Prawa Mendla

Genetyka mendlowska

Ograniczenia

Prawa Mendla mają szerokie zastosowanie, ale nie do wszystkich istot żywych. Stosują się one do każdego organizmu, który jest diploidalny (posiada dwa sparowane zestawy chromosomów) i który angażuje się w reprodukcję płciową. Nie odnoszą się one na przykład do bakterii ani do rozmnażania bezpłciowego. Odnoszą się one do większości roślin i zwierząt.

Prawa Mendla

Mendel wyjaśnił wyniki swojego eksperymentu za pomocą dwóch praw naukowych:

• 1. Czynniki, później nazwane genami, normalnie występują parami w zwykłych komórkach ciała, ale rozdzielają się podczas tworzenia komórek płciowych. Dzieje się to w mejozie, czyli w procesie wytwarzania gamet. Z każdej pary chromosomów gameta otrzymuje tylko jeden.
  Czynniki te (geny) determinują cechy
  organizmu i są dziedziczone po rodzicach. Ponieważ para chromosomów rozdziela się, każda gameta otrzymuje tylko po jednym z każdego czynnika. Mendel nazwał to prawem segregacji.
• Mendel zauważył również, że wersje genu mogą być albo dominujące, albo recesywne. Te różne wersje nazywamy allelami.
• 2. Allele różnych genów rozdzielają się niezależnie od siebie, gdy powstają gamety. To nazwał prawem niezależnego asortymentu. Mendel sądził więc, że różne cechy dziedziczą się niezależnie od siebie.
• Drugie prawo jest prawdziwe tylko wtedy, gdy geny nie znajdują się na tym samym chromosomie. Jeśli są, to są one ze sobą powiązane. To było kolejne wielkie odkrycie po Mendlu: że geny są przenoszone na chromosomach. Im bliżej siebie znajdowały się na chromosomach, tym mniejsze było prawdopodobieństwo krzyżowania się między nimi.

Prawa Mendla wyjaśniały wyniki, jakie uzyskiwał on na swoich roślinach grochu. Później genetycy odkryli, że jego prawa były prawdziwe także dla innych żywych istot, nawet dla ludzi. Odkrycia Mendla z jego pracy nad ogrodowymi roślinami groszku pomogły stworzyć dziedzinę genetyki. Jego wkład nie ograniczał się do podstawowych zasad, które odkrył. Dbałość Mendla o kontrolowanie warunków eksperymentu oraz jego uwaga poświęcona wynikom liczbowym wyznaczyły standard dla przyszłych eksperymentów.

Konsekwencje

1. Kiedy pary chromosomów zostają rozdzielone w gametach, są one losowo segregowane. Gameta może mieć dowolną proporcję od 100% chromosomów pochodzenia matczynego do 100% chromosomów pochodzenia ojcowskiego.
2. W crossing-over podczas mejozy dochodzi do wymiany odcinków między parami chromosomów. Zwiększa to liczbę genetycznie różnych osobników w populacji, co jest ważne w ewolucji.
3. W konsekwencji 1 i 2, z wyjątkiem identycznych bliźniąt, żadne dwoje rodzeństwa nie ma identycznej genetyki.

Przykłady schematyczne

• Współczynniki na poniższych wykresach są przewidywaniami statystycznymi. W dużej liczbie krzyżówek, liczba potomstwa o tych cechach będzie zbliżona do podanych proporcji.

Ryc. 1: Fenotypy dominujące i recesywne. (1) Pokolenie rodzicielskie. (2) Pokolenie F1. (3) Pokolenie F2. Fenotyp dominujący (czerwony ) i recesywny (biały) wyglądają tak samo w pokoleniu F1 i wykazują stosunek 3:1 w pokoleniu F2.


Ryc. 3: Allelele kolorów Mirabilis jalapa nie są dominujące ani recesywne. (1) Pokolenie rodzicielskie. (2) Pokolenie F1. (3) Pokolenie F2. Allelele "czerwony " i "biały" razem tworzą fenotyp "różowy ", dając w efekcie stosunek 1:2:1 czerwony: różowy :biały w pokoleniu F2.