โครงการรับลูกผสมรุ่นแรก กฎข้อที่หนึ่งของเมนเดลคือกฎแห่งการครอบงำ กฎแห่งความบริสุทธิ์ของ gamete และเหตุผลทางเซลล์วิทยา

6. ออนโทจีนี่คืออะไร ช่วงเวลาของการเกิดเนื้องอกคืออะไร? ให้คำอธิบายสั้น ๆ เกี่ยวกับพัฒนาการหลังตัวอ่อน

ตอบคำถาม

1. ระดับองค์กรสัตว์ป่า (บัญชีรายชื่อ)
2. ตั้งชื่อออร์แกเนลล์เซลล์สองเมมเบรนและไม่ใช่เมมเบรน ระบุคุณสมบัติของโครงสร้างและหน้าที่
3. ข้อดีของกระบวนการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศมากกว่าแบบไม่อาศัยเพศคืออะไร
4. กฎข้อที่สามของเมนเดล ระบุอัตราส่วนของลูกหลานตามจีโนไทป์และฟีโนไทป์
5. ตั้งชื่อศูนย์กลางของแหล่งกำเนิดและความหลากหลายของพืชที่ปลูกตาม Vavilov การรวบรวมเมล็ดพืชที่เติบโตบนโลกอยู่ที่ไหนมีความสำคัญอย่างไร
6. ออนโทจีนี่คืออะไร ช่วงเวลาของการเกิดเนื้องอกคืออะไร? ให้คำอธิบายสั้น ๆ เกี่ยวกับพัฒนาการหลังตัวอ่อน

ร่างกายของเจ้าบ้าน มาตรการป้องกัน

2. ขับเคลื่อนพลังแห่งวิวัฒนาการและความสัมพันธ์

5. กำหนดกำลังขยายของกล้องจุลทรรศน์ เตรียมเขาให้พร้อมสำหรับการทำงาน

ตั๋วหมายเลข 6

1. ระบบไหลเวียนโลหิตของสัตว์มีกระดูกสันหลัง

2.1. โมโนไฮบริดข้าม

2. กฎข้อที่หนึ่งและสองของเมนเดล

6. ใช้วัสดุสมุนไพรจัดกลุ่มพืชเป็นครอบครัว

ตั๋วหมายเลข 7

1. แผนกของระบบประสาท: ส่วนกลางและอุปกรณ์ต่อพ่วง. 2. ที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิต

ชีววิทยา ช่วยด้วย!!!

1. ศาสตร์ที่ศึกษารูปแบบการถ่ายทอดลักษณะโดยกรรมพันธุ์
2. รูปแบบทางพันธุกรรมถูกกำหนดขึ้นครั้งแรก
3. โครโมโซมคู่กันซึ่งแต่ละโครโมโซมไปยังร่างกายจากพ่อแม่คนใดคนหนึ่ง
4. โครโมโซมที่มีชุดของยีนที่เหมือนกัน
5. โครโมโซมอยู่ในสิ่งมีชีวิตเดียวกัน แต่มีขนาด รูปร่าง และชุดของยีนต่างกัน
6. ยีนที่อยู่ในบริเวณเดียวกันของโครโมโซมที่คล้ายคลึงกัน มีหน้าที่ในการสังเคราะห์โปรตีนชนิดเดียวกัน แต่มีลำดับนิวคลีโอไทด์ต่างกัน
7. ยีนจะเข้ารหัสโปรตีนชนิดเดียวกันชื่อว่าอะไร (เช่น เฮโมโกลบินหรือเมลานิน) แต่มีลำดับกรดอะมิโนต่างกัน
8. ทางข้ามโมโนไฮบริด มีการตรวจสอบสัญญาณ
9. ตามยีนสี (ในการทดลองของเมนเดล) ถั่วมีคุณสมบัติจำนวน
10. ไซโกตที่ได้รับสองอัลลีลที่แตกต่างกัน
11. ไซโกตที่ได้รับอัลลีลเดียวกันทั้งคู่
12. ยีนที่แสดงเมื่อข้ามด้วยอักษรตัวพิมพ์เล็ก
13. อัลลีลชื่ออะไรแสดงเมื่อข้ามตัวพิมพ์ใหญ่ (เมืองหลวง)
14. อัลลีลที่ปรากฏเป็นฟีโนไทป์เฉพาะในสถานะโฮโมไซกัสเท่านั้น
15. อัลลีลซึ่งปรากฏภายนอกในกรณีใด ๆ หากมีอยู่ในจีโนไทป์ของแต่ละบุคคล
16. ไซโกตจีโนไทป์ที่กำหนด AA
17. ไซโกตจีโนไทป์ที่กำหนด Aa
18. จีโนไทป์ของไซโกตที่กำหนด aa
19. ชุดสัญญาณภายนอกของร่างกาย
20. จำนวนทั้งสิ้นของลักษณะทางพันธุกรรมทั้งหมดของสิ่งมีชีวิต
21. ชุดยีนทั้งหมดของสายพันธุ์หรือประชากร
22. การแยกลูกผสมในรุ่นที่สองเป็นไปตามสูตร 3: 1
23. จีโนไทป์ของรูปแบบพ่อแม่ของถั่ว ("เส้นสะอาด") ในการทดลองของ Mendel
24. สายพันธุ์ของลูกหลาน (ลูกผสมของรุ่นที่ 1) ในถั่วในการทดลองของ Mendel
25. สีถั่วรุ่นแรก
26. F1 Mendel ได้จากการผสมเกสร
27. F2 Mendel ได้จากการผสมเกสร
28. ประเภทของความแตกแยกเมื่อข้ามเฮเทอโรไซโกตและโฮโมไซโกตสำหรับภาวะถดถอย
29. รูปแบบ Monoheterozygote ... gametes ที่หลากหลาย
30. ลูกผสมที่มีการผสมข้ามพันธุ์แบบโมโนไฮบริดและรูปแบบการปกครองที่สมบูรณ์ ... คลาสฟีโนไทป์
31. กฎหมายของเมนเดลจัดการกับมรดกประเภทนี้
32. ยีนที่ไม่ใช่อัลเลลิกที่อยู่บนโครโมโซมเดียวกันหากไม่เกิดการข้ามจะถ่ายทอดทางพันธุกรรม
33. ผู้เขียนทฤษฎีโครโมโซมของการถ่ายทอดทางพันธุกรรม
34. โครโมโซมที่มีขนาดและรูปร่างแตกต่างกันในผู้ชายและผู้หญิง
35. โครโมโซมที่มีขนาดและรูปร่างไม่ต่างกัน
36. ยีน "เชื่อมโยงทางเพศ" ตั้งอยู่
37. ตัวอย่างฮีโมฟีเลียและตาบอดสีในคนและสีขนในแมวเป็นตัวอย่าง
38. ยีนของลักษณะเหล่านี้ตั้งอยู่
39. สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเพศผู้และแมลงหวี่เป็นสัตว์ที่มีลักษณะเพศต่างกัน
40. การเปลี่ยนแปลงโดยบังเอิญในสารพันธุกรรมของแต่ละบุคคล
41. การเปลี่ยนแปลงจำนวนโครโมโซม
42. การเปลี่ยนแปลงของนิวคลีโอไทด์หนึ่งตัวหรือมากกว่า
43. การเปลี่ยนแปลงลำดับกรดอะมิโนของโปรตีน
44. ผู้เขียนกฎของชุดความแปรปรวนทางพันธุกรรมที่คล้ายคลึงกัน
45. วิธีการหลักทางพันธุศาสตร์ซึ่งใช้ไม่ได้ในพันธุศาสตร์มนุษย์
46. วิธีการทางพันธุศาสตร์ของมนุษย์บนพื้นฐานของการย้อมสีโครโมโซมและการศึกษาขนาดและรูปร่างในภายหลัง
47. วิธีการทางพันธุศาสตร์ของมนุษย์โดยอาศัยการวิเคราะห์สายเลือดและการติดตามการถ่ายทอดลักษณะเฉพาะ
48. วิธีการทางพันธุศาสตร์ของมนุษย์โดยอาศัยการวิเคราะห์อาการทางฟีโนไทป์ของลักษณะในฝาแฝดที่เหมือนกัน
49. วิธีพันธุศาสตร์ของมนุษย์โดยอาศัยการวิเคราะห์การทำงานของเอนไซม์ของโปรตีนที่กระตุ้นกระบวนการทางสรีรวิทยาที่สำคัญ
50. สารที่ก่อให้เกิดการกลายพันธุ์

บทนำ.

พันธุศาสตร์เป็นศาสตร์ที่ศึกษากฎการถ่ายทอดทางพันธุกรรมและความแปรปรวนของสิ่งมีชีวิต

มนุษย์ได้สังเกตเห็นปรากฏการณ์สามประการที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายทอดทางพันธุกรรมมานานแล้ว: ประการแรกความคล้ายคลึงกันของลักษณะของลูกหลานและผู้ปกครอง ประการที่สอง ความแตกต่างระหว่างลักษณะบางอย่าง (บางครั้งหลาย) ของลูกหลานจากลักษณะความเป็นพ่อแม่ที่สอดคล้องกัน ประการที่สาม การปรากฏตัวของลูกหลานของตัวละครที่มีเพียงในบรรพบุรุษที่อยู่ห่างไกล ความต่อเนื่องของคุณลักษณะระหว่างรุ่นต่างๆ ได้รับการประกันโดยกระบวนการปฏิสนธิ นับแต่โบราณกาล มนุษย์ได้ใช้คุณสมบัติของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมโดยธรรมชาติเพื่อวัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติ - เพื่อเพาะพันธุ์พืชที่ปลูกและสายพันธุ์ของสัตว์เลี้ยง

แนวคิดแรกเกี่ยวกับกลไกการถ่ายทอดทางพันธุกรรมแสดงโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวกรีกโบราณ Democritus, Hippocrates, Plato, Aristotle ผู้เขียนทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์คนแรกของวิวัฒนาการ J.-B. ลามาร์คใช้แนวคิดของนักวิทยาศาสตร์ชาวกรีกโบราณเพื่ออธิบายสิ่งที่เขาตั้งสมมติฐานไว้ในช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่ 18-19 หลักการถ่ายทอดลักษณะใหม่ที่ได้รับในช่วงชีวิตของบุคคลไปสู่ลูกหลาน C. ดาร์วินหยิบยกทฤษฎีของ pangenesis อธิบายการสืบทอดของตัวละครที่ได้มา

Charles Darwin กำหนดไว้ กรรมพันธุ์เป็นสมบัติของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดในการถ่ายทอดลักษณะและคุณสมบัติของมันจากรุ่นสู่รุ่นและ ความแปรปรวนเป็นสมบัติของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดเพื่อให้ได้มาซึ่งลักษณะใหม่ในกระบวนการพัฒนาบุคคล

ลักษณะเป็นกรรมพันธุ์ผ่านการสืบพันธุ์ ด้วยการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศทำให้คนรุ่นใหม่เกิดขึ้นจากการปฏิสนธิ รากฐานทางวัตถุของกรรมพันธุ์มีอยู่ในเซลล์สืบพันธุ์ ด้วยการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศหรือแบบพืช คนรุ่นใหม่พัฒนาจากสปอร์ที่มีเซลล์เดียวหรือจากการก่อตัวหลายเซลล์ และด้วยรูปแบบการสืบพันธุ์เหล่านี้ การเชื่อมต่อระหว่างรุ่นต่างๆ จะดำเนินการผ่านเซลล์ ซึ่งมีพื้นฐานทางวัตถุของการถ่ายทอดทางพันธุกรรม (หน่วยพื้นฐานของการถ่ายทอดทางพันธุกรรม) - ยีน - เป็นส่วนของ DNA ของโครโมโซม

ชุดของยีนที่สิ่งมีชีวิตได้รับจากพ่อแม่ประกอบขึ้นเป็นจีโนไทป์ของมัน ผลรวมของลักษณะภายนอกและภายในเป็นฟีโนไทป์ ฟีโนไทป์พัฒนาขึ้นจากการทำงานร่วมกันของจีโนไทป์และสภาวะแวดล้อม ไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง พื้นฐานคือลักษณะที่มียีน

รูปแบบที่สัญญาณถูกส่งผ่านจากรุ่นสู่รุ่นถูกค้นพบครั้งแรกโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวเช็ก Gregor Mendel ผู้ยิ่งใหญ่ เขาได้ค้นพบและกำหนดกฎการสืบทอดสามประการซึ่งเป็นพื้นฐานของพันธุศาสตร์สมัยใหม่

ชีวิตและการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของ Gregor Johann Mendel

พระมอเรเวียนและนักพันธุศาสตร์พืช Johann Mendel เกิดในปี 1822 ในเมือง Heinzendorf (ปัจจุบันคือ Gincice ในสาธารณรัฐเช็ก) ซึ่งพ่อของเขาเป็นเจ้าของที่ดินจัดสรรเล็กๆ ให้กับชาวนา ตามคำให้การของบรรดาผู้ที่รู้จักเขา Gregor Mendel เป็นคนใจดีและน่ารัก หลังจากได้รับการศึกษาระดับประถมศึกษาที่โรงเรียนในหมู่บ้านในท้องถิ่นและต่อมา หลังจากสำเร็จการศึกษาจากวิทยาลัยนักเปียโนในไลพ์นิก เขาเข้ารับการรักษาในโรงยิม Troppown Imperial-Royal Gymnasium ในปี ค.ศ. 1834 ในชั้นเรียนไวยากรณ์ชั้นแรก สี่ปีต่อมาพ่อแม่ของโยฮันน์อันเป็นผลมาจากการบรรจบกันของเหตุการณ์ที่ไม่มีความสุขมากมายที่ติดตามกันอย่างรวดเร็วถูกลิดรอนโอกาสที่จะชดใช้ค่าใช้จ่ายที่จำเป็นเกี่ยวกับการศึกษาและลูกชายของพวกเขาซึ่งมีอายุเพียง 16 ปีเท่านั้น ถูกบังคับให้ดูแลบำรุงรักษาตนเองโดยสมบูรณ์ ... ในปี ค.ศ. 1843 Mendel เข้ารับการรักษาในอาราม Augustinian ของ St. Thomas ใน Altbrunn ซึ่งเขาใช้ชื่อ Gregor ในปี ค.ศ. 1846 เมนเดลยังได้เข้าร่วมบรรยายเกี่ยวกับการเกษตร พืชสวน และการปลูกองุ่นที่สถาบันปรัชญาในเมืองบรุนน์ ในปี ค.ศ. 1848 หลังจากจบหลักสูตรเทววิทยา Mendel ได้รับอนุญาตให้ศึกษาระดับปริญญาเอกด้วยความเคารพอย่างสุดซึ้ง เมื่อปีหน้าเขาได้เพิ่มความตั้งใจที่จะเข้ารับการตรวจ เขาได้รับคำสั่งให้เข้ามาแทนที่ผู้สนับสนุนยิมเนเซียมของจักรวรรดิในซนาอิม ซึ่งเขาตามมาด้วยความปิติยินดี

ในปี ค.ศ. 1851 เจ้าอาวาสของอารามได้ส่ง Mendel ไปศึกษาที่มหาวิทยาลัยเวียนนาซึ่งเขาศึกษาด้านพฤกษศาสตร์ หลังจบการศึกษาจากมหาวิทยาลัย Mendel สอนวิทยาศาสตร์ที่โรงเรียนในท้องถิ่น ขั้นตอนนี้ทำให้สถานการณ์ทางการเงินของเขาเปลี่ยนไปอย่างสิ้นเชิง เพื่อความผาสุกอันเป็นประโยชน์ของการดำรงอยู่ทางกายภาพ ความกล้าหาญและพละกำลังที่จำเป็นสำหรับการแสวงหาทุกประการจึงกลับมาหาเขาด้วยความคารวะอย่างสุดซึ้ง และเขาได้ศึกษาวิชาคลาสสิกที่กำหนดด้วยความขยันหมั่นเพียรและความรักในระหว่างปีการทดลอง ในเวลาว่างเขาทำงานเกี่ยวกับพฤกษศาสตร์และแร่วิทยาขนาดเล็กซึ่งอยู่ในอารามของเขา ความหลงใหลในสาขาวิชาวิทยาศาสตร์ธรรมชาติของเขาเพิ่มมากขึ้น เขามีโอกาสยอมจำนนต่อเขามากขึ้น แม้ว่าบุคคลที่กล่าวถึงในบทเรียนเหล่านี้จะไม่ได้รับคำแนะนำใด ๆ และเส้นทางของ autodidact ที่นี่เหมือนกับไม่มีวิทยาศาสตร์อื่น ๆ เป็นเรื่องยากและนำไปสู่เป้าหมายอย่างช้าๆ แต่ในช่วงเวลานี้ Mendel ได้รับความรักในการศึกษาธรรมชาติว่า เขาไม่ได้ละเว้นความพยายามของเขาในการเติมช่องว่างที่เปลี่ยนแปลงไปโดยการศึกษาด้วยตนเองและทำตามคำแนะนำของผู้ที่มีประสบการณ์จริง เมื่อวันที่ 3 เมษายน พ.ศ. 2394 "คณะครู" ของโรงเรียนตัดสินใจเชิญนายเกรเกอร์ เมนเดล ศีลของอารามเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก ความสำเร็จทางสัจธรรมของ Gregor Mendel ทำให้เขาได้รับสิทธิ์ในการได้รับตำแหน่งเป็นตัวเอกและตำแหน่งชั่วคราวในฐานะผู้สนับสนุนประวัติศาสตร์ธรรมชาติในชั้นเรียนเตรียมอุดมศึกษาของโรงเรียนเทคนิค ในภาคเรียนแรกของการศึกษา เขาเรียนเพียง 10 ชั่วโมงต่อสัปดาห์และเรียนเฉพาะกับ Doppler เท่านั้น ในภาคการศึกษาที่สอง เขาเรียนยี่สิบชั่วโมงต่อสัปดาห์ ในจำนวนนี้ สิบ - ในวิชาฟิสิกส์กับ Doppler ห้าสัปดาห์ - ในสัตววิทยากับ Rudolf Kner สิบเอ็ดชั่วโมงต่อสัปดาห์ - พฤกษศาสตร์กับศาสตราจารย์ Fenzl: นอกเหนือจากการบรรยายเกี่ยวกับสัณฐานวิทยาและอนุกรมวิธานแล้ว เขายังผ่านการประชุมเชิงปฏิบัติการพิเศษเกี่ยวกับคำอธิบายและคำจำกัดความของพืช ในภาคการศึกษาที่ 3 เขาลงทะเบียนเรียนสามสิบสองชั่วโมงต่อสัปดาห์: สิบชั่วโมงสำหรับฟิสิกส์ที่ Doppler, สิบชั่วโมงสำหรับวิชาเคมีที่ Rottenbacher: เคมีทั่วไป, เคมียา, เคมีเภสัชวิทยาและการประชุมเชิงปฏิบัติการในเคมีวิเคราะห์ ห้าสำหรับสัตววิทยาของ Kner การฝึกอบรมหกชั่วโมงกับ Unger หนึ่งในนักเซลล์วิทยาคนแรกของโลก ในห้องปฏิบัติการของเขา เขาศึกษากายวิภาคศาสตร์และสรีรวิทยาของพืช และเข้ารับการอบรมเชิงปฏิบัติการเกี่ยวกับเทคนิคกล้องจุลทรรศน์ และอีกครั้ง - สัปดาห์ละครั้งที่ภาควิชาคณิตศาสตร์ - การประชุมเชิงปฏิบัติการเกี่ยวกับลอการิทึมและตรีโกณมิติ

พ.ศ. 2393 ชีวิตเป็นไปด้วยดี เมนเดลสามารถเลี้ยงดูตนเองได้แล้ว และได้รับความเคารพอย่างสูงจากเพื่อนร่วมงาน เพราะเขารับมือกับหน้าที่การงานได้ดี และยินดีเป็นอย่างยิ่งที่ได้พูดคุยด้วย สาวกของพระองค์รักพระองค์

ในปี ค.ศ. 1851 Gregor Mendel ได้กล่าวถึงคำถามสำคัญของชีววิทยา - ปัญหาของความแปรปรวนและการถ่ายทอดทางพันธุกรรม ตอนนั้นเองที่เขาเริ่มทำการทดลองเกี่ยวกับการเพาะปลูกพืชโดยตรง เมนเดลนำพืชหลายชนิดมาจากที่ไกลและใกล้เมืองบรุนน์ เขาปลูกพืชเป็นกลุ่มในส่วนของสวนอารามที่กำหนดขึ้นเป็นพิเศษสำหรับพืชแต่ละชนิดภายใต้สภาวะภายนอกต่างๆ เขามีส่วนร่วมในการสังเกตการณ์อุตุนิยมวิทยาอย่างอุตสาหะ เกรเกอร์ทำการทดลองและการสังเกตส่วนใหญ่ของเขากับถั่ว ซึ่งตั้งแต่ปี 1854 เขาหว่านทุกฤดูใบไม้ผลิทุกฤดูใบไม้ผลิในสวนเล็กๆ ใต้หน้าต่างของห้องโถง กลายเป็นเรื่องง่ายที่จะตั้งค่าการทดลองการผสมพันธุ์ที่ชัดเจนในถั่ว ในการทำเช่นนี้คุณเพียงแค่ต้องเปิดดอกไม้ขนาดใหญ่ที่ยังไม่สุกด้วยแหนบตัดอับเรณูและกำหนด "คู่" สำหรับการข้ามอย่างอิสระ เนื่องจากไม่รวมการผสมเกสรด้วยตนเอง พันธุ์ถั่วจึงเป็นกฎ "เส้นสะอาด" ที่มีลักษณะคงที่ซึ่งไม่เปลี่ยนจากรุ่นสู่รุ่นซึ่งมีการระบุไว้อย่างชัดเจน Mendel แยกแยะลักษณะที่กำหนดความแตกต่างระหว่างพันธุ์: สีของเปลือกของเมล็ดที่โตเต็มที่และแยกจากกันของเมล็ดที่ไม่สุก, รูปร่างของถั่วที่โตแล้ว, สีของ "โปรตีน" (เอนโดสเปิร์ม), ความยาวของแกนของลำต้น , ตำแหน่งและสีของตา เขาใช้พันธุ์มากกว่าสามสิบชนิดในการทดลอง และก่อนหน้านี้แต่ละพันธุ์ได้รับการทดสอบเป็นเวลาสองปีสำหรับ "ความคงตัว" สำหรับ "ความคงตัวของลักษณะ" สำหรับ "ความบริสุทธิ์ของเลือด" - ในปี พ.ศ. 2397 และ พ.ศ. 2398 การทดลองกับถั่วดำเนินไปเป็นเวลาแปดปี หลายร้อยครั้งในการออกดอกแปดครั้งด้วยมือของเขาเองเขาตัดอับเรณูออกอย่างระมัดระวังและพิมพ์ละอองเกสรจากเกสรตัวผู้ของดอกไม้อีกพันธุ์หนึ่งบนแหนบแล้วนำไปใช้กับตราประทับของเกสรตัวเมีย มีการออกหนังสือเดินทางหนึ่งหมื่นเล่มสำหรับพืชหมื่นต้นที่ได้รับจากการข้ามและจากลูกผสมที่ผสมเกสรด้วยตนเอง รายการในนั้นเรียบร้อย: เมื่อปลูกต้นแม่มีดอกไม้อะไรซึ่งเกสรได้รับการปฏิสนธิซึ่งได้รับถั่ว - สีเหลืองหรือสีเขียวเรียบหรือมีรอยย่น - ดอกไม้ใด - สีที่ขอบ, สีใน ตรงกลาง - ออกดอกเมื่อได้รับเมล็ดแล้วมีสีเหลืองกี่เมล็ด สีเขียว กลม มีรอยย่น กี่เมล็ดที่คัดเลือกมาปลูก เวลาปลูก เป็นต้น

ผลการวิจัยของเขาคือรายงาน "การทดลองเกี่ยวกับพืชลูกผสม" ซึ่งอ่านโดยนักธรรมชาติวิทยาชาวบรุนเนียในปี พ.ศ. 2408 รายงานกล่าวว่า: “เหตุผลของการตั้งค่าการทดลองซึ่งบทความนี้กล่าวถึงก็คือการข้ามไม้ประดับเทียมซึ่งดำเนินการเพื่อให้ได้รูปแบบใหม่ซึ่งมีสีต่างกัน สำหรับการตั้งค่าการทดลองเพิ่มเติมเพื่อติดตามการพัฒนาของลูกผสมในลูกหลานของพวกเขาเป็นแรงผลักดันให้เกิดความสม่ำเสมอที่เห็นได้ชัดเจนซึ่งรูปแบบไฮบริดกลับสู่รูปแบบบรรพบุรุษของพวกเขาอย่างต่อเนื่อง มักเกิดขึ้นในประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์ งานของ Mendel ไม่ได้รับการยอมรับจากผู้ร่วมสมัยในทันที ผลการทดลองของเขาถูกตีพิมพ์ในที่ประชุมของสมาคมวิทยาศาสตร์ธรรมชาติแห่งเมืองบรุนน์ จากนั้นจึงตีพิมพ์ในวารสารของ Society นี้ แต่แนวคิดของเมนเดลในขณะนั้นยังไม่ได้รับการสนับสนุน นิตยสารฉบับที่บรรยายงานปฏิวัติของเมนเดลได้รวบรวมฝุ่นในห้องสมุดมาเป็นเวลาสามสิบปีแล้ว เฉพาะตอนปลายศตวรรษที่ 19 นักวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับปัญหาการถ่ายทอดทางพันธุกรรมได้ค้นพบผลงานของ Mendel และเขาสามารถได้รับการยอมรับ (เสียชีวิตไปแล้ว) ที่สมควรได้รับ

กฎข้อที่หนึ่งของเมนเดล

การข้ามของสิ่งมีชีวิตทั้งสองเรียกว่า การผสมพันธุ์ที่สืบเชื้อสายมาจากคน ๒ คน ที่มีกรรมพันธุ์ต่างกัน เรียกว่า ไฮบริดและบุคคลต่างหาก - ไฮบริดโมโนลูกผสมเรียกว่าการผสมข้ามพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตสองชนิดที่แตกต่างกันในลักษณะทางเลือกคู่เดียว (ไม่เกิดร่วมกัน) ดังนั้น ด้วยการข้ามผ่านดังกล่าว รูปแบบของการสืบทอดของลักษณะเพียงสองลักษณะเท่านั้นจึงถูกติดตาม การพัฒนานั้นเกิดจากยีนอัลลีลิกคู่หนึ่ง ไม่ได้คำนึงถึงลักษณะสัญญาณอื่น ๆ ทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้

หากคุณข้ามต้นถั่วที่มีเมล็ดสีเหลืองและสีเขียว ลูกผสมที่ได้ทั้งหมดจะมีเมล็ดสีเหลือง ภาพเดียวกันนี้สังเกตได้เมื่อข้ามพืชที่มีรูปร่างเมล็ดเรียบและมีรอยย่น ลูกหลานทั้งหมดของรุ่นแรกจะมีรูปร่างเป็นเมล็ดเรียบ:

ดังนั้นกฎข้อที่หนึ่งของเมนเดลจึงถูกตั้งชื่อว่า กฎความสม่ำเสมอของลูกผสมรุ่นแรก

หากเราใช้คำศัพท์ที่ปรากฏหลายปีหลังจากการทำงานของ Mendel เราสามารถพูดได้ว่าเซลล์ของต้นถั่วที่มีความหลากหลายนั้นมียีนสองตัวที่มีสีเหลืองเท่านั้น และยีนของพืชที่มีความหลากหลายอื่น - สองยีนที่มีสีเขียวเท่านั้น ยีนที่รับผิดชอบในการพัฒนาลักษณะหนึ่ง (เช่น สีเมล็ด) เรียกว่า ยีนอัลลีล... ดังนั้นในลักษณะทางเลือกหนึ่งคู่จากรุ่นแรกเท่านั้นที่พัฒนาขึ้นในลักษณะลูกผสมของรุ่นแรก สัญญาณที่สองดูเหมือนจะหายไปไม่ปรากฏ ปรากฏการณ์เด่นในลูกผสมกับสัญญาณของผู้ปกครองคนหนึ่ง G. Mendel ชื่อโดมินการปันส่วนลักษณะที่ปรากฏเป็นลูกผสมของรุ่นแรกและยับยั้งการพัฒนาของลักษณะอื่นเรียกว่า ที่เด่น,และตรงกันข้าม นั่นคือ ระงับ ลงชื่อ - ถอย. Gregor Mendel ตัดสินใจที่จะแทนที่คำอธิบายของลักษณะพืชด้วยรหัสนามธรรม "A, B, C, D, E, F, G" และ "a, b, c, d, e, f, g" และจากการสังเกต ชะตาของคุณลักษณะหนึ่งคู่ที่เขาเลื่อนไปดูสอง สาม สี่คู่ในเวลาเดียวกัน ใหญ่ A, B, C, D, E, F, G เขาทำเครื่องหมายลักษณะเด่น; เล็ก a, b, c, d, e, f, g - ถอย หากมียีนอัลลิลิกที่เหมือนกันสองยีนในจีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิต (ไซโกต) ยีนทั้งสองชนิดจะมียีนเด่นหรือทั้งสองยีนด้อย (AAหรือ อ่า)สิ่งมีชีวิตดังกล่าวเรียกว่า โฮโมไซกัสหากยีนหนึ่งมียีนเด่นและยีนด้อย (อ๊ะ)จึงเรียกสิ่งมีชีวิตนั้นว่า เฮเทอโรไซกัส

กฎหมายแยกหรือกฎข้อที่สองของเมนเดล

หากทายาทของรุ่นแรกซึ่งเหมือนกันในลักษณะที่ศึกษาถูกผสมข้ามกัน ดังนั้นในรุ่นที่สองลักษณะของผู้ปกครองทั้งสองจะปรากฏในอัตราส่วนตัวเลขที่แน่นอน: 3/4 ของบุคคลจะมีลักษณะเด่น ¼ ถอย:

ปรากฏการณ์ที่การข้ามของเฮเทอโรไซกัสบุคคลนำไปสู่การก่อตัวของลูกหลานซึ่งบางส่วนนั้นrogo มีคุณสมบัติเด่นและส่วนหนึ่ง- ถอยny เรียกว่าการแยกส่วนดังนั้น ลักษณะด้อยในลูกผสมของรุ่นแรกไม่ได้หายไป แต่ถูกระงับไว้เท่านั้นและจะปรากฎในลูกผสมรุ่นที่สอง

สมมติฐานความบริสุทธิ์ของ Gamete Mendel แนะนำว่าในระหว่างการก่อตัวของลูกผสมปัจจัยทางพันธุกรรมไม่ผสมกัน แต่ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ในลูกผสม ปัจจัยทั้งสองมีอยู่ - เด่นและด้อย แต่ปัจจัยการถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่โดดเด่นปรากฏในรูปแบบของลักษณะในขณะที่ปัจจัยด้อยถูกระงับ การสื่อสารระหว่างรุ่นต่างๆ ในระหว่างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศจะดำเนินการผ่านเซลล์เพศ - ฮาเมตาดังนั้นจึงต้องสันนิษฐานว่า gamete แต่ละตัวมีปัจจัยเดียวจากคู่ จากนั้นในระหว่างการปฏิสนธิ การรวมตัวของ gametes สองตัวซึ่งแต่ละเซลล์มีปัจจัยทางพันธุกรรมแบบถอยกลับจะนำไปสู่การก่อตัวของสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะด้อยที่แสดงออกทางฟีโนไทป์ การรวมตัวของ gametes ซึ่งแต่ละอย่างมีปัจจัยเด่นหรือ gametes สองอันซึ่งหนึ่งในนั้นมีปัจจัยเด่นและอีกปัจจัยหนึ่งเป็นปัจจัยด้อยจะนำไปสู่การพัฒนาของสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะเด่น

Mendel อธิบายการแยกตัวของลูกหลานเมื่อข้ามบุคคลที่ต่างกันโดยข้อเท็จจริงที่ว่า gametes นั้นบริสุทธิ์ทางพันธุกรรมนั่นคือพวกมันมียีนเพียงหนึ่งยีนจากคู่อัลลีลิก สมมติฐาน(ปัจจุบันเรียกว่ากฎหมาย) ความบริสุทธิ์gametesสามารถกำหนดได้ดังนี้: ในระหว่างการก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์มีเพียงหนึ่งยีนจากคู่อัลลีลิกเท่านั้นที่เข้าสู่เซลล์สืบพันธุ์แต่ละเซลล์

ทำไมสิ่งนี้จึงเกิดขึ้น? เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าทุกเซลล์ในร่างกายมีชุดโครโมโซมชุดเดียวกัน โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันสองตัวมียีนที่เหมือนกันสองตัว เซลล์สืบพันธุ์ "บริสุทธิ์" ทางพันธุกรรมจะเกิดขึ้นดังนี้: เมื่อเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้และตัวเมียรวมกัน จะได้ลูกผสมที่มีชุดโครโมโซมซ้ำ (คู่)

ดังที่เห็นได้จากแผนภาพ (ภาคผนวก 2) ไซโกตได้รับโครโมโซมครึ่งหนึ่งจากสิ่งมีชีวิตของบิดา และครึ่งหนึ่งจากมารดา

ในกระบวนการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ในลูกผสม โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันระหว่างการแบ่งไมโอติกครั้งแรกก็จะเข้าสู่เซลล์ต่างๆ

สำหรับคู่อัลลีลิกนี้จะมีการสร้าง gametes สองแบบ ในระหว่างการปฏิสนธิ gametes ที่มีอัลลีลเดียวกันหรือต่างกันโดยบังเอิญ เนื่องจากความน่าจะเป็นทางสถิติ ด้วยจำนวนเซลล์สืบพันธุ์ในลูกหลานที่มากพอ 25% ของจีโนไทป์จะเป็นแบบโฮโมไซกัสที่โดดเด่น 50% - เฮเทอโรไซกัส 25% - ยีนด้อยโฮโมไซกัส เช่น อัตราส่วน 1AA: 2Aa: 1aa.

ดังนั้น ตามฟีโนไทป์ ลูกหลานของรุ่นที่สองระหว่างการผสมข้ามพันธุ์ monohybrid จึงมีการกระจายในอัตราส่วน 3: 1 (บุคคล ¾ ที่มีลักษณะเด่น ¼ บุคคลที่มีลักษณะด้อย)

พื้นฐานทางเซลล์วิทยาสำหรับความแตกแยกของอักขระในการผสมข้ามพันธุ์แบบโมโนไฮบริดคือความแตกต่างของโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันกับขั้วต่างๆ ของเซลล์และการก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์เดี่ยวในไมโอซิส

ในตัวอย่างที่กล่าวถึงข้างต้น กฎของความสม่ำเสมอนั้นแสดงออกโดยข้อเท็จจริงที่ว่าลูกผสมทั้งหมดมีลักษณะภายนอกคล้ายกับพ่อแม่คนใดคนหนึ่ง นี่ไม่ใช่กรณีเสมอไป บ่อยครั้งที่สัญญาณในรูปแบบเฮเทอโรไซกัสมีลักษณะเป็นกลางเช่น การปกครองอาจไม่สมบูรณ์ รูปแบบการข้ามของสองรูปแบบทางพันธุกรรมของพืช Night Beauty:

หนึ่งในนั้นมีดอกไม้สีแดง (และนี่คือลักษณะเด่น) และอีกดอกหนึ่งเป็นสีขาว แผนภาพแสดงให้เห็นว่าลูกผสมรุ่นแรกทั้งหมดมีดอกสีชมพู ในรุ่นที่สอง การแยกเกิดขึ้นในอัตราส่วน 1: 2: 1 นั่นคือ ดอกไม้สีแดงหนึ่งดอก (homozygote), ดอกไม้สีชมพูสองดอก (heterozygote), สีขาวหนึ่งดอก (homozygote) ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการครอบงำที่ไม่สมบูรณ์

ในกรณีของการครอบงำที่ไม่สมบูรณ์ ยีนเด่นในสถานะ heterozygous ไม่ได้ยับยั้งยีนด้อยเสมอไป ในบางกรณี ลูกผสม fiไม่ทำซ้ำลักษณะผู้ปกครองใดๆ อย่างสมบูรณ์ และลักษณะดังกล่าวอยู่ตรงกลางในธรรมชาติโดยมีการเบี่ยงเบนไปสู่สถานะที่โดดเด่นหรือด้อยกว่ามากหรือน้อย แต่บุคคลในรุ่นนี้ทุกคนมีความเหมือนกันในลักษณะนี้ การครอบงำที่ไม่สมบูรณ์นั้นแพร่หลาย พบในการศึกษาการสืบทอดของสีของดอกไม้ใน snapdragons, สีขนแกะในโคและแกะ, ลักษณะทางชีวเคมีในมนุษย์ ฯลฯ ลักษณะขั้นกลางที่เกิดขึ้นจากการครอบงำที่ไม่สมบูรณ์มักแสดงถึงความสวยงามหรือคุณค่าทางวัตถุสำหรับมนุษย์ คำถามเกิดขึ้น: เป็นไปได้ไหมที่จะผสมพันธุ์โดยการคัดเลือกเช่นความหลากหลายของความงามยามค่ำคืนด้วยดอกไม้สีชมพู? ไม่แน่นอน เนื่องจากลักษณะนี้พัฒนาเฉพาะในเฮเทอโรไซโกต และเมื่อผสมข้ามกัน การแตกแยกจะเกิดขึ้นเสมอ:

การครอบงำที่ไม่สมบูรณ์เป็นที่แพร่หลาย พบในการศึกษาการสืบทอดของสีของดอกไม้ใน snapdragons, สีขนแกะในโคและแกะ, ลักษณะทางชีวเคมีในมนุษย์ ฯลฯ ลักษณะขั้นกลางที่เกิดขึ้นจากการครอบงำที่ไม่สมบูรณ์มักแสดงถึงความสวยงามหรือคุณค่าทางวัตถุสำหรับมนุษย์ คำถามเกิดขึ้น: เป็นไปได้ไหมที่จะผสมพันธุ์โดยการคัดเลือกเช่นความหลากหลายของความงามยามค่ำคืนด้วยดอกไม้สีชมพู? ไม่แน่นอน เนื่องจากลักษณะนี้พัฒนาเฉพาะในเฮเทอโรไซโกต และเมื่อผสมกัน การแตกแยกจะเกิดขึ้นเสมอ

กฎของการรวมกันที่เป็นอิสระหรือกฎข้อที่สามกฎของเมนเดล

การศึกษาของ Mendel เกี่ยวกับการสืบทอดอัลลีลคู่หนึ่งทำให้สามารถสร้างรูปแบบทางพันธุกรรมที่สำคัญจำนวนหนึ่งได้: ปรากฏการณ์ของการครอบงำ, ความคงเส้นคงวาของอัลลีลด้อยในลูกผสม, การแยกลูกหลานของลูกผสมในอัตราส่วน 3: 1, และสมมติว่า gametes นั้นบริสุทธิ์ทางพันธุกรรม กล่าวคือ พวกมันมียีนเพียงตัวเดียวจากคู่อัลลีลิก อย่างไรก็ตาม สิ่งมีชีวิตต่างกันในหลายยีน เป็นไปได้ที่จะกำหนดรูปแบบการสืบทอดของลักษณะทางเลือกสองคู่และอื่น ๆ โดย ไดไฮบริดหรือลูกผสมหลายลูก เช่น การผสมข้ามพันธุ์ของรูปแบบการเลี้ยงดูที่แตกต่างกันในสองคู่ของลักษณะ

สำหรับการผสมข้ามพันธุ์แบบไดไฮบริด เมนเดลได้นำต้นถั่วโฮโมไซกัสที่มีความแตกต่างในสองตัวบ่งชี้ - สีของเมล็ด (สีเหลือง สีเขียว) และรูปร่างของเมล็ด (เรียบ มีรอยย่น) ลักษณะเด่น - สีเหลือง (NS)และรูปทรงที่เรียบเนียน (วี)เมล็ด. พืชแต่ละชนิดจะสร้างเซลล์สืบพันธุ์ชนิดเดียวกันสำหรับอัลลีลที่ศึกษา: เมื่อเซลล์สืบพันธุ์รวมเข้าด้วยกัน ลูกหลานทั้งหมดจะเหมือนกัน:


	Pannet ตาข่าย

เมื่อเซลล์สืบพันธุ์ก่อตัวเป็นลูกผสม จากยีนอัลลีลิกแต่ละคู่ จะมีเพียงหนึ่งเซลล์เท่านั้นที่เข้าสู่เซลล์สืบพันธุ์ ในขณะที่เนื่องจากการสุ่มของความแตกต่างของโครโมโซมของบิดาและมารดาในการแบ่งไมโอซิส ยีน NSสามารถเข้าสู่เซลล์สืบพันธุ์เดียวกันกับยีนได้ วีหรือกับยีน NS.เช่นเดียวกับยีน NSอาจอยู่ในเซลล์สืบพันธุ์เดียวกับยีน วีหรือกับยีน NS.ดังนั้นในไฮบริดจะมีการสร้าง gametes สี่ประเภท: AB, AB, AB, AB... ในระหว่างการปฏิสนธิ เซลล์สืบพันธุ์ทั้งสี่ประเภทของสิ่งมีชีวิตหนึ่งจะพบกับเซลล์สืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตอื่นโดยบังเอิญ การรวม gametes ตัวผู้และตัวเมียที่เป็นไปได้ทั้งหมดสามารถสร้างขึ้นได้อย่างง่ายดายโดยใช้ Pennett lattice ซึ่ง gametes ของผู้ปกครองคนหนึ่งเขียนในแนวนอนและ gametes ของผู้ปกครองอีกคนหนึ่งเขียนในแนวตั้ง จีโนไทป์ของไซโกตที่เกิดขึ้นระหว่างการรวมเซลล์สืบพันธุ์ถูกนำเข้าสู่ช่องสี่เหลี่ยม

มันง่ายที่จะคำนวณว่าตามฟีโนไทป์ลูกหลานแบ่งออกเป็น 4 กลุ่ม: 9 สีเหลืองเรียบ, 3 รอยย่นสีเหลือง, 3 สีเขียวเรียบ, 1 รอยย่นสีเหลือง (9: 3: 3: 1) หากเราพิจารณาผลการแตกกิ่งของลักษณะแต่ละคู่แยกกัน ปรากฎว่าอัตราส่วนของจำนวนเมล็ดสีเหลืองต่อจำนวนเมล็ดสีเขียว และอัตราส่วนของเมล็ดเรียบต่อรอยยับของแต่ละคู่คือ 3: 1 นี้สามารถแสดงพีชคณิตเป็นกำลังสองของทวินาม

(3 + 1) ² = 3² + 2 · 3 + 1² หรือ 9 + 3 + 3 + 1

ดังนั้น ในการผสมพันธุ์แบบไดไฮบริด คุณลักษณะแต่ละคู่ในระหว่างการแยกตัวในลูกหลานจะมีพฤติกรรมในลักษณะเดียวกับการผสมข้ามพันธุ์แบบโมโนไฮบริด นั่นคือ ไม่ขึ้นกับลักษณะอื่นๆ อีกคู่หนึ่ง

ในระหว่างการปฏิสนธิ เซลล์สืบพันธุ์จะรวมกันตามกฎของการผสมแบบสุ่ม แต่มีความน่าจะเป็นเท่ากันสำหรับแต่ละรายการ ในไซโกตที่เกิดนั้น ยีนต่าง ๆ จะเกิดขึ้น ตอนนี้เราสามารถกำหนดกฎข้อที่สามของ Mendel: เมื่อข้ามสองคนที่เป็นโฮโมไซกัสต่างกันแยกออกจากกันโดย ลักษณะทางเลือกตั้งแต่สองคู่ขึ้นไป ยีนและลักษณะที่สอดคล้องกันของพวกเขาได้รับการสืบทอดอย่างอิสระจากกันและรวมกันเป็นไปทุกประการชุดค่าผสม

กฎของเมนเดลใช้เป็นพื้นฐานสำหรับการวิเคราะห์การแบ่งแยกในกรณีที่ซับซ้อนมากขึ้น: เมื่อบุคคลแตกต่างกันในสาม สี่คู่ของอักขระหรือมากกว่า

เงื่อนไขในการปฏิบัติตามกฎหมายมรดกของเมนเดล

กฎหมายที่ค้นพบโดย Gregor Mendel นั้นไม่สามารถใช้ได้ในพันธุกรรมเสมอไป มีเงื่อนไขหลายประการสำหรับการปฏิบัติตามกฎหมายของเมนเดล สำหรับกรณีดังกล่าว มีกฎหมายอื่นๆ (เช่น กฎหมายของมอร์แกน) หรือคำอธิบาย

ให้เรากำหนดเงื่อนไขพื้นฐานสำหรับการปฏิบัติตามกฎหมายมรดก

เพื่อให้เป็นไปตามกฎความสม่ำเสมอของลูกผสมรุ่นแรก มีความจำเป็นที่:

สิ่งมีชีวิตของพ่อแม่เป็นโฮโมไซกัส

ยีนของอัลลีลต่างๆ อยู่ในโครโมโซมที่ต่างกัน และไม่ได้อยู่ในโครโมโซมเดียว (ไม่เช่นนั้น อาจเกิดปรากฏการณ์ "การถ่ายทอดทางพันธุกรรม" ได้)

กฎการแยกส่วนจะถูกปฏิบัติตามถ้า

ในลูกผสม ปัจจัยทางพันธุกรรมยังคงไม่เปลี่ยนแปลง

กฎของการกระจายยีนอย่างอิสระในลูกหลานและการเกิดขึ้นของการผสมผสานต่าง ๆ ของยีนเหล่านี้ในระหว่างการผสมพันธุ์แบบไดไฮบริดเป็นไปได้เฉพาะในกรณีเท่านั้น

ถ้าคู่ของยีนอัลลีลิกอยู่ในโครโมโซมที่คล้ายคลึงกัน

การละเมิดเงื่อนไขเหล่านี้อาจนำไปสู่การไม่มีการแบ่งแยกในรุ่นที่สองหรือการแยกส่วนในรุ่นแรก หรือการบิดเบือนอัตราส่วนของจีโนไทป์และฟีโนไทป์ต่างๆ กฎของเมนเดลเป็นกฎสากลสำหรับสิ่งมีชีวิตที่มีการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศทั้งหมด โดยทั่วไปแล้ว พวกมันใช้ได้กับยีน autosomal ที่มีการเจาะเต็ม (ความถี่ 100% ของการรวมตัวของลักษณะที่วิเคราะห์; การแทรกซึม 100% หมายความว่าลักษณะนั้นแสดงออกในพาหะทั้งหมดของอัลลีลที่กำหนดการพัฒนาของลักษณะนี้) และการแสดงออกที่คงที่ การแสดงออกอย่างต่อเนื่องบ่งบอกว่าความรุนแรงของฟีโนไทป์ของคุณลักษณะจะเท่ากันหรือใกล้เคียงกันในพาหะทั้งหมดของอัลลีลที่กำหนดการพัฒนาของลักษณะนี้

บทสรุป.

ปัจจุบันกฎของเกรเกอร์ เมนเดลใช้กันอย่างแพร่หลายในการเพาะพันธุ์พืช สัตว์ และจุลินทรีย์ ในด้านการแพทย์ พันธุวิศวกรรม และสาขาอื่นๆ ของชีวิตมนุษย์ ตลอดจนในการแก้ปัญหาทางพันธุศาสตร์

สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่า Mendel ได้กำหนดกฎหมายและได้ข้อสรุปในเวลาที่ไม่มีใครรู้เกี่ยวกับ DNA ยีนและโครโมโซม อย่างไรก็ตามเขากลายเป็นคนที่ถูกต้องอย่างสมบูรณ์และถึงแม้จะไม่ใช่ในทันที แต่ทฤษฎีของเขาได้รับการยอมรับและถือเป็นพื้นฐานของการพัฒนาวิทยาศาสตร์ด้านพันธุศาสตร์

ทฤษฎีพันธุกรรม Mendelian เช่น ความคิดทั้งหมดเกี่ยวกับปัจจัยกำหนดกรรมพันธุ์และธรรมชาติของการถ่ายทอดจากพ่อแม่สู่ลูก ในความหมายของมัน ตรงกันข้ามกับทฤษฎีโดเมนีล โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ทฤษฎีการแพร่ระบาดที่ดาร์วินเสนอ ตามทฤษฎีนี้ สัญญาณของผู้ปกครองนั้นตรงไปตรงมา กล่าวคือ จากทุกส่วนของร่างกายส่งต่อไปยังลูกหลาน ดังนั้นลักษณะของทายาทจึงควรขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของผู้ปกครองโดยตรง สิ่งนี้ขัดแย้งอย่างสิ้นเชิงกับข้อสรุปที่ Mendel วาดไว้: ตัวกำหนดกรรมพันธุ์เช่น ยีนมีอยู่ในร่างกายค่อนข้างเป็นอิสระจากตัวมันเอง ธรรมชาติของลักษณะ (ฟีโนไทป์) ถูกกำหนดโดยการสุ่มรวมกัน พวกมันไม่ได้ถูกดัดแปลงโดยส่วนใดส่วนหนึ่งของร่างกายและอยู่ในความสัมพันธ์แบบครอบงำ-ถอย ดังนั้นทฤษฎีพันธุกรรมของ Mendelian จึงไม่เห็นด้วยกับแนวคิดเรื่องการสืบทอดตัวละครที่ได้รับระหว่างการพัฒนาส่วนบุคคล

การทดลองของ Mendel เป็นพื้นฐานสำหรับการพัฒนาพันธุกรรมสมัยใหม่ ซึ่งเป็นวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาคุณสมบัติหลักสองประการของสิ่งมีชีวิต ได้แก่ การถ่ายทอดทางพันธุกรรมและความแปรปรวน เขาสามารถระบุรูปแบบของมรดกได้ด้วยวิธีการใหม่โดยพื้นฐาน:

1) Mendel ประสบความสำเร็จในการเลือกเป้าหมายของการวิจัย

2) เขาวิเคราะห์การสืบทอดของลักษณะเฉพาะในลูกหลานของพืชข้ามซึ่งแตกต่างกันในลักษณะทางเลือกที่ตัดกันหนึ่ง สอง และสามคู่ ในแต่ละรุ่น มีการเก็บบันทึกแยกกันสำหรับคุณลักษณะเหล่านี้แต่ละคู่

3) เขาไม่เพียงบันทึกผลลัพธ์ที่ได้รับ แต่ยังดำเนินการประมวลผลทางคณิตศาสตร์ด้วย

วิธีการวิจัยง่ายๆ ที่ระบุไว้เป็นวิธีการใหม่โดยพื้นฐานทางลูกผสมสำหรับการศึกษามรดก ซึ่งกลายเป็นพื้นฐานสำหรับการวิจัยเพิ่มเติมในด้านพันธุศาสตร์

บรรณานุกรม.

ชีววิทยาทั่วไป: ตำราเรียนสำหรับเกรด 9-10 พุธ โรงเรียน / Polyansky Yu.I. , Brown A.D. , Verzilin N.M. และอื่น ๆ ; ม.: การศึกษา, 2530.-287 น.: ป่วย

เมนเดลได้ข้อสรุปว่าความโน้มเอียงที่จะเกิด ... ส่งผลต่อความถี่ของจีโนไทป์ในประชากร กฎหมาย เมนเดลบอกอะไรเราไม่ได้เกี่ยวกับความถี่ ...

กฎข้อที่หนึ่งของเมนเดล

การข้ามของสิ่งมีชีวิตทั้งสองเรียกว่า การผสมพันธุ์ที่สืบเชื้อสายมาจากคน ๒ คน ที่มีกรรมพันธุ์ต่างกัน เรียกว่า ไฮบริดและบุคคลต่างหาก - ไฮบริด โมโน ลูกผสมเรียกว่าการผสมข้ามพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตสองชนิดที่แตกต่างกันในลักษณะทางเลือกคู่เดียว (ไม่เกิดร่วมกัน) ดังนั้น ด้วยการข้ามผ่านดังกล่าว รูปแบบของการสืบทอดของลักษณะเพียงสองลักษณะเท่านั้นจึงถูกติดตาม การพัฒนานั้นเกิดจากยีนอัลลีลิกคู่หนึ่ง ไม่ได้คำนึงถึงลักษณะสัญญาณอื่น ๆ ทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้

ดังนั้นกฎข้อที่หนึ่งของเมนเดลจึงถูกตั้งชื่อว่า กฎความสม่ำเสมอของลูกผสมรุ่นแรก

หากเราใช้คำศัพท์ที่ปรากฏหลายปีหลังจากการทำงานของ Mendel เราสามารถพูดได้ว่าเซลล์ของต้นถั่วที่มีความหลากหลายนั้นมียีนสองตัวที่มีสีเหลืองเท่านั้น และยีนของพืชที่มีความหลากหลายอื่น - สองยีนที่มีสีเขียวเท่านั้น ยีนที่รับผิดชอบในการพัฒนาลักษณะหนึ่ง (เช่น สีเมล็ด) เรียกว่า ยีนอัลลีล... ดังนั้นในลักษณะทางเลือกหนึ่งคู่จากรุ่นแรกเท่านั้นที่พัฒนาขึ้นในลักษณะลูกผสมของรุ่นแรก สัญญาณที่สองดูเหมือนจะหายไปไม่ปรากฏ ปรากฏการณ์เด่นในลูกผสมกับ สัญญาณของผู้ปกครองคนหนึ่ง G. Mendel ชื่อโดมิน การปันส่วนลักษณะที่ปรากฏเป็นลูกผสมของรุ่นแรกและยับยั้งการพัฒนาของลักษณะอื่นเรียกว่า ที่เด่น,และตรงกันข้าม นั่นคือ ระงับ ลงชื่อ - ถอย. Gregor Mendel ตัดสินใจที่จะแทนที่คำอธิบายของลักษณะพืชด้วยรหัสนามธรรม "A, B, C, D, E, F, G" และ "a, b, c, d, e, f, g" และจากการสังเกต ชะตาของคุณลักษณะหนึ่งคู่ที่เขาเลื่อนไปดูสอง สาม สี่คู่ในเวลาเดียวกัน ใหญ่ A, B, C, D, E, F, G เขาทำเครื่องหมายลักษณะเด่น; เล็ก a, b, c, d, e, f, g - ถอย หากมียีนอัลลิลิกที่เหมือนกันสองยีนในจีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิต (ไซโกต) ยีนทั้งสองชนิดจะมียีนเด่นหรือทั้งสองยีนด้อย (AAหรือ อ่า)สิ่งมีชีวิตดังกล่าวเรียกว่า โฮโมไซกัสหากยีนหนึ่งมียีนเด่นและยีนด้อย (อ๊ะ)จึงเรียกสิ่งมีชีวิตนั้นว่า เฮเทอโรไซกัส

กฎหมายแยกหรือกฎข้อที่สองของเมนเดล

ปรากฏการณ์ที่การข้ามของเฮเทอโรไซกัส บุคคลนำไปสู่การก่อตัวของลูกหลานซึ่งบางส่วนนั้น rogo มีคุณสมบัติเด่นและส่วนหนึ่ง - ถอย ny เรียกว่าการแยกส่วนดังนั้น ลักษณะด้อยในลูกผสมของรุ่นแรกไม่ได้หายไป แต่ถูกระงับไว้เท่านั้นและจะปรากฎในลูกผสมรุ่นที่สอง

สมมติฐานความบริสุทธิ์ของ Gamete Mendel แนะนำว่าในระหว่างการก่อตัวของลูกผสมปัจจัยทางพันธุกรรมไม่ผสมกัน แต่ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ในลูกผสม ปัจจัยทั้งสองมีอยู่ - เด่นและด้อย แต่ปัจจัยการถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่โดดเด่นปรากฏในรูปแบบของลักษณะในขณะที่ปัจจัยด้อยถูกระงับ การสื่อสารระหว่างรุ่นต่างๆ ในระหว่างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศจะดำเนินการผ่านเซลล์เพศ - ฮา เมตาดังนั้นจึงต้องสันนิษฐานว่า gamete แต่ละตัวมีปัจจัยเดียวจากคู่ จากนั้นในระหว่างการปฏิสนธิ การรวมตัวของ gametes สองตัวซึ่งแต่ละเซลล์มีปัจจัยทางพันธุกรรมแบบถอยกลับจะนำไปสู่การก่อตัวของสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะด้อยที่แสดงออกทางฟีโนไทป์ การรวมตัวของ gametes ซึ่งแต่ละอย่างมีปัจจัยเด่นหรือ gametes สองอันซึ่งหนึ่งในนั้นมีปัจจัยเด่นและอีกปัจจัยหนึ่งเป็นปัจจัยด้อยจะนำไปสู่การพัฒนาของสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะเด่น

Mendel อธิบายการแยกตัวของลูกหลานเมื่อข้ามบุคคลที่ต่างกันโดยข้อเท็จจริงที่ว่า gametes นั้นบริสุทธิ์ทางพันธุกรรมนั่นคือพวกมันมียีนเพียงหนึ่งยีนจากคู่อัลลีลิก สมมติฐาน(ปัจจุบันเรียกว่ากฎหมาย) ความบริสุทธิ์ gametesสามารถกำหนดได้ดังนี้: ในระหว่างการก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์มีเพียงหนึ่งยีนจากคู่อัลลีลิกเท่านั้นที่เข้าสู่เซลล์สืบพันธุ์แต่ละเซลล์

ในกรณีของการครอบงำที่ไม่สมบูรณ์ ยีนเด่นในสถานะ heterozygous ไม่ได้ยับยั้งยีนด้อยเสมอไป ในบางกรณี ลูกผสม fiไม่ทำซ้ำลักษณะผู้ปกครองใดๆ อย่างสมบูรณ์ และลักษณะดังกล่าวอยู่ตรงกลางในธรรมชาติโดยมีการเบี่ยงเบนไปสู่สถานะที่โดดเด่นหรือด้อยกว่ามากหรือน้อย แต่บุคคลในรุ่นนี้ทุกคนมีความเหมือนกันในลักษณะนี้ การครอบงำที่ไม่สมบูรณ์เป็นที่แพร่หลาย พบในการศึกษาการสืบทอดของสีของดอกไม้ใน snapdragons, สีขนแกะในโคและแกะ, ลักษณะทางชีวเคมีในมนุษย์ ฯลฯ ลักษณะขั้นกลางที่เกิดขึ้นจากการครอบงำที่ไม่สมบูรณ์มักแสดงถึงความสวยงามหรือคุณค่าทางวัตถุสำหรับมนุษย์ คำถามเกิดขึ้น: เป็นไปได้ไหมที่จะผสมพันธุ์โดยการคัดเลือกเช่นความหลากหลายของความงามยามค่ำคืนด้วยดอกไม้สีชมพู? ไม่แน่นอน เนื่องจากลักษณะนี้พัฒนาเฉพาะในเฮเทอโรไซโกต และเมื่อผสมข้ามกัน การแตกแยกจะเกิดขึ้นเสมอ:

กฎของการรวมกันที่เป็นอิสระหรือกฎข้อที่สาม กฎของเมนเดล

นักวิทยาศาสตร์จากสาธารณรัฐเช็ก Gregor Mendel (1822-1884) ในระหว่างการวิจัยของเขาเกี่ยวกับการผสมข้ามพันธุ์ของถั่วต่าง ๆ ได้เปิดเผยรูปแบบบางอย่างที่ตอนนี้เป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายภายใต้ชื่อกฎหมายทั้งสามของ Mendel

กฎข้อแรก

หากได้ตัวอย่างพันธุ์พืชในรุ่นแรกโดยผสมข้ามพันธุ์พ่อแม่พันธุ์โฮโมไซกัส (สายบริสุทธิ์) ที่มีลักษณะต่างกัน ลูกหลานจะเหมือนกันในจีโนไทป์และฟีโนไทป์ ในกรณีนี้ ลักษณะจะเข้าใจว่าเป็นคุณภาพของพืชที่เลือกไว้ ซึ่งสามารถแยกแยะความแตกต่างได้สองพันธุ์ กฎข้อที่หนึ่งของเมนเดลยังเป็นที่รู้จักกันในนามกฎการครอบงำหรือกฎความสม่ำเสมอสำหรับลูกผสมรุ่นแรก ลักษณะที่ระบุในรุ่นแรกเรียกว่าเด่น และคุณภาพที่ถูกระงับและไม่ปรากฏให้เห็นเป็นลักษณะด้อย

กฎข้อที่สอง

กฎหมายแยก. สาระสำคัญของมันอยู่ในความจริงที่ว่าเมื่อผสมข้ามเช่นในระหว่างการผสมเกสรตัวเองของลูกผสมประเภทเดียวกันของรุ่นแรกในรุ่นต่อไปลูกหลานจะถูกแยกออกตามลักษณะที่เลือก (ฟีโนไทป์) ในอัตราส่วน 3 : 1 ในกรณีการปกครองที่สมบูรณ์และ 1: 2: 1 ในกรณีของการครอบงำที่ไม่สมบูรณ์

กฎข้อที่สาม

กฎข้อที่สามของเมนเดลเกี่ยวข้องกับการถ่ายทอดลักษณะที่เป็นอิสระหรือการผสมผสานของยีนพืชอย่างอิสระ หากมีการผสมข้ามพันธุ์ของตัวอย่างพืชที่แตกต่างกันในลักษณะทางเลือกตั้งแต่สองคู่ขึ้นไป สารพันธุกรรมและลักษณะฟีโนไทป์ที่พวกมันกำหนดจะสืบทอดกันอย่างเป็นอิสระจากกัน และสามารถรวมกันในรูปแบบใดๆ ก็ได้

การทดลองของนักวิทยาศาสตร์ชาวเช็กได้กลายเป็นพื้นฐานสำหรับการพัฒนาพันธุศาสตร์สมัยใหม่ G. Mendel สามารถค้นพบรูปแบบพื้นฐานของการสืบทอดด้วยความช่วยเหลือของวิธีการล่าสุดซึ่งยังคงใช้โดยนักพันธุศาสตร์ทุกคน

ในการทดลองของเขา ตัวอย่างที่ข้ามทั้งหมดเป็นพืชชนิดเดียวกัน เป็นสิ่งสำคัญที่ในเวลาเดียวกันพวกเขาแตกต่างกันอย่างชัดเจนในสัญญาณทางเลือก (ตรงกันข้าม) หนึ่งสองสามคู่ ลักษณะเหล่านี้คงที่ กล่าวคือ ถ่ายทอดจากรุ่นสู่รุ่นเมื่อผสมข้ามสายพันธุ์ภายในสายพันธุ์เดียวกัน จำเป็นต้องศึกษาลูกหลานจากลูกผสมแต่ละคู่เป็นรายบุคคลและเพื่อสร้างบัญชีเชิงปริมาณของลูกผสมที่แตกต่างกันในลักษณะทางเลือกบางคู่

วิธีการวิจัยเหล่านี้ก่อให้เกิดพื้นฐานของวิธีไฮบริดโลจีใหม่โดยเริ่มยุคของการศึกษาการถ่ายทอดทางพันธุกรรมและความแปรปรวน

G. Mendel กำหนดรูปแบบการสืบทอดลักษณะในระหว่างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ จำเป็นต้องมีความเข้าใจที่ชัดเจนเกี่ยวกับจีโนไทป์และฟีโนไทป์ อัลลีล โฮโม- และ heterozygosity การครอบงำและประเภทของมัน ประเภทของไม้กางเขน และยังจัดทำโครงร่าง

โมโนไฮบริดมีการเรียกการข้ามซึ่งรูปแบบผู้ปกครองแตกต่างกันในคู่ของอักขระทางเลือกที่ตัดกัน

ดังนั้น ด้วยการข้ามผ่านดังกล่าว รูปแบบของการสืบทอดของลักษณะเฉพาะสองแบบเท่านั้นจึงถูกติดตาม การพัฒนานั้นเกิดจากยีนอัลลีลิกคู่หนึ่ง ตัวอย่างของ monohybrid crosses ที่ดำเนินการโดย G. Mendel คือ crosses of peas ที่มีลักษณะทางเลือกที่มองเห็นได้ชัดเจนเช่นดอกไม้สีม่วงและสีขาว, สีเหลืองและสีเขียวของผลไม้ที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะ (ถั่ว), พื้นผิวเรียบและมีรอยย่นของเมล็ด, สีเหลืองและสีเขียว ฯลฯ .

ความสม่ำเสมอของลูกผสมรุ่นแรก (กฎข้อที่หนึ่งของ Mendel) เมื่อผสมถั่วกับดอกสีม่วง (AA) และดอกสีขาว (aa) Mendel พบว่าพืชลูกผสมรุ่นแรก (F1) ทั้งหมดมีดอกสีม่วง (รูปที่ 2)

รูปที่ 2 – แบบแผนข้ามโมโนไฮบริด

ในเวลาเดียวกัน ดอกไม้สีขาวก็ไม่ปรากฏ เมื่อข้ามไม้ที่มีเมล็ดเรียบและมีรอยย่น ลูกผสมจะมีเมล็ดเรียบ G. Mendel ยังพบว่าลูกผสม F 1 ทั้งหมดมีความสม่ำเสมอ (เป็นเนื้อเดียวกัน) สำหรับแต่ละลักษณะเจ็ดประการที่เขาศึกษา ดังนั้น ในลูกผสมของรุ่นแรก จากคู่ของลักษณะทางเลือกของผู้ปกครอง ปรากฏเพียงรายการเดียว และลักษณะของผู้ปกครองอีกคนหนึ่งดูเหมือนจะหายไป

สัญญาณทางเลือกเป็นสัญญาณที่ตัดกัน

Mendel เรียกลักษณะเด่นของผู้ปกครองคนหนึ่งในลูกผสม F1 ว่าเป็นลักษณะเด่น และลักษณะที่เกี่ยวข้องกันนั้นมีลักษณะเด่น เขาเรียกว่าลักษณะที่ไม่ปรากฏใน F 1 ลูกผสมด้อย เนื่องจากลูกผสมรุ่นแรกทั้งหมดมีความเหมือนกัน ปรากฏการณ์นี้จึงเรียกว่ากฎข้อแรกของเมนเดล หรือกฎความสม่ำเสมอของลูกผสมรุ่นแรกและกฎการครอบงำ

สามารถกำหนดได้ดังนี้: เมื่อข้ามสิ่งมีชีวิตสองชนิดที่เป็นของสายบริสุทธิ์ต่างกัน (สิ่งมีชีวิต homozygous สองตัว) ซึ่งมีลักษณะทางเลือกคู่กันซึ่งแตกต่างจากกันในคู่ของลักษณะทางเลือก ลูกผสมรุ่นแรกทั้งหมดจะเหมือนกันและจะมีลักษณะของหนึ่งใน พ่อแม่.

ยีนแต่ละยีนมีสองสถานะ - "A" และ "a" ดังนั้นพวกมันจึงประกอบกันเป็นคู่หนึ่ง และสมาชิกของทั้งคู่จะเรียกว่าอัลลีล ยีนที่อยู่ในตำแหน่งเดียวกัน (ส่วน) ของโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันและกำหนดการพัฒนาทางเลือกของลักษณะเดียวกันนี้เรียกว่าอัลลีลิก

ตัวอย่างเช่น สีม่วงและสีขาวของดอกอัญชันมีลักษณะเด่นและด้อย ตามลำดับ สำหรับอัลลีลสองอัลลีล (A และ a) ของยีนหนึ่งยีน เนื่องจากการมีอยู่ของอัลลีลสองอัลลีล สองสถานะของสิ่งมีชีวิตจึงเป็นไปได้: โฮโม- และเฮเทอโรไซกัส หากสิ่งมีชีวิตมีอัลลีลเดียวกันของยีนเฉพาะ (AA หรือ aa) ยีนนั้นจะเรียกว่า homozygous สำหรับยีน (หรือลักษณะ) และถ้าต่างกัน (Aa) แสดงว่าเป็นเฮเทอโรไซกัส ดังนั้น อัลลีลจึงเป็นรูปแบบหนึ่งของการดำรงอยู่ของยีน ตัวอย่างของยีนไตรอัลลีลิกคือยีนที่กำหนดระบบหมู่เลือด ABO ในมนุษย์ มีอัลลีลมากกว่านั้น: สำหรับยีนที่ควบคุมการสังเคราะห์ฮีโมโกลบินของมนุษย์ มีอยู่หลายสิบชนิด

จากเมล็ดถั่วลูกผสม Mendel ปลูกพืชซึ่งเขาต้องผสมเกสรด้วยตนเองและเมล็ดที่ได้ก็หว่านอีกครั้ง ผลที่ได้คือลูกผสมรุ่นที่สองหรือลูกผสม F 2 ในกลุ่มหลัง พบการแบ่งแยกสำหรับลักษณะทางเลือกแต่ละคู่ในอัตราส่วนประมาณ 3: 1 กล่าวคือ พืชสามในสี่มีลักษณะเด่น (ดอกสีม่วง เมล็ดสีเหลือง เมล็ดเรียบ ฯลฯ) และหนึ่งในสี่เป็น ถอย (ดอกสีขาว เมล็ดสีเขียว เมล็ดย่น ฯลฯ) ดังนั้น ลักษณะถอยในรถไฮบริด F1 ไม่ได้หายไป แต่ถูกระงับและปรากฏขึ้นอีกครั้งในรุ่นที่สองเท่านั้น ลักษณะทั่วไปนี้ถูกเรียกในภายหลังว่ากฎของเมนเดลที่สองหรือกฎแห่งการแยก

การแยกตัวเป็นปรากฏการณ์ที่การผสมข้ามของบุคคลที่ต่างกันนำไปสู่การก่อตัวของลูกหลานซึ่งบางส่วนมีความโดดเด่นและบางส่วนมีลักษณะด้อย

กฎข้อที่สองของเมนเดล: เมื่อทายาทสองคนของรุ่นแรกถูกผสมข้ามกัน (บุคคลที่แตกต่างกันสองคน) ในรุ่นที่สอง จะสังเกตเห็นการแยกออกในอัตราส่วนตัวเลขที่แน่นอน: ตามฟีโนไทป์ 3: 1 ตามจีโนไทป์ 1: 2 : 1 (รูปที่ 3).

รูปที่ 3 - แบบแผนของสัญญาณแยก

เมื่อข้ามลูกผสม F 1

G. Mendel อธิบายการแยกลักษณะในลูกหลานเมื่อข้ามบุคคลที่ต่างกันโดย G. Mendel โดยข้อเท็จจริงที่ว่า gametes นั้นบริสุทธิ์ทางพันธุกรรมนั่นคือพวกมันมียีนเพียงตัวเดียวจากคู่อัลลีลิก กฎของความบริสุทธิ์ของเซลล์สืบพันธุ์สามารถกำหนดได้ดังนี้: ในระหว่างการก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์ ยีนเพียงหนึ่งยีนจากคู่อัลลีลิกจะเข้าสู่เซลล์สืบพันธุ์แต่ละเซลล์

ควรระลึกไว้เสมอว่าการใช้วิธีการผสมพันธุ์เพื่อวิเคราะห์การสืบทอดลักษณะในสัตว์หรือพืชชนิดใด ๆ เกี่ยวข้องกับการข้ามต่อไปนี้:

การผสมข้ามพันธุ์ของรูปแบบพ่อแม่ (P) แตกต่างกันในหนึ่ง (monohybrid crossing) หรือหลายคู่ (polyhybrid crossing) ของลักษณะทางเลือกและรับลูกผสมของรุ่นแรก (F 1);

ข้ามลูกผสม F 1 ซึ่งกันและกันและรับลูกผสมของรุ่นที่สอง (F 2)

การวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ของผลการข้าม

ต่อจากนั้น Mendel หันไปศึกษาการผสมข้ามพันธุ์แบบไดไฮบริด

ข้ามไดไฮบริดเป็นการข้ามที่มีอัลลีลสองคู่เกี่ยวข้อง (ยีนที่จับคู่เป็นอัลลีลและอยู่ในโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันเท่านั้น)

ในระหว่างการผสมพันธุ์แบบไดไฮบริด จี. เมนเดลศึกษาการถ่ายทอดลักษณะนิสัย ซึ่งมีหน้าที่รับผิดชอบยีนที่อยู่ในโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันหลายคู่ ในเรื่องนี้ gamete แต่ละตัวต้องมียีนหนึ่งยีนจากแต่ละคู่อัลลีล

ลูกผสม heterozygous สำหรับสองยีนเรียกว่า diheterozygous และหากต่างกันในสามยีนหรือหลายยีนจะเรียกว่า tri- และ polyheterozygous ตามลำดับ

รูปแบบที่ซับซ้อนมากขึ้นของ dihybrid crosses การบันทึกจีโนไทป์และฟีโนไทป์ของ F 2 ดำเนินการโดยใช้ Pennett lattice พิจารณาตัวอย่างของการข้ามดังกล่าว สำหรับการข้ามพันธุ์ ได้นำรูปแบบพ่อแม่ที่เป็นโฮโมไซกัสเริ่มต้นมาสองรูปแบบ: รูปแบบแรกมีเมล็ดสีเหลืองและเมล็ดเรียบ รูปแบบที่สองมีเมล็ดสีเขียวและมีรอยย่น (รูปที่ 4)

รูปที่ 4 - การข้าม Dihybrid ของต้นถั่ว

รูปร่างและสีของเมล็ดต่างกัน

สีเหลืองและเมล็ดเรียบเป็นลักษณะเด่น สีเขียวและเมล็ดเหี่ยวย่นเป็นอาการถอย ลูกผสมรุ่นแรก - ข้ามกัน ในรุ่นที่สอง การแยกฟีโนไทป์พบในอัตราส่วน 9: 3: 3: 1 หรือ (3 + 1) 2 หลังจากการผสมเกสรตัวเองของลูกผสม F1 ตามกฎของการแยกเมล็ด รอยย่น และเมล็ดสีเขียวปรากฏขึ้นอีกครั้ง

พืชแม่ในกรณีนี้มีจีโนไทป์ AABB และ aabb และจีโนไทป์ของลูกผสม F 1 - AaBb คือไดเฮเทอโรไซกัส

ดังนั้น เมื่อข้ามบุคคลที่ต่างกันในลักษณะทางเลือกหลายคู่ การแยกฟีโนไทป์จะสังเกตพบในลูกหลานในอัตราส่วน (3 + 1) n โดยที่ n คือจำนวนคู่ของลักษณะทางเลือก

ยีนที่กำหนดการพัฒนาของคู่ลักษณะต่างๆ เรียกว่า non-allelic

ผลลัพธ์ของการผสมข้ามพันธุ์แบบไดไฮบริดและโพลีไฮบริดขึ้นอยู่กับว่ายีนที่กำหนดลักษณะที่พิจารณานั้นอยู่ในโครโมโซมเดียวกันหรือต่างกัน Mendel พบลักษณะที่มียีนอยู่ในโครโมโซมของถั่วที่คล้ายคลึงกันหลายคู่

ในไมโอซิส โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันของคู่ต่าง ๆ จะถูกสุ่มรวมกันในเซลล์สืบพันธุ์ หากโครโมโซมของบิดาของคู่แรกเข้าไปในเซลล์สืบพันธุ์ ด้วยความน่าจะเป็นที่เท่ากันทั้งโครโมโซมของบิดาและมารดาของคู่ที่สองสามารถเข้าไปในเซลล์สืบพันธุ์นี้ได้ ดังนั้นลักษณะที่มียีนอยู่ในคู่ที่แตกต่างกันของโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันจึงรวมกันอย่างอิสระจากกันและกัน ต่อมาปรากฎว่าจากลักษณะเจ็ดคู่ที่ศึกษาโดย Mendel ในถั่วซึ่งจำนวนโครโมโซมแบบดิพลอยด์คือ 2 n = 14 ยีนที่รับผิดชอบสำหรับหนึ่งในคู่ของลักษณะอยู่ในโครโมโซมเดียวกัน อย่างไรก็ตาม Mendel ไม่พบการละเมิดกฎหมายมรดกอิสระเนื่องจากไม่พบการเชื่อมโยงระหว่างยีนเหล่านี้เนื่องจากระยะห่างระหว่างพวกเขามาก)

บนพื้นฐานของการวิจัยของเขา Mendel อนุมานกฎข้อที่สาม - กฎของการสืบทอดลักษณะอิสระหรือการรวมกันของยีนที่เป็นอิสระ

ยีนอัลลีลิกแต่ละคู่ (และลักษณะทางเลือกที่ควบคุมโดยยีนเหล่านี้) ได้รับการถ่ายทอดอย่างเป็นอิสระจากกัน

กฎของการรวมยีนอย่างอิสระเป็นพื้นฐานของความแปรปรวนร่วมที่สังเกตได้ระหว่างการข้ามสายพันธุ์ในสิ่งมีชีวิตทั้งหมด เรายังทราบด้วยว่า กฎข้อที่สองไม่เหมือนกับกฎข้อที่หนึ่งของเมนเดล ซึ่งเป็นจริงเสมอ กฎข้อที่สองใช้ได้เฉพาะกับยีนที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่นในคู่ที่แตกต่างกันของโครโมโซมที่คล้ายคลึงกัน นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าโครโมโซมที่ไม่คล้ายคลึงกันถูกรวมเข้าด้วยกันในเซลล์อย่างเป็นอิสระจากกันซึ่งได้รับการพิสูจน์ไม่เพียงโดยการศึกษาธรรมชาติของการสืบทอดของตัวละคร แต่ยังโดยวิธีการทางเซลล์วิทยาโดยตรง

เมื่อศึกษาเนื้อหา ให้ความสนใจกับกรณีของการละเมิดการแบ่งปกติโดยฟีโนไทป์ที่เกิดจากการกระทำที่ร้ายแรงของยีนแต่ละตัว

พันธุกรรมและความแปรปรวนพันธุกรรมและความแปรปรวนเป็นคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด

ความแปรปรวนทางพันธุกรรมหรือจีโนไทป์แบ่งออกเป็นแบบผสมผสานและการกลายพันธุ์

ความแปรปรวนเรียกว่าค่าผสมซึ่งขึ้นอยู่กับการก่อตัวของการรวมตัวใหม่นั่นคือการรวมกันของยีนที่พ่อแม่ไม่มี

หัวใจของความแปรปรวนร่วมคือการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของสิ่งมีชีวิต ซึ่งเป็นผลมาจากการที่จีโนไทป์เกิดขึ้นมากมาย สามกระบวนการเป็นแหล่งความแปรปรวนทางพันธุกรรมที่ไม่จำกัดในทางปฏิบัติ:

ความแตกต่างอิสระของโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันในการแบ่งแบบมีโอติกแรก เป็นการผสมผสานกันอย่างอิสระของโครโมโซมในไมโอซิสซึ่งเป็นพื้นฐานของกฎข้อที่สามของจี. เมนเดล การปรากฏตัวของเมล็ดถั่วลันเตาสีเขียวเรียบและสีเหลืองในรุ่นที่สองจากการข้ามพืชที่มีเมล็ดย่นสีเหลืองและสีเขียวเรียบเป็นตัวอย่างของการผันแปรแบบผสมผสาน

การแลกเปลี่ยนซึ่งกันและกันของบริเวณโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันหรือการข้ามผ่าน มันสร้างกลุ่มเชื่อมโยงใหม่ กล่าวคือ มันทำหน้าที่เป็นแหล่งสำคัญของการรวมตัวใหม่ทางพันธุกรรมของอัลลีล เมื่ออยู่ในไซโกตแล้ว โครโมโซมลูกผสมมีส่วนทำให้เกิดลักษณะที่ผิดปกติสำหรับพ่อแม่แต่ละคน

การรวมกันของ gametes แบบสุ่มในระหว่างการปฏิสนธิ

แหล่งที่มาของความแปรปรวนร่วมเหล่านี้ทำหน้าที่อย่างอิสระและพร้อม ๆ กันในขณะที่ให้ยีน "สับเปลี่ยน" อย่างต่อเนื่องซึ่งนำไปสู่การเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตที่มีจีโนไทป์และฟีโนไทป์ต่างกัน (ยีนเองไม่เปลี่ยนแปลง) อย่างไรก็ตาม ยีนผสมใหม่สามารถย่อยสลายได้ง่ายมากเมื่อถ่ายทอดจากรุ่นสู่รุ่น

ตัวอย่างของความแปรปรวนร่วม ดอกไม้งามยามราตรีมียีนสีแดงของกลีบ A และยีนสำหรับสีขาว ตัวของ Aa มีกลีบดอกสีชมพู ดังนั้นความงามยามค่ำคืนจึงไม่มียีนสีชมพู สีชมพูจะปรากฏขึ้นเมื่อมีการรวมกัน (รวมกัน) ของยีนสีแดงและสีขาว

บุคคลนั้นเป็นโรคโลหิตจางชนิดเคียวเซลล์ทางพันธุกรรม AA เป็นบรรทัดฐาน aa คือความตาย Aa คือ SKA ด้วย SKA บุคคลไม่สามารถทนต่อการออกแรงทางกายภาพที่เพิ่มขึ้นในขณะที่เขาไม่เป็นโรคมาลาเรียนั่นคือเชื้อมาลาเรียที่เป็นสาเหตุของโรคมาลาเรีย Plasmodium malaria ไม่สามารถกินฮีโมโกลบินที่ไม่ถูกต้องได้ คุณลักษณะนี้มีประโยชน์ในแถบเส้นศูนย์สูตร ไม่มียีนสำหรับมัน มันเกิดจากการรวมกันของยีน A และ a

ดังนั้นความผันแปรทางพันธุกรรมจึงเพิ่มขึ้นด้วยการแปรผันแบบผสมผสาน เมื่อเกิดขึ้น การกลายพันธุ์แต่ละครั้งจะพบว่าตัวเองอยู่ใกล้กับการกลายพันธุ์อื่นๆ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของจีโนไทป์ใหม่ กล่าวคือ มีอัลลีลหลายชุดเกิดขึ้น บุคคลใดมีลักษณะเฉพาะทางพันธุกรรม (ยกเว้นฝาแฝดที่เหมือนกันและบุคคลที่เกิดขึ้นเนื่องจากการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศของโคลนที่มีเซลล์เดียวเป็นบรรพบุรุษ) ดังนั้น หากเราคิดว่าในโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันแต่ละคู่มียีนอัลลีลิกเพียงคู่เดียว ดังนั้นสำหรับบุคคลที่มีชุดโครโมโซมเดี่ยวเท่ากับ 23 จำนวนจีโนไทป์ที่เป็นไปได้จะเท่ากับ 3 ถึง 23 องศา จีโนไทป์จำนวนมากเช่นนี้มีจำนวนมากกว่าคนทั้งหมด 20 เท่าบนโลก อย่างไรก็ตาม ในความเป็นจริง โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันนั้นแตกต่างกันในหลายยีนและการคำนวณไม่ได้คำนึงถึงปรากฏการณ์ของการข้าม . ดังนั้นจำนวนของจีโนไทป์ที่เป็นไปได้จึงแสดงเป็นตัวเลขทางดาราศาสตร์ และสามารถยืนยันได้อย่างมั่นใจว่าการเกิดขึ้นของคนสองคนที่เหมือนกันนั้นไม่น่าจะเป็นไปได้ในทางปฏิบัติ (ยกเว้นฝาแฝดที่เหมือนกันซึ่งเกิดจากไข่ที่ปฏิสนธิเดียวกัน) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มันเป็นไปตามความเป็นไปได้ของการระบุตัวตนที่เชื่อถือได้ของบุคคลโดยเศษเนื้อเยื่อที่มีชีวิต การยืนยันหรือการยกเว้นความเป็นพ่อ

ดังนั้นการแลกเปลี่ยนยีนอันเนื่องมาจากการผสมข้ามพันธุ์ของโครโมโซมในการแบ่งไมโอซิสที่หนึ่ง การรวมตัวกันของโครโมโซมอย่างอิสระและแบบสุ่มในไมโอซิส และโอกาสของการหลอมรวมของเซลล์สืบพันธุ์ในกระบวนการทางเพศจึงเป็นปัจจัยสามประการที่รับประกันการมีอยู่ของความแปรปรวนร่วม ความแปรปรวนของการกลายพันธุ์ของจีโนไทป์เอง

การกลายพันธุ์เกิดขึ้นอย่างกะทันหัน การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในสารพันธุกรรม นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในลักษณะบางอย่างของสิ่งมีชีวิต

บทบัญญัติหลักของทฤษฎีการกลายพันธุ์ได้รับการพัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์ G. De Vries ในปี 1901 – ค.ศ.1903 และเดือดลงไปนี้:

การกลายพันธุ์ปรากฏขึ้นอย่างกะทันหัน อย่างก้าวกระโดด เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงลักษณะเฉพาะอย่างไม่ต่อเนื่อง

การกลายพันธุ์เป็นการเปลี่ยนแปลงเชิงคุณภาพที่ถ่ายทอดจากรุ่นสู่รุ่น

การกลายพันธุ์แสดงออกในรูปแบบต่างๆ และสามารถเป็นได้ทั้งประโยชน์และโทษ ทั้งแบบเด่นและแบบถอย

ความน่าจะเป็นที่จะตรวจพบการกลายพันธุ์ขึ้นอยู่กับจำนวนบุคคลที่ตรวจ

การกลายพันธุ์ที่คล้ายกันอาจเกิดขึ้นอีก

การกลายพันธุ์เป็นแบบไม่มีทิศทาง (เกิดขึ้นเอง) กล่าวคือ ส่วนใดส่วนหนึ่งของโครโมโซมสามารถกลายพันธุ์ได้ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทั้งสัญญาณเล็กน้อยและสัญญาณชีพ

การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างหรือจำนวนโครโมโซมเกือบทั้งหมดซึ่งเซลล์ยังคงความสามารถในการสืบพันธุ์ได้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในลักษณะของสิ่งมีชีวิต

โดยธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงในจีโนม นั่นคือ ชุดของยีนที่มีอยู่ในชุดของโครโมโซมเดี่ยว ยีน การกลายพันธุ์ของโครโมโซมและการกลายพันธุ์ของจีโนมมีความโดดเด่น

ยีนหรือการกลายพันธุ์แบบจุดเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงลำดับนิวคลีโอไทด์ในโมเลกุลดีเอ็นเอภายในยีนเดียว

การเปลี่ยนแปลงของยีนดังกล่าวเกิดขึ้นในระหว่างการถอดรหัสในโครงสร้างของ i-RNA; มันนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในลำดับของกรดอะมิโนในสายโซ่พอลิเปปไทด์ที่เกิดขึ้นระหว่างการแปลบนไรโบโซม เป็นผลให้มีการสังเคราะห์โปรตีนอีกชนิดหนึ่งซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในลักษณะที่สอดคล้องกันของสิ่งมีชีวิต นี่เป็นประเภทการกลายพันธุ์ที่พบบ่อยที่สุดและเป็นแหล่งที่สำคัญที่สุดของการแปรผันทางพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิต

การกลายพันธุ์ของโครโมโซม (การจัดเรียงใหม่หรือความคลาดเคลื่อน) คือการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของโครโมโซมที่สามารถระบุและศึกษาได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง

รู้จักการจัดเรียงใหม่ประเภทต่างๆ:

ขาด – การสูญเสียปลายโครโมโซม

การลบ – การสูญเสียโครโมโซมส่วนหนึ่งในส่วนตรงกลาง

การทำสำเนา – การทำซ้ำยีนสองครั้งหรือหลายครั้งในบางส่วนของโครโมโซม

ผกผัน – การหมุนของโครโมโซม 180 ° อันเป็นผลมาจากการที่ยีนในส่วนนี้อยู่ในลำดับตรงข้ามกับปกติ

การโยกย้าย – เปลี่ยนตำแหน่งของส่วนใดส่วนหนึ่งของโครโมโซมในชุดโครโมโซม ประเภทของการโยกย้ายที่พบบ่อยที่สุดคือส่วนกลับซึ่งจะมีการแลกเปลี่ยนพื้นที่ระหว่างโครโมโซมที่ไม่คล้ายคลึงกันสองโครโมโซม ส่วนหนึ่งของโครโมโซมสามารถเปลี่ยนตำแหน่งได้โดยไม่ต้องแลกเปลี่ยนซึ่งกันและกัน ยังคงอยู่ในโครโมโซมเดียวกันหรือรวมอยู่ในโครโมโซมอื่น

การกลายพันธุ์ของจีโนม - การเปลี่ยนแปลงจำนวนโครโมโซมในจีโนมของเซลล์ในร่างกาย ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นในสองทิศทาง: เพื่อเพิ่มจำนวนของชุดเดี่ยวทั้งหมด (polyploidy) และต่อการสูญเสียหรือการรวมของโครโมโซมแต่ละตัว (aneuploidy)

Polyploidy – โครโมโซมชุดเดี่ยวเพิ่มขึ้นหลายเท่า เซลล์ที่มีชุดโครโมโซมเดี่ยวจำนวนต่างกันเรียกว่า triploid (3 n), tetraploid (4 n), hexaploid (6 n), octaploid (8 n) เป็นต้น ส่วนใหญ่แล้ว polyploids จะเกิดขึ้นเมื่อลำดับของความแตกต่างของโครโมโซมเป็น ขั้วเซลล์ระหว่างไมโอซิสถูกรบกวนหรือไมโทซิส Polyploidy นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในลักษณะของสิ่งมีชีวิตและดังนั้นจึงเป็นแหล่งสำคัญของความแปรปรวนในการวิวัฒนาการและการคัดเลือกโดยเฉพาะอย่างยิ่งในพืช นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่ากระเทย (การผสมเกสรด้วยตนเอง), apomixis (parthenogenesis) และการสืบพันธุ์ของพืชเป็นที่แพร่หลายมากในสิ่งมีชีวิตของพืช ดังนั้นประมาณหนึ่งในสามของพันธุ์พืชที่พบได้ทั่วไปบนโลกของเรา – polyploids และในสภาพทวีปที่แหลมคมของ Pamirs ที่มีภูเขาสูงนั้น Polyploids เติบโตมากถึง 85% พืชที่ปลูกเกือบทั้งหมดเป็นโพลีพลอยด์ซึ่งมีดอก ผลและเมล็ดที่ใหญ่กว่า ซึ่งต่างจากญาติในธรรมชาติ Polyploids ปรับให้เข้ากับสภาพความเป็นอยู่ที่ไม่เอื้ออำนวยได้ง่ายขึ้น ทนต่ออุณหภูมิต่ำและความแห้งแล้งได้ง่ายขึ้น นั่นคือเหตุผลที่พวกเขาแพร่หลายในพื้นที่ภาคเหนือและภูเขาสูง