À la suite des recherches des scientifiques K. Correns, G. de Vries, E. Cermak en 1900, les lois de la génétique ont été "redécouvertes", formulées en 1865 par le fondateur de la science de l'hérédité - Gregor Mendel. Dans ses expériences, le naturaliste a appliqué la méthode hybridologique, grâce à laquelle les principes d'hérédité des traits et certaines propriétés des organismes ont été formulés. Dans cet article, nous examinerons les principaux modes de transmission de l'hérédité étudiés par un généticien.
G. Mendel et ses recherches
L'utilisation de la méthode hybridologique a permis au scientifique d'établir un certain nombre de modèles, appelés plus tard les lois de Mendel. Par exemple, il a formulé la règle d'uniformité des hybrides de la première génération (première loi de Mendel). Il a souligné le faitmanifestations chez les hybrides F1 d'un seul trait contrôlé par le gène dominant. Ainsi, lors du croisement de plantes de pois à semer, dont les variétés différaient par la couleur des graines (jaune et verte), tous les hybrides de la première génération n'avaient qu'une coloration jaune des graines. De plus, tous ces individus avaient également le même génotype (ils étaient hétérozygotes).
Loi du fractionnement
En continuant à croiser des individus issus d'hybrides de la première génération, Mendel a reçu le fractionnement des caractères en F2. En d'autres termes, les plantes avec un allèle récessif du trait étudié (couleur verte des graines) ont été identifiées phénotypiquement dans la quantité d'un tiers de tous les hybrides. Ainsi, les lois établies de l'héritage indépendant des traits ont permis à Mendel de retracer le mécanisme de transmission des gènes dominants et récessifs dans plusieurs générations d'hybrides.
Croisements di- et polyhybrides
Dans les expériences ultérieures, Mendel a compliqué les conditions de leur mise en œuvre. Maintenant, les plantes ont été prises pour le croisement, différant à la fois par deux et par un grand nombre de paires de traits alternatifs. Le scientifique a retracé les principes d'hérédité des gènes dominants et récessifs et a obtenu des résultats de division qui peuvent être représentés par la formule générale (3:1) , où n est le nombre de paires de traits alternatifs qui distinguent les individus parentaux. Ainsi, pour un croisement dihybride, la division par phénotype chez les hybrides de deuxième génération ressemblera à: (3:1)2=9:6:1 ou 9:3:3: 1. C'est-à-dire que les hybrides de la secondegénérations, quatre types de phénotypes peuvent être observés: plantes à graines jaunes lisses (9/16 parties), à graines jaunes ridées (3/16), à graines vertes lisses (3/16) et à graines vertes ridées (1/16 partie). Ainsi, les lois de l'héritage indépendant des traits ont reçu leur confirmation mathématique et le croisement polyhybride a commencé à être considéré comme plusieurs monohybrides - "superposés" les uns aux autres.
Types d'héritage
En génétique, il existe plusieurs types de transmission de traits et de propriétés des parents aux enfants. Le critère principal ici est la forme de contrôle du trait, réalisée soit par un gène - héritage monogénique, soit par plusieurs - héritage polygénique. Plus tôt, nous avons examiné les lois de l'héritage indépendant des traits pour les croisements mono- et dihybrides, à savoir les première, deuxième et troisième lois de Mendel. Nous allons maintenant considérer une telle forme comme un héritage lié. Sa base théorique est la théorie de Thomas Morgan, appelée le chromosome. Le scientifique a prouvé qu'en plus des traits qui sont transmis indépendamment à la progéniture, il existe des types d'hérédité tels que les liens autosomiques et liés au sexe.
Dans ces cas, plusieurs traits d'un individu sont hérités ensemble, car ils sont contrôlés par des gènes localisés sur le même chromosome et situés côte à côte - l'un après l'autre. Ils forment des groupes de liaison dont le nombre est égal à l'ensemble haploïde de chromosomes. Par exemple, chez l'homme, le caryotype est de 46 chromosomes, ce qui correspond à 23 groupes de liaison. Il a été constaté que ceplus la distance entre les gènes du chromosome est petite, moins le processus de croisement se produit entre eux, ce qui conduit au phénomène de variabilité héréditaire.
Comment les gènes situés sur le chromosome X sont hérités
Continuons à étudier les modèles d'hérédité, sous réserve de la théorie des chromosomes de Morgan. Des études génétiques ont montré que tant chez l'homme que chez les animaux (poissons, oiseaux, mammifères), il existe un groupe de traits dont le mécanisme de transmission est influencé par le sexe de l'individu. Par exemple, la couleur du pelage chez les chats, la vision des couleurs et la coagulation du sang chez les humains sont contrôlées par des gènes situés sur le chromosome sexuel X. Ainsi, les défauts des gènes correspondants chez l'homme se manifestent phénotypiquement sous la forme de maladies héréditaires appelées maladies géniques. Ceux-ci comprennent l'hémophilie et le d altonisme. Les découvertes de G. Mendel et T. Morgan ont permis d'appliquer les lois de la génétique dans des domaines aussi importants de la société humaine que la médecine, l'agriculture, l'élevage d'animaux, de plantes et de micro-organismes.
La relation entre les gènes et les propriétés qu'ils définissent
Grâce à la recherche génétique moderne, il a été constaté que les lois de l'hérédité indépendante des traits sont sujettes à une expansion supplémentaire, car le rapport "1 gène - 1 trait" qui les sous-tend n'est pas universel. En science, des cas d'action multiple de gènes, ainsi que l'interaction de leurs formes non alléliques, sont devenus connus. Ces types comprennent l'épistasie, la complémentarité, la polymérie. Il a donc été constaté que la quantité de pigment de la peaula mélatonine, responsable de sa couleur, est contrôlée par tout un ensemble d'inclinations héréditaires. Plus les gènes responsables de la synthèse des pigments sont dominants dans le génotype humain, plus la peau est foncée. Cet exemple illustre une interaction telle que polymère. Chez les plantes, cette forme de transmission est inhérente aux espèces de la famille des céréales, dans lesquelles la couleur du grain est contrôlée par un groupe de gènes polymériques.
Ainsi, le génotype de chaque organisme est représenté par un système intégral. Il a été formé à la suite du développement historique d'une espèce biologique - la phylogenèse. L'état de la plupart des traits et propriétés d'un individu est le résultat de l'interaction de gènes, alléliques et non alléliques, et eux-mêmes peuvent influencer le développement de plusieurs traits de l'organisme à la fois.
