Закон расщепления

В следующем опыте путем скрещивания между'собой гибри­дов первого поколения Мендель получил второе поколение, в котором наряду с доминирующими признаками проявились и рецессивные. Появление во втором поколении растений и с доминантным, и с рецессивным признаками Мендель назвал явлением расщепления. Соотношение потомков с доминантным и рецессивным признаками оказалось очень близким 3:1. Так, по окраске семядолей в F2 из 8023 горошин было желтых 6022, зеленых — 2001 (соотношение 3,01:1). Результаты были аналогич­ны по всем семи парам изученных признаков.

На основании того, что рецессивный признак скрыт у гибри­дов в Fi и вновь появляется в F2 (выщепляется у потомков гибридов), Мендель делает вывод, что наследственность дискрет­на, любой признак, по которому организмы различаются, пред­ставлен в наследственности отдельными наследственными задат­ками. Он выдвинул гипотезу о парности наследственных задат­ков в организме и предположил, что половые клетки получают один из них.

Из первого опыта нам известно, что гибриды Fi по фенотипу имеют круглую форму, по генотипу гетерозиготны (Аа). Гетеро­зиготные особи Fi образуют по два сорта гамет: с доминантным геном круглой формы семян (А) и с рецессивным геном морщи­нистой формы (а). При скрещивании гибридов Fi между собой происходит равновероятное сочетание гамет родителей с тем или иным геном, что и обусловливает расщепление по фенотипу 3:1 во втором поколении. Наследование признаков идет по следую­щей схеме:

Три части потомства получат доминантный признак круглой формы семян, одна часть — рецессивный признак морщинистой формы. Расщепление по генотипу будет 1:2:1. Такое расщепле­ние по генотипу было подтверждено опытами Менделя. При самоопылении растения с рецессивным признаком дали кон­стантное (гомозиготное) потомство (аа). Из растений с доми­нантным признаком (круглой формы) 1/3 была константной (АА), а 2/3 потомков были гетерозиготными по генотипу (Аа), так как давали расщепление по фенотипу 3:1. Было выяснено, что в основе соотношения доминантных и рецессивных призна­ков 3:1 лежит различие в генетической основе особей второго поколения. На основании проведенных исследований установлен закон расщепления. Закон расщепления заключается в том, что во втором поколении моногибридного скрещивания наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 3:1, по генотипу в соот­ношении 1:2:1 (одна часть особей, гомозиготных по доминантно-, му признаку, две части гетерозиготных и одна часть гомозигот­ных по рецессивному признаку).

Аналогичная картина наблюдается и при анализе наследова­ния качественных признаков у животных, например белой и черной масти у свиней. Возвратимся к рисунку 8. Вспомним, что потомки первого поколения обладают двумя хромосомами той же пары, что и родители, но от матери пришла хромосома с геном белой, от отца — с геном черной масти. Эти животные по фенотипу белые, по генотипу гетерозиготны, так как имеют раз­ные аллельные гены (Аа). При образовании половых клеток в результате мейоза гомологичные хромосомы разойдутся, образуя два сорта гамет — с геном белой масти (А) и геном черной масти (а). При спаривании двух особей из Fi эти сорта гамет вследст­вие равных шансов для случайной встречи в процессе оплодо­творения свободно перекомбинируются друг с другом. В резуль­тате во втором поколении возникает расщепление по фенотипу в количественном соотношении 3:1, т. е. на три части потомков с доминантным признаком белой масти приходится одна часть потомков с рецессивным признаком черной масти. Расщепление по генотипу составляет 1АЛ:2 АаЛаа, т. е. 1/4 часть потомков гомозиготна по доминантному признаку, 2/4 гетерозиготны, 1/4 гомозиготна по рецессивному признаку.

В основе расщепления 1:2:1 по генотипу лежат следующие биологические явления: расположение генов в хромосомах, пар­ность хромосом в клетках организма, мейоз, обеспечивающий гаплоидный набор хромосом в половых клетках и случайный характер соединения любой яйцеклетки с любым сперматозои­дом, с тем или иным геном.