Legea segregării
n.
Definiție: doi membri ai unei perechi de alele se separă în timpul formării gameților
Tabelă de materii
- Legile de moștenire ale lui Mendel
- Legea segregării Definiție
- Principiul segregării și importanța sa
- Legea sortimentului independent
- Legea sortimentului independent și legea segregării: Similitudini
- Legea segregării și Legea sortimentului independent: Disimilarități
- Legea dominanței lui Mendel
- Importanța biologică a legilor lui Mendel
Legile de moștenire ale lui Mendel
Părintele geneticii, Gregor Mendel, a raportat descoperirile sale în 1860, care au fost inițial nepopulare în timpul său, dar în cele din urmă au câștigat teren și au devenit atât de larg acceptate încât descoperirile sale au deschis calea pentru fondarea științei geneticii. Trei legi diferite ale moștenirii au fost formulate pe baza experimentelor sale cu reproducerea plantelor de mazăre. Experimentele sale au explicat transferul de trăsături genetice de la o generație la alta. Aceste legi au extins în mod semnificativ înțelegerea moștenirii genetice și au dus la dezvoltarea de noi metode experimentale.
Trei legi diferite ale moștenirii lui Mendel sunt următoarele:
- Legea segregării
- Legea sortimentului independent
- Legea dominanței
Legea segregării Definiție
Întrebare: Ce este legea segregării?
Răspuns: Se mai numește și prima lege a moștenirii. Legea segregării afirmă că:
”Cele două copii ale fiecărui factor genetic se segregă în timpul dezvoltării gameților, pentru a se asigura că urmașii fiecărui părinte dobândesc câte un factor.”
OR
”’În timpul dezvoltării gameților, fiecare genă este segregată în așa fel încât gameții să fie constituiți dintr-o singură alelă pentru acea genă.”
Copiile unei gene sunt segregate atunci când orice individ produce gameți, astfel încât fiecare gamete acceptă o singură copie. Un gamete primește o singură alelă.
Dovada exactă a acestui lucru a fost descoperită mai târziu, pe măsură ce procesul de meioză a fost înțeles. În meioză, genele mamei și ale tatălui sunt separate și, astfel, alelele caracteristice sunt separate în doi gameți distincți.
Diferența dintre alelă și genă:
O genă este o parte esențială a ADN-ului care definește o anumită trăsătură; o alelă este o formă specifică a unei gene. Expresia trăsăturilor este rolul esențial al genelor. Alelele sunt importante pentru variațiile în care trăsătura poate fi exprimată.
Ce este segregarea?
Segregarea este separarea perechilor de alele (trăsături diferite ale aceleiași gene) în timpul meiozei, astfel încât acestea să se poată transfera în mod specific în gameți separați.
De ce legea segregării lui Mendel este definită ca legea purității gameților?
În genetică, legea segregării arată că, deoarece un gamete poartă fie o alelă recesivă, fie o alelă dominantă, dar nu ambele alele în același timp. Acesta este motivul pentru care această lege este cunoscută și sub numele de legea purității gameților.
Legea segregării este prima lege a lui Mendel. Ea afirmă că în timpul meiozei alelele se segregă. Principiile fundamentale ale acestei legi sunt postulate după cum urmează:
- Pot exista mai multe tipuri de alele pentru o genă.
- În timpul procesului de meioză, când se formează gameții, perechile de alele se segregă, adică ele se separă.
- Pentru determinarea unei trăsături mendeliene, sunt implicate două alele – una este recesivă și cealaltă este dominantă.
Chiar și fără să se influențeze reciproc, ele rămân împreună în formă pură. Ele nu se amestecă sau se contopesc. De aceea, legea segregării este cunoscută și sub numele de legea purității gameților din acest motiv. În timpul formării gameților, segregarea a două alele ale unei gene are loc, de obicei, din cauza segregării cromozomilor omologi în timpul meiozei. Tetradele (unde fiecare tetradă constă din patru cromatide ale unei perechi omoloage care se formează prin sinapsă) se separă în timpul anafazei I, iar apoi cromatidele surori ale cromozomilor omologi se separă în timpul anafazei II.
Un gamete este o celulă, care este implicată în fecundare. Ovulul și spermatozoizii sunt gameții feminini și, respectiv, masculini la om. Ovulele umane conțin un singur tip de cromozom sexual, și anume cromozomul X. Spermatozoizii umani conțin fie cromozomul X, fie cromozomul Y. Acest lucru determină sexul urmașului. Conform legii segregării, pentru orice caracteristică, inclusiv trăsătura dominantă sau recesivă, un gamete va primi una dintre cele două alele.
Exemplu
Alelele pentru o trăsătură mendeliană pot fi dominante sau recesive și pot fi transmise de la părinte la copil (animal sau plantă). La plante, de exemplu, trăsătura de culoare a florii va depinde de tipul de alelă moștenită de urmași. Fiecare plantă părinte transferă una dintre alele la urmașii săi. Iar aceste seturi de alele din urmași vor depinde de cromozomii celor doi gameți care se unesc la fertilizare. Aceste două seturi de cromozomi s-au segregat aleatoriu în timpul formării gameților (în care meioza este o parte a procesului).
Principiul segregării și importanța sa
Principiul segregării a definit faptul că individul are două alele pentru fiecare caracteristică particulară, iar în timpul dezvoltării gameților, aceste alele devin segregate. Cu alte cuvinte, există o alelă în fiecare gamet. Principiul segregării este vital deoarece descrie modul în care se produc raporturile genotipice în gameții haploizi.
Unde apare legea segregării în meioză?
Legea segregării lui Mendel apare în anafaza (I și II) a meiozei. Este o fază din prima diviziune meiotică în care cromozomii omologi sunt segregați în două nuclee fiice cu diferitele lor versiuni ale fiecărei gene. În timpul meiozei, comportamentul cromozomilor omologi poate contribui la separarea alelelor în gameți distincți pentru fiecare locus genetic. Atunci când cromozomii se împart în timpul meiozei în diferiți gameți, cele două alele distincte pentru o singură genă se segregă adesea astfel încât una dintre cele două alele este obținută de fiecare gameți.
De ce este legea segregării universal acceptată?
Legea segregării este o lege a eredității universal acceptată deoarece este singura lege a eredității care nu are excepții, în timp ce celelalte două legi au unele excepții. Ea afirmă că fiecare genă formată din două alele care diferă în timpul dezvoltării gameților, câte o alelă de la mamă și de la tată, se combină în timpul fertilizării.
Legea sortimentului independent
Denumită și a doua lege a moștenirii, ea afirmă că:
”Cuplurile separate cu alele se transferă separat unul de celălalt la generația următoare. Ca urmare, moștenirea genelor nu influențează moștenirea genelor în altă parte la o anumită poziție în genom.”
OR
”Această lege descrie faptul că alelele diferitelor gene care sunt distribuite în timpul dezvoltării gameților se asortează independent unele de altele.”
Această lege este valabilă pentru acele caractere care nu sunt legate între ele, cum ar fi culoarea și forma semințelor. Atunci când un individ moștenește două sau mai multe caracteristici, aceste caracteristici se asortează independent în timpul producerii gameților. Acest lucru conferă diferitelor trăsături o probabilitate echivalentă de a apărea împreună. Acest lucru indică faptul că moștenirea unui caracter nu va influența moștenirea celuilalt.
Explicație
Când două seturi de trăsături mendeliene sunt fuzionate într-un hibrid, o pereche de trăsături diferă de cealaltă pereche de trăsături. Prin urmare, înseamnă că alelele sunt independente și nu afectează celelalte alele. De exemplu, o plantă de mazăre cu semințe de formă rotundă și galbenă a fost polenizată prin încrucișare cu o plantă cu semințe de formă verde și încrețită.
Când are loc acest proces?
În timp ce încrucișarea are loc în profaza I, legea sortimentului independent poate fi observată în timpul metafazei I și anafazei I a meiozei. În metafază, de exemplu, cromozomii se aliniază de-a lungul plăcii de metafază într-o orientare aleatorie.
În timpul meiozei, celulele gameților sunt produsul final. Celulele gamete sunt denumite celule haploide și au, de asemenea, jumătate din ADN-ul celulei diploide obișnuite. Este un aspect vital al reproducerii care permite celulelor gameților să fuzioneze pentru a forma un zigot diploid, purtând informația de ADN necesară pentru dezvoltarea urmașilor și un număr cromozomial care se menține de-a lungul generațiilor.
Principiul asortimentului independent
Principiul asortimentului independent descrie faptul că, în timpul dezvoltării gameților, perechile de alele sunt segregate, ceea ce înseamnă că trăsăturile sunt transmise descendenților independent una de cealaltă.
Importanța legii asortimentului independent
Este importantă pentru diferite variații genetice în organisme. De exemplu, gena sau alelele care codifică o trăsătură segregă independent de gena sau alelele care codifică o altă trăsătură în timpul dezvoltării gameților. De asemenea, este esențială pentru producerea de noi variații genetice care sporesc diversitatea genetică în cadrul populației.
Legea sortimentului independent și legea segregării: Similitudini
- Ambele au un rol în modelul de moștenire mendeliană.
- Moștenirea alelelor este luminată atât de prima cât și de a doua lege a lui Mendel.
- Ambele legi sunt utile pentru creșterea variației între diferiți indivizi din interiorul populațiilor.
Legea segregării și Legea sortimentului independent: Disimilarități
Legea segregării: Mendel a descris faptul că, în timpul producerii gameților, două copii ale fiecărui factor genetic sunt distincte una de cealaltă. Activitatea cromozomială neomologă este definită de legea segregării.
Legea sortimentului independent: Se definește legea conform căreia, în timpul producerii gameților, factorii genetici ai unui individ se asamblează în mod autonom atunci când se moștenesc doi sau mai mulți factori. Activitatea alelelor este definită de această lege.
Legea dominanței lui Mendel
Legea dominanței lui Mendel afirmă că:
”Doar un singur fel de trăsătură se va manifesta în generația următoare într-o încrucișare de părinți care sunt puri pentru trăsături diferite. În cazul alelei, copiii care sunt hibrizi pentru o trăsătură vor prezenta doar caracteristica dominantă, iar copiii care nu sunt hibrizi pentru o trăsătură vor prezenta trăsături recesive.”
OR
”Se afirmă că un factor dintr-o pereche de trăsături domină, în timp ce celălalt rămâne suprimat în moștenire, cu excepția cazului în care cei doi factori din pereche sunt recesivi. În următoarea generație de părinți care sunt puri pentru trăsături contrastante, va exista un singur tip de trăsătură.”
Explicație
Alela recesivă care este suprimată va rămâne “latentă”. Cu toate acestea, ea va fi transferată la generația următoare în același mod în care este transferată alela dominantă. Caracterul suprimat va fi exprimat numai de către progeniturile care au două copii ale alelei. De asemenea, acești descendenți se pot reproduce adevărat atunci când sunt încrucișați între ei.
Când Mendel și-a încrucișat plantele de mazăre de mai multe ori, a constatat că toate noile plante de mazăre (F1) erau înalte atunci când a încrucișat atât plantele înalte pure, cât și cele scurte. În mod similar, plantele de mazăre cu semințe galbene (F1) au fost, de asemenea, produse prin încrucișarea atât a plantelor pure de mazăre cu semințe galbene, cât și a celor cu semințe verzi.
Când o alelă este dominantă, ce înseamnă acest lucru?
Alela dominantă se referă la alela, care prezintă expresia fizică (vizibilă) pe corpul uman datorită dominanței sale. Ele își demonstrează efectul chiar dacă există o singură copie a alelei pentru individ. De exemplu, între trăsătura “floare galbenă” și trăsătura “floare albă”, trăsătura care se va manifesta într-o descendență hibridă este interpretată ca fiind dominantă, iar alela care codifică acea trăsătură este alela dominantă. Absența alelei dominante va avea ca rezultat exprimarea alelei recesive. Astfel, descendenții cu alela dominantă vor manifesta trăsătura dominantă, de exemplu flori galbene, în timp ce cei lipsiți de alela dominantă vor manifesta trăsătura recesivă, de exemplu floare albă.
Trasături la om
Există peste 200 de trăsături care se transferă la om de la o generație la alta. Aceste trăsături fascinante ale geneticii umane sunt recunoscute ca trăsături ereditare. Aceste trăsături genetice includ trăsături dominante și trăsături recesive.
Diferența dintre trăsăturile dominante și trăsăturile recesive
Trasatura dominantă
- Trasatura dominantă este definită ca fiind trăsătura care se manifestă prima sau care este exprimată vizibil la individ.
- Exemple sunt nanismul, hipertensiunea arterială, chelia (la bărbați), excesul de păr pe corp și șase degete.
- O trăsătură dominantă este reprezentată prin litere majuscule, de exemplu AA sau BB.
Trasatura recesivă
- Trasatura care este prezentă la nivelul genomului, dar este ascunsă și nu se exprimă în organism este o trăsătură recesivă.
- Exemple sunt: creștere normală, tensiune arterială normală, nu este chel, puțin păr pe corp și cinci degete normale
- O trăsătură recesivă este reprezentată cu litere mici, cum ar fi aa sau bb.
Toată trăsătura fizică, emoțională, psihologică și de sănătate manifestată de un om se datorează, în parte, expresiei genelor. Genele sunt transmise de la părinți la descendenți.
De ce aceste legi mendeliene nu sunt universal aplicabile?
Legea sortimentului independent și Legea dominanței care guvernează moștenirea nu sunt întotdeauna aplicabile, deoarece există trăsături care nu se conformează modelului de moștenire al lui Mendel. Aceste trăsături sunt denumite non-Mendeliene. Exemple de astfel de trăsături sunt cele implicate în moștenirea poligenică sau alele multiple, codominanța și dominanța incompletă.
Legea sortimentului independent nu este universal aplicabilă, în special, deoarece unele alele au tendința de a fi moștenite împreună. Exemple sunt trăsăturile legate de sex. Acestea explică de ce unele trăsături sunt frecvent întâlnite fie la masculi, fie la femele.
Importanța biologică a legilor lui Mendel
Legile lui Mendel au o valoare practică în reproducerea diferitelor plante și animale, deoarece prin hibridare pot fi produse tipurile dorite de plante și animale. Într-un singur soi individual, caracteristicile dorite purtate în diferite combinații pot fi cuplate și menținute.
Hibridizarea încrucișată a dus la dezvoltarea mai multor soiuri de plante decorative și de producție vegetală noi, rezistente la boli și cu randament ridicat, ceea ce este posibil datorită legii de segregare a lui Mendel și a legii sortimentului independent.
Acest curs de mai jos explică legea de segregare a lui Gregor Mendel și legea sortimentului independent. Acestea sunt două reguli ale geneticii care explică segregarea genelor materne și paterne în timpul gametogenezei. Credit: Biologia lui Shomu
1. Capitolul 3 și 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. Legea asortimentului independent (Mendel): Definiție, explicație, exemplu. (2019). Sciențiere. https://sciencing.com/law-of-independent-assortment-mendel-definition-explanation-example-13718436.html
3. Socratic, Ce este legea asortimentului independent a lui Mendel? (2018, 17 februarie). Ce este legea lui Mendel a sortimentului independent? | Socratic. Socratic.org. https://socratic.org/questions/5a1dd296b72cff1817af3290#553051
4. Genetics Generation. (2012). Genetics Generation. https://knowgenetics.org/mendelian-genetics/
5. Beck, K. (2019). Law of Independent Assortment (Mendel): Definiție, explicație, exemplu. Sciencing. https://sciencing.com/law-of-independent-assortment-mendel-definition-explanation-example-13718436.html
6. O’Neil, D. (2012). “Basic Principles of Genetics” (Principii de bază ale geneticii): Mendel’s Genetics”. Principii de bază ale geneticii: Mendel’s Genetics. http://anthro.palomar.edu/mendel/mendel_1.htm
7. Hartwell, L. H., Goldberg, M. L., Fischer, J. A., & Hood, L. (2017). Genetică: De la gene la genom. Columbus: McGraw-Hill Higher Education.
8. Pierce, B. A. (2017). Genetică: O abordare conceptuală. New York: W.H. Freeman. Snustad, D. P., & Simmons, M. J. (2015). Principii de genetică. New Jersey: Wiley.
9. Watson, J. D., Baker, T. A., Stephen, P. B., Alexander, G., Michael, L., & Richard, L. (2013). Biologia moleculară a genei. Londra: Pearson
10. Bailey, Regina. “The 4 Concepts Related to Mendel’s Law of Segregation” (“Cele 4 concepte legate de legea segregării lui Mendel”). ThoughtCo. N.p., s.n. Web. Disponibil aici. 10 aug. 2017. “Mendels Law of Independent Assortment – Boundless Open Textbook”. Boundless. N.p., 26 mai 2016. Web. Disponibil aici. 10 aug. 2017.
11. An Overview on Law Of Segregation and Law Of Dominance. (2020). Retrieved 13 November 2020, from https://byjus.com/biology/law-of-segregation-law-of-dominance/
GREGOR MENDEL’S PRINCIPLES OF HEREDITY – QUIZ (pdf) |
MENDEL’S PRINCIPLES OF HEREDITY – QUIZ (pdf) | MENDEL’S PRINCIPLES OF HEREDITY – QUIZ
Imprimați acest test pentru ca elevii dumneavoastră să răspundă. Prima parte este o reamintire a principiilor de ereditate ale lui Gregor Mendel. A doua parte este un test cu variante multiple de răspuns despre alele și cromozomii sexuali. Subiecte: Genetică & Evoluție |