กฎพื้นฐานของมรดกและกรรมพันธุ์ กฎของเมนเดล ผู้ค้นพบกฎแห่งการถ่ายทอดลักษณะต่างๆ

พันธุศาสตร์- ศาสตร์แห่งกฎการถ่ายทอดทางพันธุกรรมและความแปรปรวน วันที่ "เกิด" ของพันธุศาสตร์ถือได้ว่าเป็นปี 1900 เมื่อ G. De Vries ในฮอลแลนด์, K. Correns ในเยอรมนีและ E. Cermak ในออสเตรีย "ค้นพบ" กฎการสืบทอดลักษณะที่ G. Mendel จัดตั้งขึ้นโดยอิสระ พ.ศ. 2408

กรรมพันธุ์คุณสมบัติของสิ่งมีชีวิตในการถ่ายทอดลักษณะของพวกเขาจากรุ่นสู่รุ่น

ความแปรปรวน- คุณสมบัติของสิ่งมีชีวิตที่จะได้รับลักษณะใหม่เมื่อเทียบกับพ่อแม่ของพวกเขา ในความหมายกว้าง ความแปรปรวนเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นความแตกต่างระหว่างบุคคลในสปีชีส์เดียวกัน

เข้าสู่ระบบ- คุณสมบัติใด ๆ ของโครงสร้าง คุณสมบัติใด ๆ ของสิ่งมีชีวิต การพัฒนาลักษณะขึ้นอยู่กับการมีอยู่ของยีนอื่น ๆ และสภาพแวดล้อม การก่อตัวของลักษณะเกิดขึ้นในระหว่างการพัฒนาบุคคล ดังนั้น แต่ละคนจึงมีชุดคุณลักษณะที่มีลักษณะเฉพาะสำหรับเธอเท่านั้น

ฟีโนไทป์- จำนวนทั้งสิ้นของสัญญาณภายนอกและภายในทั้งหมดของร่างกาย

ยีน- หน่วยสารพันธุกรรมที่แบ่งแยกไม่ได้ตามหน้าที่ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุลดีเอ็นเอที่เข้ารหัสโครงสร้างหลักของโพลีเปปไทด์ การขนส่งหรือโมเลกุลอาร์เอ็นเอไรโบโซม ในความหมายกว้าง ยีนเป็นส่วนหนึ่งของดีเอ็นเอที่กำหนดความเป็นไปได้ในการพัฒนาลักษณะพื้นฐานที่แยกจากกัน

จีโนไทป์คือผลรวมของยีนของสิ่งมีชีวิต

โลคัส- ตำแหน่งของยีนบนโครโมโซม

ยีนอัลลีล- ยีนที่อยู่ในตำแหน่งเดียวกันของโครโมโซมที่คล้ายคลึงกัน

โฮโมไซโกต- สิ่งมีชีวิตที่มียีนอัลลีลิกที่มีรูปแบบโมเลกุลเหมือนกัน

heterozygote- สิ่งมีชีวิตที่มียีนอัลลีลิกที่มีรูปแบบโมเลกุลต่างกัน ในกรณีนี้ ยีนหนึ่งมียีนเด่น อีกยีนหนึ่งมีลักษณะด้อย

ยีนด้อย- อัลลีลที่กำหนดการพัฒนาลักษณะเฉพาะในสถานะ homozygous เท่านั้น ลักษณะดังกล่าวจะเรียกว่าด้อย

ยีนเด่น- อัลลีลที่กำหนดการพัฒนาของลักษณะไม่เฉพาะใน homozygous เท่านั้น แต่ยังอยู่ในสถานะ heterozygous ด้วย ลักษณะดังกล่าวจะเรียกว่าเด่น

วิธีการทางพันธุกรรม

ตัวหลักคือ วิธีการผสมพันธุ์- ระบบไม้กางเขนที่ให้คุณติดตามรูปแบบการสืบทอดลักษณะในหลายชั่วอายุคน พัฒนาและใช้งานครั้งแรกโดย G. Mendel ลักษณะเด่นของวิธีการ: 1) การเลือกเป้าหมายของผู้ปกครองที่มีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างกัน (ทางเลือก) ที่แตกต่างกันหนึ่ง สอง สาม ฯลฯ คู่; 2) การบัญชีเชิงปริมาณที่เข้มงวดของการสืบทอดลักษณะในลูกผสม; 3) การประเมินรายบุคคลของลูกหลานจากผู้ปกครองแต่ละคนในหลายชั่วอายุคน

การข้ามซึ่งวิเคราะห์การสืบทอดลักษณะทางเลือกหนึ่งคู่เรียกว่า โมโนไฮบริด, สองคู่ - ไดไฮบริด, หลายคู่ - ลูกผสม. สัญญาณทางเลือกเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นค่าต่าง ๆ ของเครื่องหมายใด ๆ ตัวอย่างเช่นเครื่องหมาย - สีของถั่ว, เครื่องหมายทางเลือก - สีเหลือง, สีเขียวของถั่ว

นอกเหนือจากวิธีการผสมพันธุ์แล้ว พันธุศาสตร์ยังใช้: ลำดับวงศ์ตระกูล- การรวบรวมและวิเคราะห์สายเลือด ไซโตเจเนติกส์- การศึกษาโครโมโซม แฝด- การศึกษาฝาแฝด สถิติประชากรวิธีการ - การศึกษาโครงสร้างทางพันธุกรรมของประชากร

สัญลักษณ์ทางพันธุกรรม

เสนอโดย G. Mendel ใช้เพื่อบันทึกผลการข้าม: R - ผู้ปกครอง; F - ลูกหลานหมายเลขด้านล่างหรือหลังตัวอักษรระบุหมายเลขซีเรียลของรุ่น (F 1 - ลูกผสมของรุ่นแรก - ทายาทสายตรงของผู้ปกครอง F 2 - ลูกผสมของรุ่นที่สอง - เกิดขึ้นจากการข้าม F 1 ลูกผสมซึ่งกันและกัน); × - ไอคอนข้าม; G - ชาย; อี - หญิง; เอ - ยีนเด่น, เอ - ยีนด้อย; AA - เด่น homozygous, aa - ด้อย homozygous, Aa - heterozygous

กฎความสม่ำเสมอของลูกผสมรุ่นแรกหรือกฎข้อที่หนึ่งของเมนเดล

ความสำเร็จของงานของ Mendel ได้รับการอำนวยความสะดวกโดยการเลือกวัตถุสำหรับการข้ามที่ประสบความสำเร็จ - ถั่วหลากหลายชนิด คุณสมบัติของถั่ว: 1) ค่อนข้างง่ายที่จะเติบโตและมีระยะเวลาในการพัฒนาสั้น; 2) มีลูกหลานมากมาย 3) มีอักขระทางเลือกที่ทำเครื่องหมายไว้เป็นอย่างดีจำนวนมาก (สีของกลีบดอก - สีขาวหรือสีแดง สีใบเลี้ยง - สีเขียวหรือสีเหลือง รูปร่างเมล็ด - มีรอยย่นหรือเรียบ สีถั่ว - สีเหลืองหรือสีเขียว รูปร่างถั่ว - โค้งมนหรือตีบ การจัดเรียงของ ดอกไม้หรือผลไม้ - ตลอดความยาวของลำต้นหรือด้านบน ความสูงของลำต้น - ยาวหรือสั้น); 4) เป็นการผสมเกสรด้วยตนเอง อันเป็นผลมาจากการมีเส้นบริสุทธิ์จำนวนมากที่คงลักษณะเฉพาะของตนไว้อย่างมั่นคงจากรุ่นสู่รุ่น

เมนเดลทำการทดลองข้ามสายพันธุ์ถั่วต่างๆ เป็นเวลาแปดปี เริ่มในปี พ.ศ. 2397 เมื่อวันที่ 8 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2408 G. Mendel ได้พูดในที่ประชุมของ Brunn Society of Naturalists ด้วยรายงาน "Experiments on plant hybrids" ซึ่งสรุปผลงานของเขา

การทดลองของ Mendel ได้รับการพิจารณาอย่างรอบคอบ หากรุ่นก่อนของเขาพยายามศึกษารูปแบบการสืบทอดลักษณะต่างๆ มากมายในคราวเดียว Mendel ก็เริ่มการวิจัยโดยศึกษาการสืบทอดลักษณะทางเลือกเพียงคู่เดียว

Mendel นำถั่วลันเตาที่มีเมล็ดสีเหลืองและสีเขียวมาผสมกับการผสมข้ามพันธุ์: เขาเอาเกสรตัวผู้ออกจากพันธุ์หนึ่งและผสมเกสรด้วยละอองเกสรจากอีกพันธุ์หนึ่ง ลูกผสมรุ่นแรกมีเมล็ดสีเหลือง ภาพที่คล้ายคลึงกันถูกพบในไม้กางเขนซึ่งมีการศึกษาการสืบทอดของลักษณะอื่น ๆ เมื่อข้ามพืชที่มีรูปแบบเมล็ดเรียบและมีรอยย่นเมล็ดทั้งหมดของลูกผสมที่ได้จะเรียบจากการข้ามพืชดอกสีแดงกับพืชดอกสีขาว เมล็ดที่ได้รับทั้งหมดเป็นดอกสีแดง Mendel ได้ข้อสรุปว่าในลูกผสมของรุ่นแรกมีลักษณะทางเลือกเพียงคู่เดียวเท่านั้นปรากฏขึ้นและครั้งที่สองก็หายไปเหมือนเดิม Mendel เรียกลักษณะที่ปรากฏในลูกผสมของรุ่นแรกที่โดดเด่นและลักษณะที่ถูกระงับนั้นด้อย

ที่ monohybrid crossing ของบุคคลที่เป็นโฮโมไซกัสมีค่าแตกต่างกันของลักษณะทางเลือก ลูกผสมมีความสม่ำเสมอในจีโนไทป์และฟีโนไทป์

รูปแบบทางพันธุกรรมของกฎความสม่ำเสมอของเมนเดล

(เอ - สีเหลืองของถั่ว และ - สีเขียวของถั่ว)

กฎหมายแยกหรือกฎข้อที่สองของเมนเดล

G. Mendel ทำให้ลูกผสมรุ่นแรกสามารถผสมเกสรด้วยตนเองได้ ดังนั้นลูกผสมของรุ่นที่สองจึงไม่เพียงแสดงให้เห็นลักษณะเด่นเท่านั้น แต่ยังมีลักษณะด้อยอีกด้วย ผลการทดลองแสดงในตาราง

ป้ายที่เด่นถอยทั้งหมด
ตัวเลข% ตัวเลข%
รูปร่างเมล็ด5474 74,74 1850 25,26 7324
สีของใบเลี้ยง6022 75,06 2001 24,94 8023
สีของเปลือกหุ้มเมล็ด705 75,90 224 24,10 929
รูปร่างถั่ว882 74,68 299 25,32 1181
สีถั่ว428 73,79 152 26,21 580
จัดดอกไม้651 75,87 207 24,13 858
ความสูงของลำต้น787 73,96 277 26,04 1064
ทั้งหมด:14949 74,90 5010 25,10 19959

การวิเคราะห์ข้อมูลในตารางทำให้สามารถสรุปได้ดังต่อไปนี้:

  1. ไม่มีการสังเกตความสม่ำเสมอของลูกผสมในรุ่นที่สอง: ลูกผสมบางตัวมีลักษณะหนึ่ง (เด่น), บางตัว - อื่น ๆ (ถอย) ลักษณะจากคู่ทางเลือก
  2. จำนวนของลูกผสมที่มีลักษณะเด่นนั้นมากกว่าลูกผสมที่มีลักษณะด้อยประมาณสามเท่า;
  3. ลักษณะด้อยในลูกผสมของรุ่นแรกไม่ได้หายไป แต่ถูกระงับและปรากฏเฉพาะในรุ่นลูกผสมที่สองเท่านั้น

ปรากฏการณ์ที่ลูกผสมบางรุ่นของรุ่นที่สองมีลักษณะเด่นและบางส่วน - ลักษณะด้อยเรียกว่า แยกออก. ยิ่งไปกว่านั้น การแยกตัวที่สังเกตพบในลูกผสมนั้นไม่ได้สุ่ม แต่เป็นไปตามรูปแบบเชิงปริมาณบางอย่าง จากสิ่งนี้ Mendel ได้ข้อสรุปอีกประการหนึ่ง: เมื่อลูกผสมของรุ่นแรกถูกผสมข้ามในลูกหลานอักขระจะถูกแบ่งในอัตราส่วนตัวเลขที่แน่นอน

ที่ monohybrid crossing ของบุคคลต่างเพศในลูกผสม มีการแตกตัวตามฟีโนไทป์ในอัตราส่วน 3:1 ตามจีโนไทป์ 1:2:1

รูปแบบทางพันธุกรรมของกฎการแยกตัวของเมนเดล

(เอ - ถั่วเหลือง, เอ - ถั่วเขียว):

พี‍♀อา
สีเหลือง
× ♂Aa
สีเหลือง
ประเภทของ gametesอาเอ อาเอ
F2AA
สีเหลือง
อ้า
สีเหลือง
75%
อ้า
สีเหลือง
อ้า
เขียว
25%

กฎแห่งความบริสุทธิ์ของ gametes

ตั้งแต่ปี 1854 เป็นเวลาแปดปี Mendel ได้ทำการทดลองข้ามต้นถั่ว เขาพบว่าเป็นผลมาจากการผสมข้ามพันธุ์ของถั่วที่แตกต่างกัน ลูกผสมของรุ่นแรกมีฟีโนไทป์เหมือนกัน และลูกผสมของรุ่นที่สองมีการแยกอักขระในอัตราส่วนที่แน่นอน เพื่ออธิบายปรากฏการณ์นี้ Mendel ได้ตั้งสมมติฐานหลายชุด ซึ่งเรียกว่า "สมมติฐานความบริสุทธิ์ของ gamete" หรือ "กฎแห่งความบริสุทธิ์ของ gamete" เมนเดลแนะนำว่า:

  1. ปัจจัยทางพันธุกรรมที่ไม่ต่อเนื่องบางอย่างมีหน้าที่ในการสร้างลักษณะ
  2. สิ่งมีชีวิตประกอบด้วยสองปัจจัยที่กำหนดการพัฒนาของลักษณะ;
  3. ในระหว่างการก่อตัวของ gametes มีเพียงปัจจัยเดียวเท่านั้นที่เข้าสู่แต่ละปัจจัย
  4. เมื่อเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้และเพศเมียรวมกัน ปัจจัยทางพันธุกรรมเหล่านี้จะไม่ปะปนกัน (ยังคงบริสุทธิ์อยู่)

ในปี 1909 W. Johansen จะเรียกปัจจัยทางพันธุกรรมเหล่านี้ว่ายีน และในปี 1912 ที. มอร์แกนจะแสดงให้เห็นว่าพวกมันอยู่ในโครโมโซม

เพื่อพิสูจน์สมมติฐานของเขา G. Mendel ใช้การข้ามซึ่งปัจจุบันเรียกว่าการวิเคราะห์ ( วิเคราะห์ข้าม- ข้ามสิ่งมีชีวิตที่มีจีโนไทป์ที่ไม่รู้จักกับสิ่งมีชีวิต homozygous สำหรับถอย) บางที Mendel ให้เหตุผลดังนี้: "ถ้าสมมติฐานของฉันถูกต้องแล้วจากการข้าม F 1 กับพันธุ์ที่มีลักษณะด้อย (ถั่วเขียว) ในบรรดาลูกผสมจะมีถั่วเขียวครึ่งหนึ่งและถั่วเหลืองครึ่งหนึ่ง" ดังที่เห็นได้จากแผนภาพทางพันธุกรรมด้านล่าง เขาได้รับการแบ่ง 1:1 จริง ๆ และเชื่อมั่นในความถูกต้องของสมมติฐานและข้อสรุปของเขา แต่เขาไม่เข้าใจโดยคนรุ่นเดียวกันของเขา รายงานของเขาเรื่อง "การทดลองเกี่ยวกับพืชลูกผสม" ซึ่งจัดทำขึ้นในที่ประชุมของสมาคมนักธรรมชาติวิทยาแห่งบรุนน์ (Brunn Society of Naturalists) ถูกพบอย่างเงียบๆ

รากฐานทางเซลล์วิทยาของกฎข้อที่หนึ่งและสองของเมนเดล

ในช่วงเวลาของ Mendel ยังไม่มีการศึกษาโครงสร้างและการพัฒนาของเซลล์สืบพันธุ์ ดังนั้นสมมติฐานของเขาเกี่ยวกับความบริสุทธิ์ของ gametes จึงเป็นตัวอย่างของการมองการณ์ไกลที่ยอดเยี่ยม ซึ่งภายหลังพบว่ามีการยืนยันทางวิทยาศาสตร์

ปรากฏการณ์ของการครอบงำและการแยกตัวของตัวละครที่ Mendel สังเกตได้ในปัจจุบันนั้นถูกอธิบายโดยการจับคู่ของโครโมโซม ความแตกต่างของโครโมโซมระหว่างไมโอซิส และการรวมตัวของพวกมันในระหว่างการปฏิสนธิ แสดงว่ายีนที่กำหนดสีเหลืองด้วยตัวอักษร A และสีเขียว - a เนื่องจากเมนเดลทำงานกับเส้นบริสุทธิ์ สิ่งมีชีวิตข้ามทั้งสองจึงเป็นโฮโมไซกัส กล่าวคือ พวกมันมีอัลลีลที่เหมือนกันสองอัลลีลของยีนสีเมล็ด (ตามลำดับคือ AA และ aa) ในช่วงไมโอซิส จำนวนโครโมโซมจะลดลงครึ่งหนึ่ง และโครโมโซมจากคู่เดียวเท่านั้นที่เข้าสู่เซลล์สืบพันธุ์แต่ละเซลล์ เนื่องจากโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันมีอัลลีลเดียวกัน gametes ทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตหนึ่งจะมีโครโมโซมที่มียีน A และอีกอันหนึ่งมียีน

เมื่อปฏิสนธิ เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้และเพศเมียจะหลอมรวมและโครโมโซมของพวกมันรวมกันเป็นไซโกตเดียว ลูกผสมที่เกิดจากการผสมข้ามพันธุ์จะกลายเป็น heterozygous เนื่องจากเซลล์ของมันจะมีจีโนไทป์ Aa; หนึ่งตัวแปรของจีโนไทป์จะให้หนึ่งตัวแปรของฟีโนไทป์ - ถั่วเหลือง

ในสิ่งมีชีวิตลูกผสมที่มีจีโนไทป์ Aa ระหว่างไมโอซิส โครโมโซมจะแยกออกเป็นเซลล์ต่าง ๆ และเซลล์สืบพันธุ์สองประเภทจะก่อตัวขึ้น - เซลล์สืบพันธุ์ครึ่งหนึ่งจะมียีน A ส่วนอีกครึ่งหนึ่งจะเป็นพาหะของยีน การปฏิสนธิเป็นกระบวนการสุ่มและมีความเป็นไปได้เท่าเทียมกัน กล่าวคือ สเปิร์มใดๆ สามารถปฏิสนธิกับไข่ได้ เนื่องจากสเปิร์มมาโตซัวสองประเภทและไข่สองประเภทถูกสร้างขึ้น ไซโกตสี่สายพันธุ์จึงเป็นไปได้ ครึ่งหนึ่งเป็นเฮเทอโรไซโกต (พายีน A และ a) 1/4 เป็นโฮโมไซกัสสำหรับลักษณะเด่น (มียีน A สองตัว) และ 1/4 เป็นโฮโมไซกัสสำหรับลักษณะด้อย (อุ้มสองยีน a) Homozygotes สำหรับที่โดดเด่นและ heterozygotes จะให้ถั่วสีเหลือง (3/4), homozygotes สำหรับ recessive - สีเขียว (1/4)

กฎแห่งการผสมผสานอย่างอิสระ (การสืบทอด) ของลักษณะหรือกฎข้อที่สามของ Mendel

สิ่งมีชีวิตมีความแตกต่างกันหลายประการ ดังนั้น เมื่อกำหนดรูปแบบการสืบทอดของคุณลักษณะหนึ่งคู่ จี. เมนเดลจึงย้ายไปศึกษาการสืบทอดของลักษณะทางเลือกสองคู่ (หรือมากกว่า) สำหรับการผสมข้ามพันธุ์แบบไดไฮบริด เมนเดลได้นำต้นถั่วโฮโมไซกัสที่มีสีเมล็ดต่างกัน (สีเหลืองและสีเขียว) และรูปร่างเมล็ด (เรียบและมีรอยย่น) ต่างกัน สีเหลือง (A) และเมล็ดรูปร่างเรียบ (B) เป็นลักษณะเด่น สีเขียว (a) และรูปร่างย่น (b) เป็นลักษณะด้อย

โดยการข้ามพืชที่มีเมล็ดสีเหลืองและเมล็ดเรียบกับพืชที่มีเมล็ดสีเขียวและมีรอยย่น Mendel ได้รุ่นลูกผสม F 1 ที่สม่ำเสมอด้วยเมล็ดสีเหลืองและเรียบ จากการผสมเกสรด้วยตนเองของลูกผสม 15 ตัวของรุ่นแรก ได้เมล็ด 556 เมล็ด โดยในจำนวนนี้เมล็ดเรียบสีเหลือง 315 เมล็ด รอยย่นสีเหลือง 101 ตัว เมล็ดเรียบสีเขียว 108 เมล็ด และเมล็ดย่นสีเขียว 32 เมล็ด (การแยกเมล็ด 9:3:3:1)

จากการวิเคราะห์ลูกหลานที่เกิด Mendel ดึงความสนใจไปที่ข้อเท็จจริงที่ว่า: 1) พร้อมกับการรวมกันของลักษณะของพันธุ์ดั้งเดิม (เมล็ดเรียบสีเหลืองและสีเขียวย่น) ลักษณะใหม่จะปรากฏขึ้นในระหว่างการผสมพันธุ์ไดไฮบริด (เมล็ดเหี่ยวย่นสีเหลืองและสีเขียวเรียบ); 2) การแยกสำหรับแต่ละลักษณะสอดคล้องกับการแยกระหว่าง monohybrid crossing จากจำนวน 556 เมล็ด มี 423 เมล็ดเรียบและมีรอยย่น 133 เมล็ด (อัตราส่วน 3:1) เมล็ด 416 เมล็ดมีสีเหลืองและสีเขียว 140 เมล็ด (อัตราส่วน 3:1) Mendel ได้ข้อสรุปว่าการแยกในลักษณะคู่หนึ่งไม่เกี่ยวข้องกับการแยกออกเป็นอีกคู่หนึ่ง เมล็ดพันธุ์ลูกผสมนั้นไม่ได้มีลักษณะเฉพาะจากการผสมผสานของลักษณะของต้นแม่ (เมล็ดเรียบสีเหลืองและเมล็ดมีรอยย่นสีเขียว) แต่ยังเกิดจากการที่ลักษณะใหม่ผสมกัน (เมล็ดเหี่ยวย่นสีเหลืองและเมล็ดเรียบสีเขียว)

เมื่อการผสมข้ามพันธุ์ของไดเฮเทอโรไซโกเตสในลูกผสม จะเกิดการแตกตัวตามฟีโนไทป์ในอัตราส่วน 9: 3: 3: 1 ตามลำดับจีโนไทป์ในอัตราส่วน 4: 2: 2: 2: 2: 1: 1: 1: 1 ตัวละครได้รับการสืบทอดอย่างอิสระจากกันและกันและรวมกันเป็นชุดค่าผสมที่เป็นไปได้ทั้งหมด

R♀AABB
สีเหลืองเรียบ
× ‍♂aabb
สีเขียว มีรอยย่น
ประเภทของ gametesAB อะบี
F1AaBb
เหลืองเนียน100%
พี♀AaBb
สีเหลืองเรียบ
× ♂AaBb
สีเหลืองเรียบ
ประเภทของ gametesเอบี แอ๊บ แอ๊บ แอ๊บ เอบี แอ๊บ แอ๊บ แอ๊บ

รูปแบบทางพันธุกรรมของกฎของการรวมกันของลักษณะที่เป็นอิสระ:

ABอับaBอะบี
ABAABB
สีเหลือง
เรียบ
AAb
สีเหลือง
เรียบ
AaBB
สีเหลือง
เรียบ
AaBb
สีเหลือง
เรียบ
อับAAb
สีเหลือง
เรียบ
AAbb
สีเหลือง
มีรอยย่น
AaBb
สีเหลือง
เรียบ
อาบบ
สีเหลือง
มีรอยย่น
aBAaBB
สีเหลือง
เรียบ
AaBb
สีเหลือง
เรียบ
aaBB
เขียว
เรียบ
aaBb
เขียว
เรียบ
อะบีAaBb
สีเหลือง
เรียบ
อาบบ
สีเหลือง
มีรอยย่น
aaBb
เขียว
เรียบ
แอ๊บ
เขียว
มีรอยย่น

การวิเคราะห์ผลการข้ามตามฟีโนไทป์: เหลือง, เรียบ - 9/16, เหลือง, มีรอยย่น - 3/16, เขียว, เรียบ - 3/16, เขียว, มีรอยย่น - 1/16 แยกตามฟีโนไทป์ 9:3:3:1

การวิเคราะห์ผลการข้ามตามจีโนไทป์: AaBb - 4/16, AABb - 2/16, AaBB - 2/16, Aabb - 2/16, aaBb - 2/16, AABB - 1/16, Aabb - 1/16 , aaBB - 1/16, aabb - 1/16. ความแตกแยกตามจีโนไทป์ 4:2:2:2:2:1:1:1:1

หากในระหว่างการผสมพันธุ์แบบโมโนไฮบริด สิ่งมีชีวิตของพ่อแม่มีลักษณะคู่หนึ่งต่างกัน (เมล็ดสีเหลืองและสีเขียว) และให้ฟีโนไทป์สองชนิด (2 1) ในอัตราส่วน (3 + 1) 1 ในรุ่นที่สอง จากนั้นในการผสมพันธุ์แบบไดไฮบริดจะต่างกันในสอง คุณสมบัติคู่และให้ในรุ่นที่สองสี่ฟีโนไทป์ (2 2) ในอัตราส่วน (3 + 1) 2 . ง่ายต่อการคำนวณจำนวนฟีโนไทป์และอัตราส่วนที่จะเกิดขึ้นในรุ่นที่สองระหว่างการผสมข้ามพันธุ์แบบไตรไฮบริด: แปดฟีโนไทป์ (2 3) ในอัตราส่วน (3 + 1) 3

หากการแบ่งแยกตามจีโนไทป์ใน F 2 ที่มีการสร้างโมโนไฮบริดเป็น 1: 2: 1 นั่นคือมีจีโนไทป์ที่แตกต่างกันสามแบบ (3 1) จากนั้นด้วยไดไฮบริดจะเกิดจีโนไทป์ที่แตกต่างกัน 9 แบบ - 3 2 โดยมีไตรลูกผสม 3 มีการสร้างจีโนไทป์ที่แตกต่างกัน 3 - 27 แบบ

กฎข้อที่สามของเมนเดลใช้ได้เฉพาะในกรณีเหล่านั้นเมื่อยีนของลักษณะที่วิเคราะห์นั้นอยู่ในคู่ของโครโมโซมที่คล้ายคลึงกัน

รากฐานทางเซลล์วิทยาของกฎข้อที่สามของเมนเดล

ให้ A เป็นยีนที่กำหนดพัฒนาการของเมล็ดสีเหลือง สีเขียว ข เมล็ดเรียบ ข มีรอยย่น ลูกผสมรุ่นแรกที่มีจีโนไทป์ AaBb ถูกข้าม ในระหว่างการก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์จากยีนอัลลีลิกแต่ละคู่ จะมีเพียงหนึ่งเซลล์เท่านั้นที่เข้าสู่เซลล์สืบพันธุ์ ในขณะที่เป็นผลมาจากการสุ่มไดเวอร์เจนต์ของโครโมโซมในส่วนแรกของไมโอซิส ยีน A สามารถเข้าไปในเซลล์สืบพันธุ์ที่มียีน B หรือยีน b ได้ และยีน a - กับยีน B หรือยีน b ดังนั้น สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดจึงสร้างเซลล์สืบพันธุ์ 4 ชนิดในปริมาณเท่ากัน (แต่ละ 25%): AB, Ab, aB, ab ในระหว่างการปฏิสนธิ สเปิร์มทั้งสี่ชนิดสามารถปฏิสนธิกับไข่สี่ประเภทใดก็ได้ อันเป็นผลมาจากการปฏิสนธิทำให้คลาสจีโนไทป์เป็นไปได้เก้าคลาสซึ่งจะทำให้คลาสฟีโนไทป์สี่คลาส

มรดกที่เชื่อมโยง

ในปี พ.ศ. 2449 W. Batson และ R. Pennet ได้ข้ามพืชถั่วหวานและวิเคราะห์การสืบทอดของรูปแบบละอองเกสรและสีของดอกไม้ พบว่าลักษณะเหล่านี้ไม่ได้ให้การกระจายอย่างอิสระในลูกหลาน ลูกผสมมักจะทำซ้ำลักษณะของรูปแบบผู้ปกครอง เป็นที่ชัดเจนว่าลักษณะเฉพาะบางอย่างไม่ได้ถูกกำหนดโดยการกระจายอย่างอิสระในลูกหลานและการรวมกันอย่างอิสระ

สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีลักษณะเฉพาะจำนวนมาก และจำนวนโครโมโซมมีน้อย ดังนั้นโครโมโซมแต่ละโครโมโซมจึงไม่ได้มียีนเพียงตัวเดียว แต่เป็นยีนทั้งกลุ่มที่มีหน้าที่ในการพัฒนาลักษณะต่างๆ เขาศึกษาการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมซึ่งมีการแปลยีนบนโครโมโซมเดียวกัน ต.มอร์แกน. หากเมนเดลทำการทดลองกับถั่ว สำหรับมอร์แกน เป้าหมายหลักก็คือแมลงหวี่แมลงหวี่

แมลงหวี่ทุกสองสัปดาห์ที่อุณหภูมิ 25 ° C ให้ลูกหลานจำนวนมาก ตัวผู้และตัวเมียแยกออกได้ชัดเจน - ช่องท้องของตัวผู้มีขนาดเล็กกว่าและสีเข้มกว่า พวกมันมีโครโมโซมเพียง 8 ตัวในชุดดิพลอยด์ พวกมันสามารถขยายพันธุ์ได้ง่ายมากในหลอดทดลองโดยใช้สารอาหารที่มีราคาถูก

โดยการข้ามแมลงหวี่ที่มีลำตัวสีเทาและปีกปกติที่มีปีกสีเข้มและปีกพื้นฐานในรุ่นแรกของมอร์แกนได้รับลูกผสมที่มีลำตัวสีเทาและปีกปกติ (ยีนที่กำหนดสีเทาของช่องท้องครอบงำ สีเข้มและยีนที่กำหนดการพัฒนาของปีกปกติ - เหนือยีนของผู้ด้อยพัฒนา) เมื่อทำการวิเคราะห์การผสมข้ามพันธุ์ของเพศหญิง F 1 กับผู้ชายที่มีลักษณะด้อย ในทางทฤษฎีคาดว่าจะได้ลูกหลานที่มีลักษณะเหล่านี้รวมกันในอัตราส่วน 1:1:1:1 อย่างไรก็ตาม บุคคลที่มีสัญญาณของรูปแบบการเป็นพ่อแม่นั้นเด่นชัดในลูกหลาน (41.5% - ปีกยาวสีเทาและ 41.5% - สีดำที่มีปีกเป็นพื้นฐาน) และแมลงวันส่วนน้อยเท่านั้นที่มีสัญญาณรวมกันนอกเหนือจากของพ่อแม่ (8.5% - ปีกยาวสีดำและ 8.5% - สีเทามีปีกพื้นฐาน) ผลลัพธ์ดังกล่าวจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อยีนที่รับผิดชอบต่อสีของร่างกายและรูปร่างของปีกอยู่บนโครโมโซมเดียวกัน

1 - gametes ที่ไม่ใช่ครอสโอเวอร์; 2 - gametes ครอสโอเวอร์

หากยีนสำหรับสีของร่างกายและรูปร่างของปีกมีการแปลในโครโมโซมเดียวกันดังนั้นด้วยการข้ามนี้ควรได้รับบุคคลสองกลุ่มโดยทำซ้ำสัญญาณของรูปแบบผู้ปกครองเนื่องจากสิ่งมีชีวิตของมารดาควรสร้าง gametes เพียงสองประเภท - AB และ ab และ paternal one - one type - ab . ดังนั้นควรมีการสร้างบุคคลสองกลุ่มที่มียีน AABB และ aabb ในลูกหลาน อย่างไรก็ตาม บุคคลปรากฏในลูกหลาน (แม้ว่าจะมีจำนวนน้อย) โดยมีลักษณะที่รวมตัวกันใหม่ นั่นคือ ผู้ที่มียีน Aabb และ aaBb เพื่อที่จะอธิบายสิ่งนี้จำเป็นต้องระลึกถึงกลไกของการก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์ - ไมโอซิส ในการพยากรณ์ของการแบ่ง meiotic แรก โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันคอนจูเกตและในขณะนี้การแลกเปลี่ยนไซต์อาจเกิดขึ้นระหว่างกัน เป็นผลมาจากการข้ามผ่าน ในบางเซลล์ โครโมโซมมีการแลกเปลี่ยนกันระหว่างยีน A และ B เซลล์สืบพันธุ์ Ab และ aB ปรากฏขึ้น และด้วยเหตุนี้ ฟีโนไทป์สี่กลุ่มจึงก่อตัวขึ้นในลูกหลาน เช่นเดียวกับการรวมยีนอิสระ แต่เนื่องจากการข้ามเกิดขึ้นเมื่อส่วนเล็ก ๆ ของ gametes เกิดขึ้น อัตราส่วนเชิงตัวเลขของฟีโนไทป์จึงไม่สอดคล้องกับอัตราส่วน 1:1:1:1

กลุ่มคลัตช์- ยีนที่อยู่บนโครโมโซมเดียวกันและสืบทอดมาด้วยกัน จำนวนกลุ่มเชื่อมโยงสอดคล้องกับชุดโครโมโซมเดี่ยว

มรดกที่เชื่อมโยง- การสืบทอดลักษณะที่มีการแปลยีนบนโครโมโซมเดียวกัน ความแรงของการเชื่อมโยงระหว่างยีนขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างยีน ยิ่งยีนอยู่ห่างจากกันมากเท่าใด ความถี่ในการข้ามยีนก็จะยิ่งสูงขึ้นและในทางกลับกัน กริปเต็ม- มรดกที่เชื่อมโยงกันซึ่งยีนของลักษณะที่วิเคราะห์นั้นอยู่ใกล้กันมากจนเป็นไปไม่ได้ที่จะข้ามระหว่างพวกเขา ครัชไม่ครบ- ประเภทของมรดกที่เชื่อมโยงกันซึ่งยีนของลักษณะที่วิเคราะห์นั้นอยู่ห่างจากกันและกันซึ่งทำให้สามารถข้ามระหว่างกันได้.

มรดกอิสระ- การสืบทอดลักษณะที่มีการแปลยีนในโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันหลายคู่

เกมที่ไม่ใช่ครอสโอเวอร์- gametes ในระหว่างการก่อตัวของการข้ามที่ไม่ได้เกิดขึ้น

Gametes เกิดขึ้น:

เกมครอสโอเวอร์- gametes ในกระบวนการก่อตัวซึ่งมีการข้ามผ่าน ตามกฎแล้ว gametes แบบครอสโอเวอร์เป็นส่วนเล็ก ๆ ของจำนวน gametes ทั้งหมด

Gametes เกิดขึ้น:

ไม่ใช่รีคอมบิแนนท์- ลูกผสมที่มีลักษณะเหมือนกันกับพ่อแม่

รีคอมบิแนนท์- ลูกผสมมีลักษณะที่แตกต่างจากพ่อแม่

ระยะห่างระหว่างยีนวัดเป็น มอร์แกไนด์- หน่วยตามอำเภอใจที่สอดคล้องกับเปอร์เซ็นต์ของ gametes ครอสโอเวอร์หรือเปอร์เซ็นต์ของ recombinants ตัวอย่างเช่น ระยะห่างระหว่างยีนสำหรับลำตัวสีเทาและปีกยาว (เช่น ลำตัวสีดำและปีกพื้นฐาน) ในแมลงหวี่ขาวคือ 17% หรือ 17 มอร์แกนไนด์

ในไดเฮเทอโรไซโกต ยีนเด่นสามารถอยู่บนโครโมโซมเดียวกันได้ ( ซิสเฟส) หรือต่างกัน ( ทรานส์เฟส).

1 - กลไกของ cis-phase (เซลล์สืบพันธุ์ที่ไม่ใช่ครอสโอเวอร์); 2 - กลไกทรานส์เฟส (เซลล์สืบพันธุ์ที่ไม่ใช่ครอสโอเวอร์)

ผลการวิจัยของ T. Morgan คือการสร้าง ทฤษฎีโครโมโซมของการถ่ายทอดทางพันธุกรรม:

  1. ยีนตั้งอยู่บนโครโมโซม โครโมโซมที่แตกต่างกันมีจำนวนยีนไม่เท่ากัน ชุดของยีนสำหรับโครโมโซมที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันแต่ละตัวนั้นมีความพิเศษ
  2. ยีนแต่ละตัวมีตำแหน่งเฉพาะ (locus) บนโครโมโซม ยีนอัลลีลิกอยู่ในตำแหน่งเดียวกันของโครโมโซมที่คล้ายคลึงกัน
  3. ยีนตั้งอยู่บนโครโมโซมในลำดับเชิงเส้นที่แน่นอน
  4. ยีนที่อยู่บนโครโมโซมเดียวกันนั้นได้รับการถ่ายทอดมาด้วยกัน ก่อตัวเป็นกลุ่มเชื่อมโยง จำนวนกลุ่มเชื่อมโยงเท่ากับชุดโครโมโซมเดี่ยวและเป็นค่าคงที่สำหรับสิ่งมีชีวิตแต่ละประเภท
  5. การเชื่อมโยงยีนสามารถถูกทำลายได้ในระหว่างกระบวนการข้ามซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของโครโมโซมลูกผสม ความถี่ของการข้ามขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างยีน: ยิ่งระยะทางไกลเท่าไร ค่าของการข้ามก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
  6. แต่ละสปีชีส์มีชุดของโครโมโซมที่มีลักษณะเฉพาะสำหรับมันเท่านั้น - โครโมโซม

พันธุศาสตร์ทางเพศ

การกำหนดเพศของโครโมโซม

สัตว์ส่วนใหญ่เป็นสิ่งมีชีวิตต่างหาก เพศถือได้ว่าเป็นชุดของคุณสมบัติและโครงสร้างที่เป็นช่องทางในการสืบพันธุ์ของลูกหลานและการส่งข้อมูลทางพันธุกรรม เพศมักถูกกำหนดในช่วงเวลาของการปฏิสนธินั่นคือคาริโอไทป์ของไซโกตมีบทบาทสำคัญในการกำหนดเพศ โครโมโซมของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดประกอบด้วยโครโมโซมที่เหมือนกันสำหรับทั้งสองเพศ - ออโตโซมและโครโมโซมที่เพศหญิงและเพศชายต่างกัน - โครโมโซมเพศ ในมนุษย์โครโมโซมเพศ "เพศหญิง" เป็นโครโมโซม X สองตัว ในระหว่างการก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์ ไข่แต่ละฟองจะได้รับโครโมโซม X หนึ่งอัน เพศที่มีการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ประเภทเดียวกันซึ่งมีโครโมโซม X เรียกว่าโฮโมกาเมติก ในมนุษย์เพศหญิงเป็นเพศเดียวกัน โครโมโซมเพศ "ชาย" ในมนุษย์คือโครโมโซม X และโครโมโซม Y ในระหว่างการก่อตัวของ gametes ครึ่งหนึ่งของตัวอสุจิได้รับโครโมโซม X อีกครึ่งหนึ่ง - โครโมโซม Y เพศที่มีการสร้าง gametes ประเภทต่างๆเรียกว่า heterogametic ในมนุษย์เพศชายเป็นเพศตรงข้าม หากไซโกตก่อตัวขึ้นซึ่งมีโครโมโซม X สองอัน สิ่งมีชีวิตเพศหญิงจะถูกสร้างขึ้นจากมัน ถ้าโครโมโซม X และโครโมโซม Y - เพศชาย

สัตว์มีดังต่อไปนี้ การกำหนดเพศของโครโมโซมสี่ประเภท.

  1. เพศหญิงเป็นโฮโมกาเมติก (XX) เพศชายเป็นเฮเทอโรกาเมติก (XY) (สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมโดยเฉพาะมนุษย์ แมลงหวี่)

    รูปแบบทางพันธุกรรมของการกำหนดเพศของโครโมโซมในมนุษย์:

    R♀46,XX× ‍♂46,XY
    ประเภทของ gametes23 X 23, X 23, ใช่
    F46,XX
    หญิง 50%
    46 XY
    ผู้ชาย 50%

    รูปแบบทางพันธุกรรมของการกำหนดเพศของโครโมโซมในแมลงหวี่:

    R♀8,XX× ♂8,XY
    ประเภทของ gametes4, X 4, X 4, ใช่
    F8,XX
    หญิง 50%
    8,XY
    ผู้ชาย 50%
  2. เพศหญิงเป็นโฮโมกาเมติก (XX) เพศชายเป็นเพศตรงข้าม (X0) (ออร์โธพเทอรา)

    รูปแบบทางพันธุกรรมของการกำหนดเพศของโครโมโซมในตั๊กแตนทะเลทราย:

    R♀24,XX× ♂23,X0
    ประเภทของ gametes12 X 12, X 11, 0
    F24,XX
    หญิง 50%
    23,X0
    ผู้ชาย 50%
  3. เพศหญิงเป็นแบบ heterogametic (XY) เพศชายเป็น homogametic (XX) (นกสัตว์เลื้อยคลาน)

    รูปแบบทางพันธุกรรมของการกำหนดเพศของโครโมโซมในนกพิราบ:

    R♀80,XY× ‍♂80,XX
    ประเภทของ gametes40, X 40, ใช่ 40X
    F80 XY
    หญิง 50%
    80,XX
    ผู้ชาย 50%
  4. เพศหญิงเป็นแบบ heterogametic (X0) เพศชายเป็น homogametic (XX) (แมลงบางชนิด)

    รูปแบบทางพันธุกรรมของการกำหนดเพศของโครโมโซมในผีเสื้อกลางคืน:

    R♀61,X0× ‍♂62,XX
    ประเภทของ gametes31, X 30, ใช่ 31 X
    F61,X0
    หญิง 50%
    62,XX
    ผู้ชาย 50%

การสืบทอดลักษณะที่เกี่ยวข้องกับเพศ

มีการพิสูจน์แล้วว่าโครโมโซมเพศมียีนที่รับผิดชอบไม่เพียง แต่สำหรับการพัฒนาทางเพศเท่านั้น แต่ยังสำหรับการก่อตัวของลักษณะที่ไม่เกี่ยวกับเพศ (การแข็งตัวของเลือด, สีเคลือบฟัน, ความไวต่อสีแดงและสีเขียว ฯลฯ ) การถ่ายทอดลักษณะที่ไม่เกี่ยวกับเพศซึ่งมียีนอยู่บนโครโมโซม X หรือ Y เรียกว่า มรดกทางเพศ.

ที. มอร์แกนมีส่วนร่วมในการศึกษาการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของยีนที่มีการแปลในโครโมโซมเพศ

ในแมลงหวี่ ตาสีแดงครอบงำเหนือสีขาว ข้ามกัน- สองทางแยกซึ่งมีลักษณะโดยการผสมผสานกันของลักษณะการวิเคราะห์และเพศในรูปแบบที่เข้าร่วมในการข้ามนี้ ตัวอย่างเช่น หากในไม้กางเขนแรก ตัวเมียมีลักษณะเด่นและตัวผู้มีลักษณะด้อย ดังนั้นในไม้กางเขนที่สอง ตัวเมียควรมีลักษณะด้อย และตัวผู้ควรมีลักษณะเด่น ดำเนินการข้ามซึ่งกันและกัน T. Morgan ได้รับผลลัพธ์ดังต่อไปนี้ เมื่อผู้หญิงตาแดงข้ามกับผู้ชายตาขาวในรุ่นแรก ลูกหลานทั้งหมดกลายเป็นตาแดง หากคุณข้ามลูกผสม F 1 ซึ่งกันและกันในรุ่นที่สองผู้หญิงทุกคนจะกลายเป็นตาแดงและในหมู่ผู้ชาย - ครึ่งหนึ่งมีตาสีขาวและอีกครึ่งหนึ่งมีตาแดง อย่างไรก็ตาม หากข้ามเพศเมียตาขาวและตาแดง ในยุคแรก ผู้หญิงทุกคนจะกลายเป็นตาแดง และผู้ชายมีตาขาว ใน F2 ตัวเมียและตัวผู้ครึ่งหนึ่งมีตาแดง ครึ่งหนึ่งเป็นตาขาว

ต. มอร์แกนสามารถอธิบายผลลัพธ์ของการสังเกตแยกของสีตาได้โดยการสันนิษฐานว่ายีนที่รับผิดชอบสำหรับสีตานั้นถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นบนโครโมโซม X (X A คือสีตาแดง X a คือสีตาสีขาว) และ Y คือโครโมโซม ดังกล่าวไม่มียีน

แบบแผนของโครโมโซมเพศของมนุษย์และยีนที่เชื่อมโยงกับพวกมัน:
1 - โครโมโซม X; 2 - โครโมโซม Y

ในมนุษย์ ผู้ชายจะได้รับโครโมโซม X จากแม่และโครโมโซม Y จากพ่อของเขา ผู้หญิงคนหนึ่งได้รับโครโมโซม X จากแม่ของเธอ และอีกโครโมโซม X จากพ่อของเธอ โครโมโซม X - submetacentric ขนาดกลาง, โครโมโซม Y - acrocentric ขนาดเล็ก โครโมโซม X และโครโมโซม Y ไม่เพียงแต่มีขนาดและโครงสร้างต่างกัน แต่ส่วนใหญ่ยังมีชุดยีนที่แตกต่างกัน ส่วนต่อไปนี้สามารถแยกแยะได้ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของยีนในโครโมโซมเพศของมนุษย์: 1) ส่วนที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันของโครโมโซม X (ที่มียีนที่พบในโครโมโซม X เท่านั้น); 2) บริเวณที่คล้ายคลึงกันของโครโมโซม X และโครโมโซม Y (โดยมียีนอยู่ในโครโมโซม X และในโครโมโซม Y); 3) ส่วนที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันของโครโมโซม Y (มียีนที่พบในโครโมโซม Y เท่านั้น) ในทางกลับกันการสืบทอดประเภทต่อไปนี้จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการแปลของยีน

ประเภทมรดกการแปลยีนตัวอย่าง
X-เชื่อมโยงถอยฮีโมฟีเลีย, ตาบอดสีในรูปแบบต่างๆ (protanopia, deuteronopia), ไม่มีต่อมเหงื่อ, กล้ามเนื้อเสื่อมบางรูปแบบ ฯลฯ
X-เชื่อมโยงที่โดดเด่นบริเวณที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันของโครโมโซม Xเคลือบฟันสีน้ำตาล โรคกระดูกอ่อนที่ทนต่อวิตามินดี เป็นต้น
X-Y - เชื่อมโยง (เชื่อมโยงกับพื้นบางส่วน)บริเวณที่คล้ายคลึงกันของ X - และ Y -chromosomesAlport syndrome, ตาบอดสีทั้งหมด
Y-เชื่อมโยงบริเวณที่ไม่คล้ายคลึงกันของโครโมโซม Yสายรัดของนิ้วเท้า, hypertrichosis ของขอบใบหู

ยีนส่วนใหญ่ที่เชื่อมโยงกับโครโมโซม X นั้นไม่มีอยู่ในโครโมโซม Y ดังนั้นยีนเหล่านี้ (แม้แต่ยีนด้อย) จะปรากฏในลักษณะฟีโนไทป์ เนื่องจากพวกมันถูกนำเสนอในจีโนไทป์ในเอกพจน์ ยีนดังกล่าวเรียกว่า hemizygous โครโมโซม X ของมนุษย์มียีนจำนวนหนึ่งซึ่งอัลลีลแบบถอยกลับเป็นตัวกำหนดพัฒนาการของความผิดปกติร้ายแรง (ฮีโมฟีเลีย ตาบอดสี ฯลฯ) ความผิดปกติเหล่านี้พบได้บ่อยในผู้ชาย (เพราะเป็นอัมพาตครึ่งซีก) แม้ว่าพาหะของยีนที่ทำให้เกิดความผิดปกติเหล่านี้มักจะเป็นผู้หญิง ตัวอย่างเช่น ถ้า X A X A Y

F2X A X A X A X A
♀‍♀ปกติ. การบิดตัว เลือด
50%
X A Y
♂ปกติ. การบิดตัว เลือด
25%
X a Y
♂ ฮีโมฟีเลีย
25%

ใช้ส่วน: 3.5. รูปแบบของกรรมพันธุ์ พื้นฐานทางเซลล์วิทยา รูปแบบของมรดกที่กำหนดโดย G. Mendel รากฐานทางเซลล์ของพวกเขา (การผสมข้ามโมโนและไดไฮบริด) ...

เมนเดลโดยทำการทดลองข้ามพันธุ์ถั่วหลากหลายชนิด เขาได้กำหนดกฎเกณฑ์การสืบทอดจำนวนหนึ่งซึ่งวางรากฐานสำหรับพันธุศาสตร์ เขาพัฒนา วิธีไฮบริดลอจิคัลของการวิเคราะห์มรดก สัญญาณของสิ่งมีชีวิต วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการข้ามบุคคลที่มีลักษณะทางเลือก การวิเคราะห์ลักษณะที่ศึกษาในลูกผสมโดยไม่คำนึงถึงส่วนที่เหลือ การบัญชีเชิงปริมาณของลูกผสม

ดำเนินการข้ามโมโนไฮบริด (ข้ามสำหรับลักษณะทางเลือกหนึ่งคู่) Mendel จัดตั้งขึ้น กฎแห่งความสม่ำเสมอรุ่นแรก.

บทบัญญัติพื้นฐาน วิธีการผสมพันธุ์

  • สำหรับการข้ามผ่านสิ่งมีชีวิตที่บรรพบุรุษในหลายชั่วอายุคนไม่ได้แยกตามลักษณะที่เลือกนั่นคือเส้นบริสุทธิ์
  • สิ่งมีชีวิตต่างกันในลักษณะทางเลือกหนึ่งหรือสองคู่
  • การวิเคราะห์ส่วนบุคคลของลูกหลานของไม้กางเขนแต่ละอันจะดำเนินการ
  • ใช้การประมวลผลทางสถิติของผลลัพธ์

กฎข้อที่หนึ่งของ G. Mendel

เมื่อมีการผสมข้ามบุคคล homozygous สองคนซึ่งแตกต่างกันในลักษณะทางเลือกหนึ่งคู่ ลูกหลานทั้งหมดในรุ่นแรกจะมีความเหมือนกันทั้งในฟีโนไทป์และจีโนไทป์

ที่สอง กฎก.เมนเดล

เมื่อลูกผสมของรุ่นแรก (บุคคลที่แตกต่างกันสองคน) ถูกข้าม การแยกของ 3: 1 จะเกิดขึ้นในวินาที นอกจากลักษณะเด่น ลักษณะด้อยก็ปรากฏขึ้นเช่นกัน

วิเคราะห์ข้าม- การข้ามซึ่งบุคคลที่มียีนที่ไม่รู้จักที่จะสร้าง (AA หรือ Aa) จะถูกข้ามด้วย homozygote แบบถอย (aa) หากลูกหลานทั้งหมดจากการข้ามทั้งหมดจะเหมือนกัน สิ่งมีชีวิตภายใต้การศึกษาจะมีจีโนไทป์ AA หากสังเกตพบการแยกตัวของฟีโนไทป์ 1:1 ในลูกหลานของ Sudet แสดงว่าสิ่งมีชีวิตที่อยู่ระหว่างการศึกษาคือ Aa ที่แตกต่างกัน

ที่สามกฎก.เมนเดล

เมื่อข้ามบุคคล homozygous ที่แตกต่างกันในสองคู่หรือมากกว่าของลักษณะทางเลือก แต่ละคุณลักษณะจะสืบทอดอย่างอิสระจากลักษณะอื่น ๆ รวมกันในการรวมกันที่เป็นไปได้ทั้งหมด

ในการทดลองของเขา Mendel ใช้ต่างกัน วิธีการข้าม : monohybrid, dihybrid และ polyhybrid. ในการข้ามครั้งสุดท้าย บุคคลต่างกันมากกว่าสองคู่ของอักขระ ในทุกกรณี จะปฏิบัติตามกฎความสม่ำเสมอของรุ่นแรก กฎของลักษณะการแบ่งแยกในรุ่นที่สอง และกฎของการสืบทอดอิสระ

กฎหมายมรดกอิสระ:ลักษณะแต่ละคู่ได้รับการสืบทอดอย่างอิสระจากกัน ในลูกหลานมีการแบ่งแยกตามฟีโนไทป์ 3: 1 สำหรับลักษณะแต่ละคู่ กฎของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่เป็นอิสระจะใช้ได้ก็ต่อเมื่อยีนของคู่ของลักษณะที่อยู่ระหว่างการพิจารณาอยู่ในโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันหลายคู่ โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันมีรูปร่าง ขนาด และกลุ่มเชื่อมโยงของยีนที่คล้ายคลึงกัน

พฤติกรรมของโครโมโซมที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันในไมโอซิสคู่ใด ๆ ไม่ได้ขึ้นอยู่กับกันและกัน ความคลาดเคลื่อน: พวกเขาถึง ขั้วเซลล์เป็นแบบสุ่ม มรดกที่เป็นอิสระมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อวิวัฒนาการ เพราะเป็นบ่อเกิดของกรรมพันธุ์ผสมผสาน

ตาราง: มรดกทุกรูปแบบ

นี่คือบทคัดย่อชีววิทยาสำหรับเกรด 10-11 ในหัวข้อ “รูปแบบการถ่ายทอดทางพันธุกรรม กฎของมอร์แกน". เลือกการดำเนินการถัดไป:

    หัวข้อ: กฎพื้นฐานของการสืบทอดลักษณะ. กฎของเมนเดล

วัตถุประสงค์ของบทเรียน:

เกี่ยวกับการศึกษา:

    เพื่อสร้างแนวคิดเกี่ยวกับการผสมข้ามพันธุ์แบบโมโนไฮบริด กฎข้อที่หนึ่งและสองของจี. เมนเดล

    เพื่อรวบรวมความรู้เกี่ยวกับคำศัพท์และสัญลักษณ์ที่ใช้ในพันธุศาสตร์

    เพื่อสนับสนุนการพัฒนาทักษะของนักเรียนเพื่อค้นหาความสัมพันธ์เชิงสาเหตุระหว่างจีโนไทป์และฟีโนไทป์ เพื่อสร้างภาพทางชีววิทยาของโลกต่อไป

กำลังพัฒนา: เพื่อพัฒนาความสามารถในการเน้นสิ่งที่สำคัญเปรียบเทียบความคมชัด

เกี่ยวกับการศึกษา:

    เพื่อส่งเสริมการพัฒนาความสนใจในพันธุศาสตร์เป็นวิทยาศาสตร์

    ปลูกฝังทัศนคติที่อดทนต่อผู้คนจากเชื้อชาติต่างๆ

วิธีการ: อธิบายแรงจูงใจการสำรวจบางส่วนวิธีการจัดระเบียบตนเองของงานความรู้ความเข้าใจ

ประเภทบทเรียน: รวมกัน

อุปกรณ์:

    ภาพเหมือนของ G. Mendel,

    อุปกรณ์มัลติมีเดีย,

    เอกสารแจก

    คู่มือไดนามิก "Monohybrid crossing"

ระหว่างเรียน

1. ช่วงเวลาขององค์กร การตรวจสอบ. ดี / เอส

2.อัพเดทความรู้

3. ตั้งเป้าหมาย 1 นาที.

ครู. วันนี้เราเริ่มศึกษาวิทยาศาสตร์พันธุศาสตร์ ทำความคุ้นเคยกับแนวคิด เงื่อนไข สัญลักษณ์ใหม่ ๆ เรียนรู้วิธีการแก้ปัญหาทางพันธุกรรม(สไลด์ 1 - หัวข้อและเป้าหมาย)

ก่อนที่เราจะเริ่มต้นศึกษาหัวข้อ เราจะจำคำจำกัดความที่เรารู้อยู่แล้ว
กรรมพันธุ์คืออะไร?

การถ่ายทอดทางพันธุกรรมเป็นคุณสมบัติของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดในการถ่ายทอดลักษณะและคุณสมบัติของมันจากรุ่นสู่รุ่น

ความแปรปรวนคืออะไร?

ความแปรปรวนเป็นคุณสมบัติของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่จะได้รับสัญญาณและคุณสมบัติใหม่ในกระบวนการของการพัฒนาบุคคล

ไฮบริดคืออะไร?

สิ่งมีชีวิตที่เกิดจากการผสมข้ามพันธุ์

จีโนไทป์คือผลรวมของยีน ผลรวมของคุณสมบัติทางพันธุกรรมทั้งหมดของแต่ละบุคคล
พันธุศาสตร์ -
ศึกษากฎการถ่ายทอดทางพันธุกรรมและความแปรปรวนของสิ่งมีชีวิต

รูปแบบที่ส่งสัญญาณจากรุ่นสู่รุ่นเป็นคนแรกที่ถูกค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวเช็ก Gregor Mendel (1822-1884) (สไลด์ 2)

2. การเตรียมการเรียนรู้สื่อใหม่ 1 นาที

ในภาพยนตร์เรื่องเก่าเรื่อง "The Circus" นักแสดงสาวผิวขาวมีลูก - ทารกผิวคล้ำ ทำไม

ให้เราหันไปที่คำสอนของผู้ก่อตั้งพันธุศาสตร์ Gregor Mendel (ภาพ, สไลด์ 2)

นักเรียนจะทำความคุ้นเคยกับชีวประวัติของ G. Mendel

นักเรียน:

โยฮันน์ เมนเดล เกิดในปี พ.ศ. 2365 ในครอบครัวชาวนายากจนในหมู่บ้านเล็กๆ ในจักรวรรดิออสเตรีย (ปัจจุบันเป็นดินแดนของสาธารณรัฐเช็ก โยฮันน์ เมนเดลได้รับตำแหน่งพระสงฆ์ โยฮันน์ เมนเดลได้รับชื่อกลางว่า เกรเกอร์ เกรเกอร์ เมนเดลกลายเป็นพระภิกษุสงฆ์ เมื่ออายุได้ 25 ปี หลังจากนั้นเขาเรียนวิชาคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์ธรรมชาติที่มหาวิทยาลัยเวียนนา ต่อมาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2411 เขาเป็นเจ้าอาวาสวัดออกัสติเนียนในเมืองเบอร์โนของสาธารณรัฐเช็ก และในขณะเดียวกันก็สอนประวัติศาสตร์ธรรมชาติและ ฟิสิกส์ที่โรงเรียน เป็นเวลาหลายปี Mendel as -มือสมัครเล่นทำการทดลองในสวนของวัดเขาขอแปลงสวนขนาดเล็กที่มีรั้วล้อมรอบและในปี พ.ศ. 2408 ได้ตีพิมพ์งาน "การทดลองเกี่ยวกับพืชลูกผสม" ซึ่งเขาได้สรุปกฎพื้นฐานของการถ่ายทอดทางพันธุกรรม

เขาอุทิศชีวิตหลายปีเพื่อศึกษาพันธุศาสตร์

3. การเรียนรู้เนื้อหาใหม่

พันธุศาสตร์มีคำศัพท์และสัญลักษณ์ของตัวเอง

มาเปิดบันทึกช่วยจำที่อยู่บนโต๊ะกันเถอะ จัดวางให้เรียบร้อย

ตอนนี้เรามาทำความคุ้นเคยกับสัญลักษณ์ที่แสดงถึงการผสมข้ามพันธุ์ (ป้ายบนการ์ดในแต่ละโต๊ะ):

Sly.3

P - ผู้ปกครอง (จากภาษาละติน "parent" - ผู้ปกครอง)

♀ - "กระจกแห่งดาวศุกร์" - หญิง

♂ - "โล่และหอกของดาวอังคาร" - ชาย

X - ข้าม

F - จากลูกผสม lat หากดัชนีคือ 1.2 ฯลฯ ตัวเลขจะสอดคล้องกับหมายเลขซีเรียลของรุ่น (F1)

AA-เด่น-homozygous

Aa-dominant-heterozygous

aa - ถอย - homozygous

Mendel ใช้ถั่วสำหรับการวิจัยของเขา(สไลด์ 4)

4. ในงานของเขา Mendel ใช้วิธีการที่เรียกว่าไฮบริด สาระสำคัญของวิธีนี้อยู่ที่การผสมข้ามพันธุ์ (hybridization) ของสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะแตกต่างกัน และในการวิเคราะห์ธรรมชาติของการสืบทอดลักษณะเหล่านี้ในลูกหลานในภายหลัง วิธีการผสมพันธุ์ยังคงรองรับการวิจัยของนักพันธุศาสตร์ทั้งหมด

เมื่อทำการทดลอง Mendel ปฏิบัติตามกฎหลายข้อ

ประการแรก ทำงานกับถั่วลันเตา เขาใช้สำหรับผสมพันธุ์พืชที่เป็นของพันธุ์ต่างๆ ตัวอย่างเช่น ถั่วชนิดหนึ่งมีสีเหลืองเสมอ ในขณะที่อีกถั่วหนึ่งมีสีเขียวเสมอ(แม่เหล็กบนกระดาน) เนื่องจากถั่วเป็นพืชที่ผสมเกสรด้วยตนเอง พันธุ์เหล่านี้จึงไม่ปะปนกันภายใต้สภาวะธรรมชาติ พันธุ์ดังกล่าวเรียกว่าเส้นบริสุทธิ์

ประการที่สอง เพื่อให้ได้เนื้อหาเพิ่มเติมสำหรับการวิเคราะห์กฎแห่งกรรมพันธุ์ Mendel ไม่ใช่กับหนึ่ง แต่มีถั่วหลายคู่

ประการที่สาม เมนเดลจงใจทำให้งานง่ายขึ้นโดยสังเกตการสืบทอดลักษณะเฉพาะของถั่วไม่ทั้งหมดในคราวเดียว แต่มีเพียงคู่เดียวเท่านั้น สำหรับการทดลองของเขา ตอนแรกเขาเลือกสีของเมล็ดถั่ว - ถั่ว ในกรณีที่สิ่งมีชีวิตของพ่อแม่แตกต่างกันในลักษณะเดียวเท่านั้น ตัวอย่างเช่น เฉพาะในสีของเมล็ดหรือเฉพาะในรูปร่างของเมล็ด) การข้ามจะเรียกว่าโมโนไฮบริด สไลด์ 5

ประการที่สี่ ด้วยการศึกษาทางคณิตศาสตร์ Mendel ได้ใช้วิธีเชิงปริมาณในการประมวลผลข้อมูล: เขาไม่เพียงสังเกตเห็นว่าสีของเมล็ดถั่วในลูกหลานเป็นอย่างไร แต่ยังคำนวณได้อย่างแม่นยำว่าเมล็ดดังกล่าวปรากฏกี่เมล็ด

ควรเพิ่มว่า Mendel ประสบความสำเร็จอย่างมากในการเลือกถั่วสำหรับการทดลอง

ทำไมคุณถึงคิดว่าโรงงานแห่งนี้ ? (ทำงานกับตำรา น. 101) คำตอบของนักเรียน.สไลด์ 4

ถั่วนั้นเติบโตง่ายในสภาพของสาธารณรัฐเช็กพวกเขาทวีคูณปีละหลายครั้งพันธุ์ถั่วแตกต่างกันในลักษณะที่ทำเครื่องหมายไว้อย่างดีและในที่สุดโดยธรรมชาติแล้วถั่วจะผสมเกสรด้วยตนเอง แต่ใน การทดลองนี้ป้องกันการผสมเกสรด้วยตนเองได้ง่าย และผู้ทดลองสามารถผสมเกสรพืชด้วยละอองเกสรจากพืชชนิดอื่นได้ เช่น ขวาง

หากเราใช้คำที่ปรากฏหลายปีหลังจากการทำงานของ Mendel เราก็สามารถพูดได้ว่า ต้นถั่วในพันธุ์หนึ่งมียีนสองยีนสำหรับสีเหลืองเท่านั้น และยีนของพืชในอีกพันธุ์หนึ่งมียีนสองยีนสำหรับสีเขียวเท่านั้น

ยีนที่รับผิดชอบในการพัฒนาลักษณะหนึ่ง (เช่น สีเมล็ด) เรียกว่ายีนอัลลีลิก สไลด์ 6

หากสิ่งมีชีวิตมียีนอัลลีลิกที่เหมือนกันสองยีน (เช่น ยีนทั้งสองสำหรับสีเขียว: เมล็ดพืช หรือในทางกลับกัน ยีนทั้งสองสำหรับเมล็ดสีเหลือง) แสดงว่าสิ่งมีชีวิตดังกล่าวเรียกว่าโฮโมไซกัส หากยีนอัลลีลิกต่างกัน (นั่นคือหนึ่งในนั้นกำหนดสีเหลืองและอีกอันเป็นสีเขียวของเมล็ด) แสดงว่าสิ่งมีชีวิตดังกล่าวเรียกว่าเฮเทอโรไซกัส สไลด์ 7

เส้นล้วนเกิดจากพืชที่มีโฮโมไซกัส ดังนั้น ในระหว่างการผสมเกสรด้วยตนเอง พวกมันจะทำซ้ำรูปแบบหนึ่งของการสำแดงของลักษณะนี้เสมอ ในการทดลองของ Mendel นี่เป็นหนึ่งในสองสีที่เป็นไปได้สำหรับเมล็ดถั่ว - สีเหลืองเสมอหรือสีเขียวเสมอ

(อย่าลืมว่าในปีนั้นที่เมนเดลทำการทดลอง เกี่ยวกับยีน โครโมโซม และไมโอซิสไม่รู้อะไรเลย!)

(ความสม่ำเสมอของลูกผสมรุ่นแรก) (สไลด์ 8) ผสมข้ามต้นถั่วด้วยสีเหลือง ถั่วกับพืชมีเขียว ถั่วลันเตา (เช่น ดำเนินการผสมพันธุ์ลูกผสม) เมนเดลทำให้แน่ใจว่าเมล็ดพันธุ์ของลูกหลานลูกผสมทั้งหมดจะเป็นสีเหลือง สี (ฉันวางแม่เหล็กไว้บนกระดาน)

นักเรียนทำงานกับการ์ดบนโต๊ะ

เขาสังเกตเห็นปรากฏการณ์เดียวกันนี้ในการทดลองเมื่อผสมข้ามต้นไม้ที่มีเมล็ดเรียบและมีรอยย่น - พืชลูกผสมทั้งหมดมีเมล็ดเรียบ

เครื่องหมายที่ปรากฏในลูกผสม (ความเหลืองของเมล็ด หรือ ความเรียบของเมล็ด) เมนเดล เรียกว่าที่เด่น และลักษณะระงับ (เช่น สีเขียวของเมล็ดหรือรอยย่นของเมล็ด) คือถอย .

เป็นธรรมเนียมที่จะต้องกำหนดลักษณะเด่นด้วยอักษรตัวพิมพ์ใหญ่ (A, B, C) และลักษณะด้อยด้วยอักษรตัวเล็ก (a, b, c)สไลด์ 9

จากข้อมูลเหล่านี้x Mendel กำหนดกฎความสม่ำเสมอของลูกผสมรุ่นแรก : เมื่อข้ามสิ่งมีชีวิต homozygous สองชนิดที่แตกต่างกันในลักษณะหนึ่ง ลูกผสมทั้งหมดของรุ่นแรกจะมีลักษณะของพ่อแม่คนหนึ่ง และรุ่นสำหรับลักษณะนี้จะเหมือนกัน
จากเมล็ดที่ได้รับในรุ่นแรก Mendel ได้ปลูกต้นถั่วและข้ามเมล็ดอีกครั้ง ในพืชรุ่นที่สอง ถั่วส่วนใหญ่มีสีเหลือง แต่ก็มีถั่วเขียวด้วย โดยรวมแล้ว Mendel ได้รับถั่วเขียว 6022 เม็ดและถั่วเขียวปี 2544 จากพืชหลายคู่ นับได้ง่าย ๆ ว่า 3/4 ของเมล็ดลูกผสมมีสีเหลืองและเขียว ¼ เขียว ปรากฏการณ์ที่การข้ามนำไปสู่การก่อตัวของลูกหลานส่วนหนึ่งที่มีความโดดเด่นบางส่วนมีลักษณะด้อยเรียกว่าการแยกตัว

การทดลองกับลักษณะอื่นๆ ยืนยันผลลัพธ์เหล่านี้ และ Mendel ได้กำหนดสูตรกฎการแบ่งสไลด์ 10, 11: เมื่อทายาทสองคน (ลูกผสม) ของรุ่นแรกถูกผสมข้ามกันในรุ่นที่สอง จะสังเกตเห็นการแบ่งแยกและบุคคลที่มีลักษณะด้อยจะปรากฏขึ้นอีกครั้ง บุคคลเหล่านี้คิดเป็นหนึ่งในสี่ของจำนวนลูกหลานรุ่นที่สองทั้งหมด

กฎแห่งความบริสุทธิ์ของ gametes เพื่ออธิบายข้อเท็จจริงที่เป็นพื้นฐานของกฎความสม่ำเสมอของลูกผสมในรุ่นแรกและกฎการแยกตัว จี. เมนเดล เสนอว่ามี "องค์ประกอบของการถ่ายทอดทางพันธุกรรม" (ยีน) สององค์ประกอบในแต่ละเซลล์โซมาติก ในเซลล์ของลูกผสมรุ่นแรกถึงแม้ว่าจะมีเพียงถั่วเหลือง แต่ต้องมี "องค์ประกอบ" ทั้งสอง (ทั้งสีเหลืองและสีเขียว) ไม่เช่นนั้นลูกผสมรุ่นที่สองจะไม่สามารถมีถั่วเขียวได้ การสื่อสารระหว่างรุ่นทำได้ผ่านเซลล์สืบพันธุ์ - เซลล์สืบพันธุ์ ซึ่งหมายความว่า gamete แต่ละตัวได้รับ "องค์ประกอบของการถ่ายทอดทางพันธุกรรม" (ยีน) เพียงหนึ่งเดียวจากสององค์ประกอบที่เป็นไปได้ - "สีเหลือง" หรือสีเขียว" สมมติฐานของเมนเดลนี้ว่าในระหว่างการก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์มียีนอัลลีลิกเพียงหนึ่งในสองยีนที่เข้าสู่ยีนแต่ละตัวเท่านั้นที่เรียกว่ากฎความบริสุทธิ์ของ gamete . สไลด์ 12.

จากการทดลองของ G. Mendel เกี่ยวกับการผสมข้ามพันธุ์แบบ monohybrid นอกเหนือจากกฎแห่งความบริสุทธิ์ของ gametes แล้ว ยีนยังถ่ายทอดจากรุ่นสู่รุ่นโดยไม่เปลี่ยนแปลง มิฉะนั้น เป็นไปไม่ได้ที่จะอธิบายความจริงที่ว่าในรุ่นแรกหลังจากผสมพันธุ์ homozygotes กับถั่วสีเหลืองและสีเขียว เมล็ดทั้งหมดมีสีเหลือง และในรุ่นที่สองของถั่วเขียวปรากฏขึ้นอีกครั้ง ดังนั้นยีนของ "ถั่วลันเตา" ไม่ได้หายไปและไม่ได้เปลี่ยนเป็นยีนของ "ถั่วลันเตาเหลือง" แต่ก็ไม่ปรากฏในรุ่นแรก ๆ ที่ถูกยับยั้งโดยยีนที่โดดเด่นเพื่อความเหลือง

จะอธิบายรูปแบบของพันธุศาสตร์จากมุมมองของวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ได้อย่างไร?

ฐานทางเซลล์วิทยาของรูปแบบการสืบทอดในการผสมข้ามพันธุ์แบบลูกผสม

มาวาดภาพโมโนไฮบริดครอสในรูปแบบของไดอะแกรม . สัญลักษณ์ ♀ - "กระจกของวีนัส" - หมายถึงผู้หญิง, สัญลักษณ์ ♂ ชาย, x - ข้าม, P - รุ่นผู้ปกครอง, F1 - ลูกหลานรุ่นแรก, F2 - รุ่นที่สองของลูกหลาน, A - ยีนที่รับผิดชอบสีเหลืองที่โดดเด่น, - ยีน รับผิดชอบสีเขียวด้อยของเมล็ดถั่ว (รูปที่ 50)

รูปแสดงให้เห็นว่าในแต่ละ gamete ของผู้ปกครองจะมียีนหนึ่ง (จำไมโอซิส): ในกรณีหนึ่ง A ในอีกอันหนึ่ง - a ดังนั้นในรุ่นแรกเซลล์โซมาติกทั้งหมดจะเป็นเฮเทอโรไซกัส - Aa ในทางกลับกัน ลูกผสมของรุ่นแรกสามารถสร้าง A หรือ gametes ที่มีความน่าจะเป็นเท่ากัน

การผสมกันแบบสุ่มของ gametes เหล่านี้ในระหว่างกระบวนการทางเพศสามารถให้ตัวเลือกต่อไปนี้: AA, Aa, aA, aa พืชสามชนิดแรกที่มียีน A ตามกฎการปกครองจะมีถั่วสีเหลืองและพืชที่สี่ - โฮโมไซโกตแบบถอย aa - จะมีถั่วเขียวสไลด์ 13

วิธีแก้ปัญหา: กระต่ายเด่นสีเทาผสมพันธุ์ถอยสีขาว(ทำงานกับแม่เหล็กกระต่าย).

- กระต่ายเป็นอย่างไร?

- ทำไม

ตอนนี้เรามาลองอธิบายการเกิดของทารกผิวคล้ำในผู้หญิงผิวขาวกัน

เราศึกษาการข้ามในลักษณะหนึ่ง: สี - สีเหลืองและสีเขียวในถั่วและสีของขนและกระต่ายนั่นคือในลักษณะคู่เดียวเช่นการผสมข้าม G. Mendel ที่เรียกว่า monohybrid

4. การควบคุมความรู้ที่ได้รับ 4 นาที

บนโต๊ะมีปริศนาอักษรไขว้ (4 นาที) จดจำคำจำกัดความ เขียนคำตอบที่ถูกต้องโดยตรงในปริศนาอักษรไขว้ ฉันขอให้คุณประสบความสำเร็จ

1. จำนวนทั้งสิ้นของสัญญาณทั้งหมดของสิ่งมีชีวิต

2. การครอบงำซึ่งยีนเด่นไม่ได้ยับยั้งการแสดงออกของยีนด้อยเสมอไป

3. การข้ามซึ่งมีการติดตามลักษณะทางเลือกหนึ่งคู่

4. การกระจายของลักษณะเด่นและด้อยระหว่างลูกหลานในอัตราส่วนตัวเลขเดียวกัน

5. เซลล์เพศ

คำตอบแบบเพียร์ทูเพียร์บนสไลด์

การซักถาม: ตอนนี้แบ่งปันคำตอบของคุณให้กันและกัน เราจะทำการตรวจสอบร่วมกัน คำตอบที่ถูกต้อง และเกณฑ์การประเมินบนสไลด์(สไลด์ 14)

เปลี่ยนกลับแล้ว

ยกมือขึ้นว่าใครตอบถูก 6 ข้อ ใครตอบถูก 4 ข้อ ทำได้ดี.

5. การรวมองค์ความรู้ที่ได้รับ 4 นาที

งานหน้า. วิธีแก้ปัญหา:

ภารกิจที่ 1สไลด์ 15.

รูปร่างที่เรียบเนียนของเมล็ดถั่วลันเตาครอบงำเหนือรอยย่น ข้ามพืชที่เป็นเนื้อเดียวกัน

มีพืชกี่ชนิดในรุ่นแรกที่จะมีความแตกต่างกัน?

มีกี่เมล็ดในรุ่นที่สองที่จะมีโฮโมไซกัสสำหรับลักษณะเด่น?

รุ่นที่สองจะมีเมล็ดต่างกันกี่เมล็ด?

รุ่นที่สองจะมีเมล็ดเหี่ยวย่นกี่เมล็ด?

6. ข่าวพันธุศาสตร์ (นักเรียนคนหนึ่งพูด)

โครงการ: "จีโนมมนุษย์"

โครงการระหว่างประเทศเริ่มขึ้นในปี 2531 ผู้คนหลายพันคนจากกว่า 20 ประเทศทำงานในโครงการนี้ ตั้งแต่ปี 1989 รัสเซียก็เข้าร่วมด้วย โครโมโซมทั้งหมดถูกแบ่งออกระหว่างประเทศที่เข้าร่วมและรัสเซียมีโครโมโซม 3, 13, 19 โครโมโซม เป้าหมายหลักของโครงการคือการกำหนดตำแหน่งของยีนทั้งหมดในโมเลกุลดีเอ็นเอ ภายในปี 1998 ข้อมูลทางพันธุกรรมของมนุษย์ประมาณครึ่งหนึ่งได้รับการถอดรหัสแล้ว

วันนี้เป็นที่ยอมรับว่าความโน้มเอียงที่จะติดสุราและ / หรือติดยาสามารถมีพื้นฐานทางพันธุกรรมได้เช่นกัน

ทุกวันนี้ บนพื้นฐานของยีน บุคคลสามารถรับรู้ได้จากปริมาณเลือด สะเก็ดผิวหนัง และอื่นๆ

ปัจจุบันปัญหาการพึ่งพาความสามารถและพรสวรรค์ของบุคคลในยีนของเขากำลังได้รับการศึกษาอย่างเข้มข้น

งานหลักของการวิจัยในอนาคตคือการระบุความแตกต่างระหว่างบุคคลในระดับพันธุกรรม ซึ่งจะทำให้สามารถสร้างภาพบุคคลทางพันธุกรรมและรักษาโรคได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ประเมินความสามารถและความสามารถของแต่ละคน และประเมินระดับของการปรับตัวของบุคคลใดบุคคลหนึ่งให้เข้ากับสถานการณ์สิ่งแวดล้อมเฉพาะ

มีใครในพวกคุณที่ต้องการเป็นนักวิทยาศาสตร์ด้านพันธุศาสตร์หรือไม่?

7. การสะท้อนกลับ

เราบรรลุเป้าหมายของบทเรียนแล้วหรือยัง พิสูจน์การแก้ปัญหา.

งาน 4

ยีนตาสีน้ำตาลในมนุษย์ครอบงำยีนตาสีฟ้า ชายที่มีตาสีฟ้าและเป็นโฮโมไซกัสแต่งงานกับผู้หญิงที่มีตาสีน้ำตาลซึ่งพ่อมีตาสีน้ำตาลและแม่มีตาสีฟ้า กำหนดจีโนไทป์ของแต่ละบุคคลที่กล่าวถึง จดวิธีการสืบทอดลักษณะนี้ เราเขียนเงื่อนไขงาน:

ลักษณะยีน

และสีน้ำตาล

และสีฟ้า

เขียนจีโนไทป์เข้าด้วยกัน ลูกหลานจะเป็นเช่นไร? เหล่านั้น. ครึ่งหนึ่งของลูกของพ่อแม่เหล่านี้จะมีดวงตาสีน้ำตาล ครึ่งหนึ่งเป็นสีน้ำเงิน

8. สรุป.

1. ฉันทำงานที่บทเรียน
2. ด้วยงานของฉันในบทเรียน ฉัน
3. บทเรียนดูเหมือนกับฉัน
4. สำหรับบทเรียน I
5. อารมณ์ของฉัน
6. เนื้อหาของบทเรียนคือ

9. ด/จ หน้า 104 ตอบคำถามในสมุดงาน เรียนรู้เงื่อนไขและแนวคิด

1

5

4

2

บทความนี้อธิบายสั้น ๆ และชัดเจนเกี่ยวกับกฎสามข้อของเมนเดล กฎเหล่านี้เป็นพื้นฐานของพันธุศาสตร์ทั้งหมด เมื่อสร้างมันขึ้นมา Mendel ได้สร้างวิทยาศาสตร์นี้ขึ้นมาจริงๆ

ที่นี่ คุณจะได้พบกับคำจำกัดความของกฎหมายแต่ละข้อและเรียนรู้เล็กน้อยเกี่ยวกับพันธุศาสตร์และชีววิทยาโดยทั่วไป

ก่อนที่คุณจะเริ่มอ่านบทความนี้ คุณควรเข้าใจว่าจีโนไทป์คือผลรวมของยีนของร่างกาย และฟีโนไทป์คือลักษณะภายนอก

Mendel คือใครและเขาทำอะไร

Gregor Johann Mendel เป็นนักชีววิทยาชาวออสเตรียที่มีชื่อเสียงซึ่งเกิดในปี พ.ศ. 2365 ในหมู่บ้าน Giinchice เขาเรียนดี แต่ครอบครัวของเขามีปัญหาทางการเงิน เพื่อจัดการกับพวกเขา Johann Mendel ในปี 1943 ตัดสินใจที่จะเป็นพระภิกษุสงฆ์แห่งสาธารณรัฐเช็กในเมือง Brno และได้รับชื่อ Gregor ที่นั่น

เกรเกอร์ โยฮันน์ เมนเดล (1822 - 1884)

ต่อมาเขาศึกษาชีววิทยาที่มหาวิทยาลัยเวียนนา จากนั้นจึงตัดสินใจสอนฟิสิกส์และประวัติศาสตร์ธรรมชาติในเบอร์โน จากนั้นนักวิทยาศาสตร์ก็เริ่มสนใจพฤกษศาสตร์ เขาทำการทดลองข้ามถั่ว จากผลการทดลองเหล่านี้ นักวิทยาศาสตร์ได้อนุมานกฎการถ่ายทอดทางพันธุกรรมสามข้อ ซึ่งบทความนี้กล่าวถึง

ตีพิมพ์ในการทดลองกับพืชลูกผสมในปี พ.ศ. 2409 กฎหมายเหล่านี้ไม่ได้รับการเผยแพร่อย่างกว้างขวางและในไม่ช้างานก็ถูกลืม เธอจำได้หลังจากการตายของ Mendel ในปี 1884 คุณรู้อยู่แล้วว่าเขาสร้างกฎหมายกี่ฉบับ ตอนนี้ได้เวลาพิจารณาต่อไปแล้ว

กฎข้อที่หนึ่งของเมนเดล - กฎความสม่ำเสมอของลูกผสมของรุ่นแรก

พิจารณาการทดลองที่ดำเนินการโดย Mendel เขาเอาถั่วสองชนิด สายพันธุ์เหล่านี้โดดเด่นด้วยสีของดอกไม้ หนึ่งเป็นสีม่วงและอีกคนหนึ่งเป็นสีขาว

นักวิทยาศาสตร์เห็นว่าลูกหลานทั้งหมดมีดอกไม้สีม่วง และถั่วที่มีสีเหลืองและสีเขียวให้ลูกสีเหลืองสมบูรณ์ นักชีววิทยาทำการทดลองซ้ำหลายครั้ง โดยทดสอบการสืบทอดลักษณะต่าง ๆ แต่ผลลัพธ์ก็เหมือนเดิมเสมอ

จากการทดลองเหล่านี้ นักวิทยาศาสตร์ได้อนุมานกฎข้อแรกของเขา นี่คือสูตรของเขา: ลูกผสมทั้งหมดในรุ่นแรกมักจะสืบทอดลักษณะเดียวจากพ่อแม่ของพวกเขา

ลองกำหนดยีนที่รับผิดชอบสำหรับดอกไม้สีม่วงเป็น A และสำหรับดอกไม้สีขาวเป็น a จีโนไทป์ของพ่อแม่คนหนึ่งคือ AA (สีม่วง) และอีกคนหนึ่งคือ aa (สีขาว) ยีน A จะสืบทอดมาจากพ่อแม่คนแรกและจากยีนที่สอง ซึ่งหมายความว่าจีโนไทป์ของลูกหลานจะเป็น Aa เสมอ ยีนที่มีอักษรตัวใหญ่เรียกว่าเด่น และยีนตัวพิมพ์เล็กเรียกว่าด้อย

หากจีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิตประกอบด้วยยีนเด่นสองยีนหรือยีนด้อยสองยีน ก็จะเรียกว่าโฮโมไซกัส และสิ่งมีชีวิตที่มียีนต่างกันจะเรียกว่าเฮเทอโรไซกัส หากสิ่งมีชีวิตต่างกันยีนด้อยซึ่งแสดงด้วยอักษรตัวใหญ่จะถูกระงับโดยยีนที่มีอำนาจเหนือกว่าซึ่งเป็นผลมาจากลักษณะที่ปรากฏซึ่งผู้มีอำนาจเหนือกว่ารับผิดชอบ ซึ่งหมายความว่าถั่วที่มีจีโนไทป์ Aa จะมีดอกสีม่วง

การข้ามสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันสองชนิดที่มีลักษณะแตกต่างกันคือลูกผสมแบบโมโนไฮบริด

การครอบงำร่วมกันและการครอบงำที่ไม่สมบูรณ์

มันเกิดขึ้นที่ยีนที่โดดเด่นไม่สามารถยับยั้งยีนด้อยได้ แล้วลักษณะผู้ปกครองทั้งสองก็ปรากฏขึ้นในร่างกาย

ปรากฏการณ์นี้สามารถสังเกตได้จากตัวอย่างดอกเคมีเลีย หากในจีโนไทป์ของพืชนี้ ยีนหนึ่งมีหน้าที่ในกลีบดอกสีแดงและอีกยีนหนึ่งเป็นสีขาว กลีบดอกคามิเลียครึ่งหนึ่งจะเปลี่ยนเป็นสีแดงและส่วนที่เหลือจะเปลี่ยนเป็นสีขาว

ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการเข้ารหัส

การครอบงำที่ไม่สมบูรณ์เป็นปรากฏการณ์ที่คล้ายคลึงกันโดยมีลักษณะที่สามปรากฏขึ้นซึ่งเป็นสิ่งที่อยู่ระหว่างสิ่งที่พ่อแม่มี ตัวอย่างเช่น ดอกไม้งามยามราตรีที่มีจีโนไทป์ที่มีทั้งกลีบสีขาวและสีแดงจะเปลี่ยนเป็นสีชมพู

กฎข้อที่สองของเมนเดล - กฎการแยกตัว

ดังนั้นเราจึงจำได้ว่าเมื่อข้ามสิ่งมีชีวิตที่เป็นโฮโมไซกัสสองตัว ลูกหลานทั้งหมดจะมีคุณลักษณะเพียงลักษณะเดียว แต่ถ้าเราเอาสิ่งมีชีวิตที่ต่างกันสองตัวจากลูกหลานนี้และข้ามพวกมันล่ะ ลูกหลานจะเหมือนกันหรือไม่?

กลับไปที่ถั่วกันเถอะ ผู้ปกครองแต่ละคนมีแนวโน้มที่จะถ่ายทอดยีน A หรือยีนเท่ากัน จากนั้นลูกหลานจะถูกแบ่งออกดังนี้:

  • AA - ดอกไม้สีม่วง (25%);
  • aa - ดอกไม้สีขาว (25%);
  • Aa - ดอกไม้สีม่วง (50%)

จะเห็นได้ว่ามีสิ่งมีชีวิตที่มีดอกสีม่วงมากกว่าสามเท่า นี่เป็นปรากฏการณ์ที่แตกแยก นี่เป็นกฎข้อที่สองของเกรเกอร์ เมนเดล: เมื่อมีการข้ามสิ่งมีชีวิตต่างชนิดกัน ลูกหลานจะถูกแยกออกเป็นอัตราส่วน 3: 1 ตามฟีโนไทป์ และ 1: 2: 1 ตามจีโนไทป์

อย่างไรก็ตามมีสิ่งที่เรียกว่ายีนที่ทำให้ตายได้ ต่อหน้าพวกเขา มีความเบี่ยงเบนไปจากกฎข้อที่สอง ตัวอย่างเช่น ลูกของหนูสีเหลืองจะถูกแบ่งในอัตราส่วน 2:1

สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับสุนัขจิ้งจอกสีแพลตตินั่ม ความจริงก็คือถ้ายีนทั้งสองมีความโดดเด่นในจีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ (และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ) พวกมันก็จะตาย เป็นผลให้ยีนเด่นสามารถแสดงออกได้ก็ต่อเมื่อสิ่งมีชีวิตนั้นเป็นเฮเทอโรไซโอติก

กฎแห่งความบริสุทธิ์ของ gametes และเหตุผลทางเซลล์วิทยา

ใช้ถั่วเหลืองและถั่วเขียว ยีนสีเหลืองมีความโดดเด่น และยีนสีเขียวจะด้อย ลูกผสมจะประกอบด้วยยีนทั้งสองนี้ (แม้ว่าเราจะเห็นเพียงการแสดงออกของยีนที่โดดเด่นเท่านั้น)

เป็นที่ทราบกันดีว่ายีนถูกถ่ายทอดจากพ่อแม่สู่ลูกด้วยความช่วยเหลือของเซลล์สืบพันธุ์ gamete เป็นเซลล์เพศ ในจีโนไทป์ของลูกผสมนั้นมีสองยีน ปรากฎว่าในแต่ละเซลล์สืบพันธุ์ - และมีสองยีน - มีหนึ่งยีน เมื่อรวมกันแล้วพวกเขาก็สร้างจีโนไทป์ลูกผสม

หากลักษณะเฉพาะถอยของสิ่งมีชีวิตผู้ปกครองตัวใดตัวหนึ่งปรากฏในรุ่นที่สองแสดงว่าเป็นไปตามเงื่อนไขต่อไปนี้:

  • ปัจจัยทางพันธุกรรมของลูกผสมไม่เปลี่ยนแปลง
  • แต่ละ gamete มียีนหนึ่งตัว

จุดที่สองคือกฎแห่งความบริสุทธิ์ของ gametes แน่นอนว่าไม่มียีนสองยีน แต่มีมากกว่านั้น มีแนวคิดเกี่ยวกับยีนอัลลีล พวกเขามีหน้าที่รับผิดชอบในเครื่องหมายเดียวกัน เมื่อทราบแนวความคิดนี้แล้ว ก็สามารถกำหนดกฎหมายได้ดังนี้ ยีนที่สุ่มเลือกหนึ่งยีนจากอัลลีลจะแทรกซึมเข้าไปในเซลล์สืบพันธุ์

พื้นฐานทางเซลล์วิทยาของกฎข้อนี้คือเซลล์ที่มีอัลลีลคู่ของโครโมโซมที่มีข้อมูลทางพันธุกรรมทั้งหมดแบ่งตัวและก่อตัวเป็นเซลล์ที่มีอัลลีลเดียว - เซลล์เดี่ยว ในกรณีนี้คือ gametes

กฎข้อที่สามของเมนเดล - กฎหมายมรดกอิสระ

การปฏิบัติตามกฎข้อที่สามเป็นไปได้ด้วยการผสมข้ามพันธุ์แบบ dihybrid เมื่อไม่ได้ศึกษาลักษณะใดลักษณะหนึ่ง แต่มีหลายประการ ในกรณีของถั่ว เช่น สีและความเรียบของเมล็ด

ยีนที่รับผิดชอบต่อสีของเมล็ดจะแสดงเป็น A (สีเหลือง) และ a (สีเขียว) เพื่อความเรียบเนียน - B (เรียบ) และ b (รอยย่น) ลองทำการผสมข้ามพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะแตกต่างกัน

กฎข้อแรกไม่ถูกละเมิดด้วยการข้ามนั่นคือลูกผสมจะเหมือนกันในแง่ของจีโนไทป์ (AaBb) และฟีโนไทป์ (ที่มีเมล็ดเรียบสีเหลือง)

สิ่งที่จะแตกแยกในรุ่นที่สอง? เพื่อค้นหาว่าจำเป็นต้องค้นหา gametes ที่สิ่งมีชีวิตของพ่อแม่สามารถผลิตได้ เห็นได้ชัดว่านี่คือ AB, Ab, aB และ ab หลังจากนั้นจะมีการสร้างโครงร่างที่เรียกว่า Pinnet lattice

แนวนอนแสดงรายการ gametes ทั้งหมดที่สิ่งมีชีวิตหนึ่งสามารถผลิตได้ และแนวตั้งแสดงรายการอื่น ภายในโครงตาข่ายเขียนจีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิตที่จะปรากฏพร้อมกับเซลล์สืบพันธุ์ที่ให้มา

AB อับ aB อะบี
AB AABB AAb AaBB AaBb
อับ AAb AAbb AaBb อาบบ
aB AaBB AaBb aaBB aaBb
อะบี AaBb อาบบ aaBb แอ๊บ

หากคุณศึกษาตารางนี้ คุณสามารถสรุปได้ว่าการแยกลูกผสมรุ่นที่สองตามฟีโนไทป์เกิดขึ้นในอัตราส่วน 9:3:3:1 Mendel เข้าใจสิ่งนี้เช่นกันหลังจากทำการทดลองหลายครั้ง

นอกจากนี้ เขายังได้ข้อสรุปว่ายีนใดของอัลลีลหนึ่ง (Aa) ที่เข้าสู่เซลล์สืบพันธุ์ไม่ได้ขึ้นอยู่กับอัลลีลอื่น (Bb) นั่นคือมีเพียงการถ่ายทอดลักษณะที่เป็นอิสระเท่านั้น นี่คือกฎข้อที่สามของเขา เรียกว่ากฎแห่งมรดกอิสระ

บทสรุป

กฎสามข้อของเมนเดลเป็นกฎทางพันธุกรรมขั้นพื้นฐาน ต้องขอบคุณความจริงที่ว่าคนคนหนึ่งตัดสินใจทดลองกับถั่ว ชีววิทยาได้รับส่วนใหม่ - พันธุศาสตร์

ด้วยความช่วยเหลือ นักวิทยาศาสตร์จากทั่วทุกมุมโลกได้เรียนรู้หลายสิ่งหลายอย่าง ตั้งแต่การป้องกันโรคไปจนถึงพันธุวิศวกรรม พันธุศาสตร์เป็นหนึ่งในสาขาวิชาชีววิทยาที่น่าสนใจและมีแนวโน้มมากที่สุด

หัวข้อ “ระเบียบการถ่ายทอดทางพันธุกรรมและความแปรปรวน” ถูกเสนอเพื่อการศึกษา ในบทนี้ เราจะสรุปความรู้เกี่ยวกับแนวคิดทางพันธุกรรมขั้นพื้นฐาน: การถ่ายทอดทางพันธุกรรมและความแปรปรวน ให้เรากำหนดคำจำกัดความของแนวคิดทางพันธุกรรมพื้นฐาน: ยีน, โลคัส, อัลลีล, โฮโมไซโกตและเฮเทอโรไซโกต เรามาทบทวนกฎการถ่ายทอดทางพันธุกรรมสามข้อของเมนเดลกัน นอกจากนี้เรายังจะพูดถึงประเภทหลักของความแปรปรวน: การถ่ายทอดทางพันธุกรรม การดัดแปลง และการกลายพันธุ์ และหารือเกี่ยวกับบทบาทของพวกเขาในวิวัฒนาการ

กรรมพันธุ์- คือความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการถ่ายทอดลักษณะเฉพาะของพวกมันไม่เปลี่ยนแปลงในรุ่นต่อรุ่น

ความแปรปรวน- ความสามารถของสิ่งมีชีวิตที่จะได้รับคุณสมบัติที่แตกต่างจากพ่อแม่ของพวกเขา.

ในช่วงกลางของศตวรรษที่ 19 นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่าเซลล์มีสารพาหะของข้อมูลทางพันธุกรรมเกี่ยวกับลักษณะ (รูปที่ 1) ซึ่งเรียกว่าพาหะนี้ ยีน.

ข้าว. 1. DNA chain และโครโมโซม

ถ้อยคำที่ทันสมัย: ยีน- ส่วนของ DNA ที่เข้ารหัส messenger RNA ที่มีข้อมูลเกี่ยวกับลำดับหลักของโพลีเปปไทด์หนึ่งตัว หรือการเข้ารหัส RNA ที่ใช้งานได้ - ไรโบโซม การขนส่ง และอื่นๆ

ยีนแต่ละตัวมีตำแหน่งของตัวเองบนโครโมโซมที่เรียกว่า โลคัส(รูปที่ 2).

ข้าว. 2. โลคัส

สิ่งมีชีวิตแบบดิพลอยด์ (มนุษย์) ประกอบด้วยโครโมโซมคู่ ชุดหนึ่งมาจากร่างกายของแม่และอีกชุดมาจากร่างกายของพ่อ ดังนั้นจึงมียีนแต่ละตัวในเซลล์สองชุด (รูปที่ 3)

ข้าว. 3. โครโมโซมชุดคู่

ดังนั้นในสิ่งมีชีวิตสามารถมียีนได้สองแบบที่อยู่ในตำแหน่งเดียวกันของโครโมโซมที่คล้ายคลึงกัน ตัวแปรของยีนดังกล่าวเรียกว่า อัลลีล.

ทายาทได้รับคุณสมบัติจากพ่อแม่ตามกฎหมายพื้นฐานของมรดก

กฎของเมนเดลที่ 1. กฎความสม่ำเสมอของลูกผสมรุ่นแรก

เมื่อข้ามสิ่งมีชีวิต homozygous สองชนิดที่แตกต่างกันในลักษณะหนึ่งคู่ รุ่นแรกทั้งหมดจะมีความเหมือนกันในฟีโนไทป์และจีโนไทป์

กฎของเมนเดลที่ 2. การแยกกฎหมาย

เมื่อสิ่งมีชีวิตที่ต่างกันสองชนิดถูกผสมข้าม ลูกหลานจะแสดงการแบ่งแยกตามฟีโนไทป์ในอัตราส่วน 3: 1 และโดยจีโนไทป์ในอัตราส่วน 1: 2: 1

F1 1AA: 2Aa: 1Aa

กฎของเมนเดลที่ 3. กฎของการสืบทอดลักษณะอิสระในdihybrid crosses:

เมื่อข้ามบุคคล homozygous ที่แตกต่างกันในสองคู่หรือมากกว่าของลักษณะอิสระ การรวมกันของลักษณะจะได้รับการแก้ไข

F1 9AB: 3Abb: 3aaB: 1aabb

บ่อยครั้งที่ลักษณะอิสระสามารถสืบทอดร่วมกันได้ ซึ่งจะเกิดขึ้นได้หากยีนที่สอดคล้องกันอยู่บนโครโมโซมเดียวกัน การสืบทอดดังกล่าวเรียกว่า เชื่อมโยง.

ความแปรปรวน (รูปที่ 4) เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการปรับตัวที่ดีขึ้นกับการเปลี่ยนแปลงปัจจัยแวดล้อม จัดสรร กรรมพันธุ์และ ดัดแปลงความแปรปรวน ความแปรปรวนของการปรับเปลี่ยนไม่ได้รับการสืบทอด ความแปรปรวนทางพันธุกรรม อาจเกิดจากกระบวนการทางเพศ แล้วจึงเรียกว่า รวมกัน.

จุดประสงค์หลักของการแบ่งเพศคือเพื่อให้เกิดความแปรปรวนร่วม

ข้าว. 4. ประเภทของความแปรปรวน

ความแปรปรวนทางพันธุกรรมประเภทที่สองคือ กลายพันธุ์. การกลายพันธุ์- นี่เป็นการละเมิดลำดับนิวคลีโอไทด์ของโมเลกุล DNA ซึ่งเป็นพาหะของข้อมูลทางพันธุกรรม การกลายพันธุ์เกิดขึ้นแบบสุ่มและไม่มีทิศทาง ส่วนใหญ่มักไม่เป็นประโยชน์ต่อร่างกาย แต่กลับกลายเป็นว่าเป็นอันตราย บางครั้งการกลายพันธุ์นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่จำเป็นอย่างเร่งด่วน บุคคลดังกล่าวได้เปรียบในการแข่งขัน และลักษณะที่ถูกแทนที่จะได้รับการแก้ไขในลูกหลาน

ความแปรปรวนร่วมและการกลายพันธุ์เป็นพื้นฐานสำหรับการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ความแปรปรวนของการดัดแปลงไม่ได้รับการแก้ไขในลูกหลาน แต่แสดงถึงความผันผวนของมูลค่าของลักษณะภายในขอบเขตที่แน่นอน (รูปที่ 5) ลักษณะเชิงปริมาณส่วนใหญ่มักจะมีการปรับเปลี่ยน - ส่วนสูง น้ำหนัก ภาวะเจริญพันธุ์

ข้าว. 5. การเปลี่ยนแปลงในมูลค่าของคุณสมบัติ

แผ่นชีทสามารถขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมได้ถึงขนาดที่แตกต่างกัน แต่ขนาดเหล่านี้จะถูก จำกัด โดยสิ่งที่เรียกว่า อัตราการเกิดปฏิกิริยา. อัตราการเกิดปฏิกิริยาถูกกำหนดโดยพันธุกรรมและสืบทอดมา

ในทำนองเดียวกัน สีผิวของคนยุโรป ขึ้นอยู่กับผิวสีแทน อาจแตกต่างกันตั้งแต่สีขาวน้ำนมไปจนถึงสีน้ำตาลเข้ม

คุณค่าของความแปรปรวนในการปรับเปลี่ยนมีความสำคัญเพียงเพื่อความสะดวกของแต่ละบุคคลเท่านั้น มันไม่ได้ส่งไปยังลูกหลาน ดังนั้นบทบาทของความแปรปรวนในการปรับเปลี่ยนในกระบวนการวิวัฒนาการจึงมีน้อย

บรรณานุกรม

  1. Mamontov S.G. , Zakharov V.B. , Agafonova I.B. , Sonin N.I. ชีววิทยาเกรด 11 ชีววิทยาทั่วไป ระดับโปรไฟล์ - รุ่นที่ 5 โปรเฟสเซอร์ - บัสตาร์ด, 2010.
  2. Belyaev D.K. ชีววิทยาทั่วไป ระดับพื้นฐานของ - รุ่นที่ 11 โปรเฟสเซอร์ - ม.: การศึกษา, 2555.
  3. Pasechnik V.V. , Kamensky A.A. , Kriksunov E.A. ชีววิทยาทั่วไปเกรด 10-11 - ม.: Bustard, 2005
  4. Agafonova I. B. , Zakharova E. T. , Sivoglazov V. I. ชีววิทยาระดับ 10-11 ชีววิทยาทั่วไป ระดับพื้นฐานของ - ครั้งที่ 6 เพิ่ม - บัสตาร์ด, 2010.

การบ้าน

  1. ตั้งชื่อแนวคิดทางพันธุกรรมขั้นพื้นฐาน
  2. กฎข้อใดของเมนเดลที่เราได้สัญญาณจากพ่อแม่ของเรา?
  3. ความแปรปรวนคืออะไรและประกอบด้วยประเภทใด?


กระทู้ที่คล้ายกัน