3 nguyên tắc quan trọng của sự kế thừa: được xây dựng bởi Mendel

Ba nguyên tắc quan trọng của sự kế thừa được xây dựng bởi Mendel là: (a) Nguyên tắc thống trị (b) Nguyên tắc phân ly hoặc Độ tinh khiết của giao tử và (c) Nguyên tắc phân loại độc lập:

(A) Nguyên tắc (Luật) của sự thống trị:

Trong số hai yếu tố allelomorphic tương phản, chỉ có một yếu tố thể hiện ở một cá nhân. Yếu tố thể hiện chính nó được gọi là ưu thế trong khi yếu tố khác không thể hiện tác dụng của nó được gọi là suy thoái. Khi cây đậu đồng hợp tử (được nhân giống thật) được lai với cây lùn đồng hợp tử (Hình 5.7), cây xuất hiện ở thế hệ hiếu thảo đầu tiên cao, mặc dù chúng đã nhận được một yếu tố từ cây lùn. Tuy nhiên, nhân vật ẩn giấu ẩn dật này lại xuất hiện, không thay đổi trong thế hệ hiếu thảo thứ hai.

Phát hiện này của Mendel đã từ chối lý thuyết pha trộn kế thừa và xác nhận quan điểm về sự kế thừa hạt của các ký tự. Nhà thực vật học người Đan Mạch Johanssen đã giới thiệu gen hạn cho yếu tố Mendel vào năm 1909.

Những kết luận sau đây có thể được đưa ra cho Luật thống trị:

(i) Nhân vật được điều khiển bởi các đơn vị riêng biệt được gọi là các yếu tố.

(ii) Các yếu tố xảy ra theo cặp.

(iii) Trong một cặp yếu tố không giống nhau, một thành viên của cặp chiếm ưu thế (chiếm ưu thế), yếu tố còn lại không xuất hiện (lặn).

Giải thích cho khái niệm thống trị:

Một gen chịu trách nhiệm cho sự xuất hiện của một đặc điểm cụ thể. Trong các sinh vật lưỡng bội, một gen được đại diện bởi một cặp alen. Khi hai alen này không giống nhau, một trong các alen sẽ khác với thông tin được sửa đổi. Alen bình thường sẽ tạo thành enzyme bình thường. Các alen thay đổi hoặc biến đổi có thể tạo thành ba loại enzyme tức là

(i) Enzim bình thường.

(ii) Enzim không chức năng.

(iii) Không có enzyme nào cả.

Enzyme luôn được yêu cầu cho sự hình thành cơ chất nói 'S'.

Trong trường hợp (i) alen biến đổi gần giống với alen bình thường và tạo thành cùng một enzyme và tạo ra cùng một đặc điểm kiểu hình, dẫn đến sự hình thành cơ chất 'S'. Nhưng trong trường hợp (ii) và (iii), trong đó alen tạo thành enzyme không chức năng hoặc không có enzyme, đặc điểm kiểu hình sẽ phụ thuộc vào chức năng của alen chưa biến đổi. Các alen chức năng hoặc không biến đổi sẽ tạo thành tính trạng kiểu hình bình thường ban đầu (do alen trội) và alen biến đổi sẽ được gọi là alen lặn.

Tầm quan trọng của luật thống trị:

Hiện tượng thống trị có tầm quan trọng thực tế khi các nhân vật lặn có hại vẫn bị che giấu bởi các nhân vật thống trị bình thường trong giống lai. Ở người, một dạng ngu ngốc, tiểu đường và bệnh tan máu là những nhân vật lặn.

Bảng 5.7. Thống trị trong bảy cặp tính trạng trong đậu Hà Lan.

(B) Nguyên tắc (Luật) của sự phân chia (Độ tinh khiết của giao tử):

Định luật phân ly quy định rằng khi một cặp các yếu tố tương phản hoặc allelomor hoặc gen được kết hợp trong một phép lai (dị hợp tử), các yếu tố này không hòa trộn hoặc trộn lẫn với nhau mà chỉ liên kết với nhau và tách rời nhau tại thời điểm hình thành giao tử . Để hiểu ý tưởng của luật phân biệt, chữ thập đơn được thực hiện.

Ví dụ, một cây lai đơn giữa cây đậu mang hoa hướng trục (AA) và cây đậu mang hoa cuối (aa). Nếu hai giống thuần chủng được lai với nhau, trong thế hệ hiếu thảo đầu tiên (F ₁ ), một dị hợp tử hoặc lai được tạo ra với kiểu gen của Aa. Cây xuất hiện với hoa hướng trục. Ở thế hệ F ₂, hai giống xuất hiện theo tỷ lệ 3: 1 tức là ba cây có hoa hướng trục và một cây có hoa cuối (Hình 5.9).

Trong lai (F ₁ ) hai loại giao tử đực và cái được hình thành với số lượng bằng nhau. Khi phân tách, các yếu tố này được hợp nhất ngẫu nhiên theo cặp tại thời điểm thụ tinh và được chuyển sang con cái. Ở dạng đồng hợp tử thuần chủng, cả hai yếu tố đều giống nhau, chỉ có một loại giao tử được hình thành. Đó là lý do tại sao định luật phân ly cũng có thể được định nghĩa là các cặp alen tách hoặc tách riêng trong quá trình hình thành giao tử và điều kiện ghép được khôi phục

Bảng 5, 8. Sự khác biệt giữa alen trội và yếu tố lặn / tính trạng.

bằng cách hợp nhất ngẫu nhiên các giao tử trong quá trình thụ tinh. Một giao thoa đơn sắc giữa mịn và nhăn của các dạng hạt được ký hiệu trong hình 5.9. Sơ đồ trực quan được gọi là Punnet vuông = (Bảng kiểm tra) lần đầu tiên được sử dụng bởi nhà di truyền học người Anh RC Punnet.

Tỷ lệ Mendel 1: 2: 1 được giải thích bằng xác suất:

Các vấn đề đơn giản hơn trong di truyền giống hệt như vấn đề tính toán kết quả dự kiến ​​của việc ném hai đồng xu hoặc lăn hai con xúc xắc và kiểm đếm lẻ và chẵn. Không có gì mới được thêm vào ngoại trừ chúng tôi đang sử dụng giao tử thay vì đồng xu hoặc xúc xắc và chúng tôi nhận được hợp tử thay vì kết hợp đồng xu hoặc súc sắc.

Theo giả thuyết Mendel, các giao tử được kết hợp bởi quy luật may rủi với xác suất cố định nhất định. Kinh nghiệm chung đã chứng minh rằng số lượng thử nghiệm càng lớn thì kết quả càng đồng đều.

Nếu một nửa tá đồng xu được tung ra, đó không phải là một sự kiện đặc biệt khó xảy ra khi tất cả chúng đều xuất hiện, nhưng nếu số lượng lớn được tung ra, gần như chắc chắn rằng cả hai đầu và đuôi sẽ được tìm thấy với tỷ lệ xấp xỉ bằng nhau. Điều tương tự cũng đúng với tần số lớp Mendel.

Khi tỷ lệ 3/4 đến 1/4 được dự kiến ​​trong một nhóm gồm nửa tá động vật, hầu như mọi thứ đều có thể xảy ra và nó thực tế. Mặt khác với số lượng con lớn, các con số ngày càng trở nên chính xác hơn. Một lý do cho thành công của Mendel là ông đã sử dụng số lượng lớn các nhà máy thí nghiệm và do đó có tỷ lệ dễ nhận biết.

Chúng ta hãy thảo luận về tỷ lệ Mendel 1: 2: 1 được giải thích bằng lý thuyết xác suất. Ở đây, lai F ₁ là dị hợp tử, có nghĩa là cả bố và mẹ đều dị hợp, tức là Aa. Chúng tôi bắt đầu bằng cách tách các alen trong giao tử. Một đứa con của F ₁ khi tự thụ phấn sẽ nhận được A hoặc một yếu tố từ giao tử đực. Tương tự A hoặc một yếu tố từ giao tử cái trong quá trình thụ tinh. Vì vậy, xác suất có A và a từ cả giao tử đực và cái là 1/2 mỗi loại.

Bốn tổ hợp kiểu gen có thể là (Hình 5.11) = AA, Aa, Aa và aa.

tức là A từ giao tử đực, A từ giao tử nữ = AA

A từ giao tử đực, a từ giao tử nữ = Aa

a từ giao tử đực, A từ giao tử cái = aA

a từ giao tử đực, a từ giao tử nữ = aa

Bằng cách áp dụng quy tắc nhân sản phẩm của xác suất cá nhân trong thế hệ F ₂ sẽ là:

Từ các tính toán trên, có thể thấy rằng Aa lai xảy ra theo tỷ lệ 1/4 và 1/4. Tổng xác suất riêng biệt bằng 1/4 + 1/4 = 1/2.

Vì vậy, tỷ lệ F ₂ là 1/4: 1/2: 1/4, tương đương với 1: 2: 1 (một trội hoàn toàn: hai trội trội và một lặn thuần).

Sử dụng quy tắc xác suất, Mendel đã có thể rút ra kết luận của mình.

Chúng ta có thể tóm tắt chúng như sau:

1. Đối với bất kỳ đặc điểm di truyền cụ thể, một cây có hai gen (alen) có thể giống nhau hoặc khác nhau.

2. Có các yếu tố hoặc yếu tố xác định hoặc gen xác định sự di truyền của các tính trạng.

Giao tử của bố mẹ Aa: 1/2 A + 1/2 a

Giao tử của bố mẹ Aa khác: 1/2 A + 1/2 a

1 / 4AA + 1/4 Aa

+1/4 Aa +1/4 aa

1/4 AA + 1/2 Aa + 1/4 aa

Hình 5.11. Xác định kiểu gen dự kiến ​​ở con cái, khi bố mẹ dị hợp tử về tính trạng tương tự. Đối với đặc điểm đó, mỗi bố mẹ chỉ tạo ra hai loại giao tử. Các ký hiệu (A và a) cho các giao tử được đặt dọc theo hai cạnh của một bảng kiểm tra của người khác, và sự kết hợp được chỉ định được tạo cho mỗi ô vuông trong bảng. Kết quả: 1/4 AA, 2/2 Aa và 1/4 aa.

3. Khi hai alen khác nhau, một alen sẽ được biểu hiện (trội) và khác sẽ ẩn (lặn).

4. Các alen, không thay đổi về bản chất được phân tách thành giao tử và mỗi giao tử chỉ mang một alen của mỗi cặp (định luật phân ly của Mendel), do đó giao tử hoàn toàn là do tính trạng.

5. Hai yếu tố của một cặp xảy ra với tần số bằng nhau ở giao tử đực hoặc cái.

6. Khi thụ tinh, có sự hợp nhất ngẫu nhiên của giao tử đực và giao tử cái, dẫn đến tỷ lệ có thể dự đoán được của các tính trạng thay thế giữa các con.

Kiểm tra chéo:

Thế hệ F ₁ cũng có thể được lai với một trong hai bố mẹ mà nó bắt nguồn. Một thập tự giá của cá thể F ₁ với một trong hai bố mẹ được gọi là lai chéo. Trong trường hợp ngược lại như vậy khi F ₁ được lai với bố mẹ trội, không có cá thể lặn nào được nhận trong thế hệ con cháu. Ở đây tất cả các điểm bù F _{2 đều} phát triển tính cách vượt trội.

Mặt khác, khi các giống lai F ₁ được lai với bố mẹ lặn, các cá thể có cả hai kiểu hình xuất hiện với tỷ lệ bằng nhau. Cả hai loại hình chữ thập tạo thành chữ thập ngược, loại thứ hai được gọi là chữ thập thử nghiệm (Hình 5.12 B).

Do đó, phép thử chéo được định nghĩa là phép lai giữa phép lai F dị hợp tử và bố mẹ đồng hợp tử lặn. Trong thử nghiệm chéo monohy điều chỉnh, tuy nhiên 50 phần trăm là cao và 50 phần trăm khác là lùn, khi di truyền tính chất chiều cao trong hạt đậu được nghiên cứu. Đó là tỷ lệ đi kèm với 1: 1 (Hình 5.12 B).

Hình 5.13. Di truyền của một con lai giữa con F, con cái và bố mẹ trội.

Do đó, phép thử chéo được định nghĩa là phép lai giữa phép lai F ₁ dị hợp tử và bố mẹ đồng hợp tử lặn. Trong thử nghiệm chéo monohy điều chỉnh, tuy nhiên 50 phần trăm là cao và 50 phần trăm khác là lùn, khi di truyền tính chất chiều cao trong hạt đậu được nghiên cứu. Đó là tỷ lệ đi kèm với 1: 1 (Hình 5.12 B).

Tuy nhiên, một cây lai giữa F ₁ lai cao và cây đậu cao đồng hợp tử tạo ra tất cả các kết quả cao. Nhưng chỉ một nửa trong số họ là đồng tính cao. Một nửa còn lại là cao dị hợp tử (Hình 5.12 A)

(C) Nguyên tắc (Luật) của các loại độc lập:

Định luật quy định rằng các gen của các nhân vật khác nhau nằm trong các cặp nhiễm sắc thể khác nhau độc lập với nhau trong sự phân chia của chúng trong quá trình hình thành giao tử (meiosis). Nguyên tắc phân loại độc lập cũng có thể được định nghĩa là Rằng Nếu chúng ta xem xét sự di truyền của hai hoặc nhiều gen cùng một lúc, sự phân bố của chúng trong các giao tử và thế hệ con của các thế hệ tiếp theo là độc lập với nhau.

Điều này khẳng định rằng các yếu tố khác nhau hoặc các cặp allelomorphic trong giao tử và hợp tử tự phân loại và phân tách độc lập với nhau. Sau khi xem xét cặp nhân vật một cách đơn lẻ, giờ đây Mendel bắt đầu thí nghiệm của mình với hai cặp nhân vật và do đó thu được tỷ lệ dihy điều chỉnh.

Mendel lai một loạt có hạt tròn và màu vàng (lá mầm) với một hạt có hạt nhăn và màu xanh lá cây (lá mầm). Theo quy ước về ký hiệu, chúng sẽ là RRYY cho hình tròn và màu vàng và màu đỏ cho nếp nhăn và màu xanh lá cây.

Trong quá trình phát sinh giao tử, cây RRYY sẽ tạo ra giao tử với các alen RY và rryy sẽ tạo ra giao tử với các song song ry mà sau khi thụ tinh sẽ tạo ra một cây lai với các alen RrYy. Cây này sẽ tạo ra hạt màu vàng và tròn vì R chi phối r và Y chi phối các alen y. Đối với thế hệ F _2, bốn loại giao tử tức là, RY, Ry, rY, ry được tạo ra (Hình 5.15).

Do đó, bốn loại alen được phân loại độc lập trong bốn loại giao tử. Những giao tử trên thụ tinh tạo ra mười sáu cây ở thế hệ F ₂ với tỷ lệ 9: 3: 3: 1.

Cho chéo trên Mendel có 556 F ₂ hạt giống sau:

(a) Hạt vàng tròn 315

(b) 108 hạt xanh tròn

(c) 101 hạt vàng nhăn nheo

(d) 32 hạt xanh nhăn nheo.

Về tỷ lệ, những con số này rất gần với tỷ lệ 9: 3: 3: 1, đối với 556 cá nhân, lý tưởng nhất là 312, 75: 104, 25: 104, 25: 34, 75.

Bảng 5.9. Tỷ lệ tương đối của bốn kết hợp trong một đường chéo dihy điều chỉnh như xuất phát từ các đường chéo đơn sắc:

Bảng 5.10. Sự phân chia màu sắc hạt giống giữa các lớp khác nhau của hình dạng hạt giống:

Xác suất của kiểu gen F ₂ và kiểu hình của một chéo dihy điều chỉnh Trong tỷ lệ 9: 3: 3: 1, chúng ta có thể phân tích chúng cho các ký tự đơn lẻ (Bảng 5.9 và 5.10).

Bảng 5.11. Sự phân chia hình dạng hạt giống giữa các lớp màu hạt giống khác nhau:

Vì xác suất cho phép lai đơn bội bằng 1/4: 2/4: 1/4, kiểu gen rune của thế hệ F ₂ cho hai gen là sản phẩm của ba kiểu gen cho mỗi gen như dưới đây.

Ví dụ: trong RrYy x RrYy, chúng tôi thực hiện R chéo trước và bỏ qua chữ Y. Sau đó, chúng ta thực hiện chữ thập Y và bỏ qua chữ R.

Kết quả của chữ thập R bỏ qua chữ Y:

Giao tử của bố mẹ rr: 1/1 r

Giao tử của bố mẹ RR: 1/1 R

1/1

Kết quả của chữ Y bỏ qua chữ R:

Giao tử của bố mẹ yy: 1/1 y

Giao tử của bố mẹ YY: 1/1 Y

1/1

Cho R chéo ta có Rr x Rr.

Điều này cho kết quả như sau:

1/4 RR + 2/4 Rr + 1/4 rr

Cho Y chéo chúng ta có Yy x Yy.

Điều này cho kết quả như sau:

1 / 4YY + 2 / 4Yy + l / 4yy

F ₂ Kiểu hình:

Xác suất của các kiểu hình F ₂ của một lai F ₁ tự phối là một sản phẩm của các xác suất của các kiểu hình F ₁ monohy điều chỉnh riêng biệt, tức là 3/4: 1/4. Các tỷ lệ 9: 3: 3: 1 này cho các cặp tính trạng độc lập với nhau và các kết hợp đó sẽ xuất hiện như mong đợi tùy theo cơ hội.

Thánh giá Trihy điều chỉnh:

Mendel cũng đã thử kế thừa ba cặp nhân vật tương phản, tức là trihy điều khiển chéo.

Ông lai cây đậu có thân cao, màu hạt vàng và hình dạng hạt tròn (TTYYRR) với cây có thân lùn, màu xanh và hạt hình dạng hạt nhăn (ttyyrr). Thế hệ F ₁ có kiểu gen của TtYyRr với kiểu hình tròn màu vàng cao.

Ở thế hệ F ₂, tỷ lệ trihy điều chỉnh như dưới:

1. Vòng vàng cao: 27

2. Cao nhăn vàng: 9

3. Vòng xanh cao: 9

4. Vòng lùn vàng: 9

5. Cao xanh nhăn nheo: 3

6. Lùn vàng nhăn nheo: 3

7. Vòng lùn xanh: 3

8. Lùn xanh nhăn nheo: 1

Do đó, tỷ lệ kiểu hình là 27: 9: 9: 9: 3: 3: 3: 1. Chữ thập Trihy điều chỉnh về cơ bản đại diện cho sự kết hợp của ba chữ thập đơn sắc.