Привет.
В прошлой главе мы разбирали основные понятия генетики, теперь пришла пора понять, как они взаимосвязаны.
Если вы ещё не ознакомлены с первой частью - лучше это сделать, так как в этом видео будут фигурировать многие из генетических терминов.

Сегодня мы начнём разбирать основные законы генетики. Так как все из них довольно тяжело уместить в одну главу, да и нагрузка будет слишком большой, я решила поделить их на несколько частей. Поскольку в генетике есть законы разной степени трешовости, в этой части мы разберёмся с «не-хардкором» (Менделем и решёткой Пеннета). В следующих частях мы познакомимся с гораздо более стрëмными вещами, вроде Моргана и сцепленного наследования, но пока что представим, что мы - немецкие монахи, которые играются с горохом.

Именно так я представляла себе своё поступление на вет факультет, ага.

Генетическая символика

Ещё немного букв.
В генетических задачах существует определённая символика.

Р - родители
F - потомство (позднее мы разберёмся в его видах)
× - скрещивание
A - доминантный ген
a - рецессивный ген
AA - доминантная гомозигота
аа - рецессивная гомозигота
Aa - гетерозигота
G - гаметы

Итак, с ещё одними буквами разобрались. Теперь можно приступать к ✨законам✨.

Первый закон Менделя
Или закон единообразия гибридов первого поколения.
Возьмём условную доминантную гомозиготу и рецессивную гомозиготу.

Р
AA, жёлтые горошины 🟡
аа, зелёные горошины🟢
G
А, доминатный ген
а, рецессивный ген
F1
Аа, жёлтые горошины 100% 🟡

Как мы помним, доминантный ген подавляет рецессивный. Потомки получают от обоих родителей по аллелю, но проявится только один признак, доминирующий над альтернативным.

В этом и состоит суть первого закона Менделя - гибриды первого поколения унаследуют только один из двух признаков.

Как я упоминала мельком в предыдущей главе, так это происходит не всегда, ведь есть неполное доминирование и кодоминирование. Однако, первый закон распространяется на полное доминирование (когда доминантный ген полностью скрывает действие рецессивного).

Второй закон Менделя

Продолжим играться с несчастным горохом, исследуем закон расщепления

От наших гомозиготных родителей мы получили гетерозиготное потомство (то есть, несущее в генотипе и доминантный, и рецессивный признак). Если мы скрестим это потомство между собой, то в генотипе доминантные и рецессивные гены распределятся по-разному.

Р (F1)
Aa, гетерозигота 🟡
Aa, гетерозигота 🟡
G
А, а
А, а
F2
Аа, гетерозигота 🟡
Аа, гетерозигота 🟡
АА, доминантная гомозигота 🟡
аа, рецессивная гомозигота 🟢

Итак, 75% потомства имеют жёлтые горошины.
Однако, по генотипу половина из них гетерозиготны (имеют и доминантный, и рецессивный аллель), половина гомозиготны. Из гомозиготных 25% - рецессивная гомозигота, 25% - доминантная.

Второй закон Менделя заключается в том, что доминантные и рецессивные признаки распределяются (расщепляются) между гибридами второго поколения в определённом числовом соотношении.

По генотипу 1:2:1 (25% рецессивная гомозигота, 75% гетерозигота, 25% доминантная гомозигота).
По фенотипу 3:1 (у половины доминантный ген подавляет рецессивный, у половины есть только доминантные аллели, и у половины - только рецессивные).

Третий закон Менделя

Мы подобрались к завершению этого безобразия.
Теперь нас интересует не один признак, а сразу два.

P
AABB
aabb
G
A (желтая окраска), В (гладкая форма семян)
а (зелёная окраска), b (морщинистая форма)
F1
АаBb (жёлтые, гладкие)

Всё начинается довольно прозаично - доминантные аллели подавляют все рецессивные.
А затем мы скрещиваем это между собой.

Р
AaBb, жёлтые, гладкие
AaBB, жёлтые, гладкие
G
АB, Ab, aB, ab
АB, Ab, aB, ab

И теперь мы, исходя из этих гамет (как мы помним, каждый родитель передаёт только один аллель, а гамета содержит одинарный набор хромосом), имеем аж 16 возможных генотипов в зависимости от того, какие из них с какой сольются.

Поможет нам в определении генотипа и фенотипа Решётка Пеннета.

Решетка Пеннета

Мы могли бы довольно долго страдать, пытаясь выучить числовые соотношения, если бы не один святой человек, облегчивший нам задачу.

Обратите внимание на правила записи - аллели одного гена записываются вместе, впереди идёт доминантный ген, потом пишется рецессивный.

G
AB
Ab
aB
ab
AB
AABB, жёлтые, гладкие
AABb, жёлтые, гладкие
AaBB, жёлтые, гладкие
AaBb, жёлтые, гладкие
Ab
AABb, жёлтые, гладкие
AAbb, жёлтые, морщинистые
AaBb, жёлтые, гладкие
Aabb, жёлтые, морщинистые
aB
AaBB, жёлтые, гладкие
AaBb, жёлтые, гладкие
aaBB, зелёные, гладкие
aaBb, зелёные, гладкие
ab
aaBb, зелёные, гладкие
Aabb, жёлтые, морщинистые
aaBb, зелёные, гладкие
aabb, зелёные, морщинистые

Благодаря этой таблице, мы можем не запоминать соотношение по фенотипу 9:3:3:1, а по генотипу 4:2:2:2:2:1:1:1:1.

Нужно заметить, что закон независимого расщепления работает только в том случае, если гены расположены в разных парах гомологичных хромосом.