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§ 30. Cruce dihíbrido. Ley de herencia independiente de características.

1. ¿Pueden dos organismos de la misma especie diferir en una sola característica?

Todos los organismos de una misma especie suelen diferir entre sí en muchos aspectos.

Si dos individuos se diferencian entre sí en dos características, entonces se llama cruce entre ellos. dihíbrido, si tres – trihíbrido etc. El cruce de individuos que difieren en muchas características se llama polihíbrido.

Habiendo establecido los patrones de herencia de un rasgo, G. Mendel estudió la naturaleza de la división al cruzar dos líneas puras de guisantes, que se diferencian en dos características: el color de las semillas (amarillo o verde) y la forma de las semillas (lisa o arrugado). En tal cruce, los rasgos están determinados por diferentes pares de genes: un alelo es responsable del color de las semillas y el otro de la forma. Color amarillo de los guisantes ( A) domina el verde (a), y la forma suave ( EN) demasiado arrugado ( b).

En la primera generación (F 1), todos los individuos, como debería ser según la regla de uniformidad de los híbridos de la primera generación, tenían guisantes amarillos lisos. Para comprender cómo se combinarán todos los tipos posibles de gametos al cruzar dos híbridos de primera generación, el genetista estadounidense Punnett propuso el llamado cuadrícula de Punnett, que permite visualizar todo tipo de combinaciones de genes en los gametos y los resultados de su fusión. Dado que el cruce dihíbrido produce 4 tipos de gametos: AB, Ab, aB Y ab, entonces el número de tipos de cigotos que pueden surgir de la fusión aleatoria de estos gametos es 4 × 4, es decir, 16. Este es el número de células en la red de Punnett (Fig. 58). En la figura se muestra que con este cruce surgen los siguientes 9 tipos de genotipos: AABB, AABb, AaBB, AaBb, AAbb, Aabb, aaBB, aaBb Y aabb, ya que hay repeticiones en 16 combinaciones. Estos 9 genotipos se presentan como 4 fenotipos: amarillo liso, amarillo arrugado, verde liso y verde arrugado. La proporción numérica de estas variantes fenotípicas es la siguiente:

9zh:3zhm:3zg:1zm.

Si los resultados obtenidos por G. Mendel se consideran por separado para cada una de las características (color y forma), entonces para cada una de ellas se mantendrá la proporción 3:1 característica del cruce monohíbrido. Por lo tanto, G. Mendel concluyó que durante el cruce dihíbrido, los genes y rasgos de los cuales son responsables estos genes se combinan y se heredan independientemente unos de otros. Esta conclusión se llama ley de herencia independiente de características, que es válido para aquellos casos en los que los genes de los rasgos considerados se encuentran en cromosomas diferentes.

Arroz. 58. Patrón de herencia de caracteres en cruce dihíbrido.

Cruce dihíbrido. Cruce polihíbrido. Rejilla de Punnett. Ley de herencia independiente de características.

Resolver problemas de cruce dihíbrido

1 . Transfiera (vuelva a dibujar) el algoritmo para resolver el problema genético que se presenta a continuación en su cuaderno. Analice el patrón de herencia de rasgos durante el cruce dihíbrido presentado en el libro de texto y complete los vacíos en el algoritmo.

Algoritmo para resolver el problema del cruce dihíbrido.

2. Determinar los genotipos de los padres, tipos de gametos y anotar el esquema de cruce.

3. Creemos una red de Punnett F 2:.

2. A partir del análisis de los resultados obtenidos, responda las preguntas.

1) ¿Cuántos tipos de gametos forma la planta madre con semillas lisas de color amarillo? ¿Con semillas verdes arrugadas?

2) ¿Cuál es la probabilidad de que aparezcan plantas F 1 con semillas amarillas como resultado del primer cruce? con semillas verdes?

3) ¿Cuál es la probabilidad de que como resultado del cruce aparezcan plantas F 1 con semillas lisas de color amarillo? con arrugadas amarillas; verde liso; verde arrugado?

4) ¿Cuántos genotipos diferentes puede haber entre los híbridos de primera generación?

5) ¿Cuántos fenotipos diferentes puede haber entre los híbridos de primera generación?

6) ¿Cuántos tipos de gametos forma la planta F 1 con semillas lisas de color amarillo?

7) ¿Cuál es la probabilidad de que aparezcan plantas F 2 con semillas amarillas como resultado de la autopolinización? con semillas verdes?

8) ¿Cuál es la probabilidad de que, como resultado del cruce, aparezcan plantas F 2 con semillas lisas de color amarillo? con arrugadas amarillas; con los lisos verdes; ¿Con unos verdes arrugados?

9) ¿Cuántos genotipos diferentes puede haber entre los híbridos de segunda generación?

10) ¿Cuántos fenotipos diferentes puede haber entre los híbridos de segunda generación?

3. Resolver problemas de cruce dihíbrido.

1. En los humanos, la diestra domina a la zurda y el color de ojos marrones domina sobre el azul. Un hombre diestro de ojos marrones, cuya madre era zurda de ojos azules, y una mujer diestra de ojos azules, cuyo padre era zurdo, se casan. 1) ¿Cuántos fenotipos diferentes pueden tener sus hijos? 2) ¿Cuántos genotipos diferentes puede haber entre sus hijos? 3) ¿Cuál es la probabilidad de que esta pareja tenga un hijo zurdo (expresada en %)?

2. El color del pelaje negro y las orejas caídas en los perros dominan sobre el color marrón y las orejas erectas. Se cruzaron perros negros de pura raza con orejas caídas con perros de pelaje marrón y orejas erguidas. Híbridos cruzados entre sí. 1) ¿Qué proporción de cachorros F 2 deberían ser fenotípicamente similares al híbrido F 1? 2) ¿Qué parte de los híbridos F 2 debería ser completamente homocigótica? 3) ¿Qué proporción de cachorros F 2 deberían tener un genotipo similar al de los híbridos F 1?

3. El color negro en los gatos predomina sobre el leonado y el pelo corto domina sobre el pelo largo. Los gatos persas de pura raza (negros de pelo largo) se cruzaron con siameses (leonado de pelo corto). Los híbridos resultantes se cruzaron entre sí. ¿Cuál es la probabilidad de recibir en F 2: a) un gatito siamés de pura raza; b) un gatito fenotípicamente similar a un persa; c) gatito leonado de pelo largo (expresado en partes)?

Preguntas

1. ¿Crees que los cruces monohíbridos ocurren con frecuencia en la naturaleza?

2. ¿Cuántos tipos de gametos se forman en los híbridos de primera generación durante el cruce dihíbrido?

§ 31. Genética del sexo. Herencia ligada al sexo

1. Da ejemplos de animales bisexuales.

2. ¿Qué cromosomas se llaman cromosomas sexuales?

La gran mayoría de los animales están representados por individuos de dos especies: macho y hembra, y la división entre géneros se produce en una proporción de 1:1. Esta división en la descendencia se observa en los casos en que los heterocigotos ( Ah) y homocigoto ( ah) individuos parentales.

G. Mendel sugirió que uno de los sexos es heterocigoto y el segundo es homocigoto para el gen que determina el sexo del organismo.

Esta suposición se confirmó a principios del siglo XX, cuando T. Morgan y sus colegas lograron establecer que hombres y mujeres difieren en el conjunto de cromosomas. Todos los cromosomas, excepto un par, en hombres y organismos femeninos son iguales y se llaman autosomas. Pero en un par de cromosomas, los hombres y las mujeres son diferentes. Estos cromosomas se llaman sexual. Por ejemplo, las hembras de Drosophila en cada célula tienen tres pares de autosomas y un par de cromosomas sexuales idénticos, los llamados cromosomas X, y los machos tienen los mismos tres pares de autosomas y dos cromosomas sexuales diferentes. incógnita Y Y(Figura 59). Cuando se forman gametos durante la meiosis, las hembras producirán un tipo de gameto: 3 autosomas + incógnita cromosoma sexual. En los machos se formarán dos tipos de gametos en cantidades iguales: 3 autosomas + incógnita cromosoma sexual o 3 autosomas + Y cromosoma sexual.

Arroz. 59. Esquema de segregación de género

Si, durante la fertilización, un espermatozoide con un cromosoma X se fusiona con un óvulo, se desarrollará una mujer a partir del cigoto, y si tiene un cromosoma Y, entonces un hombre. Por tanto, el sexo del futuro individuo se determina durante la fecundación y depende de qué conjunto de cromosomas sexuales se forma en ese momento.

Dado que las hembras de Drosophila son capaces de producir sólo un tipo de gameto (con incógnita cromosoma sexual), se llaman sexo homogamético. Los machos de las moscas de la fruta producen dos tipos de gametos (con incógnita o Y cromosomas sexuales), y se llaman sexo heterogamético. En muchos mamíferos (incluidos los humanos), gusanos, crustáceos, muchos anfibios, peces y la mayoría de los insectos, el sexo femenino también es homogamético ( XX), y el macho es heterogamético ( XY). En las mujeres, cada célula tiene 22 pares de autosomas y dos incógnita cromosomas sexuales, y en los hombres los mismos 22 pares de autosomas, así como incógnita Y Y cromosomas sexuales. Sin embargo, en muchas especies, la determinación del sexo cromosómico es diferente. En aves, reptiles y algunos peces, los machos son homogaméticos ( XX), y las hembras son heterogaméticas ( XY). En algunos insectos (abejas, saltamontes), las hembras son homogaméticas ( XX), y los hombres tienen solo un cromosoma sexual en su conjunto de cromosomas ( xo).

Herencia de rasgos ligados al sexo. Hay muchos genes diferentes ubicados en los cromosomas sexuales y no todos determinan rasgos relacionados con el sexo. Si los genes responsables de un determinado rasgo se encuentran en los autosomas, la herencia se produce independientemente de quién sea el portador del gen: el padre o la madre. Después de todo, los autosomas de hombres y mujeres son los mismos. La ubicación de un gen en el cromosoma sexual se llama enlace gen-sexo, y el gen en sí está ligado al sexo.

Por ejemplo, en los humanos, un gen dominante se encuentra en el cromosoma X ( norte), que determina la coagulación sanguínea normal. Una variante recesiva de este gen ( h) conduce a una disminución de la coagulación sanguínea, lo que se llama hemofilia. El cromosoma Y no tiene un par alélico para este gen y el rasgo (no coagulación de la sangre) aparece en los hombres a pesar de que el gen h recesivo

De la misma manera, se hereda el daltonismo: la incapacidad de distinguir entre los colores rojo y verde.

Autosomas. Cromosomas sexuales. Sexo homogamético y heterogamético. Vinculación gen-sexo

Realizar trabajos prácticos.

Resolución de problemas sobre la herencia de rasgos ligados al sexo.

1 . Copia en tu cuaderno el algoritmo para resolver el problema genético que se presenta a continuación. Lea las condiciones del problema sobre la herencia de rasgos ligados al sexo y complete los vacíos en el algoritmo.

En los seres humanos, el gen que causa la hemofilia es recesivo y se encuentra en el cromosoma X, mientras que el albinismo es causado por un gen autosómico recesivo. Padres normales según estas características dieron a luz a un hijo albino y hemofílico. ¿Cuál es la probabilidad de que su próximo hijo presente estas dos características anormales? ¿Cuál es la probabilidad de tener hijas sanas?

Algoritmo para resolver el problema de la herencia de rasgos ligados al sexo.

1. Anotar el objeto de estudio y la designación de genes.

2. Según las condiciones del problema, el genotipo del hijo es aaX b Y. Por tanto, según la primera característica, los padres deben ser heterocigotos, ya que el hijo recibe su cromosoma X de la madre, lo que significa que ella es heterocigota para la segunda característica. Anotemos el esquema de cruce (matrimonio) y creemos una red de Punnett.

3. Escribe la respuesta. La probabilidad de presentar signos de albino y hemofílico (genotipo ________) en el próximo hijo ______; probabilidad de tener hijas sanas (genotipo) _________.

2. Resolver problemas sobre la herencia de rasgos ligados al sexo.

1. En los humanos, la ausencia de glándulas sudoríparas depende de un gen recesivo ligado al sexo. En una familia, padre e hijo tienen esta anomalía, pero la madre está sana. 1) ¿Cuál es la probabilidad de que el hijo herede el rasgo anterior de su padre? 2) ¿Cuál es la probabilidad de tener una hija sin glándulas sudoríparas en esta familia (en%)?

2. En los gatos, los genes rojo y negro son alélicos y están localizados en el cromosoma X. Se transmiten de forma independiente y, por lo tanto, los heterocigotos tienen una coloración variada (tricolor). 1) ¿Cuántos fenotipos diferentes se pueden obtener cruzando un gato de tres pelos con un gato negro? 2) ¿Cuál es la probabilidad de que aparezca un gato calicó (en%)?

Preguntas

1. ¿Cuántos cromosomas sexuales hay en las células somáticas humanas? gatos; ¿camello?

2. Cuántos cromosomas sexuales contiene el óvulo; en el esperma?

3. ¿Qué determina el sexo de un niño humano: los cromosomas del óvulo o los cromosomas del espermatozoide?

4. ¿Cuántos autosomas tiene Drosophila? en una persona?

5. ¿Qué signos se llaman ligados al sexo?

§ 32. Patrones de variabilidad: variabilidad de modificación. Norma de reacción

1. ¿Qué se llama herencia?

2. ¿Qué es la variabilidad?

Una de las propiedades de los organismos vivos es su variabilidad. Si obtiene varios arbustos de grosella de un arbusto por medios vegetativos (por ejemplo, propagando tallos mediante esquejes), entonces, naturalmente, el genotipo de todos los arbustos nuevos será el mismo. Sin embargo, los fenotipos de estos arbustos pueden diferir mucho entre sí: en tamaño y número de ramas, hojas, rendimiento, etc. Estas diferencias en una serie de rasgos en plantas con el mismo genotipo se deben al hecho de que la manifestación del La acción de los genes individuales y de todo el genotipo del organismo depende de las condiciones ambientales. Por ejemplo, la iluminación de uno de estos arbustos resultó ser mayor que la de los demás. O el suelo debajo de uno de ellos está mejor fertilizado o uno de los arbustos recibe más humedad, etc. Estos cambios en el cuerpo que no afectan sus genes y, por lo tanto, no se transmiten de generación en generación, se denominan modificaciones, y esta variabilidad es modificación.

Arroz. 60. Variabilidad de la modificación.

Muy a menudo, los rasgos cuantitativos están sujetos a modificación: altura, peso, fertilidad, etc. (Fig. 60).

Para varios signos y las propiedades de los organismos se caracterizan por una mayor o menor dependencia de las condiciones ambientales. Por ejemplo, en los seres humanos, el color del iris y el tipo de sangre están determinados únicamente por los genes, y las condiciones de vida no pueden influir en estos signos de ninguna manera. Pero la altura, el peso, la fuerza física y la resistencia dependen en gran medida de condiciones externas, por ejemplo, de la cantidad y calidad de los alimentos, actividad fisica etc. Los límites de la variabilidad de modificación de cualquier rasgo se denominan norma de reacción. La variabilidad de un rasgo es a veces muy grande, pero nunca puede ir más allá de los límites de la norma de reacción. Por ejemplo, una persona puede correr 100 m en 11 s, 10 s, 9 s, pero nunca podrá correr en 5 s. Para algunos rasgos, la norma de reacción es muy amplia (por ejemplo, el corte de lana de las ovejas, el peso de los toros, la producción de leche de las vacas), mientras que otros rasgos se caracterizan por una norma de reacción estrecha (por ejemplo, el color de el pelaje de los conejos).

De lo dicho se desprende una conclusión muy importante. No es el rasgo en sí lo que se hereda, sino la capacidad de manifestar este rasgo bajo ciertas condiciones, o podemos decir que se hereda la norma de reacción del cuerpo a las condiciones externas.

Entonces, podemos enumerar las siguientes características principales de la variabilidad de la modificación.

1. Los cambios de modificación no se transmiten de generación en generación.

2. Los cambios de modificación ocurren en muchos individuos de la especie y dependen del efecto de las condiciones ambientales sobre ellos.

3. Los cambios de modificación sólo son posibles dentro de los límites de la norma de reacción, es decir, en última instancia, están determinados por el genotipo.

Variabilidad. Modificaciones. Variabilidad de modificación. Norma de reacción

Haz el trabajo de laboratorio.

Revelando la variabilidad de los organismos.

Propósito del trabajo: identificar manifestaciones de variabilidad de modificación en organismos.

Progreso del trabajo

1. Considera los objetos que te ofrecen.

2. Explorar apariencia(fenotipo) de cada objeto (nótese las diferencias de tamaño, forma, color, etc.).

3. Ingrese los resultados en la tabla.

4. Saque una conclusión.

Preguntas

1. ¿Qué tipos de variabilidad son inherentes a los organismos?

2. ¿Qué variabilidad se llama modificación? Dar ejemplos.

3. ¿Qué signos del cuerpo están sujetos a modificación y cuáles no?

4. ¿Cuál es la norma de reacción?

5. ¿Cuáles son las principales razones de la variabilidad de modificación de los organismos?

6. ¿Cuáles son las principales características de la variabilidad de la modificación?

Misiones

Piense en qué organismo se adapta mejor a las condiciones de existencia, con una norma de reacción amplia o estrecha. Respalde su suposición con ejemplos específicos.

§ 33. Patrones de variabilidad: variabilidad mutacional

1. ¿Se heredan las modificaciones?

2. ¿Qué son el genotipo y el fenotipo?

Variabilidad mutacional. Por lo tanto, los cambios de modificación no se heredan. La razón principal de la aparición de nuevas características y propiedades en los organismos vivos es la manifestación de mutaciones. variabilidad mutacional. Mutaciones- Se trata de cambios en el genotipo que se producen bajo la influencia de factores ambientales externos o internos (Fig. 61).

Mutaciones. El término “mutación” fue propuesto por primera vez en 1901 por el científico holandés Hugo de Vries, quien describió mutaciones espontáneas en las plantas. Las mutaciones ocurren raramente, pero conducen a cambios repentinos y abruptos en los rasgos que se transmiten de generación en generación.

Las mutaciones pueden afectar el genotipo en diversos grados y, por lo tanto, se dividen en genéticas, cromosómicas y genómicas.

Genético, o mutaciones puntuales ocurren con mayor frecuencia. Ocurren cuando uno o más nucleótidos dentro de un gen son reemplazados por otros. Como resultado, se producen cambios en la actividad del gen, se sintetiza una proteína con una secuencia de aminoácidos modificada y, por tanto, con propiedades modificadas, y como resultado, algún rasgo del organismo cambiará o se perderá. Por ejemplo, gracias a mutaciones genéticas, las bacterias pueden volverse resistentes a los antibióticos u otros fármacos, cambiar la forma de su cuerpo, el color de las colonias, etc.

Arroz. 61. Mutaciones en la mosca de la fruta Drosophila

Mutaciones cromosómicas Hay cambios significativos en la estructura cromosómica que afectan a varios genes. Por ejemplo, puede existir el llamado pérdida cuando el extremo de un cromosoma se rompe y algunos genes se pierden. Tal mutación cromosómica en el cromosoma 21 en humanos conduce al desarrollo de leucemia aguda, leucemia, que conduce a la muerte. A veces, la parte media de un cromosoma se “corta” y se destruye. Esta mutación cromosómica se llama supresión. Las consecuencias de una deleción pueden ser diferentes: desde la muerte o una enfermedad hereditaria grave (si se pierde aquella parte del cromosoma que contenía genes importantes) hasta la ausencia de cualquier trastorno (si se pierde aquella parte del ADN en la que no hay genes importantes). genes que determinan las propiedades del organismo).

Otro tipo de mutación cromosómica es la duplicación de alguna parte del mismo. En este caso, algunos genes aparecerán varias veces en el cromosoma. Por ejemplo, se encontró un gen que se repite ocho veces en uno de los cromosomas de Drosophila. Este tipo de mutación es duplicación– menos peligroso para el cuerpo que la pérdida o la eliminación.

En inversiones el cromosoma se rompe en dos lugares y el fragmento resultante, girando 180°, se reinserta en el lugar de la ruptura. Por ejemplo, una sección de un cromosoma contiene genes A-B-C-D-E-F. Había espacios entre B y C, D y E, y el fragmento de PIO se volteó y quedó incrustado en el espacio. Como resultado, la región cromosómica tendrá estructura A-B-D-D-C-E-F. Finalmente, es posible transferir una sección de un cromosoma a otro no homólogo.

En mutación genómica el número de cromosomas cambia. La mayoría de las veces, tales mutaciones ocurren si, durante la formación de gametos en la meiosis, los cromosomas de cualquier par divergen y ambos terminan en un gameto, mientras que en el otro gameto falta un cromosoma. Tanto la presencia de un cromosoma adicional como su ausencia conducen con mayor frecuencia a cambios desfavorables en el fenotipo. Por ejemplo, cuando los cromosomas no se separan, las mujeres pueden producir óvulos que contienen dos cromosomas 21. Si dicho óvulo es fertilizado, nacerá un niño con síndrome de down. Estos niños tienen una apariencia muy característica, patología de órganos internos y trastornos mentales graves. Desafortunadamente, los niños con síndrome de Down nacen con bastante frecuencia.

Un caso especial de mutaciones genómicas es poliploidía, es decir, un aumento múltiple en el número de cromosomas en las células como resultado de una violación de su divergencia en la mitosis o meiosis. Las células somáticas de tales organismos contienen 3 norte, 4norte, 8norte etc. cromosomas, dependiendo de cuántos cromosomas había en los gametos que formaron este organismo. La poliploidía es común en bacterias y plantas, pero muy rara en animales. muchos tipos plantas cultivadas – poliploides(Figura 62). Así, tres cuartas partes de todos los cereales cultivados por el hombre son poliploides. Si el conjunto haploide de cromosomas ( norte) para el trigo es 7, entonces la variedad principal obtenida en nuestras condiciones, el trigo blando, tiene 42 cromosomas, es decir, 6 norte. Los poliploides se cultivan como remolacha, trigo sarraceno, etc. Como regla general, las plantas poliploides tienen mayor viabilidad, tamaño, fertilidad, etc. Ahora se han desarrollado métodos especiales para obtener poliploides. Por ejemplo, un veneno vegetal del azafrán de otoño, la colchicina, es capaz de destruir el huso durante la formación de gametos, lo que da como resultado gametos que contienen 2 norte cromosomas. Cuando dichos gametos se fusionan, el cigoto contendrá 4 norte cromosomas.

La abrumadora cantidad de mutaciones son desfavorables o incluso fatales para el organismo, ya que destruyen lo que ha sido regulado durante millones de años. selección natural genotipo completo.

Causas de las mutaciones. Todos los organismos vivos tienen la capacidad de mutar. Cada mutación concreta tiene algún motivo, aunque en la mayoría de los casos lo desconocemos. Sin embargo, el número total de mutaciones se puede aumentar drásticamente mediante el uso varias maneras efectos en el cuerpo. Los factores que causan mutaciones se llaman mutagénico.

Arroz. 62. Manifestación de poliploidía en uvas.

En primer lugar, la radiación ionizante tiene el efecto mutagénico más fuerte. La radiación aumenta cientos de veces el número de mutaciones.

En segundo lugar, las mutaciones causan sustancias mutagénicas, que actúan, por ejemplo, sobre el ADN, rompiendo la cadena de nucleótidos. Hay sustancias que actúan sobre otras moléculas, pero también dan mutaciones. Ya mencionado anteriormente colchicina, lo que conduce a uno de los tipos de mutaciones: la poliploidía.

En tercer lugar, diversas influencias físicas, como el aumento de la temperatura ambiente, también provocan mutaciones.

De lo dicho se desprende lo importante que es que en la vida estemos rodeados de la menor cantidad posible de factores que provoquen mutaciones. Y es absolutamente irrazonable destruir a sus futuros hijos mediante el uso de mutágenos fuertes. Por ejemplo, los drogadictos, para una pérdida a corto plazo del sentido de la realidad, toman sustancias que causan daños irreparables a muchas células del cuerpo, incluidas las células germinales primarias a partir de las cuales luego deberían desarrollarse los óvulos o los espermatozoides.

Por tanto, la variabilidad mutacional tiene las siguientes características principales.

1. Los cambios mutacionales ocurren repentinamente y, como resultado, el organismo adquiere nuevas propiedades.

2. Las mutaciones se heredan y pasan de generación en generación.

3. Las mutaciones no son direccionales, es decir, es imposible predecir de manera confiable qué gen está mutando bajo la influencia de un factor mutagénico.

4. Las mutaciones pueden ser beneficiosas o perjudiciales para el organismo, dominantes o recesivas.

Mutaciones genéticas, cromosómicas y genómicas. Pérdida. Supresión. Duplicación. Inversión. Síndrome de Down. Poliploidía. Colchicina. Sustancias mutagénicas

Preguntas

1. ¿Cuáles son las principales diferencias entre modificaciones y mutaciones?

2. ¿Qué tipos de mutaciones conoces?

3. ¿Cómo se puede aumentar artificialmente el número de mutaciones?

4. ¿Qué mutaciones son más comunes: beneficiosas o perjudiciales?

Misiones

Piensa en lo que podría ser significado práctico Investigación sobre las causas de las mutaciones. Discute este problema en clase.

El cruce monohíbrido es un cruce que se caracteriza por la diferencia entre las formas parentales entre sí en presencia de un par de características alternativas y contrastantes. Un signo es cualquier característica de un organismo, cualquiera de sus propiedades o cualidades por las cuales es posible distinguir a los individuos. En las plantas, tal propiedad es, por ejemplo, la forma de la corola (asimétrica o simétrica), su color (blanco o violeta), etc. Las características también incluyen la velocidad de maduración (maduración tardía o maduración temprana), así como como resistencia o susceptibilidad a determinadas enfermedades.

Todas las propiedades en su conjunto, comenzando por las externas y terminando con determinadas características en el funcionamiento o estructura de las células, órganos y tejidos, se denominan fenotipo. Este concepto también se puede utilizar en relación con una de las características alternativas disponibles.

La manifestación de propiedades y características se lleva a cabo bajo el control de factores hereditarios existentes, en otras palabras, genes. Juntos, los genes forman un genotipo.

El cruce monohíbrido según Mendel está representado por el cruce de guisantes. En este caso, existen propiedades alternativas bastante visibles como la coloración blanca, verde y amarilla de los frijoles verdes, la superficie arrugada y lisa de las semillas, etc.

Al realizar un cruce monohíbrido, G. Mendel, un botánico austriaco del siglo XI, descubrió que en la primera generación (F1) todas las plantas híbridas tenían flores de un tono violeta, pero no aparecía el color blanco. Así se llegó a la primera conclusión sobre la uniformidad de las muestras de primera generación. Además, el científico descubrió que en la primera generación todas las muestras eran homogéneas en las siete características que estudió.

Por tanto, el cruce monohíbrido supone para los individuos de la primera generación la presencia de características alternativas de un solo progenitor, mientras que las propiedades del otro progenitor parecen desaparecer. G. Mendel llamó dominancia al predominio de las propiedades y a las características mismas, dominantes. El científico llamó cualidades que no se manifiestan recesivas.

Al realizar un cruce monohíbrido, G. Mendel autopolinizó los híbridos crecidos de la primera generación. El científico volvió a sembrar las semillas que se habían formado en ellos. Como resultado, recibió la siguiente segunda generación (F2) de híbridos. En las muestras obtenidas, la escisión según características alternativas se observó en una proporción aproximada de 3:1. En otras palabras, tres cuartas partes de los individuos de la segunda generación tenían propiedades dominantes y una cuarta parte tenía propiedades recesivas. Como resultado de estos experimentos, G. Mendel concluyó que el rasgo recesivo en las muestras fue suprimido, pero no desapareció, apareciendo en la segunda generación. Esta generalización se llama “Ley de Segregación” (segunda ley de Mendel).

El científico realizó más cruces monohíbridos para identificar cómo se produciría la herencia en la tercera, cuarta y siguientes generaciones. Cultivó especímenes mediante autopolinización. Como resultado de los experimentos, se reveló que las plantas cuyas características son recesivas (flores blancas, por ejemplo), en generaciones posteriores reproducen descendencia solo con estas propiedades (recesivas).

Las plantas de la segunda generación se comportaron de manera algo diferente, cuyas propiedades fueron llamadas dominantes por G. Mendel (propietarios, por ejemplo, de flores de color púrpura). Entre estas muestras, el científico, analizando la descendencia, identificó dos grupos con diferencias externas absolutas en cada rasgo específico.

Para individuos que difieren en dos características, los problemas son, por definición, relativamente simples; al resolverlos se aplican las leyes de Mendel;

Una de las características del método de Mendel fue que utilizó líneas puras para los experimentos, es decir, plantas en cuya descendencia, durante la autopolinización, no había diversidad en el rasgo estudiado. (En cada una de las líneas puras se conservó un conjunto homogéneo de genes). Otra característica importante del método hibridológico fue que G. Mendel observó la herencia de caracteres alternativos (mutuamente excluyentes, contrastantes). Por ejemplo, las plantas son bajas y altas; las flores son blancas y moradas; la forma de la semilla es lisa y arrugada, etc. Nada menos característica importante método: contabilidad cuantitativa precisa de cada par de características alternativas en una serie de generaciones. El procesamiento matemático de datos experimentales permitió a G. Mendel establecer patrones cuantitativos en la transmisión de las características estudiadas. Fue muy significativo que G. Mendel siguiera un camino analítico en sus experimentos: observó la herencia de diversos rasgos no inmediatamente en conjunto, sino sólo de un par de rasgos alternativos.

El método hibridológico es la base de la genética moderna.

Uniformidad de la primera generación.. Regla de dominancia. G. Mendel realizó experimentos con guisantes, una planta autopolinizante. Para el experimento eligió dos plantas que se diferenciaban por una característica: las semillas de una variedad de guisante eran amarillas y la otra, verdes. Dado que los guisantes, por regla general, se reproducen por autopolinización, no hay variabilidad en el color de las semillas dentro de una variedad. Teniendo en cuenta esta propiedad, G. Mendel polinizó artificialmente esta planta cruzando variedades que diferían en el color de las semillas. Independientemente de a qué variedad perteneciera la planta madre, las semillas híbridas de primera generación (Fi) eran sólo amarillas. En consecuencia, en los híbridos sólo aparece un rasgo; el rasgo del otro progenitor parece desaparecer. G. Mendel llamó a tal predominio del rasgo de uno de los padres dominancia y a los rasgos correspondientes dominantes. Llamó recesivos a los rasgos que no aparecían en los híbridos de primera generación. En experimentos con guisantes, el rasgo del color amarillo de la semilla dominaba sobre el color verde. Así, G. Mendel descubrió la uniformidad de color en los híbridos de primera generación, es decir. todas las semillas híbridas tenían el mismo color. En experimentos donde las variedades cruzadas diferían en otros rasgos, se obtuvieron los mismos resultados: uniformidad de la primera generación y dominancia de un rasgo sobre otro.

División de personajes en híbridos de segunda generación. A partir de semillas de guisantes híbridas, G. Mendel cultivó plantas que, mediante la autopolinización, produjeron semillas de segunda generación. Entre ellas no sólo se encontraban semillas amarillas, sino también verdes. En total, en la segunda generación recibió 6022 semillas amarillas y 2001 verdes, es decir. 3/4 de los híbridos eran amarillos y 1/4 eran verdes. En consecuencia, la relación entre el número de descendientes de la segunda generación con un rasgo dominante y el número de descendientes con un rasgo recesivo resultó ser cercana a 3:1. . A este fenómeno lo llamó división de signos. G. Mendel no se avergonzó de que las proporciones de descendientes que realmente descubrió se desviaran ligeramente de la proporción de 3:1. Además, al estudiar la naturaleza estadística de los patrones de herencia, estaremos convencidos de que Mendel tiene razón.

Numerosos experimentos de análisis genético de otros pares de rasgos dieron resultados similares en la segunda generación. Con base en los resultados obtenidos, G. Mendel formuló la primera ley: la ley de la escisión. En la descendencia obtenida del cruce de híbridos de primera generación, se observa el fenómeno de la división: una cuarta parte de los individuos de híbridos de segunda generación tienen un rasgo recesivo, tres cuartas partes tienen uno dominante.

Analizando el cruce. Con dominio completo entre individuos con características dominantes, es imposible distinguir entre homocigotos y heterocigotos, y esto a menudo resulta necesario (por ejemplo, para determinar si un individuo determinado es de raza pura o híbrido). Para ello se realiza un cruce analítico, en el que se cruza el individuo estudiado con características dominantes con uno homocigótico recesivo. Si la descendencia de dicho cruce resulta homogénea, entonces el individuo es homocigoto (su genotipo es AA). Si la descendencia contiene un 50% de individuos con rasgos dominantes y un 50% con rasgos recesivos, entonces el individuo es heterocigoto.

Carácter intermedio de la herencia. A veces, los híbridos Fi no exhiben una dominancia completa; sus características son intermedias (Aa). Este tipo de herencia se denomina dominancia intermedia o incompleta.

La regla de pureza de los gametos, establecida por Mendel, fue la primera en demostrar la propiedad de la discreción genética, la inmiscibilidad de los alelos entre sí y con otros genes. Mendel fue el primero en demostrar que los factores hereditarios en los gametos de un híbrido de primera generación siguen siendo exactamente los mismos que en los padres. No se mezclan y no sufren cambios después de estar juntos en un organismo híbrido.

PREGUNTA 2. TAREA.

BOLETO#20

PREGUNTA 1.

Cruce dihíbrido. Habiendo establecido los patrones de herencia de un rasgo (cruzamiento monohíbrido), Mendel comenzó a estudiar la herencia de rasgos de los cuales son responsables dos pares de genes alélicos. Un cruce que involucra dos parejas. alelos se llama cruce dihíbrido. Mendel realizó un cruce dihíbrido en el que los padres homocigotos se diferenciaban entre sí en dos características: el color de la semilla (amarillo y verde) y la forma de la semilla (lisa y arrugada). La aparición de individuos con semillas lisas de color amarillo indica el predominio de estos caracteres y la manifestación de la regla de uniformidad en los híbridos Fi. Durante la formación de gametos en individuos Fi, son posibles cuatro combinaciones de dos pares de alelos. Los alelos de un mismo gen siempre terminan en gametos diferentes. La divergencia de un par de genes no afecta la divergencia de los genes del otro par.

Si en la meiosis el cromosoma con el gen A se movió a un polo, entonces al mismo polo, es decir un mismo gameto puede contener un cromosoma con el gen B y el gen B. Por lo tanto, con igual probabilidad, el gen A puede aparecer en el mismo gameto tanto con el gen B como con el gen B. Ambos eventos son igualmente probables. Por tanto, cuantos gametos AB haya, habrá el mismo número de gametos AB. El mismo razonamiento es válido para el gen a, es decir el número de gametos aB es siempre igual al número de gametos ab. Como resultado de la distribución independiente de los cromosomas en la meiosis, el híbrido forma cuatro tipos de gametos: AB, AB, aB y ab en cantidades iguales. Este fenómeno fue establecido por G. Mendel y lo llamó ley de escisión independiente o segunda ley de Mendel. Está formulado de la siguiente manera: la división de cada par de genes se produce independientemente de otros pares de genes”.

Rejilla de Punnett. La división independiente se puede representar como una tabla. En honor al genetista que propuso por primera vez esta tabla, se la llama cuadrícula de Punnett. Dado que en un cruce dihíbrido con herencia independiente se forman cuatro tipos de gametos, el número de tipos de cigotos formados por la fusión aleatoria de estos gametos es 4x4, es decir 16. Exactamente tantas celdas en la red de Punnett. Debido a la dominancia de A sobre a y B sobre b, diferentes genotipos tienen el mismo fenotipo. Por tanto, el número de fenotipos es sólo cuatro. Por ejemplo, en 9 celdas de la cuadrícula de Punnett, de 16 combinaciones posibles, hay combinaciones que tienen el mismo fenotipo: semillas amarillas lisas. Los genotipos que determinan este fenotipo son: 1ААВВ: 2ААББ: 2АаВВ: 4АаББ,

El número de genotipos diferentes formados durante el cruce dihíbrido es 9. El número de fenotipos en Fa con dominancia completa es 4. Esto significa que el cruce dihíbrido son dos cruces monohíbridos que ocurren independientemente, cuyos resultados parecen superponerse entre sí. A diferencia de la primera ley, que siempre es válida, la segunda ley se aplica sólo en casos de herencia independiente, cuando los genes en estudio se encuentran en diferentes pares de cromosomas homólogos.

Pregunta 1. ¿Crees que los cruces dihíbridos ocurren con frecuencia en la naturaleza?
G. Mendel analizó la herencia de dos, tres o más pares de caracteres en los guisantes. Los híbridos que se obtienen del cruce de organismos que se diferencian en dos pares de caracteres alternativos se denominan dihíbridos, tres pares se denominan trihíbridos, etc.
Para los cruces dihíbridos, Mendel utilizó plantas de guisantes homocigotas que diferían en color y tipo de superficie de la semilla: la planta madre tenía semillas amarillas y lisas; ambos rasgos eran dominantes. La planta padre tenía semillas verdes y arrugadas; ambos rasgos eran recesivos. Si designamos los alelos dominantes y recesivos que determinan el color de la semilla, respectivamente, con las letras A y a, y los alelos que determinan la forma de la superficie de la semilla con las letras B y b, entonces los genotipos de la Las formas parentales homocigotas se verán así: la planta madre AABB y la planta paterna aabb. En el primer caso, los gametos portarán los alelos A y B (AB), en el segundo, ayb (ab). La fusión de dos de estos gametos dará lugar a la aparición de un cigoto dihíbrido AaBb. Según el fenotipo, este tipo de plantas, con dominancia completa, tendrán dos características dominantes: sus semillas serán amarillas y lisas.
De hecho, en la naturaleza los organismos se diferencian entre sí en muchos pares de características alternativas. En la naturaleza, nadie selecciona rasgos para su análisis. Y es incorrecto hablar de la frecuencia con la que se producen cruces dihíbridos en la naturaleza.

Pregunta 2. ¿Cuántos tipos de gametos se forman en los híbridos de primera generación durante el cruce dihíbrido?
Al cruzar híbridos de primera generación durante el cruce dihíbrido, cada padre produce cuatro variedades de gametos. Esto sucede porque los genes responsables de estos rasgos se encuentran en diferentes pares de cromosomas homólogos. Durante la meiosis, cada gameto contiene un cromosoma de un par. Los cromosomas (y por lo tanto los genes) se pueden combinar para formar diferentes combinaciones. Dos pares de cromosomas dan cuatro variantes de combinaciones de genes: AB, Av, aB, av. Para los cruces dihíbridos, Mendel utilizó plantas de guisantes homocigotas que diferían en color y tipo de superficie de la semilla: la planta madre tenía semillas amarillas y lisas; ambos rasgos eran dominantes. La planta padre tenía semillas verdes y arrugadas; ambos rasgos eran recesivos. Si designamos los alelos dominantes y recesivos que determinan el color de la semilla, respectivamente, con las letras A y a, y los alelos que determinan la forma de la superficie de la semilla con las letras B y b, entonces los genotipos de la Las formas parentales homocigotas se verán así: la planta madre AABB y la planta paterna aabb. En el primer caso, los gametos portarán los alelos A y B (AB), en el segundo, ayb (ab). La fusión de dos de estos gametos dará lugar a la aparición de un cigoto dihíbrido AaBb. Según el fenotipo, este tipo de plantas, con dominancia completa, tendrán dos características dominantes: sus semillas serán amarillas y lisas. Para saber cuántas variedades de gametos forman tal dihíbrido, Mendel llevó a cabo un cruce analítico: cruzó plantas híbridas F 1 con plantas homocigotas para dos rasgos recesivos (es decir, que tienen semillas verdes y lisas; genotipo aabb). La descendencia produjo 4 clases de semillas en una proporción cercana a 1:1:1:1:55 amarillas lisas (AaBb); 51 verde liso (aaBb); 49 arrugadas amarillas (Aabb) y 53 arrugadas verdes (aabb). Así, Mendel demostró que el dihíbrido forma 4 variedades de gametos en proporciones iguales y es heterocigoto para ambos pares alélicos.