Principi di ereditarietà di Mendel - Explained!

Leggi questo articolo per conoscere il mendelismo oi principi ereditari di Mendel!

Il mendelismo oi principi mendeliani sono regole ereditarie scoperte per la prima volta da Mendel.

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Esistono quattro principi o leggi di ereditarietà basati su incroci monoibridi e poliibridi.

One Gene Inheritance:

Ogni personaggio è controllato da un gene che ha almeno due alleli (eredità monogenica). Lo studio dell'ereditarietà di una singola coppia di alleli (fattori) di un personaggio alla volta (cross monoibridico) è chiamato ereditarietà genica. Sulla base delle sue osservazioni sul cross monocromatico, Mendel propose un insieme di generalizzazioni (postulati) che portò alla formulazione delle seguenti tre leggi dell'ereditarietà.

1. Principio dei fattori accoppiati:

Un personaggio è rappresentato in un organismo (diploide) da almeno due fattori. I due fattori si trovano sui due cromosomi omologhi nello stesso locus. Possono rappresentare lo stesso (omozigote, ad es. TT in caso di piante di pisello purissime, tt nel caso di piante di piselli nani) o espressioni alternative (eterozigoti, ad es. Tt in caso di piante ibride di pisello alto) dello stesso carattere.

I fattori che rappresentano la forma alternativa o uguale di un personaggio sono chiamati alleli o allelomorfi.

2. Legge o principio di dominanza:

In individui eterozigoti o ibridi, un personaggio è rappresentato da due fattori contrastanti chiamati alleli o allelomorfi. Dei due alleli contrastanti, solo uno è in grado di esprimere il suo effetto nell'individuo. Si chiama fattore dominante o allele dominante. L'altro allele che non mostra il suo effetto nell'individuo eterozigote è chiamato fattore recessivo o allele recessivo. Mendel usava i simboli delle lettere per indicare i fattori.

Il simbolo della lettera si riferisce al fattore dominante. Viene data una lettera maiuscola o maiuscola dell'alfabeto. Una lettera minuscola o minuscola corrispondente viene assegnata al fattore recessivo, ad esempio, T (altezza) e t (nanismo).

Mendel ha sperimentato con Pisuin sativum solo per sette personaggi. In ogni caso ha scoperto che un'espressione o caratteristica del personaggio, (ad esempio, T o altezza in caso di altezza) è dominante sull'altra espressione o tratto del personaggio. Questo può anche essere provato sperimentalmente.

Prendi due piante di pisello, una pura o omozigote alta (altezza 1, 2-2, 0 m) e l'altra nana pura o omozigote (altezza 0, 25-0, 5 m; Fig. 5.4). Attraversa i due e aumenta la loro discendenza chiamata prima filiale o F, generazione. Tutte le piante di F, la generazione sono alte (altezza 1, 2-2, 0 m), anche se hanno anche ricevuto un fattore di nano.

Che il fattore per la nana sia presente nelle piante F ₁ può essere testato auto-allevandoli quando gli individui di generazione F ₂ saranno sia alti che nani nel rapporto di 3: 1. Pertanto, nelle piante F ₁ entrambi i fattori per altezza e la nano è presente. Tuttavia, il fattore di nana non è in grado di esprimersi in presenza di fattori per altezza. Quindi, il fattore di altezza è dominante sul fattore di nana. Il fattore della nano è recessivo.

Significato:

(i) Spiega perché gli individui di F, generazione di tratti espressivi di un solo genitore, (ii) Legge di dominio è in grado di spiegare il verificarsi del rapporto 3: 1 in individui F ₂, (iii) Indica perché la popolazione mista è superiore in quanto nasconde molti degli alleli recessivi difettosi.

3. Principio o legge della segregazione:

I due fattori di un personaggio presenti in un individuo mantengono la propria identità distinta, separata al momento della gametogenesi o della sporogenesi, vengono distribuiti casualmente a diversi gameti e poi vengono accoppiati di nuovo in prole diversa secondo il principio di probabilità.

Il principio della segregazione (la prima legge del mendelismo) può essere dedotto da un incrocio monoibrido reciproco, ad esempio tra una pianta di pisello puro alta (altezza 1, 2-2, 0 m) e una pianta nana di pisello (altezza 0, 25-0, 5 m). Gli ibridi o le piante della prima generazione filiale (F ₁ ) sono tutti alti sebbene abbiano anche ricevuto il fattore di nana.

È perché il fattore dell'altezza è dominante mentre i fattori per la nanismo sono recessivi. Se gli ibridi sono autorizzati a riprodursi spontaneamente, le piante della seconda generazione filiale o F ₂ sembrano essere sia alte che nane nel rapporto fenotipico di 3: 1 (Fig. 5.5).

Un ulteriore auto-allevamento di queste piante mostra che le piante nane si riproducono in modo vero (tt), cioè producono solo piante nane. Tra piante alte, 1/3 razza vera, cioè, producono solo piante alte. I restanti 2/3 delle piante alte F ₂ o il 50% delle piante F ₂ totali si comportano come piante ibride e producono sia piante alte che nane nel rapporto 3: 1.

Pertanto, il rapporto fenotipico F ₂ di 3: 1 è genotipicamente 1 puro alto: 2 ibrido alto: 1 nano. La croce sopra mostra questo

(i) Anche se le piante F ₁ mostrano solo una caratteristica alternativa o dominante di un personaggio, in realtà portano fattori o alleli di entrambi i tratti del personaggio, perché la seconda caratteristica alternativa o recessiva appare nella generazione F ₂ . Pertanto, le piante F ₁ sono geneticamente ibride, nel caso sopra Tt.

(ii) F, le piante sono un prodotto di fusione di gameti maschili e femminili. Poiché portano il complemento genico di Tt, i gameti di fusione devono portare un solo fattore ciascuno (T da TT e t da genitore tt).

(iii) la generazione di F ₂ è prodotta dall'auto-allevamento delle piante F ₁ . La generazione F ₂ comprende tre tipi di piante: pura alta, ibrida alta e nana. Questo è possibile solo quando (a) I due fattori mendeliani presenti nell'F ₁, le piante segregano durante la formazione dei gameti, (b) I gameti portano un singolo fattore o allele per un personaggio, il 50% di un tipo e il 50% del secondo tipo (c) I fattori vengono distribuiti casualmente nella prole a causa della fusione casuale o casuale dei gameti durante la fecondazione.

Dal momento che solo uno dei due fattori passa in un gamete, il 50% dei gameti maschili e femminili formati dalla pianta F ₁ possiede il fattore di altezza mentre il restante 50% porta il fattore della nana. La loro fusione casuale ha come risultato:

Il principio di segregazione è il principio fondamentale dell'eredità che ha un'applicazione universale senza eccezioni. Alcuni lavoratori come Bateson chiamano il principio della segregazione come il principio della purezza dei gameti perché la segregazione dei due fattori mendeliani di un tratto porta a un gamete che riceve solo un fattore da una coppia. Di conseguenza i gameti sono sempre puri per un personaggio. È anche noto come legge di non miscelazione di alleli.

Ereditarietà di due geni:

Per verificare i suoi risultati di incroci monohybrid, Mendel ha anche attraversato piante di pisello che differiscono in due caratteri (croce di-ibrido). Ciò lo ha aiutato a capire l'ereditarietà di due geni (cioè due coppie di alleli) alla volta. È stato scoperto che l'ereditarietà di una coppia di alleli (un carattere) non interferisce nell'eredità di un'altra coppia di alleli (secondo carattere). Basandosi su questo, Mendel propose una seconda serie di generalizzazioni (postulato) che ora viene chiamata legge dell'assortimento indipendente.

4. Principio o legge dell'assortimento indipendente:

È stato chiamato Second Law of Mendelism di Correns. Secondo questo principio o legge, i due fattori di ciascun personaggio si differenziano o si separano indipendentemente dai fattori di altri personaggi al momento della formazione dei gameti e vengono riordinati casualmente nella prole producendo sia combinazioni parentali che nuove di tratti.

Il principio o la legge dell'assortimento indipendente può essere studiato mediante incrocio diibrido, ad es. Tra piante di pisello di allevamento puri con semi tondi gialli (YYRR) e piante di pisello di allevamento puri con semi rugosi verdi (yyrr).

Le piante della prima generazione filiale o F ₁ hanno tutti i semi gialli e rotondi (YyRr) perché i tratti gialli e rotondi sono rispettivamente dominanti sui tratti verdi e rugosi. Nell'autofecondazione, la seconda generazione filiale o F ₂ risultante mostra quattro tipi di piante (Fig. 5.6). I dati ottenuti da Mendel sono i seguenti:

Giallo e rotondo = 315/556 = 9/16

Giallo e rugoso = 101/556 = 3/16

Verde e Round = 108/556 = 3/16

Verde e rugoso = 32/556 = 1/16

Quindi il rapporto fenotipico di un incrocio diibrido è 9: 3: 3: 1. Il verificarsi di quattro tipi di piante (due più dei tipi parentali) nella generazione F ₂ di croce ibrida dimostra che i fattori di ciascuno dei due caratteri sono diversi indipendente dagli altri come se l'altra coppia di fattori non fosse presente. Può anche essere provato studiando separatamente i singoli caratteri del colore seme e della tessitura seme.

Colore del seme:

Giallo (9 + 3 = 12): verde (3 + 1 = 4) o 3:

Texture di semi:

Round (9 + 3 = 12): Rugoso (3 + 1 = 4) o 3:

Il risultato di ciascun personaggio è simile al rapporto monoibrido. Che i fattori dei due personaggi siano assortiti in modo indipendente, può essere ulteriormente dimostrato moltiplicando i diversi probabili.

Obiezione:

Il principio o la legge dell'assortimento indipendente è applicabile solo a quei fattori o geni che si trovano distanti sullo stesso cromosoma o si verificano su cromosomi diversi. In realtà un cromosoma porta centinaia di geni.

Tutti i geni o i fattori presenti su un cromosoma sono ereditati insieme tranne quando avviene l'incrocio. Il fenomeno dell'ereditarietà di un numero di geni o fattori dovuto al loro verificarsi insieme sugli stessi cromosomi è chiamato linkage. Lo stesso Mendel scoprì che le piante di pisello a fiore bianco producevano sempre semi bianchi, mentre le piante a fiore rosso davano sempre semi grigi.

Scoperte post-mendeliane (epoca post-mendeliana - altri modelli di ereditarietà):

L'interazione genica è l'influenza di alleli e non-alleli sulla normale espressione fenotipica dei geni. È di due tipi, intragenico (interallelico) e intergenerico (non allelico).

Nell'interazione intragenica i due alleli (presenti sullo stesso locus genico sui due cromosomi omologhi) di un gene interagiscono in modo tale da produrre un'espressione fenotipica diversa dal tipico fenotipo dominante-recessivo, ad es. Dominanza incompleta, co-dominanza, alleli multipli.

Nell'interazione genetica o non-allelica, due o più geni indipendenti presenti su cromosomi uguali o diversi interagiscono per produrre un'espressione diversa, ad esempio epistasi, geni duplicati, geni complementari, geni supplementari, geni letali, geni inibitori, ecc.