Законы Менделя
Родоначальником генетики считается австрийский ученый Грегор Мендель (1822-1884), который впервые применил гибридологический метод, результатом его исследований явилось открытие закономерностей наследования, которые сегодня известны как законы Менделя. Эти принципы послужили основой для классической генетики и впоследствии были объяснены как следствие молекулярных механизмов наследственности. Первый - закон единообразия гибридов первого поколения (закон доминирования) — при скрещивании двух гомозиготных организмов, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных проявлений признака, всё первое поколение гибридов (F1) окажется единообразным. Все потомство получится гетерозиготным и будет проявлять действие доминантного аллеля. Этот закон основан на варианте взаимодействия между генами - полном доминировании, когда один вариант гена (аллель) - доминантный, полностью подавляет другой - рецессивный, как в случае с окраской семян гороха. В основе гибридологического анализа лежит специально разработанная система скрещиваний. При записи скрещиваний употребляются стандартные обозначения: P — родители; ♀ — родитель женского пола; ♂ — родитель мужского пола; × - знак скрещивания; G (Г) — гаметы; F - потомство (F1 - гибриды первого поколения, F2 – гибриды второго поколения); А – аллель гена, кодирующий доминантный признак, а – аллель, кодирующий рецессивный признак; АА – генотип доминантной гомозиготной особи, аа – генотип гомозиготной рецессивной особи; Аа – генотип гетерозиготной особи. ТИПЫ СКРЕЩИВАНИЙ Моногибридное — скрещивание форм, отличающихся друг от друга по одной паре изучаемых альтернативных признаков, за которые отвечают аллели одного гена. Дигибридное — скрещивание организмов, различающихся по двум парам альтернативных признаков, например, окраске цветков (белая или окрашенная) и форме семян (гладкая или морщинистая). Полигибридное — скрещивание организмов, анализируемых по трем и более парам альтернативных признаков. Число типов гамет при полигибридном скрещивании может быть выражено формулой 2n, где n — число гетерозиготных пар аллельных генов, т.е., например, генотип ААВbCC образует 2 типа гамет ABC и AbC; генотип АаВbCC – 4 типа гамет – ABC, aBC, AbC, abC; генотип AaBbCc – 8 типов гамет; генотип АаBbCcDd – 16 типов гамет и т.д. Реципрокное — два скрещивания, которые характеризуются взаимно противоположным сочетанием анализируемого признака и пола у форм, принимающих участие в этих скрещиваниях. Так, если в одном скрещивании у животных самка имела доминантный признак, а самец - рецессивный, то во втором скрещивании, реципрокном первому, самка должна иметь рецессивный признак, а самец - доминантный. Это используют в генетическом анализе для выявления генов, локализованных в Х-хромосоме . В этом случае в одном из реципрокного скрещивания наблюдают явление«крисс-кросс» (крест-накрест) — наследование, когда материнский признак передаётся только сыновьям, я отцовский - только дочерям. Анализирующее - скрещивание особи, имеющей неопределённый генотип (AA или Aa), с рецессивной гомозиготной особью (aa). По фенотипу не всегда можно определить, какой генотип имеет данная особь. Генотип может быть неизвестен при полном доминировании: доминантная гомозигота и гетерозигота имеют одинаковые признаки. Например, горох с жёлтыми семенами может иметь генотипы AA и Aa. Т.к. особь с рецессивными аллелями образует гаметы только одного типа (a), в потомстве становятся «видны» аллели анализируемого организма, так как расщепление по фенотипу совпадает с расщеплением по генотипу. Это позволяет определить неизвестный генотип.