MONOHIDRIZAM: ONO ŠTO SE SASTOJI I RIJEŠENE VJEŽBE - BIOLOGIJA - 2026

Monohibridismo odnosi na križ između dvije osobe različitog u samo jednoj karakteristici. Isto tako, kada pravimo križanje između jedinki iste vrste i kada proučavamo nasljeđivanje jedne osobine, govorimo o monohibrizmu.

Monohidrični križevi nastoje istražiti genetsku osnovu svojstava koja su određena jednim genom. Obrasci nasljeđivanja ove vrste križanja opisao je Gregor Mendel (1822.-1884.), Ikoničan lik na polju biologije i poznat kao otac genetike.

Na temelju rada s biljkama graška (Pisum sativum), Gregor Mendel iznio je svoje poznate zakone. Mendelov prvi zakon objašnjava monohidrične križeve.

Od čega se sastoji?

Kao što je gore spomenuto, monohidrični križevi su objašnjeni u Mendelovom prvom zakonu, koji je opisan u nastavku:

Mendelov prvi zakon

U seksualnim organizmima postoje parovi alela ili parovi homolognih kromosoma koji se odvajaju tijekom stvaranja gameta. Svaka gameta prima samo jednog člana tog para. Ovaj je zakon poznat kao "zakon segregacije".

Drugim riječima, mejoza osigurava da svaka gameta sadrži strogo par alela (varijante ili različite forme gena), a podjednako je vjerovatno da gameta sadrži bilo koji oblik gena.

Mendel je uspio izglasati ovaj zakon tako što je napravio križanje biljaka graška. Mendel je pratio nasljeđivanje nekoliko pari kontrastnih karakteristika (ljubičasto cvijeće naspram bijelog cvijeća, zeleno sjeme naspram žutog sjemena, duge stabljike nasuprot kratkim stabljikama) nekoliko generacija.

U tim križevima Mendel je brojao potomke svake generacije, dobivši na taj način proporcije pojedinaca. Mendelov je rad uspio stvoriti snažne rezultate, jer je radio sa značajnim brojem pojedinaca, otprilike nekoliko tisuća.

Primjerice, u monohidričnim križcima okruglih glatkih sjemenki s naboranim sjemenkama Mendel je dobio 5474 okrugla glatka sjemena i 1850 zgužvanih sjemenki.

Isto tako, križevi žutog sjemena sa zelenim sjemenkama daju brojku od 6022 žutih sjemenki i 2001 zelenih sjemenki, uspostavljajući tako jasan uzorak 3: 1.

Jedan od najvažnijih zaključaka ovog eksperimenta bio je postuliranje postojanja diskretnih čestica koje se prenose s roditelja na djecu. Trenutno se te čestice nasljeđivanja nazivaju genima.

Punnett trg

Ovaj je grafikon prvi upotrijebio genetičar Reginald Punnett. Grafički je prikaz gameta pojedinaca i svih mogućih genotipova koji mogu proizaći iz križa interesa. To je jednostavna i brza metoda za rješavanje križeva.

Riješene vježbe

Prva vježba

U voćnoj mušici (Drosophila melanogaster) siva boja tijela je dominantna (D) nad crnom bojom (d). Ako genetičar pređe na homozigotnu dominantnu (DD) i homozigotnu recesivnu (dd) jedinku, kako će izgledati prva generacija pojedinaca?

Odgovor

Dominantni homozigotni pojedinac proizvodi samo D gamete, dok recesivni homozigot također proizvodi samo jednu vrstu gameta, ali u njihovom su slučaju d.

Kada dođe do oplodnje, svi formirani zigoti imat će Dd genotip. Što se tiče fenotipa, svi će pojedinci biti sivo tjelesne boje, jer je D dominantan gen i maskira prisustvo d u zigoti.

Kao zaključak imamo da će 100% jedinki u F ₁ biti sivo.

Druga vježba

Koje proporcije proizlaze iz križanja muva prve generacije iz prve vježbe?

Odgovor

Kao što možemo zaključiti, muhe F ₁ imaju genotip Dd. Sve rezultirajuće jedinke su heterozigotne za ovaj element.

Svaki pojedinac može generirati D i d gamete. U tom se slučaju vježba može riješiti pomoću Punnettovog kvadrata:

U drugoj generaciji muha ponovno se pojavljuju karakteristike roditelja (muhe s crnim tijelima) za koje se činilo da su u prvoj generaciji "izgubljene".

Dobili smo 25% muva s dominantnim homozigotnim genotipom (DD), čiji je fenotip sivo tijelo; 50% heteroroznih jedinki (Dd), kod kojih je i fenotip siv; i još 25% homozigotnih recesivnih (dd) jedinki, s crnim tijelima.

Ako to želimo vidjeti u proporcijama, ukrštanje heterozigota rezultira u 3 sive jedinke nasuprot 1 crne jedinke (3: 1).

Treća vježba

U određenoj raznolikosti tropskog srebra mogu se razlikovati lisnati listovi i glatki listovi (bez mrlja, jednobojni).

Pretpostavimo da botaničar križa ove sorte. Biljke dobivene prvim križanjem puštene su da se samostalno oplode. Rezultat druge generacije bilo je 240 biljaka sa pjegastim lišćem i 80 biljaka s glatkim lišćem. Kakav je bio fenotip prve generacije?

Odgovor

Ključna točka za rješavanje ove vježbe je uzeti brojeve i dovesti ih u proporcije, dijeleći brojeve na sljedeći način: 80/80 = 1 i 240/80 = 3.

Dokazan je uzorak 3: 1, lako je zaključiti da su jedinke koje su dale drugu generaciju bile heterozigotne, a fenotipski su imali pjegavo lišće.

Četvrta vježba

Skupina biologa proučava boju dlake zečeva vrste Oryctolagus cuniculus. Čini se da boja premaza određuje mjesto s dva alela, A i a. Alel A je dominantan i recesivan je.

Koji će genotip imati jedinke proizašle iz križanja homozigotne recesivne (aa) i heterozigotne (Aa) jedinke?

Odgovor

Metodologija koja treba slijediti kako bi se riješio taj problem jest provoditi Punnettov kvadrat. Homozigotni recesivni pojedinci proizvode samo gamete, dok heterozigotne jedinke proizvode A i gamete. Grafički je kako slijedi:

Stoga možemo zaključiti da će 50% jedinki biti heterozigotno (Aa), a ostalih 50% homozigotnih recesivnih (aa).

Izuzeci od prvog zakona

Postoje određeni genetski sustavi u kojima heterozigotne jedinke ne stvaraju jednake proporcije dva različita alela u svojim gametama, kao što su predviđale prethodno opisane Mendelove proporcije.

Ovaj fenomen poznat je kao izobličenje u segregaciji (ili mejotičkom nagonu). Primjer za to su sebični geni koji interveniraju u funkciji drugih gena koji žele povećati svoju frekvenciju. Imajte na umu da egoistični element može umanjiti biološku učinkovitost pojedinca koji ga nosi.

U heteroroznom egoističnom elementu djeluje normalan element. Sebična varijanta može uništiti normalno ili ometati njegovo funkcioniranje. Jedna od neposrednih posljedica je kršenje Mendelovog prvog zakona.

Reference

1. Barrows, EM (2000). Referenca stola za ponašanje životinja: rječnik ponašanja životinja, ekologije i evolucije. CRC preša.
2. Elston, RC, Olson, JM, i Palmer, L. (2002). Biostatistička genetika i genetska epidemiologija. John Wiley & Sinovi.
3. Hedrick, P. (2005). Genetika stanovništva. Treće izdanje. Jones i Bartlett Publishers.
4. Crna Gora, R. (2001). Ljudska evolucijska biologija. Nacionalno sveučilište u Kordobi.
5. Subirana, JC (1983). Didaktika genetike. Izdanja Universitat Barcelona.
6. Thomas, A. (2015). Predstavljamo genetiku. Drugo izdanje. Garland Science, Taylor & Francis Group.