Законы Менделя и расщепление признаков

Два закона Менделя описывают, как парные наследственные факторы индивида разделяются на гаметы и комбинируются у потомства, порождая предсказуемые фенотипические соотношения, которые легли в основу генетики.

Definition

Расщепление — это разделение двух аллелей гена на разные гаметы во время мейоза; вместе с независимым наследованием несцепленных генов оно составляет законы Менделя и дает классические моногибридные и дигибридные соотношения.

Scope

Эта тема охватывает закон расщепления (два аллеля в локусе разделяются поровну на гаметы), закон независимого наследования (аллели генов на разных хромосомах распределяются независимо), использование решеток Пеннета, а также правила произведения и суммы для предсказания пропорций потомства, анализирующее скрещивание как метод определения генотипа, и характерные соотношения 3:1 и 9:3:3:1. Она не охватывает отклонения от простого доминирования, которые рассматриваются как расширения менделевского наследования.

Core questions

• Почему гетерозигота производит два типа гамет в равной пропорции?
• При каких условиях два гена наследуются независимо, а когда нет?
• Как правила произведения и суммы позволяют вычислить соотношения потомства для нескольких генов?
• Как анализирующее скрещивание позволяет определить, является ли особь, проявляющая доминантный признак, гомозиготной или гетерозиготной?

Key concepts

• Закон расщепления
• Закон независимого наследования
• Моногибридные и дигибридные скрещивания; соотношения 3:1 и 9:3:3:1
• Решетка Пеннета и правила произведения/суммы
• Анализирующее скрещивание и гомозиготные/гетерозиготные генотипы

Mechanisms

Расщепление отражает расхождение гомологичных хромосом в анафазе I мейоза, а независимое наследование отражает случайную ориентацию различных гомологичных пар на метафазной пластинке I, так что аллели на отдельных хромосомах свободно комбинируются в гаметах.

Clinical relevance

Эти законы обеспечивают количественную основу для предсказания вероятности наследования потомством моногенного признака, повседневную арифметику генетического консультирования и разработку селекционных скрещиваний в сельском хозяйстве.

History

Мендель вывел оба закона из количественных соотношений у садового гороха, о которых сообщалось в 1866 году; принципы были подтверждены и названы в его честь после их повторного открытия около 1900 года и вскоре были согласованы с мейотическим поведением хромосом.

Key figures

• Gregor Mendel
• Carl Correns
• Hugo de Vries

Seminal works

• mendel1866

Frequently asked questions

Для чего используется анализирующее скрещивание?

Анализирующее скрещивание предполагает скрещивание особи с неизвестным генотипом с гомозиготным рецессивным партнером; пропорции фенотипов потомства показывают, была ли исследуемая особь гомозиготной доминантной или гетерозиготной.

Всегда ли соблюдается независимое наследование?

Нет. Оно соблюдается для генов на разных хромосомах или очень далеко расположенных на одной и той же хромосоме; гены, расположенные близко друг к другу, сцеплены и имеют тенденцию наследоваться вместе, а не независимо.