DIHYBRIDNÉ KRÍŽE: Z ČOHO POZOSTÁVAJÚ A PRÍKLADY - BIOLÓGIE - 2025

Tieto dihybrids kríža , genetická, zahŕňajú hybridizačný procesy, ktoré berú do úvahy rodičovských charakteristikách každého jedinca. Obidve študované charakteristiky musia byť navzájom kontrastné a pri krížení sa musia brať do úvahy súčasne.

Prírodovedec a mních Gregor Mendel použili tieto typy krížov na odhalenie svojich známych zákonov dedičstva. Dihybridné kríže priamo súvisia s druhým zákonom alebo zásadou samostatnej segregácie znakov.

Zdroj: Tocharianne (verzia PNG), WhiteTimberwolf (verzia SVG) (verzia PNG), prostredníctvom Wikimedia Commons

Existujú však výnimky z druhého zákona. Znaky sa nededia nezávisle, ak sú kódované v génoch, ktoré sú na rovnakých chromozómoch, to znamená fyzicky spolu.

Kríž začína výberom rodičov, ktorí sa musia odlišovať dvoma charakteristikami. Napríklad vysoká rastlina s hladkými semenami sa skríži s krátkou rastlinou s hrubými semenami. V prípade zvierat môžeme krížiť králika s bielou a krátkou kožušinou s jednotkou opačného pohlavia s dlhou čiernou kožušinou.

Princípy, ktoré našiel Mendel, nám umožňujú robiť predpovede o výsledku vyššie uvedených krížov. Podľa týchto zákonov bude prvá synovská generácia pozostávať z jednotlivcov, ktorí prejavia obidve dominantné vlastnosti, zatiaľ čo v druhej synovskej generácii nájdeme proporcie 9: 3: 3: 1.

Mendelov zákony

Gregor Mendel dokázal objasniť hlavné mechanizmy dedičnosti vďaka výsledkom získaným z rôznych krížov rastliny hrachu.

Medzi najdôležitejšie postuláty vynikajú tým, že častice súvisiace s dedičnosťou (teraz nazývané gény) sú diskrétne a prenášajú sa neporušené z generácie na generáciu.

Mendelov prvý zákon

Mendel navrhol dva zákony, prvý je známy ako princíp dominancie a navrhuje, že keď sa v zygote kombinujú dve kontrastné alely, iba jedna je vyjadrená v prvej generácii, ktorá je dominantná a potláča recesívnu charakteristiku vo fenotype.

Pri navrhovaní tohto zákona sa Mendel riadil proporciami získanými na monohybridných kríženiach: kríženia medzi dvoma jedincami, ktoré sa líšia iba jednou charakteristikou alebo vlastnosťou.

Mendelov druhý zákon

Dihybridné kríža priamo súvisia s Mendelovým druhým zákonom alebo zásadou samostatnej segregácie. Podľa tohto pravidla je dedičstvo dvoch znakov navzájom nezávislé.

Pretože sa lokusy oddeľujú nezávisle, možno s nimi zaobchádzať ako s monohybridnými krížmi.

Mendel študoval dihybridné kríženia kombinujúce rôzne vlastnosti rastlín hrachu. Použil rastlinu s hladkými žltými semenami a krížil ju s ďalšou rastlinou s hrubými zelenými semenami.

Mendelov výklad jeho dihybridných krížových výsledkov možno zhrnúť v nasledujúcej myšlienke:

„V prípade dihybridného kríža, kde sa berie do úvahy kombinácia dvojice kontrastných postáv, sa v prvej generácii objaví iba jedna odroda každého znaku. Dva skryté prvky v prvej generácii sa znova objavia v druhej. “

Výnimka z druhého zákona

Môžeme vykonať dihybridný kríž a zistiť, že charakteristiky nie sú nezávisle od seba oddelené. Napríklad je možné, že v populácii králikov sa čierna kožušina vždy oddelí od dlhej kožušiny. To je logicky v rozpore so zásadou nezávislej segregácie.

Aby sme pochopili túto udalosť, musíme preskúmať správanie chromozómov v prípade meiózy. V dihybridných krížoch študovaných Mendelom je každá vlastnosť umiestnená na samostatnom chromozóme.

V anafáze I meiózy sa homológne chromozómy oddelia, ktoré sa budú segregovať nezávisle. Gény, ktoré sú na rovnakom chromozóme, teda zostanú spolu v tomto štádiu a dosiahnu rovnaké miesto určenia.

Na základe tohto princípu môžeme v našom hypotetickom králičom príklade dospieť k záveru, že gény, ktoré sa podieľajú na farbe a dĺžke srsti, sú na rovnakom chromozóme, a tak sa spolu oddelia.

Existuje udalosť nazývaná rekombinácia, ktorá umožňuje výmenu genetického materiálu medzi párovanými chromozómami. Ak sú gény fyzicky veľmi blízko, je rekombinácia nepravdepodobná. V týchto prípadoch sú dedičské zákony zložitejšie ako tie, ktoré navrhuje Mendel.

Príklady

V nasledujúcich príkladoch budeme používať základnú nomenklatúru používanú v genetike. Alely - formy alebo varianty génu - sa označujú veľkými písmenami, ak sú dominantné, a malými písmenami, keď sú recesívne.

Diploidní jedinci, ako my, ľudia, nesú dve sady chromozómov, ktoré sa prekladajú do dvoch alel na gén. Dominantný homozygot má dve dominantné alely (AA), zatiaľ čo recesívny homozygot má dve recesívne alely (aa).

V prípade heterozygotov sa označuje veľkým písmenom a potom malým písmenom (Aa). Pokiaľ je dominancia znaku úplná, heterozygot bude vo svojom fenotype exprimovať znak spojený s dominantným génom.

Farba a dĺžka srsti králikov

Na ilustráciu dihybridných krížov použijeme farbu a dĺžku srsti hypotetického druhu králikov.

Všeobecne sú tieto charakteristiky riadené niekoľkými génmi, ale v tomto prípade použijeme zjednodušenie z didaktických dôvodov. Dotyčný hlodavec môže mať dlhý čierny kabát (LLNN) alebo krátky sivý kabát (llnn).

Pobočka prvej generácie

Králik s dlhými čiernymi kožušinami produkuje gaméty s LN alelami, zatiaľ čo gaméty jedinca s krátkymi šedými kožušinami budú ln. V čase tvorby zygotu sa spermium spermií a vajíčko, ktoré nesú tieto gaméty.

V prvej generácii nájdeme homogénne potomstvo králikov s genotypom LlNn. Všetky králiky budú prezentovať fenotyp zodpovedajúci dominantným génom: dlhá čierna kožušina.

Dcérska spoločnosť druhej generácie

Ak vezmeme dvoch jedincov opačného pohlavia prvej generácie a krížime ich, získame dobre známy Mendelovský pomer 9: 3: 3: 1, kde sa znovu objavia recesívne znaky a štyri študované znaky sú kombinované.

Tieto králiky môžu produkovať nasledujúce gaméty: LN, Ln, lN alebo ln. Ak urobíme pre potomka všetky možné kombinácie, zistíme, že 9 králikov bude mať dlhé čierne kožušiny, 3 budú mať krátke čierne kožušiny, 3 budú mať dlhé sivé kožušiny a iba jeden jedinec bude mať krátke sivé kožušiny.

Ak chce čitateľ tieto pomery potvrdiť, môže tak urobiť grafom alel, nazývaných Punnettovo námestie.

Referencie

1. Elston, RC, Olson, JM, a Palmer, L. (2002). Biostatistická genetika a genetická epidemiológia. John Wiley a synovia.
2. Hedrick, P. (2005). Genetika populácií. Tretia edícia. Vydavatelia Jones a Bartlett.
3. Montenegro, R. (2001). Ľudská evolučná biológia. Národná univerzita v Cordobe.
4. Subirana, JC (1983). Didaktika genetiky. Vydania Universitat Barcelona.
5. Thomas, A. (2015). Predstavujeme genetiku. Druhé vydanie. Garland Science, Taylor & Francis Group.