Obsah
- Charakteristiky rastlín hrachu študované
- Znečistenie hrachu
- Monohybridné vs. Dihybridné kríže
- Zákon segregácie
- Druhý experiment Mendels
- Mendelov zákon o nezávislom sortimente: Definícia a vysvetlenie
- Dihybridné námestie Punnett: Príklad zákona o nezávislom sortimente
- Nezávislý sortiment vs. spojené gény
Gregor Mendel je známy ako otec modernej genetiky. Svoju kariéru strávil ako augustiniánsky mních s nepravdepodobnou vášňou pre štúdium dedičných charakteristík. V rokoch 1856 až 1863 rástol a študoval až 29 000 rastlín hrachu.
V Mendelsovej prvej slávnej sérii experimentov založil Mendels zákon segregácie, ktorý dnes uvádza, že každý sexuálne reproduktívne bunkaalebo pohlavná bunka, je rovnako pravdepodobné, že dostane daný dar alela od rodiča. (Alela je variantom génu; každý gén má obvykle dva, napríklad R pre okrúhle semená v hráškových rastlinách a r pre vráskavé semená.)
Na základe tejto práce Mendel potom začal demonštrovať zákon o nezávislom sortimente, ktorý uvádza, že rozdielny Gény sa navzájom neovplyvňujú, pokiaľ ide o triedenie alel na gaméty. Ako bude opísané, existujú určité výnimky z tohto pravidla.
Charakteristiky rastlín hrachu študované
Mendel začal svoju prácu skúmaním siedmich znakov rastlín hrachu, ktoré si všimol, vyskytujú sa v dvoch rôznych variantoch:
Znečistenie hrachu
Hráškové rastliny sa môžu opeľovať samoľúby, čo je vlastnosť, ktorú Mendel potreboval pri svojej práci na nezávislom sortimente vyhnúť, pretože sa osobitne zaoberal dedičnosťou viacerých znakov. Preto používal hlavne krížové opeľovaniealebo reprodukciu medzi rôznymi rastlinami.
To Mendelovi umožnilo kontrolu nad špecifickým genetickým obsahom rastlín, ktoré v priebehu času rozmnožoval, pretože si mohol byť istý špecifickým zložením oboch rodičov bez ohľadu na to, z čoho jeho experimenty vyplynuli.
Monohybridné vs. Dihybridné kríže
V prvých pokusoch Mendel použil samoopelenie, aby rozmnožil svoje hrachové rastliny iba pre jednu zvláštnosť (napr. Farbu semien). Urobil to pomocou a monohybridný kríž, čo je šľachtenie dvoch rastlín s identickým hybridným genotypom, ako je Rr.
Tieto rastliny boli súčasťou generácie F1, pričom rodičovské (P) hrachové rastliny mali v každom prípade genotyp RR a rr. Vzájomným krížením rastlín F1 sa vytvára generácia F2.
dihybridný kríž dovolil Mendelovi preskúmať dedičnosť dvoch znakov súčasne, napríklad tvaru semien a farby strukov. Tieto rastliny boli krížením medzi rodičmi, ktorí držali kópie obidvoch alel pre každú vlastnosť, a preto mali genotypy vo forme RrPp.
Zákon segregácie
Pretože Mendel videl zo svojich monohybridných krížov, že každá gameta bola rovnako pravdepodobná, že dostane určitú charakteristiku od rodiča, čím sa vytvorí zákon segregácie, predpovedal, že by sa to prejavilo na viacerých znakoch súčasne.
Mendel pri pohľade na tieto údaje predpovedal, že dedenie jednej charakteristiky nemalo vplyv na dedičnosť inej, ale musel urobiť nejakú ďalšiu prácu, aby to potvrdil.
Druhý experiment Mendels
Mendel teraz používal svoje rastliny hrachu skôr na vyhodnotenie výsledkov dihybridných krížení ako monohybridných krížení. Toto mu umožnilo určiť dedičnosť viacerých charakteristík spojených s viacerými génmi.
Mendel to predpovedal ak sa vlastnosti zdedili nezávisle od seba, tieto kríže by vytvorili štyri možné kombinácie týchto dvoch znakov (napr. tvar semena a farbu semena, okrúhle žlté, okrúhle zelené, zvrásnené žlté, zvrásnené zelené) vo fixnom fenotypovom pomere 0,10 9:3:3:1, v určitom poradí. Zaznamenali malé štatistické výkyvy.
Mendelov zákon o nezávislom sortimente: Definícia a vysvetlenie
zákon o nezávislom sortimente uvádza, že alely dvoch (alebo viacerých) rôznych génov sa počas formovania gamety roztriedia nezávisle, z čoho vyplýva, že alely sa navzájom neovplyvňujú ani ich dedičnosť.
Keby to nebolo pre určité vtipky chromozomálneho správania, tento zákon by pravdepodobne platil za všetkých okolností. Ako vidíte, v skutočnosti sa niekedy zdedia rôzne vlastnosti.
Dihybridné námestie Punnett: Príklad zákona o nezávislom sortimente
Na dihybridnom námestí Punnett sú všetky možné alelové kombinácie rodičov s identickými genotypmi pre dva znaky umiestnené v mriežke. Tieto kombinácie majú formu AB, Ab, aB a ab, Mriežka má teda šestnásť štvorcov a názvy riadkov a stĺpcov sú štyri naprieč a štyri nadol, označené vyššie uvedenými kombináciami.
Ak sa skúmajú súčasne viac ako dva znaky, používanie Punnettovho štvorca sa stáva veľmi ťažkopádnym. Napríklad trihybridný kríž by si vyžadoval mriežku od ôsmich do ôsmich, ktorá je časovo aj časovo náročná.
Nezávislý sortiment vs. spojené gény
Výsledky Mendeyho dihybridného kríženia sa perfektne aplikovali na rastliny hrachu, ale úplne nevysvetľujú dedičnosť iných organizmov. Vďaka tomu, čo je známe o chromozómoch dnes, možno odchýlky od zákona nezávislého sortimentu, ktoré boli pozorované v priebehu času, pripísať tzv. génová väzba.
Pri formovaní gamét sa často vyskytuje proces nazývaný genetická rekombinácia, ktorý zahŕňa výmenu malých kúskov homológnych chromozómov. Týmto spôsobom sa gény, ktoré sú fyzicky blízko seba, prenášajú spolu vždy, keď dôjde k danej forme rekombinácie, čo zaisťuje, že spojené gény dedičné v skupinách.
Súvisiace témy: