Вопрос 52. Моногибридное скрещивание. Правило единообразия гибридов первого поколения

1. Правило единообразия

2. Генотипическая формула

3. Схема генотипической формулы. Первое правило Менделя

Рассмотрим способ наследования на примере моногибридного скрещивания. Мендель выбрал для изучения такой признак гороха, как цвет семян. Результатом скрещивания сортов горо­ха, имеющих желтые и зеленые семена, явилось потомство (т. е. гибриды первого поколения) с желтыми семенами. При этом не играло роли, какую именно окраску семян имели ма­теринские или отцовские растения. Следовательно, оба роди­теля в одинаковой мере способны передавать свои признаки потомству.

Аналогичные результаты обнаружились и в других опытах, в ко­торых во внимание принимались иные признаки. Так, при скрещивании сортов растений с гладкими и морщинистыми се­менами все потомство имело гладкие семена. При скрещивании сортов растений с пурпурными и белыми цветами у всех гибри­дов оказались исключительно пурпурные лепестки цветов и т. д. Обнаруженная закономерность получила название правила еди­нообразия гибридов первого поколения. Состояние признака, ко­торое проявляется в первом поколении, было названо доми­нантным, а непроявляющееся, подавленное, состояние — ре­цессивным.

Наследственные факторы признаков Мендель предложил обо­значать буквами латинского алфавита. Гены, относящиеся к одной паре, принято обозначать одной и той же буквой, причем аллель доминантного состояния признака обозначают прописной буквой, а рецессивного — строчной. Исходя из это­го, аллель пурпурной окраски цветов следует обозначить, на­пример, буквой "А", а аллель белой окраски цветов — буквой "а"; аллель желтой окраски семян — буквой "В", а аллель зеле­ной окраски семян — буквой "в" и т. д.

2. Поскольку каждая клетка тела имеет диплоидный набор хромо­сом, все хромосомы парные, аллельные гены находятся в гомо­логичных хромосомах. В зиготе всегда присутствуют два аллеля одного и того же гена, поэтому генотипическую формулу по любому признаку необходимо записывать двумя буквами. Особь, гомозиготную по доминантному аллелю, следует записы­вать как "АА", а рецессивную — как "аа", гетерозиготную особь — как "Аа". Опыты показали, что рецессивный аллель проявляет­ся только в гомозиготном состоянии, а доминантный — как в гомозиготном, так и в гетерозиготном.

Гены расположены в хромосомах. Гомологичные хромосомы в результате мейоза расходятся в различные гаметы. Но так как у гомозиготы оба аллеля одинаковы, все ее гаметы несут одни и те же гены. Таким образом, гомозиготная особь дает один и тот же тип гамет.

3. Опыты по скрещиванию предложено записывать в виде схемы. Условились родителей обозначать как "Р", особей первого по­коления — "Fi", а особей второго поколения — "F2". Скрещи­вание обозначают знаком умножения "Ч", генотипическую формулу материнской особи записывают первой, а отцов­скую — второй. В первой строке выписывают генотипическую формулу родителей, во второй — типы их гамет, а в третьей — генотипы первого поколения. Таким образом, опыт по скрещи­ванию гомозиготного гороха с пурпурными цветами и гороха с бе­лыми цветами можно записать так:

• Р: АА Ч аа;

• Гаметы: А, А, а, а;

• F1: Аа, Аа, Аа, Аа.

Все гибриды первого поколения являются однородными — гетеро­зиготными по генотипу, но доминантными по фенотипу. Сле­довательно, первое правило Менделя, или правило единообразия первого гибридного поколения, в общем виде можно сформулиро­вать так: при скрещивании гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, все по­томство в первом поколении единообразно как по фенотипу, так и по генотипу.