Monohybrid-kruisingen in wat ze bevatten en voorbeelden
een monohybrid kruising, in de genetica verwijst het naar de kruising van twee individuen die verschillen in een enkel karakter of kenmerk. In meer exacte termen bezitten individuen twee variaties of "allelen" van het te bestuderen kenmerk.
De wetten die de verhoudingen van deze oversteek voorspellen, werden uitgesproken door de inheemse en monnik die in Oostenrijk geboren is, Gregor Mendel, ook bekend als de vader van de genetica..
De resultaten van de eerste generatie van een monohybride kruising verschaffen de noodzakelijke informatie om het genotype van de ouderorganismen af te leiden.
index
- 1 Historisch perspectief
- 1.1 Voordat Mendel
- 1.2 Na Mendel
- 2 voorbeelden
- 2.1 Planten met witte en paarse bloemen: eerste generatie kinderlijk
- 2.2 Planten met witte en paarse bloemen: filialen van de tweede generatie
- 3 Nut in genetica
- 4 Referenties
Historisch perspectief
De regels van de erfenis werden vastgesteld door Gregor Mendel, dankzij zijn bekende experimenten met behulp van het erwtenmodel als een modelorganisme (Pisum sativum). Mendel voerde zijn experimenten uit tussen 1858 en 1866, maar ze werden jaren later herontdekt.
Voor Mendel
Vóór Mendel dachten de wetenschappers van die tijd dat de deeltjes (we weten nu dat ze de genen zijn) van het erfdeel zich gedroegen als vloeistoffen en daarom hadden ze het vermogen om te mengen. Als we bijvoorbeeld een glas rode wijn drinken en het mengen met witte wijn, zullen we roséwijn verkrijgen.
Als we echter de kleuren van de ouders (rood en wit) wilden herstellen, konden we dat niet. Een van de intrinsieke gevolgen van dit model is het verlies van variatie.
Na Mendel
Dit verkeerde beeld van de erfenis werd weggegooid na de ontdekking van het werk van Mendel, verdeeld in twee of drie wetten. De eerste wet of wet van segregatie is gebaseerd op monohybride kruisingen.
In de ervaringen met erwten maakte Mendel een reeks monohybride kruisen waarbij hij rekening hield met zeven verschillende karakters: de kleur van de zaden, de textuur van de peul, de grootte van de stengel, de positie van de bloemen, onder andere.
De verhoudingen die in deze kruisjes werden verkregen, brachten Mendel ertoe om de volgende hypothese voor te stellen: in organismen zijn er een paar "factoren" (nu genen) die het uiterlijk van bepaalde kenmerken regelen. Het organisme kan dit element discreet van generatie op generatie overbrengen.
Voorbeelden
In de volgende voorbeelden zullen we de typische nomenclatuur van genetica gebruiken, waarbij de dominante allelen met hoofdletters worden weergegeven en de recessieve met all-letters.
Een allel is een alternatieve variant van een gen. Deze bevinden zich op vaste posities in de chromosomen, locus genaamd.
Een organisme met twee allelen die met hoofdletters worden weergegeven, is dus een dominante homozygote (AA, bijvoorbeeld), terwijl twee kleine letters de recessieve homozygoot aanduiden. In tegenstelling hiermee wordt de heterozygoot vertegenwoordigd door de hoofdletter, gevolgd door de kleine letter: Aa.
In heterozygoten komt het karakter dat we kunnen zien (het fenotype) overeen met het dominante gen. Er zijn echter bepaalde verschijnselen die deze regel niet volgen, bekend als codominantie en onvolledige dominantie.
Planten met witte en paarse bloemen: eerste generatie kinderlijk
Een monohybrid kruising begint met reproductie tussen individuen die verschillen in een kenmerk. Als het om groenten gaat, kan het gebeuren door zelfbevruchting.
Met andere woorden, kruising omvat organismen die twee alternatieve vormen van een eigenschap bezitten (bijvoorbeeld rood vs. wit, hoog versus laag). De personen die deelnemen aan de eerste overtocht krijgen de naam "ouderlijk" toegewezen.
Voor ons hypothetisch voorbeeld zullen we twee planten gebruiken die verschillen in de kleur van de bloembladen. Het genotype PP (homozygote dominant) resulteert in een paars fenotype, terwijl de pp (homozygoot recessief) vertegenwoordigt het fenotype van witte bloemen.
De ouder met het genotype PP zal gameten produceren P. Evenzo de gameten van het individu pp ze zullen gameten produceren p.
De kruising zelf omvat de vereniging van deze twee gameten, waarvan de enige kans op nakomelingen het genotype zal zijn pp. Daarom zullen het fenotype van het nageslacht paarse bloemen zijn.
De nakomelingen van de eerste oversteek staan bekend als de eerste generatie filialen. In dit geval wordt de eerste generatie van het kind uitsluitend gevormd door heterozygote organismen met paarse bloemen.
Over het algemeen worden de resultaten grafisch weergegeven met behulp van een speciaal diagram genaamd de Punnett-box, waar elke mogelijke combinatie van de allelen wordt waargenomen..
Planten met witte en paarse bloemen: tweede generatie kinderlijk
De afstammelingen produceren twee soorten gameten: P en p. Daarom kan de zygote worden gevormd op basis van de volgende gebeurtenissen: dat is een sperma P ontmoet een eicel P. De zygote zal homozygoot dominant zijn PP en het fenotype zal paarse bloemen zijn.
Een ander mogelijk scenario is dat een sperma P vind een ei p. Het resultaat van deze overtocht zou hetzelfde zijn als een sperma p vind een ei P. In beide gevallen is het resulterende genotype een heterozygoot pp met paarse bloemen fenotype.
Eindelijk, misschien sperma p ontmoet een eicel p. Deze laatste mogelijkheid betreft een homozygote recessieve zygote pp en zal een fenotype van witte bloemen vertonen.
Dit betekent dat in een kruising tussen twee heterozygote bloemen drie van de vier beschreven mogelijke gebeurtenissen ten minste één kopie van het dominante allel bevatten. Daarom is er bij elke bevruchting een kans van 3 op 4 dat de nakomelingen het P-allel zullen krijgen. En aangezien het dominant is, zullen de bloemen paars zijn.
In tegenstelling, in bemestingsprocessen, is er een kans van 1 op 4 dat de zygote de twee allelen zal erven p die witte bloemen produceren.
Nut in genetica
Monohybrid-kruisen worden vaak gebruikt om dominantiebetrekkingen tussen twee allelen van een gen van belang vast te stellen.
Als een bioloog bijvoorbeeld de dominantie-relatie tussen de twee allelen die codeert voor zwart of wit bont in een kudde konijnen wil bestuderen, is het waarschijnlijk dat het monohybride kruis als hulpmiddel wordt gebruikt.
De methodologie omvat de kruising tussen de ouders, waarbij elk individu homozygoot is voor elk bestudeerd personage - bijvoorbeeld een konijn AA en nog een aa.
Als het nageslacht verkregen in genoemde kruising homogeen is en slechts een karakter uitdrukt, wordt geconcludeerd dat deze eigenschap de dominante is. Als de kruising wordt voortgezet, verschijnen de individuen van de tweede generatie van het kind in verhoudingen 3: 1, dat wil zeggen 3 individuen die de dominante eigenschap vertonen. 1 met de recessieve eigenschap.
Deze fenotypeverhouding van 3: 1 staat bekend als "Mendelian" ter ere van zijn ontdekker.
referenties
- Elston, R.C., Olson, J.M., & Palmer, L. (2002). Biostatistische genetica en genetische epidemiologie. John Wiley & Sons.
- Hedrick, P. (2005). Genetica van populaties. Derde editie. Jones en Bartlett Publishers.
- Montenegro, R. (2001). Menselijke evolutionaire biologie. Nationale universiteit van Córdoba.
- Subirana, J.C. (1983). Didactiek van de genetica. Edicions Universitat Barcelona.
- Thomas, A. (2015). Introductie van Genetics. Tweede editie. Garland Sciencie, Taylor & Francis Group.