Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

12.4: Dihybride kruisingen
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content.

Education
Dihybrid Crosses
 
TRANSCRIPT

12.4: Dihybride kruisingen

Overzicht

Om te bepalen of eigenschappen samen of afzonderlijk worden overgeërfd, kruiste Gregor Mendel erwtenplanten die verschilden in twee eigenschappen. Deze ouderplanten waren homozygoot voor beide eigenschappen, maar vertoonden verschillende fenotypes. De eerste generatie nakomelingen waren allemaal dihybriden, heterozygoten die de twee dominante fenotypes vertoonden. Bij zelfbevruchting produceerden de dihybriden nageslacht met een 9: 3: 3: 1 verhouding van vier mogelijke fenotype-combinaties. Deze verhouding suggereerde dat het erven van de ene eigenschap geen invloed had op de kans om de andere te erven. Dit droeg bij aan het vaststellen van de wet van Mendel van onafhankelijkheid.

Mendel's dihybride kruisingen demonstreren het principe van onafhankelijk

De monohybride kruisingen van Gregor Mendel tussen erwtenplanten die op één eigenschap verschilden, toonden aan dat (1) organismen willekeurig een van de twee kopieën van elk gen van elke ouder erven (de eerste wet van Mendel, segregatie), en (2) het dominante allel kan de effecten van het recessieve allel op het fenotype (het uniformiteitsprincipe) maskeren.

Om te bepalen of twee eigenschappen afzonderlijk of samen werden geërfd, voerde Mendel ook kruisingen uit met erwtenplanten die verschilden in twee eigenschappen, zoals erwtenkleur en erwtenvorm. Voor deze dihybride kruisingen koppelde Mendel eerst planten die homozygoot waren voor verschillende kenmerken van dezelfde twee kenmerken. Hij kruiste bijvoorbeeld planten met ronde, gele erwten ( RRGG- genotype) met planten met gerimpelde, groene erwten ( rrgg- genotype). De ouderlijk (P 0) generatie produceerde heterozygote nakomelingen (F1 generatie) met dominant fenotypes. Deze dihybriden hadden RrGg- genotypen en ronde, gele erwten.

Mendel induceerde vervolgens zelfbestuiving in de F1 dihybriden. Van de zestien mogelijke combinaties van ouderlijke allelen zijn er negen nakomelingen met beide dominante eigenschappen, gele en groene erwten. Zes nakomelingen hadden één dominante eigenschap, drie gele (dominante), gerimpelde erwten en drie groene, ronde (dominante) erwten. De laatste nakomeling had twee recessieve fenotypes en resulteerde in groene, gerimpelde erwten.

Het aandeel fenotypes dat Mendel in F 2- planten waarnam, was vergelijkbaar met deze 9: 3: 3: 1-verhouding die ervan uitgaat dat elk bevruchtingsmogelijkheid even waarschijnlijk is. Het observeren van deze fenotypische verhouding suggereert dus dat het erven van een van deze eigenschappen (bijv. Gele of groene erwtenkleur) geen invloed heeft op de kans op het erven van een van de andere eigenschap (bijv. Ronde of gerimpelde erwten). Deze bevinding is de crux van Mendel's tweede wet, het principe (of de wet) van onafhankelijk.

Koppeling en recombinatie beïnvloeden eigenschap codominante-overerving

Genen op afzonderlijke, niet-homologe chromosomen worden tijdens meiose onafhankelijk gesorteerd in gameten. Genen die echter dicht bij elkaar op hetzelfde chromosoom zitten hebben een grotere kans om verdeeld te worden over dezelfde gameten; een fenomeen dat koppeling wordt genoemd. Het erven van een eigenschap kan dus worden gekoppeld aan de waarschijnlijkheid om een andere eigenschap te erven. Mendel heeft nooit koppeling gerapporteerd, hoewel niet alle eigenschappen die hij bestudeerde, worden bepaald door loci op verschillende chromosomen.

De allelen die de peulkleur en erwtvorm bepalen, bevinden zich respectievelijk op chromosoom 5 en 7 en zijn dus niet aan elkaar gekoppeld. Voor de meeste andere eigenschappen kan het gebrek aan koppeling worden verklaard door recombinatie, waardoor de overervingspatronen van genen op hetzelfde chromosoom een onafhankelijk assortiment kunnen nabootsen. Tijdens profase I van de meiose komen chromosoomparen op een lijn te liggen, kruisen ze en wisselen ze homologe genetische segmenten uit, een proces dat bekend staat als recombinatie. Hoe dichter twee loci op een chromosoom bij elkaar zijn, hoe groter de kans dat ze zich op hetzelfde gerecombineerde segment bevinden en dus samen worden overgeërfd. De kans is ook groter dat loci die ver uit elkaar liggen, afzonderlijk worden geërfd omdat ze door meer recombinaties gescheiden zijn.

De kleur van erwten en bloemen uit Mendel's experimenten worden bepaald door twee loci op chromosoom 1 die ver uit elkaar liggen. De locus voor bloempositie is ook ver verwijderd van de andere loci op chromosoom 4, die peulvorm en planthoogte bepalen. Vanwege recombinatie is het daarom niet verrassend dat er nooit koppeling in deze kruisen heeft plaatsgevonden. Loci voor peulvorm en planthoogte zijn echter dicht genoeg bij elkaar op chromosoom 4 dat enige koppeling waarschijnlijk is. Mendel heeft de resultaten van deze specifieke kruising nooit gepubliceerd, dus het is mogelijk dat hij deze experimenten eenvoudigweg nooit heeft uitgevoerd en daardoor niet in staat was om dit verband te ontdekken.


Aanbevolen Lectuur

Tags

Dihybrid Crosses Gregor Mendel Breeding Experiments Pea Plants Two Traits Seed Shape Seed Color Homozygous Dominant Homozygous Recessive F1 Generation Heterozygous Dominant Phenotype Self-fertilize F2 Generation Round Seeds Wrinkled Seeds Yellow Seeds Green Seeds Nine To Three To Three To One Ratio Independent Assortment Inherited Together Or Separately

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

Waiting X
Simple Hit Counter