Leis de herança independente de sinais. As leis de Mendel. Genética

Como resultado da pesquisa dos cientistas K. Correns, G. de Vries, E. Cermak em 1900 foram "redescobertas" as leis da genética formuladas já em 1865 pelo antepassado da ciência da hereditariedade - Gregor Mendel. Em seus experimentos, o naturalista usou um método hibridado, através do qual foram formulados os princípios de herança de traços e certas propriedades dos organismos. Neste artigo, consideramos os principais padrões de transmissão da hereditariedade, estudados por um geneticista.

G. Mendel e sua pesquisa

O uso do método hibrônico permitiuo cientista para estabelecer uma série de leis, posteriormente chamado de leis de Mendel. Por exemplo, ele formulou a regra de uniformidade de híbridos da primeira geração (primeira lei de Mendel). Ele apontou para o fato de que os híbridos F₁ apenas uma característica controladagene dominante. Assim, com o cruzamento de plantas da ervilha de sementes, as variedades das quais diferiam na cor das sementes (amarelo e verde), todos os híbridos da primeira geração tinham apenas uma cor amarela das sementes. Além disso, todos esses indivíduos também tinham o mesmo genótipo (eram heterozigotos).

A lei da divisão

Continuando a cruzar entre si os indivíduos retirados de híbridos da primeira geração, Mendel recebeu em F₂ separação de recursos. Em outras palavras, as plantas com um alelo recessivo da característica de teste (coloração de semente verde) em uma quantidade de um terço de todos os híbridos foram identificadas fenotípicamente. Assim, as leis estabelecidas de herança independente de características permitiram que Mendel rastreie o mecanismo de transmissão de genes dominantes e recessivos em várias gerações de híbridos.

Entrecruzamento di e poli-híbrido

Em experiências subseqüentes, Mendel complicoucondições de sua conduta. Agora, para o cruzamento, foram tomadas plantas que diferiam por dois e mais pares de caracteres alternativos. O cientista rastreou os princípios de herança de genes dominantes e recessivos e obteve resultados de divisão, que podem ser representados pela fórmula geral (3: 1)ⁿ, onde n é o número de pares de características alternativas pelas quais o pai é diferente. Assim, para o cruzamento dihíbrido, o fenótipo dividido nos híbridos de segunda geração terá a forma: (3: 1)²= 9: 6: 1 ou 9: 3: 3: 1. Ou seja, os híbridos da segunda geração podem observar quatro tipos de fenótipos: plantas com amarelo suave (9/16 partes), com enrugamento amarelo (3/16), com sementes verdes lisas (3/16) e verdes enrugadas (1/16 parte ). Assim, as leis da herança independente dos recursos receberam sua confirmação matemática, e a hibridação híbrida poli foi vista como um pouco de mono híbrido - "superposto" um sobre o outro.

Tipos de herança

Na genética existem vários tipos de transmissãosinais e propriedades dos pais para as crianças. O principal critério aqui é a forma do controle de traços, realizada por um gene - herança monogênica ou várias - herança poligênica. Anteriormente, consideramos as leis de herança independente de características para cruzamentos mono- e di-híbridos, ou seja, as primeiras, segundas e terceiras leis de Mendel. Agora vamos considerar tal forma como herança concatenada. Sua base teórica é a teoria de Thomas Morgan, chamada teoria cromossômica. O cientista provou que, juntamente com os traços transmitidos à prole de forma independente, existem tipos de herança como a coesão autossômica e ligada ao sexo.

Nesses casos, várias características de um indivíduoEles são herdados juntos, pois são controlados por genes localizados em um cromossomo e localizados próximos uns dos outros. Eles formam grupos de embreagem, cujo número é igual ao conjunto haploide de cromossomos. Por exemplo, uma pessoa tem um cariotipo de 46 cromossomos, o que corresponde a 23 grupos de embreagens. Verificou-se que quanto menor a distância entre os genes no cromossomo, menos freqüentemente existe o processo de cruzamento, o que leva ao fenômeno da variabilidade hereditária.

Como os genes estão localizados no cromossomo X

Continuamos a estudar os padrões de herança,sujeito à teoria cromossômica de Morgan. Estudos genéticos estabeleceram que tanto em seres humanos quanto em animais (peixes, aves, mamíferos) existe um conjunto de características, cujo mecanismo de herança afeta o sexo do indivíduo. Por exemplo, a cor do cabelo em gatos, a visão colorida e a coagulação sanguínea em humanos são controladas por genes localizados no cromossomo sexual X. Assim, os defeitos dos genes correspondentes em seres humanos são manifestados fenotípicamente sob a forma de doenças hereditárias, chamado gene. Estes incluem hemofilia e cegueira de cor. As descobertas de G. Mendel e T. Morgan permitiram a aplicação das leis da genética em áreas tão importantes da sociedade humana como medicina, agricultura, seleção de animais, plantas e microorganismos.

A relação entre os genes e as propriedades que determinam

Graças aos modernos estudos genéticos,descobriu-se que as leis da herança independente dos atributos estão sujeitas a uma maior expansão, uma vez que a razão "1 gene - 1 atributo", subjacente a eles, não é universal. Na ciência, os casos de ação múltipla de genes, bem como as interações de formas não alélicas, tornaram-se conhecidas. Essas espécies incluem epistasis, complementaridade e polimorfismo. Assim, descobriu-se que a quantidade de pigmento da pele de melatonina responsável pela sua cor é controlada por todo um grupo de depósitos hereditários. Quanto mais no genótipo humano dos genes dominantes responsáveis ​​pela síntese do pigmento, mais escura a pele. Este exemplo ilustra a interação, como o polímero. Nas plantas, esta forma de herança é inerente às espécies da família dos cereais, na qual a cor dos grãos é controlada por um grupo de genes de polímeros.

Assim, cada organismo tem um genótipoé representado por um sistema completo. Foi formado como resultado do desenvolvimento histórico das espécies biológicas - filogênese. O estado da maioria dos recursos e propriedades do indivíduo é o resultado da interação de genes, alélicos e não alleicos, e eles próprios podem influenciar o desenvolvimento de várias características do corpo.