Дигибридное скрещивание. Третий закон Менделя

Изучая первый и второй законы Менделя, мы узнали, что свои опыты исследователь Грегор Мендель начал со скрещивания растений, отличающихся по одной альтернативной паре признаков. Однако живой мир невообразимо разнообразен, организмы имеют отличия по многим признакам. Поэтому ученый задался вопросом, как поведет себя тот же горох при усложнении изначальных условий эксперимента.

Грегор Мендель перешел к изучению более «запутанных» случаев — его интересовали принципы наследования двух и более парных альтернативных признаков. Он занялся дигибридным скрещиванием.

1.      В опытах были использованы растения, гомозиготы, которые внешне различались по цвету семян (желтые семена у одних и зеленые у других) и их форме (гладкие и морщинистые горошины).

2.      В данном случае к доминантным признакам относятся желтый цвет горошин (А) и гладкая поверхность (В). Зеленый цвет (а) и морщинистая кожица (b) — это рецессивные признаки.

3.      Скрестив горох типа желтые гладкие семена с горохом типа зеленые морщинистые семена, Грегор Мендель добился появления потомства единообразных гибридов (F1) с семенами типа желтые гладкие.

4.      Мендель вел количественные подсчеты и выяснил, что 15 гибридов первого поколения при самоопылении дали в целом 556 семян. Большинство из них, 315 штук, были желтыми гладкими, 101 семя желтое морщинистое, 108 семян зеленых гладких и совсем мало, всего 32 семени зеленых морщинистых. Формула расщепления здесь 9:3:3:1.

Какие выводы сделал Мендель?

1.      При дигибридном скрещивании параллельно с изначальными сочетаниями признаков (семена желтые с гладкой кожицей и зеленые с морщинистой) возникают неожиданные новые сочетания — появились горошины желтые с морщинистой поверхностью и зеленые с гладкой.

2.      Расщепление по любому отдельному признаку шло в соответствии с расщеплением при моногибридном скрещивании. Так, из потомства в 556 семян 423 оказались гладкими, а 133 «в складочку» (здесь соотношение 3:1), 416 семян были окрашены в желтый цвет, 140 в зеленый (соотношение 3:1).

3.      Вывод Менделя гласил, что расщепление по одной паре признаков напрямую не связано с расщеплением по другой паре.

Подведем итоги:

1.      Сегодня закрепилось понимание того, что дигибридное скрещивание является по сути своей двумя параллельными моногибридными.

2.      Семена гибридов не только сочетают признаки «родителей» (желтые с гладкой поверхностью и зеленые с морщинками), но обладают новыми комбинациями признаков — появились горошины желтые с морщинистой поверхностью и зеленые с абсолютно гладкой.

3.      Если с дигетерозиготами проводить дигибридное скрещивание, у потомков-гибридов идет расщепление по фенотипу в пропорции 9:3:3:1 и расщепление по генотипу в пропорции 4:2:2:2:2:1:1:1:1. При этом признаки, унаследованные независимо, комбинируются во разных сочетаниях.

4.      Третий закон Менделя получил названия «закон независимого наследования» или «независимого комбинирования признаков», так как ген цвета семян и ген формы семян в анафазе мейоза распределяются независимо при формировании сочетаний хромосом.

5.      Когда третий закон Менделя выполняется (справедлив)? Важнейшее условие его выполнения — гены двух анализируемых признаков непременно должны быть «приписанными» к разным парам негомологичных хромосом.