Mendelovy zákony dědičnosti

Mendelovská genetika

Omezení

Mendelovy zákony platí v širokém rozsahu, ale ne pro všechny živé organismy. Platí pro všechny organismy, které jsou diploidní (mají dvě párové sady chromozomů) a které se pohlavně rozmnožují. Neplatí například pro bakterie nebo pro nepohlavní rozmnožování. Platí však pro velkou většinu rostlin a živočichů.

Mendelovy zákony

Mendel vysvětlil výsledky svého pokusu pomocí dvou vědeckých zákonů:

• 1. Faktory, později nazývané geny, se v běžných tělních buňkách obvykle vyskytují v párech, ale při vzniku pohlavních buněk se oddělují. K tomu dochází při meióze, tvorbě pohlavních buněk. Z každého páru chromozomů získá gameta pouze jeden.
  Faktory (geny) určují vlastnosti
   organismu a dědí se po rodičích. Když se dvojice chromozomů oddělí, každá gameta obdrží pouze jeden z každého faktoru. To Mendel nazval zákonem segregace.
• Mendel si také všiml, že verze genu mohou být buď dominantní, nebo recesivní. Těmto různým verzím říkáme alely.
• 2. Alely různých genů se při tvorbě gamet oddělují nezávisle na sobě. Tento zákon nazývá zákon nezávislé asortáže. Mendel se tedy domníval, že různé znaky se dědí nezávisle na sobě.
• Druhý zákon platí pouze v případě, že geny nejsou na stejném chromozomu. Pokud ano, pak jsou vzájemně propojeny. To byl další velký objev po Mendelovi: že geny jsou neseny na chromozomech. Čím blíže byly na chromozomech, tím menší byla pravděpodobnost jejich křížení.

Mendelovy zákony vysvětlovaly výsledky, které získal u svých rostlin hrachu. Později genetici zjistili, že jeho zákony platí i pro jiné živé organismy, dokonce i pro člověka. Mendelovy poznatky z jeho práce na zahradních rostlinách hrachu pomohly založit obor genetiky. Jeho přínos se neomezil pouze na základní pravidla, která objevil. Mendelova pečlivost při kontrole podmínek pokusu spolu s jeho pozorností věnovanou číselným výsledkům stanovily standard pro budoucí pokusy.

Důsledky

1. Když se chromozomové páry v gametě oddělí, jsou náhodně segregovány. Gameta může mít libovolný poměr od 100 % chromozomů odvozených od matky po 100 % chromozomů odvozených od otce.
2. Při crossing-overu dochází během meiózy k výměně úseků mezi páry chromozomů. Tím se zvyšuje počet geneticky odlišných jedinců v populaci, což je důležité pro evoluci.
3. V důsledku bodů 1 a 2 platí, že kromě jednovaječných dvojčat nemají žádní dva sourozenci totožnou genetiku.

Diagramatické příklady

• Poměry v níže uvedených grafech jsou statistické předpovědi. Při velkém počtu křížení se počty potomků s těmito znaky budou blížit uvedeným poměrům.

Obrázek 1: Dominantní a recesivní fenotypy. (1) Rodičovská generace. (2) F1 generace. (3) F2 generace. Dominantní (červená) a recesivní (bílá) fenotyp vypadají v F1 generaci stejně a vykazují poměr 3:1 v F2 generaci.


Obrázek 3: Barevné alely Mirabilis jalapa nejsou dominantní ani recesivní. (1) Rodičovská generace. (2) F1 generace. (3) F2 generace. "Červená " a "bílá" alela společně vytvářejí "růžový" fenotyp, což vede k poměru 1:2:1 červená :růžová :bílá v F2 generaci.