МОНОГИБРИДИЗМ: В ЧЕМ ОН СОСТОИТ И КАКИЕ УПРАЖНЕНИЯ РЕШАЮТСЯ - БИОЛОГИЯ - 2025

Monohibridismo относится к кресту между двумя людьми , различающихся в только одну особенность. Точно так же при скрещивании особей одного вида и при изучении наследования одного признака мы говорим о моногибридизме.

Моногибридные скрещивания стремятся исследовать генетическую основу признаков, определяемых одним геном. Образцы наследования этого типа скрещивания были описаны Грегором Менделем (1822–1884), культовым персонажем в области биологии и известным как отец генетики.

Основываясь на своей работе с горохом (Pisum sativum), Грегор Мендель сформулировал свои известные законы. Первый закон Менделя объясняет моногибридные скрещивания.

Из чего он состоит?

Как упоминалось выше, моногибридные скрещивания объясняются первым законом Менделя, который описан ниже:

Первый закон Менделя

В половых организмах есть пары аллелей или пары гомологичных хромосом, которые разделяются при образовании гамет. Каждая гамета получает только одного члена этой пары. Этот закон известен как «закон сегрегации».

Другими словами, мейоз гарантирует, что каждая гамета содержит строго пару аллелей (варианты или разные формы гена), и с равной вероятностью гамета содержит любую из форм гена.

Менделю удалось провозгласить этот закон, создав гибриды растений гороха. Мендель проследил наследование нескольких пар контрастных характеристик (фиолетовые цветы против белых цветов, зеленые семена против желтых семян, длинные стебли против коротких стеблей) в течение нескольких поколений.

В этих скрещиваниях Мендель подсчитывал потомков каждого поколения, таким образом получая пропорции особей. Работа Менделя смогла дать надежные результаты, поскольку он работал со значительным количеством людей, примерно с несколькими тысячами.

Например, в моногибридных скрещиваниях круглых гладких семян со морщинистыми семенами Мендель получил 5474 круглых гладких семени и 1850 морщинистых семян.

Аналогичным образом, скрещивание желтых семян с зелеными семенами дает количество желтых семян 6022 и зеленых семян 2001, таким образом устанавливая четкую картину 3: 1.

Одним из наиболее важных выводов этого эксперимента было постулирование существования дискретных частиц, которые передаются от родителей к детям. В настоящее время эти частицы наследования называют генами.

Площадь Пеннета

Эта таблица была впервые использована генетиком Реджинальдом Пеннеттом. Это графическое изображение гамет индивидуумов и всех возможных генотипов, которые могут возникнуть в результате интересующего скрещивания. Это простой и быстрый способ решать кресты.

Решенные упражнения

Первое упражнение

У плодовой мушки (Drosophila melanogaster) серый цвет тела (D) преобладает над черным (d). Если генетик скрестит гомозиготную доминантную (DD) и гомозиготную рецессивную (dd) особь, как будет выглядеть первое поколение особей?

Ответить

Доминантный гомозиготный особь производит только D-гаметы, в то время как рецессивный гомозиготный также производит только один тип гамет, но в их случае это d.

Когда происходит оплодотворение, все сформированные зиготы будут иметь генотип Dd. Что касается фенотипа, все особи будут серого цвета, поскольку D является доминантным геном и маскирует присутствие d в зиготе.

В итоге мы получаем, что 100% особей в F ₁ будут серыми.

Второе упражнение

Какие пропорции получаются в результате скрещивания первого поколения мух с первого упражнения?

Ответить

Как мы можем заключить, мухи F ₁ имеют генотип Dd. Все полученные особи гетерозиготны по этому элементу.

Каждый человек может генерировать D- и d-гаметы. В этом случае упражнение можно решить с помощью квадрата Пеннета:

Во втором поколении мух снова проявляются характеристики родителей (мухи с черным телом), которые, казалось, были «утрачены» в первом поколении.

Получено 25% мух с доминантным гомозиготным генотипом (DD), фенотип которого - серое тело; 50% гетерозиготных особей (Dd), у которых фенотип также серый; и еще 25% гомозиготных рецессивных (dd) особей с черными тельцами.

Если мы хотим увидеть это с точки зрения пропорций, скрещивание гетерозигот приводит к 3 серым особям против 1 черных (3: 1).

Третье упражнение

В определенной разновидности тропического серебра можно различить крапчатые листья и гладкие листья (без крапинок, одноцветные).

Предположим, ботаник скрестил эти сорта. Растениям, полученным в результате первого скрещивания, дали возможность самооплодотворения. Результатом второго поколения стали 240 растений с крапчатыми листьями и 80 растений с гладкими листьями. Каков был фенотип первого поколения?

Ответить

Ключевой момент для решения этого упражнения - взять числа и привести их в пропорции, разделив числа следующим образом: 80/80 = 1 и 240/80 = 3.

Имея образец 3: 1, легко сделать вывод, что особи, которые дали начало второму поколению, были гетерозиготными и фенотипически имели крапчатые листья.

Четвертое упражнение

Группа биологов изучает окрас шерсти кроликов вида Oryctolagus cuniculus. Цвет шерсти, по-видимому, определяется локусом с двумя аллелями A и a. Аллель А является доминантным и рецессивным.

Какой генотип будут иметь особи, полученные в результате скрещивания гомозиготной рецессивной (аа) и гетерозиготной (Аа) особи?

Ответить

Методология, которой следует придерживаться для решения этой проблемы, заключается в применении квадрата Пеннета. Гомозиготные рецессивные особи производят только гаметы, в то время как гетерозиготные особи производят гаметы A и a. Графически это выглядит следующим образом:

Следовательно, мы можем заключить, что 50% особей будут гетерозиготными (Aa), а остальные 50% будут гомозиготными рецессивными (aa).

Исключения из первого закона

Существуют определенные генетические системы, в которых гетерозиготные особи не продуцируют в своих гаметах два разных аллеля в равных пропорциях, как это предсказано ранее описанными менделевскими пропорциями.

Это явление известно как искажение сегрегации (или мейотический драйв). Примером этого являются эгоистичные гены, которые вмешиваются в функции других генов, стремясь увеличить их частоту. Обратите внимание на то, что эгоистический элемент может уменьшить биологическую эффективность человека, который его несет.

У гетерозиготных эгоистический элемент взаимодействует с нормальным элементом. Эгоистичный вариант может разрушить нормальное или препятствовать его функционированию. Одно из непосредственных последствий - нарушение первого закона Менделя.

Ссылки

1. Барроуз, Э.М. (2000). Настольный справочник по поведению животных: словарь поведения, экологии и эволюции животных. CRC Press.
2. Элстон, Р. К., Олсон, Дж. М., и Палмер, Л. (2002). Биостатистическая генетика и генетическая эпидемиология. Джон Вили и сыновья.
3. Хедрик, П. (2005). Генетика популяций. Третье издание. Джонс и Бартлетт Издательство.
4. Черногория, Р. (2001). Эволюционная биология человека. Национальный университет Кордовы.
5. Субирана, JC (1983). Дидактика генетики. Издания Universitat Barcelona.
6. Томас, А. (2015). Знакомство с генетикой. Второе издание. Гарланд Наука, Тейлор и Фрэнсис Групп.