Основните модели на наследяване на героите, установени от Г. Мендел: описание и функции

Хората винаги се интересуват от моделите на наследство на черти. Защо децата изглеждат като родителите си? Има ли риск от предаване на наследствени заболявания? Тези и много други въпроси останаха под завесата на тайната до XIX век. Именно тогава Мендел успява да натрупа всички натрупаните познания по темата, както и от сложни аналитични тестове, за да се установят специфични закони.

Приносът на Мендел в развитието на генетиката

Основните модели на наследяване на характеристиките са принципите, според които определени характеристики се прехвърлят от родителските организми върху потомството. Тяхното откритие и ясна формулировка са заслуга на Грегор Мендел, който проведе многобройни експерименти по този въпрос.

Основното постижение на учения е доказателство за дискретното естество на наследствените фактори. С други думи, специфичен ген отговаря за всеки атрибут. Първите карти са създадени за царевица и плодова муха. Последният е класически обект за провеждане на генетични експерименти.

Заслугите на Мендел не могат да бъдат надценени, както казват местните учени. Така че, известният генетик Resovskii Тимофеев се отбележи, че Мендел е първият, който е водил основните експерименти дадоха точно описание на явленията, които преди това са съществували от нивото на хипотези. По този начин той може да се счита за пионер на математическото мислене в областта на биологията и генетиката.

предшественици

Заслужава да се отбележи, че законите за наследяване на особеностите на Мендел не са формулирани на празно място. Неговото изследване се основава на изследванията на неговите предшественици. Заслужава да се отбележат следните учени:

• Й. Гос експериментира върху грах, като пресича растенията с плодове от различни цветове. Благодарение на тези изследвания се откриват законите на еднородност на първото поколение хибриди, както и непълно доминиране. Мендел само конкретизира и потвърди тази хипотеза.
• Августин Сардж е производител на растения, който е избрал тиквени култури за експериментите си. Той беше първият, който учи наследствени черти не съвкупно, но отделно. Той твърди, че при предаването на определени характеристики те не се смесват помежду си. Така, наследствеността е постоянна.
• Noden проведе изследвания върху различни видове от такива растения като мая. Анализирайки резултатите, той смята, че е необходимо да се говори за наличието на доминиращи признаци, които в повечето случаи ще надделеят.

Така през XIX век са били известни такива явления като господство, еднородност на първото поколение, както и комбинаторни атрибути в следващите хибриди. Въпреки това няма универсални закони. Анализът на наличната информация и разработването на надеждна изследователска методология е основната заслуга на Мендел.

Методите на работа на Мендел

Характеристиките на наследствеността на характеристиките от Мендел са формулирани в резултат на фундаментални изследвания. Дейността на учения се осъществява по следния начин:

• наследствените черти не се разглеждат като цяло, но поотделно;
• за анализа бяха избрани само алтернативни характеристики, които представляват значителна разлика между сортовете (това е направило възможно най-ясно обяснение на законосъобразността на процеса на наследяване);
• проучвания са основните (Мендел изучава голям брой разновидности на грах, които бяха и двете чисти и хибрид, а след това пресече "потомство"), което позволи да се говори за обективността на резултатите;
• използването на точни количествени методи в анализа на получените данни (използвайки знания в областта на теорията на вероятностите, Мендел намалява индекса на случайните отклонения).

Законът за уеднаквяване на хибридите

Имайки предвид моделите на наследяване на особеностите, си струва да обърнем специално внимание на еднородността на хибридите от първото поколение. Тя е открита чрез опит, през който преминаването на родителски форми се извършва с един знак за контраст (форма, цвят и т.н.).

Мендел реши да проведе експеримент върху две разновидности грах - с червени и бели цветя. В резултат хибридите от първото поколение получават лилави съцветия. По този начин имаше причина да се говори за наличието на доминиращи и рецесивни черти.

Струва си да се отбележи, че този опит Мендел не беше единственият. Той използва за експерименти растения с други нюанси на съцветия, с различни форми на плодове, различни височини на стъблото и други варианти. Опитвайки се, той успя да докаже, че всички хибриди от първи ред са еднакви и се характеризират с доминираща черта.

Непълно доминиране

При разглеждането на този въпрос, тъй като моделите на наследството на характеристиките, експерименти се провеждат както в растенията, и в живите организми. По този начин е възможно да се установи, че не винаги знаците са в една връзка пълно господство и потискане. Например, когато се пресичат черно-бели пилета, е възможно да се получи сив потомък. Също така имаше и някои растения, когато сортовете с лилави и бели цветя в изхода дадоха розови нюанси. По този начин първият принцип може да бъде коригиран, което показва, че първото поколение хибриди ще има същите характеристики и те могат да бъдат междинни.

Разделяне на функции

Продължавайки да изследва моделите на наследство на героите, Мендел смята, че е необходимо да пресечем две потомци от първото поколение (хетерозиготни). В резултат на това бяха получени потомството, част от които носеха доминираща черта, а другият е рецесивен. От това може да се заключи, че вторичният знак на първото поколение хибриди изобщо не изчезва, а само се потиска и може да се прояви в следващите потомци.

Независимо наследство

Много въпроси са причинени от модели на наследяване на черти. Експериментите "Мендел" също докоснаха хора, които се различават едновременно на няколко основания. За всеки индивид са наблюдавани предишните модели. Но, като се има предвид набор от характеристики, не беше възможно да се разкрият никакви модели между техните комбинации. По този начин има причина да се говори за независимостта на наследството.

Закон за чистотата на гамети

Някои модели на наследство на героите, установени от Мендел, са чисто хипотетични. Това е въпрос на закона за чистотата на гамети, който се състои във факта, че те съдържат само един алел от двойката, съдържаща се в гена на родителя.

По времето на Мендел нямаше технически средства, за да потвърди тази хипотеза. Въпреки това, ученият успя да формулира общо изявление. Нейната същност се крие във факта, че в процеса на формиране на хибридите, наследствените черти се запазват в непроменена форма и не се смесват.

Съществени условия

Генетиката е наука, която изследва моделите на наследяване на героите. Мендел направи значителен принос за неговото развитие, след като разработи основни разпоредби по този въпрос. Независимо от това, за да бъдат изпълнени, трябва да се спазват следните съществени условия:

• оригиналните форми трябва да бъдат хомозиготни;
• алтернатива на характеристиките;
• същата вероятност за образуване на различни алели в хибрида;
• равна жизнеспособност на гамети;
• когато оплодени гамети се комбинират на случаен принцип;
• Зиготите с различни комбинации от гени са еднакво жизнеспособни;
• броят на лицата от второ поколение трябва да бъде достатъчен, за да бъдат резултатите законни;
• Проявлението на характеристиките не трябва да зависи от влиянието на външните условия.

Струва си да се отбележи, че повечето от живите организми, включително хората, съответстват на тези характеристики.

Модели на наследяване на черти в хората

Въпреки факта, че първоначално са изследвани генетичните принципи, като се използват растенията, те са валидни и за животните и за хората. Струва си да се отбележат тези видове наследство:

• Автозомно доминантно е наследството на доминиращи черти, които се локализират чрез автозоми. В този случай фенотипът може да бъде много силен или едва забележим. При този тип наследяване вероятността детето да получи патологичен алел от родителя е 50%.
• Автозомно рецесивно - наследяване на вторични признаци, свързани с автозоми. Болестите се проявяват чрез хомозиготи, като и двата алела са засегнати.
• Доминиращият X-свързан тип предполага прехвърляне на доминиращи характеристики на детерминистични гени. В същото време жените имат два пъти по-голяма вероятност да имат заболявания като мъжете.
• Рецесивното X-свързано наследство възниква на по-слаба основа. Болестта или нейните индивидуални признаци винаги се появяват в поколението на мъжкия пол, а при жените само в хомозиготно състояние.

Основни понятия

За да разберем как функционират моделите на наследство на характеристиките на Мендел и други генетични процеси, си струва да се запознаете с основните дефиниции и концепции. Те включват следното:

• Доминиращата характеристика е преобладаващата характеристика, която действа като определящо състояние на гена и потиска развитието на рецесивен.
• Рецесивният атрибут е характеристика, която се наследи, но не действа като определяща характеристика.
• Хомозиготът е диплоиден индивид или клетка, в която хромозомите на същата клетка съдържат същия ген.
• Хетерозиготът е диплоиден индивид или клетка, която се разцепва и има различни алели в същия ген.
• Алел е една от алтернативните форми на ген, който се намира на определено място на хромозомата и се характеризира с уникална последователност от нуклеотиди.
• Allele е двойка гени, разположени в едни и същи зони хомоложни хромозоми и да контролира развитието на определени характеристики.
• Не-алелни гени са на различни места на хромозомите и са отговорни за проявата на различни черти.

заключение

Мендел формулира и на практика демонстрира основните модели на наследяване на героите. Тяхното описание е дадено на примера на растенията и леко опростено. Но на практика това е справедливо за всички живи организми.