Лекція 4 Закономірності спадковості і мінливості. Закони Менделя
Генетика вважається однією з найважливіших облас-
тей біології. Протягом тисячоліть людина користувалася генетичними методами для покращання ознак домашніх тварин і рослин, не маючи уяви про механізми, які лежать в основі цих методів.
Лише на початку ХХ століття вчені почали розуміти повною мірою важливість спадковості та її механізмів. Успіхи у мікроскопії дозволили встановити, що ознаки, які успадковуються, передаються з покоління у покоління через сперматозоїди та яйцеклітини. Але залишалося не зрозумілим, як саме найдрібніші частки протоплазми можуть нести в собі велику кількість ознак, з яких складається кожний окремий організм.
Перший науковий крок у вивченні спадковості був зроблений австрійським монахом Грегором Менделем, який у 1865 р. написав статтю, яка заклала основи сучасної генетики. Мендель зазначив, що спадкові ознаки не змішуються, а передаються від батьків до нащадків у вигляді дискретних одиниць. В 1909 р. датський ботанік Йогансен назвав ці одиниці генами, а в 1912 р. американський генетик Морган довів, що гени знаходяться в хромосомах.
Грегор Мендель народився в Моравії в 1822 р. В 1843р. він поступив до монастиря в Брюннє (Брно), де прийняв духовний сан. Пізніше він відправився у Відень, де провів два роки, вивчаючи в університеті природничу історію і математику, після чого в 1853 р. повернувся до монастиря. В подальшому перебування в університеті суттєво вплинуло на його майбутні роботи з успадкування ознак у гороху. Він зацікавився процесом гібридизації рослин, різними типами гібридних нащадків і їх статистичними співвідношеннями.
Успіхи, які були досягнуті Менделем, частково обумовлені вдалим вибором об’єкта для експериментів – гороху городнього (Pisum sativum). Цей об’єкт має певні переваги:
багато сортів, що чітко розрізняються за рядом ознак;
рослини легко вирощувати;
рослини є самозапильними;
ознаки з покоління в покоління залишаються незмінними («чисті лінії»);
можливе штучне схрещування сортів, в результаті якого з’являються плодючі гібриди.
Аналізуючи результати моно- і дигібридного схрещувань гороху, він дійшов висновку, що:
розвиток спадкових ознак залежить від передачі нащадкам спадкових факторів;
спадкові чинники, які контролюють розвиток окремої ознаки, – парні: один походить від батька, другий – від матері; у функціональному відношенні чинники мають властивості домінантної і рецесивної ознак; домінантна (від лат. dominans – панувати) ознака проявляє себе, рецесивна (від лат. recessives – відступаючий) ознака себе не проявляє в одинарній дозі;
спадкові фактори передаються в ряді поколінь, не втрачаючи своєї індивідуальності, тобто характеризуються сталістю;
у процесі утворення статевих клітин парні алельні гени потрапляють у різні гамети (закон чистоти гамет); відновлення таких пар відбувається в результаті запліднення;
материнський і батьківський організми рівною мірою беруть участь у передачі своїх спадкових факторів нащадкам. Нове покоління отримує не готові ознаки, а тільки матеріальні фактори.
На цих принципах ґрунтуються правила (закони) успадкування, сформульовані Г. Менделем.