Условия и механизм работы закона
Для того чтобы первый закон Менделя сработал, необходимо соблюдение строгого условия: в скрещивании должны участвовать две гомозиготные особи (родительское поколение обозначается латинской буквой P). Эти организмы должны отличаться друг от друга только по одной паре альтернативных, то есть взаимоисключающих, признаков.
Один из родителей имеет доминантный гомозиготный генотип ($AA$), а второй — рецессивный гомозиготный генотип ($aa$). При их скрещивании образуются гибриды первого поколения (обозначаются как $F_1$).
Каждый потомок получает по одному гену от каждого из родителей. В результате формируется смешанный генотип — $Aa$. Такие организмы называются гетерозиготными. Поскольку все потомки получают одинаковый набор аллелей ($Aa$), в первом поколении наблюдается полное генетическое и фенотипическое единообразие.
Полное доминирование (на примере гороха)
Классическое проявление первого закона Менделя связано с явлением полного доминирования. В этой ситуации сильный (доминантный) ген полностью подавляет работу слабого (рецессивного) гена, не оставляя ему шансов проявиться внешне.
Рассмотрим этот процесс на примере скрещивания растений гороха:
- Родительские формы (P): Растение с желтыми семенами (генотип $AA$) скрещивают с растением с зелеными семенами (генотип $aa$).
- Потомство ($F_1$): Все образовавшиеся гибриды наследуют генотип $Aa$ (являются гетерозиготами).
- Фенотип $F_1$: Поскольку ген желтой окраски полностью доминирует над геном зеленой окраски, абсолютно все семена в первом поколении вырастают желтыми.
Таким образом, рецессивный признак (зеленый цвет) сохраняется в генотипе скрыто, но внешне все гибриды единообразны и копируют доминантного родителя.
Неполное доминирование (промежуточное наследование)
В природе нередко встречаются ситуации, когда доминантный ген не может полностью подавить действие рецессивного гена. Это явление получило название неполного доминирования или промежуточного наследования. Крайне важно подчеркнуть: правило единообразия гибридов первого поколения ($F_1$) строго сохраняется и при неполном доминировании.
Разберем этот механизм на примере окраски цветков растения ночная красавица:
- Родительские особи (P): Скрещиваются растения с красными цветками (доминантная гомозигота, $AA$) и с белыми цветками (рецессивная гомозигота, $aa$).
- Потомство ($F_1$): Как и при полном доминировании, все потомки получают гетерозиготный генотип ($Aa$).
- Фенотип $F_1$: Все полученные гибриды цветут розовыми цветками. Наблюдается промежуточный признак.
В чем заключается механизм? У гетерозиготных организмов ($Aa$) образуется значительно меньше цветочного пигмента, чем у доминантных гомозигот ($AA$). Недостаток пигмента приводит к «разбавлению» цвета, в результате чего красная и белая окраски дают промежуточный розовый результат. Тем не менее, весь массив потомков остается фенотипически и генотипически единообразным.
Запомнить суть закона просто: «Чистые противоположности дают одинаковых детей». Если скрестить чистые линии (АА и аа), все их прямые потомки (F1) будут клонами друг друга по генотипу (Аа) и внешности.
Вопросы с занятий и экзамена
Сохраняется ли Первый закон Менделя при неполном доминировании?
Да, закон полностью сохраняется. Несмотря на появление нового промежуточного признака, все потомки первого поколения ($F_1$) остаются абсолютно единообразными как по генотипу (все $Aa$), так и по фенотипу.
Какие организмы необходимо скрестить для выполнения закона?
В скрещивании должны участвовать строго гомозиготные особи, отличающиеся по одной паре признаков. Один родитель должен быть доминантной гомозиготой ($AA$), а другой — рецессивной ($aa$).
Почему при скрещивании красной и белой ночной красавицы получаются розовые цветы?
Причина кроется в неполном доминировании. У гетерозиготных гибридов ($Aa$) вырабатывается меньше красящего пигмента, чем у гомозиготных родительских растений с красными цветами ($AA$), что и дает промежуточный розовый оттенок.
Что ещё разобрать по теме
- Второй закон Менделя (Закон расщепления)
- Анализирующее скрещивание и его применение
- Третий закон Менделя (Закон независимого наследования признаков)
- Цитологические основы моногибридного скрещивания
- Множественный аллелизм
Разберите тему целиком в курсе «Биология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Первый закон Менделя» и ещё 3 793 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 124 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Закономерности наследования (ядерные гены)»
Бесплатные видеоуроки: биологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.