DIHYBRIDNÍ KŘÍŽE: Z ČEHO SE SKLÁDAJÍ A PŘÍKLADY - BIOLOGIE - 2025

Tyto dihybrids kříže, genetická, zahrnují hybridizační procesy, které berou v úvahu rodičovských charakteristikách každého jedince. Obě studované charakteristiky musí být vzájemně kontrastní a musí se brát v úvahu při křížení.

Přírodovědec a mnich Gregor Mendel použil tyto typy křížů k vyjádření svých známých zákonů dědičnosti. Dihybridní kříže přímo souvisejí s druhým zákonem nebo principem nezávislé segregace postav.

Zdroj: Tocharianne (verze PNG), WhiteTimberwolf (verze SVG) (verze PNG), přes Wikimedia Commons

Existují však výjimky z druhého zákona. Znaky nejsou zděděny nezávisle, pokud jsou kódovány v genech, které jsou na stejných chromozomech, tj. Fyzicky společně.

Kříž začíná výběrem rodičů, kteří se musí lišit dvěma charakteristikami. Například vysoká rostlina s hladkými semeny se kříží s krátkou rostlinou s hrubými semeny. V případě zvířat můžeme křížit králíka s bílou a krátkou srstí s jednotlivcem opačného pohlaví s dlouhou černou srstí.

Principy, které našel Mendel, nám umožňují dělat předpovědi o výsledku výše uvedených křížů. Podle těchto zákonů bude první filiální generace tvořena jedinci, kteří projeví oba dominantní rysy, zatímco ve druhé filiální generaci najdeme proporce 9: 3: 3: 1.

Mendelovy zákony

Gregor Mendel dokázal objasnit hlavní mechanismy dědičnosti díky výsledkům získaným z různých křížení rostlin hrachu.

Mezi jeho nejdůležitější postuláty poukazují na to, že částice související s dědičností (nyní nazývané geny) jsou diskrétní a jsou přenášeny neporušené z generace na generaci.

Mendelův první zákon

Mendel navrhl dva zákony, první je známý jako princip dominance a navrhuje, že když jsou dvě kontrastní alely kombinovány v zygote, pouze jedna je vyjádřena v první generaci, která je dominantní a potlačuje recesivní charakteristiku ve fenotypu.

Při navrhování tohoto zákona se Mendel řídil proporcemi získanými v monohybridních křížích: kříže mezi dvěma jedinci, které se liší pouze jednou charakteristikou nebo zvláštností.

Mendelův druhý zákon

Dihybridní kříže přímo souvisejí s Mendelovým druhým zákonem nebo principem nezávislé segregace. Podle tohoto pravidla je dědictví dvou postav nezávislé na sobě.

Protože se lokusy oddělují samostatně, lze s nimi zacházet jako s monohybridními kříži.

Mendel studoval dihybridní kříže kombinující různé vlastnosti rostlin hrachu. Použil rostlinu s hladkými žlutými semínky a zkřížil ji s jinou rostlinou s hrubými zelenými semeny.

Mendelovu interpretaci jeho dihybridních křížových výsledků lze shrnout do následující myšlenky:

„V dihybridním kříži, kde je brána v úvahu kombinace dvojice kontrastních znaků, se v první generaci objeví pouze jedna odrůda každé vlastnosti. Dva skryté prvky v první generaci se znovu objeví ve druhé “.

Výjimka z druhého zákona

Můžeme provést dihybridní kříž a zjistíme, že charakteristiky nejsou samostatně segregovány. Například je možné, že v populaci králíků bude černá srst vždy segregována s dlouhou srstí. To logicky odporuje principu samostatné segregace.

Abychom pochopili tuto událost, musíme prozkoumat chování chromozomů v případě meiózy. V dihybridních křížích studovaných Mendelem je každá vlastnost umístěna na samostatném chromozomu.

V anafáze I meiózy se homologní chromozómy oddělují, které se budou samostatně separovat. Geny, které jsou na stejném chromozomu, tedy zůstanou spolu v této fázi a dosáhnou stejného cíle.

S ohledem na tento princip můžeme v našem hypotetickém králičím příkladu dojít k závěru, že geny zapojené do barvy a délky srsti jsou na stejném chromozomu, a tak se spolu segregují.

Existuje událost zvaná rekombinace, která umožňuje výměnu genetického materiálu mezi spárovanými chromozomy. Pokud jsou však geny fyzicky velmi blízké, je rekombinace nepravděpodobná. V těchto případech jsou zákony dědičnosti složitější než zákony navržené Mendelem.

Příklady

V následujících příkladech použijeme základní názvosloví používané v genetice. Alely - formy nebo varianty genu - jsou označeny velkými písmeny, pokud jsou dominantní, a malými písmeny, pokud jsou recesivní.

Diploidní jedinci, stejně jako my lidé, nesou dvě sady chromozomů, které se překládají do dvou alel na gen. Dominantní homozygot má dvě dominantní alely (AA), zatímco recesivní homozygot má dvě recesivní alely (aa).

V případě heterozygotů se označuje velkým písmenem a potom malým písmenem (Aa). Pokud je dominance znaku úplná, heterozygot bude ve svém fenotypu exprimovat znak asociovaný s dominantním genem.

Barva a délka srsti králíků

Pro ilustraci dihybridních křížů použijeme barvu a délku srsti hypotetického druhu králíků.

Obecně jsou tyto vlastnosti řízeny několika geny, ale v tomto případě použijeme zjednodušení z didaktických důvodů. Dotyčný hlodavec může mít dlouhý černý kabát (LLNN) nebo krátký šedý kabát (llnn).

Pobočka první generace

Dlouhý černý chlupatý králík produkuje gamety s LN alely, zatímco gamety krátkého šedého kožicha budou ln. V době vzniku zygoty se spermií spermií a vajíčko, které nesou tyto gamety.

V první generaci najdeme homogenní potomky králíků s genotypem LlNn. Všichni králíci budou prezentovat fenotyp odpovídající dominantním genům: dlouhá, černá srst.

Dceřiná společnost druhé generace

Pokud vezmeme dva jedince opačného pohlaví první generace a překročíme je, získáme dobře známý Mendelovský poměr 9: 3: 3: 1, kde se recesivní rysy znovu objeví a čtyři sledované znaky jsou kombinovány.

Tito králíci mohou produkovat následující gamety: LN, Ln, lN nebo ln. Pokud pro potomka připravíme všechny možné kombinace, zjistíme, že 9 králíků bude mít dlouhou černou srst, 3 budou mít krátkou černou srst, 3 budou mít dlouhou šedou srst a pouze jeden jedinec bude mít krátkou šedou srst.

Pokud čtenář chce tyto poměry potvrdit, může tak učinit pomocí grafu alel, nazývaných Punnettův čtverec.

Reference

1. Elston, RC, Olson, JM, a Palmer, L. (2002). Biostatistická genetika a genetická epidemiologie. John Wiley a synové.
2. Hedrick, P. (2005). Genetika populací. Třetí edice. Vydavatelé Jones a Bartlett.
3. Montenegro, R. (2001). Evoluční biologie člověka. Národní univerzita v Cordobě.
4. Subirana, JC (1983). Didaktika genetiky. Vydání Universitat Barcelona.
5. Thomas, A. (2015). Představujeme genetiku. Druhé vydání. Garland Science, Taylor & Francis Group.