Prawo Segregacji
n.
Definicja: dwa człony pary alleli rozdzielają się podczas tworzenia gamet

Prawa dziedziczenia Mendla

Ojciec genetyki, Gregor Mendel, w 1860 roku przedstawił swoje odkrycia, które początkowo były niepopularne w jego czasach, ale w końcu zyskały na popularności i stały się tak powszechnie akceptowane, że jego odkrycia utorowały drogę do powstania nauki genetyki. Trzy różne prawa dziedziczenia zostały sformułowane na podstawie jego eksperymentów z rozmnażaniem roślin grochu. Jego eksperymenty wyjaśniły przekazywanie cech genetycznych z pokolenia na pokolenie. Prawa te znacznie rozszerzyły rozumienie dziedziczenia genetycznego i doprowadziły do opracowania nowych metod eksperymentalnych.

Trzy różne prawa dziedziczenia Mendla są następujące:

• Prawo Segregacji
• Prawo Niezależnego Asortymentu
• Prawo Dominacji

Prawo Segregacji Definicja

Pytanie: Co to jest prawo segregacji?

Odpowiedź: Nazywane jest również pierwszym prawem dziedziczenia. Prawo segregacji stwierdza, że:

”Dwie kopie każdego czynnika genetycznego segregują się podczas rozwoju gamet, aby zapewnić, że potomstwo każdego z rodziców uzyska jeden czynnik.”

OR

”Podczas rozwoju gamety każdy gen jest segregowany w taki sposób, że gameta składa się tylko z jednego allelu dla tego genu.”

Kopie genu są segregowane, gdy każdy osobnik produkuje gamety, tak że każda gameta przyjmuje tylko jedną kopię. Jeden allel jest otrzymywany przez gametę.

Dokładny dowód na to został później odkryty, gdy proces mejozy został zrozumiany. W mejozie geny matki i ojca są rozdzielane, a więc allele cech są rozdzielane na dwie odrębne gamety.

Różnica między allelem a genem:

Gen jest istotną częścią DNA, która określa konkretną cechę; allel jest specyficzną formą genu. Ekspresja cech jest kluczową rolą genów. Allele są ważne dla wariantów, w których cecha może być wyrażona.

Co to jest segregacja?

Segregacja to rozdzielenie par alleli (różnych cech tego samego genu) podczas mejozy, tak aby mogły się one przenieść do oddzielnych gamet.

Dlaczego Prawo segregacji Mendla jest definiowane jako prawo czystości gamet?

W genetyce, Prawo Segregacji pokazuje, że ponieważ gameta niesie albo allel recesywny albo dominujący, ale nie oba allele w tym samym czasie. To jest powód, jak to prawo jest również znany jako prawo czystości gamet.

Prawo segregacji jest pierwszym prawem Mendla. Stwierdza ono, że podczas mejozy allele segregują się. Podstawowe zasady tego prawa są następujące:

• Dla danego genu może istnieć więcej niż jeden rodzaj alleli.
• Podczas procesu mejozy, gdy powstają gamety, pary alleli segregują, tzn. rozdzielają się.
• Do determinacji cechy mendlowskiej zaangażowane są dwa allele – jeden jest recesywny, a drugi dominujący.

Nawet nie wpływając na siebie nawzajem, pozostają razem w czystej postaci. Oni nie mieszają się lub mieszać. Dlatego prawo segregacji jest również znane jako prawo czystości gamet z tego powodu. Podczas tworzenia się gamet, segregacja dwóch alleli genu zazwyczaj zachodzi z powodu segregacji chromosomów homologicznych podczas mejozy. Tetrady (gdzie każdy tetrad składa się z czterech chromatyd homologicznych par, które tworzą się przez synapsę) rozdzielają się podczas anafazy I, a następnie chromatydy siostrzane chromosomów homologicznych rozdzielają się podczas anafazy II.

Gameta jest komórką, która bierze udział w zapłodnieniu. Jajo i plemnik są odpowiednio żeńskimi i męskimi gametami u ludzi. Ludzkie jaja zawierają tylko jeden rodzaj chromosomu płciowego, tj. chromosom X. Ludzkie plemniki zawierają albo chromosom X, albo chromosom Y. Decyduje to o płci potomstwa. Zgodnie z prawem segregacji, dla każdej cechy, w tym cechy dominującej lub recesywnej, gameta otrzyma jeden z dwóch alleli.

Przykład

Allele dla cechy mendlowskiej mogą być dominujące lub recesywne i mogą być przekazywane z rodzica na dziecko (zwierzę lub roślina). W roślinach, na przykład, cecha koloru kwiatu będzie zależeć od rodzaju allelu dziedziczonego przez potomstwo. Każdy rodzic rośliny przekazuje jeden z alleli swojemu potomstwu. A te zestawy alleli w potomstwie będą zależeć od chromosomów dwóch gamet łączących się podczas zapłodnienia. Te dwa zestawy chromosomów losowo segregują się podczas tworzenia gamet (gdzie mejoza jest częścią tego procesu).

Zasada Segregacji i jej Znaczenie

Zasada Segregacji określa, że osobnik ma dwa allele dla każdej konkretnej cechy, a podczas rozwoju gamet, allele te ulegają segregacji. Innymi słowy, w każdej gamecie znajduje się jeden allel. Zasada segregacji jest istotna, ponieważ opisuje, w jaki sposób powstają stosunki genotypowe w haploidalnych gametach.

Gdzie występuje prawo segregacji w mejozie?

Prawo segregacji Mendla występuje w anafazie (I i II) mejozy. Jest to faza pierwszego podziału mejotycznego, w której następuje segregacja chromosomów homologicznych do dwóch jąder potomnych z ich różnymi wersjami każdego genu. Podczas mejozy, zachowanie chromosomów homologicznych może przyczynić się do rozdzielenia alleli na odrębne gamety dla każdego locus genetycznego. Kiedy chromosomy dzielą się podczas mejozy na różne gamety, dwa odrębne allele dla pojedynczego genu często segregują tak, że jeden z dwóch alleli jest uzyskiwany przez każdą gametę.

Dlaczego Prawo Segregacji jest powszechnie akceptowane?

Prawo Segregacji jest powszechnie akceptowanym prawem dziedziczenia, ponieważ jest to jedyne prawo dziedziczenia, które nie ma wyjątków, podczas gdy pozostałe dwa prawa mają pewne wyjątki. Stwierdza ono, że każdy gen składający się z dwóch alleli różniących się podczas rozwoju gamet, po jednym allelu od matki i ojca, łączy się podczas zapłodnienia.

Prawo Niezależnego Asortymentu

Nazywane również drugim prawem dziedziczenia, stwierdza, że:

”Oddzielne pary z allelami są przekazywane oddzielnie od siebie do następnego pokolenia. W rezultacie dziedziczenie genów nie wpływa na dziedziczenie genów gdzie indziej w jednej pozycji w genomie.”

OR

”Prawo to opisuje, że allele różnych genów, które są rozmieszczone podczas rozwoju gamety, asortymują się niezależnie od siebie.”

Prawo to obowiązuje dla tych cech, które nie są ze sobą powiązane, takich jak kolor i kształt nasion. Kiedy osobnik dziedziczy dwie lub więcej cech, cechy te są sortowane niezależnie podczas produkcji gamet. Daje to różnym cechom równoważne prawdopodobieństwo pojawienia się razem. Wskazuje to, że dziedziczenie jednej cechy nie będzie miało wpływu na dziedziczenie drugiej.

Wyjaśnienie

Gdy dwa zestawy cech mendlowskich są połączone w hybrydę, jedna para cech różni się od drugiej pary cech. Dlatego oznacza to, że allele są niezależne i nie mają wpływu na inne allele. Na przykład roślina grochu o okrągłych i żółtych kształtach nasion została zapylona krzyżowo z rośliną o pomarszczonych zielonych kształtach nasion.

Kiedy zachodzi ten proces?

Podczas gdy crossing over zachodzi w profazie I, niezależne prawo asocjacji można zaobserwować podczas metafazy I i anafazy I mejozy. W metafazie, na przykład, chromosomy ustawiają się wzdłuż płytki metafazowej w przypadkowej orientacji.

Podczas mejozy, komórki gamet są produktem końcowym. Komórki gamet są określane jako komórki haploidalne, a także mają połowę regularnego DNA komórek diploidalnych. Jest to istotny aspekt reprodukcji, który umożliwia komórkom gamet połączenie się w celu utworzenia diploidalnej zygoty, niosącej informację DNA, która jest wymagana do rozwoju potomstwa i liczby chromosomalnej, która jest utrzymywana przez pokolenia.

Zasada niezależnego asortymentu

Zasada niezależnego asortymentu opisuje, że podczas rozwoju gamet pary alleli ulegają segregacji, co oznacza, że cechy są przekazywane potomstwu niezależnie od siebie.

Ważność prawa niezależnego asortymentu

Jest ono ważne dla różnych wariantów genetycznych w organizmach. Na przykład, gen lub allele kodujące daną cechę segregują niezależnie od genu lub alleli kodujących inną cechę podczas rozwoju gamet. Jest to również niezbędne do wytwarzania nowych wariantów genetycznych, które zwiększają różnorodność genetyczną w populacji.

Prawo niezależnej asocjacji i prawo segregacji: Podobieństwa

• Oba te prawa pełnią rolę w mendlowskim wzorcu dziedziczenia.
• Dziedziczenie alleli jest oświetlone zarówno przez pierwsze, jak i drugie prawo Mendla.
• Oba prawa są przydatne do zwiększania zmienności wśród różnych osobników wewnątrz populacji.

Prawo Segregacji i Prawo Niezależnego Asortymentu: Dissimilarities

Prawo Segregacji: Mendel opisał, że podczas wytwarzania gamet, dwie kopie każdego czynnika genetycznego są od siebie odrębne. Niehomologiczna aktywność chromosomalna jest określona przez prawo segregacji.

Prawo niezależnego asortymentu: Prawem tym określa się, że podczas produkcji gamet czynniki genetyczne osobnika składają się autonomicznie, gdy dziedziczą się dwa lub więcej czynników. Aktywność alleli jest określona przez to prawo.

Prawo dominacji Mendla

Prawo dominacji Mendla stwierdza, że:

”Tylko jeden rodzaj cechy pokaże się w następnym pokoleniu w krzyżu rodziców, którzy są czyści dla różnych cech. W allelu, dzieci, które są hybrydowe dla danej cechy będą wykazywać tylko cechę dominującą, a dzieci, które nie są hybrydowe dla danej cechy będą wykazywać cechy recesywne.”

OR

”Stwierdza się, że jeden czynnik w parze cech dominuje, podczas gdy drugi pozostaje stłumiony w dziedziczeniu, chyba że dwa czynniki w parze są recesywne. W następnym pokoleniu rodziców, którzy są czyści dla kontrastujących cech, będzie tylko jeden typ cechy.”

Wyjaśnienie

Allel recesywny, który jest tłumiony, pozostanie “uśpiony”. Niemniej jednak zostanie on przekazany do następnego pokolenia w taki sam sposób, w jaki przekazywany jest allel dominujący. Tłumiona cecha będzie wyrażana tylko przez potomstwo posiadające dwie kopie allelu. Również te potomstwo może rozmnażać się prawdziwie, gdy skrzyżowane przez siebie.

Kiedy Mendel skrzyżował swoje rośliny grochu kilka razy, stwierdził, że wszystkie nowe rośliny grochu (F1) były wysokie, gdy skrzyżował zarówno czyste wysokie i krótkie rośliny. Podobnie, rośliny grochu o żółtych nasionach (F1) były również produkowane poprzez krzyżowanie zarówno czystych roślin grochu o żółtych nasionach, jak i roślin grochu o zielonych nasionach.

Kiedy allel jest dominujący, co to oznacza?

Allel dominujący odnosi się do allelu, który wykazuje fizyczną ekspresję (widoczną) na ludzkim ciele z powodu jego dominacji. Demonstrują one swój efekt, nawet jeśli istnieje tylko jedna kopia allelu dla osobnika. Na przykład, pomiędzy cechą żółtego kwiatu a cechą białego kwiatu, cecha, która powinna ujawnić się u potomstwa mieszańca jest interpretowana jako dominująca, a allel kodujący tę cechę jest allelem dominującym. Brak allelu dominującego spowoduje ekspresję allelu recesywnego. Tak więc potomstwo z allelem dominującym będzie przejawiało cechę dominującą, np. żółte kwiaty, natomiast potomstwo pozbawione allelu dominującego będzie przejawiało cechę recesywną, np. biały kwiat.

Cechy u człowieka

Istnieje ponad 200 cech, które są przekazywane człowiekowi z pokolenia na pokolenie. Te fascynujące cechy ludzkiej genetyki są określane jako cechy dziedziczne. Te cechy genetyczne obejmują cechy dominujące i recesywne.

Różnica między cechami dominującymi i recesywnymi

Tradycja dominująca

• Tradycja dominująca jest definiowana jako cecha, która pokazuje się jako pierwsza lub jest widocznie wyrażona u osobnika.
• Przykładami są karłowatość, wysokie ciśnienie krwi, łysina (u mężczyzn), nadmierne owłosienie ciała i sześć palców.
• Cecha dominująca jest przedstawiana za pomocą dużych liter, np. AA lub BB.

Cecha recesywna

• Cecha, która jest obecna na poziomie genomu, ale jest ukryta i nie ulega ekspresji w organizmie jest cechą recesywną.
• Przykłady to normalny wzrost, normalne ciśnienie krwi, nie łysy, mało włosów na ciele i pięć palców normalnych
• Cecha recesywna jest reprezentowana małymi literami jak aa lub bb.

Każda fizyczna, emocjonalna, psychologiczna i zdrowotna cecha pokazana przez człowieka jest spowodowana częściowo ekspresją genów. Geny są przekazywane z rodziców na potomstwo.

Dlaczego te mendlowskie prawa nie są powszechnie stosowane?

Prawo niezależnego asortymentu i prawo dominacji rządzące dziedziczeniem nie zawsze mają zastosowanie, ponieważ istnieją cechy, które nie odpowiadają wzorcowi dziedziczenia Mendla. Te cechy są określane jako nie-Mendlowskie. Przykłady takich cech są te zaangażowane w dziedziczenie poligeniczne lub wielu alleli, kodominacji i niepełnej dominacji.

Prawo niezależnego asortymentu nie jest powszechnie stosowane, w szczególności, ponieważ niektóre allele mają tendencję do być dziedziczone razem. Przykładem są cechy sprzężone z płcią. Wyjaśniają one, dlaczego niektóre cechy są powszechnie spotykane albo u mężczyzn, albo u kobiet.

Biologiczne znaczenie praw Mendla

Prawa Mendla mają praktyczną wartość w hodowli różnych roślin i zwierząt, ponieważ dzięki hybrydyzacji można uzyskać pożądane typy roślin i zwierząt. W pojedynczej indywidualnej odmianie pożądane cechy przenoszone w różnych kombinacjach mogą być sprzężone i utrzymane.

Hybrydyzacja krzyżowa doprowadziła do powstania kilku nowych odmian roślin uprawnych i ozdobnych odpornych na choroby i dających wysokie plony, co jest możliwe dzięki prawu segregacji Mendla i prawu niezależnego asortymentu.

W poniższym wykładzie wyjaśniono prawo segregacji Gregora Mendla i prawo niezależnego asortymentu. Są to dwie zasady genetyki, które wyjaśniają segregację genów matczynych i ojcowskich podczas gametogenezy. Credit: Shomu’s Biology

1. Rozdział 3 i 4 Flashcards | Quizlet. (2014). Quizlet. https://quizlet.com/35583931/chapter-3-and-4-flash-cards/#:~:text=In%20other%20words%2C%20one%20allele,the%20haploid%20gametes%20are%20produced.&text=How%20are%20Mendel’s%20principles%20different,inheritance%20discussed%20in%20Chapter%201%3F

2. Prawo Niezależnego Asortymentu (Mendla): Definicja, Wyjaśnienie, Przykład. (2019). Sciencing. https://sciencing.com/law-of-independent-assortment-mendel-definition-explanation-example-13718436.html

3. sokratejski, Co to jest prawo niezależnego asortymentu Mendla? (2018, 17 lutego). Co to jest prawo niezależnego asortymentu Mendla? | Socratic. Socratic.org. https://socratic.org/questions/5a1dd296b72cff1817af3290#553051

4. genetyka Pokolenie. (2012). Genetics Generation. https://knowgenetics.org/mendelian-genetics/

5. Beck, K. (2019). Law of Independent Assortment (Mendel): Definicja, Wyjaśnienie, Przykład. Sciencing. https://sciencing.com/law-of-independent-assortment-mendel-definition-explanation-example-13718436.html

6. O’Neil, D. (2012). “Podstawowe zasady genetyki: Mendel’s Genetics.” Basic Principles of Genetics: Mendel’s Genetics. http://anthro.palomar.edu/mendel/mendel_1.htm

7. Hartwell, L. H., Goldberg, M. L., Fischer, J. A., & Hood, L. (2017). Genetics: Od genów do genomu. Columbus: McGraw-Hill Higher Education.

8. Pierce, B. A. (2017). Genetics: A conceptual approach. New York: W.H. Freeman. Snustad, D. P., & Simmons, M. J. (2015). Zasady genetyki. New Jersey: Wiley.

9. Watson, J. D., Baker, T. A., Stephen, P. B., Alexander, G., Michael, L., & Richard, L. (2013). Biologia molekularna genu. London: Pearson

10. Bailey, Regina. “The 4 Concepts Related to Mendel’s Law of Segregation.” ThoughtCo. N.p., n.d. Web. Available here. 10 Aug. 2017. “Mendels Law of Independent Assortment – Boundless Open Textbook.” Boundless. N.p., 26 May 2016. Web. Available here. 10 Aug. 2017.

11. An Overview on Law Of Segregation and Law Of Dominance. (2020). Retrieved 13 November 2020, z https://byjus.com/biology/law-of-segregation-law-of-dominance/

GREGOR MENDEL’S PRINCIPLES OF HEREDITY – QUIZ (pdf)

MENDEL’S PRINCIPLES OF HEREDITY – QUIZ Drukuj ten quiz, aby Twoi uczniowie mogli na niego odpowiedzieć. Pierwsza część to przypomnienie zasad dziedziczności Gregora Mendla. Druga część to test wielokrotnego wyboru na temat alleli i chromosomów płciowych. Przedmioty: Genetyka & Ewolucja Lekcja: Dziedziczenie mendlowskie Grady: 9, 10, 11, 12 Typ: Quiz

.