قانون مندل الأول للتسجيل الجيني. قوانين جريجور مندل. عندما لا ينطبق قانون الميراث المستقل للخصائص

جريجور مندل هو عالم نبات نمساوي قام بدراسة ووصف قوانين مندل - والتي تلعب حتى يومنا هذا دورًا مهمًا في دراسة تأثير الوراثة وانتقال السمات الوراثية.

في تجاربه، قام العالم بتهجين أنواع مختلفة من البازلاء التي تختلف في سمة بديلة واحدة: لون الزهور، والبازلاء ذات التجاعيد الناعمة، وارتفاع الساق. بالإضافة إلى ذلك، كانت السمة المميزة لتجارب مندل هي استخدام ما يسمى بـ "الخطوط النقية"، أي الخطوط النقية. النسل الناتج عن التلقيح الذاتي للنبات الأم. سيتم مناقشة قوانين مندل وصياغتها ووصفها الموجز أدناه.

بعد أن درس وأعد تجربة البازلاء لسنوات عديدة: باستخدام أكياس خاصة لحماية الزهور من التلقيح الخارجي، حقق العالم النمساوي نتائج مذهلة في ذلك الوقت. سمح التحليل الشامل والمطول للبيانات التي تم الحصول عليها للباحث باستنتاج قوانين الوراثة، والتي سميت فيما بعد بـ “قوانين مندل”.

وقبل أن نبدأ في وصف القوانين، لا بد أن نعرض عدة مفاهيم ضرورية لفهم هذا النص:

الجين السائد- الجين الذي تتجلى صفته في الجسم. المعين A، B. عند عبور هذه السمة تعتبر أقوى بشكل مشروط، أي. سيظهر دائمًا إذا كان النبات الأصلي الثاني له خصائص أضعف بشكل مشروط. وهذا ما تثبته قوانين مندل.

الجينات المتنحية -لا يتم التعبير عن الجين في النمط الظاهري، على الرغم من وجوده في النمط الجيني. يُشار إليه بالحرف الكبير أ، ب.

متخالف -هجين يحتوي نمطه الوراثي (مجموعة الجينات) على سمة سائدة وسمة معينة. (أأ أو ب)

متماثل -هجين , امتلاك جينات سائدة أو متنحية فقط مسؤولة عن سمة معينة. (أأ أو ب ب)

سيتم مناقشة قوانين مندل، التي تمت صياغتها لفترة وجيزة، أدناه.

قانون مندل الأول، المعروف أيضًا باسم قانون انتظام الهجين، يمكن صياغته على النحو التالي: الجيل الأول من الهجينة الناتجة عن عبور الخطوط النقية من نباتات الأب والأم ليس له اختلافات ظاهرية (أي خارجية) في السمة قيد الدراسة. بمعنى آخر، جميع النباتات الوليدة لها نفس لون الزهور، أو ارتفاع الساق، أو نعومة أو خشونة البازلاء. علاوة على ذلك، فإن السمة الظاهرة ظاهريا تتوافق تماما مع السمة الأصلية لأحد الوالدين.

قانون مندل الثانيأو ينص قانون الفصل على أن نسل الهجينة غير المتجانسة من الجيل الأول أثناء التلقيح الذاتي أو زواج الأقارب يكون له صفات متنحية وسائدة. علاوة على ذلك، يحدث الانقسام وفقًا للمبدأ التالي: 75% نباتات ذات صفة سائدة، والـ 25% المتبقية نباتات ذات صفة متنحية. ببساطة، إذا كانت النباتات الأم تحتوي على أزهار حمراء (السمة السائدة) وأزهار صفراء (صفة متنحية)، فإن النباتات الوليدة سيكون لها 3/4 زهور حمراء والباقي أصفر.

ثالثوأخيرا قانون مندل، والذي يسمى أيضًا بشكل عام، يعني ما يلي: عند تهجين نباتات متماثلة اللواقح تمتلك صفتين مختلفتين أو أكثر (أي، على سبيل المثال، نبات طويل ذو أزهار حمراء (AABB) ونبات قصير ذو أزهار صفراء (aabb)، إن الخصائص المدروسة (ارتفاع الساق ولون الأزهار) موروثة بشكل مستقل. بمعنى آخر، يمكن أن تكون نتيجة التهجين نباتات طويلة ذات أزهار صفراء (Aabb) أو نباتات قصيرة ذات أزهار حمراء (aaBb).

تم اكتشاف قوانين مندل في منتصف القرن التاسع عشر، وقد حظيت بالاعتراف بعد ذلك بكثير. وعلى أساسها تم بناء كل علم الوراثة الحديث وبعده الانتخاب. بالإضافة إلى ذلك، تؤكد قوانين مندل التنوع الكبير للأنواع الموجودة اليوم.

قوانين مندل قوانين مندل

أنماط توزيع الميراث والخصائص في النسل التي وضعها ج. مندل. أساس صياغة M. z. خدمتها سنوات عديدة (1856-1863) تجارب على عبور عدة. أصناف البازلاء. لم يتمكن معاصرو جي مندل من تقدير أهمية الاستنتاجات التي توصل إليها (تم الإبلاغ عن عمله في عام 1865 ونشر في عام 1866)، وفي عام 1900 فقط تم إعادة اكتشاف هذه الأنماط وتقييمها بشكل صحيح بشكل مستقل عن بعضها البعض بواسطة K. Correns, E سيرماك و اكس . تم تسهيل تحديد هذه الأنماط من خلال استخدام طرق صارمة لاختيار المواد المصدرية الخاصة. مخططات المعابر وتسجيل النتائج التجريبية. الاعتراف بعدالة وأهمية M. z. في البداية. القرن ال 20 المرتبطة ببعض نجاحات علم الخلايا وتشكيل الفرضية النووية للوراثة. تم توضيح الآليات الكامنة وراء M. z من خلال دراسة تكوين الخلايا الجرثومية، وخاصة سلوك الكروموسومات في الانقسام الاختزالي، وإثبات نظرية الكروموسومات في الوراثة.

قانون التوحيدينص هجن الجيل الأول، أو قانون مندل الأول، على أن نسل الجيل الأول الناتج عن تهجين أشكال مستقرة تختلف في صفة واحدة يكون له نفس النمط الظاهري لهذه الصفة. علاوة على ذلك، فإن جميع الهجن يمكن أن يكون لها النمط الظاهري لأحد الوالدين (السيادة الكاملة)، كما كان الحال في تجارب مندل، أو كما اكتشف لاحقا، النمط الظاهري المتوسط ​​(السيادة غير الكاملة). في وقت لاحق اتضح أن الجيل الأول من الهجينة يمكن أن يظهر خصائص كلا الوالدين (السيادة المشتركة). يعتمد هذا القانون على حقيقة أنه عند تهجين شكلين متماثلين لأليلات مختلفة (AA و aa)، فإن جميع نسلهم متطابق في النمط الجيني (متغاير الزيجوت - Aa)، وبالتالي في النمط الظاهري.

قانون الانقسام، أو قانون مندل الثاني، ينص على أنه عند تهجين هجن الجيل الأول مع بعضها البعض بين هجن الجيل الثاني بطريقة معينة. في العلاقات، يظهر الأفراد مع الأنماط الظاهرية للأشكال الأبوية الأصلية والجيل الأول الهجين. وهكذا، في حالة السيادة الكاملة، يتم تحديد 75% من الأفراد ذوي السمات السائدة و25% ذوي السمات المتنحية، أي نمطين ظاهريين بنسبة 3:1 (الشكل 1). مع السيادة غير المكتملة والسيادة المشتركة، فإن 50% من هجن الجيل الثاني لها النمط الظاهري للجيل الأول الهجين و25% لكل منها النمط الظاهري للأشكال الأبوية الأصلية، أي أنه لوحظ الانقسام بنسبة 1:2:1. ويستند القانون الثاني إلى السلوك المنتظم لزوج من الكروموسومات المتماثلة (مع الأليلات A وa)، مما يضمن تكوين نوعين من الأمشاج في هجن الجيل الأول، ونتيجة لذلك، بين هجين الجيل الثاني، تم تحديد الأفراد من ثلاثة أنماط وراثية محتملة بنسبة 1AA:2Aa:1aa. تؤدي أنواع معينة من تفاعل الأليلات إلى ظهور أنماط ظاهرية وفقًا لقانون مندل الثاني.

قانون التركيبة المستقلة (الميراث) للخصائص، أو قانون مندل الثالث، ينص على أن كل زوج من الخصائص البديلة يتصرف بشكل مستقل عن الآخر في سلسلة من الأجيال، ونتيجة لذلك بين أحفاد الجيل الثاني بشكل معين. في هذه العلاقة، يظهر الأفراد بمجموعات جديدة (نسبة إلى الوالدين) من الخصائص. على سبيل المثال، عند تهجين الأشكال الأولية التي تختلف في خاصيتين، في الجيل الثاني يتم تحديد الأفراد ذوي أربعة أنماط ظاهرية بنسبة 9: 3: 3: 1 (حالة السيادة الكاملة). في هذه الحالة، اثنين من الأنماط الظاهرية لهما مجموعات "أبوية" من السمات، والاثنتين المتبقيتين جديدتان. يعتمد هذا القانون على السلوك المستقل (الانقسام) لعدة. أزواج من الكروموسومات المتماثلة (الشكل 2). على سبيل المثال، مع التهجين ثنائي الهجين، يؤدي ذلك إلى تكوين 4 أنواع من الأمشاج في الجيل الأول الهجين (AB، Ab، aB، ab) وبعد تكوين الزيجوت - انقسام طبيعي وفقًا للنمط الوراثي، وبالتالي، النمط الظاهري.

كواحد من M.z. في علم الوراثة كثيرا ما يذكر الأدب قانون نقاء الأمشاج. ومع ذلك، على الرغم من الطبيعة الأساسية لهذا القانون (الذي تؤكده نتائج تحليل الرباعي)، فإنه لا يتعلق بميراث السمات، وعلاوة على ذلك، لم يتم صياغته من قبل مندل، ولكن دبليو باتسون (في عام 1902).

للتعرف على M. z. في الكلاسيكية الخاصة بهم يتطلب النموذج: تجانس الأشكال الأصلية، وتكوين الأمشاج من جميع الأنواع الممكنة بنسب متساوية في الهجينة، والتي يتم ضمانها من خلال المسار الصحيح للانقسام الاختزالي؛ تساوي صلاحية الأمشاج بجميع أنواعها، واحتمالية متساوية للقاء أي نوع من الأمشاج أثناء الإخصاب؛ تكافؤ حيوية اللاقحات بجميع أنواعها. يمكن أن يؤدي انتهاك هذه الشروط إما إلى عدم وجود انقسام في الجيل الثاني، أو إلى الانقسام في الجيل الأول، أو إلى تشويه نسبة التحلل. الأنماط الجينية والظاهرية. M. z.، التي كشفت عن الطبيعة الجسيمية المنفصلة للوراثة، لها طابع عالمي لجميع الكائنات ثنائية الصيغة الصبغية التي تتكاثر جنسيًا. بالنسبة لتعدد الصيغ الصبغية، يتم الكشف بشكل أساسي عن نفس أنماط الميراث، ومع ذلك، فإن النسب العددية للنمط الجيني والمظهري. تختلف الطبقات عن تلك ثنائية الصبغيات. تتغير نسبة الطبقة أيضًا في ثنائيات الصيغة الصبغية في حالة الارتباط الجيني ("انتهاك" لقانون مندل الثالث). بشكل عام، م.ز. صالحة للجينات الجسدية ذات الاختراق الكامل والتعبير المستمر. عندما يتم توطين الجينات في الكروموسومات الجنسية أو في الحمض النووي للعضيات (البلاستيدات والميتوكوندريا)، قد تختلف نتائج التهجين المتبادل ولا تتبع M. z.، وهو ما لا يتم ملاحظته بالنسبة للجينات الموجودة في الجسيمات الذاتية. م.ز. كانت مهمة - على أساسها حدث التطوير المكثف لعلم الوراثة في المرحلة الأولى. لقد كانت بمثابة الأساس لافتراض وجود الميراث في الخلايا (الأمشاج)، وهي العوامل التي تتحكم في تطور السمات. من م.ز. ويترتب على ذلك أن هذه العوامل (الجينات) ثابتة نسبياً، رغم أنها قد تختلف. الدول والأزواج في الجسدية. الخلايا وحيدة في الأمشاج، ومنفصلة ويمكن أن تتصرف بشكل مستقل فيما يتعلق ببعضها البعض. كل هذا كان بمثابة حجة جدية ضد نظريات الوراثة "المدمجة" وتم تأكيدها تجريبيا.

.(المصدر: "القاموس الموسوعي البيولوجي." رئيس التحرير إم إس جيلياروف؛ هيئة التحرير: أ. أ. باباييف، ج. ج. فينبرج، ج. أ. زافارزين وآخرون - الطبعة الثانية، مصححة . - م.: سوف.

الأنماط الأساسية للميراث التي اكتشفها G. مندل. في 1856-1863 أجرى مندل تجارب مكثفة ومخططة بعناية على تهجين نباتات البازلاء. بالنسبة للمعابر، اختار أصنافًا ثابتة (خطوط نقية)، كل منها، عند التلقيح الذاتي، أعاد إنتاج نفس الخصائص بشكل ثابت عبر الأجيال. اختلفت الأصناف في المتغيرات البديلة (المتنافية) لأي سمة يتحكم فيها زوج من الجينات الأليلية ( الأليلات). على سبيل المثال، لون البذور (أصفر أو أخضر) وشكلها (ناعم أو متجعد)، وطول الساق (طويل أو قصير)، وما إلى ذلك. ولتحليل نتائج عمليات التهجين، استخدم مندل أساليب رياضية، مما سمح له باكتشاف عدد من الأنماط في توزيع الخصائص الأبوية في النسل. تقليديا، يتم قبول قوانين مندل الثلاثة في علم الوراثة، على الرغم من أنه هو نفسه صاغ فقط قانون الجمع المستقل. ينص القانون الأول، أو قانون انتظام هجن الجيل الأول، على أنه عند تهجين كائنات تختلف في الصفات الأليلية، يظهر واحد فقط منها، وهو السائد، في الجيل الأول من الهجائن، بينما يبقى البديل المتنحي مخفي (انظر. الهيمنة، الانتكاسية). على سبيل المثال، عند تهجين أصناف البازلاء المتجانسة (النقية) مع البذور ذات اللون الأصفر والأخضر، فإن جميع هجن الجيل الأول كانت ذات لون أصفر. وهذا يعني أن اللون الأصفر هو صفة سائدة، واللون الأخضر هو صفة متنحية. كان هذا القانون يسمى في الأصل قانون الهيمنة. وسرعان ما تم اكتشاف انتهاكه - وهو مظهر وسيط لكلتا الخاصيتين، أو الهيمنة غير المكتملة، والتي يتم فيها الحفاظ على توحيد الهجينة. ولذلك فإن الاسم الحديث للقانون هو الأدق.
وينص القانون الثاني، أو قانون الفصل، على أنه عند تهجين هجينين من الجيل الأول مع بعضهما البعض (أو عندما يقومان بالتلقيح الذاتي)، فإن كلا خصائص الأشكال الأبوية الأصلية تظهر بنسبة معينة في الجيل الثاني. وفي حالة البذور ذات اللون الأصفر والأخضر كانت نسبتها 3:1، أي تنقسم حسب النمط الظاهرييحدث أن يكون لون البذور في 75٪ من النباتات أصفر سائدًا، وفي 25٪ يكون أخضرًا متنحيًا. أساس هذا الانقسام هو تكوين هجينة متغايرة الزيجوت من الجيل الأول بنسب متساوية من الأمشاج أحادية الصيغة الصبغية مع أليلات سائدة ومتنحية. عندما تندمج الأمشاج في الجيل الثاني من الهجينة، يتم تشكيل 4 الطراز العرقى- اثنان متماثلان، يحملان فقط الأليلات السائدة والمتنحية، واثنين متخالفين، كما هو الحال في الجيل الأول الهجين. لذلك، فإن الانقسام وفقًا للتركيب الوراثي 1:2:1 يعطي انقسامًا وفقًا للنمط الظاهري 3:1 (يتم توفير اللون الأصفر بواسطة زيجوت متماثل سائد واثنين من الزيجوت المتغايرة، ويتم توفير اللون الأخضر بواسطة زيجوت متماثل متنحي واحد).
القانون الثالث، أو قانون التركيبة المستقلة، ينص على أنه عند تهجين أفراد متماثلين يختلفون في زوجين أو أكثر من الخصائص البديلة، فإن كل زوج من هذه الأزواج (وأزواج الجينات الأليلية) يتصرف بشكل مستقل عن الأزواج الأخرى، أي كلا الجينين ويتم توريث الخصائص المقابلة لها في النسل بشكل مستقل ويتم دمجها بحرية في جميع المجموعات الممكنة. يعتمد على قانون الفصل ويتم تحقيقه إذا كانت أزواج الجينات الأليلية موجودة على كروموسومات متماثلة مختلفة.
في كثير من الأحيان، يتم الاستشهاد بقانون نقاء الأمشاج كأحد قوانين مندل، والذي ينص على أن جين أليلي واحد فقط يدخل كل خلية جرثومية. لكن هذا القانون لم يصغه مندل.
اكتشف مندل، الذي أسيء فهمه من قبل معاصريه، الطبيعة المنفصلة («الجسيمية») للوراثة وأظهر مغالطة الأفكار حول الوراثة «المدمجة». بعد إعادة اكتشاف القوانين المنسية، سميت تعاليم مندل التجريبية بالمندلية. وتم تأكيد عدالته نظرية الكروموسومات في الوراثة.

.(المصدر: "علم الأحياء. الموسوعة المصورة الحديثة." رئيس التحرير أ.ب. جوركين؛ م.: روزمان، 2006.)

تعرف على "قوانين مندل" في القواميس الأخرى:

- (أو القواعد)، أنماط التوزيع في النسل للعوامل الوراثية، والتي سميت فيما بعد بالجينات. تم صياغته بواسطة جي.آي. مندل. تشمل القوانين: توحيد هجن الجيل الأول، تقسيم هجن الجيل الثاني،... ... الموسوعة الحديثة

قوانين مندل- * قوانين مندل * قوانين مندل أو قواعد M. ... علم الوراثة. القاموس الموسوعي

- (أو القواعد) التي صاغها جي آي مندل، أنماط التوزيع في ذرية العوامل الوراثية، والتي سميت فيما بعد بالجينات. تشمل: قانون توحيد الجيل الأول من الهجينة؛ قانون تقسيم الهجينة من الجيل الثاني. قانون … القاموس الموسوعي الكبير

- (أو القواعد)، التي صاغها جي آي مندل، أنماط التوزيع في ذرية العوامل الوراثية، والتي سميت فيما بعد بالجينات. تشمل: قانون توحيد الجيل الأول من الهجينة؛ قانون انقسام هجن الجيل الثاني ؛ ...... القاموس الموسوعي

قوانين مندل هي مجموعة من الأحكام الأساسية المتعلقة بآليات انتقال الخصائص الوراثية من الكائنات الأم إلى نسلها؛ هذه المبادئ تكمن وراء علم الوراثة الكلاسيكي. عادة ما يتم وصف ثلاثة قوانين في الكتب المدرسية باللغة الروسية،... ... ويكيبيديا

قوانين مندل- اكتشاف الكروموسومات وإعادة اكتشاف قوانين مندل نشأ علم الوراثة، الذي يهتم بآليات الوراثة البيولوجية، ضمن نظرية التطور. ومن المعروف أنه في عام 1866 صاغ مندل القوانين الأساسية لعلم الوراثة. ونقل... ... الفلسفة الغربية منذ نشأتها إلى يومنا هذا

قوانين مندل- (أو القواعد) التي صاغها ج. مندل، أنماط توزيع الميراث والخصائص في النسل. تم تسهيل التعرف على هذه الأنماط من خلال استخدام علم التهجين بواسطة G. Mendel لأول مرة. التحليل (خطط التهجين الخاصة والإحصائية... ... القاموس الموسوعي الزراعي

خطة الدرس رقم 18

1 التعليمية:

2 التنموية:

خلال الفصول الدراسية:

أنا لحظة التنظيمية

الجزء الثاني الرئيسي

1 التحقق من الواجبات المنزلية

.

ما هو النمط الجيني، النمط الظاهري؟

♂ ,♀ ?

2 شرح المواد الجديدة

د) ما هي نقاء الأمشاج؟

ثالثا ملخص الدرس

رابعا الواجبات المنزلية

1 إدخالات دفتر الملاحظات

الدرس رقم 18

موضوع:

معبر أحادي الهجين

تهجين، هجين،وفرد منفصل - هجين.

هيمنة.

في النسل الذي تم الحصول عليه من عبور هجينة الجيل الأول، لوحظت ظاهرة الانقسام: ربع الأفراد من هجينة الجيل الثاني يحملون سمة متنحية، وثلاثة أرباع - سمة سائدة.

عندما يتم تهجين اثنين من نسل الجيل الأول مع بعضهما البعض (فردين متغايري الزيجوت)، في الجيل الثاني يتم ملاحظة الانقسام بنسبة عددية معينة: حسب النمط الظاهري 3:1، حسب النمط الجيني 1:2:1

(25% - متماثل الزيجوت سائد، 50% - متغاير الزيجوت، 25% - متماثل الجينات متنحي)

قانون نقاء الأمشاج

ما هو سبب الانقسام؟ لماذا ينشأ أفراد في الأجيال الأولى والثانية والأجيال اللاحقة التي تنتج نتيجة التهجين ذرية ذات صفات سائدة ومتنحية؟

منذ عام 1854، لمدة ثماني سنوات، أجرى مندل تجارب على تهجين نباتات البازلاء. واكتشف أنه نتيجة تهجين أصناف مختلفة من البازلاء مع بعضها البعض، فإن هجن الجيل الأول لها نفس النمط الظاهري، وفي هجن الجيل الثاني، يتم تقسيم الخصائص بنسب معينة. ولتفسير هذه الظاهرة، وضع مندل عددًا من الافتراضات، والتي أطلق عليها اسم “فرضية نقاء الأمشاج”، أو “قانون نقاء الأمشاج”.

يحدث التواصل بين الأجيال أثناء التكاثر الجنسي من خلال الخلايا الجرثومية (الأمشاج). من الواضح أن الأمشاج تحمل عوامل وراثية مادية - الجينات التي تحدد تطور سمة معينة.

دعونا ننتقل إلى الرسم البياني الذي كتبت عليه النتائج بالرموز:

على سبيل المثال، سيتم الإشارة إلى الجين المسؤول عن اللون الأصفر السائد للبذور بحرف كبير أ ; الجين المسؤول عن اللون الأخضر المتنحي - بأحرف صغيرة أ . دعونا نشير إلى اتصال الأمشاج التي تحمل الجينات A و a بعلامة الضرب: أ X أ=آه.كما يمكن أن نرى، فإن الشكل المتغاير الزيجوت الناتج (F1) يحتوي على جينات Aa. تنص فرضية نقاء الأمشاج على أنه في الفرد الهجين (متغاير الزيجوت) تكون خلايا الأمشاج نقية، أي أنها تحتوي على جين واحد من زوج معين. وهذا يعني أن الهجين Aa سينتج أعدادًا متساوية من الأمشاج مع الجين A والجين. ما هي المجموعات الممكنة بينهما؟ من الواضح أن هناك أربع مجموعات محتملة بنفس القدر:

ونتيجة لأربع مجموعات، سيتم الحصول على المجموعات AA، 2Aa وaa. الثلاثة الأولى ستنتج أفرادًا ذوي سمة سائدة، والرابعة ستنتج أفرادًا ذوي سمة متنحية. تشرح فرضية نقاء الأمشاج سبب الانقسام والعلاقات العددية التي لوحظت خلال هذه العملية. وفي الوقت نفسه، فإن أسباب الاختلافات فيما يتعلق بمزيد من الانقسام للأفراد ذوي السمات السائدة في الأجيال اللاحقة من الهجينة واضحة أيضًا. الأفراد ذوي السمات السائدة غير متجانسين في طبيعتهم الوراثية. واحد من الثلاثة (AA) سينتج أمشاجًا من نوع واحد فقط (A) ولن ينقسم أثناء التلقيح الذاتي أو التهجين مع نوعه الخاص. سوف ينتج الاثنان الآخران (Aa) أمشاجًا من نوعين؛ وسيخضع نسلهما للانقسام بنفس النسب العددية مثل الجيل الثاني من الهجينة. وتنص فرضية نقاء الأمشاج على أن قانون الانقسام هو نتيجة مزيج عشوائي من الأمشاج الحاملة جينات مختلفة (Aa). ما إذا كان المشيج الذي يحمل الجين A سوف يتحد مع مشيج آخر يحمل الجين A أو الجين، مع الأخذ في الاعتبار قابلية بقاء الأمشاج وعددها المتساوي، فمن المرجح بشكل متساوٍ.

ونظرًا للطبيعة العشوائية لاتصال الأمشاج، فقد تبين أن النتيجة الإجمالية طبيعية إحصائيًا.

وهكذا وجد أن انشطار السمات في نسل النباتات الهجينة يكون نتيجة وجود جينتين فيها - A وa، المسؤولة عن تطور صفة واحدة، على سبيل المثال، لون البذرة.

اقترح مندل أن العوامل الوراثية لا تمتزج أثناء تكوين الهجينة، ولكنها تبقى دون تغيير. في جسم الهجين F1 من الآباء المتهجين الذين يتميزون بخصائص بديلة، يوجد كلا العاملين - الجين السائد والجين المتنحي، ولكن يتم قمع الجين المتنحي. يتم الاتصال بين الأجيال أثناء التكاثر الجنسي من خلال الخلايا الجرثومية - الأمشاج. لذلك، يجب افتراض أن كل مشيج يحمل عاملاً واحدًا فقط من الزوج. ثم، أثناء الإخصاب، يؤدي اندماج اثنين من الأمشاج، يحمل كل منهما جينًا متنحيًا، إلى تكوين كائن حي ذو صفة متنحية تتجلى ظاهريًا. إن اندماج الأمشاج التي تحمل الجين السائد، أو اثنين من الأمشاج، يحتوي أحدهما على الجين السائد والآخر على الجين المتنحي، سيؤدي إلى تطور كائن حي ذو سمة سائدة.

وبالتالي فإن ظهور صفة متنحية لأحد الأبوين (P) في الجيل الثاني (F 2) لا يمكن أن يحدث إلا في حالة استيفاء شرطين: 1) إذا ظلت العوامل الوراثية في الهجينة دون تغيير، 2) إذا كانت الخلايا الجرثومية تحتوي على عامل وراثي واحد فقط من زوج أليلي.وأوضح مندل انقسام الشخصيات في النسل عند تهجين أفراد متخالفين بحقيقة ذلك الأمشاج نقية وراثيا، أي. تحمل جينًا واحدًا فقط من زوج أليلي.

يمكن صياغة قانون تردد الأمشاج على النحو التالي: عندما تتشكل الخلايا الجرثومية، يدخل جين واحد فقط من زوج أليلي إلى كل مشيج.

لماذا وكيف يحدث هذا؟ من المعروف أن كل خلية في الجسم تحتوي على نفس مجموعة الكروموسومات الثنائية الصبغية. يحتوي اثنان من الكروموسومات المتماثلة على جينات أليلية متطابقة. يتم تشكيل نوعين من الأمشاج وفقًا لزوج أليلي معين. أثناء الإخصاب، تتقابل الأمشاج التي تحمل نفس الأليلات أو أليلات مختلفة عن طريق الصدفة. نظرًا للاحتمال الإحصائي، مع وجود عدد كبير بما فيه الكفاية من الأمشاج في النسل، فإن 25% من الأنماط الجينية ستكون سائدة متماثلة الزيجوت، و50% ستكون متغايرة الزيجوت، و25% ستكون متنحية متماثلة الزيجوت، أي. يتم تحديد النسبة: 1AA:2Aa:1aa. وعليه، ووفقاً للنمط الظاهري، يتم توزيع نسل الجيل الثاني خلال تهجين أحادي الهجين بنسبة 3/4 أفراد ذوي الصفة السائدة، / 4 أفراد ذوي الصفة المتنحية (3:1).

وبالتالي، فإن الأساس الخلوي لتقسيم الخصائص في النسل أثناء التهجين الأحادي الهجين هو انحراف الكروموسومات المتماثلة وتكوين الخلايا الجرثومية أحادية الصيغة الصبغية في الانقسام الاختزالي.

تقاطع التحليل

إن الطريقة الهجينة لدراسة الوراثة التي طورها مندل تجعل من الممكن تحديد ما إذا كان الكائن الحي الذي لديه النمط الظاهري السائد للجين (أو الجينات قيد الدراسة) متماثل الزيجوت أو متغاير الزيجوت. للقيام بذلك، يتم تهجين فرد ذو نمط وراثي غير معروف مع كائن متماثل الزيجوت في المسار (الزقاق) المتنحي وله النمط الظاهري المتنحي.

إذا كان الفرد المهيمن متماثل الزيجوت، فإن النسل من هذا التهجين سيكون موحدًا ولن يحدث الانقسام (AAhaa = Aa). إذا كان الفرد المهيمن متغاير الزيجوت، فإن الانقسام سيحدث بنسبة 1:1 وفقًا للنمط الظاهري (Aa x aa = Aa, aa). نتيجة العبور هذه هي دليل مباشر على التكوين فيأحد الوالدين لنوعين من الأمشاج، أي. تغاير الزيجوت.

في التهجين ثنائي الهجين، يحدث الانقسام لكل سمة بشكل مستقل عن السمة الأخرى. التهجين ثنائي الهجين هو عبارة عن تهجينين أحاديي الهجين يحدثان بشكل مستقل، ويبدو أن نتائجهما تتداخل مع بعضها البعض.

عند تهجين فردين متماثلين يختلفان عن بعضهما البعض في زوجين أو أكثر من السمات البديلة، يتم توريث الجينات والصفات المقابلة لها بشكل مستقل عن بعضها البعض ويتم دمجها في جميع المجموعات الممكنة.

يعتمد تحليل الانقسام على قوانين مندل وفي الحالات الأكثر تعقيدًا - عندما يختلف الأفراد في ثلاثة أو أربعة أزواج أو أكثر من الخصائص.

خطة الدرس رقم 18

الموضوع: معبر أحادي الهجين وثنائي الهجين. قوانين مندل

1 التعليمية:

تطوير المعرفة حول التهجين الأحادي، قانون مندل الأول

إظهار دور بحث مندل في فهم جوهر وراثة الصفات

التوسع في صياغة قانون الانقسام، قانون مندل الثاني

كشف جوهر فرضية نقاء الأمشاج

تطوير المعرفة حول التهجين الثنائي كوسيلة لدراسة الوراثة

استخدم مثال التهجين ثنائي ومتعدد الهجين لكشف مظهر قانون مندل الثالث

2 التنموية:

تنمية الذاكرة، وتوسيع الآفاق

تعزيز تنمية مهارة استخدام الرموز الجينية عند حل المشكلات الوراثية

خلال الفصول الدراسية:

أنا لحظة التنظيمية

1- تعريف الطلاب بموضوع الدرس وهدفه

2- يتم تكليف الطلاب بعدد من المهام التي يجب إنجازها خلال الدرس:

تعرف على صيغ قوانين مندل

فهم أنماط وراثة السمات التي وضعها مندل

فهم جوهر فرضية نقاء الأمشاج

فهم جوهر معبر ثنائي الهجين

الجزء الثاني الرئيسي

1 التحقق من الواجبات المنزلية

ماذا يدرس علم الوراثة؟ ما هي المشاكل التي يحلها علم الوراثة؟

تعريف الوراثة والتقلب.

ما هي مراحل الفترة الجنينية؟

اشرح المصطلحات: الجين، والجينات السائدة، والمتنحية . - ما هو نوع التطوير الذي يسمى المباشر؟

ما الجينات تسمى أليلية؟ ما هي الأليلة المتعددة؟

ما هو النمط الجيني، النمط الظاهري؟

ما الذي يميز الطريقة الهجينة؟

ماذا تعني الرمزية الجينية: P، F1، F2، ♂ ,♀ ?

2 شرح المواد الجديدة

معبر أحادي الهجين؛ قانون مندل الأول

قانون مندل الثاني؛ قانون تردد الأمشاج

جوهر معبر ثنائي الهجين. قانون مندل الثالث

3 توحيد المواد الجديدة

أ) صياغة قانون مندل الأول.

ب) ما هو الصليب الذي يسمى أحادي الهجين؟

ج) صياغة قانون مندل الثاني

د) ما هي نقاء الأمشاج؟

د) ما هي القواعد والأنماط التي تظهر أثناء عبور الهجين الثنائي؟

هـ) كيف تمت صياغة قانون مندل الثالث؟

ثالثا ملخص الدرس

رابعا الواجبات المنزلية

1 إدخالات دفتر الملاحظات

2 كتاب مدرسي لـ V.B Zakharov، S.T. Mamontov "علم الأحياء" (ص. 266-277)

3 كتاب مدرسي لـ Yu.I Polyansky "علم الأحياء العام" (الصفحتان 210-217)

الدرس رقم 18

موضوع: "معبر أحادي الهجين وثنائي الهجين. قوانين مندل."

1. معبر أحادي الهجين. إن قاعدة التوحيد للجيل الأول الهجينة هي أول قانون للوراثة وضعه ج. مندل.

2. قانون مندل الثاني هو قانون الانقسام. فرضية نقاء الأمشاج

3. معبر ثنائي الهجين ومتعدد الهجين. قانون مندل الثالث هو قانون مجموعة مستقلة من الخصائص.

معبر أحادي الهجين

لتوضيح قانون مندل الأول، دعونا نتذكر تجاربه على التهجين الأحادي لنباتات البازلاء. يسمى عبور كائنين تهجين،يسمى النسل الناتج من تهجين فردين مختلفين في الوراثة هجين،وفرد منفصل - هجين.

Monohybrid هو تهجين كائنين يختلفان عن بعضهما البعض في زوج واحد من الخصائص البديلة (المتنافية).

على سبيل المثال، عند تهجين البازلاء مع البذور الصفراء (الصفة السائدة) والبذور الخضراء (الصفة المتنحية)، فإن جميع الهجينة سيكون لها بذور صفراء. ويلاحظ نفس الصورة عند تهجين النباتات ذات البذور الناعمة والمتجعدة. سيكون لجميع نسل الجيل الأول أشكال بذور ناعمة. وبالتالي، في الجيل الأول الهجين، يظهر واحد فقط من كل زوج من الشخصيات البديلة. العلامة الثانية تبدو وكأنها تختفي ولا تظهر. وصف مندل غلبة صفة أحد الأبوين في الهجين هيمنة. حسب النمط الظاهري، جميع الهجينة لها بذور صفراء، وحسب النمط الوراثي فهي متغايرة الزيجوت (Aa). وبالتالي فإن الجيل بأكمله موحد.

قانون مندل الأول هو قانون الهيمنة.

قانون توحيد الجيل الأول من الهجائن أو قانون مندل الأول- ويسمى أيضًا قانون الهيمنة، حيث أن جميع أفراد الجيل الأول لديهم نفس مظهر السمة. ويمكن صياغتها على النحو التالي: عند تهجين كائنين ينتميان إلى خطوط نقية مختلفة (كائنان متماثلان الزيجوت)، يختلفان عن بعضهما البعض في زوج واحد من الصفات البديلة، فإن الجيل الأول من التهجين (F1) سيكون موحدًا ويحمل صفة أحد الأبوين.

سيتم ملاحظة هذا النمط في جميع الحالات عند تهجين كائنين ينتميان إلى خطين نقيين، عندما تحدث ظاهرة الهيمنة الكاملة لصفة ما (أي أن إحدى السمات تمنع تطور الأخرى تمامًا).

الصياغة 1 لقانون مندل قانون توحيد الجيل الأول من الهجينة أو قانون مندل الأول. عند تهجين كائنين متماثلين ينتميان إلى خطوط نقية مختلفة ويختلفان عن بعضهما البعض في زوج واحد من الصفات البديلة، فإن الجيل الأول من التهجين (F1) بأكمله سيكون موحدًا وسيحمل صفة أحد الأبوين

صياغة قانون مندل الثاني قانون الفصل، أو قانون مندل الثاني مندل عندما يتم تهجين اثنين من نسل متغاير الزيجوت من الجيل الأول مع بعضهما البعض في الجيل الثاني، يتم ملاحظة الفصل بنسبة عددية معينة: حسب النمط الظاهري 3: 1، حسب النمط الجيني 1:2:1.

صياغة 3 من قانون مندل قانون الميراث المستقل (قانون مندل الثالث) عند تهجين فردين متماثلين يختلفان عن بعضهما البعض في زوجين (أو أكثر) من الخصائص البديلة، يتم توريث الجينات والخصائص المقابلة لها بشكل مستقل عن بعضها البعض ويتم دمجها في جميع التوليفات الممكنة (كما هو الحال مع التهجين الأحادي) (كان للجيل الأول بعد التهجين النمط الظاهري السائد لجميع الصفات. وفي الجيل الثاني، لوحظ انقسام الأنماط الظاهرية وفقًا للصيغة 9: 3: 3: 1)

P AA BB aa bb x أصفر، بذور ناعمة خضراء، بذور مجعدة G (أمشاج) ABabab F1F1 Aa Bb بذور صفراء ناعمة 100% قانون مندل الثالث DIHYBRID CROSSING. بالنسبة للتجارب، تم أخذ البازلاء ذات البذور الصفراء الناعمة باعتبارها النبات الأم، وتم أخذ البازلاء ذات البذور الخضراء المجعدة باعتبارها النبات الأب. في النبات الأول كانت الصفتان سائدتان (AB)، وفي النبات الثاني كانت الصفتان متنحيتان (ab

الجيل الأول بعد التزاوج كان له الطراز الظاهري السائد في جميع الصفات. (البازلاء الصفراء والناعمة) في الجيل الثاني لوحظ انقسام الصفات المظهرية طبقا للصيغة 9:3:3:1. 9/16 بازلاء ناعمة صفراء، 3/16 بازلاء صفراء مجعدة، 3/16 بازلاء ناعمة خضراء، 1/16 بازلاء خضراء مجعدة.

المهمة 1. في الأسبان، يهيمن لون المعطف الأسود على القهوة، ويهيمن الشعر القصير على الشعر الطويل. اشترى الصياد كلبًا أسود قصير الشعر، وللتأكد من أنه سلالة أصيلة، أجرى عملية تهجين تحليلية. تم ولادة 4 جراء: 2 قصير الشعر أسود، 2 قصير الشعر قهوة. ما هو الطراز الجيني للكلب الذي اشتراه الصياد؟ مشاكل معبر ثنائي الهجين.

المشكلة 2. في الطماطم، يهيمن اللون الأحمر للثمرة على اللون الأصفر، ويهيمن الجذع المرتفع على الجذع المنخفض. وبتهجين صنف بثمار حمراء وساق مرتفع وصنف بثمار صفراء وساق منخفض تم الحصول على 28 هجيناً في الجيل الثاني. تم تهجين هجن الجيل الأول مع بعضها البعض، مما أدى إلى إنتاج 160 نبات هجين من الجيل الثاني. ما عدد أنواع الأمشاج التي ينتجها نبات الجيل الأول؟ كم عدد نباتات الجيل الأول التي تحتوي على ثمار حمراء وساق طويل؟ ما عدد الأنماط الجينية المختلفة الموجودة بين نباتات الجيل الثاني ذات لون الفاكهة الأحمر والسيقان الطويلة؟ كم عدد نباتات الجيل الثاني التي تحتوي على ثمار صفراء وساق طويل؟ كم عدد نباتات الجيل الثاني التي تحتوي على ثمار صفراء وساق منخفضة؟

المهمة 3: في البشر، يهيمن لون العين البني على اللون الأزرق، وتكون القدرة على استخدام اليد اليسرى متنحية بالنسبة إلى استخدام اليد اليمنى. من زواج رجل أزرق العينين أعسر من امرأة بنية العينين أعسر، ولد طفل أعسر أزرق العينين. كم عدد أنواع الأمشاج التي تنتجها الأم؟ كم عدد أنواع الأمشاج التي ينتجها الأب؟ كم عدد الأنماط الجينية المختلفة التي يمكن أن توجد بين الأطفال؟ كم عدد الأنماط الظاهرية المختلفة التي يمكن أن توجد بين الأطفال؟ ما هو احتمال (%) وجود طفل أعسر أزرق العينين في هذه العائلة؟

المهمة 4: يهيمن العرف في الدجاج على عدم وجود العرف، ويهيمن لون الريش الأسود على اللون البني. من تهجين دجاجة سوداء متخالفة بدون عرف مع ديك بني متخالف، تم الحصول على 48 دجاجة. كم عدد أنواع الأمشاج التي تنتجها الدجاجة؟ كم عدد أنواع الأمشاج التي ينتجها الديك؟ كم عدد الأنماط الجينية المختلفة التي ستكون موجودة بين الدجاج؟ كم عدد الدجاج الأسود معنقدة سيكون هناك؟ كم عدد الدجاج الأسود الذي سيكون بدون قمة؟

المهمة 5: في القطط، الشعر القصير من السلالة السيامية هو المهيمن على الشعر الطويل من السلالة الفارسية، ولون المعطف الأسود من السلالة الفارسية هو المهيمن على اللون الظبي من السلالة السيامية. تهجين القطط السيامية مع القطط الفارسية. عند عبور الهجينة مع بعضها البعض في الجيل الثاني، تم الحصول على 24 قطة صغيرة. كم عدد أنواع الأمشاج التي يتم إنتاجها في القط السيامي؟ كم عدد الأنماط الجينية المختلفة التي تم إنتاجها في الجيل الثاني؟ ما عدد الطرز المظهرية المختلفة التي تم إنتاجها في الجيل الثاني؟ كم عدد قطط الجيل الثاني التي تشبه القطط السيامية؟ كم عدد قطط الجيل الثاني التي تشبه الفرس؟

حل المشاكل في المنزل الخيار 1 1) تزوج شخص ذو عيون زرقاء من شخص ذو عيون بنية اللون. كان لديهم طفلان - أعسر ذو عيون بنية وذو عيون زرقاء أيمن. ومن الزواج الثاني لهذا الرجل من امرأة أخرى ذات عيون بنية، تستخدم يدها اليمنى، وُلد 8 أطفال ذوي عيون بنية، جميعهم أيمن. ما هي الأنماط الجينية للآباء الثلاثة؟ 2) في الإنسان يهيمن جين الآذان البارزة على جين الآذان المسطحة الطبيعية، وجين الشعر غير الأحمر يهيمن على جين الشعر الأحمر. أي نوع من النسل يمكن توقعه من زواج رجل أحمر الشعر ذو أذنين مرنة، متغاير الزيجوت بالنسبة للعلامة الأولى، مع امرأة متغايرة الشعر أحمر ذات آذان طبيعية مسطحة الظهر. الخيار 2 1) في البشر، يهيمن حنف القدم (R) على البنية الطبيعية للقدم (R) والتمثيل الغذائي الطبيعي للكربوهيدرات (O) على مرض السكري. امرأة ذات بنية قدم طبيعية وأيض طبيعي تزوجت من رجل ذو قدم حنف. ومن هذا الزواج ولد طفلان، أصيب أحدهما بحنف القدم والآخر بمرض السكري. تحديد النمط الجيني للوالدين من النمط الظاهري لأطفالهم. ما هي الأنماط الظاهرية والأنماط الجينية للأطفال الممكنة في هذه العائلة؟ 2) في البشر، يهيمن جين العيون البنية على جين العيون الزرقاء، كما أن القدرة على استخدام اليد اليمنى تهيمن على استخدام اليد اليسرى. يقع كلا الزوجين من الجينات على كروموسومات مختلفة. أي نوع من الأطفال يمكن أن يكونوا إذا: الأب أعسر، ولكن متغاير الزيجوت في لون العين، والأم زرقاء العينين، ولكنها متغايرة في القدرة على استخدام يديها.

دعونا نحل المشاكل 1. في البشر، يهيمن التمثيل الغذائي الطبيعي للكربوهيدرات على الجين المتنحي المسؤول عن تطور مرض السكري. ابنة الوالدين الأصحاء مريضة. حدد ما إذا كان من الممكن ولادة طفل سليم في هذه العائلة وما هو احتمال حدوث هذا الحدث؟ 2. عند البشر، يكون لون العين البني هو السائد على اللون الأزرق. القدرة على استخدام اليد اليمنى بشكل أفضل تهيمن على اليد اليسرى، وتقع جينات كلتا السمتين على كروموسومات مختلفة. يتزوج صاحب اليد اليمنى ذات العيون البنية من صاحبة اليد اليسرى ذات العيون الزرقاء. ما نوع النسل المتوقع في هذا الزوج؟

بعد حصوله على هجين موحد من الجيل الأول من تهجين خطين نقيين مختلفين من البازلاء، يختلفان في سمة واحدة فقط، واصل مندل تجربته مع بذور F1. لقد سمح للجيل الأول من هجينة البازلاء بالتلقيح الذاتي، مما أدى إلى ظهور هجينة من الجيل الثاني - F2. وتبين أن بعض نباتات الجيل الثاني تحمل صفة كانت غائبة في F1 ولكنها موجودة في أحد الأبوين. وبالتالي، كان موجودا في F1 بشكل كامن. وقد أطلق مندل على هذه الصفة اسم المتنحية.

أظهر التحليل الإحصائي أن عدد النباتات ذات الصفة السائدة يرتبط بعدد النباتات ذات الصفة المتنحية بنسبة 3:1.

قانون مندل الثاني يسمى قانون الفصل، نظرًا لأن الهجينة الموحدة من الجيل الأول تعطي ذرية مختلفة (أي يبدو أنها منقسمة).

يتم شرح قانون مندل الثاني على النحو التالي. الهجينة من الجيل الأول الناتجة عن عبور خطين نقيين هي متغايرة الزيجوت (Aa). وهي تشكل نوعين من الأمشاج: A وa. يمكن تكوين الزيجوتات التالية باحتمالات متساوية: AA، Aa، aA، aa. في الواقع، لنفترض أن النبات ينتج 1000 بيضة، 500 منها تحمل الجين A، و500 تحمل الجين. كما تم إنتاج 500 حيوان منوي A و500 حيوان منوي A. وفقا لنظرية الاحتمالات تقريبا:

سيتم تخصيب 250 بويضة A بواسطة 250 حيوانًا منويًا A، وسيتم الحصول على 250 بويضة AA؛

سيتم تخصيب 250 بويضة A بواسطة 250 حيوانًا منويًا a، وسيتم الحصول على 250 بويضة Aa؛

سيتم تخصيب 250 بويضة بواسطة 250 حيوانًا منويًا A، وسيتم الحصول على 250 بويضة أ؛

سيتم تخصيب 250 بويضة بواسطة 250 حيوانًا منويًا، مما ينتج عنه 250 بويضة أأ.

وبما أن النمطين الجينيين Aa وaA هما نفس الشيء، فإننا نحصل على ما يلي توزيع الجيل الثاني حسب التركيب الوراثي: 250AA: 500AA: 250AA. بعد التخفيض نحصل على العلاقة أأ: 2أأ: أأ، أو 1: 2: 1.

بما أنه، مع السيادة الكاملة، فإن النمطين الجينيين AA وAa يظهران بشكل متطابق ظاهريًا، إذن سيكون الانقسام المظهري 3: 1. وهذا ما لاحظه مندل: تبين أن ربع نباتات الجيل الثاني تحمل صفة متنحية (على سبيل المثال، البذور الخضراء).

يوضح الرسم البياني أدناه (الممثل على شكل شبكة بونيت) تهجين (أو التلقيح الذاتي) لهجن الجيل الأول (Bb)، والتي تم الحصول عليها سابقًا عن طريق تهجين خطوط نقية مع أزهار بيضاء (bb) وزهرية (BB) . تنتج الهجينة F 1 الأمشاج B وb. توجد في مجموعات مختلفة، وتشكل ثلاثة أصناف من النمط الجيني F2 وصنفين من النمط الظاهري F2.

قانون مندل الثاني هو نتيجة قانون نقاء الأمشاج: يدخل أليل واحد فقط من الجين الأم إلى الأمشاج. بمعنى آخر، الأمشاج نقية من الأليل الآخر. قبل اكتشاف ودراسة الانقسام الاختزالي، كان هذا القانون مجرد فرضية.

صاغ مندل فرضية نقاء الأمشاج، بناءً على نتائج بحثه، حيث لا يمكن ملاحظة انقسام الهجينة في الجيل الثاني إلا إذا تم الحفاظ على "العوامل الوراثية" (على الرغم من أنها قد لا تظهر)، ولم تكن مختلطة، و يمكن لكل والد أن ينقل إلى كل نسل واحدًا فقط (ولكن أيًا منهم).