Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

12.3: Monohybride kruisingen
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Monohybride kruisingen
 
Deze voice-over is door de computer gegenereerd
TRANSCRIPT
* De tekstvertaling is door de computer gegenereerd

12.3: Monohybride kruisingen

Overzicht

In de jaren 1850 en 1860 onderzocht Gregor Mendel erfenis door monohybride kruisen in erwtenplanten uit te voeren. Hij kruiste twee planten die werden gekweekt voor verschillende eigenschappen. Op basis van zijn waarnemingen stelde Mendel voor dat organismen twee kopieën van elke eigenschap erven, één van elke ouder, en dat dominante eigenschappen recessieve eigenschappen kunnen verbergen. Deze resultaten vormden de basis van twee fundamentele principes in de genetica: het principe van uniformiteit en de wet van segregatie.

Monohybride kruisen onthullen dominante en recessieve eigenschappen

Meer dan acht jaar in de jaren 1850 en 1860 voerde een Oostenrijkse monnik genaamd Gregor Mendel baanbrekende kweekexperimenten uit met erwtenplanten. Deze experimenten demonstreerden de fundamentele principes van overerving, waardoor hij de bijnaam "de vader van de moderne genetica" kreeg. Mendel's experimenten concentreerden zich op zeven kenmerken van erwtenplanten, die zich elk manifesteren als een van de twee kenmerken die worden bepaald door een enkel gene locus.

Mendel merkte op dat wanneer sommige van zijn erwtenplanten werden gereproduceerd door zelfbevruchting, hun nageslacht altijd dezelfde eigenschap vertoonde. Met andere woorden, ze waren gekweekt. Sommige planten met gele peulen produceerden bijvoorbeeld alleen nakomelingen met gele peulen. Wanneer ze werden gekruist met andere planten die waar voor gele peulen werden gekweekt, produceerden deze planten ook alleen nakomelingen met gele peulen. Evenzo observeerde Mendel raszuivere erwtenplanten die alleen nakomelingen produceerden met groene peulen.

Destijds werd aangenomen dat overgeërfde eigenschappen een mengeling waren van ouderlijke kenmerken. Mendel observeerde in plaats daarvan discrete fenotypes, zoals groene en gele peulen. Hij stelde voor dat, in plaats van eigenschappen die zich vermengen in nakomelingen, discrete factoren (nu bekend als genen) worden geërfd van ouders en gescheiden blijven in de nakomelingen. In gevallen waarin een eigenschap een generatie overslaat, stelde Mendel voor dat de zichtbare eigenschap alleen de aanwezigheid van de andere overgeërfde eigenschap maskeert. Met andere woorden, overerving is deeltjesvormig, aEn dominante kenmerken verbergen recessieve kenmerken. Om te bepalen welke eigenschap dominant was, voerde Mendel monohybride kruisingen uit. Monohybride kruisingen combineren twee raszuivere organismen die verschillen door een enkele eigenschap. Alle nakomelingen van dergelijke kruisingen zijn monohybriden, of heterozygoten, en vertonen de dominante eigenschap.

Mendel kruiste bijvoorbeeld erwtenplanten die waar fokten voor gele peulen met die welke waar werden gekweekt voor groene peulen om de dominante peulkleur te bepalen. Deze oudergeneratie (P 0 ) bracht nakomelingen voort, de eerste kindergeneratie (F 1 ), die allemaal monohybriden met groene peulen waren. Herhaaldelijk observeren van deze bevindingen stelde groene peulen vast als de dominante eigenschap en demonstreerde Mendel's principe van uniformiteit: heterozygoten voor een enkele gen-eigenschap vertonen hetzelfde fenotype.

Ouderlijke allelen worden willekeurig over gameten verdeeld

Mendel vervolgens geïnduceerd zelfbestuiving in de F1 planten, waardoor de F2 generatie. F 2

Mendel's wet van segregatie verklaart deze terugkerende verhouding. De wet van segregatie stelt dat een organisme een van zijn twee genkopieën verdeelt over elke gameet (eicel of zaadcel). Belangrijk is dat deze verdeling willekeurig is, zodat een heterozygoot ( Gg ) even waarschijnlijk gameten produceert met dominante ( G ) en recessieve ( g ) allelen.

Als een heterozygoot zichzelf bevrucht ( Gg x Gg ), kunnen de ouderallelen op vier mogelijke manieren combineren: vaderlijke G met moederlijke G ( GG ), vaderlijke G met moederlijke g ( Gg ), vaderlijke g met moederlijke G ( Gg ), en vaderlijke g met moederlijke g ( gg ). Drie resultaten produceren groene peulen (de GG en Gg gg- genotype), een verhouding van 3: 1. Dus als alle uitkomsten even waarschijnlijk zijn, zullen zelfbevruchtende heterozygoten drie nakomelingen produceren met groene peulen voor elke met gele peulen. Dit komt opmerkelijk dicht bij de fenotypische verhouding die Mendel observeerde, waarmee hij zijn voorgestelde wet van segregatie bevestigt.

Dominante eigenschappen zijn niet altijd gebruikelijk

In tegenstelling tot groene peulen zijn groene erwten recessief, terwijl gele erwten dominant zijn. Waarom zijn de erwten die we regelmatig tegenkomen dan groen? Kortom, mensen geven de voorkeur aan groene erwten boven gele. Zoals de experimenten van Mendel aantonen, produceren homozygoten nakomelingen met dezelfde eigenschap of hetzelfde fenotype wanneer ze zichzelf bevruchten of kruisen met andere homozygoten. Als boeren gele erwten blijven uitsluiten van hun kruisingen, zullen ze alleen groene erwten blijven produceren. Dit voorbeeld illustreert een ander belangrijk punt: dominante eigenschappen zijn niet noodzakelijk de meest voorkomende eigenschappen. Schadelijke dominante traits kan bijvoorbeeld worden geselecteerd tegen.


Aanbevolen Lectuur

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter