Развъдник на Мендел

Генотип, фенотип, алели

Всеки белег (например цветът на семето) се определя от ген. Генът има варианти – алели: A (жълто) и a (зелено). Растението носи два алела на всеки ген – по един от всеки родител. Буквите са генотипът (AA, Aa, aa), а това, което виждаш, е фенотипът (жълто или зелено).

При пълно доминиране алелът A „покрива“ a: AA и Aa са жълти, само aa е зелено. Растение с два еднакви алела е хомозиготно (AA, aa), с различни – хетерозиготно (Aa).

Гамети и решетка на Пънет

Гаметата носи по един алел от всеки ген. Aa дава гамети A и a, всяка в половината от случаите – никога „Aa“ или „AA“. Растение с k хетерозиготни гена дава 2^k типа гамети: AaBb дава AB, Ab, aB и ab.

В решетката на Пънет редовете са гаметите на единия родител, колоните – на другия. Всяка клетка е едно възможно потомство, всички клетки са еднакво вероятни. Вероятността е благоприятните клетки : всички клетки.

Aa × Aa дава решетка 2 × 2: AA, Aa, Aa, aa. Генотипите са 1 : 2 : 1, фенотипите – 3 : 1 (три жълти клетки, една зелена). Вероятността за зелено е 1/4 = 0,25.

Законите на Мендел

• Еднообразие на F₁: AA × aa дава само Aa – цялото първо поколение е жълто.
• Разпадане: в F₂ (Aa × Aa) зеленото се връща в една четвърт от потомството. Рецесивният алел не изчезва – той се „крие“ в Aa.
• Независимо комбиниране: гените за цвят и форма се предават поотделно. AaBb × AaBb дава решетка 4 × 4 и фенотипи 9 : 3 : 3 : 1. Появяват се и нови комбинации: жълто-набръчкано и зелено-гладко, по 3 от 16.

3 : 1 е вероятност, не обещание

Решетката не е списък с деца. При шушулка с 4 семена от Aa × Aa точно 3 жълти излизат в по-малко от половината случаи – често са 2 или 4. Колкото повече семена отгледаш, толкова по-близо е делът до 1/4, но броят почти никога не е точно N : 4.

И Мендел не е получил точно 3 : 1: 5474 гладки и 1850 набръчкани семена са около 2,96 : 1. Той е броил хиляди семена – затова числата му са близо до законите.

Анализиращо кръстосване и чиста линия

Жълтото растение може да е AA или Aa – по цвета не личи. Кръстоси го със зелено (aa): ако се появи поне едно зелено семе, то е Aa; AA × aa дава само жълти. От жълтите в F₂ две трети са Aa, а само една трета – AA.

Чиста линия са хомозиготни растения: самоопрашени, те дават само своя белег. Зеленото набръчкано aabb е чиста линия веднага, щом се появи в F₂.

Непълно доминиране, кодоминиране, пол

При непълно доминиране хетерозиготата е междинна: при нощната красавица Rr е розово. Розово × розово дава червено, розово и бяло 1 : 2 : 1 – алелите не се смесват като бои, а се връщат непроменени.

При кодоминиране се проявяват и двата алела: кръвна група AB има Iᴬ и Iᴮ. Алелът i се вижда само като ii (група 0). Iᴬi × Iᴮi може да даде и четирите групи, всяка с вероятност 1/4.

Полът при човека: майката (XX) дава винаги X, бащата (XY) – X или Y. Затова всяко дете е момиче с вероятност 1/2, независимо колко момичета има вече в семейството.

Какво опростихме

Гените в симулацията са независими, белегът не зависи от средата и всяко семе покълва. Полът е само механизмът XX / XY. Сцената „Поле“ е извън програмата: идеална популация без отбор, в която доминантният алел не става по-чест сам по себе си.