Sisältö
- Hernekasvien ominaisuudet tutkittu
- Hernekasvien pölytys
- Monohybrid vs. Dihybrid ristit
- Segregaatiolaki
- Mendelsin toinen koe
- Mendels Itsenäisen tuotevalikoiman laki: määritelmä ja selitys
- Dihybrid Punnett Square: Esimerkki itsenäisestä tuotevalikoimasta
- Riippumaton lajitelma vs. linkitetyt geenit
Gregor Mendel tunnetaan nykyaikaisen genetiikan isänä. Hän vietti urallaan elokuvan Augustinuksen munkina epätodennäköisen intohimoisesti tutkittaessa periytyviä ominaisuuksia. Hän kasvatti ja opiskeli jopa 29 000 hernekasvia vuosina 1856–1863.
Mendelsin ensimmäisessä kuuluisassa koesarjassa hän perusti Mendelsin erottelulaki, joka tänään sanoo, että jokainen gameetti, tai seksisolu, saa yhtä todennäköisesti tietyn alleeli vanhemmalta. (Alleeli on geenivariantti; jokaisella geenillä on yleensä kaksi, kuten R hernekasvien pyöreillä siemenillä ja r ryppyisillä siemenillä.)
Tämän työn pohjalta Mendel ryhtyi sitten esittelemään itsenäisen valikoiman laki, jonka mukaan eri geenit eivät vaikuta toisiinsa alleelien lajitteluun sukusoluiksi. Säännöstä on joitain poikkeuksia, kuten kuvataan.
Hernekasvien ominaisuudet tutkittu
Mendel aloitti työnsä tutkimalla seitsemän hernekasvien ominaisuutta, jotka hän huomasi esiintyvän kahdessa erillisessä variaatiossa:
Hernekasvien pölytys
Hernekasvit voivat pölyyttää itsensä, mikä on ominaisuus, jota Mendelin oli vältettävä itsenäistä lajitelmaa koskevassa työssään, koska hän tarkasteli erityisesti useiden ominaisuuksien periytyvyyttä. Siksi hän käytti pääasiassa ristipölytystätai lisääntyminen eri kasvien välillä.
Tämä antoi Mendelille hallinnan kasvattamiensa kasvien spesifisestä geneettisestä sisällöstä ajan myötä, koska hän saattoi olla varma molempien vanhempien spesifisestä koostumuksesta riippumatta siitä, mitkä hänen kokeilunsa osoittivat tämän koostuvan.
Monohybrid vs. Dihybrid ristit
Varhaisissa kokeissaan Mendel käytti itsepölytystä hernekasvien jalostukseen vain yhdestä piirteestä (esim. Siemenväri). Hän teki tämän käyttämällä yksihybridinen risti, joka on kahden samanlaisen hybridi-genotyypin, kuten Rr, kasvien kasvatus.
Nämä kasvit olivat osa F1-sukupolvea, ja vanhemmilla (P) hernekasveilla oli genotyyppejä RR ja rr kaikissa tapauksissa. F1-kasvien risteyttäminen toistensa kanssa tuottaa F2-sukupolven.
dihybrid rist antoi Mendelille mahdollisuuden tutkia samanaikaisesti kahden piirteen, kuten siemenen muodon ja palon värin, perintöä. Nämä kasvit olivat risteyksiä vanhempien välillä, joilla oli kopioita molemmista alleeleista jokaiselle piirteelle, ja siksi niiden genotyypit olivat muodossa RrPp.
Segregaatiolaki
Koska Mendel näki monohybridiristimiltään, että jokainen sukusolu sai yhtä todennäköisesti tietyn ominaisuuden vanhemmalta, jolloin muodostui erottelulaki, hän ennusti, että tämä ilmenee moninaisina piirteinä samanaikaisesti.
Mendel ennusti tarkastelemalla näitä tietoja, että yhden ominaisuuden perintö ei vaikuttanut toisen ominaispiirteeseen, mutta hänen oli tehtävä vielä lisää työtä tämän vahvistamiseksi.
Mendelsin toinen koe
Mendel käytti nyt hernekasvejaan arvioidakseen dihybridiristien, ei monohybridiristeiden, tuloksia. Tämä antoi hänelle mahdollisuuden määrittää useisiin geeneihin liittyvien ominaisuuksien perintö.
Mendel ennusti sitä jos ominaisuudet perittiin toisistaan riippumattomasti, nämä ristit tuottavat näiden kahden piirteen neljä mahdollista yhdistelmää (esim. siemenmuodolle ja siemenväreille, pyöreä keltainen, pyöreä vihreä, ryppyinen keltainen, ryppyinen vihreä) kiinteässä fenotyyppisuhteessa 9:3:3:1, jossain järjestyksessä. He tekivät pienten tilastollisten vaihteluiden vuoksi.
Mendels Itsenäisen tuotevalikoiman laki: määritelmä ja selitys
itsenäisen valikoiman laki toteaa, että kahden (tai useamman) eri geenin alleelit lajitellaan itsenäisesti sukusolujen muodostumisen aikana, mikä tarkoittaa, että alleelit eivät vaikuta toisiinsa tai niiden periytyvyyteen.
Ellei tietyistä kromosomaalisen käyttäytymisen kielekkeistä ole, tämä laki todennäköisesti pätee kaikissa olosuhteissa. Mutta tosiasiassa erilaiset piirteet ovat peritty yhdessä, kuten näette.
Dihybrid Punnett Square: Esimerkki itsenäisestä tuotevalikoimasta
Dihybrid Punnett-neliössä kaikki mahdolliset vanhempien alleeliyhdistelmät, joilla on identtiset genotyypit kahdelle piirteelle, sijoitetaan ruudukkoon. Nämä yhdistelmät ovat muodoltaan AB, Ab, aB ja ab. Siten ruudukossa on kuusitoista neliötä, ja rivi- ja sarakeotsot ovat neljä poikkileikkausta ja neljä alaspäin, merkitty yllä olevilla yhdistelmillä.
Kun tutkitaan useampaa kuin kahta ominaisuutta samanaikaisesti, Punnett-neliön käyttäminen alkaa tulla erittäin hankalaksi. Esimerkiksi kolmiristeinen risti vaatii kahdeksan-kahdeksan ruudukon, joka on sekä aikaa vievää että tilaa vievä.
Riippumaton lajitelma vs. linkitetyt geenit
Mendels-dihybridi-ristituloksia sovellettiin täydellisesti hernekasveihin, mutta ne eivät selitä täysin periytyvyyttä muissa organismeissa. Kromosomeista tiedetään nykyään, että ajan mittaan havaitut muutokset riippumattoman valikoiman laista voidaan ottaa huomioon ns. geenisidos.
Sukusolujen muodostumisessa tapahtuu usein prosessi, jota kutsutaan geneettiseksi yhdistelmäksi, johon sisältyy homologisten kromosomien pienten kappaleiden vaihto. Tällä tavalla geenit, jotka sattuvat olemaan fyysisesti lähellä toisiaan, kuljetetaan yhdessä aina kun tietty yhdistelmämuoto tapahtuu, mikä varmistaa linkitetyt geenit perinnöllinen ryhmissä.
Liittyvät aiheet: