MONOHYBRIDISMUS: WORAUS ER BESTEHT UND WELCHE ÜBUNGEN GELÖST WERDEN - BIOLOGIE - 2025

Der Monohibridismus bezieht sich auf die Kreuzung zwischen zwei Individuen, die sich nur in einem Merkmal unterscheiden. Ebenso sprechen wir bei Kreuzungen zwischen Individuen derselben Art und bei der Untersuchung der Vererbung eines einzelnen Merkmals von Monohybridismus.

Monohybridkreuze versuchen, die genetische Basis von Merkmalen zu untersuchen, die von einem einzelnen Gen bestimmt werden. Die Vererbungsmuster dieser Art von Kreuzung wurden von Gregor Mendel (1822–1884) beschrieben, einer Ikone auf dem Gebiet der Biologie und als Vater der Genetik bekannt.

Aufgrund seiner Arbeit mit Erbsenpflanzen (Pisum sativum) sprach Gregor Mendel seine bekannten Gesetze aus. Mendels erstes Gesetz erklärt Monohybridkreuze.

Woraus besteht es?

Wie oben erwähnt, werden Monohybridkreuze in Mendels erstem Gesetz erklärt, das unten beschrieben wird:

Mendels erstes Gesetz

In Sexualorganismen gibt es Paare von Allelen oder Paare von homologen Chromosomen, die während der Bildung von Gameten getrennt werden. Jeder Gamete erhält nur ein Mitglied dieses Paares. Dieses Gesetz ist als "Gesetz der Segregation" bekannt.

Mit anderen Worten, Meiose stellt sicher, dass jeder Gamete ausschließlich ein Paar Allele (Varianten oder verschiedene Formen eines Gens) enthält, und es ist ebenso wahrscheinlich, dass ein Gamet eine der Formen des Gens enthält.

Mendel gelang es, dieses Gesetz durch die Herstellung von Kreuzungen von Erbsenpflanzen auszusprechen. Mendel verfolgte mehrere Generationen lang die Vererbung mehrerer Paare kontrastierender Merkmale (lila Blüten gegen weiße Blüten, grüne Samen gegen gelbe Samen, lange Stängel gegen kurze Stängel).

In diesen Kreuzen zählte Mendel die Nachkommen jeder Generation und erhielt so Anteile von Individuen. Mendels Arbeit brachte robuste Ergebnisse, da er mit einer beträchtlichen Anzahl von Personen zusammenarbeitete, etwa einigen Tausend.

Zum Beispiel erhielt Mendel in den Monohybridkreuzen runder glatter Samen mit faltigen Samen 5474 runde glatte Samen und 1850 faltige Samen.

Ebenso ergeben Kreuzungen von gelben Samen mit grünen Samen eine Anzahl von 6022 gelben Samen und 2001 grünen Samen, wodurch ein klares 3: 1-Muster entsteht.

Eine der wichtigsten Schlussfolgerungen dieses Experiments war die Postulierung der Existenz diskreter Partikel, die von den Eltern auf die Kinder übertragen werden. Derzeit werden diese Vererbungspartikel Gene genannt.

Punnett Quadrat

Diese Tabelle wurde zuerst vom Genetiker Reginald Punnett verwendet. Es ist eine grafische Darstellung der Gameten der Individuen und aller möglichen Genotypen, die sich aus dem Kreuz des Interesses ergeben können. Es ist eine einfache und schnelle Methode, um Kreuze zu lösen.

Gelöste Übungen

Erste Übung

Bei der Fruchtfliege (Drosophila melanogaster) dominiert die graue Körperfarbe (D) gegenüber der schwarzen Farbe (d). Wenn ein Genetiker ein homozygot dominantes (DD) und ein homozygot rezessives (dd) Individuum kreuzt, wie wird die erste Generation von Individuen aussehen?

Antworten

Das dominante homozygote Individuum produziert nur D-Gameten, während das rezessive homozygote Individuum auch nur einen Gametentyp produziert, aber in ihrem Fall sind sie d.

Wenn eine Befruchtung stattfindet, haben alle gebildeten Zygoten den Dd-Genotyp. In Bezug auf den Phänotyp sind alle Individuen grau, da D das dominierende Gen ist und das Vorhandensein von d in der Zygote maskiert.

Als Schlussfolgerung haben wir, dass 100% der Personen in F ₁ grau sein werden.

Zweite Übung

Welche Proportionen ergeben sich aus der Kreuzung der ersten Fliegengeneration aus der ersten Übung?

Antworten

Wie wir schließen können, haben die Fliegen von F ₁ den Dd-Genotyp. Alle resultierenden Individuen sind für dieses Element heterozygot.

Jeder Einzelne kann D- und D-Gameten erzeugen. In diesem Fall kann die Übung mit dem Punnett-Quadrat gelöst werden:

In der zweiten Generation von Fliegen tauchen die Merkmale der Eltern wieder auf (Fliegen mit schwarzen Körpern), die in der ersten Generation "verloren" zu sein schienen.

Wir erhielten 25% der Fliegen mit dem dominanten homozygoten Genotyp (DD), dessen Phänotyp ein grauer Körper ist; 50% der heterozygoten Individuen (Dd), bei denen der Phänotyp ebenfalls grau ist; und weitere 25% der homozygoten rezessiven (dd) Individuen mit schwarzen Körpern.

Wenn wir es in Proportionen sehen wollen, führt die Kreuzung von Heterozygoten zu 3 grauen Individuen gegenüber 1 schwarzen Individuen (3: 1).

Dritte Übung

Bei einer bestimmten Sorte tropischen Silbers kann man zwischen gesprenkelten und glatten Blättern unterscheiden (ohne Flecken, einfarbig).

Angenommen, ein Botaniker kreuzt diese Sorten. Die aus der ersten Kreuzung resultierenden Pflanzen konnten sich selbst befruchten. Das Ergebnis der zweiten Generation waren 240 Pflanzen mit fleckigen Blättern und 80 Pflanzen mit glatten Blättern. Was war der Phänotyp der ersten Generation?

Antworten

Der entscheidende Punkt für die Lösung dieser Übung besteht darin, die Zahlen in Proportionen zu bringen und sie wie folgt zu teilen: 80/80 = 1 und 240/80 = 3.

Aus dem 3: 1-Muster geht hervor, dass die Individuen, aus denen die zweite Generation hervorging, heterozygot waren und phänotypisch fleckige Blätter hatten.

Vierte Übung

Eine Gruppe von Biologen untersucht die Fellfarbe von Kaninchen der Art Oryctolagus cuniculus. Die Fellfarbe scheint durch einen Ort mit zwei Allelen, A und a, bestimmt zu werden. Allel A ist dominant und rezessiv.

Welchen Genotyp haben die Individuen, die sich aus der Kreuzung eines homozygoten rezessiven (aa) und eines heterozygoten (Aa) Individuums ergeben?

Antworten

Die Methode zur Lösung dieses Problems besteht darin, das Punnett-Quadrat zu implementieren. Homozygote rezessive Individuen produzieren nur Gameten, während heterozygote Individuen A und Gameten produzieren. Grafisch ist es wie folgt:

Daher können wir schließen, dass 50% der Individuen heterozygot (Aa) und die anderen 50% homozygot rezessiv (aa) sind.

Ausnahmen vom ersten Gesetz

Es gibt bestimmte genetische Systeme, in denen heterozygote Individuen nicht gleiche Anteile von zwei verschiedenen Allelen in ihren Gameten produzieren, wie durch die zuvor beschriebenen Mendelschen Anteile vorhergesagt.

Dieses Phänomen ist als Verzerrung der Segregation (oder meiotischer Antrieb) bekannt. Ein Beispiel hierfür sind egoistische Gene, die in die Funktion anderer Gene eingreifen, die ihre Häufigkeit erhöhen möchten. Beachten Sie, dass das egoistische Element die biologische Wirksamkeit des Individuums, das es trägt, verringern kann.

Im heterozygoten Bereich interagiert das egoistische Element mit dem normalen Element. Die egoistische Variante kann das Normale zerstören oder dessen Funktion beeinträchtigen. Eine der unmittelbaren Folgen ist der Verstoß gegen Mendels erstes Gesetz.

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