Les schémas de base de l'héritage des caractères, établis par G. Mendel: description et fonctions

Les gens ont toujours été intéressés par les modèlescaractéristiques d'héritage. Pourquoi les enfants ressemblent-ils à leurs parents? Y a-t-il un risque de transmission de maladies héréditaires? Ces questions et de nombreuses autres sont restées sous le voile du secret jusqu'au XIXe siècle. C'est alors que Mendel a réussi à accumuler toutes les connaissances accumulées sur ce sujet, et aussi à établir des expériences analytiques complexes pour établir des modèles spécifiques.

La contribution de Mendel au développement de la génétique

Les principales caractéristiques de l'héritage -Ce sont les principes selon lesquels certaines caractéristiques sont transmises des organismes parents à la progéniture. Leur découverte et leur formulation claire sont le mérite de Gregor Mendel, qui a mené de nombreuses expériences sur cette question.

La principale réalisation du scientifique est la preuvenature discrète des facteurs héréditaires. En d'autres termes, un gène spécifique est responsable de chaque attribut. Les premières cartes ont été construites pour le maïs et la mouche des fruits. Ce dernier est un objet classique pour réaliser des expériences génétiques.

Les mérites de Mendel ne peuvent pas être surestimés, comme ils disentet des scientifiques nationaux. Ainsi, le célèbre généticien Timofeev-Resovsky a noté que Mendel était le premier à mener des expériences fondamentales et à donner une description précise des phénomènes qui existaient auparavant au niveau des hypothèses. Ainsi, il peut être considéré comme un pionnier de la pensée mathématique dans le domaine de la biologie et de la génétique.

Prédécesseurs

Il convient de noter que les lois de l'héritageles panneaux pour Mendel n'ont pas été formulés à partir de zéro. Ses recherches étaient basées sur les recherches de ses prédécesseurs. Il convient de mentionner les scientifiques suivants:

• J. Goss a expérimenté sur des pois, en croisant des plantes avec des fruits de couleurs différentes. C'est grâce à ces études que les lois d'homogénéité de la première génération d'hybrides et de dominance incomplète ont été découvertes. Mendel a seulement concrétisé et confirmé cette hypothèse.
• Augustin Sarge est un planteur, choisi pourcultures de citrouilles. Il a été le premier à étudier les traits héréditaires, non pas globalement, mais séparément. Il affirme que dans la transmission de certaines caractéristiques, ils ne se mélangent pas. Ainsi, l'hérédité est constante.
• Noden a mené des recherches sur différents typesune plante comme une dope. En analysant les résultats, il a jugé nécessaire de parler de la présence de signes dominants, qui prévaudront dans la plupart des cas.

Ainsi, au XIXe siècle, de telsdes phénomènes tels que la dominance, l'uniformité de la première génération, ainsi que la combinatoire des caractères chez les hybrides ultérieurs. Néanmoins, il n'y avait pas de lois universelles. C'est l'analyse des informations disponibles et le développement d'une méthodologie de recherche fiable que Mendel a pour principal mérite.

Les méthodes de travail de Mendel

Les modèles d’héritage des caractéristiques de Mendel ont été formulés à la suite de recherches fondamentales. L'activité du scientifique s'est déroulée comme suit:

• les traits héréditaires ne sont pas considérés globalement, mais séparément;
• Pour l'analyse, seule alternativeles attributs qui représentent une différence significative entre les variétés (c'est ce qui a permis d'expliquer le plus clairement les lois du processus d'héritage);
• les études étaient fondamentales (Mendela étudié un grand nombre de variétés de pois, à la fois pures et hybrides, puis a croisé la «progéniture»), ce qui a permis de parler de l'objectivité des résultats;
• l'utilisation de méthodes quantitatives précises dans l'analyse des données obtenues (en utilisant les connaissances dans le domaine de la théorie des probabilités, Mendel a réduit l'indice des écarts aléatoires).

La loi d'uniformité des hybrides

Considérant les modèles d'héritagesignes, il convient de porter une attention particulière à l'uniformité des hybrides de la première génération. Elle a été découverte par l'expérience, au cours de laquelle le croisement des formes parentales a été réalisé avec un seul signe de contraste (forme, couleur, etc.).

Mendel a décidé de tenirexpérimenter sur deux variétés de pois - avec des fleurs rouges et blanches. En conséquence, les hybrides de la première génération ont reçu des inflorescences pourpres. Il y avait donc une raison de parler de la présence de traits dominants et récessifs.

Il convient de noter que cette expérience de Mendel n'était pasle seul. Il a utilisé pour des expériences des plantes avec d'autres nuances d'inflorescences, avec différentes formes de fruits, différentes hauteurs de tige et d'autres variantes. Expérimenté, il a réussi à prouver que tous les hybrides du premier ordre sont uniformes et caractérisés par une caractéristique dominante.

Dominance incomplète

En étudiant une question telle quemodèles d'hérédité des caractères, des expériences ont été menées tant sur les plantes que sur les organismes vivants. Ainsi, il a été possible d'établir que les signes ne sont pas toujours dans une relation de domination et de suppression complète. Par exemple, lors de la traversée de poulets noirs et blancs, il était possible d’obtenir une progéniture grise. C'était aussi avec certaines plantes, quand les variétés avec des fleurs pourpres et blanches à la sortie donnaient des nuances roses. Ainsi, le premier principe peut être corrigé, indiquant que la première génération d'hybrides aura les mêmes caractéristiques et qu'ils peuvent être intermédiaires.

Fractionnement des signes

Continuer à explorer les schémas de successionsignes, Mendel a jugé nécessaire de croiser les deux descendants de la première génération (hétérozygotes). En conséquence, on a obtenu une progéniture dont une partie présentait le trait dominant, et l’autre - récessive. Nous pouvons en conclure que le trait secondaire de la première génération d’hybrides ne disparaît pas du tout, mais qu’il est seulement supprimé et qu’il peut bien apparaître dans la progéniture ultérieure.

Héritage indépendant

Beaucoup de questions soulèvent des modèleshéritage de trait. Les expériences de Mendel ont également touché des individus qui diffèrent les uns des autres à plusieurs égards. Pour chacun séparément, les modèles précédents ont été observés. Mais à présent, compte tenu de la totalité des signes, il n’était pas possible d’identifier de motifs entre leurs combinaisons. Il y a donc lieu de parler d'indépendance de l'héritage.

La loi de la pureté des gamètes

Quelques modèles d'héritage de traitsétabli par Mendel, étaient purement hypothétiques. Nous parlons de la loi de la pureté des gamètes, qui consiste en ce qu'un seul allèle d'un couple contenu dans le gène de l'individu parent y entre.

À l'époque de Mendel, il n'y avait pas de moyens techniquespour confirmer cette hypothèse. Néanmoins, le scientifique a pu formuler une déclaration générale. Son essence réside dans le fait que, dans le processus de formation des hybrides, les caractéristiques héréditaires restent inchangées et non mélangées.

Conditions essentielles

La génétique est une science qui étudie les modèles.héritage de trait. Mendel a largement contribué à son développement en développant les dispositions fondamentales en la matière. Cependant, pour que ces conditions soient remplies, les conditions essentielles suivantes doivent être remplies:

• les formes originales doivent être homozygotes;
• alternativité des fonctionnalités;
• la même probabilité de former des allèles différents dans un hybride;
• viabilité égale des gamètes;
• pendant la fécondation, les gamètes sont combinés au hasard;
• les zygotes avec différentes combinaisons de gènes sont également viables;
• le nombre d'individus de la deuxième génération devrait être suffisant pour considérer les résultats obtenus comme logiques;
• la manifestation de signes ne devrait pas dépendre de l'influence des conditions extérieures.

Il convient de noter que la plupart des organismes vivants, y compris les humains, correspondent à ces caractéristiques.

Modèles de transmission de traits chez l'homme

Bien que les principes génétiques aient été initialement étudiés sur l'exemple des plantes, ils sont également valables pour les animaux et les humains. Il convient de noter les types d'héritage suivants:

• Héritage autosomique dominant - dominanttraits qui sont localisés à travers les autosomes. Dans ce cas, le phénotype peut être à la fois fortement prononcé et à peine perceptible. Avec ce type d'héritage, la probabilité qu'un enfant reçoive un allèle pathologique du parent est de 50%.
• Autosomique récessive - héritage de signes secondaires liés aux autosomes. Les maladies se manifestent par des homozygotes et les deux allèles seront affectés.
• Le type lié à l'X dominant implique le transfert de traits dominants par des gènes déterministes. Dans ce cas, chez les femmes, les maladies surviennent 2 fois plus souvent que chez les hommes.
• Type récessif lié à l'X - héritagese produit sur une base plus faible. La maladie ou ses signes individuels se manifestent toujours dans la progéniture du sexe masculin et chez la femme uniquement à l'état homozygote.

Concepts de base

Afin de comprendre le fonctionnement des modèles d'héritage des signes de Mendel et d'autres processus génétiques, il est intéressant de se familiariser avec les définitions et les concepts de base. Ceux-ci incluent les suivants:

• Le trait dominant est la caractéristique prédominante, qui agit comme un état déterminant du gène et inhibe le développement des gènes récessifs.
• Trait récessif - une caractéristique qui est héritée, mais ne agit pas comme une définition.
• Un homozygote est un individu diploïde ou une cellule dont les chromosomes contiennent les mêmes cellules que le gène indiqué.
• Un hétérozygote est un individu ou une cellule diploïde qui se divise et qui possède différents allèles dans un même gène.
• L'allèle est l'une des formes alternatives du gène, situé à un certain endroit du chromosome et caractérisé par une séquence nucléotidique unique.
• Un allèle est une paire de gènes situés dans les mêmes zones de chromosomes homologues et contrôlant le développement de certains traits.
• Les gènes non alléliques sont situés sur différentes parties des chromosomes et sont responsables de la manifestation de divers signes.

Conclusion

Mendel a formulé et fait ses preuvesmodèles de base de l'héritage des caractères. Leur description est donnée sur l'exemple des plantes et légèrement simplifiée. Mais dans la pratique, c'est juste pour tous les organismes vivants.