(Закон единообразия, закон доминирования)

Важнейшие закономерности наследования были открыты чешским ученым Г.Менделем в опытах на растениях. Иоганн Мендель родился в 1822 г. в семье крестьянина. Окончив гимназию, он в 1843 г. был пострижен в монахи августинского монастыря в Брюнне, приняв при этом имя Грегор. На средства этого монастыря он учился в Венском университете (1851–1853). Вернувшись в Брюнн, преподавал физику и биологию в школе. К этому периоду (1856–1863) относятся его опыты с горохом. В 1868 г. Мендель стал настоятелем монастыря и отошел от занятий наукой.

Удачу Г.Менделя определило стечение ряда обстоятельств.

• Мендель изучал в свое время математику и теорию вероятности. Поэтому он понимал, что при оценке результатов скрещиваний нужно оперировать большими цифрами, чтобы свести к минимуму эффект «ошибки выборки».

• Менделю повезло с выбором экспериментального объекта. Существует много сортов гороха, и все они являются самоопыляющимися растениями. Особенности строения цветка бобовых позволяли производить искусственное опыление и делали редкими случаи опыления чужой пыльцой. К тому же горох имеет короткий период развития, многочисленное потомство и большое количество хорошо заметных альтернативных признаков. В течение семи лет Мендель тщательно исследовал более 10 тыс. растений и десятки тысяч семян, у которых изучал особенности наследования семи разных признаков (поверхность семян, окраска семян, окраска цветков, форма бобов, окраска бобов, положение цветков, длина стебля).

Свои исследования он начал со скрещивания сортов, различающихся по одному признаку, то есть с моногибридного скрещивания.

Моногибридным называют скрещивание двух организмов, которые отличаются друг от друга только по одному признаку.

При скрещивании чистых линий (гомозигот) все потомство получается одинаковое (единообразие первого поколения, расщепления нет).

У всех потомков первого поколения (F1) проявляется доминантный признак (желтый горох), а рецессивный признак (зеленый горох) находится в скрытом состоянии.

Явление преобладания у гибридов признака одного из родителей Мендель назвал доминированием (от лат.dominantis – господствующий)

Схемы скрещиваний

Порядок составления схем скрещиваний следующий:

1) на первой строке записываются фенотипы родительских организмов, причем первым в схеме записывается материнский организм; 2) на второй строке – генотипы родительских организмов. На первом месте в генотипе записывается доминантный аллель (Аа, а не аА); 3) на третьей строке – сорта гамет, которые могут дать родители; 4) на четвертой строке – генотипы зигот гибридного поколения; 5) на пятой строке – фенотипы гибридного поколения.

Составим схему скрещивания к I закону Г.Менделя:

1)	Фенотипы родителей
	Р	♀ Желтый		♂ Зеленый
2)	Генотипы родителей
	G	АА		аа
3)	Гаметы
		А		а
4)	Генотипы зигот
	F1		Аа
5)	Фенотипы гибридов
Желтый (100%)

Второй закон Менделя (закон расщепления)

Однако Г.Мендель не остановился на анализе исследования цвета горошин в первом поколении. Он скрестил два гетерозиготных растения из первого поколения. Во втором поколении произошло расщепление и появились растения не только с желтыми, но и с зелеными семенами в соотношении 3:1.

При скрещивании гибридов первого поколения между собой в потомстве второго поколения наблюдается закономерное расщепление по генотипу: 1:2:1, по фенотипу — 3:1

Что такое в данном случае понятие «расщепление» — это распределение доминантных и рецессивных признаков среди потомства в определённом числовом соотношении. Рецессивный признак у гибридов первого поколения не исчезает, а только подавляется и проявляется во втором гибридном поколении.

Составим схему скрещивания к II закону Г.Менделя.

Р		♀ Желтый		♂ Желтый
		Аа		Аа
G		А  а		А  а
F2		АА	Аа	Аа	аа
		Желтый	Желтый	Желтый	Зеленый
(3:1)

Из опытов по моногибридному скрещиванию можно сделать ряд выводов.

1. Организмы передают гены из поколения в поколение, не изменяя их. Это подтверждается тем, что в первом поколении зеленых горошин не было, однако ген а, определяющий этот цвет, был передан без изменений из F₁ в F₂, где семена рецессивных гомозигот аа – зеленые.

2. Один из генов, определяющих каждый признак, подавляет другой, то есть доминирует над ним. Это заключение Менделя справедливо для признаков гороха, но могут быть и другие взаимоотношения между генами.

3. Рассматривая закономерности расщепления, возникающего при скрещивании двух гетерозиготных особей гороха, Мендель предположил, что наследственные факторы (которые мы теперь называем генами) при образовании гибридов не изменяются и не смешиваются, сохраняясь неизменными. Связь между поколениями осуществляется только через половые клетки – гаметы. Обнаружив появление в F₂25% особей с рецессивным признаком родителей – зелеными семенами, – Мендель установил, что это может произойти только при соблюдении следующего условия: при образовании половых клеток в каждую из них попадает только один наследственный фактор (то есть ген) из аллельной пары. Это и есть формулировка гипотезы Менделя, получившая название закон чистоты гамет.

 Цитологическое обоснование этого закона заключается в том, что при образовании половых клеток ( гаметы — половые клетки, образуются при мейотическом делении клеток)   происходит мейоз, в результате которого из одной диплоидной клетки (2n) образуются четыре гаплоидные гаметы (n). Естественно, что в единственном наборе хромосом гаметы может быть только по одному гену, определяющему какой-либо признак (аллельной пары); т.е все хромосомы непарные, и, естественно, в гамете может быть либо доминантный, либо рецессивный аллель.