Второй закон Грегора Менделя - формулировка, схема и сущность

В биологии множественность видов зависит от принципов передачи детям наследственных признаков родителей. Разнообразие потомства объясняет второй закон Менделя.
Естествоиспытатель и монах
В 1822 году у Розины и Антона Мендель родился мальчик. Ребёнок появился на свет 20 июля, а крещение, на котором новорождённого нарекли Иоганном, состоялось через два дня. Семейство проживало в небольшом поселении Хейнцендорф, которое в то время принадлежало Австрийской империи, а ныне расположено в Моравскосилезском крае Чешской Республики. Жители города занимались сельским хозяйством.
С юного возраста мальчику приходилось работать помощником садовника, чтобы помочь родителям свести концы с концами. Кроме сына, в семье Менделей росли ещё две дочери. Особенно тёплые отношения связывали Иоганна с младшей сестрой. Впоследствии Терезия пожертвует приданым, чтобы оплатить обучение брата. Будущий исследователь не останется в долгу. Он поможет племянникам сделаться докторами.

Начальное образование подросток получил в школе Хейнцендорфа. Затем посещал классы монашеского ордена пиаристов, которые занимались воспитанием детей в духе христианства. Пока знания предоставлялись даром. С 1834 года после поступления в гимназию города Опава за обучение приходилось платить. В 1840 году Менделя зачисляют на факультет философии в университет Оломоуца.
Уже в школьном возрасте проявилась болезненность Иоганна. Эмоциональный подросток в сложных ситуациях испытывал стресс, начиналась депрессия, нередко приводившая к невротическим обморокам. Крайне тяжело юноша переживал, когда отца придавило деревом на лесоповале. Трудное финансовое положение, заставлявшее брать учеников, также негативно сказывалось на здоровье студента университета.
В 1843 году Мендель обращается к настоятелю монастыря августинцев в городе Брно. Жизнь в аббатстве святого Фомы освобождала от мыслей, где заработать деньги на пропитание и жильё. Иоганн становится иноком. При пострижении послушника нарекают Грегором. Одновременно молодой человек поступает в богословский институт.
Спустя четыре года происходит рукоположение Менделя в сан священника. Первое пастырское служение закончилось печально. В обязанности отца Грегора входило духовное окормление больных в госпитале святой Анны. Наблюдение за страданиями пациентов приводит к тяжёлому нервному расстройству. Настоятель монастыря устанавливает другое послушание. Молодому пресвитеру поручается уход за огородом и садом в обители.

Самостоятельно изучив греческий язык, латынь и математику, Мендель начинает преподавать предметы в гимназии. В 1851 году для аттестации учитель направлен в венский университет для прохождения двухлетнего курса. Но диплом учителя священник не получил. Помешали неудовлетворительные оценки на экзаменах по биологии и геологии. Тем не менее в 1853 году Иоганн начинает вести занятия по природоведению и физике в брюннском реальном училище.
В следующем году прелат аббатства выделяет отцу Грегору участок земли длиной 35 м и шириной 7 м. На таком огороде Мендель будет проводить ботанические опыты. Зимой 1854 года исследователь заказал у разных поставщиков 34 сорта гороха, из которых только 22 станут объектом изучения. Два года ушло на проверку посадочного материала и подготовку плана и методологии эксперимента.
Семь лет с 1856 года Мендель наблюдает за изменением наследственности, выращивая горох. Итогом работы стал доклад, сделанный в брюннском Обществе естествоиспытателей в 1865 году.
В декабре следующего года научный труд был опубликован.
В 1868 году отец Грегор избирается аббатом монастыря святого Томаша в Брно. Бо́льшую часть времени пастор посвящает церковным делам. Учёный прекращает исследовательскую деятельность, тем более что ухудшается зрение. Скончался Грегор Иоганн Мендель от пневмонии 6 января в 1884 году.
Горошины Менделя
Работа над изучением изменения наследственных признаков проводилась с потрясающей скрупулёзностью. Экспериментируя с горохом, исследователь завёл паспорт на каждое растение. В карточке фиксировались результаты наблюдений.

В итоге появилась картотека, содержавшая 10 тыс. формуляров.
Сведения, которые учитывались во время опытов:
- Дата выращивания родительского куста.
- Окраска цветка.
- Номер растения, от которого взята пыльца для опыления.
- Описание горошин в созревших бобах.
Терминология генетики
В любой научной дисциплине обязательно используются специфические слова и выражения. Чтобы стало понятно, в чём сущность второго закона Менделя, требуется разобраться с терминами и выучить определения биологических объектов и процессов.
Ген является структурным и функциональным элементом хромосомы, которая состоит из одной длинной молекулы ДНК. Множество генов, которые собраны в хромосоме, линейной группой, отвечает за сохранение наследственных признаков живого организма. Плоидность указывает на количество одинаковых хромосом в ядре клетки. Так, диплоидные клетки содержат две копии каждой хромосомной молекулы ДНК.

Конкретный ген способен принимать различные формы, которые зависят от его компонентов, именуемых аллелями. Аллели создают вариации определённой характеристики организма, закодированной в гене. Если ген располагает парой идентичных аллелей, то это означает, что речь идёт о гомозиготном организме. В противном случае подразумевается гетерозиготный индивид.
У гетерозиготных особей аллель, признаки которой проявляются в следующем поколении, называется доминантной. Атрибуты рецессивной аллели не получают внешнего проявления в будущем живом организме. На схемах, отображающих процедуру скрещивания, доминирование обозначается заглавной буквой, а рецессивность — строчной.
Гаметами называют репродуктивные клетки, обладающие одинарным набором хромосом и участвующие в размножении. Гаметы образуются в результате мейоза, или редукционного деления половых клеток. В процессе оплодотворения две гаметы — по одной от каждого родителя — соединяются. Порождается зигота. Это — диплоидное образование, способное зарождать новые клетки с аналогичной генной структурой.
Генотипом называется совокупное множество генов, характерное для этого индивида. Фенотипом определяются особенности строения и формы жизнедеятельности организма, обусловленные влиянием на генотип окружающей среды.
Изменчивость фенотипа зависит от количества воздействующих факторов и от восприимчивости особи к внешнему воздействию.
Закон расщепления признаков
Ботанические опыты Мендель проводил на горохе огородном. Выбор неслучаен. Дающие множественное потомство кусты, которым для развития требуется короткий период, позволяют получить несколько урожаев за один сезон. Многочисленные сорта чётко различаются по наследственным признакам. Растение является самоопыляющимся, что допускает проводить искусственное скрещивание. Для ботанических опытов учёный отбирал так называемые чистые линии. Это сорта, которые имеют и сохраняют характерные признаки из поколения в поколение.
Семь альтернативных признаков растения, которые Мендель сравнивал при скрещивании сортов гороха:

- цвет горошин (зелёные или жёлтые);
- конфигурация семян (сморщенные или гладкие);
- окраска цветка (белые или пурпурные);
- расположение цветка на стебле (в пазухе или наверху);
- высота растения (низкие или высокие);
- форма созревших плодов (с перетяжками или гладкие);
- колер стручка (жёлтый или зелёный).
Итогом опытов стал второй закон Менделя, формулировка которого кратко гласит, что при скрещивании между собой пары гетерозиготных гибридов первого поколения, во втором поколении единообразие организмов нарушается и наблюдается расщепление по генотипу и фенотипу. Суть явления состоит в том, что доминантные и рецессивные признаки родителей распределяются среди потомства в точном числовом соотношении. По генотипу — 1:2:1, по фенотипу — 3:1.
Проводя опыты, Мендель выдвинул гипотезу, которая впоследствии стала называться законом чистоты гамет. Учёный предположил, что во время мейоза образуются гаметы с единичным элементом из аллельной пары конкретного гена.
Второй закон Менделя, схема которого представлена списком генных рядов трёх последовательных поколений:
- Родители. Каждая особь располагает парой гомозиготных аллелей — AA и aa.
- Дети. В следующем поколении наблюдается смешение — Aa и Aa.
- Внуки. В третьем поколении происходит расщепление, формируется 3 варианта генов — AA, Aa, aa.
Значение научного открытия
Открытие Менделя осталось незамеченным современниками. Но пытливый ум ботаников волновали причины, формировавшие наследственность. В 1900 году Э. Чермак, К. Корренс и Х. де Фриз опубликовали отчёты о собственных независимых исследованиях, результаты которых в полной мере подтвердили выводы церковного прелата. В своих публикациях они переоткрыли закон расщепления.

Выращивая горох, Мендель разрабатывает основы гибридологического метода, который требует строгого количественного учёта и качественной оценки растений. Такой способ изучения подразумевает, что скрещиваемые образцы принадлежат одному виду и отличаются друг от друга только отдельными признаками.
Исследователь впервые применил символическую кодировку хода эксперимента. Методика математического анализа упрощала подсчёт данных и сообщала наглядность результатам на каждом этапе опыта.
Учёный выдвинул гипотезу о том, что в половых клетках присутствует «атом наследственности». Хранилище потомственной информации в 1903 году биолог из Дании Вильгельм Иоганнсен назовёт геном.
Решение задач
Открытие Грегора Иоганна Менделя позволяет применять закон расщепления на практике. Теория наследственности помогает селекционерам выводить новые породы животных и выращивать продуктивные сорта растений.
Задача. Ген чистопородного быка чёрной масти доминирует над геном красной коровы. Требуется определить, какое потомство получится во втором поколении?

По условиям задачи скрещиваемые особи являются гомозиготными. Но поскольку гены быка обладают доминантными признаками, а коровы — рецессивными, то генотип мужского организма соответствует формуле AA, а женского — aa. Гетерозиготное потомство первого поколения получается с генотипом Aa.
Во втором поколении происходит соблюдение закона расщепления Менделя. Животные с генотипом AA составят 25% от общего числа новорождённых, с генотипом Aa — 50%, а с вариантом aa — 25%. Цвет породы определяется наличием или отсутствием доминантного гена. Ответ: Четверть телят второго поколения будет иметь красный окрас, три четверти — чёрную масть.
Грегор Иоганн Мендель создал в биологии методологию исследований наследственных признаков. Учёный использовал инструменты математики для ускорения обработки полученных данных и наглядности результатов эксперимента. Законы, открытые австрийским священником, послужили основой теории наследственности.
Еще тесты
- Анатомия
- Английский язык
- Астрономия
- Биология
- Литература
- История
- Педсовет
- Естествознание
- Финансы и кредит
- Правоведение
- Товароведение
- Экономика
- Социология
- Маркетинг
- Обществознание
- Культурология
- Математика
- Философия
- Русский язык
- Психология
- Политология
- Делопроизводство
- Бухгалтерия
- ОБЖ
- Орфография
- География
- Биографии
- Физика
- Пунктуация
- Краткие содержания
- Химия
- Менеджмент
- Тест на тему Тест по теме Дыхательная система человека 7 вопросов
- Тест на тему Строение человека - анатомия внутренних органов 7 вопросов
- Тест на тему Гормоны - определение, виды, функции, роль в организме человека 5 вопросов
- Тест на тему Лейкоциты в крови - строение, где образуются и разрушаются, норма содержания 5 вопросов
- Тест на тему Одноклеточные организмы - строение , формы и признаки представителей 8 вопросов
- Тест на тему Бесполое размножение - виды, формы и биологическое значение процесса 9 вопросов
- Тест на тему Синтез АТФ - структура, функции и пути образования аденозинтрифосфорной кислоты 7 вопросов
- Тест на тему Биогеоценоз - определение, структура и свойства 5 вопросов
- Тест на тему Символизм в литературе - основные черты и представители направления 6 вопросов
- Тест на тему "У Лукоморья дуб зеленый" - анализ стихотворения Александра Сергеевича Пушкина 8 вопросов
- Тест на тему Родион Раскольников и Соня Мармеладова - история взаимоотношений в романе Ф. М. Достоевского "Преступление и наказание" 6 вопросов
- Тест на тему Семья Мелеховых в романе М. Шолохова "Тихий дон" 7 вопросов
- Тест на тему Отечественная война 1812 года - причины, основные сражения, итоги 7 вопросов
- Тест на тему Правление Ивана Грозного - внутренняя и внешняя политика 7 вопросов
- Тест на тему Образование СССР - причины, этапы становления, состав, итоги 6 вопросов
- Тест на тему Крещение руси князем Владимиром - причины, история, значение принятия христианства 6 вопросов
- Тест на тему Пищевая цепочка в природе - звенья, схемы и примеры цепей 5 вопросов
- Тест на тему Экологические факторы - классификация, примеры, общие закономерности воздействия 5 вопросов
- Тест на тему Биосфера - определение, состав, свойства, границы 5 вопросов
- Тест на тему Возникновение жизни на земле 6 вопросов
- Тест на тему Права и свободы человека и гражданина 5 вопросов
- Тест на тему Унитарное предприятие - виды, признаки, участники, особенности 7 вопросов
- Тест на тему Формы собственности - типы и виды и их характеристика 7 вопросов
- Тест на тему Предпринимательское право - понятие, принципы, предмет и объект, функции 5 вопросов
- Тест на тему Ликвидность предприятия - определение, виды, формула расчета 7 вопросов
- Тест на тему Процентная ставка - понятие, виды, методы расчета и начисления 5 вопросов
- Тест на тему Финансы - определние, сущность, основные функции, виды 7 вопросов
- Тест на тему Коммерческая деятельность - сущность и содержание 7 вопросов
- Тест на тему Статистическое наблюдение - виды, способы, последовательность этапов 6 вопросов
- Тест на тему Социальный контроль - понятие и функции, формы и методы, значение 5 вопросов
- Тест на тему Анкетирование - правила составления и виды вопросов, оформление результатов 5 вопросов
- Тест на тему Социальная группа — понятие, типы, критерии выделения 8 вопросов
- Тест на тему Деятельность человека - основные виды и характеристики 7 вопросов
- Тест на тему Воздушно-десантные войска (ВДВ) - история создания, подразделения, оснащение 7 вопросов
- Тест на тему Субъекты РФ - количество, виды, правовой статус 7 вопросов
- Тест на тему Социальные нормы - понятие, виды и характеристка, функции, примеры 6 вопросов
- Тест на тему Что такое угол 5 вопросов
- Тест на тему Деление в столбик — подробное описание алгоритма решения задач, примеры 10 вопросов
- Тест на тему Вычитание дробей - правила и примеры с решениями 5 вопросов
- Тест на тему Модуль числа - свойства, действия, как решать уравнения и неравенства с модулем 10 вопросов
- Тест на тему Ислам - история возникновения религии, основные положения 7 вопросов
- Тест на тему Мышление - определение, виды, функции, свойства 5 вопросов
- Тест на тему Что такое мораль, ее категории и функции 6 вопросов
- Тест на тему Буддизм - кратко о религии (история возникновения, основные положения, священные книги) 6 вопросов
- Тест на тему Безличные предложения в русском языке 8 вопросов
- Тест на тему Ударение в словах в русском языке - правила и проверка постановки 5 вопросов
- Тест на тему Морфемный разбор слова - правила выполнения с примерами 5 вопросов
- Тест на тему Сложноподчиненные предложения в русском языке 6 вопросов
- Тест на тему Мотивация - определение, виды и типы в психологии, менеджменте 5 вопросов
- Тест на тему Интеллект - понятие, признаки, как развивать, оценка 5 вопросов
- Тест на тему Социализация личности - понятие и сущность, агенты, примеры 5 вопросов
- Тест на тему Типы темперамента и их психологическая характеристика 5 вопросов
- Тест на тему Органы исполнительной власти РФ - понятие и правовой статус, структура и фунции 7 вопросов
- Тест на тему Европейский союз - история создания, цели, состав 5 вопросов
- Тест на тему Тоталитаризм - определение, характерные черты, плюсы и минусы идеологии 5 вопросов
- Тест на тему Политическая идеология - определение понятия, функции, классификация, особенности 5 вопросов
- Тест на тему Оборотные средства предприятия, их структура, учет и анализ 7 вопросов
- Тест на тему Бюджетная классификация - определение, структура 7 вопросов
- Тест на тему Калькуляция - основные понятия, примеры расчетов себестоимости 7 вопросов
- Тест на тему Бухгалтерский учет материально-производственных запасов на предприятии 8 вопросов
- Тест на тему Пистолет Макарова - шпаргалка по тактико-техническим характеристикам 9 вопросов
- Тест на тему Чрезвычайная ситуация - понятие, типы ЧС, причины возникновения, стадии развития 7 вопросов
- Тест на тему Вооруженные силы Российской Федерации — организационная структура и предназначение 7 вопросов
- Тест на тему ВМФ (Военно-Морской флот) России - структура, история, состав 7 вопросов
- Тест на тему Перу - географическое положение, климат и достопримечательности 9 вопросов
- Тест на тему Климатические пояса Земли - характеристика и особенности 8 вопросов
- Тест на тему Тайга - географическое положение, животный и растительный мир, особенности и характеристика природной зоны 7 вопросов
- Тест на тему Озеро - определение, классификация, признаки 6 вопросов
- Тест на тему Братья Гримм - биография, жизнь и творчество немецких писателей 10 вопросов
- Тест на тему Тамерлан (1336-1405) - биография, жизнь и завоевания великого полководца 10 вопросов
- Тест на тему Максим Горький (1868-1936) - биография, кратко самое важное, интересные факты из жизни писателя 9 вопросов
- Тест на тему Блок Александр Александрович (1880-1921) - биография, жизненный и творческий путь 11 вопросов
- Тест на тему "Ночь перед Рождеством" - краткое содержание повести Н. В. Гоголя 10 вопросов
- Тест на тему "Маленький Мук" - краткое содержание сказки Вильгельма Гауфа 10 вопросов
- Тест на тему "Дворянское гнездо" - краткое содержание романа И.С. Тургенева 8 вопросов
- Тест на тему "Бирюк" - краткое содержание рассказа И.С. Тургенева 10 вопросов
- Тест на тему Серная кислота - химические и физические свойства и реакции 8 вопросов
- Тест на тему Муравьиная кислота - формула, свойства, получение и применение 7 вопросов
- Тест на тему Сложные эфиры - характеристика, классификация и примеры соединений 8 вопросов
- Тест на тему Толуол - формула, свойства и применение химического вещества 8 вопросов
- Тест на тему Оценка персонала - виды, критерии и методы 7 вопросов
- Тест на тему Управление персоналом - задачи, функции, современные подходы 5 вопросов
- Тест на тему Менеджмент предприятий — сущность, виды, задачи и цели 7 вопросов
- Тест на тему Организационная структура предприятия — типы и предназначение 7 вопросов