Монохибридизмът е понятие в генетиката, което се отнася до изучаването на една двойка гени при кръстоска между индивиди. При този тип наследяване се разглежда само една двойка алели, което улеснява разбирането на моделите на генетично наследяване.
В тази статия ще разгледаме какво е монохибридизъм и как се проявява в различни организми. Ще представим и решени упражнения, които ще ви помогнат да затвърдите съдържанието и да приложите обсъжданите концепции на практика. Чрез тези примери ще разберете по-добре как генетичните черти се предават от едно поколение на следващото и как гените се разпределят по време на размножаването.
Разберете концепцията за монохибридизъм чрез практически пример.
Монохибридизмът е важна концепция в генетиката, която се отнася до анализа на една двойка гени при кръстоска между индивиди. При този вид кръстоска наблюдаваме сегрегация само на един генетичен белег.
Практически пример за разбиране на монохибридизма е кръстосването между грахови растения, които имат кръгли семена (доминантни, представени с L) и растения, които имат набръчкани семена (рецесивни, представени с l). Чрез кръстосване на хетерозиготно растение (Ll) с хомозиготно рецесивно растение (ll), можем да наблюдаваме как алелите се разделят в потомството.
При гореспоменатото кръстосване вероятността за получаване на потомство с кръгли семена (генотип LL или Ll) е 50%, докато вероятността за получаване на потомство с набръчкани семена (генотип II) също е 50%. Това се дължи на принципа на алелна сегрегация по време на образуването на гамети.
Следователно, монохибридизмът ни позволява да разберем как се държи една двойка гени при кръстосване и как алелите се предават на потомството, следвайки законите на генетиката, формулирани от Мендел.
Разбиране на концепцията за монохибридно кръстосване и нейното значение в генетиката.
Монохибридизмът е фундаментална концепция в генетиката, която се отнася до изучаването на кръстоски между индивиди, които се различават само по една двойка гени. При този вид кръстоски индивидите са хомозиготни за един ген и хетерозиготни за друг. Това ни позволява да анализираме наследяването на един белег в дадена популация.
Монохибридните кръстоски са важни в генетиката, защото ни позволяват да разберем сегрегацията на алелите и предаването на гени от едно поколение на следващото. Чрез този вид кръстосване е възможно да се анализира връзката между гените и техните фенотипни ефекти, допринасяйки за развитието на знанията за наследствеността и генетичните вариации.
За да илюстрираме монохибридността, можем да разгледаме кръстоска между грахови растения, които се различават по цвета на семената. Да предположим, че хомозиготно растение със зелени семена (VV) е кръстосано с хомозиготно растение с жълти семена (vv). Резултатът от това кръстоска ще бъде хетерозиготно F1 поколение (Vv), където всички индивиди ще имат зелени семена поради доминирането на алела V над алела v.
За да определим генотипния и фенотипния дял на F2 поколението от това кръстоска, можем да използваме Пънет квадрат. Като се има предвид, че F1 индивидите са хетерозиготни (Vv), ще имаме следното генотипно разпределение: 1/4 хомозиготен доминантен генотип (VV), 1/2 хетерозиготен генотип (Vv) и 1/4 хомозиготен рецесивен генотип (vv). По отношение на фенотипа ще имаме следното разпределение: 3/4 зелени семена и 1/4 жълти семена.
Следователно, изучаването на монохибридизма чрез монохибридни кръстоски е от съществено значение за разбирането на наследяването на един белег и за анализа на предаването на гени от едно поколение на следващото. Чрез този вид кръстосване е възможно да се изследва връзката между гени и фенотипове, допринасяйки за развитието на генетиката и биологията като цяло.
F1 и F2 в генетиката: разбиране на поколенията и наследяването на генетични черти.
В изучаването на генетиката е важно да се разбере значението на F1 и F2, които представляват различни поколения в експерименти за кръстосване. Акронимът F1 се отнася до първото филиално поколение, получено в резултат на кръстосването между два родителски организма. От своя страна, акронимът F2 се отнася до второто филиално поколение, получено от кръстосването на индивиди от поколение F1.
Що се отнася до наследяването на генетични белези, монохибридизмът е ключова концепция. Той включва предаването на една двойка гени от едно поколение на следващото. При този вид кръстосване участващите организми се различават само по една двойка алели за специфичен белег.
За по-добро разбиране на монохибридизма могат да се изпълнят практически упражнения. Например, чрез кръстосване на грахови растения, които са хетерозиготни по цвят на семената (Аа), е възможно да се предскаже генотипното и фенотипното съотношение на потомството в поколение F2. Според законите на Мендел се очаква 25% от потомството да бъде хомозиготно доминантно (АА), 50% хетерозиготно (Аа) и 25% хомозиготно рецесивно (аа).
Монохибридизъм: Разберете наследяването на един ген в човешката генетика.
O монохибридизъм е фундаментална концепция в генетиката, която се отнася до наследяването на един единствен ген в организмите. В този случай говорим за предаването на една двойка алели на специфичен ген от едно поколение на следващото.
Когато един организъм е монохибрид, означава, че има два различни алела за определен ген. Алелът е специфичната форма на ген, отговорен за определянето на специфична характеристика на организма. Например, генът, отговорен за цвета на очите, може да има един алел за сини очи и друг за кафяви очи.
При наследяването на един ген, генетиката следва законите на Мендел, които описват сегрегацията и разпределението на алелите по време на образуването на гамети. Гаметите съдържат само един алел от всеки ген, който ще се комбинира с алела на другия родител по време на оплождането.
За да разберем по-добре монохибридизма, можем да извършим практически упражнения, които включват анализ на генетични кръстоски. Например, можем да изчислим вероятността потомък да наследи даден алел от родителите си, като вземем предвид възможностите за генетични комбинации.
Накратко, монохибридизъм е от съществено значение за разбирането на предаването на наследствени черти при хората и други организми. Чрез изучаване на наследяването на един-единствен ген можем да разгадаем генетичните модели, които управляват биологичното разнообразие в рамките на нашия вид.
Монохибридизъм: от какво се състои и решени упражнения
O монохибридизъм отнася се до кръстосването на два индивида, които се различават само по един белег. По подобен начин, когато кръстосваме индивиди от един и същи вид и изучаваме наследяването на един-единствен белег, говорим за монохибридизъм.
Монохибридните кръстоски се стремят да изследват генетичната основа на черти, определени от един ген. Моделите на наследяване на този тип омрежване са описани от Грегор Мендел (1822–1884), емблематична фигура в областта на биологията и известен като бащата на генетиката.
Въз основа на работата му с грахови растения ( Pisum sativum ), Грегор Мендел формулира своите добре познати закони. Първият закон на Мендел обяснява монохибридните кръстосвания.
От какво се състои?
Както бе споменато по-рано, монохибридните кръстоски са обяснени в първия закон на Мендел, който е описан по-долу:
Първият закон на Мендел
В половите организми има двойки алели или двойки хомоложни хромозоми, които се разделят по време на образуването на гамети. Всяка гамета получава само един член от тази двойка. Този закон е известен като „закон за сегрегацията“.
С други думи, мейозата гарантира, че всяка гамета съдържа строго една двойка алели (варианти или различни форми на ген) и е също толкова вероятно гамета да съдържа която и да е от двете форми на гена.
Мендел успял да формулира този закон чрез кръстосване на чистокръвни грахови растения. Мендел проследил наследяването на няколко двойки контрастни черти (лилави цветове срещу бели цветове, зелени семена срещу жълти семена, дълги стъбла срещу къси стъбла) в продължение на няколко поколения.
При тези кръстоски Мендел преброил потомството от всяко поколение, получавайки индивидуални пропорции. Работата на Мендел дала солидни резултати, тъй като той работил със значителен брой индивиди, приблизително няколко хиляди.
Например, при монохибридни кръстоски на кръгли гладки семена с набръчкани семена, Мендел е получил 5474 кръгли гладки семена и 1850 набръчкани семена.
По подобен начин, жълти семена, кръстосани със зелени семена, дават 6022 жълти семена и 2001 зелени семена, като по този начин се установява ясен модел 3:1.
Един от най-важните изводи от този експеримент е постулирането на съществуването на отделни частици, които се предават от родителите на потомството. Днес тези наследствени частици се наричат гени.
Снимка на Пънет
Тази диаграма е използвана за първи път от генетикът Реджиналд Пънет. Тя е графично представяне на гаметите на индивидите и всички възможни генотипове, които могат да се получат от кръстосване, представляващо интерес. Това е прост и бърз метод за решаване на кръстосвания.
Решени упражнения
Първо упражнение
В плодовата мушица ( плодова мушица ), сивият цвят на тялото е доминиращ (D) над черния цвят на тялото (d). Ако генетик направи кръстоска между хомозиготен доминантен (DD) индивид и хомозиготен рецесивен (dd) индивид, какво ще бъде първото поколение индивиди?
отговор
Хомозиготният доминантен индивид произвежда само D гамети, докато хомозиготният рецесивен индивид също произвежда само един вид гамети, но в техния случай те са d.
След оплождането всички образувани зиготи ще имат генотип Dd. Що се отнася до фенотипа, всички индивиди ще имат сиво тяло, тъй като D е доминантният ген и маскира наличието на d в зиготата.
В заключение, имаме 100% от индивидите във F 1 ще бъде сиво.
2-ро упражнение
Какви пропорции се получават от кръстосването на първото поколение мухи от първото упражнение?
отговор
Как да се изведат мухи F 1 има генотип Dd. Всички получени индивиди са хетерозиготни за този елемент.
Всеки индивид може да произведе гамети D и d. В този случай упражнението може да се реши с помощта на квадрата на Пънет:
Във второто поколение мухи характеристиките на родителите (мухи с черно тяло), които сякаш са били „изгубени“ в първото поколение, се появяват отново.
Получихме 25% от мухите с хомозиготен доминантен генотип (DD), чийто фенотип е сиво тяло; 50% от хетерозиготни индивиди (Dd), при които фенотипът също е сив; и други 25% от хомозиготни рецесивни индивиди (dd) с черно тяло.
Ако искаме да го видим от гледна точка на пропорциите, кръстосването на хетерозиготи води до 3 сиви индивида срещу 1 черен (3:1).
Трето упражнение
При определена разновидност на тропическото сребро е възможно да се разграничат петнисти листа от гладки листа (без петна, едноцветни).
Да предположим, че ботаник е кръстосал тези сортове. Растенията, получени от първото кръстосване, са били оставени да се самоопрашват. Резултатът от второто поколение е бил 240 растения с пъстри листа и 80 растения с гладки листа. Какъв е бил фенотипът на първото поколение?
отговор
Ключът към решаването на това упражнение е да вземете числата и да ги преобразувате в пропорции, като ги разделите, както следва: 80/80 = 1 и 240/80 = 3.
С очевидния модел 3:1 е лесно да се заключи, че индивидите, които са дали началото на второто поколение, са били хетерозиготни и са имали фенотипно петнисти листа.
Четвърто упражнение
Група биолози изучава цвета на козината на зайци от вида Oryctolagus cuniculus Очевидно цветът на козината се определя от локус с два алела, A и a. Алелът A е доминантен, а A е рецесивен.
Какъв генотип ще имат индивидите, получени от кръстосването на хомозиготен рецесивен индивид (аа) и хетерозиготен индивид (Аа)?
отговор
Методологията, която трябва да се следва за решаване на този проблем, е да се приложи квадратът на Пънет. Хомозиготните рецесивни индивиди произвеждат само гамети, докато хетерозиготните индивиди произвеждат както А, така и гамети. Графично това изглежда така:
Следователно можем да заключим, че 50% от индивидите ще бъдат хетерозиготни (Аа), а останалите 50% ще бъдат хомозиготно-рецесивни (аа).
Изключения от първия закон
Съществуват определени генетични системи, в които хетерозиготните индивиди не произвеждат равни пропорции на два различни алела в своите гамети, както е предсказано от описаните по-горе менделови пропорции.
Това явление е известно като сегрегационно изкривяване (или мейотичен импулс ). Пример за това са егоистичните гени, които пречат на функцията на други гени, стремящи се да увеличат честотата им. Обърнете внимание, че егоистичният елемент може да намали биологичната ефективност на индивида, който го носи.
При хетерозигота егоистичният елемент взаимодейства с нормалния елемент. Егоистичният вариант може да унищожи нормалния елемент или да му попречи да функционира. Едно от непосредствените последици е нарушаването на първия закон на Мендел.
Позоваването
- Бароус, Е.М. (2000). Справочник за поведението на животните: Речник на поведението, екологията и еволюцията на животните CRC Press
- Елстън, Р. К., Олсън, Дж. М. и Палмър, Л. (2002). Биостатистическа генетика и генетична епидемиология . Джон Уайли и синове.
- Хедрик, П. (2005). Популационна генетика Трето издание, издателство „Джоунс и Бартлет“.
- Монтенегро, Р. (2001). Човешка еволюционна биология Национален университет в Кордоба.
- Субирана, Дж. К. (1983). Дидактика на генетиката . Издания Universitat Barcelona.
- Томас, А. (2015). Въведение в генетиката. Второ издание Гарланд Сайънс, Тейлър и Франсис Груп.