Закони Менделя

Горох. Зелена рослина, стручки й квіти.

Зако́ни Ме́нделя — закони, що становлять основу класичної генетики. У своїх працях Г. Мендель ґрунтувався на дослідженнях, проведених на горосі посівному (рід Pisum). Цей об'єкт виявився вдалим, тому що для нього характерне самозапилення, яке уможливлює одержання чистих ліній, тобто особин гомозиготних за більшістю генів. У своїх роботах Мендель не виділяв окремих законів, їх виділили й назвали інші дослідники, вже після їхнього перевідкриття в 1900 році.

Головні положення законів Грегора Менделя

• Перший закон або "Закон одноманітності гібридів першого покоління": при схрещуванні особин з чистих ліній альтернативних варіантів однієї ознаки, всі гібриди першого покоління успадковують лише одну батьківську ознаку. Ту ознаку, що проявляється у гібридів першого покоління, називають домінантною, а ту яка не проявляється — рецесивною. Цей закон справедливий тільки у випадку повного домінування, оскільки Мендель працював лише з такими ознаками гороху для яких було характерне саме таке спадкування. Наступні закони також діють тільки в тому випадку якщо ознака спадкується за цим типом.
• Другий закон або "Закон розщеплення": при схрещуванні гібридів першого покоління між собою отримуємо потомство, в якому розщеплення за фенотипом буде 3:1 (з переважанням домінантної ознаки), а за генотипом 1:2:1.
• Третій закон або "Закон незалежного успадкування ознак": кожна пара альтернативних варіантів ознак успадковується незалежно від інших пар і дає розщеплення 3:1 за кожною з пар (як і при моногібридному схрещуванні). При дигібридному схрещуванні (коли спостереження ведеться за двома ознаками) серед гібридів другого покоління спостерігають розщеплення 9:3:3:1. Цей закон справедливий лише для ознак, у яких гени, що їх кодують, належать до різних груп зчеплення, тобто знаходяться в різних хромосомах. Закон може виконуватись і для ознак, гени яких знаходяться в одній хромосомі на значній відстані один від одного (не менше 50 морганід). В іншому випадку гени спадкуватимуться зчеплено.
• Закон чистоти гамет: в гібридного (гетирозиготного) організму гамети є чистими, тобто кожна гамета такого диплоїдного організму може містити тільки один алельний ген даного гену (нести тільки одну ознаку) і не може одночасно нести дві алелі. Це правило обумовлюється тим, що кожна гамета має лише гаплоїдний набір хромосом.

Перший закон Менделя

Одноманітність гібридів першого покоління: Р — батьківське покоління, F1 — перше покоління, F2 — друге покоління, G — гамета

Цей закон пояснює успадкування однієї певної ознаки, обумовленої однією парою алелів.

Коли Мендель схрестив особини гороху з білими і червоними квітами, то в першому поколінні (F1) отримав 100% особин із червоними квітками. Схрестивши між собою особини з F1, він отримав у другому поколінні (F2) 75% особин із червоними квітками, і 25% — з білими.

На основі цих даних Мендель припустив, що червоне забарвлення віночка квітки обумовлене домінантною алеллю (A), а біле — рецесивною алеллю (а). Вище описані дослідження можна схематично зобразити так:

Із вищенаведених результатів можна припустити, що батьківське покоління було гомозиготним, при чому один із батьків був гомозиготою рецесивною, а інший — домінантною. Кожен із них продукував лише один тип гамет. Їх поєднання давало зиготи з однаковим генотипом (Аа), чим і пояснюється фенотипова одноманітність особин F1.

Особини F1 продукують 2 типи гамет. При їх випадковому поєднанні виникають 3 різні генотипи (АА, Аа, аа), що проявляються у 2 фенотипах.