CO JE DIHYBRIDISMUS? - BIOLOGIE - 2025

Dihibridismo, genetická, definuje současné studium dvou odlišných dědičných vlastností, a tím i, z těch, jejichž exprese je závislá na dvou různých genů, i když to je stejné povahy

Sedm znaků, které Mendel analyzoval, bylo pro něj užitečné při formulaci jeho teorie dědičnosti vlastností, protože mimo jiné geny odpovědné za jejich projevy měly kontrastní alely, jejichž fenotyp lze snadno analyzovat, a protože každý z nich určoval expresi jediného znaku.

To znamená, že se jednalo o monogenní rysy, jejichž hybridní stav (monohybridy) umožňoval určit vztahy dominance / recesivity mezi alely tohoto jediného genu.

Když Mendel analyzoval společné dědictví dvou různých postav, postupoval stejně jako u jednotlivých postav. Získal dvojité hybridy (dihybridy), které mu umožnily zkontrolovat:

• To každý vyhovoval nezávislé segregaci, kterou jsem pozoroval na monohybridních křížích.
• Dále, v dihybridních křížích byl projev každé postavy nezávislý na fenotypovém projevu druhé. To znamená, že jejich dědické faktory, ať už byly jakékoli, byly nezávisle distribuovány.

Nyní víme, že dědičnost postav je o něco složitější než to, co Mendel poznamenal, ale také to, že Mendel byl ve svých základech úplně správný.

Následný vývoj genetiky umožnil prokázat, že dihybridní kříže a jejich analýza (dihybridismus), jak Bateson zpočátku dokázal, mohla být nevyčerpatelným zdrojem objevů v této silné a vznikající vědě 20. století.

Díky jejich chytrému použití mohli dát genetikovi poněkud jasnější představu o chování a povaze genů.

Dihybridní kříže různých postav

Pokud analyzujeme produkty monohybridního kříže Aa X Aa, můžeme vidět, že se rovná vývoji pozoruhodného produktu (A + a) ² = AA + 2Aa + aa.

Exprese vlevo zahrnuje dva typy gamet, které může produkovat jeden z rodičů heterozygotních pro A / a gen; pomocí kvadratury naznačujeme, že oba rodiče mají stejnou strukturu pro zkoumaný gen.

Vyjádření vpravo nám dává genotypy (a proto jsou fenotypy odvozeny) a očekávané proporce odvozené z kříže.

Můžeme tedy přímo pozorovat genotypové proporce odvozené z prvního zákona (1: 2: 1), jakož i fenotypové proporce vysvětlené tímto zákonem (1 AA +2 Aa = 3 A _ na každých 1 aa nebo fenotypový poměr 3:jeden).

Pokud nyní vezmeme v úvahu kříž pro analýzu dědičnosti genu B, budou výrazy a proporce stejné; ve skutečnosti to bude pro každý gen. V dihybridním kříži tedy vlastně máme vývoj produktů (A + a) ² X (B + b) ².

Nebo co je stejné, pokud dihybridní kříž zahrnuje dva geny, které se podílejí na dědičnosti dvou nesouvisejících znaků, budou fenotypové proporce předpovězeny druhým zákonem: (3 A _: 1 aa) X (3 B _: 1 bb) = 9 A _ B _: 3 A _ bb: 3 aaB _: 1 aabb).

Ty jsou samozřejmě odvozeny od uspořádaných genotypových poměrů 4: 2: 2: 2: 2: 1: 1: 1: 1, které jsou výsledkem produktu (A + a) ² X (B + b) ² = (AA + 2Aa + aa) X (BB + 2 Bb + bb).

Zveme vás, abyste se sami přesvědčili, abyste mohli nyní analyzovat, co se stane, když se fenotypové poměry 9: 3: 3: 1 dihybridního kříže „odchylují“ od těchto jasných a předvídatelných matematických vztahů, které vysvětlují nezávislé dědičnost dvou kódovaných znaků. různými geny.

Alternativní fenotypové projevy dihybridních křížů

Existují dva hlavní způsoby, jak se dihybridní kříže liší od toho, co se „očekává“. První je ten, ve kterém analyzujeme společnou dědičnost dvou různých znaků, ale fenotypové proporce pozorované v potomstvu dávají jasnou převahu projevům rodičovských fenotypů.

S největší pravděpodobností se jedná o spojené geny. To znamená, že oba analyzované geny, i když jsou na různých lokusech, jsou fyzicky tak blízko sebe, že mají sklon být zděděny společně a zjevně nejsou distribuovány samostatně.

Další okolnost, která je také docela běžná, vyplývá ze skutečnosti, že malá menšina dědičných vlastností je monogenní.

Naproti tomu více než dva geny se podílejí na manifestaci nejvíce zděděných vlastností.

Z tohoto důvodu je vždy možné, že genetické interakce mezi geny, které se podílejí na projevu jedné vlastnosti, jsou složité a překračují prostý vztah dominance nebo recesivity, jak je pozorován ve vztazích alelický typický pro monogenní vlastnosti.

Například projev znaku může zahrnovat asi čtyři enzymy v určitém pořadí, aby vznikl konečný produkt zodpovědný za fenotypovou manifestaci fenotypu divokého typu.

Analýza, která umožňuje identifikovat počet genů z různých lokusů, které se účastní manifestace genetické vlastnosti, jakož i pořadí, ve kterém působí, se nazývá epistázová analýza a je možná ta, která typičtěji definuje to, čemu říkáme genetická analýza v jeho nejklasičtějším smyslu.

Trochu víc epistázy

Na konci tohoto příspěvku jsou uvedeny fenotypové proporce pozorované v nejběžnějších případech epistázy - a to pouze s ohledem na dihybridní kříže.

Zvýšením počtu genů, které se účastní manifestace stejného charakteru, se komplexnost genových interakcí a jejich interpretace zjevně zvyšuje.

Kromě toho, které lze zase považovat za zlaté pravidlo pro správnou diagnózu epistatických interakcí, lze ověřit výskyt nových fenotypů, které nejsou přítomny v rodičovské generaci.

Konečně, kromě toho, že nám umožňujeme analyzovat výskyt nových fenotypů a jejich poměr, nám analýza epistázy také umožňuje určit hierarchické pořadí, ve kterém se různé geny a jejich produkty musí manifestovat v určité cestě, aby odpovídaly za fenotyp, který je s nimi spojen.

Nejzákladnější nebo nejčasnější gen pro manifestaci je epistatický vůči všem ostatním, protože bez jeho produktu nebo působení nebudou například ti, kteří ho následují, schopni se exprimovat, což bude pro něj tedy hypostatické.

Gen / produkt na třetím místě v hierarchii bude hypostatický k prvním dvěma a bude epistatický vůči všem ostatním, kteří zůstanou v této cestě genové exprese.

Reference

1. Bateson, W. (1909). Mendelovy principy dědičnosti. Cambridge University Press. Cambridge, Velká Británie
2. Brooker, RJ (2017). Genetika: analýza a principy. McGraw-Hill Higher Education, New York, NY, USA.
3. Cordell, H. (2002). Epistáza: Co to znamená, co to neznamená, a statistické metody detekce u lidí. Human Molecular Genetics, 11: 2463–2468.
4. Goodenough, UW (1984) Genetics. WB Saunders Co. Ltd, Pkiladelphia, PA, USA.
5. Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). Úvod do genetické analýze (11 ^th ed.). New York: WH Freeman, New York, NY, USA.