Mendel's arvets principper - Forklaret!

Læs denne artikel for at lære om Mendelismen eller Mendels arvets principper!

Mendelisme eller Mendeliske principper er arvelighedsregler, der først blev opdaget af Mendel.

Image Courtesy: img.docstoccdn.com/thumb/orig/126954860.png

Der er fire principper eller arvelove baseret på monohybrid og poly-hybrid kryds.

En genherravelse:

Hver karakter styres af et gen, der har mindst to alleler (monogen arv). Undersøgelse af arv af et enkelt par alleler (faktorer) af et tegn ad gangen (monohybridkors) kaldes et genarv. På grundlag af sine observationer om monohybridkorset foreslog Mendel et sæt generaliseringer (postulater), som resulterede i formuleringen af ​​følgende tre arvelove.

1. Princippet om parrede faktorer:

Et tegn er repræsenteret i en organisme (diploid) med mindst to faktorer. De to faktorer ligger på de to homologe kromosomer på samme sted. De kan repræsentere det samme (homozygotiske, f.eks. TT i tilfælde af rene høje Ærplanter, tt i tilfælde af dværgrætplanter) eller alternative udtryk (heterozygotiske, fx Tt i tilfælde af hybride høje Ærplanter) af samme karakter.

Faktorer der repræsenterer den alternative eller samme form for et tegn kaldes alleler eller allelomorfer.

2. Lov eller princip om dominans:

I heterozygote individer eller hybrider er et tegn repræsenteret af to kontrastfaktorer kaldet alleler eller allelomorfer. Ud af de to kontrasterende alleler er kun en i stand til at udtrykke sin virkning i individet. Det kaldes dominerende faktor eller dominerende allel. Den anden allel, der ikke viser sin virkning i det heterozygotiske individ, kaldes recessiv faktor eller recessiv allel. Mendel brugte bogstaver symboler til at angive faktorer.

Bogstavsymbolet refererer til den dominerende faktor. Der gives en hoved- eller storbogstav i alfabetet. Et tilsvarende lille eller små bogstav er tildelt den recessive faktor, fx T (højhed) og t (dværgstyrke).

Mendel eksperimenterede med Pisuin sativum kun til syv tegn. I hvert tilfælde fandt han, at et udtryk eller egenskab af karakteren (f.eks. T eller højhed i tilfælde af højde) er dominerende over det andet udtryk eller egenskab af karakteren. Dette kan også bevises eksperimentelt.

Tag to ærter, en ren eller homozygot høj (højde 1, 2-2, 0 m) og den anden rene eller homozygote dværg (højde 0, 25-0, 5 m; figur 5.4). Kryds de to og hæv deres afkom som hedder første filial eller F, generation. Alle planter af F, generation er høje (højde 1, 2-2, 0 m), selvom de også har modtaget en faktor for dværghed.

At faktoren for dværghed er til stede i F ₁ planter kan testes ved selvforædling dem, når individer af F ₂ generation vil være både høje og dværge i forholdet 3: 1. Derfor i F ₁ planter både faktorerne for højhed og dværghed er til stede. Faktoren for dværghed er imidlertid ikke i stand til at udtrykke sig i nærvær af faktor for højhed. Derfor er faktoren for højhed dominerende over faktor for dværghed. Faktoren for dværghed er recessiv.

Betydning:

(i) Det forklarer, hvorfor individer af F, generationens udtryksegenskab af kun en forælder, (ii) dominansloven er i stand til at forklare forekomsten af ​​3: 1-forholdet i F ₂ individer, (iii) Det indikerer, hvorfor blandet befolkning er overlegen da det gemmer mange af de defekte recessive alleler.

3. Princippet eller Segregeringsloven:

De to faktorer i et tegn, der er til stede i en person, holder deres identitet adskilt, adskilt på tidspunktet for gametogenese eller sporogenese, få tilfældigt fordelt til forskellige gameter og derefter parret igen i forskellige afkom som ifølge sandsynlighedsprincippet.

Segregationsprincippet (Mendelismens første lov) kan udledes af et gensidigt monohybridkors, siger mellem en ren højærvplantage (højde 1, 2-2, 0 m) og dværg-pea-plante (højde 0, 25-0, 5 m). Hybriderne eller planterne i første filial (F ₁ ) generation er alle høje, selvom de også har modtaget faktor for dværghed.

Det skyldes, at faktor for højhed er dominerende, mens faktorerne for dværghed er recessiv. Hvis hybriderne får lov til selvopdræt, synes planterne i den anden filial eller F ₂ generation at være både høje og dværge i fænotypiske forhold på 3: 1 (figur 5.5).

Yderligere selvopdræt af disse planter viser, at dværgplanterne opdrætter sande (tt), dvs. producerer kun dværgplanter. Blandt høje planter, 1/3 race sande, det vil sige, giver kun høje planter. De resterende 2/3 af F ₂ høje planter eller 50% af de samlede F ₂ planter opfører sig som hybridplanter og producerer både høje og dværgplanter i forholdet 3: 1.

Derfor er F _2- fænotypiske forhold på 3: 1 genotypisk 1 ren høj: 2 hybrid høj: 1 dværg. Ovenstående kryds viser det

(i) Selvom F ₁ planter kun viser et alternativs eller dominerende træk af et tegn, bærer det faktisk faktorer eller alleler af begge karaktertræk, fordi det andet alternativ eller recessive træk fremkommer i F _2- generationen. Derfor er F1-planter genetisk hybrid, i det ovennævnte tilfælde Tt.

(ii) F, planter er et produkt af fusion af han- og kvindelige gameter. Da de bærer Tt-genkomplementet, skal fusions-gameterne kun inddrage én faktor hver (T fra TT og t fra tt forælder).

(iii) F ₂ generation produceres ved selvopdræt af F ₁ planterne. F ₂ generation består af tre typer planter - ren høj, hybrid høj og dværg. Dette er kun muligt, når (a) de to mendeliske faktorer, der er til stede i F ₁, planter segregeres under gamete formation, (b) Gameter har en enkelt faktor eller allel for en karakter, 50% af en type og 50% af den anden type, (c) Faktorerne fordeles tilfældigt i afkom på grund af tilfældig eller tilfældig fusion af gameter under befrugtning.

Da kun en af ​​de to faktorer passerer ind i en gamete, besidder 50% af de mandlige og kvindelige gameter dannet af F _1- planten faktor for højhed, mens de resterende 50% bærer faktor for dværghed. Deres tilfældige fusion resulterer i følgende:

Segregationsprincippet er det mest grundlæggende princip om arvelighed, der har universel anvendelse uden undtagelse. Nogle arbejdstagere som Bateson kalder princippet om segregering som princippet om renhed af gameter, fordi adskillelse af de to mendeliske faktorer af et træk resulterer i gameter, der kun modtager en faktor ud af et par. Som et resultat er gameter altid rene for et tegn. Det er også kendt som lov om ikke-blanding af alleler.

Arv af to gener:

For at bekræfte sine resultater af monohybridkryds krydsede Mendel også ærteplanter, der var forskellige i to tegn (di-hybrid-kryds). Dette hjalp ham til at forstå arv af to gener (dvs. to par alleler) ad gangen. Det blev fundet, at arv af et par alleler (et tegn) ikke blander sig i arv af andre par alleler (andet tegn). Baseret på det, foreslog Mendel et andet sæt generaliseringer (postulat), som nu kaldes lov af uafhængigt sortiment.

4. Princip eller lov af uafhængig sortiment:

Det er blevet kaldt Second Law of Mendelism af Correns. I henhold til dette princip eller lov sorterer de to faktorer af hver karakter eller adskiller sig uafhængigt af faktorerne i andre tegn på tidspunktet for gamete formation og får tilfældigt re-arrangeret i afkomene, der producerer både forældre og nye kombinationer af træk.

Princippet eller loven om uafhængigt sortiment kan undersøges ved hjælp af dihybridkors, fx mellem rene avlsmadplantager med gule runde frø (YYRR) og rene avlsmadplantager med grønne rynket frø (yyrr).

Planterne fra den første filial eller F ₁ generation har alle gule og runde frø (YyRr), fordi gule og runde træk er dominerende over grønne og rynkete træk. På selvopdræt viser den resulterende anden filial eller F ₂ generation fire typer planter (figur 5.6). Dataene opnået af Mendel er som følger:

Gul og Runde = 315/556 = 9/16

Gul og rynket = 101/556 = 3/16

Grøn og Rund = 108/556 = 3/16

Grøn og rynket = 32/556 = 1/16

Således er fænotypisk forholdet mellem et dihybridkors 9: 3: 3: 1. Forekomsten af ​​fire typer planter (to gange end forældretyper) i F _2- generationen af ​​dihybridkors viser, at faktorerne for hver af de to tegnassorter uafhængigt af de andre, som om det andet par faktorer ikke er til stede. Det kan også godtgøres ved at studere de enkelte tegn af frøfarve og frøtekstur separat.

Frøfarve:

Gul (9 + 3 = 12): Grøn (3 + 1 = 4) eller 3:

Frøstruktur:

Runde (9 + 3 = 12): Rynket (3 + 1 = 4) eller 3:

Resultatet af hver karakter ligner monohybridforholdet. At faktorerne for de to tegn sorterer uafhængigt, kan yderligere bevises ved at multiplicere de forskellige sandsynligheder.

Indvending:

Princippet eller loven om uafhængigt sortiment gælder kun for de faktorer eller gener, som enten er placeret fjernt på samme kromosom eller forekommer på forskellige kromosomer. Faktisk bærer et kromosom hundredvis af gener.

Alle gener eller faktorer, der er til stede på et kromosom, arves sammen, undtagen når krydsning foregår. Fænomenet arv af en række gener eller faktorer som følge af deres forekomst sammen på de samme kromosomer kaldes binding. Mendel fandt selv, at hvide blomstrede ærteplanter altid producerede hvide frø, mens røde blomsterplanter altid gav grå frø.

Post-Mendelian Discoveries (Post-Mendelian Era - Andre arvsmønstre):

Gen-interaktion er indflydelsen af ​​alleler og ikke-alleler på den normale fænotypiske ekspression af gener. Det er af to typer, intragentisk (inter-allelisk) og intergenerisk (ikke-allelisk).

I den intragene interaktion interagerer de to alleler (til stede på det samme gen-locus på de to homologe kromosomer) af et gen på en sådan måde, at de frembringer en fænotypisk ekspression, der er forskellig fra typisk dominans-recessiv fænotype, fx ufuldstændig dominans, meddominans, multiple alleler.

I intergenerisk eller ikke-allelisk interaktion interagerer to eller flere uafhængige gener, der er til stede på samme eller forskellige kromosomer, for at frembringe et andet udtryk, fx epistase, duplikatgener, komplementære gener, supplerende gener, dødelige gener, hæmmende gener osv.