MONOHIBRIDISMS: NO KĀ TAS SASTĀV, UN VINGRINĀJUMI IR ATRISINĀTI - BIOLOĢIJA - 2025

Monohibridismo attiecas uz krusta starp divām privātpersonām, kas atšķiras ar tikai vienu funkciju. Tāpat, veicot krustojumus starp vienas sugas indivīdiem un pētot vienas pazīmes mantojumu, mēs runājam par monohibridismu.

Monohidro krustu mērķis ir izpētīt to pazīmju ģenētisko bāzi, kuras nosaka viens gēns. Šāda veida krustošanās veida mantojuma modeļus aprakstīja Gregors Mendels (1822–1884), kas ir ikonisks raksturs bioloģijas jomā un pazīstams kā ģenētikas tēvs.

Balstoties uz darbu ar zirņu augiem (Pisum sativum), Gregors Mendels izteicās par saviem labi zināmajiem likumiem. Mendela pirmais likums izskaidro monohidro krustus.

No kā tas sastāv?

Kā minēts iepriekš, vienvērtīgie krusti ir izskaidroti Mendela pirmajā likumā, kas aprakstīts zemāk:

Mendela pirmais likums

Seksuālajos organismos ir alēļu pāri vai homologo hromosomu pāri, kas tiek atdalīti gametu veidošanās laikā. Katra gamete saņem tikai vienu šī pāra dalībnieku. Šis likums ir pazīstams kā "nodalīšanas likums".

Citiem vārdiem sakot, mejoze nodrošina to, ka katra gamete stingri satur alēļu pāri (gēna variantus vai dažādas formas), un ir vienlīdz iespējams, ka gameta satur kādu no gēna formām.

Mendelam izdevās izsludināt šo likumu, veicot krustojumus ar zirņu augiem. Mendels vairākās paaudzēs sekoja vairāku kontrastējošu īpašību pāru (purpursarkani ziedi pret baltiem ziediem, zaļām sēklām pret dzeltenām sēklām, gariem kātiem pret īsiem kātiem) mantošanai.

Šajos krustos Mendels saskaitīja katras paaudzes pēcnācējus, tādējādi iegūstot indivīdu proporcijas. Mendela darbam izdevās iegūt stabilus rezultātus, jo viņš strādāja ar ievērojamu cilvēku skaitu, aptuveni dažiem tūkstošiem.

Piemēram, Mendel ieguva 5474 apaļas gludas sēklas un 1850 grumbu sēklas monohidros apaļu gludu sēklu krustos ar saburzītām sēklām.

Tāpat dzelteno sēklu krustos ar zaļajām sēklām iegūst 6022 dzeltenās sēklas un 2001 zaļās sēklas, tādējādi izveidojot skaidru 3: 1 zīmējumu.

Viens no vissvarīgākajiem šī eksperimenta secinājumiem bija postulēt diskrētu daļiņu esamību, kuras tiek pārnestas no vecākiem uz bērniem. Pašlaik šīs mantojuma daļiņas sauc par gēniem.

Punnett laukums

Šo diagrammu pirmo reizi izmantoja ģenētiķis Reginalds Punnets. Tas ir indivīdu gametu un visu iespējamo genotipu grafiskais attēlojums, kas var rasties interesējošā krusta dēļ. Tā ir vienkārša un ātra krustu risināšanas metode.

Atrisināti vingrinājumi

Pirmais vingrinājums

Augļu mušā (Drosophila melanogaster) virs pelēkās krāsas (d) dominē pelēkā ķermeņa krāsa (D). Ja ģenētiķis šķērso homozigotu dominējošo (DD) un homozigotu recesīvo (dd) indivīdu, kā izskatīsies pirmā indivīdu paaudze?

Atbildi

Dominējošais homozigotais indivīds ražo tikai D gametas, savukārt recesīvais homozigotais ražo tikai viena veida gametas, bet viņu gadījumā tās ir d.

Kad notiek apaugļošanās, visiem izveidotajiem zigotiem būs Dd genotips. Attiecībā uz fenotipu visi indivīdi būs pelēkā ķermenī, jo D ir dominējošais gēns un maskē d klātbūtni zigotā.

Secinājums ir tāds, ka 100% F ₁ indivīdu ir pelēki.

Otrais vingrinājums

Kādas proporcijas rodas no pirmās paaudzes mušu šķērsošanas no pirmā vingrinājuma?

Atbildi

Kā mēs varam secināt, F ₁ mušām ir Dd genotips. Visi iegūtie indivīdi ir heterozigoti šim elementam.

Katrs indivīds var ģenerēt D un d gametas. Šajā gadījumā vingrinājumu var atrisināt, izmantojot Punnett kvadrātu:

Otrajā mušu paaudzē atkal parādās vecāku īpašības (mušas ar melniem ķermeņiem), kuras pirmajā paaudzē šķita “pazudušas”.

Mēs ieguvām 25% mušu ar dominējošo homozigotu genotipu (DD), kuras fenotips ir pelēks korpuss; 50% heterozigotu indivīdu (Dd), kuriem fenotips ir arī pelēks; un vēl 25% homozigotu recesīvu (dd) indivīdu ar melniem ķermeņiem.

Ja mēs vēlamies to redzēt proporcijās, šķērsojot heterozigotus, iegūst 3 pelēkus indivīdus pret 1 melnu indivīdu (3: 1).

Trešais vingrinājums

Noteiktā tropu sudraba šķirnē var atšķirt raibās un gludās lapas (bez plankumiem, vienkrāsainas).

Pieņemsim, ka botāniķis šķērso šīs šķirnes. Augiem, kas iegūti pirmās šķērsošanas laikā, tika atļauts pašiem mēslot. Otrās paaudzes rezultāts bija 240 augi ar raibām lapām un 80 augi ar gludām lapām. Kāds bija pirmās paaudzes fenotips?

Atbildi

Galvenais šī uzdevuma atrisināšanas punkts ir skaitļu ņemšana un sakārtošana proporcijās, sadalot skaitļus šādi: 80/80 = 1 un 240/80 = 3.

Ar pierādīto modeli 3: 1 ir viegli secināt, ka indivīdiem, kas izraisīja otro paaudzi, bija heterozigoti un fenotipiski bija raibas lapas.

Ceturtais vingrinājums

Biologu grupa pēta Oryctolagus cuniculus sugas trušu kažoku krāsu. Apmatojuma krāsu, šķiet, nosaka lokuss ar divām alēlēm A un a. Alēle A ir dominējošā un ir recesīva.

Kāds genotips būs indivīdiem, kas iegūti, šķērsojot homozigotu recesīvu (aa) un heterozigotu (Aa) indivīdu?

Atbildi

Metodika, kas jāievēro, lai atrisinātu šo problēmu, ir Pantenta laukuma ieviešana. Homozigoti recesīvi indivīdi ražo tikai gametas, savukārt heterozigoti indivīdi ražo A un gametas. Grafiski tas ir šāds:

Tāpēc mēs varam secināt, ka 50% indivīdu būs heterozigoti (Aa), bet pārējie 50% būs homozigoti recesīvi (aa).

Izņēmumi no pirmā likuma

Pastāv noteiktas ģenētiskās sistēmas, kurās heterozigoti indivīdi nedod vienādās proporcijās divu atšķirīgu alēļu viņu gametās, kā prognozēja iepriekš aprakstītās Mendeļa proporcijas.

Šī parādība ir zināma kā segregācijas (vai meiotiskās piedziņas) kropļojumi. Tā piemērs ir savtīgi gēni, kas iedarbojas uz citu gēnu darbību, cenšoties palielināt to biežumu. Ņemiet vērā, ka egoistiskais elements var mazināt indivīda, kurš to nes, bioloģisko efektivitāti.

Heterozigotā veidā egoistiskais elements mijiedarbojas ar parasto elementu. Savtīgais variants var iznīcināt normālu vai kavēt tā darbību. Viena no tūlītējām sekām ir Mendela pirmā likuma pārkāpums.

Atsauces

1. Barrow, EM (2000). Atsauce uz dzīvnieku uzvedības tabulu: dzīvnieku uzvedības, ekoloģijas un evolūcijas vārdnīca. CRC prese.
2. Elstons, RC, Olsons, JM, un Palmers, L. (2002). Biostatistiskā ģenētika un ģenētiskā epidemioloģija. Džons Vilijs un dēli.
3. Hedriks, P. (2005). Iedzīvotāju ģenētika. Trešais izdevums. Džounss un Bartletas izdevēji.
4. Melnkalne, R. (2001). Cilvēka evolūcijas bioloģija. Kordovas Nacionālā universitāte.
5. Subirāna, JC (1983). Ģenētikas didaktika. Izdevumi Universitat Barcelona.
6. Tomass, A. (2015). Iepazīstinām ar ģenētiku. Otrais izdevums. Garland Science, Taylor & Francis grupa.