3. Какие основные законы наследственности установил Г. Мендель?

Г. Мендель представлял "вещество наследственности" как совокупность множества независимых и постоянных факторов, которые передаются от одного поколения к другому, могут перегруппировываться и создавать так называемую комбинативную изменчивость. К такому выводу Г. Мендель пришел после анализа результатов скрещивания различных сортов гороха. Он обнаружил, что свойства гибридов по анализируемому признаку не являются промежуточными между родительскими формами, а в большинстве случаев соответствуют одному из родителей. Признак одного из родителей, который проявлялся у гибридов первого поколения F₁^*, был назван доминантным, а признак второго родителя, который подавлялся, - рецессивным. Описанное явление получило название первого закона Менделя, или закона доминирования, или закона единообразия гибридов первого поколения.

^* (F - потомство, родители (от лат. filii); Р - родители (от лат. parenta).)

Во втором поколении F₂, полученном в результате самоопыления растений F₁, наблюдалось расщепление потомства по анализируемому признаку, а именно: в среднем 3/4 растений обладали доминантным, а 1/4 - рецессивным признаками.

В чем же причина такого расщепления? Г. Мендель предположил, что гибриды образуют два типа половых клеток: 50% - с аллельным фактором, полученным от матери (например, А), и 50% - с аллельным фактором, полученным, от отца (а). При оплодотворении равновероятна встреча клеток обоих типов (рис. 1). Таким образом, из четырех комбинаций аллелей 1/4 АА, 2/4 Аа и 1/4 аа при полном доминировании получается расщепление по фенотипу 3:1. Это второй закон Менделя, или закон расщепления (см. рис. 1).

Рис. 1. Моногибридное скрещивание

Предположение Менделя об образовании гибридом Аа двух типов гамет (приблизительно в равном количестве) было проверено и при так называемом анализирующем скрещивании (рис. 2).

Рис. 2. Анализирующее скрещивание

В результате такого скрещивания в потомстве наблюдалось расщепление по анализируемому признаку 1/2:1/2 или, что то же самое, 1:1. Расщепление 1:1 служит доказательством того, что гибрид Аа образует два типа гамет, в которых генетические факторы сохраняются в том виде, в каком они попали в зиготу при скрещивании гомозиготных родителей.

Как известно, скрещиваемые организмы отличаются многими признаками. Г. Мендель, проанализировав наследование двух и более признаков, установил, что каждый из признаков наследовался как бы независимо от других.

Согласно теории вероятности возможность совмещения двух признаков в одном организме должна соответствовать произведению вероятностей появления каждого из них в отдельности. Если по окраске семян в моногибридном скрещивании во втором поколении наблюдается расщепление 3/4 желтых и 1/4 морщинистых, то в дигибридном скрещивании во втором поколении должно быть 9/16 желтых гладких, 3/16 желтых морщинистых, 3/16 зеленых гладких и 1/16 зелёных морщинистых, так как произведение двух многочленов (3/4 A-:1/4 аа) (3/4 В-:1/bb) дает 9/16 А-В-, 3/16 А-bb, 3/16 ааВ-, 1/16 aabb, что и подтверждено опытами. Таким образом, третий закон Менделя, или закон независимого распределения, гласит: расщепление по каждой паре признаков идет независимо от других пар признаков.

Рассмотренные законы Г. Менделя правильнее считать законами наследования. Вытекающие же из его работ законы наследственности таковы: 1) закон дискретной (генной) наследственной детерминации признаков; 2) закон относительного постоянства наследственной единицы и 3) закон аллельного состояния гена.