MONOHYBRIDISMI: MISTÄ SE KOOSTUU JA HARJOITUKSET ON RATKAISTU - BIOLOGIA - 2025

Monohibridismo viittaa rajat kahden poikkeavat yksilöt on vain yksi ominaisuus. Samoin puhuttaessa monohybridismista, kun tehdään risteyksiä saman lajin yksilöiden välillä ja tutkittaessa yhden piirteen perintöä.

Monohybridiristeillä pyritään tutkimaan ominaisuuksien geneettistä perustaa, jotka määritetään yhdellä geenillä. Tämän tyyppisen risteytyksen perintökuviot kuvasi Gregor Mendel (1822–1884), biologisen alan ikoninen hahmo ja tunnettu genetiikan isänä.

Hernekasvien (Pisum sativum) kanssa tekemänsä työn perusteella Gregor Mendel kertoi tunnetuista laeistaan. Mendelin ensimmäinen laki selittää monohybridirajat.

Mistä se koostuu?

Kuten edellä mainittiin, monohybridiristeitä selitetään Mendelin ensimmäisessä laissa, jota kuvataan alla:

Mendelin ensimmäinen laki

Seksuaalisissa organismeissa on paria alleeleja tai paria homologisia kromosomeja, jotka erotellaan sukusolujen muodostumisen aikana. Jokainen sukusolu saa vain yhden parin jäsenen. Tätä lakia kutsutaan "erottelulakiksi".

Toisin sanoen meioosi varmistaa, että kukin sukusolut sisältää tiukasti parin alleeleja (variantit tai geenin eri muodot), ja on yhtä todennäköistä, että sukusolu sisältää kaikki geenin muodot.

Mendel onnistui julistamaan tämän lain tekemällä ristikkäisiä hernekasveja. Mendel seurasi useiden vastakkaisten ominaisuuksien parien (violetit kukat vs. valkoiset kukat, vihreät siemenet vs. keltaiset siemenet, pitkät varret vs. lyhyet varret) perintöä useiden sukupolvien ajan.

Näissä risteyksissä Mendel laski kunkin sukupolven jälkeläiset ja sai siten suhteet yksilöihin. Mendelin työ onnistui tuottamaan vakaita tuloksia, koska hän työskenteli merkittävän määrän ihmisten, noin muutaman tuhannen, kanssa.

Esimerkiksi pyöreiden sileiden siementen, joissa on ryppyiset siemenet, monohybridisissä risteyksissä, Mendel sai 5474 pyöreää sileää siemeniä ja 1850 ryppyisiä siemeniä.

Samoin keltaisten siementen risteytys vihreiden siementen kanssa tuottaa useita 6022 keltaisia ​​siemeniä ja 2001 vihreitä siemeniä, mikä muodostaa selkeän 3: 1-kuvion.

Yksi tämän kokeilun tärkeimmistä johtopäätöksistä oli olettaa erillisten hiukkasten olemassaolo, jotka siirtyvät vanhemmilta lapsille. Tällä hetkellä näitä perintöhiukkasia kutsutaan geeneiksi.

Punnett-aukio

Tätä kaaviota käytti ensin geneetikko Reginald Punnett. Se on graafinen esitys yksilöiden sukusoluista ja kaikista mahdollisista genotyypeistä, jotka voivat johtua kiinnostavasta risteytyksestä. Se on yksinkertainen ja nopea tapa ratkaista ristit.

Ratkaistuja harjoituksia

Ensimmäinen harjoitus

Hedelmäkärpässä (Drosophila melanogaster) harmaa vartalonväri on hallitseva (D) mustan värin (d) yläpuolella. Jos geneetikko ylittää homotsygoottisen hallitsevan (DD) ja homotsygoottisen taantuneen (dd) yksilön, miltä näyttää ensimmäisen sukupolven yksilöt?

Vastaa

Hallitseva homotsygoottinen yksilö tuottaa vain D-sukusoluja, kun taas taantuva homotsygoottinen tuottaa myös vain yhden tyyppisiä sukusoluja, mutta heidän tapauksessaan ne ovat d.

Kun hedelmöitys tapahtuu, kaikilla muodostuneilla sygooteilla on Dd-genotyyppi. Fenotyypin suhteen kaikki yksilöt ovat harmaarunkoisia, koska D on hallitseva geeni ja peittää d: n esiintymisen tsygootissa.

Johtopäätöksenä on, että 100% F _1: n yksilöistä on harmaita.

Toinen harjoitus

Mitä mittasuhteita syntyy, kun ensimmäisen sukupolven kärpäset ylitetään ensimmäisestä harjoituksesta?

Vastaa

Kuten voimme päätellä, kärpäset F ₁ on Äd genotyyppi. Kaikki tuloksena olevat yksilöt ovat heterotsygoottisia tälle alkuaineelle.

Jokainen yksilö voi tuottaa D- ja d-sukusoluja. Tässä tapauksessa tehtävä voidaan ratkaista käyttämällä Punnett-neliötä:

Toisen sukupolven kärpäsissä vanhempien ominaisuudet ilmestyvät uudelleen (mustilla vartaloilla varustetut kärpäset), jotka näyttivät kadonneen "ensimmäisestä sukupolvesta".

Saimme 25% kärpäsiä, joilla on hallitseva homotsygoottinen genotyyppi (DD), jonka fenotyyppi on harmaa runko; 50% heterotsygoottisista yksilöistä (Dd), joissa fenotyyppi on myös harmaa; ja toiset 25% homotsygoottisista taantuvista (dd) yksilöistä, joilla on mustat rungot.

Jos haluamme nähdä sen suhteellisesti, heterotsygoottien ylittäminen johtaa 3 harmaan yksilön ja 1 mustan yksilön (3: 1) välillä.

Kolmas harjoitus

Tietyssä trooppisen hopean lajikkeessa voidaan erottaa pilkullinen lehti ja sileä lehti (toisin kuin yksiväriset).

Oletetaan, että kasvitieteilijä ylittää nämä lajikkeet. Ensimmäisestä risteyksestä syntyneiden kasvien annettiin itse lannoittua. Toisen sukupolven tuloksena oli 240 kasveja, joilla on laikkuja ja 80 kasveja, joilla on sileät lehdet. Mikä oli ensimmäisen sukupolven fenotyyppi?

Vastaa

Tärkein kohta tämän tehtävän ratkaisemisessa on ottaa numerot ja saada ne suhteisiin jakamalla luvut seuraavasti: 80/80 = 1 ja 240/80 = 3.

3: 1-kuviosta käy ilmi, että on helppo päätellä, että toisen sukupolven synnyttäneet yksilöt olivat heterotsygoottisia ja fenotyyppisesti olleet pilkullinen lehtiä.

Neljäs harjoitus

Ryhmä biologia tutkii kanien karvaväriä Oryctolagus cuniculus -lajista. Takin väri näyttää olevan määritetty lokuksella, jolla on kaksi alleelia, A ja a. Alleeli A on hallitseva ja recessiivinen.

Mitä genotyyppiä on yksilöillä, jotka johtuvat homotsygoottisen taantuman (aa) ja heterotsygoottisen (Aa) risteytymisestä?

Vastaa

Tämän ongelman ratkaisemiseksi noudatettava menetelmä on toteuttaa Punnett-aukio. Homotsygoottiset taantuneet yksilöt tuottavat vain sukusoluja, kun taas heterotsygoottiset yksilöt tuottavat sukusoluja. Graafisesti se on seuraava:

Siksi voimme päätellä, että 50% yksilöistä on heterotsygoottisia (Aa) ja muut 50% ovat homotsygoottisia taantuvia (aa).

Poikkeukset ensimmäiseen lakiin

On tiettyjä geenijärjestelmiä, joissa heterotsygoottiset yksilöt eivät tuota verisuonissa yhtä suuret määrät kahta erilaista alleelia, kuten aiemmin kuvatut Mendelian mittasuhteet ennustavat.

Tätä ilmiötä kutsutaan segregaation vääristymäksi (tai meioottiseksi ajamiseksi). Esimerkki tästä on itsekkäät geenit, jotka puuttuvat muiden geenien toimintaan pyrkien lisäämään niiden taajuutta. Huomaa, että egoistinen elementti voi heikentää sitä kantavan yksilön biologista tehoa.

Heterotsygoottisessa muodossa egoistinen elementti on vuorovaikutuksessa normaalin elementin kanssa. Itsekäs variantti voi tuhota normaalin tai estää sen toimintaa. Yksi välittömistä seurauksista on Mendelin ensimmäisen lain rikkominen.

Viitteet

1. Barrow, EM (2000). Eläinten käyttäytymispöydän viite: sanakirja eläinten käyttäytymisestä, ekologiasta ja evoluutiosta. CRC-lehdistö.
2. Elston, RC, Olson, JM, ja Palmer, L. (2002). Biostatistinen genetiikka ja geneettinen epidemiologia. John Wiley & Sons.
3. Hedrick, P. (2005). Väestögenetiikka. Kolmas painos. Jones ja Bartlett Publishers.
4. Montenegro, R. (2001). Ihmisen evoluutiobiologia. Cordoban kansallinen yliopisto.
5. Subirana, JC (1983). Genetiikan didaktiikka. Painos Universitat Barcelona.
6. Thomas, A. (2015). Esittelyssä genetiikka. Toinen painos. Garland Science, Taylor & Francis -ryhmä.