W ciągu długiej historii nauki idee dotyczące dziedziczności i zmienności uległy zmianie. Już w czasach Hipokratesa i Arystotelesa ludzie próbowali prowadzić hodowlę, próbując wydobyć nowe gatunki zwierząt, odmiany roślin.
Podczas wykonywania takiej pracy człowiek nauczył się polegać na biologicznych prawach dziedziczenia, ale tylko intuicyjnie. I tylko Mendelowi udało się wyprowadzić prawa dziedziczenia różnych cech, identyfikując cechy dominujące i recesywne na przykładzie grochu. Dziś naukowcy na całym świecie wykorzystują jego pracę do pozyskiwania nowych odmian roślin i gatunków zwierząt, najczęściej stosuje się trzecie prawo Mendla – krzyżowanie dihybrydowe.
Funkcje skrzyżowań
Dihybryda to zasada krzyżowania dwóch organizmów, które różnią się dwiema parami właściwości. Do krzyżowania dihybrydów naukowiec wykorzystał rośliny homozygotyczne, różniące się kolorem i kształtem - były żółte i zielone,pomarszczona i gładka.
Zgodnie z trzecim prawem Mendla organizmy różnią się od siebie na różne sposoby. Po ustaleniu, w jaki sposób cechy są dziedziczone w jednej parze, Mendel zaczął badać dziedziczenie dwóch lub więcej par genów odpowiedzialnych za określone właściwości.
Zasada przekroczenia
Podczas eksperymentów naukowiec odkrył, że żółtawy kolor i gładka powierzchnia są cechami dominującymi, podczas gdy zielony kolor i zmarszczki są recesywne. Krzyżując groch o żółtawych i gładkich nasionach z roślinami o zielonych, pomarszczonych owocach, otrzymuje się pokolenie hybrydowe F1, które jest żółte i ma gładką powierzchnię. Po samozapyleniu uzyskano F1, F2, ponadto:
- Spośród szesnastu roślin dziewięć miało gładkie żółte nasiona.
- Trzy rośliny były żółte i pomarszczone.
- Trzy - zielone i gładkie.
- Jedna roślina była zielona i pomarszczona.
Podczas tego procesu wyprowadzono prawo niezależnego dziedziczenia.
Wynik eksperymentu
Przed odkryciem trzeciego prawa Mendel ustalił, że krzyżując jednohybrydowe organizmy rodzicielskie różniące się jedną parą cech, w drugim pokoleniu można uzyskać dwa typy w stosunku 3 do 1. Podczas krzyżowania, gdy używa się pary o dwóch parach o różnych właściwościach, w drugim pokoleniu powstają cztery gatunki, z których trzy są takie same, a jeden jest inny. Jeśli nadal będziesz krzyżować fenotypy, następnym krzyżem będzie osieminstancje odmian ze stosunkiem 3 i 1 itd.
Genotypy
Wywodząc trzecie prawo, Mendel odkrył cztery fenotypy grochu, kryjące dziewięć różnych genów. Wszystkie otrzymały określone oznaczenia.
Podział według genotypu w F2 z krzyżowaniem monohybrydowym nastąpił zgodnie z zasadą 1:2:1, innymi słowy, istniały trzy różne genotypy, a w przypadku krzyżowania dihybrydowego - dziewięć genotypów, a w przypadku krzyżowania trihybrydowego potomstwo z Powstaje 27 różnych typów genotypów.
Po badaniu naukowiec sformułował prawo niezależnego dziedziczenia genów.
Sformułowanie prawa
Długie eksperymenty pozwoliły naukowcowi dokonać wspaniałego odkrycia. Badanie dziedziczności grochu umożliwiło stworzenie następującego sformułowania trzeciego prawa Mendla: podczas krzyżowania pary osobników typu heterozygotycznego, które różnią się między sobą dwiema lub więcej parami alternatywnych właściwości, dziedziczone są geny i inne cechy niezależnie od siebie w stosunku 3 do 1 i są połączone we wszystkich możliwych wariantach.
Podstawy cytologii
Trzecie prawo Mendla ma zastosowanie, gdy geny znajdują się na różnych parach homologicznych chromosomów. Załóżmy, że A jest genem żółtawego koloru nasion, a to zielony kolor, B to gładki owoc, c jest pomarszczony. Krzyżując pierwszą generację AABB i aavv uzyskuje się rośliny o genotypie AaBv i AaBv. Ten typ hybrydy otrzymał znak F1.
Gdy gamety powstają z każdej pary genów, wpada do niej alleltylko jeden, w tym przypadku może się zdarzyć, że wraz z A otrzyma gametę B lub c, a gen a może połączyć się z B lub c. W rezultacie otrzymuje się tylko cztery rodzaje gamet w równych ilościach: AB, Av, av, aB. Analizując wyniki krzyżowania można zauważyć, że uzyskano cztery grupy. Tak więc podczas krzyżowania każda para właściwości podczas rozpadu nie będzie zależeć od drugiej pary, jak w przypadku krzyżowania monohybrydowego.
Cechy rozwiązywania problemów
Rozwiązując problemy, powinieneś nie tylko wiedzieć, jak sformułować trzecie prawo Mendla, ale także pamiętać:
- Poprawnie zidentyfikuj wszystkie gamety, które tworzą instancje rodzicielskie. Jest to możliwe tylko wtedy, gdy rozumie się czystość gamet: jak typ rodziców zawiera dwie pary genów alleli, po jednej dla każdej cechy.
- Heterozygoty stale tworzą parzystą liczbę odmian gamet równą 2n, gdzie n to heteropary allelicznych typów genów.
Zrozumienie, jak rozwiązywane są problemy, jest łatwiejsze dzięki przykładowi. Pomoże Ci to szybko opanować zasadę przekraczania zgodnie z trzecim prawem.
Zadanie
Powiedzmy, że kot ma czarny odcień, który dominuje w bieli i krótkie włosy nad długimi. Jakie jest prawdopodobieństwo narodzin krótkowłosych czarnych kociąt u osobników dwuheterozygotycznych pod względem wskazanych cech?
Warunek zadania będzie wyglądał następująco:
A - czarna wełna;
a - biała wełna;
v - długie włosy;
B - krótki płaszcz.
W wyniku otrzymujemy: w - AaBv, m - AaBv.
Pozostaje tylko rozwiązanie problemu w prosty sposób, oddzielając wszystkie właściwościna cztery grupy. Wynik jest następujący: AB + AB \u003d AABB itp.
Podczas podejmowania decyzji bierze się pod uwagę, że gen A lub a jednego kota jest zawsze powiązany z genem A lub a innego, a gen B lub B tylko z genem B lub innego zwierzęcia.
Pozostaje tylko ocena wyniku i można dowiedzieć się, ile i jakiego rodzaju kocięta uzyskają krzyżówkę dihybrydową.
