Hasil penyelidikan saintis K. Correns, G. de Vries, E. Cermak pada tahun 1900, undang-undang genetik "ditemui semula", dirumuskan pada tahun 1865 oleh pengasas sains keturunan - Gregor Mendel. Dalam eksperimennya, naturalis menggunakan kaedah hibridologi, berkat prinsip pewarisan sifat dan beberapa sifat organisma telah dirumuskan. Dalam artikel ini, kami akan mempertimbangkan corak utama penghantaran keturunan yang dikaji oleh pakar genetik.
G. Mendel dan penyelidikannya
Penggunaan kaedah hibridologi membolehkan saintis mewujudkan beberapa corak, yang kemudiannya dipanggil hukum Mendel. Sebagai contoh, beliau merumuskan peraturan keseragaman kacukan generasi pertama (undang-undang pertama Mendel). Dia menunjukkan faktamanifestasi dalam F1 kacukan hanya satu sifat yang dikawal oleh gen dominan. Oleh itu, apabila menyeberangi tumbuhan menyemai kacang, jenis yang berbeza dalam warna benih (kuning dan hijau), semua kacukan generasi pertama hanya mempunyai pewarnaan benih kuning. Selain itu, semua individu ini juga mempunyai genotip yang sama (mereka adalah heterozigot).
Undang-undang Berpecah
Terus menyilang antara individu yang diambil daripada kacukan generasi pertama, Mendel menerima pemisahan aksara dalam F2. Dalam erti kata lain, tumbuhan dengan alel resesif bagi sifat yang dikaji (warna biji hijau) secara fenotip dikenal pasti dalam jumlah satu pertiga daripada semua kacukan. Oleh itu, undang-undang pewarisan bebas sifat yang ditetapkan membenarkan Mendel mengesan mekanisme penghantaran kedua-dua gen dominan dan resesif dalam beberapa generasi kacukan.
Kacukan Di- dan polihibrid
Dalam percubaan berikutnya, Mendel merumitkan syarat untuk pelaksanaannya. Kini, tumbuhan telah diambil untuk menyeberang, berbeza dalam dua dan dalam sebilangan besar pasangan sifat alternatif. Saintis mengesan prinsip pewarisan gen dominan dan resesif dan memperoleh hasil pemisahan yang boleh diwakili oleh formula umum (3:1) , di mana n ialah bilangan pasangan ciri alternatif yang membezakan individu ibu bapa. Jadi, untuk persilangan dihibrid, pemisahan mengikut fenotip dalam kacukan generasi kedua akan kelihatan seperti: (3:1)2=9:6:1 atau 9:3:3: 1. Iaitu, kacukan keduagenerasi, empat jenis fenotip boleh diperhatikan: tumbuhan dengan licin kuning (9/16 bahagian), dengan berkedut kuning (3/16), dengan licin hijau (3/16) dan dengan biji berkedut hijau (1/16 bahagian). Oleh itu, undang-undang pewarisan bebas sifat menerima pengesahan matematiknya, dan persilangan polihibrid mula dianggap sebagai beberapa monohibrid - "bertindih" antara satu sama lain.
Jenis pusaka
Dalam genetik, terdapat beberapa jenis penghantaran sifat dan sifat daripada ibu bapa kepada anak. Kriteria utama di sini ialah bentuk kawalan sifat, dijalankan sama ada oleh satu gen - warisan monogenik, atau oleh beberapa - warisan poligenik. Terdahulu, kami mempertimbangkan undang-undang pewarisan sifat bebas untuk kacukan mono- dan dihibrid, iaitu undang-undang pertama, kedua dan ketiga Mendel. Sekarang kita akan mempertimbangkan bentuk sedemikian sebagai warisan berpaut. Asas teorinya ialah teori Thomas Morgan, yang dipanggil kromosom. Saintis itu membuktikan bahawa bersama-sama dengan sifat-sifat yang diturunkan secara bebas kepada anak, terdapat jenis warisan seperti hubungan autosomal dan jantina.
Dalam kes ini, beberapa sifat dalam satu individu diwarisi bersama, kerana ia dikawal oleh gen yang disetempat pada kromosom yang sama dan terletak bersebelahan di dalamnya - satu demi satu. Mereka membentuk kumpulan kaitan, yang bilangannya sama dengan set kromosom haploid. Sebagai contoh, pada manusia, karyotype ialah 46 kromosom, yang sepadan dengan 23 kumpulan kaitan. Didapati bahawa apasemakin kecil jarak antara gen dalam kromosom, semakin kurang kerap proses persilangan berlaku di antara mereka, yang membawa kepada fenomena kebolehubahan keturunan.
Cara gen yang terdapat pada kromosom X diwarisi
Mari kita terus mengkaji corak pewarisan, tertakluk kepada teori kromosom Morgan. Kajian genetik mendapati bahawa pada manusia dan haiwan (ikan, burung, mamalia) terdapat sekumpulan sifat, mekanisme pewarisan yang dipengaruhi oleh jantina individu. Contohnya, warna bulu dalam kucing, penglihatan warna dan pembekuan darah pada manusia dikawal oleh gen yang terletak pada kromosom X jantina. Oleh itu, kecacatan dalam gen yang sepadan pada manusia secara fenotip menunjukkan diri mereka dalam bentuk penyakit keturunan yang dipanggil penyakit gen. Ini termasuk hemofilia dan buta warna. Penemuan G. Mendel dan T. Morgan memungkinkan untuk menerapkan undang-undang genetik dalam bidang penting masyarakat manusia seperti perubatan, pertanian, pembiakan haiwan, tumbuhan dan mikroorganisma.
Hubungan antara gen dan sifat yang ditakrifkannya
Terima kasih kepada penyelidikan genetik moden, didapati bahawa undang-undang pewarisan sifat bebas tertakluk kepada pengembangan selanjutnya, memandangkan nisbah "1 gen - 1 sifat" yang mendasarinya adalah tidak universal. Dalam sains, kes pelbagai tindakan gen, serta interaksi bentuk bukan alelnya, telah diketahui. Jenis ini termasuk epistasis, pelengkap, polimeria. Jadi didapati bahawa jumlah pigmen kulitmelatonin, yang bertanggungjawab untuk warnanya, dikawal oleh seluruh kumpulan kecenderungan keturunan. Lebih banyak gen dominan yang bertanggungjawab untuk sintesis pigmen dalam genotip manusia, semakin gelap kulit. Contoh ini menggambarkan interaksi seperti polimer. Dalam tumbuhan, bentuk pewarisan ini wujud dalam spesies keluarga bijirin, di mana warna bijirin dikawal oleh sekumpulan gen polimer.
Oleh itu, genotip setiap organisma diwakili oleh sistem kamiran. Ia terbentuk sebagai hasil daripada perkembangan sejarah spesies biologi - filogenesis. Keadaan kebanyakan sifat dan sifat individu adalah hasil interaksi gen, kedua-dua alel dan bukan alel, dan mereka sendiri boleh mempengaruhi perkembangan beberapa sifat organisma sekaligus.
