Zasady Mendla dotyczące dziedziczenia - wyjaśniono!

Przeczytaj ten artykuł, aby dowiedzieć się o Mendelism lub zasady Mendel's dziedziczenia!

Mendelizm lub zasady Mendla są zasadami dziedziczenia odkrytymi po raz pierwszy przez Mendla.

Zdjęcie dzięki uprzejmości: img.docstoccdn.com/thumb/orig/126954860.png

Istnieją cztery zasady lub prawa dziedziczenia oparte na monohybrydowych i poli-hybrydowych krzyżówkach.

One Gene Inheritance:

Każda postać jest kontrolowana przez gen, który ma co najmniej dwa allele (dziedziczenie monogeniczne). Badanie dziedziczenia pojedynczej pary alleli (czynników) postaci na raz (krzyż monohybrydowy) nazywa się dziedziczeniem jednego genu. Na podstawie swoich spostrzeżeń na temat krzyża monohybrydowego Mendel zaproponował zestaw uogólnień (postulatów), które doprowadziły do ​​sformułowania następujących trzech praw dziedziczenia.

1. Zasada sparowanych czynników:

Postać jest reprezentowana w organizmie (diploidalnym) przez co najmniej dwa czynniki. Te dwa czynniki leżą na dwóch homologicznych chromosomach w tym samym locus. Mogą one reprezentować to samo (homozygotyczne, np. TT w przypadku czystych roślin grochu wysokiej, tt w przypadku roślin karłowatych grochu) lub naprzemiennie (heterozygotyczne, np. Tt w przypadku hybrydowych roślin grochu wysokiego) o tym samym charakterze.

Czynniki reprezentujące alternatywną lub tę samą formę postaci nazywane są allelami lub allelomorfami.

2. Prawo lub zasada dominacji:

U heterozygotycznych osobników lub mieszańców postać jest reprezentowana przez dwa kontrastujące czynniki zwane allelami lub allelomorfami. Z dwóch kontrastujących alleli tylko jeden jest w stanie wyrazić swój wpływ na jednostkę. Nazywa się to czynnikiem dominującym lub dominującym allelem. Inny allel, który nie wykazuje działania u osobnika heterozygotycznego, nazywany jest czynnikiem recesywnym lub allelem recesywnym. Mendel użył symboli liter do oznaczenia czynników.

Symbol litery odnosi się do dominującego czynnika. Podaje się wielką lub wielką literę alfabetu. Odpowiednia mała lub mała litera jest przypisana do czynnika recesywnego, np. T (wysokość) i t (karłowatość).

Mendel eksperymentował z Pisuin sativum tylko dla siedmiu postaci. W każdym przypadku stwierdził, że jedno wyrażenie lub cecha charakteru (np. T lub wysokość w przypadku wzrostu) dominuje nad innym wyrazem lub cechą postaci. Można to również udowodnić eksperymentalnie.

Weź dwie rośliny grochu, jedną czystą lub homozygotyczną wysoką (wysokość 1, 2-2, 0 m) i drugą czystą lub homozygotyczną karłowatą (wysokość 0, 25-0, 5 m; ryc. 5.4). Krzyżujcie je i wychowujcie potomstwo zwane pierwszym synowskim lub pokoleniem. Wszystkie rośliny F, pokolenie jest wysokie (wysokość 1, 2-2, 0 m), chociaż otrzymały one również czynnik dla karłowatości.

Fakt, że czynnik karłowatości jest obecny w roślinach F ₁, można przetestować poprzez ich własną hodowlę, gdy osobniki pokolenia F2 będą zarówno wysokie, jak i karzeł w stosunku 3: 1. Dlatego w roślinach F ₁ oba czynniki wzrostu i obecna jest karłowatość. Jednak czynnik karłowatości nie jest w stanie wyrazić się w obecności czynnika na wysokości. Dlatego współczynnik wzrostu jest dominujący nad czynnikiem karłowatości. Czynnik karłowatości jest recesywny.

Znaczenie:

(i) Wyjaśnia, dlaczego osoby z F, pokolenie wyrażają cechę tylko jednego rodzica, (ii) Prawo dominacji jest w stanie wyjaśnić występowanie stosunku 3: 1 u osobników F2, (iii) Wskazuje, dlaczego mieszana populacja jest lepsza ponieważ ukrywa wiele wadliwych recesywnych alleli.

3. Zasada lub prawo segregacji:

Dwa czynniki charakteru obecne w osobniku zachowują swoją tożsamość odrębną, oddzielną w momencie gametogenezy lub sporogenezy, zostają losowo rozdzielone do różnych gamet, a następnie zostają sparowane ponownie u różnych potomstwa zgodnie z zasadą prawdopodobieństwa.

Zasada segregacji (pierwsze prawo Mendelizmu) można wywnioskować z odwrotnego monohybrydowego krzyża, na przykład między czystą rośliną grochu pustynnego (wysokość 1, 2-2, 0 m) i rośliną grochu grochu (wysokość 0, 25-0, 5 m). Hybrydy lub rośliny pierwszego pokolenia filialnego (F ₁ ) są wysokie, chociaż otrzymały one również czynnik karłowatości.

Dzieje się tak dlatego, że czynnik wzrostu jest dominujący, podczas gdy czynniki karłowate są recesywne. Jeśli hybrydy mogą samodzielnie się rozmnażać, rośliny drugiego pokolenia synowskiego lub pokolenia F2 wydają się zarówno wysokie, jak i karłowe w stosunku fenotypowym 3: 1 (ryc. 5.5).

Dalsza samodzielna hodowla tych roślin pokazuje, że rośliny karłowate hodują prawdziwe (tt), tj. Produkują tylko rośliny karłowate. Wśród roślin wysokogórskich 1/3 rasy jest prawdziwa, to jest plon tylko wysokich roślin. Pozostałe 2/3 roślin wysokich F2 lub 50% wszystkich roślin F2 zachowują się jak rośliny hybrydowe i produkują rośliny wysokie i karłowate w stosunku 3: 1.

Zatem stosunek fenotypowy F2 wynoszący 3: 1 jest genotypowo 1 czysty wysoki: 2 wysoki hybrydowy: 1 karzeł. Powyższy krzyż pokazuje, że

(i) Chociaż rośliny F ₁ wykazują tylko jedną alternatywną lub dominującą cechę postaci, to faktycznie przenosi czynniki lub allele obu cech postaci, ponieważ druga alternatywa lub recesywna cecha pojawia się w generacji F ₂ . Zatem rośliny F ₁ są genetycznie hybrydowe, w powyższym przypadku Tt.

(ii) F, rośliny są produktem fuzji gamet męskich i żeńskich. Ponieważ niosą one komplementy genów Tt, gamet fuzyjne muszą przynosić tylko jeden czynnik każdy (T od TT i t od tt parent).

(iii) Wytwarzanie F ₂ jest wytwarzane przez samozasysanie roślin F1. Pokolenie F ₂ składa się z trzech rodzajów roślin - wysokiego, wysokiego i karłowatego. Jest to możliwe tylko wtedy, gdy (a) dwa czynniki mendlowskie obecne w F1, rośliny segregują podczas tworzenia się gamet, (b) gamet mają pojedynczy czynnik lub allel dla postaci, 50% jednego typu i 50% drugiego typu, (c) Czynniki rozkładają się losowo na potomstwo z powodu losowej lub przypadkowej fuzji gamet podczas zapłodnienia.

Ponieważ tylko jeden z dwóch czynników przechodzi w gamet, 50% gamet męskich i żeńskich tworzonych przez roślinę F1 ma współczynnik wzrostu, podczas gdy pozostałe 50% ma czynnik karłowatości. Ich losowa fuzja daje następujące wyniki:

Zasada segregacji jest najbardziej podstawową zasadą dziedziczności, która ma uniwersalne zastosowanie bez wyjątku. Niektórzy pracownicy, tacy jak Bateson, nazywają zasadę segregacji jako zasadą czystości gamet, ponieważ segregacja dwóch czynników mendlowskich cechy powoduje, że gamety otrzymują tylko jeden czynnik z pary. W rezultacie gamety są zawsze czyste dla postaci. Jest również znany jako prawo nie mieszania alleli.

Dziedziczenie dwóch genów:

Aby zweryfikować wyniki monohybrydowych krzyżówek, Mendel przeszedł także rośliny grochu różniące się dwoma znakami (krzyż di-hybrydowy). Pomogło mu to w zrozumieniu dziedziczenia dwóch genów (tj. Dwóch par alleli) naraz. Stwierdzono, że dziedziczenie jednej pary alleli (jeden znak) nie ingeruje w dziedziczenie innej pary alleli (drugiego znaku). Na tej podstawie Mendel zaproponował drugi zestaw uogólnień (postulat), który jest teraz nazywany prawem niezależnego asortymentu.

4. Zasada lub prawo niezależnego asortymentu:

Zostało nazwane Drugim Prawem Mendelizmu przez Correns. Zgodnie z tą zasadą lub prawem, dwa czynniki każdej postaci dobierają się lub oddzielają niezależnie od czynników innych postaci w momencie tworzenia się gamet i zostają losowo zmienione u potomstwa, wytwarzając zarówno rodzicielskie, jak i nowe kombinacje cech.

Zasada lub prawo niezależnego asortymentu mogą być badane za pomocą krzyża dwuhybrydowego, np. Między czystymi roślinami Grochu hodowlanego mającymi żółte okrągłe nasiona (YYRR) i czysto hodowlanymi roślinami grochu mającymi zielone pomarszczone nasiona (yyrr).

Rośliny pierwszej generacji synowskiej lub F1 mają wszystkie żółte i okrągłe nasiona (YyRr), ponieważ żółte i okrągłe cechy są odpowiednio dominujące nad zielonymi i pomarszczonymi cechami. Przy samodzielnym rozmnażaniu się, powstałe drugie pokolenie synowe lub F ₂ pokazuje cztery rodzaje roślin (ryc. 5.6). Dane uzyskane przez Mendla są następujące:

Żółty i okrągły = 315/556 = 9/16

Żółty i pomarszczony = 101/556 = 3/16

Zielony i okrągły = 108/556 = 3/16

Zielony i pomarszczony = 32/556 = 1/16

Tak więc stosunek fenotypowy krzyża dwuhybrydowego wynosi 9: 3: 3: 1. Występowanie czterech rodzajów roślin (dwa więcej niż rodzicielskie) w pokoleniu dihybrydowym F ₂ pokazuje, że czynniki każdego z tych dwóch znaków odpowiadają niezależne od innych, tak jakby nie było drugiej pary czynników. Można to również udowodnić, badając osobno poszczególne cechy koloru nasion i tekstury nasion oddzielnie.

Kolor nasion:

Żółty (9 + 3 = 12): Zielony (3 + 1 = 4) lub 3:

Tekstura nasion:

Round (9 + 3 = 12): Pomarszczony (3 + 1 = 4) lub 3:

Wynik każdego znaku jest podobny do współczynnika monohybrydowego. Fakt, że czynniki obu postaci odpowiadają niezależnie, można dodatkowo udowodnić, mnożąc różne prawdopodobne.

Sprzeciw:

Zasada lub prawo niezależnego asortymentu ma zastosowanie tylko do tych czynników lub genów, które są zlokalizowane daleko na tym samym chromosomie lub występują na różnych chromosomach. W rzeczywistości chromosom zawiera setki genów.

Wszystkie geny lub czynniki występujące na chromosomie są dziedziczone razem, z wyjątkiem sytuacji, gdy następuje przejście. Zjawisko dziedziczenia wielu genów lub czynników ze względu na ich wspólne występowanie na tych samych chromosomach nazywa się łączeniem. Sam Mendel stwierdził, że białe kwitnące rośliny grochu zawsze produkowały białe nasiona, podczas gdy czerwone kwitnące rośliny zawsze dawały szare nasiona.

Odkrycia mendlowskie (epoka po Mendlu - inne wzory dziedziczenia):

Interakcja genów to wpływ alleli i nieelementów na normalną fenotypową ekspresję genów. Jest on dwojakiego rodzaju, wewnątrzgenotyczny (międzyelementowy) i międzygenowy (nieelementowy).

W interakcji wewnątrzgenowej dwa allele (obecne w tym samym locusie genu na dwóch homologicznych chromosomach) genu oddziałują w taki sposób, aby wytworzyć ekspresję fenotypową inną niż typowy fenotyp dominujący-recesywny, np. Niekompletna dominacja, współ-dominacja, wiele alleli.

W interakcji genowej lub nieelementowej dwa lub więcej niezależnych genów obecnych na tym samym lub różnych chromosomach oddziaływuje, aby uzyskać inną ekspresję, np. Epistazę, duplikaty genów, geny komplementarne, geny uzupełniające, geny letalne, geny hamujące itd.