MONOHIBRIDIZMAS: IŠ KO JIS SUSIDEDA IR KOKIE UŽDAVINIAI IŠSPRĘSTI - BIOLOGIJA - 2025

Monohibridismo reiškia tarp dviejų asmenų skirtingų kryžiaus ir tik vieną funkciją. Panašiai, kai kryžminami tos pačios rūšies individai ir tiriant vieno bruožo paveldėjimą, mes kalbame apie monohibridizmą.

Monohibridiniais kryžiais siekiama ištirti bruožų, kuriuos lemia vienas genas, genetinę bazę. Šio tipo mišrūnų paveldėjimo modelius aprašė Gregoras Mendelis (1822–1884), ikoniško pobūdžio biologijos srityje ir žinomas kaip genetikos tėvas.

Remdamasis savo darbu su žirnių augalais (Pisum sativum), Gregoras Mendelis paskelbė savo žinomus įstatymus. Pirmasis Mendelio dėsnis paaiškina monohibridinius kryžius.

Iš ko tai susideda?

Kaip minėta aukščiau, monohibridiniai kryžiai yra paaiškinti pirmajame Mendelio įstatyme, kuris aprašytas žemiau:

Mendelio pirmasis įstatymas

Seksualiniuose organizmuose yra poros alelių arba poros homologinių chromosomų, kurios yra atskirtos susidarant gametoms. Kiekviena gametė priima tik vieną tos poros narį. Šis įstatymas žinomas kaip „atskyrimo įstatymas“.

Kitaip tariant, mejozė užtikrina, kad kiekvienoje gametoje yra griežtai alelių pora (variantai ar skirtingos geno formos), ir lygiai taip pat tikėtina, kad gametoje yra bet kuri iš geno formų.

Mendelis sugebėjo išaiškinti šį įstatymą, darydamas kryžminius žirnių augalus. Mendelis keletą kartų paveldėjo keletą kontrastingų savybių porų (purpurinės gėlės palyginti su baltomis gėlėmis, žalios sėklos palyginti su geltonomis sėklomis, ilgi stiebai prieš trumpus stiebus).

Šiuose kryžiuose Mendelis suskaičiavo kiekvienos kartos palikuonis, taip gaudamas individų proporcijas. Mendelio darbas sugebėjo duoti tvirtus rezultatus, nes jis dirbo su dideliu asmenų skaičiumi, maždaug keliais tūkstančiais.

Pavyzdžiui, iš vienaląsčių apvalių glotnių sėklų su raukšlėtomis sėklomis kryžminimo, Mendelis gavo 5474 apvalias glotnias sėklas ir 1850 raukšlėtas sėklas.

Geltonų sėklų kryžius su žaliomis sėklomis taip pat suteikia 6022 geltonųjų sėklų ir 2001 m. Žaliųjų sėklų skaičių, tokiu būdu sukuriant aiškų 3: 1 modelį.

Viena iš svarbiausių šio eksperimento išvadų buvo postuliuoti, kad egzistuoja atskiros dalelės, kurios perduodamos iš tėvų vaikams. Šiuo metu šios paveldimo dalelės vadinamos genais.

Punnett aikštė

Šią diagramą pirmą kartą panaudojo genetikas Reginaldas Punnettas. Tai yra asmenų gametų ir visų galimų genotipų, kurie gali atsirasti dėl dominančio kryžiaus, grafinis vaizdas. Tai paprastas ir greitas kryžių sprendimo būdas.

Išspręsta mankšta

Pirmas pratimas

Vaisinėje muselėje (Drosophila melanogaster) pilka kūno spalva dominuoja (D), palyginti su juoda spalva (d). Jei genetikas kerta homozigotinį dominuojantį (DD) ir homozigotinį recesyvinį (dd) individą, kaip atrodys pirmoji asmenų karta?

Atsakyk

Dominuojantis homozigotinis individas gamina tik D gametas, tuo tarpu recesyvusis homozigotinis taip pat gamina tik vieno tipo gametas, tačiau jų atveju jos yra d.

Apvaisinus, visi susidarę zigotai turės Dd genotipą. Kalbant apie fenotipą, visi individai bus pilkos spalvos, nes D yra dominuojantis genas ir užmaskuoja d buvimą zigotoje.

Taigi darytina išvada, kad 100% F _{1 asmenų} bus pilki.

Antras pratimas

Kokios proporcijos atsiranda perėjus pirmąją musių kartą iš pirmo pratimo?

Atsakyk

Kaip mes galime padaryti išvadą, kad F musės ₁ turi DD genotipo. Visi gauti individai yra heterozigotiniai šiam elementui.

Kiekvienas asmuo gali generuoti D ir d gametas. Tokiu atveju pratimą galima išspręsti naudojant „Punnett“ kvadratą:

Antroje musių kartoje vėl atsiranda tėvų savybės (musės su juodais kūnais), kurios, atrodo, buvo prarastos pirmosios kartos.

Mes gavome 25% musių su dominuojančiu homozigotiniu genotipu (DD), kurio fenotipas yra pilkasis kūnas; 50% heterozigotinių asmenų (Dd), kurių fenotipas taip pat yra pilkas; ir dar 25% homozigotinių recesyvinių (dd) asmenų su juodais kūnais.

Jei norime pamatyti proporcijas, peržengus heterozigotus, susidaro 3 pilki individai, palyginti su 1 juoda spalva (3: 1).

Trečias pratimas

Tam tikroje tropinio sidabro įvairovėje galima atskirti raukšlėtus lapus nuo glotnių lapų (be taškelių, vienspalvis).

Tarkime, botanikas kerta šias veisles. Augalams, gautiems po pirmojo kirtimo, buvo leista savarankiškai tręšti. Antrosios kartos rezultatas buvo 240 augalų su margais lapais ir 80 augalų su lygiais lapais. Koks buvo pirmosios kartos fenotipas?

Atsakyk

Pagrindinis šio uždavinio sprendimas yra paimti skaičius ir juos padalyti į proporcijas, padalijant skaičius taip: 80/80 = 1 ir 240/80 = 3.

Pabrėžus 3: 1 modelį, nesunku padaryti išvadą, kad antros kartos užuomazgos buvo heterozigotinės ir fenotipiškai turėjo margius lapus.

Ketvirtasis pratimas

Biologų grupė tiria Oryctolagus cuniculus rūšies triušių kailiuko spalvą. Palto spalvą lemia lokusas su dviem aleliais - A ir a. Alelė dominuoja ir yra recesyvi.

Kokį genotipą turės individai, susidarę peržengus homozigotinį recesyvinį (aa) ir heterozigotinį (Aa) individą?

Atsakyk

Metodika, kurios reikia laikytis norint išspręsti šią problemą, yra įgyvendinti Punnett aikštę. Homozigotiniai recesyvūs individai gamina tik gametas, tuo tarpu heterozigotiniai individai gamina lytines ląsteles. Grafiškai tai yra tokia:

Todėl galime daryti išvadą, kad 50% asmenų bus heterozigotiniai (Aa), o kiti 50% bus homozigotiniai recesyviniai (aa).

Pirmojo įstatymo išimtys

Yra tam tikros genetinės sistemos, kai heterozigotiniai individai savo lytinėse ląstelėse nesudaro vienodų dviejų skirtingų alelių proporcijų, kaip numatė anksčiau aprašytos Mendelio proporcijos.

Šis reiškinys yra žinomas kaip segregacijos iškraipymas (arba mejozinis pobūdis). To pavyzdys yra savanaudiški genai, įsikišantys į kitų genų, siekiančių padidinti jų dažnį, funkciją. Atkreipkite dėmesį, kad egoistinis elementas gali susilpninti jį nešiojančio žmogaus biologinį efektyvumą.

Heterozigotiniame procese egoistinis elementas sąveikauja su normaliu elementu. Savanaudiškas variantas gali sunaikinti normalų ar sutrukdyti jo veikimą. Viena iš tiesioginių pasekmių yra pirmojo Mendelio įstatymo pažeidimas.

Nuorodos

1. Pilkapiai, EM (2000). Gyvūnų elgesio stalo nuoroda: gyvūnų elgesio, ekologiškumo ir evoliucijos žodynas. CRC spauda.
2. Elstonas, RC, Olsonas, J. M., ir Palmeris, L. (2002). Biostatistinė genetika ir genetinė epidemiologija. Johnas Wiley ir sūnūs.
3. Hedrickas, P. (2005). Populiacijų genetika. Trečias leidimas. Jones ir Bartlett leidėjai.
4. Juodkalnija, R. (2001). Žmogaus evoliucijos biologija. Kordobos nacionalinis universitetas.
5. „Subirana“, JC (1983). Genetikos didaktika. „Universitat Barcelona“ leidimai.
6. Tomas, A. (2015). Pristatome genetiką. Antrasis leidimas. „Garland Science“, „Taylor & Francis“ grupė.