1900 წელს მეცნიერთა K. Correns-ის, G. de Vries-ის, E. Cermak-ის გამოკვლევების შედეგად, გენეტიკის კანონები "ხელახლა აღმოაჩინეს", ჩამოყალიბებული 1865 წელს მემკვიდრეობის მეცნიერების ფუძემდებლის - გრეგორ მენდელის მიერ.. თავის ექსპერიმენტებში ნატურალისტმა გამოიყენა ჰიბრიდოლოგიური მეთოდი, რომლის წყალობითაც ჩამოყალიბდა თვისებების მემკვიდრეობის პრინციპები და ორგანიზმების ზოგიერთი თვისება. ამ სტატიაში განვიხილავთ გენეტიკოსის მიერ შესწავლილ მემკვიდრეობითობის გადაცემის ძირითად შაბლონებს.
G. მენდელი და მისი კვლევა
ჰიბრიდოლოგიური მეთოდის გამოყენებამ მეცნიერს საშუალება მისცა დაედგინა მრავალი ნიმუში, რომელსაც მოგვიანებით მენდელის კანონები უწოდეს. მაგალითად, მან ჩამოაყალიბა პირველი თაობის ჰიბრიდების ერთგვაროვნების წესი (მენდელის პირველი კანონი). მან ფაქტზე მიუთითამანიფესტაციები F1 ჰიბრიდებში მხოლოდ ერთი მახასიათებლის მიერ, რომელსაც აკონტროლებს დომინანტი გენი. ასე რომ, ბარდის თესვის მცენარეების გადაკვეთისას, რომელთა ჯიშები განსხვავდებოდა თესლის ფერით (ყვითელი და მწვანე), პირველი თაობის ყველა ჰიბრიდს ჰქონდა მხოლოდ ყვითელი თესლის შეფერილობა. უფრო მეტიც, ყველა ამ ინდივიდს ასევე ჰქონდა იგივე გენოტიპი (ისინი იყვნენ ჰეტეროზიგოტები).
გაყოფის კანონი
აგრძელებდა პირველი თაობის ჰიბრიდებიდან აღებულ ინდივიდებს შორის გადაკვეთას, მენდელმა მიიღო სიმბოლოების გაყოფა F2-ში. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მცენარეები, რომლებსაც აქვთ შესწავლილი ნიშან-თვისების რეცესიული ალელი (მწვანე თესლის ფერი) ფენოტიპურად იდენტიფიცირებული იყო ყველა ჰიბრიდის მესამედის ოდენობით. ამრიგად, ნიშან-თვისებების დამოუკიდებელი მემკვიდრეობის დადგენილმა კანონებმა მენდელს საშუალება მისცა დაენახა ჰიბრიდების რამდენიმე თაობაში დომინანტური და რეცესიული გენების გადაცემის მექანიზმი.
დი- და პოლიჰიბრიდული ჯვრები
შემდგომ ექსპერიმენტებში მენდელმა გაართულა მათი განხორციელების პირობები. ახლა მცენარეები გადაიყვანეს გადაკვეთისთვის, რომლებიც განსხვავდებოდნენ როგორც ორ, ისე ალტერნატიული ნიშან-თვისებების დიდი რაოდენობით წყვილებში. მეცნიერმა გამოიკვლია დომინანტური და რეცესიული გენების მემკვიდრეობის პრინციპები და მიიღო გაყოფის შედეგები, რომლებიც შეიძლება წარმოდგენილი იყოს ზოგადი ფორმულით (3:1) , სადაც n არის ალტერნატიული ნიშან-თვისებების წყვილი. რომლებიც განასხვავებენ მშობლის ინდივიდებს. ასე რომ, დიჰიბრიდული გადაკვეთისთვის, მეორე თაობის ჰიბრიდებში ფენოტიპის მიხედვით გაყოფა ასე გამოიყურება: (3:1)2=9:6:1 ან 9:3:3: 1. ანუ მეორის ჰიბრიდებითაობებში შეიძლება შეინიშნოს ოთხი ტიპის ფენოტიპი: მცენარეები ყვითელი გლუვით (9/16 წილი), ყვითელი ნაოჭებით (3/16), მწვანე გლუვით (3/16) და მწვანე ნაოჭიანი თესლით (1/16 ნაწილი). ამრიგად, ნიშან-თვისებების დამოუკიდებელი მემკვიდრეობის კანონებმა მიიღო მათემატიკური დადასტურება და პოლიჰიბრიდული გადაკვეთა დაიწყო რამდენიმე მონოჰიბრიდულად - ერთმანეთზე „ზედადგმული“განხილვა.
მემკვიდრეობის სახეები
გენეტიკაში არსებობს თვისებებისა და თვისებების მშობლებიდან შვილებზე გადაცემის რამდენიმე ტიპი. აქ მთავარი კრიტერიუმია ნიშან-თვისების კონტროლის ფორმა, რომელსაც ახორციელებს ან ერთი გენი - მონოგენური მემკვიდრეობა, ან რამდენიმე - პოლიგენური მემკვიდრეობა. ადრე განვიხილეთ მონო- და დიჰიბრიდული ჯვრების თვისებების დამოუკიდებელი მემკვიდრეობის კანონები, კერძოდ, მენდელის პირველი, მეორე და მესამე კანონები. ახლა ჩვენ განვიხილავთ ასეთ ფორმას, როგორც დაკავშირებულ მემკვიდრეობას. მისი თეორიული საფუძველია თომას მორგანის თეორია, რომელსაც ქრომოსომა ეწოდება. მეცნიერმა დაამტკიცა, რომ შთამომავლობას დამოუკიდებლად გადაცემული თვისებების გარდა, არსებობს მემკვიდრეობის ისეთი ტიპები, როგორიცაა აუტოსომური და სქესობრივი კავშირი.
ამ შემთხვევებში, ერთ ინდივიდში რამდენიმე მახასიათებელი მემკვიდრეობით მიიღება ერთად, რადგან მათ აკონტროლებენ გენები, რომლებიც ლოკალიზებულია იმავე ქრომოსომაზე და განლაგებულია მასში ერთმანეთის მიყოლებით. ისინი ქმნიან დამაკავშირებელ ჯგუფებს, რომელთა რაოდენობა ტოლია ქრომოსომების ჰაპლოიდური ნაკრების. მაგალითად, ადამიანებში, კარიოტიპი არის 46 ქრომოსომა, რომელიც შეესაბამება 23 შემაერთებელ ჯგუფს. აღმოჩნდა, რომ რარაც უფრო მცირეა მანძილი ქრომოსომაში გენებს შორის, მით უფრო იშვიათად ხდება მათ შორის გადაკვეთის პროცესი, რაც იწვევს მემკვიდრეობითი ცვალებადობის ფენომენს.
როგორ გადაეცემა X ქრომოსომაზე მდებარე გენები
მოდით გავაგრძელოთ მემკვიდრეობის შაბლონების შესწავლა მორგანის ქრომოსომის თეორიის მიხედვით. გენეტიკური კვლევებით დადგინდა, რომ როგორც ადამიანებში, ასევე ცხოველებში (თევზები, ფრინველები, ძუძუმწოვრები) არსებობს თვისებების ჯგუფი, რომელთა მემკვიდრეობის მექანიზმზე გავლენას ახდენს ინდივიდის სქესი. მაგალითად, ქურთუკის ფერი კატებში, ფერის ხედვა და ადამიანებში სისხლის შედედება კონტროლდება სქესის X ქრომოსომაზე მდებარე გენებით. ამრიგად, ადამიანებში შესაბამისი გენების დეფექტები ფენოტიპურად ვლინდება მემკვიდრეობითი დაავადებების სახით, რომელსაც გენის დაავადებები ეწოდება. მათ შორისაა ჰემოფილია და დალტონიზმი. გ. მენდელისა და ტ. მორგანის აღმოჩენებმა შესაძლებელი გახადა გენეტიკის კანონების გამოყენება ადამიანთა საზოგადოების ისეთ მნიშვნელოვან სფეროებში, როგორიცაა მედიცინა, სოფლის მეურნეობა, ცხოველების, მცენარეების და მიკროორგანიზმების მოშენება.
კავშირი გენებსა და მათ მიერ განსაზღვრულ თვისებებს შორის
თანამედროვე გენეტიკური კვლევის წყალობით, დადგინდა, რომ თვისებების დამოუკიდებელი მემკვიდრეობის კანონები ექვემდებარება შემდგომ გაფართოებას, ვინაიდან მათზე დაფუძნებული თანაფარდობა "1 გენი - 1 თვისება" არ არის უნივერსალური. მეცნიერებაში ცნობილი გახდა გენების მრავალჯერადი მოქმედების შემთხვევები, ასევე მათი არაალელური ფორმების ურთიერთქმედების შემთხვევები. ამ ტიპებს მიეკუთვნება ეპისტაზი, კომპლემენტარულობა, პოლიმერია. ასე რომ, აღმოჩნდა, რომ კანის პიგმენტის რაოდენობამელატონინი, რომელიც პასუხისმგებელია მის ფერზე, აკონტროლებს მემკვიდრეობითი მიდრეკილებების მთელი ჯგუფის მიერ. რაც უფრო დომინანტური გენებია პასუხისმგებელი პიგმენტების სინთეზზე ადამიანის გენოტიპში, მით უფრო მუქია კანი. ეს მაგალითი ასახავს ურთიერთქმედებას, როგორიცაა პოლიმერი. მცენარეებში, მემკვიდრეობის ეს ფორმა თანდაყოლილია მარცვლეულის ოჯახის სახეობებისთვის, რომლებშიც მარცვლის ფერი კონტროლდება პოლიმერული გენების ჯგუფის მიერ.
ამგვარად, თითოეული ორგანიზმის გენოტიპი წარმოდგენილია ინტეგრალური სისტემით. იგი ჩამოყალიბდა ბიოლოგიური სახეობის - ფილოგენეზის ისტორიული განვითარების შედეგად. პიროვნების უმეტესი ნიშან-თვისებებისა და თვისებების მდგომარეობა არის გენების, როგორც ალელური, ისე არაალელიური ურთიერთქმედების შედეგი და მათ თავად შეუძლიათ გავლენა მოახდინონ ორგანიზმის რამდენიმე მახასიათებლის განვითარებაზე ერთდროულად.
