Монохибридизам је концепт у генетици који се односи на проучавање једног пара гена у укрштању између јединки. Код ове врсте наслеђивања, разматра се само један пар алела, што олакшава разумевање образаца генетског наслеђивања.
У овом чланку ћемо истражити шта је монохибридизам и како се манифестује код различитих организама. Такође ћемо представити решене вежбе које ће вам помоћи да учврстите градиво и примените концепте о којима се говорило у пракси. Кроз ове примере, боље ћете разумети како се генетске особине преносе са генерације на генерацију и како се гени дистрибуирају током репродукције.
Разумети концепт монохибридизма кроз практичан пример.
Монохибридизам је важан концепт у генетици који се односи на анализу једног пара гена у укрштању између јединки. Код ове врсте укрштања посматрамо сегрегацију само једне генетске особине.
Практичан пример за разумевање монохибридизма је укрштање између биљака грашка које имају округло семе (доминантне, представљене са L) и биљака које имају наборано семе (рецесивне, представљене са l). Укрштањем хетерозиготне биљке (Ll) са хомозиготном рецесивном биљком (ll), можемо посматрати како се алели сегрегирају код потомства.
У горе поменутом укрштању, вероватноћа добијања потомства са округлим семеном (генотип LL или Ll) је 50%, док је вероватноћа добијања потомства са набораним семеном (генотип ll) такође 50%. Ово се дешава због принципа сегрегације алела током формирања гамета.
Стога, монохибридизам нам омогућава да разумемо како се један пар гена понаша у укрштању и како се алели преносе на потомство, пратећи законе генетике које је формулисао Мендел.
Разумевање концепта монохибридног укрштања и његовог значаја у генетици.
Монохибридизам је фундаментални концепт у генетици који се односи на проучавање укрштања између јединки које се разликују само у једном пару гена. Код ове врсте укрштања, јединке су хомозиготне за један ген, а хетерозиготне за други. Ово нам омогућава да анализирамо наслеђивање једне особине у датој популацији.
Монохибридна укрштања су важна у генетици јер нам омогућавају да разумемо сегрегацију алела и пренос гена са једне генерације на другу. Кроз ову врсту укрштања могуће је анализирати однос између гена и њихових фенотипских ефеката, доприносећи унапређењу знања о наслеђивању и генетским варијацијама.
Да бисмо илустровали монохибридност, можемо размотрити укрштање биљака грашка које се разликују по боји семена. Претпоставимо да се хомозиготна биљка са зеленим семеном (VV) укршта са хомозиготном биљком са жутим семеном (vv). Резултат овог укрштања биће хетерозиготна F1 генерација (Vv), где ће све јединке имати зелено семе због доминације алела V над алелом v.
Да бисмо одредили генотипски и фенотипски удео F2 генерације овог укрштања, можемо користити Пунетов квадрат. С обзиром да су F1 јединке хетерозиготне (Vv), имаћемо следећу генотипску дистрибуцију: 1/4 хомозиготни доминантни генотип (VV), 1/2 хетерозиготни генотип (Vv) и 1/4 хомозиготни рецесивни генотип (vv). Што се тиче фенотипа, имаћемо следећу дистрибуцију: 3/4 зелених семена и 1/4 жутих семена.
Стога је проучавање монохибридизма путем монохибридних укрштања неопходно за разумевање наслеђивања једне особине и анализу преноса гена са једне генерације на другу. Кроз ову врсту укрштања могуће је истражити везу између гена и фенотипова, доприносећи напретку генетике и биологије у целини.
F1 и F2 у генетици: разумевање генерација и наслеђивање генетских особина.
У проучавању генетике, неопходно је разумети значење F1 и F2 генерација, које представљају различите генерације у експериментима укрштања. Акроним F1 се односи на прву филијалну генерацију, која је резултат укрштања два родитељска организма. Заузврат, акроним F2 се односи на другу филијалну генерацију, добијену укрштањем јединки из F1 генерације.
Када је реч о наслеђивању генетских особина, монохибридизам је кључни концепт. Он подразумева преношење једног пара гена са једне генерације на другу. Код ове врсте укрштања, организми који су укључени разликују се само у једном пару алела за одређену особину.
Да би се боље разумео монохибридизам, могу се извести практичне вежбе. На пример, укрштањем биљака грашка које су хетерозиготне за боју семена (Аа), могуће је предвидети генотипски и фенотипски однос потомства у F2 генерацији. Према Менделовим законима, очекује се да ће 25% потомства бити хомозиготно доминантно (АА), 50% хетерозиготно (Аа) и 25% хомозиготно рецесивно (аа).
Монохибридизам: Разумети наслеђивање једног гена у људској генетици.
O монохибридизам је фундаментални концепт у генетици који се односи на наслеђивање једног гена у организмима. У овом случају, говоримо о преношењу једног пара алела одређеног гена са једне генерације на другу.
Када је организам монохибрид, значи да има два различита алела за одређени ген. Алел је специфичан облик гена, одговоран за одређивање специфичне карактеристике организма. На пример, ген одговоран за боју очију може имати један алел за плаве очи, а други за смеђе очи.
Код наслеђивања једног гена, генетика прати Менделове законе, који описују сегрегацију и дистрибуцију алела током формирања гамета. Гамети садрже само један алел сваког гена, који ће се комбиновати са алелом другог родитеља током оплодње.
Да бисмо боље разумели монохибридизам, можемо изводити практичне вежбе које укључују анализу генетских укрштања. На пример, можемо израчунати вероватноћу да потомак наследи дати алел од својих родитеља, узимајући у обзир могућности генетских комбинација.
Укратко, монохибридизам је неопходно за разумевање преноса наследних особина код људи и других организама. Проучавањем наслеђивања једног гена можемо открити генетске обрасце који управљају биолошком разноликошћу унутар наше врсте.
Монохибридизам: од чега се састоји и решене вежбе
O монохибридизам односи се на укрштање две јединке које се разликују само по једној особини. Слично томе, када се укрштају јединке исте врсте и проучава наслеђивање једне особине, говоримо о монохибридизму.
Монохибридна укрштања имају за циљ да истраже генетску основу особина одређених једним геном. Обрасце наслеђивања ове врсте умрежавања описао је Грегор Мендел (1822–1884), култна личност у области биологије и познат као отац генетике.
На основу његовог рада са биљкама грашка ( Писум сативум ), Грегор Мендел је формулисао своје добро познате законе. Менделов први закон објашњава монохибридна укрштања.
Од чега се састоји?
Као што је раније поменуто, монохибридна укрштања су објашњена у Менделовом првом закону, који је описан у наставку:
Менделов први закон
Код полних организама постоје парови алела, или парови хомологних хромозома, који се раздвајају током формирања гамета. Сваки гамет добија само једног члана овог пара. Овај закон је познат као „закон сегрегације“.
Другим речима, мејоза осигурава да сваки гамет садржи строго један пар алела (варијанте или различите облике гена), и подједнако је вероватно да ће гамет садржати било који облик гена.
Мендел је успео да формулише овај закон укрштањем чистокрвних биљака грашка. Мендел је пратио наслеђивање неколико парова контрастних особина (љубичасти цветови наспрам белих цветова, зелено семе наспрам жутог семена, дуге стабљике наспрам кратких стабљика) током неколико генерација.
У овим укрштањима, Мендел је бројао потомке сваке генерације, добијајући индивидуалне пропорције. Менделов рад је дао снажне резултате, јер је радио са значајним бројем јединки, приближно неколико хиљада.
На пример, у монохибридним укрштањима округлих глатких семена са набораним семеном, Мендел је добио 5474 округлих глатких семена и 1850 набораних семена.
Слично томе, жуто семе укрштено са зеленим семеном производи 6022 жута семена и 2001 зелено семе, чиме се успоставља јасан образац 3:1.
Један од најважнијих закључака овог експеримента био је постулирање постојања дискретних честица које се преносе са родитеља на потомство. Данас се ове честице наслеђивања називају гени.
Пунет фотографија
Овај графикон је први користио генетичар Реџиналд Панет. То је графички приказ гамета јединки и свих могућих генотипова који могу настати укрштањем од интереса. То је једноставан и брз метод за решавање укрштања.
Решене вежбе
Прва вежба
У воћној мушици ( Дросопхила меланогастер ), сива боја тела је доминантна (D) над црном бојом тела (d). Ако генетичар укрсти хомозиготну доминантну (DD) јединку и хомозиготну рецесивну (dd) јединку, каква ће бити прва генерација јединки?
одговор
Хомозиготна доминантна јединка производи само Д гамете, док хомозиготна рецесивна јединка такође производи само једну врсту гамета, али у њиховом случају, то су д гамети.
Након оплодње, сви формирани зиготи имаће генотип Dd. Што се тиче фенотипа, све јединке ће имати сиво тело, пошто је D доминантан ген и маскира присуство d у зиготи.
Закључно, имамо 100% појединаца у Ф 1 биће сива.
2. вежба
Које пропорције се добијају укрштањем прве генерације мува из прве вежбе?
одговор
Како закључити муве Ф 1 има генотип Dd. Све резултујуће јединке су хетерозиготне за овај елемент.
Свака јединка може да произведе гамете D и d. У овом случају, вежба се може решити коришћењем Пунетовог квадрата:
У другој генерацији мува, поново се појављују карактеристике родитеља (мува са црним телом) које су изгледа биле „изгубљене“ у првој генерацији.
Добили смо 25% мушица са хомозиготним доминантним генотипом (DD), чији је фенотип сиво тело; 50% хетерозиготних јединки (Dd), код којих је фенотип такође сив; и додатних 25% хомозиготних рецесивних јединки (dd), са црним телом.
Ако желимо да то видимо у смислу пропорција, укрштање хетерозигота резултира са 3 сиве јединке наспрам 1 црне (3:1).
Трећа вежба
Код одређене сорте тропског сребрног листа могуће је разликовати пегаве листове и глатке листове (без мрља, једнобојне).
Претпоставимо да ботаничар укршта ове сорте. Биљкама које су настале из првог укрштања дозвољено је да се саме оплоде. Резултат друге генерације био је 240 биљака са шареним листовима и 80 биљака са глатким листовима. Који је био фенотип прве генерације?
одговор
Кључ за решавање ове вежбе је да узмете бројеве и претворите их у пропорције, делећи бројеве на следећи начин: 80/80 = 1 и 240/80 = 3.
Са очигледним обрасцем 3:1, лако је закључити да су јединке које су дале порекло друге генерације биле хетерозиготне и имале фенотипски пегаве листове.
Четврта вежба
Група биолога проучава боју крзна зечева ове врсте Орицтолагус цуницулус Изгледа да је боја длаке одређена локусом са два алела, А и а. Алел А је доминантан, а А је рецесиван.
Који генотип ће имати јединке настале укрштањем хомозиготне рецесивне јединке (аа) и хетерозиготне јединке (Аа)?
одговор
Методологија коју треба следити за решавање овог проблема је примена Пунетовог квадрата. Хомозиготне рецесивне јединке производе само гамете, док хетерозиготне јединке производе и А и гамете. Графички, то изгледа овако:
Стога можемо закључити да ће 50% јединки бити хетерозиготно (Аа), а преосталих 50% хомозиготно рецесивно (аа).
Изузеци од првог закона
Постоје одређени генетски системи у којима хетерозиготне јединке не производе једнаке пропорције два различита алела у својим гаметима, као што је предвиђено горе описаним Менделовим пропорцијама.
Ова појава је позната као сегрегациона дисторзија (или мејотички импулс ). Пример за ово су себични гени, који ометају функцију других гена који желе да повећају њихову учесталост. Треба напоменути да себични елемент може смањити биолошку ефикасност јединке која га носи.
Код хетерозигота, себични елемент интерагује са нормалним елементом. Себична варијанта може уништити нормални елемент или спречити његово функционисање. Једна од непосредних последица је кршење првог Менделовог закона.
Референце
- Бароуз, Е.М. (2000). Референца за рад са понашањем животиња: Речник понашања животиња, екологије и еволуције CRC Press
- Елстон, Р. Ц., Олсон, Џ. М. и Палмер, Л. (2002). Биостатистичка генетика и генетска епидемиологија . Јохн Вилеи & Сонс.
- Хедрик, П. (2005). Популациона генетика Треће издање, издавачка кућа Џоунс и Бартлет.
- Црна Гора, Р. (2001). Људска еволуциона биологија Национални универзитет у Кордоби.
- Субирана, Ј.Ц. (1983). Дидактика генетике . Едитионс Университат Барцелона.
- Томас, А. (2015). Увод у генетику. Друго издање Гарланд Сајенс, Тејлор и Франсис Груп.