MONOHIBRIDISM: DIN CE CONSTĂ ȘI EXERCIȚII REZOLVATE - BIOLOGIE - 2025

Monohibridismo se referă la cruce între doi indivizi care diferă într -o singură caracteristică. De asemenea, atunci când facem încrucișări între indivizi din aceeași specie și când studiem moștenirea unei singure trăsături, vorbim de monohidridism.

Crucile monohibre încearcă să investigheze baza genetică a trăsăturilor care sunt determinate de o singură genă. Modelele de moștenire ale acestui tip de întrepătrundere au fost descrise de Gregor Mendel (1822-1884), un personaj iconic în domeniul biologiei și cunoscut ca tatăl geneticii.

Pe baza lucrărilor sale cu plante de mazăre (Pisum sativum), Gregor Mendel a enunțat legile sale cunoscute. Prima lege a lui Mendel explică încrucișările monohidrice.

În ce constă?

După cum am menționat mai sus, încrucișările monohidrate sunt explicate în prima lege a lui Mendel, care este descrisă mai jos:

Prima lege a lui Mendel

În organismele sexuale există perechi de alele sau perechi de cromozomi omologi, care sunt separați în timpul formării gameților. Fiecare gamet primește doar un membru al acelei perechi. Această lege este cunoscută sub numele de „legea segregării”.

Cu alte cuvinte, meioza asigură că fiecare gamet conține strict o pereche de alele (variante sau forme diferite ale unei gene) și este la fel de probabil ca un gamet să conțină oricare dintre formele genei.

Mendel a reușit să enunțe această lege făcând cruci de plante de mazăre. Mendel a urmat moștenirea mai multor perechi de caracteristici contrastante (flori purpurii versus flori albe, semințe verzi versus semințe galbene, tulpini lungi sau tulpini scurte), timp de câteva generații.

În aceste cruci, Mendel a numărat descendenții fiecărei generații, obținând astfel proporții de indivizi. Munca lui Mendel a reușit să genereze rezultate solide, deoarece a lucrat cu un număr semnificativ de indivizi, aproximativ câteva mii.

De exemplu, în încrucișările monohidrate de semințe netede rotunde cu semințe încrețite, Mendel a obținut 5474 semințe netede rotunde și 1850 semințe încrețite.

De asemenea, crucile de semințe galbene cu semințe verzi produc un număr de 6022 semințe galbene și 2001 semințe verzi, stabilind astfel un model clar 3: 1.

Una dintre cele mai importante concluzii ale acestui experiment a fost postularea existenței particulelor discrete care sunt transmise de la părinți la copii. În prezent, aceste particule de moștenire se numesc gene.

Piața Punnett

Acest grafic a fost folosit pentru prima dată de geneticianul Reginald Punnett. Este o reprezentare grafică a gametelor indivizilor și a tuturor genotipurilor posibile care pot rezulta din încrucișarea interesului. Este o metodă simplă și rapidă de rezolvare a încrucișărilor.

Exerciții rezolvate

Primul exercițiu

În mușchiul fructului (Drosophila melanogaster) culoarea cenușie a corpului este dominantă (D) peste culoarea neagră (d). Dacă un genetician traversează un homozigot dominant (DD) și un homozigot recesiv (dd) individ, cum va arăta prima generație de indivizi?

Răspuns

Individul homozigot dominant produce doar gameți D, în timp ce homozigotul recesiv produce, de asemenea, un singur tip de gameti, dar în cazul lor sunt d.

Când are loc fertilizarea, toate zigoturile formate vor avea genotipul Dd. În ceea ce privește fenotipul, toți indivizii vor fi cu corp gri, deoarece D este gena dominantă și maschează prezența d în zigot.

Ca o concluzie avem că 100% dintre indivizii din F ₁ vor fi gri.

Al doilea exercițiu

Ce proporții rezultă din încrucișarea primei generații de muște de la primul exercițiu?

Răspuns

După cum putem deduce, muștele lui F ₁ au genotipul Dd. Toți indivizii rezultați sunt heterozigoti pentru acest element.

Fiecare individ poate genera gameți D și D. În acest caz, exercițiul poate fi rezolvat folosind pătratul Punnett:

În a doua generație de muște, caracteristicile părinților reapar (muște cu corpuri negre) care păreau a fi „pierdute” în prima generație.

Am obținut 25% din muște cu genotipul homozigot dominant (DD), al cărui fenotip este corpul gri; 50% dintre indivizii heterozigoti (Dd), în care fenotipul este, de asemenea, gri; și încă 25% din indivizii homozigoti recesivi (dd), cu corpuri negre.

Dacă dorim să o vedem în termeni de proporții, încrucișarea heterozigotelor are ca rezultat 3 indivizi cenușii față de 1 indivizi negri (3: 1).

Al treilea exercițiu

Într-o anumită varietate de argint tropical, se poate distinge între frunzele pete și frunzele netede (fără pete, unicolore).

Să presupunem că un botanist traversează aceste soiuri. Plantelor rezultate în urma primei încrucișări li s-a permis autofertilizarea. Rezultatul celei de-a doua generații au fost 240 de plante cu frunze mototolite și 80 de plante cu frunze netede. Care a fost fenotipul primei generații?

Răspuns

Punctul cheie pentru rezolvarea acestui exercițiu este să luați numerele și să le aduceți în proporții, împărțind numerele astfel: 80/80 = 1 și 240/80 = 3.

Evidențiat tiparul 3: 1, este ușor de concluzionat că indivizii care au dat naștere celei de-a doua generații erau heterozigote și că fenotipic aveau frunze mototolite.

Al patrulea exercițiu

Un grup de biologi studiază culoarea hainei iepurilor din specia Oryctolagus cuniculus. Culoarea stratului pare a fi determinată de un locus cu două alele, A și a. Alela A este dominantă și este recesivă.

Ce genotip vor avea indivizii care rezultă din încrucișarea unui recesiv homozigot (aa) și a unui heterozigot (Aa)?

Răspuns

Metodologia de urmat pentru a rezolva această problemă este implementarea pătratului Punnett. Indivizii recesivi ai omozigotului produc doar un gamet, în timp ce indivizii heterozigoti produc A și un gameți. Grafic este următoarea:

Prin urmare, putem concluziona că 50% dintre indivizi vor fi heterozigoti (Aa), iar ceilalți 50% vor fi homozigoti recesivi (aa).

Excepție de la prima lege

Există anumite sisteme genetice în care indivizii heterozigoti nu produc proporții egale cu două alele diferite în gametii lor, așa cum a fost prevăzut de proporțiile Mendeliene descrise anterior.

Acest fenomen este cunoscut sub numele de distorsiune în segregare (sau acțiune meiotică). Un exemplu în acest sens sunt genele egoiste, care intervin cu funcția altor gene care încearcă să le crească frecvența. Rețineți că elementul egoist poate diminua eficacitatea biologică a individului care îl poartă.

În heterozigot, elementul egoist interacționează cu elementul normal. Varianta egoistă poate distruge normalul sau împiedica funcționarea acestuia. Una dintre consecințele imediate este încălcarea primei legi a lui Mendel.

Referințe

1. Barrows, EM (2000). Referință la pupitrul comportamentului animalelor: un dicționar de comportament, ecologie și evoluție a animalelor. Presă CRC
2. Elston, RC, Olson, JM, & Palmer, L. (2002). Genetica biostatistică și epidemiologia genetică. John Wiley & Sons.
3. Hedrick, P. (2005). Genetica populațiilor. A treia editie. Edituri Jones și Bartlett.
4. Muntenegru, R. (2001). Biologie evolutivă umană. Universitatea Națională din Cordoba
5. Subirana, JC (1983). Didactica geneticii. Ediții Universitat Barcelona.
6. Thomas, A. (2015). Introducerea geneticii. A doua editie. Garland Science, grupul Taylor și Francis.