צלבים של מונוהיברד: ממה הם מורכבים ודוגמאות - ביולוגיה - 2025

מונוהיברידית , בגנטיקה, מתייחסת למעבר של שני אנשים השונים זה מזה אופי או תכונה אחת. במונחים מדויקים יותר, לאנשים יש שתי וריאציות או "אללים" של המאפיין הנחקר.

החוקים המנבאים את פרופורציות המעבר הזה הוקבעו על ידי הטבע הטבעי והנזיר האוסטרי, גרגור מנדל, המכונה גם אבי הגנטיקה.

מקור: מאת אלחנדרו פורטו, דרך ויקימדיה

תוצאות הדור הראשון של צלב מונוהיברידי מספקות את המידע הדרוש כדי להסיק את הגנוטיפ של האורגניזמים ההוריים.

פרספקטיבה היסטורית

כללי הירושה נקבעו על ידי גרגור מנדל, הודות לניסויים הידועים שלו המשתמשים באפונה (Pisum sativum) כאורגניזם מודל. מנדל ביצע את הניסויים שלו בין 1858 ל- 1866, אך הם התגלו מחדש שנים לאחר מכן.

לפני מנדל

לפני מנדל, מדענים באותה תקופה חשבו שהחלקיקים (כעת אנו יודעים שהם גנים) של תורשה התנהגו כמו נוזלים, ולכן היו להם תכונה של ערבוב. לדוגמה, אם ניקח כוס יין אדום ונערבב אותו עם יין לבן, נקבל יין רוזה.

עם זאת, אם רצינו לשחזר את צבעי ההורים (אדום ולבן), לא יכולנו. אחת ההשלכות המהותיות של מודל זה היא אובדן השונות.

אחרי מנדל

השקפה מוטעית זו של תורשה הושלכה לאחר גילוי עבודותיו של מנדל, המחולקת לשניים או שלושה חוקים. החוק או חוק ההפרדה הראשון מבוסס על חוצים מונוהיברידיים.

בניסויי האפונה עשה מנדל סדרת צלבים מונוהיברדיים תוך התחשבות בשבע תווים שונים: צבע הזרעים, מרקם התרמיל, גודל הגבעול, מיקום הפרחים, בין היתר.

הפרופורציות שהתקבלו בצלבים אלה הובילו את מנדל להציע את ההשערה הבאה: באורגניזמים ישנם כמה "גורמים" (כיום גנים) השולטים על המראה של מאפיינים מסוימים. הגוף מסוגל להעביר אלמנט זה מדור לדור בצורה דיסקרטית.

דוגמאות

בדוגמאות הבאות נשתמש במינוח הקלאסי הטיפוסי של הגנטיקה, כאשר האללים הדומיננטיים מיוצגים על ידי אותיות גדולות והאלו הרססיביות באותיות קטנות.

אלל הוא גרסה חלופית של גן. אלה נמצאים במיקומים קבועים על הכרומוזומים, הנקראים לוקוסים.

לפיכך, אורגניזם עם שני אללים המיוצגים על ידי אותיות גדולות הוא דומיננטי הומוזיגי (AA, למשל), בעוד ששתי אותיות קטנות מציינות את הרססיבי ההומוזיגי. לעומת זאת, ההטרוזיגוטה מיוצגת על ידי אותיות גדולות ואחריהן אותיות קטנות: Aa.

בהטרוזיגוטים, התכונה שאנחנו יכולים לראות (הפנוטיפ) תואמת את הגן הדומיננטי. עם זאת, ישנן תופעות מסוימות שאינן הולכות לפי כלל זה, המכונות קוד-דומיננטיות ודומיננטיות שלמה.

צמחים עם פרחים לבנים וסגולים: דור פיליאלי ראשון

צלב מונוהיברידי מתחיל בהתרבות בין אנשים השונים בתכונה אחת. אם מדובר בירקות, זה יכול להתרחש על ידי הפריה עצמית.

במילים אחרות, המעבר כולל אורגניזמים שיש להם שתי צורות אלטרנטיביות של תכונה (אדום לעומת לבן, גבוה לעומת קצר, למשל). לאנשים המשתתפים במעבר הראשון נקרא השם "הורה".

לדוגמא ההיפותטית שלנו נשתמש בשני צמחים השונים זה מזה בצבע עלי הכותרת. הגנוטיפ PP (הומוזיגואי דומיננטי) מתורגם לפנוטיפ סגול, ואילו ה- pp (הומוזיגי רצסיבי) מייצג את פנוטיפ הפרחים הלבנים.

ההורה עם הגנוטיפ PP יפיק גמטאות P. באופן דומה, הגמטות של יחידת ה- pp יפיקו p-gametes.

המעבר עצמו כרוך באיחוד בין שני הגמטים הללו, שהאפשרות היחידה שלהם לצאצאים היא הגנוטיפ Pp. לכן הפנוטיפ של הצאצאים יהיה פרחים סגולים.

צאצאי הצלב הראשון ידוע כדור הדור הראשון. במקרה זה, הדור הפילילי הראשון מורכב באופן בלעדי מאורגניזמים הטרוזיגוטיים עם פרחים סגולים.

התוצאות מבוטאות באופן גרפי בדרך כלל באמצעות דיאגרמה מיוחדת הנקראת ריבוע פוננט, שם נצפה כל שילוב אפשרי של אללים.

צמחים עם פרחים לבנים וסגולים: פיליאלי דור שני

הצאצאים מייצרים שני סוגים של גמטות: P ו- p. לכן ניתן ליצור את הזיגוטה על פי האירועים הבאים: כי זרע P פוגש ביצת P. הזיגוטה תהיה PP הומוזיגוזית הדומיננטית והפנוטיפ יהיה פרחים סגולים.

תרחיש אפשרי נוסף הוא שזרע P פוגש ביצת P. התוצאה של מעבר זה תהיה זהה אם זרע P פוגש ביוץ P. בשני המקרים הגנוטיפ המתקבל הוא הטרוזיגוט Pp עם פנוטיפ פרח סגול.

לבסוף, יתכן שזרע p פוגש p ביצית. האפשרות האחרונה כוללת זיגוטה pp-homosygous רצסיבי ותציג פנוטיפ של פרחים לבנים.

משמעות הדבר היא שבמעבר בין שני פרחים הטרוזיגוטיים, שלושה מתוך ארבעת האירועים האפשריים שתוארו כוללים לפחות עותק אחד של האלל הדומיננטי. לכן בכל הפריה, קיימת סבירות של 3 ל -4 שהצאצא ירכוש את האלל P ומכיוון שהוא דומיננטי, הפרחים יהיו סגולים.

לעומת זאת, בתהליכי הפריה, קיים סיכוי של 1 ל -4 שהזיגוטה תירש את שני האללים p המייצרים פרחים לבנים.

תועלת בגנטיקה

צלבים מונוהברידיים משמשים לרוב לביסוס יחסי דומיננטיות בין שני אללים של גן המעניין.

לדוגמה, אם ביולוג רוצה לחקור את יחסי הדומיננטיות בין שני האללים המקודדים לפרווה שחורה או לבנה בעדר ארנבים, סביר להניח שהוא ישתמש בצלב המונוהידברי ככלי.

המתודולוגיה כוללת את המעבר בין ההורים, כאשר כל אינדיבידואלי הוא הומוזיגי לכל תכונה שנלמדה - למשל ארנב AA ו- aa אחר.

אם הצאצאים המתקבלים בצלב זה הומוגניים ורק מביעים דמות אחת, ניתן להסיק כי תכונה זו היא הדומיננטית. אם יימשך המעבר, יחידים בני הדור הגברי השני יופיעו בפרופורציות 3: 1, כלומר 3 אנשים המציגים את הדומיננטי לעומת. 1 עם התכונה הרצסיבית.

יחס פנוטיפי זה 3: 1 מכונה "מנדליאן" לכבוד מגלהו.

הפניות

1. Elston, RC, Olson, JM, & Palmer, L. (2002). גנטיקה ביו-סטטיסטית ואפידמיולוגיה גנטית. ג'ון וויילי ובניו.
2. Hedrick, P. (2005). גנטיקה של אוכלוסיות. מהדורה שלישית. הוצאת ג'ונס וברטלט.
3. מונטנגרו, ר '(2001). ביולוגיה אבולוציונית אנושית. האוניברסיטה הלאומית של קורדובה.
4. סובירנה, ג'יי סי (1983). דידקטיקה של גנטיקה. מהדורות אוניברסיט ברצלונה.
5. תומאס, א '(2015). הצגת גנטיקה. מהדורה שנייה. גרלנד מדע, טיילור ופרנסיס.