Генетические эксперименты Г. Менделя по наследованию при моногибридном скрещивании: закон единообразия гибридов первого поколения и закон расщепления.

Основные закономерности наследственности были раскрыты чешским исследователем Г. Менеделем. Он применил гибридологический метод, выбрав для своих исследований садовый горох, который легко культивируется, неприхотлив, дает многочисленное потомство. Прежде, чем проводить эксперименты, Мендель путем самоопыления получил чистые линии гороха (гомозиготные организмы). Из всего многообразия признаков он выделил вначале один. Для скрещивания (гибридизации) им выбирались родительские особи, отличающиеся друг от друга альтернативными признаками. Затем проводился точный количественный учет и анализ наследования каждого признака у гибридов на протяжении нескольких поколений. Скрещивание, при котором родительские особи отличаются по одной паре альтернативных (взаимоисключающих) признаков, называется моногибридным. В опытах при скрещивании сортов гороха, которые имели желтые и зеленые семена, все потомство (гибриды первого поколения) оказалось с желтыми семенами. Эта закономерность получила название первого закона Менделя, или закона единообразия гибридов первого поколения:

_{Желтые зеленые Цитологические основы}

Р: ♀ АА x ♂ аа Р: ♀ ^А††^А x ♂ ^а††^а

G: G:

F₁: Aa – желтые 100% F₁: ^А††^а

Аллель желтой окраски семян гороха (А) полностью подавляет аллель зеленой окраски (а), т. е. доми­нирует, поэтому все первое поколение имеет желтую окраску. При записи скрещиваний образующиеся каждую гамету берут в кружок.

Первый закон Менделя: при скрещивании гомозиготных особей, отличающихся по одной паре альтернативных признаков, наблюдается единообразие гибридов первого поколения, как по фенотипу, так и по генотипу.

Получив единообразие в первом поколении гибридов, Мендель решил скрестить их между собой. При этом скрещивании было полу­чено расщепление:

_{Желтые желтые Цитологические основы}

Р: ♀ Аа x ♂ Аа Р: ♀ ^А††^а. x ♂ ^А††^а

G: G:

_{ж ж ж з}

F₁: АА Aa Аа аа F₁: ^А††^А; ^А††^а; ^А††^а; ^а††^а

Второй закон Менделя (закон расщепления): при скрещивании гетерозиготных особей, отличающихся по одной паре альтернативных признаков, в поколении гибридов наблюдается расщепление по фенотипу 3:1 (3 части желтых и 1 часть зеленых), а по генотипу 1:2:1.

Для объяснения цитологических основ 1-го и 2-го законов, Бэтсоном было предложено правило чистоты гамет, согласно которому в каждую гамету попадает один из пары аллельных генов, т.е. гаметы «чисты» по аллельным генам. Аллельные гены в гетерозиготном состоянии не изменяют друг друга и не смешиваются.

Цитологически гипотеза чистоты гамет и первые два закона Менделя объясняются анафазой 1-го деления мейоза (расхождением гомологичных хромосом к полюсам клетки), в результате чего каждая гамета получает по одной из пары гомологичных хромосом, а, следовательно, и по одному аллелю из пары.