Ñîâðåìåííàÿ ãåíåòèêà

generaţie. Şi din nou obţine rezultate neaşteptate: în cazul autopolenizării plantelor cu caractere recesive fenomenul segregării lipseşte, întreaga descendenţă este omogenă. În schimb, plantele cu caractere dominante se manifestă în mod diferit: o treime din ele nu segregă în continuare; la celelalte două se produce segregarea caracterelor dominante şi recesive într-un raport de 3 la 1! Plantele care in generaţiile următoare îşi păstrează neschimbate caracterele au fost numite homozigote (omogene), iar plantele la care avea loc segregarea ca¬racterelor au fost numite heterozigote (heterogene) sau hibride.

Reieşind din experienţele efectuate, Mendel a formulat două reguli: regula dominării, denumită ulterior prima lege a lui Mendel, sau legea uniformităţii hibrizilor din prima generaţie; şi cea de-a doua – regula segregării sau a doua lege a lui Mendel. Ea se bazează pe faptul că într-o descendenţă de plante hibride, pe lângă caractere dominante, apar şi caractere recesive, reprimate în prima generaţie. Este cunoscută şi legea a treia a lui Mendel – legea purităţii gameţilor sau legea repartiţiei independente a factorilor ereditari. Această lege se manifestă în cazurile în care formele parentale alese pentru încrucişare se deosebesc între ele după câteva perechi de caractere contrastante.

În acest fel Mendel a fost primul care a reuşit să stabilească raporturile cantitative şi legile de manifestare a eredităţii. Cu ajutorul acestor legi el a putut să demonstreze de ce caracterele ereditare se comportă anume într-un fel şi nu în altul.

Mendel a făcut presupunerea, că factorii ereditari (genele) formează perechi şi constau din două subunităţi, cunoscute în prezent sub numele de alele. În procesul formării celulelor sexuale (proces, numit gametogeneză) genele alele nimeresc în gameţi diferiţi, iar în procesul fecundaţiei se unesc iarăşi în perechi.

Folosind diferite semne convenţionale, Mendel a prezentat în felul următor procesul de combinare a alelelor şi, prin urmare, a caracterelor.

Formele parentale el le-a însemnat prin P (de la latinescul parenta – părinţi), forma maternă – prin semnul ♀, care la grecii antici simboliza oglinda Venerei, iar forma paternă prin semnul ♂ , care semnifica scutul şi suliţa zeului Marte. Alelele domi¬nante au fost însemnate cu majuscule, iar cele recesi¬ve - cu litere mic. Semnul X urma să simbolizeze procesul încrucişării formelor parentale, F1 şi F2 – prima şi a doua generaţie (F – de la latinescul filii – copii).

Să examinăm cazul, când pentru încrucişare, în calitate de forma maternă a fost folosită mazăre cu flori roşii, iar în calitate de forma paternă-mază¬re cu flori albe. Dat fiind faptul că formele parentale sunt uniforme (homozigote), ele se înseamnă prin următoarele perechi de alele: AA – pentru forma maternă (culoarea roşie a florilor) şi aa pentru forma pa¬ternă (culoarea albă a florilor).

În procesul formării gameţilor (celulelor sexuale) fiecare dintre aceste alele se integrează lor. În timpul fecundării gameţii masculi (spermatozoizii) se unesc cu gameţii femeli (ovulele) şi produc zigoţi (ovule fecundate), ce conţin o alelă dominantă provenită de la forma maternă şi una recesivă, provenită de la forma paternă. În acest fel, formula lor genetică va fi Aa.

Dar în virtutea faptului că alela A reprimă com¬plect acţiunea alelei a, în descendenţă se manifestă caracterul unuia dintre părinţi şi anume culoarea roşie a florilor, care o domină pe cea albă. Anume prin aceasta se explică uniformitatea hibrizilor din pri¬ma generaţie.

Iar acum să urmărim în ce mod se combină alelele şi caracterele la plantele hibride din a doua generaţie.

În procesul gametogenezei la hibrizi genele ale¬le se localizează iarăşi în gameţi. La rândul lor, diferiţi gameţi în timpul fecundării se combină cu o probabilitate egală şi formează patru tipuri de zigoţi. 'Trei din ei conţii alele dominante, dezvoltându-se în plante cu flori roşii, cel de-al patrulea conţine numai alele recesive şi se. dezvoltă în planta cu flori albe. Iată şi explicaţia segregării în raport de 3 la plantelor cu flori după fenotipul-culoare. Este de asemenea limpede că unul dintre zigoţi con¬ţine ambele alele dominante (AA), doi-câte una dominantă şi câte una recesivă (Aa), iar ultimul – am¬bele recesive (aa). De aici reiese că segregarea după genotip este egală cu 1:2:1.

Ce se are în vedere prin noţiunea de fenotip şi genotip? Prin fenotip se înţelege totalitatea caracterelor şi însuşirilor vizibile ale unui organism, iar prin genotip - totalitatea însuşirilor sale ereditare, a genelor care determină modul de dezvoltare a acestor caractere şi însuşiri. Cu alte cuvinte, genotipul reprezintă identitatea (localizată în gene) a organismului.

După un princpiu analogic are loc combinarea alelelor şi în cazul când formele parentale se deosebesc prin mai multe perechi de caractere. Să analizăm cazul când Mendel a luat pentru încrucişare mazărea cu culoarea galbenă şi suprafaţa netedă a seminţelor (AABB) şi mazărea cu culoarea verde şi suprafaţa rugoasă a lor (aabb). În procesul gametogenezei la ambele forme parentale în gameţi se instalează câte o alelă de la fiecare pereche de gene.

În rezultatul fecundării se formează plante hib¬ride cu genotipul heterozigotat după ambele perechi de alele (AaBb) şi fenotipul de culoare galbenă şi suprafaţa netedă a boabelor. Deci, şi de data aceasta se observă aceeaşi uniformitate a hibrizilor ca şi în cazul monohibridării.

Plantele hibride din prima generaţie prin combinarea liberă şi independentă a alelelor formează câte patru tipuri de gameţi, care, contopindu-se între ei, dau naştere la 16 tipuri de zigoţi diferiţi. 9 dintre ei conţin în genotipul lor alelele dominante ale ambelor perechi de gene (A B ). De aceea după fenotip boabele vor fi galbene şi netede. Trei zigoţi conţin alele dominante de la prima pereche de gene şi alele recesive de la a doua pereche (A-bb).După fenotip aceste boabe vor fi galbene şi rugoase. Alţi trei zigoţi, din contra, conţin în genotip alelele recesive ale primei perechi de gene şi pe cele dominante de la a doua pereche (aa B-). Fenotipul seminţelor va fi verde şi neted. În sfârşit, unul din 16 zigoţi conţine în genotipul său numai alelele recesive ale ambelor perechi de gene (aabb). Aceste boabe sunt verzi şi ru¬goase.

Aşa dar, în cazul încrucişării plantelor ce se deosebesc după două perechi de caractere segregarea lor în generaţia a doua are loc în raport de 9:3:3:1.

Anume acest rezultat al segregării i-a permis lui Mendel să conchidă că factorii ereditari nu se contopesc şi nu dispar, ce îşi păstrează caracterul discret şi se combină liber cu o probabilitate egală, iar fiecare-pereche de caractere se transmite independent una de alta de la o generaţie la alta.

În acest fel Mendel nu numai că a fost primul ca¬re a descoperit principalele legităţi după care are loc moştenirea caracterelor, dar a reuşit intuitiv, fără să dispună de nici un fel de date despre natura factorilor ereditari, să le dea o explicaţie. În aceasta şi constat genialitatea sa. Aceste descoperiri au acoperit de glorie numele lui Mendel, dar faptul s-a produs abia după moartea sa.

Rezultatele experienţelor sale, verificate şi iarăşi verificate, Mendel le-a prezentat în martie 1865 la şedinţa societăţii naturaliştilor la Briunn (denumirea germană a oraşului Brno). Şi-a întitulat expunerea simplu: «Experienţe asupra hibrizilor ve¬getali», dar n-a fost înţeles de audienţă – nu i s-a pus nici o întrebare. Această lipsă de înţelegere nu avea nimic surprinzător: el vorbea despre fenomenele ereditare în cu totul alţi termini decât se obişnuia să se facă la acel moment. În afară de aceasta, el a apelat pe larg la serviciile matematici, lucru de asemenea fără precedent.

În 1866 expunerea lui Mendel a fost publicată în «Buletinul societă