Monohibridismul este un concept în genetică care se referă la studiul unei singure perechi de gene într-o încrucișare între indivizi. În acest tip de moștenire, se ia în considerare o singură pereche de alele, ceea ce facilitează înțelegerea tiparelor de moștenire genetică.
În acest articol, vom explora ce este monohibridismul și cum se manifestă acesta în diferite organisme. De asemenea, vom prezenta exerciții rezolvate pentru a vă ajuta să consolidați conținutul și să aplicați conceptele discutate în practică. Prin intermediul acestor exemple, veți înțelege mai bine cum se transmit trăsăturile genetice de la o generație la alta și cum sunt distribuite genele în timpul reproducerii.
Înțelegeți conceptul de monohibridism printr-un exemplu practic.
Monohibridismul este un concept important în genetică care se referă la analiza unei singure perechi de gene într-o încrucișare între indivizi. În acest tip de încrucișare, observăm segregarea unei singure trăsături genetice.
Un exemplu practic pentru a înțelege monohibridismul este încrucișarea dintre plantele de mazăre care au semințe rotunde (dominante, reprezentate de L) și plante care au semințe ridate (recesive, reprezentate de l). Prin încrucișarea unei plante heterozigote (Ll) cu o plantă homozigotă recesivă (ll), putem observa cum segregă alelele la urmași.
În încrucișarea menționată anterior, probabilitatea de a obține urmași cu semințe rotunde (genotipul LL sau Ll) este de 50%, în timp ce probabilitatea de a obține urmași cu semințe ridate (genotipul ll) este, de asemenea, de 50%. Acest lucru se întâmplă datorită principiului segregării alelelor în timpul formării gameților.
Prin urmare, monohibridismul ne permite să înțelegem cum se comportă o singură pereche de gene într-o încrucișare și cum se transmit alelele urmașilor, urmând legile geneticii formulate de Mendel.
Înțelegerea conceptului de încrucișare monohibridă și a importanței sale în genetică.
Monohibridismul este un concept fundamental în genetică care se referă la studiul încrucișărilor între indivizi care diferă doar printr-o pereche de gene. În acest tip de încrucișare, indivizii sunt homozigoți pentru o genă și heterozigoți pentru alta. Acest lucru ne permite să analizăm moștenirea unei singure trăsături într-o anumită populație.
Încrucișările monohibride sunt importante în genetică deoarece ne permit să înțelegem segregarea alelelor și transmiterea genelor de la o generație la alta. Prin intermediul acestui tip de încrucișare, este posibil să se analizeze relația dintre gene și efectele lor fenotipice, contribuind la avansarea cunoștințelor despre ereditate și variație genetică.
Pentru a ilustra monohibriditatea, putem considera o încrucișare între plante de mazăre care diferă prin culoarea semințelor. Să presupunem că o plantă homozigotă cu semințe verzi (VV) este încrucișată cu o plantă homozigotă cu semințe galbene (vv). Rezultatul acestei încrucișări va fi o generație F1 heterozigotă (Vv), în care toți indivizii vor avea semințe verzi datorită dominanței alelei V asupra alelei v.
Pentru a determina proporția genotipică și fenotipică a generației F2 a acestei încrucișări, putem folosi pătratul Punnett. Considerând că indivizii F1 sunt heterozigoți (Vv), vom avea următoarea distribuție genotipică: 1/4 genotip homozigot dominant (VV), 1/2 genotip heterozigot (Vv) și 1/4 genotip homozigot recesiv (vv). În ceea ce privește fenotipul, vom avea următoarea distribuție: 3/4 semințe verzi și 1/4 semințe galbene.
Astfel, studiul monohibridismului prin încrucișări monohibride este esențial pentru înțelegerea moștenirii unei singure trăsături și analizarea transmiterii genelor de la o generație la alta. Prin intermediul acestui tip de încrucișare, este posibilă investigarea relației dintre gene și fenotipuri, contribuind la avansul geneticii și al biologiei în ansamblu.
F1 și F2 în genetică: înțelegerea generațiilor și a moștenirii trăsăturilor genetice.
În studiul geneticii, este esențial să se înțeleagă semnificația numelor F1 și F2, care reprezintă generații diferite în experimentele de încrucișare. Acronimul F1 se referă la prima generație filială, rezultată din încrucișarea dintre două organisme parentale. La rândul său, acronimul F2 se referă la a doua generație filială, obținută din încrucișarea indivizilor din generația F1.
Când vine vorba de moștenirea trăsăturilor genetice, monohibridismul este un concept cheie. Acesta implică transmiterea unei singure perechi de gene de la o generație la alta. În acest tip de încrucișare, organismele implicate diferă doar printr-o pereche de alele pentru o anumită trăsătură.
Pentru o mai bună înțelegere a monohibridismului, se pot efectua exerciții practice. De exemplu, prin încrucișarea plantelor de mazăre care sunt heterozigote în ceea ce privește culoarea semințelor (Aa), este posibil să se prezică raportul genotipic și fenotipic al urmașilor din generația F2. Conform legilor lui Mendel, se așteaptă ca 25% dintre urmași să fie homozigoți dominanți (AA), 50% heterozigoți (Aa) și 25% homozigoți recesivi (aa).
Monohibridism: Înțelegerea moștenirii unei singure gene în genetica umană.
O monohibridism este un concept fundamental în genetică care se referă la moștenirea unei singure gene în organisme. În acest caz, vorbim despre transmiterea unei singure perechi de alele ale unei anumite gene de la o generație la alta.
Când un organism este monohibrid, înseamnă că are două alele diferite pentru o anumită genă. O alelă este forma specifică a unei gene, responsabilă de determinarea unei caracteristici specifice a organismului. De exemplu, gena responsabilă pentru culoarea ochilor poate avea o alelă pentru ochii albaștri și o alta pentru ochii căprui.
În moștenirea monogenică, genetica urmează legile lui Mendel, care descriu segregarea și distribuția alelelor în timpul formării gameților. Gameții conțin o singură alelă a fiecărei gene, care se va combina cu alela celuilalt părinte în timpul fertilizării.
Pentru a înțelege mai bine monohibridismul, putem efectua exerciții practice care implică analiza încrucișărilor genetice. De exemplu, putem calcula probabilitatea ca un descendent să moștenească o anumită alelă de la părinții săi, ținând cont de posibilitățile de combinații genetice.
În rezumat, monohibridism este esențială pentru înțelegerea transmiterii trăsăturilor ereditare la oameni și la alte organisme. Studiind moștenirea unei singure gene, putem dezvălui tiparele genetice care guvernează diversitatea biologică în cadrul speciei noastre.
Monohibridismul: în ce constă și exerciții rezolvate
O monohibridism se referă la încrucișarea a doi indivizi care diferă doar printr-o singură trăsătură. În mod similar, atunci când încrucișăm indivizi din aceeași specie și studiem moștenirea unei singure trăsături, vorbim despre monohibridism.
Încrucișările monohibride urmăresc investigarea bazei genetice a trăsăturilor determinate de o singură genă. Modelele de moștenire ale acestui tip de reticulare au fost descrise de Gregor Mendel (1822–1884), o figură emblematică în domeniul biologiei și cunoscut drept părintele geneticii.
Pe baza muncii sale cu plante de mazăre ( Pisum sativum ), Gregor Mendel și-a enunțat legile binecunoscute. Prima lege a lui Mendel explică încrucișările monohibride.
Din ce constă?
Așa cum am menționat anterior, încrucișările monohibride sunt explicate în prima lege a lui Mendel, care este descrisă mai jos:
Prima lege a lui Mendel
În organismele sexuate, există perechi de alele sau perechi de cromozomi omologi care se separă în timpul formării gameților. Fiecare gamet primește doar un membru al acestei perechi. Această lege este cunoscută sub numele de „legea segregării”.
Cu alte cuvinte, meioza asigură că fiecare gamet conține strict o pereche de alele (variante sau forme diferite ale unei gene) și este la fel de probabil ca un gamet să conțină oricare dintre formele genei.
Mendel a reușit să enunțe această lege prin încrucișarea plantelor de mazăre de rasă pură. Mendel a urmărit moștenirea mai multor perechi de trăsături contrastante (flori mov versus flori albe, semințe verzi versus semințe galbene, tulpini lungi versus tulpini scurte) de-a lungul mai multor generații.
În aceste încrucișări, Mendel a numărat urmașii fiecărei generații, obținând proporții individuale. Munca lui Mendel a dat rezultate robuste, deoarece a lucrat cu un număr semnificativ de indivizi, aproximativ câteva mii.
De exemplu, în încrucișările monohibride de semințe rotunde netede cu semințe ridate, Mendel a obținut 5474 de semințe rotunde netede și 1850 de semințe ridate.
În mod similar, semințele galbene încrucișate cu semințe verzi produc un număr de 6022 de semințe galbene și 2001 de semințe verzi, stabilind astfel un model clar de 3:1.
Una dintre cele mai importante concluzii ale acestui experiment a fost postularea existenței unor particule discrete care sunt transmise de la părinți la urmași. Astăzi, aceste particule moștenite sunt numite gene.
Fotografie Punnett
Această diagramă a fost utilizată pentru prima dată de geneticianul Reginald Punnett. Este o reprezentare grafică a gameților indivizilor și a tuturor genotipurilor posibile care pot rezulta dintr-o încrucișare de interes. Este o metodă simplă și rapidă de rezolvare a încrucișărilor.
Exerciții rezolvate
Primul exercițiu
La musca fructelor ( Drosophila melanogaster ), culoarea gri a corpului este dominantă (D) față de culoarea neagră a corpului (d). Dacă un genetician realizează o încrucișare între un individ homozigot dominant (DD) și un individ homozigot recesiv (dd), cum va fi prima generație de indivizi?
Răspuns
Individul homozigot dominant produce doar gameți D, în timp ce individul homozigot recesiv produce, de asemenea, un singur tip de gameți, dar în cazul lor, aceștia sunt d.
După fertilizare, toți zigoții formați vor avea genotipul Dd. În ceea ce privește fenotipul, toți indivizii vor avea corpul gri, deoarece D este gena dominantă și maschează prezența lui d în zigot.
În concluzie, avem 100% dintre indivizi în F 1 va fi gri.
Al doilea exercițiu
Ce proporții rezultă din încrucișarea primei generații de muște din primul exercițiu?
Răspuns
Cum se deduce muștele F 1 are genotipul Dd. Toți indivizii rezultați sunt heterozigoți pentru acest element.
Fiecare individ poate produce gameții D și d. În acest caz, exercițiul poate fi rezolvat folosind pătratul Punnett:
În a doua generație de muște, reapar caracteristicile părinților (muște cu corp negru) care păreau să se fi „pierdut” în prima generație.
Am obținut 25% dintre muște cu genotipul homozigot dominant (DD), al căror fenotipul este corp gri; 50% dintre indivizi heterozigoți (Dd), la care fenotipul este tot gri; și încă 25% dintre indivizi homozigoți recesivi (dd), cu corp negru.
Dacă vrem să vedem în termeni de proporții, încrucișarea heterozigoților are ca rezultat 3 indivizi gri față de 1 negru (3:1).
Al treilea exercițiu
Într-o anumită varietate de argintiu tropical, este posibil să se facă distincția între frunzele pătate și frunzele netede (fără pete, monocromatice).
Să presupunem că un botanist încrucișează aceste soiuri. Plantele rezultate din prima încrucișare au fost lăsate să se autofecundeze. Rezultatul celei de-a doua generații a fost de 240 de plante cu frunze pătate și 80 de plante cu frunze netede. Care a fost fenotipul primei generații?
Răspuns
Cheia pentru rezolvarea acestui exercițiu este să luați numerele și să le convertiți în proporții, împărțind numerele după cum urmează: 80/80 = 1 și 240/80 = 3.
Având în vedere modelul 3:1 evident, este ușor de concluzionat că indivizii care au dat naștere celei de-a doua generații au fost heterozigoți și au avut frunze pătate fenotipic.
Al patrulea exercițiu
Un grup de biologi studiază culoarea blănii iepurilor din această specie Oryctolagus cuniculus Se pare că culoarea blănii este determinată de un locus cu două alele, A și a. Alela A este dominantă, iar A este recesivă.
Ce genotip vor avea indivizii rezultați din încrucișarea unui individ homozigot recesiv (aa) cu un individ heterozigot (Aa)?
Răspuns
Metodologia de urmat pentru a rezolva această problemă este implementarea pătratului Punnett. Indivizii homozigoți recesivi produc doar un gamet, în timp ce indivizii heterozigoți produc atât gameți A, cât și un gamet. Grafic, arată astfel:
Prin urmare, putem concluziona că 50% dintre indivizi vor fi heterozigoți (Aa), iar ceilalți 50% vor fi homozigoți recesivi (aa).
Excepții de la prima lege
Există anumite sisteme genetice în care indivizii heterozigoți nu produc proporții egale din două alele diferite în gameții lor, așa cum este prezis de proporțiile mendeliene descrise mai sus.
Acest fenomen este cunoscut sub numele de distorsiune a segregării (sau impuls meiotic ). Un exemplu în acest sens îl reprezintă genele egoiste, care interferează cu funcția altor gene care încearcă să își crească frecvența. Rețineți că elementul egoist poate reduce eficacitatea biologică a individului care îl purtă.
La heterozigot, elementul egoist interacționează cu elementul normal. Varianta egoistă poate distruge elementul normal sau îl poate împiedica să funcționeze. Una dintre consecințele imediate este încălcarea primei legi a lui Mendel.
Referințe
- Barrows, E.M. (2000). Referință pentru Biroul de Comportament Animal: Un dicționar de comportament animal, ecologie și evoluție CRC Press
- Elston, R. C., Olson, J. M. și Palmer, L. (2002). Genetică biostatistică și epidemiologie genetică . John Wiley & Sons.
- Hedrick, P. (2005). Genetica populațiilor Ediția a treia, editura Jones and Bartlett.
- Muntenegru, R. (2001). Biologie evolutivă umană Universitatea Națională din Córdoba.
- Subirana, J.C. (1983). Didactica geneticii . Edițiile Universitate Barcelona.
- Thomas, A. (2015). Introducere în genetică. Ediția a doua Garland Science, Grupul Taylor & Francis.