Ο πρώτος νόμος ή ο νόμος του διαχωρισμού των παραγόντων του Mendel καθορίζει ότι κάθε χαρακτηριστικό εξαρτάται από δύο παράγοντες που διαχωρίζονται στον σχηματισμό γαμετών.
Ο διαχωρισμός είναι συνέπεια της θέσης των γονιδίων στα χρωμοσώματα και της συμπεριφοράς τους κατά τον σχηματισμό γαμετών, μέσω της διαδικασίας μείωσης.
Ο μοναχός Gregor Mendel πραγματοποίησε τις σπουδές του με σκοπό να κατανοήσει πώς μεταδόθηκαν διαφορετικά χαρακτηριστικά από τη μία γενιά στην άλλη.
Πειράματα μπιζελιών
Ο Γκρέγκορ Μέντελ πραγματοποίησε τα πειράματά του χρησιμοποιώντας μπιζέλια για τους ακόλουθους λόγους:
- Εύκολο να αναπτυχθεί και να αναπτυχθεί σε σύντομο χρονικό διάστημα.
- Παραγωγή πολλών σπόρων.
- Γρήγορος αναπαραγωγικός κύκλος.
- Ευκολία ελέγχου της γονιμοποίησης των φυτών.
- Ικανότητα αυτο γονιμοποίησης.
Τα πειράματά τους ανέλυσαν επτά χαρακτηριστικά μπιζελιών: χρώμα λουλουδιών, θέση λουλουδιών στο στέλεχος, χρώμα σπόρου, υφή σπόρου, σχήμα λοβού, χρώμα λοβών και ύψος φυτού.
Παρατηρώντας το χρώμα των σπόρων, ο Mendel συνειδητοποίησε ότι η κίτρινη γενεαλογία των σπόρων παρήγαγε πάντα το 100% των απογόνων τους με κίτρινους σπόρους. Και το ίδιο με τους πράσινους σπόρους.
Τα στελέχη δεν παρουσίασαν παραλλαγές, αποτελώντας καθαρά στελέχη. Με άλλα λόγια, τα καθαρά στελέχη διατήρησαν τα χαρακτηριστικά τους καθ 'όλη τη διάρκεια των γενεών.
τα ευρήματα του Γκρέγκορ Μέντελ θεωρούνται η αφετηρία για γενετικές μελέτες. Η συμβολή του στην περιοχή ήταν τεράστια, γεγονός που τον οδήγησε να θεωρηθεί «πατέρας της Γενετικής».
Διασταυρώσεις
Επειδή ενδιαφερόταν για τον τρόπο μετάδοσης των χαρακτηριστικών από τη μια γενιά στην άλλη, ο Μεντέλ πραγματοποίησε ένα άλλο είδος πειράματος.
Αυτή τη φορά, διέσχισε μεταξύ καθαρών γραμμών κίτρινων σπόρων και πράσινων σπόρων, που αποτελούσαν το Γονική γενιά.
Ως αποτέλεσμα αυτής της διέλευσης, το 100% των σπόρων ήταν κίτρινα - Γενιά F1.
Ο Μεντέλ κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ο κίτρινος σπόρος κυριαρχούσε έναντι του πράσινου σπόρου. Έτσι, η έννοια του κυρίαρχα και υπολειπόμενα γονίδια στη γενετική.
Καθώς όλοι οι σπόροι που δημιουργήθηκαν ήταν κίτρινοι (Generation F1), ο Mendel πραγματοποίησε αυτο-γονιμοποίηση μεταξύ τους.
Τα αποτελέσματα εξέπληξαν τον Mendel, στο νέο στέλεχος (Generation F2) οι πράσινοι σπόροι εμφανίστηκαν ξανά, σε αναλογία 3: 1 (κίτρινο: πράσινο). Δηλαδή, παρατηρήθηκε ότι για κάθε τέσσερα φυτά, τρία είχαν το κυρίαρχο χαρακτηριστικό και ένα το υπολειπόμενο χαρακτηριστικό.
Ο Mendel κατέληξε στο συμπέρασμα ότι το χρώμα των σπόρων καθορίστηκε από δύο παράγοντες: έναν παράγοντα για την παραγωγή κίτρινων σπόρων, ο οποίος κυριαρχεί και ένας άλλος παράγοντας για την παραγωγή πράσινων σπόρων, ο οποίος είναι υπολειπόμενος.
Έτσι, ο 1ος νόμος του Mendel μπορεί να δηλωθεί ως εξής:
"Όλα τα χαρακτηριστικά ενός ατόμου καθορίζονται από γονίδια που διαχωρίζονται κατά τον σχηματισμό γαμετών, και έτσι, ο πατέρας και η μητέρα μεταδίδουν μόνο ένα γονίδιο στους απογόνους τους."
Ο πρώτος και ο δεύτερος νόμος του Μεντέλ
Ο Πρώτος Νόμος του Mendel λέει ότι κάθε χαρακτηριστικό εξαρτάται από δύο ξεχωριστούς παράγοντες στο σχηματισμό γαμετών.
Σε αυτήν την περίπτωση, ο Mendel μελέτησε μόνο τη μετάδοση ενός μόνο χαρακτηριστικού. Για παράδειγμα, διασταυρωμένοι κίτρινοι σπόροι με πράσινους σπόρους.
Ο Ο δεύτερος νόμος του Μεντέλ βασίζεται στη συνδυασμένη μετάδοση δύο ή περισσότερων χαρακτηριστικών. Για παράδειγμα, διέσχισε πράσινους, τραχύς σπόρους με κίτρινους, λείους σπόρους.
Συνολικά, οι νόμοι του Mendel εξηγούν πώς τα κληρονομικά χαρακτηριστικά μεταδίδονται από τη μια γενιά στην άλλη.
Μέσω διασταυρωμένων μελετών φυτών με διαφορετικά χαρακτηριστικά, ήταν δυνατό να αποδειχθεί ότι διατηρούν την ακεραιότητά τους από γενιά σε γενιά.
Η άσκηση λύθηκε
1. (FUC-MT) Διασχίζοντας τα πράσινα μπιζέλια με τα κίτρινα μπιζέλια Vv, οι απόγονοι θα είναι:
α) 100% vv, πράσινο ·
β) 100% VV, κίτρινο.
γ) 50% Vv, κίτρινο. 50% vv, πράσινο;
δ) 25% Vv, κίτρινο; 50% vv, πράσινο; 25% VV, κίτρινο;
ε) 25% vv, πράσινο · 50% Vv, κίτρινο; 25% VV, πράσινο.
Ανάλυση
Για την επίλυση του ζητήματος, πρέπει να πραγματοποιείται διασταύρωση μεταξύ υπολειπόμενων αρακά (νν) και κυρίαρχων ετερόζυγων κίτρινων μπιζελιών (Vv):
Vv Χ vv → οι προερχόμενοι γονότυποι είναι: vv vv vv vv
σύντομα έχουμε 50% της Vv (κίτρινα μπιζέλια) και 50% κ.β. (αρακάς).
Απάντηση: Γράμμα Γ) 50% Vv, κίτρινο; 50% vv, πράσινο.
Ασκήσεις με ανάλυση και σχόλια
1. (Unifor-CE) Ένας μαθητής, όταν ξεκίνησε το μάθημα στη Γενετική, σημείωσε τα εξής:
ΕΓΩ. Κάθε κληρονομικός χαρακτήρας καθορίζεται από ένα ζεύγος παραγόντων, και καθώς αυτοί διαχωρίζονται στον σχηματισμό γαμετών, κάθε γαμήτης λαμβάνει μόνο έναν παράγοντα από το ζεύγος.
ΙΙ. Κάθε ζεύγος αλληλίων που υπάρχουν σε διπλοειδή κύτταρα διαχωρίζεται σε μύωση, έτσι ώστε κάθε απλοειδές κύτταρο να δέχεται μόνο ένα αλληλόμορφο του ζεύγους.
III. Πριν ξεκινήσει η κυτταρική διαίρεση, κάθε μόριο DNA αναπαράγεται, και σε μίτωση τα δύο προκύπτοντα μόρια διαχωρίζονται, πηγαίνοντας σε διαφορετικά κύτταρα.
Ο πρώτος νόμος του Mendel εκφράζεται σε:
α) Μόνο.
β) II, μόνο.
γ) Μόνο I και II.
δ) Μόνο II και III.
ε) I, II και III.
Εναλλακτική γ) I και II μόνο.
Λαμβάνοντας υπόψη τις δοθείσες δηλώσεις και τις δηλώσεις του Πρώτου Νόμου του Mendel, γνωρίζουμε ότι κάθε χαρακτηριστικό είναι ρυθμίζονται από δύο παράγοντες που διαχωρίζονται στο σχηματισμό γαμετών, ένας εκ των οποίων είναι μητρικής προέλευσης και ο άλλος πατρική προέλευση
Τα απλοειδή κύτταρα είναι εκείνα που έχουν μόνο ένα χρωμοσωμικό σύνολο, επομένως δεν εμφανίζονται σε ζεύγη. Αυτό συμβαίνει επειδή τα διπλοειδή κύτταρα διαχωρίστηκαν κατά τη διάρκεια της μείωσης.
2. (PUC-SP) - Είναι γνωστό ότι, σε μια συγκεκριμένη φυλή γάτας, το ομοιόμορφο μαύρο παλτό ρυθμίζεται από ένα κυρίαρχο γονίδιο Β και το ομοιόμορφο λευκό παλτό από το υπολειπόμενο αλλήλιο. Από τη διέλευση ενός ζευγαριού μαύρων γατών, και των δύο ετερόζυγων, αναμένεται ότι θα γεννηθούν:
α) 100% μαύρες γάτες.
β) 100% λευκές γάτες.
γ) 25% μαύρες γάτες, 50% τιγρέ και 25% λευκές.
δ) 75% μαύρες γάτες και 25% λευκές γάτες.
ε) 100% τιγρέ γάτες.
Εναλλακτική λύση δ) 75% μαύρες γάτες και 25% λευκές γάτες.
Με βάση τις πληροφορίες που δίνονται στην ερώτηση, έχουμε τα ακόλουθα αλληλόμορφα:
Ομοιόμορφο μαύρο παλτό - B (Κυρίαρχο αλληλόμορφο)
Ομοιόμορφο λευκό παλτό - β
Από το σταυρό μεταξύ μαύρων γατών, έχουμε:
Bb x Bb, με τις ακόλουθες αναλογίες: BB, Bb, Bb και bb. Έτσι, το 75% (BB, Bb, Bb) των γατών θα έχει ένα μαύρο παλτό και το 25% (bb) θα έχει ένα άσπρο παλτό.
3. (Unifesp-2008) Το φυτό Α και το φυτό Β, με κίτρινα μπιζέλια και άγνωστους γονότυπους, διασταυρώθηκαν με φυτά Γ που παράγουν αρακά. Ο σταυρός A x C προήλθε από 100% φυτά με κίτρινα μπιζέλια και ο σταυρός B x C είχε ως αποτέλεσμα 50% φυτά με κίτρινα μπιζέλια και 50% πράσινο. Οι γονότυποι των φυτών Α, Β και Γ είναι, αντίστοιχα,
α) Vv, vv, VV.
β) VV, vv, Vv.
γ) VV, Vv, vv.
δ) vv, VV, Vv.
ε) vv, vv, vv
Εναλλακτική γ) VV, Vv, vv.
Τα φυτά Α και Β παράγουν κίτρινα μπιζέλια και στο σταυρό παρήγαγαν 100% κίτρινα μπιζέλια. Αυτό δείχνει ότι το χαρακτηριστικό ρυθμίζεται από ένα κυρίαρχο αλληλόμορφο (VV ή Vv).
Κατά τη διασταύρωση μεταξύ φυτού Β και Γ, προήλθαν το 50% των φυτών κίτρινου μπιζελιού και το 50% των φυτών αρακά.
Επομένως, το χαρακτηριστικό πράσινο μπιζέλι ρυθμίζεται από ένα υπολειπόμενο αλληλόμορφο (vv) και πρέπει να υπάρχει στο φυτό Β και στο φυτό C.
Έτσι έχουμε:
Φυτό A (VV) - ομόζυγο κίτρινο μπιζέλι.
Φυτό Β (Vv) - ετερόζυγο κίτρινο μπιζέλι.
Φυτό C (vv) - ομόζυγο πράσινο μπιζέλι.
