Przejście mono-hybrydowe to ... Zadania do przejścia monohybrydowego

Przy rozmnażaniu płciowym wszystkie żywe organizmy na Ziemi są w stanie przenieść część swoich zewnętrznych i wewnętrznych cech na swoich potomków. Austriacki biolog i botanik, twórca teorii dziedziczności G. Mendel stwierdził, że przeniesienie tych znaków następuje według pewnego schematu, który jest zawsze powtarzany w pewnych warunkach.

Pojęcie genów i alleli

Mikrobiologia ustaliła, że ​​skład komórek organizmów obejmuje kompleks Cząsteczka DNA który jest odpowiedzialny za zapewnienie, że komórki są zawsze takie same. Ta cząsteczka ma dwuniciowy łańcuch, którego częściowe rozszczepienie można uznać za dziedziczną informację. Takie miejsca nazywane są genami. Jeden gen odpowiada za jedną specyficzną cechę, która ma zewnętrzną manifestację. Komórki, w których występuje pełna dziedziczna informacja, są nazywane zygotami. Ale w komórkach zarodkowych jest obecny nie pełny zestaw genów, ale tylko połowa z nich. Nazywają się gametami. Tylko dwie gamety dają pełnowartościową zygotę, w której oba geny z tej samej pary znajdują się na pewnej podstawie. Ale jeden z nich może mieć silniejszy charakter i wpływać na słabszego. Takie warianty genów nazywa się allelami.

Dominacja genów

Naukowcy odkryli, że jeden gen z pary może być silniejszy w stosunku do innego. Efekt ten przejawia się dobrze na poziomie fenotypowym, czyli jest widoczny przy zewnętrznej analizie gołym okiem. Takimi znakami fenotypowymi są kolor i kształt kwiatu, kolor i wielkość nasion, czas dojrzewania rośliny, wzrost rośliny. To właśnie te cechy krzyżują się jednobarwnie, aby uzyskać rośliny lub zwierzęta o określonym kolorze lub rozmiarze. Poprzez eksperymenty genetyka i hodowcy określają, która cecha jest uważana za silniejszą i nazywa się ją dominującą. Przeciwna manifestacja genu nazywa się recesywną. Aby cecha wszystkich pokoleń objawiała się w ten sam sposób, konieczne jest, aby pierwotni rodzice byli nosicielami czystego genu.

Legenda

Aby rozwiązać problemy związane z przejściem monohybrydowym, konieczne jest użycie niektórych symboli. Mimo to G. Mendel zaproponował, by wskazać dominujący allel wielka litera (A) i recessive - małe litery (a). Organizmy o tych samych allelach są nazywane homozygotami, a także z różnymi, odpowiednio, heterozygotycznymi. Na konkretnym przykładzie wygląda to tak: szkarłatny kolor kwiatu grochu jest dominującą cechą, a biel jest recesywna. Homozygotyczny organizm będzie posiadał AA lub allele. W każdym z nich pojawi się szkarłat lub biały kolor. Komórki rodzicielskie oznaczono literą R. Wszystkie przyszłe pokolenia będą miały oznaczenia F1, F2, F3 i dalsze, gdzie liczba wskazuje na sekwencję pokoleń względem pierwotnej pary rodziców. Ale w praktyce nie określa się dużej liczby pokoleń, ponieważ każdy poprzedni działa jako rodzic do krzyżowania, a znając jego prawa, nie jest trudno wybrać te próbki, które niosą homozygotyczny gen.

Przekraczanie praw

Dzięki eksperymentom G. Mendla wiemy dzisiaj, że przejście monohybrydowe jest reprodukcją roślin i zwierząt, które różnią się od siebie jedną oczywistą cechą, wyrażaną przez różne allele tego samego genu. Jeśli weźmiemy homozygotycznych rodziców, na przykład krowy, których czarny kolor jest dominującą cechą (A), a czerwona jest recesywna (a), to w pierwszym pokoleniu otrzymamy wszystkie czarne osobniki (Aa). Wyjaśnia to fakt, że silniejszy allel genu nie pozwala na ujawnienie cechy fenotypowej słabszego. Ale w następnym pokoleniu będą przedstawiciele zarówno osób homo, jak i heterozygotycznych. Zgodnie z fenotypem pojawią się one jako 3: 1, ale na poziomie genotypu będą one przedstawione w stosunku 1: 2: 1, czyli 1 (AA): 2 (Aa): 1 (aa). Wyniki kolejnych krzyżówek będą zależeć od osób, z którymi genotyp jest zaangażowany w proces.

Dominacja pośrednia

Krzyżowanie mieszańców nie zawsze daje jednoznaczny wynik. Czasami na poziomie fenotypu wynik pośredni można zaobserwować w obie strony. Na przykład, rośliny heterozygotyczne z objawami czerwono-białego kwiatu dość często wytwarzają heterozygotyczne różowy kolor. Naukowcy przypisują to faktowi, że jeden gen jest odpowiedzialny za absolutną manifestację koloru, a drugi za jego całkowitą nieobecność. W wyniku skrzyżowania obaj starają się osiągnąć swój wynik, ale ostatecznie okazuje się, że jest to kolor pośredni. Dominacja pośrednia daje niestabilny wynik, który w kolejnych pokoleniach zachowuje się tylko u 50% osób, zgodnie z prawem G. Mendla 1: 2: 1.

Krzyżowanie mieszańców

Proces, w którym rodzice tego samego typu w fenotypie wytwarzają różne typy, nazywa się dzieleniem. Jak już opisano powyżej, organizmy heterozygotyczne w następnych generacjach będą koniecznie wytwarzać potomstwo homozygotyczne i heterozygotyczne. Genetyka wykorzystuje te dane do filtrowania osób o niepożądanych cechach w przyszłości. Osiąga się to poprzez skrzyżowanie heterozygotycznego organizmu z heterozygotycznym. Na diagramie wygląda to tak: AA + Aa daje wszystkie organizmy z dominującą cechą na poziomie fenotypu. Dlatego nie ma podziału. Z tego powodu hodowcy przeprowadzają krzyżowanie się pozornie zupełnie różnych organizmów. W rzeczywistości wzbogacają genotyp dominującymi genami.

Przejście krzyżowe

Czyste przejścia monohybrydowe nie zawsze są stosowane. Wynika to z faktu, że często hodowcy muszą konsekwentnie łączyć dwa lub więcej znaków w jednym egzemplarzu. G. Mendel przeprowadził eksperymenty z podwójnym skrzyżowaniem hybrydowym. Na przykład: miał żółty groszek i zielony kolor o gładkiej i pomarszczonej skórze. W przypadku tego rodzaju krzyżowania należy wziąć pod uwagę dwie pary alleli, co daje większą różnorodność wyników niż przy krzyżowaniu pojedynczym. Ale tu są prawidłowości. Znając je, można przewidzieć, jakie wyniki przyniesie skrzyżowanie hybrydowe. Zadania tego rodzaju uczą się rozwiązywać na wyższych kursach na wyspecjalizowanych uniwersytetach.

Przykłady problemów genetycznych

Ale problemy monohybrydowe można rozwiązać nawet przy najmniejszym zrozumieniu praw genetyki. Na przykład u świnek morskich cechą dominującą są gładkie włosy (A), kędzierzawa wełna jest recesywna (a). Dominacja pośrednia na tej podstawie nie jest manifestowana. Jakie będą włosy z potomstwa pierwszego i drugiego pokolenia, jeśli przekroczysz rasową złocistą kędzierzawę? Odpowiedź jest prosta: w pierwszym pokoleniu wszystkie osobniki będą miały gładkie włosy, ponieważ wszystkie zostaną uzyskane z heterozygotyczną cechą fenotypową. W drugiej generacji, na każde 3 świnki morskie o gładkich włosach, urodzi się z kręconymi włosami. Na poziomie genotypu zostaną uzyskane dwie osobniki monozygotyczne z cechą dominującą i recesywną oraz dwie osoby heterozygotyczne z manifestacją dominującej struktury wełny. Drugi przykład, monochromatyczny kolor skórki arbuza jest cechą recesywną (a). Jak dostać się do pierwszej generacji arbuzów bez pasków (aa)? Odpowiedź: aby osiągnąć dokładnie ten wynik, konieczne jest skrzyżowanie arbuza z heterozygotyczną pasiastą rośliną. W takim przypadku połowa pierwszego pokolenia będzie miała znaki monozygotyczne (aa). W ten sposób w praktyce pojawia się przejście monohybrydowe i jest wykorzystywane w hodowli.