكروموسومات أحادية الصيغة الصبغية ثلاثية الصيغة الصبغية (3 ن) ، رباعي الصبغيات (4 ن) ، سداسي الصيغة الصبغية (6 ن) ، ثماني النواة (8 ن) ، إلخ. إلى أقطاب الخلية أثناء الانقسام الاختزالي أو الانقسام. ينتج عن تعدد الصبغيات تغيير في سمات الكائن الحي ، وبالتالي فهو مصدر مهم للتنوع في التطور والاختيار ، خاصة في النباتات. هذا يرجع إلى حقيقة أن الخنوثة (التلقيح الذاتي) ، والتزاوج (التوالد العذري) والتكاثر الخضري منتشرة على نطاق واسع في الكائنات الحية النباتية. لذلك ، حوالي ثلث الأنواع النباتية الشائعة على كوكبنا ، – polyploids ، وفي الظروف القارية الحادة للجبال العالية ينمو Pamir بنسبة تصل إلى 85 ٪ من polyploids. جميع النباتات المزروعة تقريبًا هي أيضًا متعددة الصبغيات ، والتي ، على عكس أقاربها البرية ، تحتوي على أزهار وفاكهة وبذور أكبر ، وتتراكم المزيد من العناصر الغذائية في أعضاء التخزين (الجذع ، الدرنات). تتكيف polyploids بسهولة أكبر مع الظروف المعيشية المعاكسة ، وتتحمل بسهولة درجات الحرارة المنخفضة والجفاف. هذا هو سبب انتشارها في المناطق الجبلية الشمالية والمرتفعة.

تهجين:

1. أحادي الهجين. تتم المراقبة على أساس واحد فقط ، أي يتم تتبع أليلات جين واحد.
2. ثنائي الهجين. تتم المراقبة على أساسين ، أي يتم تتبع أليلات اثنين من الجينات.

التسميات الجينية:

ف - الآباء ؛ F - النسل ، يشير الرقم إلى الرقم التسلسلي للجيل ، F1 ، F2.

X - رمز العبور ، ذكور ، إناث ؛ أ ، أ ، ب ، ج ، ج ، ج - سمات وراثية مأخوذة بشكل منفصل. A ، B ، C هي الأليلات السائدة للجين ، أ ، ب ، ج هي الأليلات المتنحية للجين. أأ - ، متغاير الزيجوت ؛ aa هو متجانسة الزيجوت المتنحية ، AA هي الزيجوت المتماثل السائد.

هجين أحادي الخلة.

مثال كلاسيكي على التهجين أحادي الهجين هو تهجين الأصناف بالبذور الصفراء والخضراء: كل النسل كان لديه بذور صفراء. توصل مندل إلى استنتاج مفاده أنه في مزيج من الجيل الأول ، من بين كل زوج من السمات البديلة ، يظهر واحد فقط - مهيمن ، والثاني - متنحي - لا يتطور ، كما كان ، يختفي.

P AA * aa - الآباء (خطوط نظيفة)

أ ، أ - الوالدين

أأ - الجيل الأول من الهجينة

كان هذا النمط يسمى قانون توحيد الهجينة من الجيل الأول أو قانون الهيمنة. هذا هو قانون مندل الأول: عند عبور كائنين ينتميان إلى خطوط نقية مختلفة (كائنان كائنان) ، يختلفان عن بعضهما البعض في زوج واحد من السمات البديلة ، فإن الجيل الأول بالكامل من الهجينة (F1) سيكون موحدًا وسيحمل سمة واحدة من الوالدين.

قانون مندل الثاني

تم استخدام بذور الجيل الأول الهجينة من قبل مندل لإنتاج الجيل الثاني. عند العبور ، يوجد انقسام للإشارات بنسبة عددية معينة. بعض الهجينة هي المسيطرة ، وبعضها متنحي.

F1 Aa * Aa A ، a ، A ، A F2 AA (0.25) ؛ أأ (0.25) ؛ أأ (0.25) ؛ aa (0.25)

في النسل ، يحدث انقسام الصفات بنسبة 3: 1.

لشرح ظاهرة الهيمنة والانقسام ، اقترح مندل فرضية نقاء الأمشاج: لا تختلط العوامل الوراثية أثناء تكوين الهجينة ، ولكنها تظل دون تغيير.

قانون مندل الثانييمكن صياغتها: عندما يتم عبور سليلين من الجيل الأول فيما بينهم (شخصان متغاير الزيجوت) ، في الجيل الثاني ، يتم ملاحظة الانقسام بنسبة عددية معينة: وفقًا للنمط الظاهري 3: 1 ، وفقًا لـ - 1: 2: 1.

قانون مندل الثالث: أثناء التهجين الثنائي الهجين في الهجينة من الجيل الثاني ، يتم توريث كل زوج من الصفات المتباينة بشكل مستقل عن الآخرين ويعطي مجموعات مختلفة معهم. لا يسري القانون إلا في الحالات التي لا تكون فيها الميزات التي تم تحليلها مرتبطة ببعضها البعض ، أي على كروموسومات غير متجانسة.

تأمل تجربة مندل ، التي درس فيها الوراثة المستقلة لصفات البازلاء. كان لأحد النباتات المتصالبة بذور صفراء ناعمة ، والأخرى مجعدة وخضراء. في الجيل الأول من الهجينة ، كان للنباتات بذور ناعمة وصفراء. في الجيل الثاني كان هناك انقسام حسب النمط الظاهري 9: 3: 3: 1.

قانون مندل الثالثتمت صياغته على النحو التالي: الانقسام لكل زوج من الجينات يحدث بشكل مستقل عن أزواج أخرى من الجينات.

خطة الدرس رقم 18

1 تربوي:

2 النامي:

خلال الفصول:

أنا لحظة تنظيمية

الجزء الثاني الرئيسي

1 فحص الواجبات المنزلية

.

ما هو النمط الجيني ، النمط الظاهري؟

♂ ,♀ ?

2 شرح مادة جديدة

د) ما هي نقاء الأمشاج؟

III تلخيص الدرس

الواجب المنزلي الرابع

1 إدخالات في دفتر ملاحظات

الدرس # 18

موضوع:

عبور أحادي الجسر

تهجين، هجين،وفرد منفصل هجين.

هيمنة.

في النسل الذي تم الحصول عليه من تهجين الجيل الأول ، لوحظت ظاهرة الانقسام: ربع الأفراد من الجيل الثاني الهجينة يحملون صفة متنحية ، ثلاثة أرباع - سمة سائدة.

عندما يتم عبور نسل من الجيل الأول مع بعضهما البعض (شخصان متغاير الزيجوت) ، في الجيل الثاني ، لوحظ الانقسام بنسبة عددية معينة: وفقًا للنمط الظاهري 3: 1 ، وفقًا للنمط الجيني 1: 2: 1

(25٪ سائد متماثل الزيجوت ، 50٪ متغاير الزيجوت ، 25٪ متنحي متماثل الزيجوت)

قانون نقاء الأمشاج

ما هو سبب الانقسام؟ لماذا يظهر الأفراد في الأجيال الأولى والثانية واللاحقة التي ، نتيجة التهجين ، تعطي ذرية ذات سمات سائدة ومتنحية؟

من عام 1854 ، لمدة ثماني سنوات ، أجرى مندل تجارب على عبور نباتات البازلاء. وجد أنه نتيجة لعبور أنواع مختلفة من البازلاء مع بعضها البعض ، فإن الهجينة من الجيل الأول لها نفس النمط الظاهري ، وأن الهجينة من الجيل الثاني لها تقسيم في الخصائص بنسب معينة. لشرح هذه الظاهرة ، وضع مندل سلسلة من الافتراضات ، والتي تسمى "فرضية نقاء المشيج" ، أو "قانون نقاء الأمشاج".

يتم التواصل بين الأجيال أثناء التكاثر الجنسي من خلال الخلايا الجرثومية (الأمشاج). من الواضح أن الأمشاج تحمل عوامل وراثية مادية - جينات تحدد تطور سمة معينة.

دعنا ننتقل إلى الرسم التخطيطي الذي كتبت عليه النتائج بالرموز:

سيتم الإشارة إلى الجين المسؤول عن اللون الأصفر السائد للبذور بحرف كبير ، على سبيل المثال أ ؛ الجين المسؤول عن اللون الأخضر المتنحي - حرف صغير أ . دعونا نشير إلى مجموعة الأمشاج التي تحمل الجينات A و a بعلامة الضرب: أ X أ=آه.كما يتضح ، فإن الشكل المتغاير الزيجوت الناتج (F1) له كلا الجينين ، Aa. تنص فرضية نقاء الأمشاج على أنه في الفرد الهجين (متغاير الزيجوت) ، تكون الخلايا الجرثومية نقية ، أي أن لديها جينًا واحدًا من زوج معين. هذا يعني أن الهجين Aa سيكون له عدد متساوٍ من الأمشاج مع الجين A والجين. ما هي المجموعات الممكنة بينهما؟ من الواضح أن أربع مجموعات متساوية الاحتمال:

♂ ♀	أ	أ
أ	AA	آه
أ	أأ	أأ

نتيجة لـ 4 مجموعات ، سيتم الحصول على مجموعات من AA و 2Aa و aa. الثلاثة الأولى ستعطي الأفراد ذوي السمة المهيمنة ، والرابعة - مع سمة متنحية. تشرح فرضية نقاء الأمشاج سبب الانقسام والنسب العددية الملحوظة. في الوقت نفسه ، فإن أسباب الاختلاف فيما يتعلق بالتقسيم الإضافي للأفراد ذوي السمات المهيمنة في الأجيال اللاحقة من الهجينة واضحة أيضًا. الأفراد ذوو السمات المهيمنة غير متجانسين في طبيعتهم الوراثية. واحد من الثلاثة (AA) سينتج أمشاج من صنف واحد فقط (A) ولن ينقسم عند التلقيح الذاتي أو التهجين مع نوعه الخاص. سيعطي النوعان الآخران (Aa) أمشاج من صنفين ، وسيحدث الانقسام في نسلهم بنفس النسب العددية كما في الهجينة من الجيل الثاني.تثبت فرضية نقاء الأمشاج أن قانون الانقسام هو نتيجة مزيج عشوائي من الأمشاج التي تحمل جينات مختلفة (Aa). ما إذا كانت الأمشاج الحاملة للجين A سوف تتحد مع مشيج آخر يحمل الجين A أو الجين ، بشرط أن تكون قابلية بقاء الأمشاج متساوية وعددها متساوي ، فمن المحتمل بنفس القدر.

مع الطبيعة العشوائية لاتصال الأمشاج ، يتبين أن النتيجة الإجمالية منتظمة إحصائيًا.

وهكذا ، فقد وجد أن انقسام الصفات في نسل النباتات الهجينة ناتج عن وجود جينين ، A و a ، مسئولين عن تطوير سمة واحدة ، على سبيل المثال ، لون البذرة.

اقترح مندل أن العوامل الوراثية في تكوين الهجينة لا تختلط ، لكنها تظل دون تغيير. في جسم الهجين F1 من تهجين الوالدين الذي يميز الصفات البديلة ، كلا العاملين موجودان - الجين السائد والجين المتنحي ، لكن الجين المتنحي يتم كبته. يتم التواصل بين الأجيال أثناء التكاثر الجنسي من خلال الخلايا الجرثومية - الأمشاج. لذلك ، يجب افتراض أن كل مشيج يحمل عاملًا واحدًا فقط من هذا الزوج. ثم ، أثناء الإخصاب ، يؤدي اندماج اثنين من الأمشاج ، كل منهما يحمل جينًا متنحيًا ، إلى تكوين كائن حي له صفة متنحية تتجلى بشكل ظاهري. اندماج الأمشاج التي تحمل جينًا سائدًا ، أو أمشاجتين ، يحتوي أحدهما على جين سائد والآخر على جين متنحي ، سيؤدي إلى تطور كائن حي له سمة سائدة.

وبالتالي ، فإن ظهور سمة متنحية لأحد الوالدين (P) في الجيل الثاني (F 2) لا يمكن أن يحدث إلا إذا تم استيفاء شرطين: 1) إذا بقيت العوامل الوراثية دون تغيير في الهجينة ، 2) إذا كانت الخلايا الجرثومية تحتوي على عامل وراثي واحد فقط من زوج أليلي.شرح مندل تقسيم الصفات في النسل عندما تم تجاوز الأفراد غير المتجانسين من خلال حقيقة أن الأمشاج نقية وراثيا ، أي تحمل جينًا واحدًا فقط من زوج أليلي.

يمكن صياغة قانون تردد الأمشاج على النحو التالي: أثناء تكوين الخلايا الجرثومية ، يدخل جين واحد فقط من زوج أليلي في كل مشيج.

لماذا وكيف يحدث هذا؟ من المعروف أنه في كل خلية من خلايا الجسم توجد بالضبط نفس المجموعة ثنائية الصبغيات من الكروموسومات. يحتوي اثنان من الكروموسومات المتجانسة على جينين متطابقين من الأليلات. يتم تشكيل نوعين من الأمشاج لهذا الزوج الأليلي. عند الإخصاب ، تلتقي الأمشاج التي تحمل نفس الأليلات أو مختلفة بشكل عشوائي مع بعضها البعض. بسبب الاحتمال الإحصائي ، مع وجود عدد كبير بما فيه الكفاية من الأمشاج في النسل ، فإن 25 ٪ من الأنماط الجينية ستكون سائدة متماثلة اللواقح ، و 50 ٪ - متغايرة الزيجوت ، و 25 ٪ - متنحية متماثلة اللواقح ، أي تم تعيين النسبة: 1AA: 2Aa: 1aa. وفقًا لذلك ، وفقًا للنمط الظاهري ، يتم توزيع نسل الجيل الثاني أثناء التهجين أحادي الهجين بنسبة 3/4 أفراد بسمة سائدة ، / 4 أفراد مع سمة متنحية (3: 1).

وبالتالي ، فإن الأساس الخلوي لتقسيم السمات في النسل أثناء التهجين أحادي الهجين هو تباين الكروموسومات المتجانسة وتشكيل خلايا جرثومية أحادية الصيغة الصبغية في الانقسام الاختزالي.

تحليل الصليب

الطريقة الهجينة التي طورها مندل لدراسة الوراثة تجعل من الممكن تحديد ما إذا كان الكائن الحي متماثل الزيجوت أو متغاير الزيجوت إذا كان لديه نمط ظاهري سائد للجين (أو الجينات) قيد الدراسة. للقيام بذلك ، يتم عبور فرد بنمط وراثي غير معروف وكائن حي متماثل اللواقح للزقاق (الأزقة) المتنحية مع النمط الظاهري المتنحي.

إذا كان الفرد المهيمن متماثلًا ، فإن النسل من هذا الصليب سيكون موحدًا ولن يحدث الانقسام (AAhaa \ u003d Aa). إذا كان الفرد المهيمن متغاير الزيجوت ، فسيحدث الانقسام بنسبة 1: 1 وفقًا للنمط الظاهري (Aa x aa \ u003d Aa ، aa). نتيجة العبور هذه هي دليل مباشر على التكوين فيأحد الوالدين لنوعين من الأمشاج ، أي تغاير الزيجوت.

في التهجينات ثنائية الهجين ، يحدث الانقسام لكل سمة بشكل مستقل عن السمة الأخرى. التهجين الثنائي الهجين عبارة عن تهجين أحادي الهجين يعملان بشكل مستقل ، ويبدو أن نتائجهما تتداخل مع بعضها البعض.

عندما يتم عبور شخصين متماثلين ، يختلفان عن بعضهما البعض في اثنين أو أكثر من أزواج الصفات البديلة ، يتم توريث الجينات والصفات المقابلة لها بشكل مستقل عن بعضها البعض ويتم دمجها في جميع التوليفات الممكنة.

يعتمد تحليل الانقسام على قوانين مندل ، وفي الحالات الأكثر تعقيدًا ، عندما يختلف الأفراد في ثلاثة أو أربعة أزواج أو أكثر من العلامات.

خطة الدرس رقم 18

الموضوع: الهجين أحادي الهجين وثنائي الهجين. قوانين مندل

1 تربوي:

لتكوين معرفة حول معبر أحادي الهجين ، القانون الأول لمندل

أظهر دور بحث مندل في فهم جوهر وراثة السمات

كشف صياغة قانون التقسيم ، قانون مندل الثاني

للكشف عن جوهر فرضية نقاء الأمشاج

لتكوين معرفة حول التهجين ثنائي الهجين كطريقة لدراسة الوراثة

استخدم مثال التهجين الثنائي والمتعدد الهجين للكشف عن مظهر قانون مندل الثالث

2 النامي:

تطوير الذاكرة وتوسيع الآفاق

تعزيز تنمية مهارة استخدام الرموز الجينية في حل المشكلات الوراثية

خلال الفصول:

أنا لحظة تنظيمية

1 قم بتعريف الطلاب بموضوع الدرس والغرض منه

2 يتم إعطاء الطلاب عددًا من المهام لإكمالها أثناء الدرس:

تعرف على صياغة قوانين مندل

تعرف على أنماط وراثة السمات التي أنشأها مندل

تعرف على جوهر فرضية نقاء الأمشاج

تعرف على جوهر التهجين ثنائي الهجين

الجزء الثاني الرئيسي

1 فحص الواجبات المنزلية

ماذا يدرس علم الوراثة؟ ما هي المشاكل التي يحلها علم الوراثة؟

تحديد الوراثة والتنوع.

ما هي مراحل الفترة الجنينية؟

اشرح المصطلحات: الجينات ، الجينات السائدة والمتنحية . ما يسمى التنمية المباشرة؟

ما هي الجينات التي تسمى الأليلات؟ ما هو تعدد الأليلية؟

ما هو النمط الجيني ، النمط الظاهري؟

ما هي خصوصية الطريقة الهجينة؟

ماذا تعني الرمزية الجينية: P ، F1 ، F2 ، ♂ ,♀ ?

2 شرح مادة جديدة

هجين أحادي الخلة؛ قانون مندل الأول

قانون مندل الثاني ؛ قانون تردد الأمشاج

جوهر معبر ثنائي الهجين ؛ قانون مندل الثالث

3 إصلاح مادة جديدة

أ) صياغة 1 قانون مندل.

ب) أي نوع من الصليب يسمى أحادي الهجين؟

ج) صياغة قانون مندل الثاني

د) ما هي نقاء الأمشاج؟

هـ) ما هي القواعد والأنماط التي تتجلى في العبور الثنائي الهجين؟

هـ) كيف تمت صياغة قانون مندل الثالث؟

III تلخيص الدرس

الواجب المنزلي الرابع

1 إدخالات في دفتر ملاحظات

2 كتاب مدرسي من تأليف V.B. Zakharov ، S.T. Mamontov "علم الأحياء" (ص 266-277)

3 كتاب مدرسي من تأليف Yu.I. Polyansky "علم الأحياء العام" (ص 210 - 217)

الدرس # 18

موضوع: تهجين أحادي الهجين وثنائي الهجين. قوانين مندل.

1. معبر أحادي الهجين. قاعدة توحيد الهجينة من الجيل الأول هي أول قانون للوراثة أنشأه جي مندل.

2. قانون مندل الثاني - قانون الانقسام. فرضية نقاء الجاميت

3. معبر ثنائي الهجين ومتعدد الهجين. قانون مندل الثالث هو قانون مجموعة مستقلة من الميزات.

عبور أحادي الجسر

لتوضيح قانون مندل الأول ، دعونا نتذكر تجاربه على التهجين أحادي الهجين لنباتات البازلاء. يسمى عبور كائنين تهجين،يسمى النسل من تهجين فردين بوراثة مختلفة هجين،وفرد منفصل هجين.

الهجين الأحادي هو تهجين كائنين يختلفان عن بعضهما البعض في زوج واحد من السمات البديلة (المتنافية).

على سبيل المثال ، عند عبور البازلاء مع البذور الصفراء (السمة السائدة) والبذور الخضراء (السمة المتنحية) ، فإن جميع الأنواع الهجينة سيكون لها بذور صفراء. يتم ملاحظة نفس الصورة عند عبور النباتات التي لها شكل بذور ناعم ومتجعد ؛ سيكون لجميع ذرية الجيل الأول شكل بذرة ناعم. وبالتالي ، في الجيل الأول الهجين ، تظهر واحدة فقط من كل زوج من السمات البديلة. العلامة الثانية ، كما كانت ، تختفي ، لا تظهر. غلبة سمة أحد الوالدين في هجين مندل يسمى هيمنة. وفقًا للنمط الظاهري ، تحتوي جميع الهجينة على بذور صفراء ، ووفقًا للنمط الجيني فهي متغايرة الزيجوت (Aa). وبالتالي ، فإن الجيل بأكمله موحد.

قانون مندل الأول هو قانون الهيمنة.

قانون التوحيد للجيل الأول من الهجينة ، أو قانون مندل الأول- يُطلق عليه أيضًا قانون الهيمنة ، لأن جميع أفراد الجيل الأول لديهم نفس مظهر السمة. يمكن صياغتها على النحو التالي: عند عبور كائنين ينتميان إلى خطوط نقية مختلفة (كائنان متماثلان) ، يختلفان عن الآخرين في زوج واحد من السمات البديلة ، فإن الجيل الأول بالكامل من الهجينة (F 1) سيكون موحدًا وسيحمل سمة أحد الوالدين.

سيُلاحظ مثل هذا النمط في جميع الحالات عندما يتم عبور كائنين ينتميان إلى خطين نقيين ، عندما تحدث ظاهرة الهيمنة الكاملة للسمة (أي أن إحدى السمات تكبح تمامًا تطور الأخرى).

قوانين مندل- هذه هي مبادئ انتقال الصفات الوراثية من الآباء إلى أحفادهم ، الذين سموا على اسم مكتشفهم. تفسيرات المصطلحات العلمية - في.

قوانين مندل صالحة فقط ل صفات أحادية المنشأ، أي السمات ، يتم تحديد كل منها بواسطة جين واحد. يتم توريث تلك السمات التي تتأثر بجينين أو أكثر وفقًا لقواعد أكثر تعقيدًا.

قانون توحيد الهجينة من الجيل الأول (قانون مندل الأول)(اسم آخر هو قانون هيمنة السمات): عند عبور كائنين متماثلين ، أحدهما متماثل اللواقح للأليل السائد لجين معين ، والآخر للأليل المتنحي ، جميع الأفراد من الجيل الأول من الهجينة (F1 ) متطابقة من حيث السمة التي يحددها هذا الجين ومطابقة الوالد الذي يحمل الأليل السائد. سيكون جميع أفراد الجيل الأول من هذا المعبر متغاير الزيجوت.

لنفترض أننا عبرنا قطة سوداء وقطة بنية. يتم تحديد اللون الأسود والبني بواسطة أليلات من نفس الجين ، ويهيمن الأليل الأسود B على الأليل البني b. يمكن كتابة التهجين على هيئة BB (قطة) × ب ب (قطة). ستكون جميع القطط الصغيرة من هذا الصليب سوداء ولها النمط الجيني Bb (الشكل 1).

لاحظ أن السمة المتنحية (اللون البني) لم تذهب حقًا إلى أي مكان ، فهي محجوبة بالصفة السائدة ، وكما سنرى الآن ، ستظهر في الأجيال اللاحقة.

قانون الانقسام (قانون مندل الثاني): عندما يتم تهجين نسلان متغاير الزيجوت من الجيل الأول مع بعضهما البعض في الجيل الثاني (F2) ، فإن عدد النسل المتطابق في هذه السمة مع الوالد المهيمن سيكون 3 مرات أكبر من عدد الأبناء المطابق للأب المتنحي. وبعبارة أخرى ، فإن الانقسام المظهرى فى الجيل الثانى سيكون 3: 1 (3 مهيمن ظاهريا: 1 متنحية نمطيا). (التقسيم هو توزيع الصفات السائدة والمتنحية بين النسل بنسبة عددية معينة). وفقًا للنمط الجيني ، سيكون الانقسام 1: 2: 1 (1 متماثل الزيجوت للأليل السائد: 2 متغاير الزيجوت: 1 متماثل الزيجوت للأليل المتنحي).

يحدث هذا الانقسام بسبب المبدأ الذي يسمى قانون نقاء الأمشاج. ينص قانون نقاء الأمشاج على أن أليلًا واحدًا فقط من زوج من الأليلات لجين معين للفرد الأم يدخل كل مشيج (خلية جنسية - بويضة أو حيوان منوي). عندما تندمج الأمشاج أثناء الإخصاب ، يحدث اتصالها العشوائي ، مما يؤدي إلى هذا الانقسام.

بالعودة إلى مثالنا مع القطط ، افترض أن قططك السوداء قد نشأت ، ولم تتعقبها ، وأنجبت اثنتان منها ذرية - أربع قطط صغيرة.

كل من القطة والقطة متغاير الزيجوت بالنسبة لجين اللون ، ولديهما النمط الجيني Bb. كل واحد منهم ، وفقًا لقانون نقاء الأمشاج ، ينتج أمشاج من نوعين - B و b. سيكون لأبنائهم 3 قطط سوداء (BB و Bb) و 1 قطة بنية (bb) (الشكل 2) (في الواقع ، هذا النمط إحصائي ، لذلك يتم إجراء الانقسام في المتوسط ​​، وقد لا يتم ملاحظة هذه الدقة في الواقع. قضية).

من أجل الوضوح ، يتم عرض نتائج العبور في الشكل في جدول يتوافق مع ما يسمى بشبكة Punnett (رسم تخطيطي يسمح لك برسم معبر معين بسرعة وبشكل واضح ، والذي يستخدمه غالبًا علماء الوراثة).

قانون الميراث المستقل (قانون مندل الثالث)- عند عبور فردين متماثلين يختلفان عن بعضهما البعض في زوجين (أو أكثر) من الصفات البديلة ، فإن الجينات والصفات المقابلة لها يتم توريثها بشكل مستقل عن بعضها البعض ويتم دمجها في جميع التوليفات الممكنة. العبور). ينطبق قانون الانقسام المستقل فقط على الجينات الموجودة على الكروموسومات غير المتجانسة (للجينات غير المرتبطة).

النقطة الأساسية هنا هي أن الجينات المختلفة (ما لم تكن على نفس الكروموسوم) موروثة بشكل مستقل عن بعضها البعض. دعنا نكمل مثالنا من حياة القطط. يتم توريث طول المعطف (جين L) واللون (جين B) بشكل مستقل عن بعضهما البعض (الموجودان على كروموسومات مختلفة). يسود الشعر القصير (L allele) على الشعر الطويل (l) ، ويسود اللون الأسود (B) على الشعر البني b. لنفترض أننا نربي قطة سوداء قصيرة الشعر (BB LL) مع قطة بنية طويلة الشعر (bb ll).

في الجيل الأول (F1) ستكون جميع القطط سوداء وذات شعر قصير ، وسيكون تركيبها الوراثي Bb Ll. ومع ذلك ، فإن اللون البني وطول الشعر لم يختفوا - فالأليلات التي تتحكم فيها ببساطة "اختبأت" في النمط الجيني للحيوانات متغايرة الزيجوت! عند عبور قطة وقط من هؤلاء النسل ، في الجيل الثاني (F2) ، سنلاحظ انقسامًا بنسبة 9: 3: 3: 1 (9 من السود ذوي الشعر القصير ، و 3 من السود ذوي الشعر الطويل ، و 3 بني قصير الشعر ، و 1 بني طويل الشعر). لماذا يحدث هذا وما هي الأنماط الجينية التي يمتلكها هؤلاء الأحفاد موضحة في الجدول.

في الختام ، نتذكر مرة أخرى أن الانقسام وفقًا لقوانين مندل هو ظاهرة إحصائية ولا يتم ملاحظتها إلا في وجود عدد كبير بما فيه الكفاية من الحيوانات وفي حالة عدم تأثير أليلات الجينات المدروسة على قابلية النسل للحياة . إذا لم يتم استيفاء هذه الشروط ، فسيتم ملاحظة الانحرافات عن النسب المندلية في النسل.