Περιεχόμενο
- Χαρακτηριστικά φυτών μπιζέλιτας
- Καταπολέμηση φυτικών μπιζελιών
- Μονοϋβριδικά εναντίον διαγώνιων σταυρών
- Νόμος διαχωρισμού
- Mendels Δεύτερο Πείραμα
- Mendels Νόμος της Ανεξάρτητης Ποικιλία: Ορισμός και Επεξήγηση
- Πλατεία Dihybrid Punnett: νόμος ανεξάρτητου συνδυασμού Παράδειγμα
- Ανεξάρτητη ποικιλία έναντι συνδεδεμένων γονιδίων
Γκρέγκορ Μέντελ είναι γνωστός ως ο πατέρας της σύγχρονης γενετικής. Πέρασε την καριέρα του ως Αυγουστίνου μοναχός με απίθανο πάθος για σπουδές κληρονομικών χαρακτηριστικών και μεγάλωσε και μελέτησε έως 29.000 φυτά μπιζέλια μεταξύ 1856 και 1863.
Στην Mendels πρώτη διάσημη σειρά πειραμάτων, ίδρυσε Mendels νόμου του διαχωρισμού, η οποία σήμερα δηλώνει ότι κάθε γαμέτη, ή το σεξουαλικό κύτταρο, είναι εξίσου πιθανό να λάβει ένα δεδομένο αλληλόμορφο από τον γονέα. (Ένα αλληλόμορφο είναι μια παραλλαγή ενός γονιδίου · κάθε γονίδιο έχει συνήθως δύο, όπως το R για στρογγυλά σπόρους στα φυτά μπιζελιού και το r για τους ρυτιδωμένους σπόρους).
Στηριζόμενη σε αυτό το έργο, ο Mendel έθεσε ως στόχο την επίδειξη του νόμου ανεξάρτητου συνδυασμού, το οποίο δηλώνει ότι διαφορετικός τα γονίδια δεν αλληλεπιδρούν μεταξύ τους όσον αφορά τη διαλογή αλληλόμορφων σε γαμέτες. Υπάρχουν ορισμένες εξαιρέσεις στον κανόνα, όπως θα περιγραφεί.
Χαρακτηριστικά φυτών μπιζέλιτας
Ο Mendel ξεκίνησε το έργο του εξετάζοντας επτά χαρακτηριστικά φυτά μπιζελιού που είδε να εμφανίζονται σε δύο διαφορετικές παραλλαγές:
Καταπολέμηση φυτικών μπιζελιών
Τα φυτά μπιζέλι μπορούν να αυτο-γονιμοποιήσουν, το οποίο είναι ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα που ο Μάντελ έπρεπε να αποφύγει στις δουλειές του για ανεξάρτητη συλλογή, επειδή έβλεπε συγκεκριμένα την κληρονομιά πολλαπλών χαρακτηριστικών. Ως εκ τούτου χρησιμοποίησε κυρίως διασταυρωμένη επικονίαση, ή αναπαραγωγή μεταξύ διαφορετικών φυτών.
Αυτό έδωσε τον έλεγχο του Mendel πάνω στο συγκεκριμένο γενετικό περιεχόμενο των φυτών που καλλιεργούσε με την πάροδο του χρόνου, διότι θα μπορούσε να είναι βέβαιος για τη συγκεκριμένη σύνθεση και των δύο γονέων, ανεξάρτητα από τα πειράματα που έδειξαν ότι αποτελούσαν.
Μονοϋβριδικά εναντίον διαγώνιων σταυρών
Στα πρώιμα πειράματά του, ο Mendel χρησιμοποίησε αυτό-επικονίαση για να αναπαραγάγει τα φυτά του μπιζελιού μόνο για ένα χαρακτηριστικό (π.χ. χρώμα σπόρου). Το έκανε αυτό χρησιμοποιώντας ένα μονοϋβριδικό σταυρό, η οποία είναι η αναπαραγωγή δύο φυτών με ταυτόσημο υβριδικό γονότυπο, όπως το Rr.
Αυτά τα φυτά ήταν μέρος της γενιάς F1, με τα γονικά (P) φυτά μπιζελιού να έχουν τους γονότυπους RR και rr σε κάθε περίπτωση. Η διέλευση των φυτών F1 μεταξύ τους παράγει μια γενιά F2.
ΕΝΑ διαφυλικός σταυρός επέτρεψε στον Mendel να εξετάσει ταυτόχρονα την κληρονομιά δύο χαρακτηριστικών, όπως το σχήμα των σπόρων και το χρώμα του σκελετού. Αυτά τα φυτά ήταν σταυροί μεταξύ γονέων που κρατούσαν αντίγραφα και των δύο αλληλόμορφων για κάθε χαρακτηριστικό και συνεπώς είχαν γονότυπους μορφής RrPp.
Νόμος διαχωρισμού
Επειδή ο Mendel είδε από τους μονοϋβριδικούς σταυρούς του ότι κάθε γαμέτα ήταν εξίσου πιθανό να λάβει ένα δεδομένο χαρακτηριστικό από τον γονέα, νόμου του διαχωρισμού, προέβλεψε ότι αυτό θα εμφανιζόταν ταυτόχρονα σε πολλαπλά χαρακτηριστικά.
Ο Mendel προέβλεψε εξετάζοντας τα στοιχεία αυτά ότι η κληρονομιά ενός χαρακτηριστικού δεν επηρέασε την κληρονομιά ενός άλλου, αλλά έπρεπε να κάνει κάποια ακόμα δουλειά για να το επιβεβαιώσει.
Mendels Δεύτερο Πείραμα
Ο Μεντέλ χρησιμοποίησε τώρα τα φυτά του μπιζελιού για να αξιολογήσει τα αποτελέσματα των διαφυλικών διασταυρώσεων αντί για τους μονοϋβριδικούς σταυρούς. Αυτό του επέτρεψε να προσδιορίσει την κληρονομιά πολλαπλών χαρακτηριστικών που σχετίζονται με πολλαπλά γονίδια.
Ο Μέντελ πρόβλεψε αυτό αν τα χαρακτηριστικά κληρονομούνταν ανεξάρτητα το ένα από το άλλο, αυτές οι διασταυρώσεις θα παρήγαγαν τους τέσσερις δυνατούς συνδυασμούς των δύο χαρακτηριστικών (π.χ., για το σχήμα του σπόρου και το χρώμα του σπόρου, στρογγυλό-κίτρινο, στρογγυλό-πράσινο, ζαρωμένο-κίτρινο, ζαρωμένο-πράσινο) σε σταθερή φαινοτυπική αναλογία 9:3:3:1, με κάποια σειρά. Το έκαναν, εξηγώντας τις μικρές στατιστικές διακυμάνσεις.
Mendels Νόμος της Ανεξάρτητης Ποικιλία: Ορισμός και Επεξήγηση
ο νόμου ανεξάρτητου συνδυασμού δηλώνει ότι τα αλληλόμορφα δύο (ή περισσοτέρων) διαφορετικών γονιδίων ταξινομούνται ανεξάρτητα κατά τη διάρκεια σχηματισμού γαμετών, υπονοώντας ότι τα αλληλόμορφα δεν επηρεάζουν το ένα το άλλο ή την κληρονομικότητα τους.
Αν δεν υπήρχαν κάποιες ιδιαιτερότητες χρωμοσωμικής συμπεριφοράς, αυτός ο νόμος πιθανότατα θα ισχύει σε κάθε περίπτωση. Αλλά διαφορετικά γνωρίσματα είναι στην πραγματικότητα μερικές φορές κληρονομούνται μαζί, όπως θα δείτε.
Πλατεία Dihybrid Punnett: νόμος ανεξάρτητου συνδυασμού Παράδειγμα
Σε μια διϋβριδική πλατεία Punnett, όλοι οι πιθανοί συνδυασμοί αλληλόμορφων γονέων με πανομοιότυπους γονότυπους για δύο χαρακτηριστικά τοποθετούνται σε ένα πλέγμα. Αυτοί οι συνδυασμοί είναι της μορφής AB, Ab, aB και ab. Έτσι, το πλέγμα έχει δεκαέξι τετράγωνα, και οι επικεφαλίδες της σειράς και της στήλης είναι τέσσερα προς τα κάτω και τέσσερα προς τα κάτω, επισημαίνονται με τους παραπάνω συνδυασμούς.
Όταν εξετάζονται ταυτόχρονα περισσότερα από δύο χαρακτηριστικά, η χρήση μιας πλατφόρμας Punnett αρχίζει να γίνεται πολύ δυσκίνητη. Για παράδειγμα, ένας τριφυλικός σταυρός θα απαιτούσε ένα οκτώ ανά οκτώ πλέγμα, το οποίο είναι τόσο χρονοβόρο όσο και διαρκές.
Ανεξάρτητη ποικιλία έναντι συνδεδεμένων γονιδίων
Τα αποτελέσματα διασταύρωσης Mendels dihybrid εφαρμόστηκαν τέλεια στα φυτά μπιζελιού αλλά δεν εξηγούν εντελώς την κληρονομικότητα σε άλλους οργανισμούς. Χάρη σε αυτά που είναι γνωστά σήμερα για τα χρωμοσώματα, οι παραλλαγές από το νόμο της ανεξάρτητης συλλογής που έχουν παρατηρηθεί με την πάροδο του χρόνου μπορούν να εξηγηθούν από αυτό που είναι γνωστό ως γονιδιακή σύνδεση.
Μια διαδικασία συμβαίνει συχνά στο σχηματισμό γαμετών που ονομάζεται γενετικός ανασυνδυασμός, το οποίο περιλαμβάνει την ανταλλαγή μικρών τεμαχίων ομόλογων χρωμοσωμάτων. Με αυτόν τον τρόπο, τα γονίδια που συμβαίνουν φυσικά κοντά μαζί μεταφέρονται μαζί κάθε φορά που λαμβάνει χώρα μια δεδομένη μορφή ανασυνδυασμού, καθιστώντας ορισμένες συνδεδεμένα γονίδια κληρονομικό σε ομάδες.
Σχετικά θέματα: