Dziedziczenie: Równoległość między genami a chromosomami w dziedziczeniu

Przeczytaj ten artykuł, aby poznać paralelizm między genami i chromosomami w dziedziczeniu!

(i) Zarówno chromosomy, jak i czynniki mendlowskie (dominujące lub recesywne) są przenoszone z pokolenia na pokolenie w niezmienionej postaci.

Zdjęcie dzięki uprzejmości: nia.nih.gov/sites/default/files/03_dna_lg.jpg

(ii) Cecha jest reprezentowana przez tylko jeden czynnik Mendla w gametach. Podobnie gameta zawiera pojedynczy chromosom z pary homologicznych chromosomów z powodu mejozy, która występuje przed utworzeniem gamet.

(iii) Organizm ma określoną liczbę chromosomów. Komórki somatyczne są na ogół diploidalne mające chromosomy w parach zwane parami homologicznymi. Dwa chromosomy każdej pary homologicznej przypominają się wzajemnie swoją morfologią i treścią genetyczną. Pochodzą od dwojga rodziców poprzez swoje gamety. Zawiera również dwa czynniki Mendelian dla każdej postaci. Czynniki pochodzą od różnych rodziców poprzez ich gamety.

(iv) Każdy chromosom replikuje się podczas fazy S. Chodzi o dwie siostrzane chromatydy. Dwie chromatydy oddzielają się i przechodzą w dwa jądra potomne i komórki podczas mitozy. Podobnie, każda para allelowa ulega replikacji, przy czym jedna para przechodzi do każdej komórki potomnej podczas mitozy. Utrzymuje to podobny skład genetyczny wszystkich komórek organizmu wielokomórkowego (ryc. 5.12).

(v) Podczas mejozy zarówno członkowie pary chromosomów, jak i pary alleli oddzielają się i przechodzą do różnych gamet lub komórek haploidalnych (ryc. 5.13).

(vi) W momencie zapłodnienia dwa gamety łączą się, aby przywrócić diploidalną liczbę chromosomów, a także allelomorficzne pary genów.

(vii) Istnieje równoległość między zachowaniem chromosomów a segregacją czynników Mendla. Weźmy monohybrydowe skrzyżowanie czystej rośliny grochu z rośliną grochu. Czysta roślina grochu ma dwa homologiczne chromosomy i dwa czynniki mendlowskie TT, po jednym dla każdego chromosomu. Podobnie roślina grochu dwubarwnego ma dwa homologiczne chromosomy i dwa czynniki mendlowskie tt.

Wszystkie gamety czystej wysokiej rośliny grochu mają jeden chromosom i jeden czynnik T dla wysokości. Podobnie wszystkie gamety rośliny Grochu zwyczajnego miałyby jeden chromosom z czynnikiem t dla karłowatości. Gdy oba rodzaje gamet ulegną fuzji, zygota, a tym samym potomstwo, będzie hybrydą z dwoma homo- logicznymi chromosomami, z których jeden będzie nosił czynnik T, a drugi ma czynnik t. 50% gamet hybryd ma jeden chromosom zawierający czynnik T, a pozostałe 50% gametów ma chromosom z czynnikiem t. Ich losowa fuzja powoduje powstanie trzech typów osobników - TT, Tt i tt (ryc. 5.14).

(viii) Zasada niezależnego asortymentu może być badana tylko przez domniemanie, że czynniki Mendla dla różnych postaci znajdują się na różnych chromosomach (ryc. 5.15). Homologiczne pary chromosomów podczas wczesnej mejozy. Układają się losowo na równiku wrzeciona. Dwa chromosomy pary rozdzielone i są przekazywane do różnych komórek lub gamet w sposób losowy i niezależny od chromosomów innych par.

Zatem roślina czysto hodowlana grochu z żółtymi okrągłymi nasionami będzie miała dwie homologiczne pary chromosomów niosące czynniki YY (żółte nasiona) i RR (okrągłe nasiona). Podobnie roślina grochu z zielonymi, pomarszczonymi ziarnami powinna mieć dwie homologiczne pary chromosomów niosące czynniki yy i rr. Gamety pierwszej rośliny grochu mają dwa chromosomy z genami Y i R. Gamet drugiej rośliny grochu mają dwa chromosomy z czynnikami r i r.

Fuzja dwóch typów gamet produkuje rośliny hybrydowe z czynnikami YyRr zlokalizowanymi na dwóch parach homologicznych chromosomów. Hybrydy miałyby cztery typy gamet - 1/4 YR, 1/4 Yr, 1/4 yR i 1/4 yr. Spośród tych 50% są typy rodzicielskie (YR i yr) i 50% rekombinowane typy (yR, Yr). Jest to możliwe tylko wtedy, gdy chromosomy segregują i dobiorą się niezależnie podczas mejozy.

Te dwa typy chromosomów mogą być dobrane na cztery możliwe sposoby, a zatem produkcja czterech rodzajów gamet (ryc. 5.15). Losowa fuzja tych gamet tworzy cztery typy roślin grochu w generacji F ₂ w stosunku 9: 3: 3: 1.

(ix) Zasada niezależnego asortymentu może być dalej testowana poprzez testową krzyżówkę między dihybrydą (osobniki F ₁ heterozygotyczne dla dwóch cech, np. żółtą rundą Yy Rr) i podwójną recesywną (zielony pomarszczony yyrr).

Dihybryd wytwarza cztery rodzaje kombinacji chromosomów w swoich gametach (ryc. 5.16), podczas gdy roślina podwójnie recesywna ma tylko jeden rodzaj kombinacji chromosomów w swoich gametach. Potomstwo ma cztery typy osobników, dwa rodzicielskie i dwa rekombinowane, każdy z typem o częstotliwości 25% - 1 żółta runda, 1 zielona pomarszczona, 1 zielona runda, 1 żółta pomarszczona.