MONOHIBRI KRUSTI: NO KĀ TIE SASTĀV, UN PIEMĒRI - BIOLOĢIJA - 2025

Monohybrid krusts , ģenētikā, attiecas uz krustojuma divu indivīdu, kas atšķiras ar vienu rakstzīmi vai īpašību. Precīzāk izsakoties, indivīdiem ir divas pētāmās pazīmes variācijas vai "alēles".

Likumus, kas paredz šī krusta proporcijas, izteicis austriešu naturālists un mūks Gregors Mendels, kurš pazīstams arī kā ģenētikas tēvs.

Avots: Autors Alejandro Porto, izmantojot Wikimedia Commons

Monohidro krustu pirmās paaudzes rezultāti sniedz nepieciešamo informāciju, lai secinātu vecāku organismu genotipu.

Vēsturiskā perspektīva

Mantojuma noteikumus ieviesa Gregors Mendels, pateicoties labi zināmiem eksperimentiem, izmantojot zirni (Pisum sativum) kā paraugorganismu. Mendels savus eksperimentus veica laikā no 1858. līdz 1866. gadam, taču tie tika no jauna atklāti gadus vēlāk.

Pirms Mendela

Pirms Mendela tā laika zinātnieki domāja, ka iedzimtības daļiņas (tagad mēs zinām, ka tie ir gēni) izturējās kā šķidrumi, un tāpēc tām bija sajaukšanas īpašība. Piemēram, ja mēs paņemam glāzi sarkanvīna un sajauc to ar balto vīnu, mēs iegūsim sārtvīnu.

Tomēr, ja mēs gribētu atgūt vecāku krāsas (sarkano un balto), mēs to nevarējām. Viena no šī modeļa raksturīgajām sekām ir variācijas zaudēšana.

Pēc Mendela

Šis nepareizs uzskats par iedzimtību tika noraidīts pēc Mendela darbu atklāšanas, kas tika sadalīts divos vai trijos likumos. Pirmais nodalīšanas likums vai likums balstās uz monohidrālajiem krustiem.

Eksperimentos ar zirņiem Mendels izgatavoja monohidro krustu virkni, cita starpā ņemot vērā septiņas dažādas rakstzīmes: sēklu krāsu, pāksta tekstūru, kāta izmēru, ziedu novietojumu.

Šajos krustos iegūtās proporcijas lika Mendelam ierosināt šādu hipotēzi: organismos ir pāris “faktoru” (tagad gēni), kas kontrolē noteiktu īpašību parādīšanos. Ķermenis spēj diskrēti pārsūtīt šo elementu no paaudzes uz paaudzi.

Piemēri

Turpmākajos piemēros mēs izmantosim tipisko ģenētikas nomenklatūru, kur dominējošās alēles tiek apzīmētas ar lielajiem burtiem, bet recesīvās - ar mazajiem burtiem.

Alēle ir alternatīvs gēna variants. Tās atrodas fiksētās pozīcijās hromosomās, ko sauc par lociem.

Tādējādi organisms, kurā ir divas alēles, kuras apzīmē lielie burti, ir homozigots dominējošais elements (piemēram, AA), savukārt divi mazi burti apzīmē homozigotu recesīvu. Turpretī heterozigotu attēlo ar lielo burtu, kam seko mazais burts: Aa.

Heterozigotos iezīme, ko mēs varam redzēt (fenotips), atbilst dominējošajam gēnam. Tomēr ir dažas parādības, kas neatbilst šim noteikumam, kas pazīstams kā kopuzņēmums un nepilnīga dominēšana.

Augi ar baltiem un purpursarkaniem ziediem: pirmā vīnogu paaudze

Monohidrālais krusts sākas ar reprodukciju starp indivīdiem, kas atšķiras ar vienu īpašību. Ja tas ir dārzeņi, tas var notikt pašmēslojot.

Citiem vārdiem sakot, krustojumā tiek iesaistīti organismi, kuriem piemīt divas alternatīvas pazīmju formas (piemēram, sarkans vai balts, garš vai īss). Personām, kas piedalās pirmajā krustojumā, piešķir vārdu "vecāku".

Hipotētiskajam piemēram mēs izmantosim divus augus, kas atšķiras ar ziedlapu krāsu. PP (homozigots dominējošais) genotips pārvēršas purpursarkanā fenotipā, savukārt pp (homozigots recesīvs) apzīmē balto ziedu fenotipu.

Vecāks ar PP genotipu ražos P gametes. Tāpat pp indivīda gametas ražos p gametas.

Pati krustošana ietver šo divu gametu savienību, kuru vienīgā pēcnācēju iespēja būs Pp genotips. Tāpēc pēcnācēju fenotips būs purpursarkanie ziedi.

Pirmā krusta pēcnācēji ir zināmi kā pirmā filiāļu paaudze. Šajā gadījumā pirmo filiāļu paaudzi veido tikai heterozigoti organismi ar purpursarkaniem ziediem.

Rezultātus parasti izsaka grafiski, izmantojot īpašu diagrammu, ko sauc par Punnett kvadrātu, kur tiek novērota katra iespējamā alēļu kombinācija.

Augi ar baltiem un purpursarkaniem ziediem: otrās paaudzes filiāle

Pēcnācēji ražo divu veidu gametas: P un p. Tādēļ zigotu var veidot saskaņā ar šādiem notikumiem: Ka P sperma sastopas ar P olu. Zigota būs homozigota PP dominējošā stāvoklī, un fenotips būs purpursarkanie ziedi.

Cits iespējamais scenārijs ir tāds, ka P sperma atbilst P olšūnai. Šīs krustošanās rezultāts būtu vienāds, ja p sperma atbilst P ovulai.Abos gadījumos iegūtais genotips ir Pp heterozigots ar purpursarkanu ziedu fenotipu.

Visbeidzot, iespējams, ka spermatozoīdi p atbilst olšūnas p. Pēdējā iespēja ir saistīta ar homozigotu recesīvu pp zigotu un parādīs baltu ziedu fenotipu.

Tas nozīmē, ka krustā starp diviem heterozigotiem ziediem trīs no četriem iespējamiem aprakstītajiem notikumiem ietver vismaz vienu dominējošās alēles kopiju. Tāpēc katrā apaugļošanā pastāv varbūtība 3/4, ka pēcnācēji iegūs P alēli.Un tā kā tas ir dominējošais, ziedi būs purpursarkani.

Turpretī apaugļošanas procesos pastāv 1 no 4 iespējamība, ka zigota pārmanto divas p alēles, kas veido baltus ziedus.

Lietderība ģenētikā

Monohybrid krusti bieži tiek izmantoti, lai noteiktu dominējošās attiecības starp diviem interesējošā gēna alēļiem.

Piemēram, ja biologs vēlas izpētīt dominējošās attiecības starp abām alēles, kas trušu ganāmpulkā kodē melnas vai baltas kažokādas, viņš, visticamāk, kā instrumentu izmantos monohidro krustu.

Metodika ietver krustošanu starp vecākiem, kur katrs indivīds ir homozigots katrai pētāmajai pazīmei - piemēram, AA trusis un cits aa.

Ja šajā krustā iegūtie pēcnācēji ir viendabīgi un izsaka tikai vienu rakstzīmi, tiek secināts, ka šī īpašība ir dominējošā. Ja šķērsošana tiks turpināta, otrās filiāles paaudzes indivīdi parādīsies proporcijās 3: 1, tas ir, 3 indivīdiem, kas demonstrē dominējošo vs. 1 ar recesīvo pazīmi.

Šī fenotipiskā attiecība 3: 1 ir pazīstama kā "Mendelian" par godu tās atklājējam.

Atsauces

1. Elstons, RC, Olsons, JM, un Palmers, L. (2002). Biostatistiskā ģenētika un ģenētiskā epidemioloģija. Džons Vilijs un dēli.
2. Hedriks, P. (2005). Iedzīvotāju ģenētika. Trešais izdevums. Džounss un Bartletas izdevēji.
3. Melnkalne, R. (2001). Cilvēka evolūcijas bioloģija. Kordovas Nacionālā universitāte.
4. Subirāna, JC (1983). Ģenētikas didaktika. Izdevumi Universitat Barcelona.
5. Tomass, A. (2015). Iepazīstinām ar ģenētiku. Otrais izdevums. Garland Science, Taylor & Francis grupa.