Генетические эксперименты Г. Менделя. Гибридологический метод

Грегор Иоганн Мендель проводил свои опыты по скрещиванию растений в 1856…1865 гг. в монастыре г. Брюнна (ныне – г. Брно, Чехия). Несколько лет он потратил, чтобы выбрать экспериментальный объект; остановился на горохе – Pisum sativum. Его достоинства:

- размножается половым способом (в отличие от ястребинки и одуванчика, у которых семена могут завязываться без опыления; это – так называемый бесполосеменной способ размножения), поэтому Мендель избежал связанной с этим западни;

- имеются сорта с контрастными (альтернативными, взаимоисключающими) признаками;

- имеются «чистые линии» (сорта), которые сохраняют определенный признак на протяжении многих поколений, не давая расщепления при скрещивании с себе подобными (такие линии У. Бэтсон в 1902 г. назвал гомозиготными, а дающие расщепление – гетерозиготными);

- особое строение цветков, благодаря которому скрещивание легко контролировать (цветки обоеполые; тычинки и пестики закрыты лепестками (парус, лодочка, крыло), что препятствует перекрестному опылению).

После выбора этого объекта Мендель еще 2 года потратил на предварительные скрещивания различных сортов, чтобы убедиться, что – это действительно «чистые» линии. Остановился на 7 парах признаков:

красные и белые, верхушечные и пазушные цветки;

гладкие и морщинистые, желтые и зеленые семена;

длинные и короткие стебли;

простые и фрагментированные, зеленые и желтые стручки.

Сама техника скрещиваниязаключалась в том, что у цветка гороха одного сорта удалялись тычинки до созревания его пыльцы, затем на пестик этого цветка наносилась пыльца с тычинки, взятой из цветка другого родителя.

Для повышения достоверности таким образом опылялись многие десятки цветков. Затем Мендель собирал семена (сотни и тысячи), образовавшиеся после перекрестного опыления, высевал их и изучал признаки у растений – гибридов первого поколения (от лат. hybridus – помесь). При необходимости можно было провести перекрестное опыление между этими гибридами или дождаться, когда произойдет самоопыление, и собрать семена гибридов второго поколения.

В результате Менделем был создан гибридологический метод анализа наследования признаков, который успешно применяется и сейчас.

Особенности гибридологического метода:

1) использование только гомозиготных особей («чистых линий»);

2) анализируются пары альтернативных признаков;

3) проводится точный количественный учет потомков с различными комбинациями признаков (используются математические методы);

4) наследование признаков прослеживается в ряду поколений.

Гибридологический – значит основанный на скрещивании; а гибрид - это потомок от скрещивания двух особей.

В 1909 г. датчанин Вильгельм Иогансен предложил термины ген, фен, генотип, фенотип.

Ген – элементарная единица наследственности, наследственный задаток (как называл его Мендель), определяющий развитие одного признака;

фен– отдельный признак, определяемый одним геном; признак - свойство, отличительная особенность организма;

генотип – совокупность всех генов организма;

фенотип– совокупность всех внешних и внутренних признаков организма, которые развиваются на основе генотипа под влиянием условий окружающей среды.