멘델의 제1법칙이 간략하게 기술되어 있습니다. G. Mendel의 첫 번째 및 두 번째 법칙

멘델의 법칙 - 실험을 통해 부모 유기체에서 자손으로 유전 특성이 전달되는 원리입니다.그레고르 멘델 . 이러한 원칙은 고전주의의 기초가 되었습니다.유전학 그리고 나중에 유전의 분자 메커니즘의 결과로 설명되었습니다. 러시아어 교과서에는 일반적으로 세 가지 법칙이 설명되어 있지만 '제1법칙'은 멘델이 발견한 것이 아닙니다. 멘델이 발견한 패턴 중에서 특히 중요한 것은 "생식체 순수성에 대한 가설"입니다.

멘델의 법칙

1세대 하이브리드의 균일성의 법칙

멘델은 잡종의 부모 중 한 사람의 특성이 나타나는 것을 우성이라고 불렀습니다.

서로 다른 순수 계통에 속하고 특성의 한 쌍의 대체 발현이 서로 다른 두 동형접합성 유기체를 교배할 때, 잡종의 전체 1세대(F1)는 균일하고 부모 중 하나의 특성 발현을 전달합니다.

이 법칙은 "특성 우세의 법칙"으로도 알려져 있습니다. 그 공식은 개념을 기반으로합니다.깔끔한 라인 연구중인 특성과 관련하여 - 현대 언어에서는 이는 다음을 의미합니다.동형접합성 이 특성을 가진 개인. 멘델은 자가수분 동안 특정 개인의 여러 세대에 걸쳐 모든 후손에게 반대 성격이 나타나지 않는 것을 성격의 순수성으로 공식화했습니다.

순정선을 넘을 때완두콩 보라색 꽃과 흰 꽃이 있는 완두콩을 가지고 멘델은 나온 식물의 후손이 모두 보라색 꽃을 피우고 그중에 흰색 꽃은 하나도 없다는 것을 발견했습니다. Mendel은 실험을 두 번 이상 반복하고 다른 기호를 사용했습니다. 그가 노란색과 녹색 씨앗을 가진 완두콩을 교배하면 모든 자손은 노란색 씨앗을 갖게 될 것입니다. 매끄럽고 주름진 씨앗이 있는 완두콩을 교배하면 그 자손은 매끄러운 씨앗을 갖게 될 것입니다. 키가 큰 식물과 짧은 식물의 자손은 키가 컸습니다. 그래서,하이브리드 1세대의 자녀는 항상 이러한 특성이 균일하며 부모 중 한 사람의 특성을 획득합니다. 이 표시는 (더 강하고, 우성), 항상 다른 것( 열성).

문자 분할의 법칙

정의

분할의 법칙 또는 제2법칙멘델: 1세대의 두 이형접합 후손이 서로 교배될 때, 2세대에서는 표현형 3:1, 유전자형 1:2:1의 특정 수치 비율로 분열이 관찰됩니다.

연구된 특성 중 하나의 발현이 다른 두 개의 순수 계통의 유기체를 교배함으로써 책임이 있습니다.대립 유전자 하나의 유전자가 호출됩니다.모노하이브리드 크로스 .

교차하는 현상이형접합성 개인은 자손의 형성으로 이어지며, 그 중 일부는 지배적 특성을 갖고 일부는 분열이라고 불리는 열성 특성을 갖습니다. 결과적으로 분리는 특정 수치 비율로 자손 사이에 우성 및 열성 특성이 분포되는 것입니다. 열성 형질은 잡종 1세대에서는 사라지지 않고, 잡종 2세대에서는 억제만 되어 나타난다.

설명

배우자 순도의 법칙: 각 배우자에는 부모 개체의 특정 유전자에 대한 대립 유전자 쌍 중 단 하나의 대립 유전자만 포함되어 있습니다.

일반적으로 배우자는 항상 대립유전자 쌍의 두 번째 유전자로부터 순수합니다. 멘델 시대에는 확고하게 확립될 수 없었던 이 사실을 배우자 순도 가설이라고도 합니다. 이 가설은 나중에 세포학적 관찰을 통해 확인되었습니다. 멘델이 확립한 모든 유전법칙 중에서 이 "법칙"은 사실상 가장 일반적인 것입니다(가장 광범위한 조건에서 충족됩니다).

순도 가설배우자 . 멘델은 잡종을 형성하는 동안 유전적 요인이 혼합되지 않고 변하지 않은 채로 유지된다고 제안했습니다. 잡종에는 우성과 열성이라는 두 가지 요인이 모두 있지만 특성의 발현은 우성 요인에 의해 결정됩니다.유전적 요인 , 열성이 억제됩니다. 세대 간 소통유성생식 생식 세포를 통해 수행 -배우자 . 따라서 각 배우자는 쌍에서 단 하나의 요소만을 전달한다고 가정해야 합니다. 그런 다음수분 각각 열성 유전 인자를 지닌 두 배우자의 융합은 열성 특성을 가진 유기체의 형성으로 이어질 것입니다.표현형적으로 . 각각 우성 인자를 갖고 있는 배우자 또는 두 배우자(그 중 하나는 우성 인자, 다른 하나는 열성 인자를 갖고 있음)의 융합은 우성 형질을 가진 유기체의 발달로 이어질 것입니다. 따라서 부모 중 한 사람의 열성 특성의 2세대 출현은 두 가지 조건에서만 발생할 수 있습니다. 1) 잡종에서 유전 요인이 변하지 않은 경우; 2) 생식 세포에 다음 중 하나의 유전 인자만 포함되어 있는 경우대립유전자 커플. 멘델은 배우자가 유전적으로 순수하다는 사실, 즉 배우자가 하나만 가지고 있다는 사실을 통해 이형접합성 개체를 교배할 때 자손이 분리되는 것을 설명했습니다.유전자 대립 유전자 쌍에서. 배우자 순도에 대한 가설(현재는 법칙이라고 함)은 다음과 같이 공식화될 수 있습니다. 생식 세포가 형성되는 동안 특정 유전자의 대립 유전자 쌍 중 하나의 대립 유전자만이 각 배우자에 들어갑니다.

모든 세포에 존재하는 것으로 알려져 있습니다.몸 대부분의 경우 정확히 동일합니다.염색체의 이배체 세트. 두 개의 상동성 일반적으로 염색체에는 특정 유전자의 대립 유전자가 하나씩 포함되어 있습니다. 유전적으로 "순수한" 배우자는 다음과 같이 형성됩니다.

다이어그램은 2n=4(두 쌍의 상동 염색체)의 이배체 세트를 갖는 세포의 감수분열을 보여줍니다. 부계 염색체와 모계 염색체는 서로 다른 색으로 표시됩니다.

잡종에서 배우자가 형성되는 동안 상동 염색체는 첫 번째 감수분열 동안 다른 세포에서 끝납니다. 남성과 여성의 배우자가 융합하면 이배체 염색체 세트를 갖는 접합체가 생성됩니다. 이 경우 접합자는 부계로부터 염색체의 절반을 받고, 모계로부터 절반을 받습니다. 주어진 염색체 쌍(및 대립 유전자 쌍)에 대해 두 가지 유형의 배우자가 형성됩니다. 수정 과정에서 동일하거나 다른 대립유전자를 지닌 배우자가 우연히 서로 만나게 됩니다. 의 미덕통계적 확률 자손의 배우자 수가 충분히 많은 경우 25%유전자형 동형접합 우성, 50% - 이형접합, 25% - 동형접합 열성, 즉 1AA:2Aa:1aa 비율이 설정됩니다(유전자형 1:2:1로 분리). 따라서 표현형에 따라 단일 잡종 교배 중 2세대 자손은 3:1의 비율로 분포됩니다(우성 특성이 있는 개체 3/4개, 열성 특성이 있는 개체 1/4개). 따라서 단일잡종 교배에서는세포학적 형질 분할의 기초는 상동 염색체의 발산과 반수체 생식 세포의 형성입니다.감수 분열

특성의 독립적 상속 법칙

정의

독립 상속의 법칙(멘델의 제3법칙) - 두 쌍(또는 그 이상)의 대체 특성이 서로 다른 두 개의 동형접합성 개체를 교배할 때 유전자와 해당 특성은 서로 독립적으로 유전되며 가능한 모든 조합으로 결합됩니다(단일잡종 교배에서와 같이). ). 흰색과 보라색 꽃, 노란색 또는 녹색 완두콩과 같이 여러 특성이 다른 식물을 교배할 때 각 특성의 상속은 처음 두 법칙을 따르고 자손에서는 상속이 독립적으로 발생하는 것처럼 결합되었습니다. 서로. 교배 후 1세대는 모든 형질에 대해 우성 표현형을 가졌습니다. 2세대에서는 9:3:3:1 공식에 따라 표현형의 분할이 관찰되었습니다. 즉, 9:16은 보라색 꽃과 노란색 완두콩, 3:16은 흰색 꽃과 노란색 완두콩, 3:16은 흰색 꽃과 노란색 완두콩이었습니다. 16개에는 보라색 꽃과 푸른 완두콩이 있었고, 1:16에는 흰 꽃과 푸른 완두콩이 있었습니다.

설명

멘델은 서로 다른 상동성 유전자 쌍을 가진 형질을 발견했습니다.염색체 완두콩 감수 분열 중에 서로 다른 쌍의 상동 염색체가 배우자에서 무작위로 결합됩니다. 첫 번째 쌍의 부계 염색체가 생식체에 들어가면 두 번째 쌍의 부계 염색체와 모계 염색체가 동일한 확률로 이 생식체에 들어갈 수 있습니다. 따라서 서로 다른 쌍의 상동 염색체에 유전자가 위치한 특성은 서로 독립적으로 결합됩니다. (멘델이 연구한 2배체 수의 염색체 2n=14를 갖는 완두콩에서 7쌍의 형질 중 하나를 담당하는 유전자가 동일한 염색체에 위치한다는 사실이 나중에 밝혀졌습니다. 그러나 멘델은 이 유전자들 사이의 거리가 멀기 때문에 이들 유전자 사이의 연결이 관찰되지 않았기 때문에 독립 상속법 위반을 발견하지 못했습니다.

멘델의 유전 이론의 기본 조항

현대 해석에서 이러한 조항은 다음과 같습니다.

• 이산적(별도의, 혼합 불가능한) 유전 인자 - 유전자는 유전적 특성을 담당합니다(“유전자”라는 용어는 1909년 V. Johannsen에 의해 제안되었습니다).
• 각 이배체 유기체는 특정 특성을 담당하는 특정 유전자의 대립 유전자 쌍을 포함합니다. 그 중 하나는 아버지에게서 받고, 다른 하나는 어머니에게서 받습니다.
• 유전적 요인은 생식세포를 통해 후손에게 전달됩니다. 생식세포가 형성되면 각 생식세포에는 각 쌍에서 단 하나의 대립유전자만 포함됩니다(생식세포는 두 번째 대립유전자를 포함하지 않는다는 의미에서 "순수"합니다).

멘델의 법칙이 충족되기 위한 조건

멘델의 법칙에 따르면 단일 유전자 형질만 유전됩니다. 하나 이상의 유전자가 표현형 형질(및 그러한 형질의 절대 다수)을 담당하는 경우, 유전 패턴이 더 복잡해집니다.

단일 잡종 교배 중 분리 법칙을 충족하기 위한 조건

표현형별 3:1 분할과 유전자형별 1:2:1 분할은 대략적으로 다음 조건에서만 수행됩니다.

1. 많은 수의 교배(많은 수의 자손)가 연구됩니다.
2. 대립유전자 A와 a를 포함하는 배우자는 동일한 수로 형성됩니다(동일한 생존력을 가짐).
3. 선택적 수정은 없습니다. 대립유전자를 포함하는 생식세포는 동일한 확률로 서로 융합됩니다.
4. 다양한 유전자형을 가진 접합체(배아)도 똑같이 생존 가능합니다.

독립 상속법 시행 조건

1. 분할 법칙을 이행하는 데 필요한 모든 조건.
2. 연구 중인 특성을 담당하는 유전자의 위치는 서로 다른 염색체 쌍(연결되지 않음)에 있습니다.

배우자 순도의 법칙을 충족하기 위한 조건

1. 감수분열의 정상적인 과정. 염색체 비분리의 결과로 한 쌍의 상동 염색체는 모두 하나의 배우자가 될 수 있습니다. 이 경우, 배우자는 주어진 염색체 쌍에 포함된 모든 유전자의 대립 유전자 쌍을 가지고 있습니다.

수업 계획 #18

1 교육적:

2 발달:

수업 중:

I 조직적인 순간

II 주요 부분

1 숙제 확인하기

.

유전자형, 표현형이란 무엇입니까?

♂ ,♀ ?

2 신소재 설명

D) 배우자의 순도는 무엇입니까?

III 수업 요약

IV 숙제

1 노트북 항목

18과

주제:

모노하이브리드 크로싱

이종 교잡, 잡종,그리고 별도의 개인 - 잡종.

권세.

1 세대 잡종을 교배하여 얻은 자손에서는 분열 현상이 관찰됩니다. 2 세대 잡종의 개인 중 4 분의 1은 열성 특성을 가지고 있으며 3/4은 우성 특성을 가지고 있습니다.

1세대의 두 자손이 서로 교배될 때(2명의 이형접합성 개체), 2세대에서는 특정 수치 비율(표현형 3:1, 유전자형 1:2:1)로 분열이 관찰됩니다.

(25% - 동형접합 우성, 50% - 이형접합, 25% - 동형접합 열성)

배우자 순도의 법칙

분열의 원인은 무엇입니까? 교배의 결과로 우성 및 열성 특성을 가진 자손을 생산하는 개인이 1세대, 2세대 및 후속 세대에서 발생하는 이유는 무엇입니까?

멘델은 1854년부터 8년 동안 완두콩 교배 실험을 실시했습니다. 그는 서로 다른 품종의 완두콩을 교배한 결과 1세대 잡종은 동일한 표현형을 갖고, 2세대 잡종에서는 특성이 일정 비율로 갈라지는 것을 발견했다. 이 현상을 설명하기 위해 멘델은 "생식체 순도 가설" 또는 "생식체 순도 법칙"이라고 불리는 여러 가지 가정을 세웠습니다.

유성 생식 중 세대 간 의사소통은 생식 세포(배우자)를 통해 이루어집니다. 분명히 배우자는 물질적 유전 요인, 즉 특정 특성의 발달을 결정하는 유전자를 가지고 있습니다.

결과가 기호로 작성된 다이어그램을 살펴보겠습니다.

종자의 주요 노란색을 담당하는 유전자는 대문자로 표시됩니다. 예를 들어 ㅏ ; 열성 녹색을 담당하는 유전자 - 소문자 ㅏ . 유전자 A와 a를 운반하는 배우자의 연결을 곱셈 기호로 표시해 보겠습니다. ㅏ엑스 ㅏ=아.볼 수 있는 바와 같이, 생성된 이형접합성 형태(F1)는 Aa 유전자를 모두 갖습니다. 배우자 순도 가설은 잡종(이형접합성) 개체에서 배우자 세포가 순수하다는 것, 즉 주어진 쌍에서 하나의 유전자를 갖는다고 말합니다. 이는 Aa 잡종이 A 유전자와 a 유전자를 사용하여 동일한 수의 배우자를 생산한다는 것을 의미합니다. 그들 사이에는 어떤 조합이 가능합니까? 분명히 네 가지 조합이 똑같이 일어날 가능성이 높습니다.

♂ ♀	ㅏ	ㅏ
ㅏ	AA	아아
ㅏ	AA	아아

4가지 조합의 결과로 AA, 2Aa 및 aa 조합이 얻어집니다. 처음 세 개는 우성 특성을 가진 개체를 생성하고, 네 번째는 열성 특성을 가진 개체를 생성합니다. 배우자 순도 가설은 분열의 원인과 이 과정에서 관찰된 수치적 관계를 설명합니다. 동시에, 후속 세대의 잡종에서 지배적인 특성을 가진 개체의 추가 분할과 관련하여 차이가 발생하는 이유도 분명합니다. 지배적인 특성을 가진 개인은 유전적 성격이 이질적입니다. 세 개 중 하나(AA)는 한 가지 유형(A)의 배우자만 생성하며 자가 수분이나 다른 종과의 교배 중에 분열되지 않습니다. 다른 두 가지(Aa)는 2가지 품종의 배우자를 생산할 것이며 그들의 자손은 2세대 잡종과 동일한 수치 비율로 분열을 겪을 것입니다. 배우자 순도에 대한 가설은 분열의 법칙이 다음과 같은 배우자의 무작위 조합의 결과임을 확립합니다. 다른 유전자(Aa). A 유전자를 운반하는 배우자가 A 또는 유전자를 운반하는 다른 배우자와 결합할지 여부는 배우자의 생존 가능성과 숫자가 동일할 가능성이 동일합니다.

배우자 연결의 무작위적 특성을 고려하면 전체 결과는 통계적으로 자연스러운 것으로 나타났습니다.

따라서 잡종 식물의 자손에서 형질의 분열은 종자 색과 같은 하나의 형질의 발달을 담당하는 A와 a라는 두 유전자가 존재하는 결과라는 것이 밝혀졌습니다.

멘델은 잡종을 형성하는 동안 유전적 요인이 섞이지 않고 변하지 않는다고 제안했습니다. 대체 특성으로 구별되는 교배 부모의 F1 잡종 몸에는 우성 유전자와 열성 유전자라는 두 가지 요소가 모두 존재하지만 열성 유전자는 억제됩니다. 성적 재생산 중 세대 간의 연결은 생식 세포, 즉 배우자를 통해 수행됩니다. 따라서 각 배우자는 쌍에서 단 하나의 요소만을 전달한다고 가정해야 합니다. 그런 다음 수정 과정에서 각각 열성 유전자를 운반하는 두 배우자의 융합으로 표현형적으로 나타나는 열성 특성을 가진 유기체가 형성됩니다. 우성 유전자를 갖고 있는 배우자, 또는 하나는 우성 유전자, 다른 하나는 열성 유전자를 갖고 있는 두 배우자의 융합은 우성 형질을 가진 유기체의 발달로 이어질 것입니다.

따라서 부모(P) 중 한 사람의 열성 특성이 2세대(F 2)에 나타나는 것은 두 가지 조건이 충족되는 경우에만 발생할 수 있습니다. 1) 잡종에서 유전 인자가 변하지 않은 경우, 2) 생식 세포에 대립 유전자 쌍의 유전 인자가 하나만 포함되어 있는 경우.멘델은 이형접합성 개체를 교배할 때 자손의 형질이 분리된다는 사실을 다음과 같이 설명했습니다. 배우자는 유전적으로 순수합니다. 대립 유전자 쌍에서 단 하나의 유전자만을 가지고 있습니다.

배우자 빈도의 법칙은 다음과 같이 공식화될 수 있습니다. 생식 세포가 형성되면 대립 유전자 쌍 중 하나의 유전자만 각 배우자에 들어갑니다.

왜 그리고 어떻게 이런 일이 발생합니까? 신체의 모든 세포는 정확히 동일한 이배체 염색체 세트를 가지고 있는 것으로 알려져 있습니다. 두 개의 상동 염색체에는 두 개의 동일한 대립 유전자가 포함되어 있습니다. 주어진 대립유전자 쌍에 따라 두 종류의 배우자가 형성됩니다. 수정 과정에서 동일하거나 다른 대립유전자를 지닌 배우자가 우연히 서로 만나게 됩니다. 통계적 확률로 인해 자손의 배우자 수가 충분히 많으면 유전자형의 25%가 동형접합 우성, 50%가 이형, 25%가 동형 열성입니다. 비율은 1AA:2Aa:1aa로 설정됩니다. 따라서 표현형에 따라 단일잡종 교배 중 2세대의 자손은 우성 특성을 갖는 개체 3/4/열성 특성을 갖는 개체 4개의 비율(3:1)로 분포됩니다.

따라서 단일 잡종 교배 동안 자손의 특성 분할에 대한 세포 학적 기초는 상동 염색체의 발산과 감수 분열에서 반수체 생식 세포의 형성입니다.

분석 교차

멘델이 개발한 유전 연구의 잡종학적 방법을 사용하면 해당 유전자(또는 연구 중인 유전자)에 대해 우성 표현형을 갖는 유기체가 동형접합성인지 이형접합성인지 여부를 확인할 수 있습니다. 이를 위해, 알려지지 않은 유전자형을 가진 개체를 열성 골목에 대해 동형접합성이고 열성 표현형을 갖는 유기체와 교배시킵니다.

지배적인 개체가 동형접합성이라면, 그러한 교배에서 나온 자손은 균일할 것이고 분열은 일어나지 않을 것입니다(AAhaa = Aa). 지배적인 개체가 이형접합성이면 표현형에 따라 1:1 비율로 분열이 발생합니다(Aa x aa = Aa, aa). 이 교차 결과는 형성의 직접적인 증거입니다. ~에두 종류의 배우자의 부모 중 하나, 즉 그 이형접합성.

이중잡종 교배에서는 각 특성에 대한 분열이 다른 특성과 독립적으로 발생합니다. 이중잡종교배는 독립적으로 발생하는 두 개의 단일잡종 교배로, 그 결과가 서로 겹치는 것처럼 보입니다.

두 쌍 이상의 대체 형질이 서로 다른 두 동형접합성 개체를 교배할 때, 유전자와 그에 상응하는 형질은 서로 독립적으로 유전되며 가능한 모든 조합으로 결합됩니다.

분할 분석은 멘델의 법칙을 기반으로 하며 더 복잡한 경우(개인이 3쌍, 4쌍 또는 그 이상의 특성 쌍이 다른 경우)를 기반으로 합니다.

수업 계획 #18

주제: 단일잡종 및 이중잡종 교배. 멘델의 법칙

1 교육적:

단일잡종 교배에 대한 지식을 발전시키기 위한 멘델의 제1법칙

형질 유전의 본질을 이해하는 데 있어 멘델의 연구 역할을 보여줍니다.

멘델의 제2법칙인 분할 법칙의 공식화를 확장합니다.

배우자 순도 가설의 본질을 밝힙니다.

유전 연구 방법으로 이중 잡종 교배에 대한 지식을 개발합니다.

멘델의 제3법칙의 발현을 밝히기 위해 이중 및 다중 잡종 교차의 예를 사용하십시오.

2 발달:

기억력 개발, 시야 확장

유전 문제를 해결할 때 유전 기호를 사용하는 기술 개발을 촉진합니다.

수업 중:

I 조직적인 순간

1 학생들에게 수업의 주제와 목적을 소개합니다.

2 학생들에게는 수업 중에 완료해야 하는 여러 가지 과제가 제공됩니다.

멘델의 법칙의 공식을 안다.

멘델이 확립한 형질의 유전 패턴을 이해합니다.

배우자 순도 가설의 본질을 이해합니다.

디하이브리드 교배의 본질을 이해하다

II 주요 부분

1 숙제 확인하기

유전학은 무엇을 연구하나요? 유전학은 어떤 문제를 해결합니까?

유전과 변이를 정의합니다.

배아기의 단계는 무엇입니까?

용어 설명: 유전자, 우성 및 열성 유전자 . - 어떤 종류의 개발을 직접이라고합니까?

대립 유전자라고 불리는 유전자는 무엇입니까? 다중 대립관계란 무엇입니까?

유전자형, 표현형이란 무엇입니까?

하이브리드 방법의 특별한 점은 무엇입니까?

유전적 상징은 무엇을 의미하는가: P, F1, F2, ♂ ,♀ ?

2 신소재 설명

모노하이브리드 교차점; 멘델의 제1법칙

멘델의 제2법칙; 배우자 빈도 법칙

디하이브리드교배의 본질; 멘델의 제3법칙

3 새로운 소재의 통합

A) 멘델의 제1법칙을 공식화하라.

B) 어떤 십자가를 모노하이브리드라고 부르나요?

B) 멘델의 제2법칙을 공식화한다

D) 배우자의 순도는 무엇입니까?

D) 이중잡종 교배 중에는 어떤 규칙과 패턴이 나타나는가?

E) 멘델의 제3법칙은 어떻게 공식화되나요?

III 수업 요약

IV 숙제

1 노트북 항목

2 V.B. Zakharov, S.T. Mamontov의 교과서 "생물학"(pp. 266-277)

3 Yu.I.Polyansky의 교과서 "일반 생물학"(pp. 210-217)

18과

주제: “모노하이브리드와 디하이브리드 교차. 멘델의 법칙."

1. 모노하이브리드 교차점. 1세대 잡종의 균일성의 법칙은 G. Mendel이 확립한 유전의 첫 번째 법칙입니다.

2. 멘델의 두 번째 법칙은 분열의 법칙입니다. 배우자 순도 가설

3. 디하이브리드 및 폴리하이브리드 교차. 멘델의 세 번째 법칙은 특성의 독립적인 결합의 법칙입니다.

모노하이브리드 크로싱

멘델의 제1법칙을 설명하기 위해 완두콩의 단일 잡종 교배에 대한 그의 실험을 떠올려 보겠습니다. 두 유기체의 교차를 호출합니다. 이종 교잡,서로 다른 유전성을 지닌 두 개체를 교배하여 얻은 자손을 자손이라 한다. 잡종,그리고 별도의 개인 - 잡종.

모노하이브리드는 한 쌍의 대체(상호 배타적) 특성이 서로 다른 두 유기체의 교배입니다.

예를 들어, 노란색 종자(우성 형질)와 녹색 종자(열성 형질)를 가진 완두콩을 교배할 때 모든 잡종은 노란색 종자를 갖게 됩니다. 부드럽고 주름진 씨앗을 가진 식물을 교배할 때도 동일한 그림이 관찰됩니다. 모든 1세대 자손은 매끄러운 씨앗 모양을 갖게 됩니다. 결과적으로 1세대 하이브리드에서는 각 대체 캐릭터 쌍 중 하나만 등장합니다. 두 번째 표시는 사라지는 것처럼 보이고 나타나지 않습니다. 멘델은 잡종의 부모 중 한 사람의 특성이 우세하다고 주장했습니다. 권세. 표현형에 따라 모든 잡종은 노란색 종자를 가지며, 유전자형에 따라 이형접합성(Aa)입니다. 따라서 전체 세대가 동일합니다.

멘델의 제1법칙은 지배의 법칙이다.

1세대 잡종의 균일성 법칙 또는 멘델의 제1법칙- 1세대의 모든 개체는 동일한 특성을 나타내기 때문에 우성의 법칙이라고도 합니다. 이는 다음과 같이 공식화될 수 있습니다: 한 쌍의 대체 특성이 서로 다른 서로 다른 순수 계통(두 개의 동형 접합 유기체)에 속하는 두 유기체를 교배할 때 전체 1세대 잡종(F1)은 균일하고 부모 중 하나의 특성을 전달합니다.

이 패턴은 두 개의 순수 계통에 속하는 두 유기체를 교배할 때, 한 형질이 완전히 우세하는 현상이 발생할 때(즉, 한 형질이 다른 형질의 발달을 완전히 억제하는 경우) 모든 경우에 관찰됩니다.

체코 탐험가 그레고르 멘델(1822-1884) 고려 유전학의 창시자, 그는 이 과학이 구체화되기 전부터 상속의 기본 법칙을 공식화한 최초의 사람이었기 때문입니다. 18세기 독일의 뛰어난 혼성화제를 포함하여 멘델 이전의 많은 과학자들. I. Kelreuter는 다른 품종에 속하는 식물을 교배할 때 잡종 자손에서 큰 다양성이 관찰된다는 점에 주목했습니다. 그러나 복잡한 분할을 설명할 수 있는 사람은 아무도 없었으며, 게다가 잡종학적 분석에 대한 과학적인 방법이 부족하여 이를 정확한 공식으로 축소할 수도 없었습니다.

멘델이 이전 연구자들을 혼란스럽게 했던 어려움을 피할 수 있었던 것은 하이브리드 방법의 개발 덕분이었습니다. G. Mendel은 1865년 브륀에서 열린 자연과학자회 회의에서 자신의 연구 결과를 보고했습니다. '식물 잡종 실험'이라는 제목의 작품 자체는 나중에 본 학회 '회보'에 게재됐으나 동시대인들로부터 제대로 평가를 받지 못해 35년 동안 잊혀진 채 남아 있었다.

수도사로서 G. Mendel은 브륀(Brünn)의 수도원 정원에서 다양한 종류의 완두콩을 교배하는 고전적인 실험을 수행했습니다. 그는 씨앗이 노란색과 녹색, 매끄럽고 주름진 것, 꽃이 빨간색과 흰색, 식물의 키가 크고 짧음 등 7가지 특성에서 뚜렷한 대체 차이가 있는 22개의 완두콩 품종을 선택했습니다. 하이브리드 방법의 중요한 조건은 순수, 즉 부모로서 필수 사용이었습니다. 연구된 특성에 따라 분리되지 않는 형태.

성공적인 대상 선택은 멘델의 연구 성공에 중요한 역할을 했습니다. 완두콩은 자가 수분 매개자입니다. 1세대 잡종을 얻기 위해 멘델은 모 식물의 꽃을 거세하고(꽃밥을 제거함) 수모 식물의 꽃가루로 암술을 인공 수분시켰습니다. 2세대 잡종을 얻을 때 이 절차는 더 이상 필요하지 않았습니다. 그는 단순히 F1 잡종을 자가 수분하도록 남겨두어 실험을 덜 노동 집약적으로 만들었습니다. 완두콩 식물은 성적으로만 번식하므로 편차가 실험 결과를 왜곡할 수 없습니다. 그리고 마지막으로 완두콩에서 멘델은 분석을 위해 밝게 대조되고 쉽게 구별할 수 있는 문자 쌍을 충분히 많이 발견했습니다.

멘델은 가장 단순한 유형의 교배, 즉 부모 개체가 한 쌍의 특성이 다른 단일 잡종으로 분석을 시작했습니다. 멘델이 발견한 첫 번째 유전 패턴은 모든 1세대 잡종은 동일한 표현형을 가지며 부모 중 한 사람의 특성을 물려받는다는 것입니다. 멘델은 이 특성을 지배적이라고 불렀습니다. 잡종에서는 나타나지 않는 다른 쪽 부모의 대체 특성을 열성이라고 합니다. 발견된 패턴의 이름은 다음과 같습니다. I의 멘델의 법칙, 즉 1세대 잡종의 균일성의 법칙. 2세대를 분석하는 동안 두 번째 패턴이 확립되었습니다. 즉, 잡종을 특정 수치 비율로 두 가지 표현형 클래스(우성 특성과 열성 특성 포함)로 나누는 것입니다. 각 표현형 클래스의 개체 수를 세어 멘델은 단성 잡종 교배의 분열이 공식 3:1(우성 형질이 있는 식물 3개, 열성 형질이 있는 식물 1개)에 해당한다는 사실을 확립했습니다. 이 패턴을 멘델의 II 법칙 또는 분리의 법칙. 일곱 가지 특성 쌍을 모두 분석할 때 개방형 패턴이 나타났으며, 이를 바탕으로 저자는 보편성에 대한 결론을 내렸습니다. F2 잡종을 자가수분할 때 Mendel은 다음과 같은 결과를 얻었습니다. 흰 꽃을 가진 식물은 흰 꽃만 가진 자손을 낳았습니다. 붉은 꽃을 가진 식물은 다르게 행동했습니다. 그들 중 3분의 1만이 붉은 꽃을 피우는 균일한 자손을 낳았습니다. 나머지 자손은 빨간색과 흰색의 비율을 3:1로 나누었습니다.

아래는 멘델의 I 법칙과 II 법칙을 설명하는 완두콩 꽃 색깔의 유전 다이어그램입니다.

개방형 패턴의 세포학적 기초를 설명하기 위해 멘델은 배우자에 포함된 별개의 유전적 성향에 대한 아이디어를 공식화하고 쌍을 이루는 대체 특성의 발달을 결정했습니다. 각 배우자는 하나의 유전적 예금을 가지고 있습니다. "순수" 입니다. 수정 후 접합체는 혼합되지 않는 두 개의 유전적 침착물(하나는 어머니로부터, 다른 하나는 아버지로부터)을 받으며, 나중에 잡종에 의해 생식 세포가 형성되면 결국 다른 생식 세포가 됩니다. 멘델의 이 가설은 "배우자 순수성"의 법칙이라고 불렸습니다. 접합체의 유전적 성향의 조합에 따라 잡종의 성격이 결정됩니다. 멘델은 우성 형질의 발달을 결정하는 경향을 대문자( ㅏ), 열성 문자는 대문자로 표시됩니다( ㅏ). 콤비네이션 AA그리고 아아접합체에서의 지배적인 특성의 발달이 잡종의 지배적인 특성의 발달을 결정합니다. 열성 특성은 결합된 경우에만 나타납니다. 아아.

1902년에 V. Betson은 "알렐로모픽"이라는 용어로 쌍을 이루는 문자 현상을 지정하고 그에 따라 문자 자체를 "알렐로모픽"으로 지정할 것을 제안했습니다. 그의 제안에 따르면 동일한 유전적 성향을 가진 유기체는 동형접합체, 다른 성향을 가진 유기체는 이형접합체라고 불리기 시작했습니다. 나중에 "allelomorphism"이라는 용어는 더 짧은 용어인 "allelism"으로 대체되었고(Johansen, 1926) 대체 특성의 발달을 담당하는 유전적 성향(유전자)을 "allelic"이라고 불렀습니다.

잡종 분석에는 부모 형태의 상호 교배가 포함됩니다. 동일한 개체를 먼저 모계 부모로 사용(전교배)한 다음 부계 부모로 사용(역교배). 두 교배가 모두 멘델의 법칙에 따라 동일한 결과를 생성하는 경우 이는 분석된 형질이 상염색체 유전자에 의해 결정된다는 것을 나타냅니다. 그렇지 않으면 성염색체에 유전자가 위치하기 때문에 이 특성은 성별과 연관됩니다.

문자 지정: P - 부모 개체, F - 잡종 개체, ♀ 및 ♂ - 여성 또는 남성 개체(또는 배우자),
대문자(A)는 우성 유전 성향(유전자)이고, 소문자(a)는 열성 유전자입니다.

노란색 종자 색상을 갖는 2세대 잡종 중에는 우성 동형접합체와 이형접합체가 모두 있습니다. 잡종의 특정 유전자형을 결정하기 위해 멘델은 동형접합성 열성 형태와 잡종을 교배할 것을 제안했습니다. 분석이라고 합니다. 이형접합체를 교배할 때 ( 아아) 분석기 라인(aa)을 사용하면 유전자형과 표현형 모두 1:1 비율로 분할이 관찰됩니다.

부모 중 하나가 동형접합성 열성 형태인 경우, 분석 교배는 동시에 역교배(잡종과 부모 형태의 복귀 교배)가 됩니다. 그러한 십자가에서 난 후손이 지정됩니다 페이스북.

멘델이 단일 잡종 교배 분석에서 발견한 패턴은 부모 교배의 두 쌍의 대체 특성(예: 노란색과 녹색 종자 색상, 매끄럽고 주름진 모양)이 다른 이중 잡종 교배에서도 나타났습니다. 그러나 F2에서는 표현형 클래스의 수가 2배가 되었고, 표현형 분할 공식은 9:3:3:1이 되었다(2개의 우성 특성을 가진 9개 개체의 경우, 각각 1개의 우성 특성과 1개의 열성 특성을 가진 개체 3개, 2개의 우성 특성을 가진 1개의 개체) 열성 특성).

F 2의 분할 분석을 용이하게 하기 위해 영국의 유전학자 R. Punnett는 그의 이름을 따서 불리기 시작한 격자 형태의 그래픽 표현을 제안했습니다. 퍼넷 그리드). 왼쪽에는 수직으로 F1 하이브리드의 여성 배우자가 있고 오른쪽에는 남성 배우자가 있습니다. 격자의 내부 사각형에는 유전자가 합쳐질 때 발생하는 유전자의 조합과 각 유전자형에 해당하는 표현형이 포함되어 있습니다. 배우자가 다이어그램에 표시된 순서대로 격자에 배치되면 격자에서 유전자형 배열의 순서를 확인할 수 있습니다. 모든 동형 접합체는 하나의 대각선을 따라 위치하고 두 유전자에 대한 이형 접합체(이형 접합체)는 다음을 따라 위치합니다. 다른 하나. 다른 모든 세포는 단일이형접합체(한 유전자에 대한 이형접합체)에 의해 점유됩니다.

F 2의 절단은 표현형 라디칼을 사용하여 나타낼 수 있습니다. 전체 유전자형을 나타내는 것이 아니라 표현형을 결정하는 유전자만을 나타냅니다. 이 항목은 다음과 같습니다.

라디칼의 대시는 두 번째 대립 유전자가 우성 또는 열성일 수 있으며 표현형이 동일함을 의미합니다.

다이하이브리드 교차 방식
(퍼넷 그리드)

	AB	아브	aB	ab
AB	AABB 노란색 Ch.	AABb 노란색 Ch.	AaBB 노란색 Ch.	AaBb 노란색 Ch.
아브	AABb 노란색 Ch.	AAbb 노란색 멋진 생각	AaBb 노란색 Ch.	아브 노란색 멋진 생각
aB	AaBB 노란색 Ch.	AaBb 노란색 Ch.	aaBB 녹색 Ch.	aaBb 녹색 Ch.
ab	AaBb 노란색 Ch.	아브 노란색 멋진 생각	aaBb 녹색 Ch.	아브 녹색 멋진 생각

Punnett 격자의 F2 유전자형의 총 개수는 16개이지만, 일부 유전자형이 반복되므로 9개의 서로 다른 유전자형이 있습니다. 다양한 유전자형의 빈도는 다음 규칙으로 설명됩니다.

F2 이중잡종 교배에서는 모든 동형접합이 한 번 발생하고, 단일형 이형접합이 두 번 발생하고, 이형접합이 네 번 발생합니다. Punnett 그리드에는 4개의 동형접합체, 8개의 단일이형접합체, 4개의 이형접합체가 포함되어 있습니다.

유전자형별 분리는 다음 공식에 해당합니다.

1AABB: 2AABBb: 1AAbb: 2AaBB: 4AaBBb: 2Aabb: 1aaBB: 2aaBBb: 1aabb.

1:2:1:2:4:2:1:2:1로 축약됩니다.

F2 잡종 중에서 오직 두 가지 유전자형만이 부모 형태의 유전자형을 반복합니다. AABB그리고 아브; 나머지에서는 부모 유전자의 재조합이 발생했습니다. 이는 두 가지 새로운 표현형 클래스, 즉 노란색 주름진 씨앗과 녹색 매끄러운 씨앗의 출현으로 이어졌습니다.

각 문자 쌍에 대한 이중 잡종 교배 결과를 개별적으로 분석한 후 Mendel은 세 번째 패턴, 즉 서로 다른 문자 쌍의 유전의 독립적 성격을 확립했습니다. 멘델의 III 법칙). 독립성은 각 특성 쌍에 대한 분할이 단일 잡종 교배 공식 3:1에 해당한다는 사실로 표현됩니다. 따라서 이중 잡종 교배는 동시에 발생하는 두 개의 단일 잡종 교배로 표현될 수 있습니다.

나중에 확립된 바와 같이, 독립적인 유형의 유전은 서로 다른 쌍의 상동 염색체에 유전자가 위치하는 것에 기인합니다. 멘델의 분리의 세포학적 기초는 세포 분열 중 염색체의 행동과 수정 중 배우자의 후속 융합입니다. 감수분열 감소 분열의 I단계에서는 상동 염색체 접합체가 있고, 후기 I에서는 서로 다른 극으로 갈라져 대립유전자가 동일한 배우자에 들어갈 수 없습니다. 그들이 갈라질 때, 비상동 염색체는 서로 자유롭게 결합하고 다른 조합으로 극으로 이동합니다. 이는 생식 세포의 유전적 이질성을 결정하고, 수정 과정에서 융합 후 접합체의 유전적 이질성을 결정하며 결과적으로 자손의 유전형 및 표현형 다양성을 결정합니다.

서로 다른 특성 쌍의 독립적인 상속을 통해 이중 및 다중 잡종 교배의 분리 공식을 쉽게 계산할 수 있습니다. 이는 단순한 단일 잡종 교배 공식을 기반으로 하기 때문입니다. 계산할 때 확률의 법칙이 사용됩니다 (두 개 이상의 현상이 동시에 발생할 확률은 확률의 곱과 같습니다). 이중 잡종 교배는 2개로 분해될 수 있고, 삼중 잡종 교배는 3개의 독립적인 단일 잡종 교배로 분해될 수 있으며, 각각 F2에서 두 가지 다른 특성이 나타날 확률은 3:1과 같습니다. 따라서 표현형을 분할하는 공식은 F 2 dihybrid 십자가는 다음과 같습니다:

(3: 1) 2 = 9: 3: 3: 1,

트리하이브리드(3:1) 3=27:9:9:9:3:3:3:1 등

F2 다잡종 교배의 표현형 수는 2n과 같습니다. 여기서 n은 부모 개체가 다른 특성 쌍의 수입니다.

하이브리드의 다른 특성을 계산하는 공식은 표 1에 나와 있습니다.

표 1. 잡종 자손의 분리의 정량적 패턴
다양한 종류의 교차로에 대해

정량적 특성	횡단 유형
	단일잡종	디하이브리드	폴리하이브리드
하이브리드 F 1에 의해 형성된 배우자 유형의 수	2	2 2	2n
F 2 형성 중 배우자 조합 수	4	4 2	4n
표현형 수 F 2	2	2 2	2n
유전자형 수 F 2	3	3 2	3
F 2의 표현형 분할	3: 1	(3: 1) 2	(3:1)엔
F 2의 유전자형별 분리	1: 2: 1	(1: 2: 1) 2	(1:2:1)엔

멘델이 발견한 유전 패턴의 발현은 특정 조건에서만 가능합니다(실험자와는 별개). 그들은:

1. 모든 종류의 배우자의 하이브리도마에 의한 형성 가능성도 동일합니다.
2. 수정 과정에서 배우자의 가능한 모든 조합.
3. 모든 종류의 접합체의 생존 가능성이 동일합니다.

이러한 조건이 충족되지 않으면 잡종 자손의 분리 특성이 변경됩니다.

첫 번째 조건은 하나 또는 다른 유형의 배우자의 생존 불가능으로 인해 위반될 수 있습니다. 예를 들어 배우자 수준에서 나타나는 다른 유전자의 부정적인 영향과 같은 다양한 이유로 인해 위반될 수 있습니다.

두 번째 조건은 특정 유형의 배우자가 우선적으로 융합되는 선택적 수정의 경우 위반됩니다. 더욱이 동일한 유전자를 가진 배우자라도 수정 과정에서 수컷인지 암컷인지에 따라 다르게 행동할 수 있습니다.

세 번째 조건은 일반적으로 우성 유전자가 동형접합 상태에서 치명적인 영향을 미치는 경우 위반됩니다. 이 경우 우성 동형접합체의 사망으로 인한 F2 단일잡종 교배에서 AA 3:1 분할 대신 2:1 분할이 관찰됩니다. 이러한 유전자의 예는 여우의 백금 털 색상 유전자, 쉬라지 양의 회색 털 색상 유전자입니다. (자세한 내용은 다음 강의에서 다루겠습니다.)

멘델의 분리 공식에서 벗어나는 이유는 특성이 불완전하게 나타나기 때문일 수도 있습니다. 표현형에서 유전자 작용의 발현 정도는 표현성이라는 용어로 표시됩니다. 일부 유전자의 경우 불안정하고 외부 조건에 크게 의존합니다. 예를 들어 Drosophila (돌연변이 흑단)의 흑색 체색에 대한 열성 유전자는 그 표현력이 온도에 따라 달라지며 그 결과 이 ​​유전자에 대해 이형접합성인 개체가 어두운 색을 가질 수 있습니다.

멘델의 유전법칙 발견은 유전학의 발전보다 30년 이상 앞서 있었습니다. 저자가 출판한 작품 『식물 잡종 체험』은 찰스 다윈을 비롯한 동시대 사람들에게 이해와 평가를 받지 못했습니다. 그 주된 이유는 멘델의 연구가 출판될 당시 아직 염색체가 발견되지 않았고, 위에서 언급한 것처럼 멘델 패턴의 세포학적 기초를 구성하는 세포 분열 과정이 아직 기술되지 않았기 때문입니다. 또한 Mendel 자신도 K. Nägeli의 조언에 따라 다른 개체인 매풀에서 얻은 결과를 확인하기 시작했을 때 자신이 발견한 패턴의 보편성을 의심했습니다. 매부리새가 단위생식으로 번식하므로 그로부터 잡종을 얻는 것이 불가능하다는 사실을 알지 못한 멘델은 그의 법칙의 틀에 맞지 않는 실험 결과에 완전히 낙담했습니다. 실패의 영향으로 그는 연구를 포기했습니다.

1900년 G. de Vries, K. Correns 및 E. Cermak라는 세 명의 연구자가 독립적으로 연구 결과를 발표하고 Mendel의 실험을 재현하고 그의 정확성을 확인한 20세기 초 Mendel에 대한 인정이 이루어졌습니다. 결론 . 유사분열, 즉 거의 완전한 감수분열(완전한 설명은 1905년에 완료됨)과 수정 과정이 완전히 설명되었기 때문에 과학자들은 멘델의 유전 인자의 행동을 세포 내 염색체의 행동과 연결할 수 있었습니다. 분할. 멘델의 법칙의 재발견은 유전학 발전의 출발점이 되었습니다.

20세기의 첫 10년. 멘델주의의 승리 행진 기간이되었습니다. 멘델이 발견한 패턴은 식물과 동물의 다양한 특성에 대한 연구에서 확인되었습니다. 멘델 법칙의 보편성에 대한 아이디어가 생겼습니다. 동시에 이러한 법률의 틀에 맞지 않는 사실이 축적되기 시작했습니다. 그러나 이러한 편차의 본질을 명확히 하고 멘델 결론의 정확성을 확인할 수 있었던 것은 바로 혼성론적 방법이었습니다.

멘델이 사용한 모든 쌍의 문자는 완전 우성 유형에 따라 상속되었습니다. 이 경우 이형접합체의 열성 유전자는 아무런 영향을 미치지 않으며, 이형접합체의 표현형은 우성 유전자에 의해서만 결정됩니다. 그러나 식물과 동물의 많은 형질은 불완전 우성의 유형에 따라 유전됩니다. 이 경우 F 1 잡종은 한쪽 부모의 특성을 완전히 재현하지 못합니다. 특성의 표현은 중간적이며 한 방향 또는 다른 방향으로 더 크거나 작은 편차가 있습니다.

불완전한 우세의 예는 우세한 빨간색과 열성 흰색을 가진 식물을 교배하여 얻은 야간 잡종의 꽃의 중간 분홍색일 수 있습니다(다이어그램 참조).

밤의 아름다움에 꽃 색깔을 물려주는 불완전한 지배 계획

다이어그램에서 볼 수 있듯이 교배에는 1세대 잡종의 균일성의 법칙이 적용됩니다. 모든 잡종은 유전자의 불완전한 지배로 인해 동일한 색상(분홍색)을 갖습니다. ㅏ. 2세대에서는 서로 다른 유전자형이 멘델의 실험과 동일한 빈도를 가지며 표현형 분리 공식만 변경됩니다. 각 유전자형에는 고유한 특성이 있으므로 이는 유전자형별 분리 공식인 1:2:1과 일치합니다. 이러한 상황에서는 분석 교차가 필요하지 않으므로 분석이 용이합니다.

이형접합체에는 대립유전자의 또 다른 유형의 행동이 있습니다. 이는 공동우성(codominance)이라고 불리며 인간과 여러 가축의 혈액형 유전 연구에서 설명됩니다. 이 경우, 유전자형에 두 대립 유전자가 모두 포함된 잡종은 두 가지 대체 특성을 동일하게 나타냅니다. 인간에서 A, B, 0 시스템의 혈액형을 물려받을 때 지배성이 관찰됩니다. 그룹이 있는 사람들 AB(IV 그룹) 혈액에는 두 개의 서로 다른 항원이 있으며, 그 합성은 두 개의 대립 유전자에 의해 제어됩니다.

멘델은 교배 실험에서 혼성론적 방법을 사용했습니다. 이 방법을 사용하여 그는 전체 복합체가 아닌 개별 특성에 대한 상속을 연구하고 여러 세대에 걸쳐 각 특성의 상속에 대한 정확한 정량적 설명을 수행했으며 각 잡종의 자손 특성을 별도로 연구했습니다. . 멘델의 제1법칙은 제1세대 잡종의 균일성의 법칙입니다.하나의 파라대체적(상호 배타적) 특성이 다른 동형접합성 개체를 교배할 때, 1세대의 모든 자손은 표현형과 유전자형이 모두 동일합니다. 멘델은 한 쌍의 대체 특성, 예를 들어 완두콩의 색상(노란색과 녹색)이 다른 순수 완두콩 계통의 단일 잡종 교배를 수행했습니다. 노란색 종자(우성 형질)가 있는 완두콩을 모식물로 사용하고, 녹색 종자(열성 형질)가 있는 완두콩을 아버지 식물로 사용했습니다. 감수분열의 결과로 각 식물은 한 종류의 배우자를 생산했습니다. 감수 분열 동안 각 상동 염색체 쌍에서 대립 유전자(A 또는 a) 중 하나를 가진 염색체 하나가 배우자로 들어갔습니다. 수정의 결과로 상동 염색체의 쌍이 회복되고 잡종이 형성되었습니다. 모든 식물은 (표현형에 따라) 노란색 종자만 갖고 있었고 유전자형에 따라 이형접합체였습니다. 1세대 잡종 Aa는 한쪽 부모로부터 A 유전자, 다른 부모로부터 두 번째 유전자 a를 물려받아 열성 특성을 숨기고 우성 특성을 나타냈습니다. 유전자형에 따라 모든 완두콩은 이형접합성입니다. 1세대는 획일적이며 부모 중 한 사람의 특성을 보였다. 교배를 기록하기 위해 영국 유전학자 Punnett가 제안하고 Punnett 그리드라고 불리는 특수 테이블이 사용됩니다. 부계 개체의 생식 세포는 수평으로 기록되고 모계 개체의 생식 세포는 수직으로 기록됩니다. 교차점에는 후손의 유전형이 있을 가능성이 있습니다. 표에서 세포 수는 교배되는 개체가 생성하는 배우자 유형 수에 따라 달라집니다. 다음으로 멘델은 서로 잡종을 교배시켰습니다. . 멘델의 제2법칙– 하이브리드 분할의 법칙. 1세대의 잡종이 서로 교배되면 2세대에서는 우성형질과 열성형질을 모두 갖는 개체가 나타나며, 유전자형에 따라 3:1, 1:2:1의 비율로 분열이 일어난다. 잡종을 서로 교배한 결과, 우성 특성과 열성 특성을 모두 가진 개체가 얻어졌습니다. 이러한 분할은 완전한 지배력으로 가능합니다.

배우자의 "순도"에 대한 가설

분열의 법칙은 배우자의 "순도"에 대한 가설로 설명할 수 있습니다. 멘델은 이형접합성 유기체(잡종)의 배우자에서 대립유전자와 대체 특성이 혼합되지 않는 현상을 배우자의 "순도"에 대한 가설이라고 불렀습니다. 두 개의 대립 유전자가 각 특성을 담당합니다. 잡종(이형접합성 개체)이 형성되면 대립유전자는 혼합되지 않고 그대로 유지됩니다. 잡종 - Aa - 감수분열의 결과로 두 가지 유형의 배우자를 형성합니다. 각 배우자에는 우성 대립 유전자 A 또는 열성 대립 유전자 a가 있는 상동 염색체 쌍 중 하나가 포함되어 있습니다. 배우자는 다른 대립 유전자로부터 순수합니다. 수정 과정에서 우성 대립유전자와 열성 대립유전자를 지닌 남성과 여성의 배우자가 자유롭게 결합됩니다. 이 경우 염색체의 상동성과 유전자의 대립성이 회복됩니다. 유전자와 수정의 상호 작용의 결과로 열성 특성 (완두콩의 녹색)이 나타 났으며 그 유전자는 잡종 유기체에 미치는 영향을 나타내지 않았습니다. 멘델이 확립한 법칙에 따라 유전되는 특성을 멘델적 특성이라고 합니다. 단순 멘델의 특성은 개별적이고 단독적으로 제어됩니다. 하나의 게놈. 인간에게는 멘델의 법칙에 따라 많은 특성이 유전됩니다. 주요 특성으로는 갈색 눈 색깔, 서지증(짧은 손가락), 다지증(다지증, 6~7개 손가락), 근시, 멜라닌 합성 능력 등이 있습니다. 멘델의 법칙에 따르면 혈액형과 Rh 인자는 우성형에 따라 유전됩니다. 열성 특성에는 파란 눈, 정상적인 손 구조, 손가락 5개 존재, 정상적인 시력, 백색증(멜라닌 합성 불능)이 포함됩니다.

멘델의 세 번째 법칙은 특성의 독립적 분포의 법칙입니다.이는 한 대립 유전자 쌍의 각 유전자가 다른 대립 유전자 쌍의 다른 유전자와 함께 배우자에 나타날 수 있음을 의미합니다. 예를 들어, 유기체가 연구 중인 두 유전자(AaBb)에 대해 이형접합성인 경우 AB, Ab, aB, ab와 같은 유형의 배우자를 형성합니다. 즉, 예를 들어 유전자 A는 유전자 B 및 b와 함께 동일한 배우자에 속할 수 있습니다. 다른 유전자(비대립유전자와의 임의의 조합)에도 동일하게 적용됩니다.

멘델의 제3법칙은 이미 명백하다 다이하이브리드 교차로(특히 트리하이브리드와 폴리하이브리드의 경우) 순수선은 연구된 두 가지 특성이 다릅니다.. 멘델은 노란색의 매끄러운 종자를 가진 완두콩 품종과 녹색 주름진 종자를 가진 완두콩 품종을 교배하여 오로지 노란색의 매끄러운 종자 F 1 을 얻었습니다. 다음으로, 그 씨앗으로부터 F1 식물을 키워 자가수분을 시켜서 F2 씨앗을 얻었습니다. 그리고 여기서 그는 분열을 관찰했습니다. 식물에는 녹색 씨앗과 주름진 씨앗이 모두 나타났습니다. 가장 놀라운 점은 2세대 잡종 중에 노란색과 녹색의 주름진 씨앗이 매끄럽고 주름진 식물만 있는 것이 아니라는 점이었습니다. 또한 노란색의 주름진 씨앗과 녹색의 매끄러운 씨앗, 즉 문자의 재조합이 일어나 원래의 모체 형태에서는 볼 수 없는 조합이 얻어졌다.

다양한 F2 종자의 양적 비율을 분석하여 Mendel은 다음을 발견했습니다.

각 특성을 개별적으로 고려하면 단일 잡종 교배처럼 3:1의 비율로 분할됩니다. 즉, 노란색 씨앗 3개당 녹색 씨앗 1개가 있었고, 매끄러운 씨앗 3개당 주름진 씨앗 1개가 있었습니다.

새로운 특성의 조합을 가진 식물이 나타났습니다.

표현형 비율은 9:3:3:1이었고, 매 9개의 노란색 매끄러운 완두콩 종자에 대해 3개의 노란색 주름진 완두콩, 3개의 녹색 매끄러운 완두콩 종자 및 1개의 녹색 주름진 완두콩이 있었습니다.

Mendel의 제3법칙은 Punnett 격자로 잘 설명됩니다. 여기에서는 부모의 가능한 배우자(이 경우 1세대 잡종)가 행과 열 제목에 기록됩니다. 각 유형의 배우자가 생산될 확률은 ¼입니다. 또한 하나의 접합체로 다르게 결합될 가능성도 동일합니다.

우리는 네 가지 표현형이 형성되는 것을 볼 수 있는데, 그 중 두 가지는 이전에는 존재하지 않았습니다. 표현형의 비율은 9:3:3:1입니다. 다양한 유전자형의 수와 그 비율은 더 복잡합니다.

이로 인해 9개의 서로 다른 유전자형이 생성됩니다. 그들의 비율은 4: 2: 2: 2: 2: 1: 1: 1: 1입니다. 동시에 이형접합체가 더 흔하고 동형접합체는 덜 일반적입니다.

각 특성이 독립적으로 유전되고 각각에 대해 3:1 분할이 관찰된다는 사실로 돌아가면 각 대립 유전자의 발현 확률을 곱하여 서로 다른 대립 유전자의 두 가지 특성에 대한 표현형 확률을 계산할 수 있습니다(즉, Punnett 격자를 사용할 필요는 없습니다.) 따라서 부드러운 노란색 씨앗이 나올 확률은 3/4 × 3/4 = 9/16, 부드러운 녹색 – 3/4 × ¼ = 3/16, 주름진 노란색 – ¼ × 3/16, 주름진 녹색 – ¼ × ¼ = 1입니다. /16. 따라서 우리는 동일한 표현형 비율인 9:3:3:1을 얻습니다.

멘델의 세 번째 법칙은 감수분열의 첫 번째 분열 동안 서로 다른 쌍의 상동 염색체가 독립적으로 발산하는 것으로 설명됩니다. 유전자 A를 포함하는 염색체는 동일한 확률로 유전자 B를 포함하는 염색체와 유전자 b를 포함하는 염색체가 모두 있는 동일한 세포로 들어갈 수 있습니다. 유전자 A가 있는 염색체는 유전자 B가 있는 염색체와 전혀 연결되어 있지 않지만 둘 다 같은 부모로부터 물려받았습니다. 감수분열의 결과로 염색체가 혼합된다고 말할 수 있습니다. 서로 다른 조합의 수는 공식 2n으로 계산됩니다. 여기서 n은 반수체 세트의 염색체 수입니다. 따라서 어떤 종이 ​​3쌍의 염색체를 가지고 있다면 이들의 서로 다른 조합의 수는 8(2 3)이 됩니다.

독립적인 특성 상속의 법칙이 적용되지 않는 경우

멘델의 제3법칙, 즉 형질의 독립적 유전법칙은 서로 다른 염색체에 위치하거나 동일한 염색체에 위치하지만 서로 상당히 멀리 떨어져 있는 유전자에만 적용됩니다.

기본적으로 유전자가 동일한 염색체에 위치하면 함께 유전됩니다. 즉, 서로 연결되어 있으며 특성의 독립적 유전 법칙이 더 이상 적용되지 않습니다.

예를 들어, 완두콩 종자의 색깔과 모양을 담당하는 유전자가 동일한 염색체에 있다면, 1세대 잡종은 감수 분열 중에 부모 염색체가 서로 독립적으로 갈라지기 때문에 두 가지 유형(AB와 ab)의 배우자만 형성할 수 있습니다. , 그러나 개별 유전자는 아닙니다. 이 경우 2세대에서는 3:1로 분할됩니다(부드러운 노란색 3개와 주름진 녹색 1개).

그러나 그렇게 간단하지는 않습니다. 염색체의 결합(결합)과 교차(염색체 부분의 교환)의 특성으로 인해 상동 염색체에 위치한 유전자도 재결합됩니다. 따라서 AB 유전자가 있는 염색체가 교차 과정에서 B 유전자가 있는 섹션을 상동 염색체가 있는 섹션으로 교환하면 그 섹션에 b 유전자가 포함되어 있는 경우 새로운 배우자(Ab 및 예를 들어 aB)가 될 수 있습니다. 획득. 이러한 재조합 배우자의 비율은 유전자가 다른 염색체에 있는 경우보다 적습니다. 이 경우 교차 확률은 염색체 상의 유전자 거리에 따라 달라집니다. 멀리 떨어져 있을수록 확률은 커집니다.