Дигибридный крест
Дигибридный крест – эксперимент в генетика в котором фенотипы двух генов сопровождаются спариванием особей, несущих несколько аллелей на тех ген локусов. Большинство сексуально размножающихся организмов несут две копии каждого гена, что позволяет им нести два разных аллеля. Исторически сложилось, организм с частями из двух разных линий истинного размножения был назван «гибрид». Таким образом, название «дигибридный крест» происходит от исторического акта наблюдения будущих поколений после пересечения двух «чистых линий». Сегодня мы называем организмы, которые «размножаются» для определенного гена, как гомозиготы. Это относится к тому, как аллели используются для формирования зигота мы одинаковы. гетерозиготный индивидуумы, с другой стороны, использовали два разных аллеля для формирования зиготы. Следовательно, дигибридный крест – это спаривание двух особей, причем оба гетерозиготны по двум наблюдаемым генам.
Примеры Дигибридного Креста
Важное различие должно быть сделано между дигибридным крестом и способом наследования. В то время как дигибридный крест обычно рассматривается как наблюдение двух генов, контролирующих два разных фенотипических признака, оба из которых действуют в соответствии с полное доминирование режим наследования. Это не всегда так. В следующих примерах показано, как дихибридный крест можно использовать для разных типов наследования.
Классический пример с полным доминированием
Классическая модель дигибридного креста основана на менделевской генетике, поэтому мы будем использовать горох Менделя для нашего примера. Смотрите изображение ниже. Это изображение описывает гибридное скрещивание между двумя растениями гороха, в котором рассматриваются особенности цвета и формы стручка. Стручки могут быть желтого или зеленого цвета, что определяется геном «R». «R» аллель является доминирующим, и заставит стручок быть зеленым в любом растение где это присутствует. Аллель «r» является рецессивным, и генотип «рр» вызовет желтые стручки. Для формы стручка также присутствуют два аллеля гена. Аллель «Y» является доминантным и вызывает морщинистые стручки, тогда как два аллеля «y» вызывают стручок гладкой формы. Символы, которые представляют эти аллели, можно увидеть в нижней части таблицы в желтом поле.
В верхней части таблицы находятся гаметы, которые производила мать. Мать и отец – оба дигибриды, «RrYy». Это означает, что после процесса гаметогенеза они будут производить одни и те же гаметы. Две ячейки в верхней части диаграммы представляют два диплоид клетки, как они входят мейоз, Два показанных пути показывают, как с помощью этих двух ячеек можно создать восемь различных комбинаций. Левый путь показывает, как отдельные аллели выделяются в свои собственные гаметы после репликации во время мейоза I, а затем разделяются во время мейоза II. Правосторонний путь показывает то же самое, с дополнительной перестройкой родительских генов. Это известно как независимый ассортимент, а также учитывает разнообразие, созданное половое размножение.
В конце этого процесса создаются четыре разных класса гамет. Это «ry», «RY», «rY» и «Ry», как указано в верхней и боковых частях диаграммы. Площадь Пуннетта завершен, показывая потомство, которое будет производить этот крест. Если вы посчитаете разные типы потомства, вы заметите, что есть только несколько типов. Есть 1 гладкое, желтое растение. Есть 3 морщинистых, желтых растения. Есть 3 зеленых, гладких растения. Наконец, есть 9 морщинистых, зеленых растений. Этот дигибридный крест показывает типичное фенотипическое соотношение 9: 3: 3: 1, ожидаемое, когда признаки оба демонстрируют полное доминирование и не зависят друг от друга.
Другие способы наследования
Приведенный выше пример прост для понимания, но помните, что дигибридный крест не всегда дает фенотипическое соотношение 9: 3: 3: 1. Каждый раз, когда режим наследования отличается, это соотношение будет другим. Рассмотрим следующую диаграмму, которая известна как «древовидный метод» для гибридных скрещиваний. В этом методе генотипические соотношения у каждого разные гамета умножаются на второй ген, чтобы получить те же результаты, просто отображаются вертикально, а не в квадрате. Запомните этот метод для более быстрой математики, когда пытаетесь определить количество потомков, которые будут нести определенную черту.
Если эти аллели представляют собой те же аллели, о которых мы говорили на растении гороха, мы могли бы легко подсчитать, какие генотипы принадлежат к какому фенотипу, и мы нашли бы соотношение 9: 3: 3: 1. Однако не все гены демонстрируют полное доминирование. Сделайте вид, что вместо круглой или морщинистой растение гороха получит промежуточный сорт с генотипом «Yy». Это известно как неполное доминирование и это изменит найденные фенотипические соотношения. Теперь везде, где есть «уу», есть новое фенотип который мы будем называть «полу морщинистый». Посчитайте новое фенотипическое соотношение.
Вы должны обнаружить, что теперь есть еще 2 фенотипа: желтый с половиной морщин и зеленый с половиной морщин. Есть 2 зеленых морщинистых, 2 зеленых половинных морщинистых, 2 зеленых круглых, 1 желтая морщинистая, 1 желтая половина морщинистая и 1 желтая круглая. Другими словами, новое фенотипическое соотношение составляет 2: 2: 2: 1: 1: 1. Вы можете увидеть, как все может начать усложняться, когда задействованы разные способы наследования. Возможны многие другие способы наследования, и несколько генов могут контролировать одну черту. Кроме того, часто имеется более 2 аллелей в Население, Хотя принципы одинаковы, ученые начинают использовать компьютеры для анализа сложного дигибридного креста и могут даже увеличить количество рассматриваемых генов. Это называется полигибридным крестом, и вам понадобится намного больший квадрат Паннета, чтобы решить это.
викторина
1. Вы ученый, изучающий плодовых мушек. Вы хотите проверить теорию дигибридного креста на ваших мухах. С чего начать?A. Разведите двух гибридных мух вместеB. Установить линии гомозиготC. Подсчитайте количество мух каждого типа
Ответ на вопрос № 1
В верно. Чтобы гарантировать, что у вас есть две гетерозиготы для размножения, вы должны убедиться, что их родители размножаются правдиво. Для этого вам придется разводить линии снова и снова, отбирая тех насекомых, которые последовательно показывают только один аллель для каждой черты своего потомства. После того, как были установлены две линии, содержащие только гомозиготы, эти линии можно пересечь, чтобы получить дигибридные организмы. Эти дигибриды будут исходными организмами на кресте.
2. Теперь у вас есть две линии мух, которые являются гомозиготами по двум различным признакам. Однако вы не знаете способ наследования генов, которые вы тестируете. Какая будет ваша первая подсказка?A. Фенотипическое соотношение потомстваB. Фенотипы дигибридовC. генотипическое соотношение из дигибридов
Ответ на вопрос № 2
В верно. Хотя у дигибридов будет только 1 генотип и фенотип, это многое говорит о типе наследования. Если фенотип дигибридов совпадает с одним из родительских фенотипов, вы смотрите на черту с полным доминированием. Если черты являются смесью родителей, это может быть кодоминантность или неполное доминирование. Фенотип, наблюдаемый только у мужчин или женщин, может быть геном, связанным с полом. Совершенно другой фенотип может указывать на то, что другие гены также влияют на фенотип.
3. Вы разводите два организма из популяции. У популяции есть три разных аллеля для двух генов, которые вы наблюдаете. Все аллели являются доминантными. Один имеет генотип «P1P2S1S2», а другой – «P2P3S2S3». Это дигибридный крест?A. даB. нетC. Только если один аллель является наиболее доминирующим
Ответ на вопрос № 3
верно. Да! Это также дигибридный крест. Часто в популяции существует намного больше двух аллелей, и гибрид просто определяется как имеющий два разных аллеля, таких же, как «гетерозигота». Неважно, каков тип наследования или какие аллели участвуют, если у родителей разные аллели.
Ссылка
- Hartwell, L.H., Hood, L., Goldberg, M.L., Reynolds, A.E. & Silver, L.M. (2011). Генетика: от генов к геномам. Бостон: Макгроу Хилл.