Закон незалежного комбінування генів.

Закони і правила генетики

Закони Менделя – встановлені Г. Менделем (1865) основні генетичні закономірності успадкування ознак, які проявляються при схрещуваннях.

1. Закон одноманітності гібридів F₁:

За схрещування двох гомозиготних батьків, які розрізняються парою альтернативних (протилежних) ознак, гібриди F₁ є повністю генотипово і фенотипово одноманітними, причому ця одноманітність не залежить від напряму схрещування:

Р: ♀ АА х ♂ аа Р: ♀ аа х ♂ АА

F₁: Аа F₁: Аа

2. Закон розщеплення:

В другому поколінні (F₂), яке походить від самозапліднення рослин в F₁ або від схрещування F₁ сестринських особин, відбувається розщеплення на особини, що несуть ознаки вихідних батьків в чистому вигляді, і на особини гібридні.

В залежності від числа генів, за яким розрізнялися вихідні батьки, та від відношень домінантності-рецесивності алелів, існують різні кількісні відношення розщеплення за генотипом і фенотипом. Наприклад, 3:1 – розщеплення за фенотипом при моногібридному схрещуванні і полному домінуванні; 1:2:1 – розщеплення за фенотипом при моногібридному схрещуванні і неповному домінуванні, а також розщеплення за генотипом:

F₁: ♀ Аа ♂ Аа

F₂: 1АА : 2Аа : 1аа

За фенотипом 3:1 (повне домінування) або 1:2:1 (неповне домінування). За дигібридного схрещування розщеплення за фенотипом 9:3:3:1 і т.д.

Закон незалежного комбінування генів.

У нащадків від схрещування бітьків, які розрізняються більше ніж за однією парою ознак, кожна пара ознак підкоряється закону розщеплення незалежно від інших пар, в результаті чого виникають нові комбінації ознак, які не зустрічалися у батьків.

Наприклад,

Р: ААВВ х ааbb

Цей закон справедливий для генів, які відносяться до різних груп зчеплення.

З приведених законів успадкування, встановлених Г.Менделем, походять основні закони спадковості:

1. Закон дискретної (генної) спадкової детермінації ознак. Цей закон лежить в основі теорії гена.

2. Закон відносної стабільності спадкової одиниці (гена).

3. Закон алельного стану гена (домінантність і рецесивність).

Закони Моргана– основні положення хромосомної теорії спадковості, остаточно розроблені Т.Морганом і його співробітниками (1911-1915):

1. Гени знаходяться в хромосомах і в границях однієї хромосоми утворюють одну групу зчеплення. Кількість груп зчеплення дорівнює гаплоїдному числу хромосом.

2. В хромосомі гени розміщені лінійно.

3. Під час мейозу між гомологічними хромосомами може відбуватися гросинговер, частота якого пропорційна відстані між генами.

Закон чистоти гамет– встановлений Г.Менделем закон, сутність якого в тому, що у диплоїдних гібридних організмів (Аа) гамета може нести тільки один з двох алелів даного гена (а або а), привнесених при заплідненні різними батьками (АА та аа). Отже, гамета не може бути гібридною, вона несе алель одного з батьків у чистому вигляді, тобто в тому вигляді, в якому він був привнесений гаметою цього батька в гібридну зиготу. Матеріальною основою чистоти гамет є процес мейозу.

Закон гомологічних рядів в спадковій мінливості (М.І.Вавілов):

Генетично близькі види і роди рослин мають подібні, паралельні ряди спадкових форм (гомологічні ряди) з такою правильністю, що, знаючи ряд форм в межах одного виду, за гомологією можна передбачити існування паралельних форм у іншого вида, генетично близького першому. Отже, чим ближче один до одного стоять види за походженням, тим чіткіше проявляється подібність між рядами морфологічних ознак та фізіологічних властивостей.

Правило Чаргаффа– фундаментальне положення молекулярної генетики, за яким в будь-яких молекулах ДНК сума пуринових основ дорівнює сумі пиримідинових основ:

Дійсно, внаслідок комплементарності азотистих основ в молекулі ДНК молярна кількість аденіна дорівнює молярній кількості тиміна: А=Т або А/Т=1

Так само Ц=Г, або Ц/Г=1. Отже,

Наслідком цього закону є постулат, згідно з яким нуклеотидний склад ДНК різних видів може варіювати тільки по відношенню сум комплементарних основ, А+Т = Г+Ц.

Центральна догма молекулярної біології– встановлене в результаті фундаментальних досліджень основне положення теорії спадковості; згідно з яким поток генетичної інформації (з урахуванням зворотньої транскрипції) відбувається в напрямку:

Отже, генетична інформація передається від нуклеїнових кислот до білка і ніколи не передається від білка до нуклеїнових кислот.

Закон Харді-Вайнберга(закон рівноваги генних концентрацій в панміктичній популяції): в присутності альтернативних алелів і при однаковій життєздатності різних генотипів вихідне співвідношення алелів (незалежно від їх абсолютної частоти) зберігається в усіх наступних поколіннях (тобто зберігається популяційна рівновага).

При частоті алеля А, яка дорівнює р, частота q алеля дорівнює 1-р. При вільному схрещуванні частота генотипів від рівноймовірного сполучення різних типів гамет, що несуть ці алелі, дорівнюватиме:

(рА+qа)² = р²АА + 2рqАа + q²аа

яйцеклітини	спермії
pA	qa
pA	p2AA	pqAa
qa	pqAa	q2aa

Цей закон справедливий лише для ідеальної популяції.

Виражає ймовірні розподілення генотипів у популяції, яка вільно схрещується, у відповідності з коефіцієнтом розкладу бінома Ньютона (р+q)².