Науколандия

Статьи по естественным наукам и математике

Закон чистоты гамет гласит: в норме в гаметах содержится только один аллель каждого гена. (Иногда ошибаются и говорят «закон частоты гамет». Это совершенно неправильно, так как к тому, как часто ген содержится в гаметах, данный закон никакого отношения не имеет. Он лишь говорит о том, что гаметы чисты. А именно — от других аллелей.)

У диплоидных организмов (а таких подавляющее большинство) в клетках находится диплоидный набор хромосом, т. е. у каждой хромосомы есть гомологичная ей, с таким же набором генов и их расположением. В процессе мейоза в гаметах оказываются только по одной из каждой пары гомологичных хромосом, а следовательно только по одной копии каждого гена.

Гены, находящиеся в одинаковых локусах (местах) гомологичных хромосом, называются аллельными. Разные аллельные гены определяют один и тот же признак, но по разному (например, один аллель определяет длинные крылья у мушки дрозофилы, другой — короткие).

В гомологичных хромосомах могут находиться одинаковые аллельные гены , т. е. один и тот же ген может быть представлен в двух экземплярах, каждый из которых будет локализован в своей гомологичной хромосоме. Организмы, содержащие одинаковые аллельные гены, называются чистыми линиями (по данному гену или ряду генов).

Существование в природе закона чистоты гамет определяет ряд важных законов генетики. А именно

• гены дискретны (не смешиваются) и передаются из поколения в поколение в чистом виде;
• из-за того, что один аллельный ген (доминантный) может подавлять действие другого (рецессивного), гибриды в первом поколении единообразны, а во втором у них наблюдается расщепление (первый и второй законы Менделя);
• родитель может передать потомку любой, но только один аллельный ген.

На самом деле то, что на сегодняшний день можно назвать следствиями закона чистоты гамет, было определено в результате опытов Грегором Менделем («отцом» генетики) и позволило ему вывести этот закон. Т. е. он шел как бы от обратного. Поскольку в те времена еще не были известны закономерности распределения генетического материала в процессе деления клеток (кроме того, еще относительно долго не было достоверно известно, что «наследственные факторы» находятся в хромосомах), то данный закон находился в статусе гипотезы. До сих пор во многих учебниках он значится, как гипотеза чистоты гамет.

Мендель сформулировал гипотезу чистоты гамет, опираясь на следующие факты. У гибридов в первом поколении признак одного из родителей исчезал, а во втором появлялся у ¼ особей. Отсутствовал промежуточный признак (Менделю здесь повезло, т. к. в основном он наблюдал полное доминирование). Статистический анализ данных в ряду поколений и особенности наследования признаков, указывали на то, что хотя каждый признак в организме проявляется под действием одного «фактора» (гена), но организмы несут по два гена каждого признака, причем дочерним организмам могут передавать любой, но только один.

scienceland.info

ЗАКОН ЧИСТОТЫ ГАМЕТ

Экологический энциклопедический словарь. — Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии . И.И. Дедю . 1989 .

Смотреть что такое «ЗАКОН ЧИСТОТЫ ГАМЕТ» в других словарях:

гамет соотношение — * гамет суадносіны * gamete correlation пропорция, в которой образуются различные типы гамет. При свободной рекомбинации генов генотипически различные гаметы встречаются в соотношении 1:1, которое сдвигается, если гены сцеплены (см. ). Свободная… … Генетика. Энциклопедический словарь

Закон доминирования признаков — Законы Менделя набор основных положений, касающихся механизмов передачи наследственных признаков от родительских организмов к их потомкам; эти принципы лежат в основе классической генетики. Обычно в русскоязычных учебниках описывают три закона,… … Википедия

Закон единообразия гибридов первого поколения — Законы Менделя набор основных положений, касающихся механизмов передачи наследственных признаков от родительских организмов к их потомкам; эти принципы лежат в основе классической генетики. Обычно в русскоязычных учебниках описывают три закона,… … Википедия

Закон единообразия гибридов — Законы Менделя набор основных положений, касающихся механизмов передачи наследственных признаков от родительских организмов к их потомкам; эти принципы лежат в основе классической генетики. Обычно в русскоязычных учебниках описывают три закона,… … Википедия

Закон расщепления — Законы Менделя набор основных положений, касающихся механизмов передачи наследственных признаков от родительских организмов к их потомкам; эти принципы лежат в основе классической генетики. Обычно в русскоязычных учебниках описывают три закона,… … Википедия

Законы Менделя — Схема первого и второго закона Менделя. 1) Растение с белыми цветками (две копии рецессивного аллеля w) скрещивается с растением с красными цветками (две копии доминантного аллеля R). 2) У всех растений потомков цветы красные и одинаковый ген … Википедия

Менделевское расщепление — Законы Менделя набор основных положений, касающихся механизмов передачи наследственных признаков от родительских организмов к их потомкам; эти принципы лежат в основе классической генетики. Обычно в русскоязычных учебниках описывают три закона,… … Википедия

Менделевское ращепление — Законы Менделя набор основных положений, касающихся механизмов передачи наследственных признаков от родительских организмов к их потомкам; эти принципы лежат в основе классической генетики. Обычно в русскоязычных учебниках описывают три закона,… … Википедия

Менделя законы — Законы Менделя набор основных положений, касающихся механизмов передачи наследственных признаков от родительских организмов к их потомкам; эти принципы лежат в основе классической генетики. Обычно в русскоязычных учебниках описывают три закона,… … Википедия

МЕНДЕЛЯ ЗАКОНЫ — установленные Г. Менделем закономерности распределения в потомстве наследств, признаков. Основой для формулировки М. з. послужили многолетние (1856 63) опыты по скрещиванию неск. сортов гороха. Современники Г. Менделя не смогли оценить важности… … Биологический энциклопедический словарь

dic.academic.ru

Закон чистоты гамет

Г. Мендель предположил, что наследственные факторы (гены) при образовании гибридов не смешиваются, а сохраняются в неизменном виде. В теле гибрида F₁ от скрещивания родителей, различающихся по альтернативным признакам, присутствуют оба фактора – доминантный и рецессивный. В виде признака проявляется доминантный наследственный фактор, рецессивный же подавляется. Связь между поколениями при половом размножении осуществляется через половые клетки – гаметы. Следовательно, необходимо допустить, что каждая гамета несет только один фактор из пары. Тогда при оплодотворении слияние двух гамет, каждая из которых несет рецессивный наследственный фактор, будет приводить к образованию организма с рецессивным признаком, проявляющимся фенотипически. Слияние же гамет, несущих по доминантному фактору, или же двух гамет, одна из которых содержит доминантный, а другая рецессивный фактор, будет приводить к развитию организма с доминантным признаком. Таким образом, появление во втором поколении (F₂) рецессивного признака одного из родителей (Р) может иметь место только при соблюдении двух условий: 1) если у гибридов наследственные факторы сохраняются в неизменном виде, 2) если половые клетки содержат только один наследственный фактор из аллельной пары.

Расщепление признаков в потомстве при скрещивании гетерозиготных особей Г. Мендель объяснил тем, что гаметы генетически чисты, т. е. несут только один ген из аллельной пары.

Закон чистоты гамет можно сформулировать следующим образом: при образовании половых клеток в каждую гамету попадает только один ген из аллельной пары (из каждой аллельной пары).

Цитологическим доказательством закона чистоты гамет является поведение хромосом в мейозе: в первом мейотическом делении в разные клетки попадают гомологичные хромосомы, а в анафазе второго-дочерние хромосомы (сестринские хроматиды), которые вследствие кроссинговера могут содержать разные аллели одного и того же гена.

Известно, что в каждой клетке организма имеется совершенно одинаковый диплоидный набор хромосом. Две гомологичные хромосомы содержат два одинаковых аллельных гена. Образование генетически «чистых» гамет показано на схеме:

При слиянии мужских и женских гамет образуется гибрид, имеющий диплоидный набор хромосом:

Как видно из схемы, половину хромосом зигота получает от отцовского организма, половину – от материнского.

В процессе образования гамет у гибрида гомологичные хромосомы во время первого мейотического деления также попадают в разные клетки:

Образуются два сорта гамет по данной аллельной паре.

Таким образом, цитологической основой закона чистоты гамет, а также расщепления признаков у потомства при моногибридном скрещи­вании является расхождение гомологичных хромосом и образование гаплоидных клеток в мейозе.

studopedia.org

Для объяснения явлений единообразия гибридов первого поколения и расщепления признаков у гибридов второго поколения Г. Мендель предложил так называемую гипотезу чистоты гамет, согласно которой развитие любого признака организма определяется соответствующим ему наследственным фактором (в современном понимании — геном).

Так, признак красной окраски цветков обусловливается доминантным фактором, а признак белой окраски — рецессивным.

Для обозначения наследственных факторов, участвующих в скрещиваниях, Г. Мендель предложил буквенную символику, применяемую с тех пор во всех генетических работах. Доминантные гены стали обозначать заглавными, а соответствующие им рецессивные гены — строчными буквами алфавита. Доминантный ген красной окраски цветков обозначают буквой А, а рецессивный ген белой окраски — а.

Гибридные растения первого поколения происходят в результате слияния гамет с доминантным геном А от красноцветкового родителя и с рецессивным геном а от белоцветкового родителя. Поэтому они одновременно имеют ген красной и ген белой окраски цветков. Так как ген А доминирует над геном а, то все гибриды первого поколения оказываются красноцветковыми, но, будучи однородными (красноцветковыми) по внешнему виду (в современной терминологии — по фенотипу), они в своей наследственной структуре (генотипе) несут гены, обусловливающие развитие разнородных по окраске цветков: красных и белых.

При созревании гамет любая из них может получить или доминантный ген А, или рецессивный ген а. Соединение гамет с генами А и а в гибридном организме не вызвало их смешения или слияния. Гены А и а в гаметах, образуемых гибридными организмами первого поколения, остаются такими же «отдельностями», какими они были у исходных родительских форм. В этом и заключается чистота гамет по одной паре аллельных генов.

Г. Мендель не связывал наследственные факторы и процесс их распределения при образовании гамет с какими-либо конкретными материальными структурами клетки и процессами клеточного деления. Но последующее развитие генетики показало, что в гипотезе чистоты гамет задолго до создания хромосомной теории наследственности было предугадано существование элементарных единиц наследственности — генов и механизма мейоза. Было установлено, что гены одной пары признаков находятся в одинаковых точках гомологичных хромосом. Такие гены получили название аллельных. Материальной основой распределения аллельных генов при образовании гамет является мейоз.

Исходя из положений гипотезы чистоты гамет и применяя определенную буквенную символику, стало возможным составлять различные схемы скрещиваний и анализировать в ряду поколений получаемые в них результаты.

Гибриды F₁ в соответствии с правилом единообразия все красноцветковые, но они образуют яйцеклетки и пыльцу двух типов:

А и а. При оплодотворении на основании равновероятного сочетания гамет получаются три типа зигот: АА, Аа и аа. Так как красная окраска цветков доминирует над белой, то в F₂ происходит расщепление признаков в отношении 3:1. Белоцветковые растения F₂ при дальнейшем размножении будут давать потомство только с белыми цветками. Все они оказываются одинаковыми и по внешнему виду (фенотипу) и по своей наследственной структуре (генотипу).

Красноцветковые растения F₂ одинаковы по фенотипу, но различны по генотипу: 1/3 их имеет два одинаковых доминантных гена (АА), 2/3 — по одному доминантному и по одному рецессивному гену (Аа). Организмы, содержащие в клетках тела два доминантных (АА) или два рецессивных (аа) гена данной аллельной пары, называются гомозиготными (от греч. Гомос — одинаковый и зигота), а содержащие разные гены (Аа) данной аллельной пары, — гетерозиготными (от греч. гетерос — различный и зигота). Гомозиготные особи при размножении не дают расщепления в последующих поколениях, тогда как гетерозиготные формы продолжают расщепляться.

При полном доминировании число классов гибридных организмов в F₂ по фенотипу и генотипу не совпадает. В моногибридных скрещиваниях по фенотипу выделяются два класса (например, красноцветковые и белоцветковые особи), а по генотипу — три класса (особи с генетической структурой АА, Аа и аа).

При неполном доминировании число классов по фенотипу и генотипу совпадает. Это хорошо можно наблюдать в упоминавшемся выше скрещивании красноцветковой и белоцветковой форм львиного зева. Гибриды F₁ имеют генотипы Аа и розовую окраску цветков. В F₂ в результате расщепления получаются красноцветковые (АА), розовоцветковые (Аа) и белоцветковые (аа) формы в кратном отношении 1:2:1, то есть трем классам особей по фенотипу с красными, белыми и розовыми цветками соответствуют три класса особей по генотипу (АА, Аа и аа).

Предположение Г. Менделя о наличии у скрещиваемых растений гороха материальных наследственных единиц, не исчезающих и не сливающихся в гибридных особях, высказанное в гипотезе чистоты гамет, оказалось верным для всех без исключения диплоидных организмов. Так, на основе гипотезы чистоты гамет был создан один из основных законов генетики.

www.activestudy.info

Закон расщепления и чистоты гамет

Мендель предположил, что наследственные факторы при образовании гибридов не смешиваются, а сохраняются в не­изменном виде. В теле гибрида F1 от скрещивания роди­телей, различающихся по альтернативным признакам, присутствуют оба фактора — доминантный и рецессивный. В виде признака проявляется доминантный наследственный фактор, рецессивный же подавляется. Связь между поколе­ниями при половом размножении осуществляется через по­ловые клетки — гаметы. Следовательно, необходимо допус­тить, что каждая гамета несет только один фактор из пары. Тогда при оплодотворении ^ слиянии двух гамет, каждая из которых несет рецессивный наследственный фактор, при­водит к образованию организма с рецессивным признаком, проявляющимся фенотипически. Слияние же гамет, несу­щих по доминантному фактору, или же двух гамет, одна из которых содержит доминантный, а другая рецессивный фактор, будет приводить к развитию организма с доминан­тным признаком. Таким образом, появление во втором по­колении ( F ₂ ) рецессивного признака одного из родителей (Р) может иметь место только при соблюдении двух условий:

1) если у гибридов наследственные факторы сохраняют­ся в неизменном виде

2) если половые клетки содержат только один наследственный фактор из аллельной пары.

Расщепление признаков в потомстве при скрещивании гетерозиготных особей Мендель объяснил тем, что гаметы генетически чисты, т. е. несут только один ген из аллельной пары. Закон чистоты гамет можно сформулировать сле­дующим образом: при образовании половых клеток в каж­дую гамету попадает только один ген из аллельной пары.

Почему и как это происходит? Известно, что в каждой клетке организма имеется совершенно одинаковый дипло­идный набор хромосом. Две гомологичные хромосомы содер­жат два одинаковых аллельных гена.

Образование генетически «чистых» гамет показано на схеме:

При слиянии мужских и женских гамет образуется гиб­рид F1 , имеющий диплоидный набор хромосом:

Как видно из схемы, половину хромосом зигота получа­ет от отцовского организма, половину — от материнского.

Образуются два сорта гамет по данной аллельной паре. При оплодотворении гаметы, несущие одинаковые или раз­ные аллели, случайно встречаются друг с другом. В силу статистической вероятности при достаточно большом коли­честве гамет в потомстве 25% генотипов будут гомозиготны­ми доминантными, 50% — гетерозиготными, 25% — гомо­зиготными рецессивными, т. е. устанавливается отношение: 1АА:2Аа:1аа.

Соответственно по фенотипу потомство второго поколе­ния при моногибридном скрещивании распределяется в от­ношении 3 /₄ ; особей с доминантным признаком, 1 /₄ особей с рецессивным признаком (3:1).

Распределение фенотипов и генотипов в потомстве при скрещивании двух гетерозиготных организмов изображено на схеме ниже.

Таким образом, цитологической основой расщепления признаков у потомства при моногибридном скрещивании является расхождение гомологичных хромосом и образова­ние гаплоидных половых клеток в мейозе.

sites.google.com