Գիտնականներ K. Correns, G. de Vries, E. Cermak-ի 1900 թվականին կատարած հետազոտության արդյունքում գենետիկայի օրենքները «վերագտնվել են», որոնք ձևակերպվել են 1865 թվականին ժառանգականության գիտության հիմնադիր Գրեգոր Մենդելի կողմից:. Իր փորձերում բնագետը կիրառել է հիբրիդաբանական մեթոդը, որի շնորհիվ ձևակերպվել են օրգանիզմների հատկությունների և որոշ հատկությունների ժառանգման սկզբունքները։ Այս հոդվածում մենք կդիտարկենք ժառանգականության փոխանցման հիմնական օրինաչափությունները, որոնք ուսումնասիրվել են գենետիկի կողմից:
Գ. Մենդելը և նրա հետազոտությունը
Հիբրիդոլոգիական մեթոդի կիրառումը թույլ տվեց գիտնականին հաստատել մի շարք օրինաչափություններ, որոնք հետագայում կոչվեցին Մենդելի օրենքներ։ Օրինակ՝ նա ձեւակերպել է առաջին սերնդի հիբրիդների միատեսակության կանոնը (Մենդելի առաջին օրենք)։ Նա մատնանշեց փաստըդրսևորումներ F1 հիբրիդներում միայն մեկ հատկանիշի, որը վերահսկվում է գերիշխող գենով: Այսպիսով, ոլոռի ցանքի բույսերը հատելիս, որոնց սորտերը տարբերվում էին սերմի գույնով (դեղին և կանաչ), առաջին սերնդի բոլոր հիբրիդներն ունեին միայն դեղին սերմերի գունավորում: Ավելին, այս բոլոր անհատները նույնպես ունեին նույն գենոտիպը (նրանք հետերոզիգոտներ էին):
Պառակտման օրենք
Շարունակելով խաչասերվել առաջին սերնդի հիբրիդներից վերցված անհատների միջև՝ Մենդելը ստացավ նիշերի բաժանում F2-ում: Այլ կերպ ասած, ուսումնասիրված հատկանիշի ռեցեսիվ ալել ունեցող բույսերը (կանաչ սերմի գույնը) ֆենոտիպորեն նույնացվել են բոլոր հիբրիդների մեկ երրորդի չափով: Այսպիսով, հատկությունների անկախ ժառանգության հաստատված օրենքները Մենդելին թույլ տվեցին հետևել ինչպես գերիշխող, այնպես էլ ռեցեսիվ գեների փոխանցման մեխանիզմին հիբրիդների մի քանի սերունդներում:
Դի- և պոլիհիբրիդային խաչեր
Հետագա փորձերի ժամանակ Մենդելը բարդացրեց դրանց իրականացման պայմանները: Այժմ բույսերը վերցվել են խաչմերուկի համար, որոնք տարբերվում են ինչպես երկու, այնպես էլ մեծ թվով զույգ այլընտրանքային հատկանիշներով: Գիտնականը հետևել է գերիշխող և ռեցեսիվ գեների ժառանգականության սկզբունքներին և ստացել պառակտման արդյունքներ, որոնք կարող են ներկայացվել ընդհանուր բանաձևով (3:1) , որտեղ n-ը այլընտրանքային հատկանիշների զույգերի թիվն է: որոնք առանձնացնում են ծնողներին. Այսպիսով, երկհիբրիդային խաչմերուկի դեպքում երկրորդ սերնդի հիբրիդներում բաժանումն ըստ ֆենոտիպի նման կլինի՝ (3:1)2=9:6:1 կամ 9:3:3: 1. Այսինքն՝ երկրորդի հիբրիդներսերունդների վրա կարելի է դիտարկել չորս տեսակի ֆենոտիպ՝ բույսեր դեղին հարթ (9/16 մաս), դեղին կնճռոտ (3/16), կանաչ հարթ (3/16) և կանաչ կնճռոտ սերմերով (1/16 մաս): Այսպիսով, հատկանիշների ինքնուրույն ժառանգման օրենքները ստացան իրենց մաթեմատիկական հաստատումը, և պոլիհիբրիդային խաչմերուկը սկսեց համարվել որպես մի քանի մոնոհիբրիդ՝ «գերադրված» միմյանց վրա։
Ժառանգության տեսակները
Գենետիկայի մեջ կան հատկությունների և հատկությունների փոխանցման մի քանի տեսակներ ծնողներից երեխաներին: Այստեղ հիմնական չափանիշը հատկանիշի վերահսկման ձևն է, որն իրականացվում է կամ մեկ գենով՝ մոնոգեն ժառանգականությամբ, կամ մի քանիով՝ բազմածին ժառանգականությամբ։ Ավելի վաղ մենք դիտարկել էինք մոնո- և երկհիբրիդային խաչերի հատկությունների անկախ ժառանգության օրենքները, մասնավորապես Մենդելի առաջին, երկրորդ և երրորդ օրենքները: Այժմ մենք կդիտարկենք նման ձևը որպես կապակցված ժառանգություն: Դրա տեսական հիմքը Թոմաս Մորգանի տեսությունն է, որը կոչվում է քրոմոսոմ: Գիտնականն ապացուցել է, որ սերունդներին ինքնուրույն փոխանցվող հատկությունների հետ մեկտեղ կան ժառանգականության այնպիսի տեսակներ, ինչպիսիք են աուտոսոմային և սեռի հետ կապված կապը։
Այս դեպքերում մեկ անհատի մի քանի հատկանիշներ ժառանգվում են միասին, քանի որ դրանք կառավարվում են նույն քրոմոսոմի վրա տեղայնացված և կողք կողքի գեներով՝ մեկը մյուսի հետևից: Նրանք կազմում են կապող խմբեր, որոնց թիվը հավասար է քրոմոսոմների հապլոիդ բազմությանը։ Օրինակ՝ մարդկանց մոտ կարիոտիպը 46 քրոմոսոմ է, որը համապատասխանում է 23 կապող խմբի։ Պարզվել է, որ ինչորքան փոքր է քրոմոսոմում գեների միջև հեռավորությունը, այնքան ավելի հազվադեպ է տեղի ունենում դրանց միջև անցման գործընթացը, ինչը հանգեցնում է ժառանգական փոփոխականության երևույթին։
Ինչպես են ժառանգվում X քրոմոսոմում տեղակայված գեները
Եկեք շարունակենք ուսումնասիրել ժառանգության օրինաչափությունները՝ ենթարկվելով Մորգանի քրոմոսոմային տեսությանը: Գենետիկական ուսումնասիրությունները պարզել են, որ ինչպես մարդկանց, այնպես էլ կենդանիների (ձկներ, թռչուններ, կաթնասուններ) առկա է մի խումբ հատկանիշներ, որոնց ժառանգման մեխանիզմի վրա ազդում է անհատի սեռը։ Օրինակ, կատուների վերարկուի գույնը, գունային տեսողությունը և մարդկանց արյան մակարդումը վերահսկվում են X սեռի X քրոմոսոմի վրա տեղակայված գեներով: Այսպիսով, մարդու մոտ համապատասխան գեների թերությունները ֆենոտիպիկորեն դրսևորվում են ժառանգական հիվանդությունների տեսքով, որոնք կոչվում են գենային հիվանդություններ: Դրանք ներառում են հեմոֆիլիան և գունավոր կուրությունը: Գ. Մենդելի և Տ. Մորգանի հայտնագործությունները հնարավորություն տվեցին կիրառել գենետիկայի օրենքները մարդկային հասարակության այնպիսի կարևոր ոլորտներում, ինչպիսիք են բժշկությունը, գյուղատնտեսությունը, կենդանիների, բույսերի և միկրոօրգանիզմների բուծումը:
Գենների և դրանց սահմանած հատկությունների միջև կապը
Ժամանակակից գենետիկական հետազոտությունների շնորհիվ պարզվել է, որ հատկությունների անկախ ժառանգման օրենքները ենթակա են հետագա ընդլայնման, քանի որ դրանց հիմքում ընկած «1 գեն - 1 հատկանիշ» հարաբերակցությունը համընդհանուր չէ: Գիտության մեջ հայտնի են դարձել գեների բազմակի գործողության դեպքերը, ինչպես նաև դրանց ոչ ալելային ձևերի փոխազդեցությունը։ Այս տեսակները ներառում են epistasis, complementarity, polymeria: Այսպիսով, պարզվեց, որ մաշկի պիգմենտի քանակությունըմելատոնինը, որը պատասխանատու է իր գույնի համար, վերահսկվում է ժառանգական հակումների մի ամբողջ խմբի կողմից։ Մարդու գենոտիպում պիգմենտների սինթեզի համար պատասխանատու գեները ավելի շատ են, այնքան մուգ է մաշկը: Այս օրինակը ցույց է տալիս այնպիսի փոխազդեցություն, ինչպիսին պոլիմերն է: Բույսերի մեջ ժառանգության այս ձևը բնորոշ է հացահատիկային ընտանիքի տեսակներին, որոնցում հացահատիկի գույնը վերահսկվում է մի խումբ պոլիմերային գեների կողմից:
Այսպիսով, յուրաքանչյուր օրգանիզմի գենոտիպը ներկայացված է ինտեգրալ համակարգով: Ձևավորվել է կենսաբանական տեսակի՝ ֆիլոգենեզի պատմական զարգացման արդյունքում։ Անհատի հատկությունների և հատկությունների մեծ մասի վիճակը գեների փոխազդեցության արդյունք է՝ ինչպես ալելային, այնպես էլ ոչ ալելային, և նրանք իրենք կարող են ազդել օրգանիզմի միանգամից մի քանի հատկանիշների զարգացման վրա։
