Айала, Кайгер - Современная генетика - т.1 (947304), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Время показало ее фундаментальную полноту и правильность. Рассмотрим теперь постановку экспериментов Менделя, основные законы наследственности, следующие из этих экспериментов, и теорию, которая объясняет эти законы и описывает результаты экспериментов Доминантность и рецессивность Горох размножается самоопылением: растения устроены таким образом, что пыльца обычно попадает на рыльце пестика того же цветка и опыляет его (рнс. 2.3). Однако довольно просто можно произвести перекрестное опыление.
Для этого Мендель раскрывал бутоны и удалял тычинки с еще не созревшей пыльцой, предотвращая тем самым само- опыление, а затем опылял этот цветок пыльцой другого растения. В одном из опытов Мендель изучал наследование формы семян, скрещивая растения с гладкими и моршинистыми горошинами. Результаты были однозначны: у всех гибридных растений первого поколения (Г,) семена оказались гладкими независимо от того, материнским или отцовским было растение с ~акими семенами.
Морщинистость как бы маскировалась доминированием гладкости (рис. 2.4). Мендель обнаружил, что аналогичным образом ведут себя все семь признаков, отобранных им для исследования; в каждом случае у растений первого гибридного поколения проявлялся лишь один из двух альтернативных признаков. Мендель назвал такие признаки (гладкость семян, нх желтый цвет, пазушные цветки и т.д.) доминантными, а альтернативные призна- 2. Менделеевская генетика Рис. 2сй Цветок гороха Рнит тапеит !в разре- зе). Хорошо видны женские (пестик) и мужские (тычинки) репродуктивные ор- ганы.
тьминкт Пес ки !морц3ннистые семена, зеленые семена, верхушечные цветки) он назвал реиессивны.ми, Позднее ученые установили, что доминирование анния признаков над другими представляет собой широко распространенное, но не универсальное явление. В некоторых случаях имеет место неполное долтинирование: гибрид г ! характеризуется признаком, промежуточным между родительскими. Например, у львиного зева цветки гибридных растений первого поколения от скрещивания родителей с малиновыми и белыми цветками всегда бывают розовыми. Так получается просто потому, что в розовых цветах красного пигмента меньше, чем в малиновых, а в белых цветах его нет вовсе.
Бывает также, что в потомстве Г! проявляются признаки обоих родителей; в таком случае говорят о кодомилировании. Например, если один из ролителей имеет группу крови А, а другой — В, то в крови их детей присутствуют антигены, характерные и для группы А, и для группы В; наличие этих антигенов может бьжь установлено соответствующей (антигенной) реакцией.
Поколение Р . б М о ~ ~ ~ ~~ ~~ и ~ Морщинистые семена Гл такие семена Желтые семена Все семена гладкие Все семена жеяняе Поколеияе Р, Рис, 2.4. Поколение Г, я двух скрещиваниях Менделя. У гибридов первого поколения проявляется признак одного из родителей (домннаитный), а альтернативный (ренсс- снвный) признак второго родителя как бы маскируется. Результаты скрещивания не за- висят от того, какое растение, отцовское или материнское, является носителем доминант- ного признака.
Организиг)ил и передача генетического материи,!а Расщепление Мендель вырагдивал растения из семян гибридов первого поколения и допускал самоопыление зтнх растений. В полученном таким образом втором поколении от скреп(иваиия между растениями с гладкими А Б Поколение Р х .4 ' !'лавкие еемевь Морщинистые семена х гг Глхцкце семена 5!орщкннстые семена Все г Ролцтельскае гьметы Все семена гладкие Поколение Р, !12 л Яйцеклетки Пыльцевые зерна 1850 морщинястых семян (!) 5475 гладких семя» (2,96) Покояеннь Рг Л, ООО 6 ООО З Рис.
2.5. Гибриды второго поколения (Е ) от скрепщвання гороха с гладкими и морщи- нистыми семенами. А. Прн самоопыленин растений Р, с гладкими семенами илн при перекрестном опылении между такими расте- ннямн в поколении Рз примерно трн четвер- ти растений имеют глалкие семена, а одна четверть — моргдинистые. Б. Предложенное Менделем объяснение. Буквы й и г обозна- чают алыернативные факторы (аллелн), от- ветственные за гладкость и моргиинистость се семена Лг гладкие, поскольку Л доминирует няд г !12» Гаметы р, З)4 гльцкнх а 1!4 морцщнвстых семян соответственно.
Вероятность появления любого типа растений можно узнать, перемножив вероятности для типов гамет, слияние которых приводит к формированию ланного чипа растений. Так, например, вероятность появления в Г, растения типа Дй равна одной четверти, поскольку с вероятностью 1/2 аллель К содержится в отцовской гаыете н с такой же вероятностью †материнской; откуда (112).(112) = 114.
2. Мену)киевская генетика 43 Р, (7.) Р, (коиичасгво) Признак* Рапас- сиа- иыа Домн- РааасВсаго иаигныа иые Доми- нант- ныа Сеыенаг гладкие либо моршннисгые Семена: желтые либо зеленые Цветыг фиолетовые либо белые Цветы: пазушные либо верхушечные Бобы: (истручкна) выпуклые либо Выпуклые с перетяжками Бобы: зеленые либо желтые Зеленые Стебеиьс длинный либо короткий Длинный Всего нлн в среднем * Доыинаигньы признаки всегда указаны первыми Гладкие 5475 1850 7325 74,7 25,3 Желтые Фиолетовые 11азушные 6022 2001 8023 75,1 24,9 705 224 929 75,9 24,! 651 207 858 75,9 24,1 882 299 !! 81 74,7 25,3 428 152 580 73,8 26,2 787 277 1064 74,0 26.0 14 949 50! 0 19 959 74 9 25,1 и морщинистыми семенами встречались как гладкие, так и морщинистые горошины; более того, разные горошины оказывались сидящими бок о бок в одних и тех же истручках».
Мендель подсчитал: на 5475 гладких семян пришлось 1850 морщинистых (рис. 2.5). Это отношение очень близко к 3:1 (точнее, 2,96:!). Близкие отношения наблюдались и при других скрещиваниях: каждый раз в поколении Г, растений с доминантным признаком оказывалось примерно втрое больше, чем с рецессивным (табл. 2.1). Теперь Мендель мог определить, размножаются лн растения с гладкими и морщинистыми семенами из Г в чистоте, т.е. сохраняются ли эти признаки при самоопылении у всех потомков Г в следующих поколениях.
Он проращивал семена Г и предоставлял получившимся растениям возможность самоопыляться. У растений, выросших из морщинистых семян, семена всегда были морщинистыми. Однако растения, полученные из гладких семян, вели себя совершенно иначе. Оказалось, что гладкие семена бывают двух типов, внегпне совершенно неразличимых: примерно одна треть из них дает растения с такими же семенами, а в потомстве гладких семян другого типа (они составляют ~у'з) гладкие и морщинистые семена встречаются в соотношении 3: 1. Таким образом, одна треть гладких семян из Га (или одна четверть всех семян в Г ) в следующем поколении не дает расщепления, тогда как остальные две трети (или половина всех семян в Г ) ведут себя так же, как семена из первого гибридного поколения Г,: из них вырастают растения, в которых гладкие и морщинистые семена встречаются в соотношении 3:1.
Такие же результаты были получены и для других пар признаков. Во всех случаях растения с рецессивным признаком из Г размножались в чистоте: их потомки в следующем поколении (Гз) имели тот же фенотип. Что касается носителей доминантных признаков в Гз, то они были двух типов: одна треть разводилась в чистоте, а в потомстве остальных Табиипа 2.1.
Результаты опытов Менделя по скрещиванию растений гороха, различающихся по одному из семи признаков 44 КЯ Малиновый Гт Белый Гаметы лт Роэоаый Га меть амепа двух третей в г носители доминантного и рецессивного признаков встречались в соотношении 3;!. Впоследствии было доказано, что результаты Менделя справедливы и для растений, и для животных, и человека. В случаях кодомнннрования или неполного доминирования поколение ге состоит из трех классов: в четверти случаев проявляется признак одного родителя, в другой Рис. 2.6. Скрешивание между растениями львиного зева с белы- ми и малиновыми цве- тами. В Г, цветы ро- зовые, что свидетель- ствует о неполном до- минировании малиновой окраски иад белой.
В Гт растения с малиновыми, розовыми и белыми цве- тами представлены в от- ношении 1:2:1. Организацич и передача генетического материала 2. Менделевскал генезлика 45 Рис. 2.7. Наследование окраски оперения у андалузских кур. В Е, окраска у кур серая, т.е.