Modelele de bază ale moștenirii personajelor, stabilite de G. Mendel: descriere și funcții

Oamenii au fost întotdeauna interesați de modelele de moștenire a trasaturilor. De ce arată copiii ca părinții lor? Există riscul transmiterii bolilor ereditare? Aceste și multe alte întrebări au rămas sub vălul secret până în secolul al XIX-lea. Atunci Mendel a reușit să acumuleze toate cunoștințele acumulate pe această temă și, de asemenea, prin stabilirea unor experimente analitice complexe pentru a stabili modele specifice.

Contribuția lui Mendel la dezvoltarea geneticii

Modelele de bază ale moștenirii caracteristicilor sunt principiile conform cărora anumite caracteristici sunt transferate de la organismele-mamă la descendenți. Descoperirea și formularea clară a acestora este meritul lui Gregor Mendel, care a condus numeroase experimente pe această temă.

Principala realizare a omului de știință este dovada naturii discrete a factorilor ereditare. Cu alte cuvinte, o anumită genă este responsabilă pentru fiecare atribut. Primele hărți au fost construite pentru zbura de porumb și de fructe. Acesta din urmă este un obiect clasic pentru efectuarea de experimente genetice.

Meritele lui Mendel nu pot fi supraestimate, așa cum spun oamenii de știință din țară. Astfel, celebrul genetician Timofeev-Resovsky a remarcat că Mendel a fost primul care a condus experimente fundamentale și a dat o descriere exactă a fenomenelor care existau anterior la nivelul ipotezelor. Astfel, poate fi considerat un pionier al gândirii matematice în domeniul biologiei și geneticii.

predecesorii

Este demn de remarcat faptul că legile de moștenire a caracteristicilor de către Mendel nu au fost formulate într-un loc gol. Cercetarea sa se baza pe cercetarea predecesorilor săi. Este de remarcat următorii oameni de știință:

• J. Goss a experimentat mazărea, traversând plante cu fructe de diferite culori. Datorită acestor studii, au fost descoperite legile uniformității primei generații de hibrizi, precum și dominarea incompletă. Mendel doar a concretizat și a confirmat această ipoteză.
• Augustin Sarge este un cultivator de plante care a ales culturile de dovleac pentru experimentele sale. El a fost primul care a studiat trasaturi ereditare nu în ansamblu, ci separat. El susține că în transmiterea anumitor caracteristici nu se amestecă între ele. Astfel, ereditatea este constantă.
• Noden a efectuat cercetări asupra diferitelor specii de plante, cum ar fi drojdia. Analizând rezultatele, el a considerat necesar să se vorbească despre prezența unor semne dominante, care, în majoritatea cazurilor, vor prevala.

Astfel, prin secolul al XIX-lea, s-au cunoscut fenomene precum dominanța, uniformitatea primei generații, precum și combinatoria atributelor în hibrizii ulteriori. Totuși, nu existau legi universale. Analiza informațiilor disponibile și dezvoltarea unei metodologii de cercetare fiabile reprezintă meritul principal al lui Mendel.

Mendel de lucru

Modelele de moștenire a caracteristicilor de către Mendel au fost formulate ca rezultat al cercetării fundamentale. Activitatea omului de știință sa desfășurat după cum urmează:

• trăsăturile ereditare nu au fost luate în considerare în ansamblu, ci separat;
• pentru analiză au fost selectate doar caracteristici alternative care reprezintă o diferență semnificativă între soiuri (ceea ce a făcut posibilă explicarea în mod clar a regularității procesului de moștenire);
• Studiile au fost fundamentale (Mendel a studiat un număr mare de soiuri de mazăre, care au fost atât de curate și hibride, iar apoi au trecut „urmași“), ceea ce a permis să vorbească despre obiectivitatea rezultatelor;
• utilizarea metodelor cantitative precise în analiza datelor obținute (folosind cunoștințele din domeniul teoriei probabilității, Mendel a redus indicele de abateri aleatorii).

Legea uniformității hibrizilor

Având în vedere modelele de moștenire a trăsăturilor, merită acordată o atenție specială uniformității hibrizilor primei generații. A fost descoperită prin experiență, timp în care trecerea formelor părintești a fost realizată cu un semn de contrast (formă, culoare etc.).

Mendel a decis să efectueze un experiment pe două soiuri de mazăre - cu flori roșii și albe. Ca rezultat, hibrizii primei generații au primit inflorescențe purpurii. Astfel, a existat un motiv de a vorbi despre prezența unor trăsături dominante și recesive.

Merită menționat faptul că această experiență Mendel nu a fost singura. El folosea pentru experimente plante cu alte nuante de inflorescențe, cu diferite forme de fructe, înălțimi diferite ale tulpinii și alte variante. Cu experienta, el a reusit sa demonstreze ca toti hibrizii din prima ordine sunt uniformi si caracterizati de o caracteristica dominanta.

Domeniul incomplet

În cursul studierii unei astfel de întrebări, cum ar fi modelele de moștenire a trăsăturilor, au fost efectuate experimente atât asupra plantelor, cât și asupra organismelor vii. Astfel, a fost posibil să se stabilească faptul că nu întotdeauna semnele sunt într-o relație dominația completă și suprimarea. De exemplu, atunci când traversați puii de culoare alb-negru, a fost posibil să obțineți descendenți gri. A fost, de asemenea, cu unele plante, atunci când soiurile cu flori mov și alb la ieșire au dat nuanțe roz. Astfel, primul principiu poate fi corectat, indicând faptul că prima generație de hibrizi va avea aceleași caracteristici și ele pot fi intermediare.

Funcțiile de împărțire

Continuând să investigheze modelele de moștenire a personajelor, Mendel a considerat necesar să treacă doi descendenți ai primei generații (heterozygos). În consecință, au fost primite pușii, din care o parte a fost purtată o trăsătură dominantă, iar celălalt este recesiv. Din aceasta se poate concluziona că semnul secundar al primei generații de hibrizi nu dispare deloc, ci este suprimat și se poate manifesta în urmașilor ulteriori.

Moștenire independentă

Multe întrebări sunt cauzate de tiparele de moștenire a trasaturilor. Experimentele Mendel au atins, de asemenea, persoane care diferă una de alta dintr-o dată pe mai multe motive. Pentru fiecare individ, modelele anterioare au fost observate. Dar, având în vedere setul de caracteristici, nu a fost posibil să se dezvăluie niciun tip între combinațiile lor. Astfel, există motive să vorbim despre independența moștenirii.

Legea purității gameților

Anumite modele de moștenire a personajelor, stabilite de Mendel, erau pur ipotetice. Este o chestiune legii purității jocurilor, care constă în faptul că ele conțin doar o alelă din perechea conținută în gena părintelui.

În timpul lui Mendel, nu existau mijloace tehnice pentru a confirma această ipoteză. Cu toate acestea, omul de știință a reușit să formuleze o declarație generală. Esența sa constă în faptul că, în procesul de formare a hibrizilor, trăsăturile ereditare persistă într-o formă nemodificată și nu se amestecă.

Condiții esențiale

Genetica este o știință care studiază tiparele de moștenire a personajelor. Mendel a contribuit semnificativ la dezvoltarea sa, dezvoltând dispoziții fundamentale în această privință. Cu toate acestea, pentru a fi îndeplinite, trebuie respectate următoarele condiții esențiale:

• formele originale trebuie să fie homozigote;
• alternativitatea caracteristicilor;
• aceeași probabilitate de formare a alelelor diferite în hibrid;
• viabilitatea egală a gameților;
• când gameții fertilizanți sunt combinați la întâmplare;
• Zigoții cu diferite combinații de gene sunt la fel de viabile;
• numărul de indivizi din a doua generație ar trebui să fie suficient pentru a considera rezultatele ca fiind legitime;
• Manifestarea caracteristicilor nu trebuie să depindă de influența condițiilor externe.

Este de remarcat faptul că majoritatea organismelor vii, inclusiv oamenii, corespund acestor caracteristici.

Modele de moștenire a trăsăturilor la om

În ciuda faptului că principiile genetice au fost inițial studiate folosind plantele ca exemplu, ele sunt valabile și pentru animale și oameni. Este demn de remarcat astfel de tipuri de moștenire:

• Autosomal dominant este moștenirea de trăsături dominante care sunt localizate prin autozomi. În acest caz, fenotipul poate fi fie foarte pronunțat, fie greu de văzut. Cu acest tip de moștenire, probabilitatea ca un copil să primească o alelă patologică de la mamă este de 50%.
• Autozomal recesiv - moștenirea semnelor secundare legate de autozomi. Bolile se manifestă prin homozigote, ambele alele fiind afectate.
• Tipul dominant legat de X implică transferul caracteristicilor dominante ale genelor deterministe. În același timp, femeile sunt de două ori mai predispuse la boli decât bărbații.
• Moștenirea de tip recesiv X-legat are loc pe o bază mai slabă. Boala sau semnele sale individuale apar întotdeauna în descendenții sexului masculin, iar la femei numai în starea homozigotă.

Concepte de bază

Pentru a înțelege cum funcționează modelele de moștenire a caracteristicilor lui Mendel și a altor procese genetice, merită să se familiarizeze cu definițiile și conceptele de bază. Acestea includ următoarele:

• Trăsătura dominantă este caracteristica predominantă care acționează ca starea determinantă a genei și inhibă dezvoltarea recesiunii.
• Un atribut recesiv este o caracteristică care este moștenită, dar nu acționează ca o caracteristică definitorie.
• Un homozigot este un individ diploid sau o celulă în care cromozomii aceleiași celule conțin aceeași genă.
• Un heterozygote este un individ diploid sau o celulă care se desparte și are alele diferite în cadrul aceleiași gene.
• Allele este una dintre formele alternative ale unei gene care este localizată la un loc specific al cromozomului și este caracterizată de o secvență unică de nucleotide.
• Allele este o pereche de gene care se află în aceleași zone cromozomi omologi și să controleze dezvoltarea anumitor caracteristici.
• Genele non-alelice se află pe site-uri diferite de cromozomi și sunt responsabile de manifestarea diferitelor trăsături.

concluzie

Mendel a formulat și în practică a demonstrat tiparele de bază ale moștenirii personajelor. Descrierea lor este dată pe exemplul plantelor și ușor simplificată. Dar, în practică, este corect pentru toate organismele vii.