SEMINARSKI RAD IZ BIOLOGIJE
< |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Mendelovi zakoni (zakon segregacije i monohibridno križanje)Mendel je od 1856. do 1860. godine pratio nasljeđivanje 7 monogenskih svojstava vrtnoga graška. U svojim je istraživanjima kao polazni biljni materijal koristio čiste linije (homozigote) za ta svojstva. Kada je križao čiste linije (npr. grašak visoke stabljike s graškom niske stabljike), u prvoj filijalnoj (F1) generaciji dobivao je sve visoke biljke (Slika 1). U drugoj filijalnoj (F2) generaciji, dobivene samooplodnjom F1 generacije, dobio je potomke od kojih je ve ćina imala visoke stabljike, no neki su imali niske stabljike. Mendel je prebrojavanjem potomaka utvrdio da je visokih biljaka tri puta više od niskih. Na sličan je način pratio nasljeđivanje ostalih 6 karakteristika. Slika 1: Križanje graška: parentalna i uniformna F1 generacija. U svim slučajevima utvrdio je da se u F1 generaciji ispoljava samo jedan od dva alternativna fenotipa, dok su u F2 generaciji zastupljena oba fenotipa u omjeru 3:1 što čini fenotipski omjer F2 generacije monohibridnog križanja. Zaključio je slijedeće:
Mendelov prvi zakon nasljeđivanja kaže da se par alela za neko svojstvorazdvaja ili segregira tijekom stvaranja gameta (proces nastanka gameta je gametogeneza, a uključuje mejozu) tako da svaka gameta dobije po jedan alel (gamete su haploidne). Fizička osnova segregacije alela je razdvajanje homolognih kromosoma u anafazi I ili sestrinskih kromatida u anafazi II mejoze. Ako se alel za visoku stabljiku nalazi na jednom kromosomu, a alel za nisku stabljiku na njegovom homolognom paru, jasno je da se aleli ne mogu naći zajedno u istoj gameti. Test-križanje (test cross)Dva različita fenotipa – okrugla i naborana sjemenka graška - određena su s 3 različita genotipa (SS, Ss, ss). Dominantni fenotip (okrugla sjemenka) određen je s dva različita genotipa (SS i Ss). Da bi u nekoj populaciji graška otkrili genotip graška okruglih sjemenki moramo napraviti križanje tih biljaka s recesivnim homozigotom (ss). Križanje biljke nepoznatog genotipa s recesivnim homozigotom naziva se test-križanje. Iz fenotipskog omjera F1 generacije test-križanja možemo zaključiti ogenotipu roditelja: ako je roditelj bio homozigot u F1 generaciji dobit ćemo sve fenotipski iste biljke (okrugla sjemenka), a ako je roditelj bio heterozigot križanje će dati fenotipski različite potomke (okrugla sjemenka:naborana sjemenka) u omjeru 1:1. a) jedinka dominantnog fenotipa je homozigot 100% potomaka dominantnog fenotipa b) jedinka dominantnog fenotipa je heterozigot 50% potomaka dominantnog fenotipa i 50% potomaka recesivnog fenotipa Povratno križanje (backcross)Povratno križanje je križanje hibrida (jedinke F1 generacije) s jednim od roditelja ili s jedinkom genetički identičnoj/vrlo sličnoj jednom od roditelja. Ova vrsta križanja primjenjuje se u uzgoju kulturnih biljaka (Slika 2) i domaćih životinja, kao i kod npr. proizvodnje transgeničnih/transgenih biljaka ili knockout miševa. Slika 2. Prikaz križanja kulturne biljke velikog klasa i visoke stabljike (A) s nekultiviranim srodnikom malog klasa niske stabljike (B), s ciljem dobivanja biljke velikog klasa i niske stabljike (A') u F2 generaciji. Cilj je u nekoliko ciklusa povratnog križanja dobiti jedinku A''' koja je genetički gotovo istovjetna roditelju genotipa A osim u svojstvu za dužinu stabljike. Iako je Mendel utvrdio zakone nasljeđivanja na primjeru svojstava određenih jednim genom, osobine u biljaka, životinja te u čovjeka mogu biti, i najčešće su, određene s više gena. Takva se svojstva nazivaju poligenska svojstva. U čovjeka su to na primjer: boja očiju, boja kose, visina, težina, inteligencija itd. Također, razvoj nekih bolesti poput srčanih bolesti i raka, uvjetovan je mutacijama u više gena. U čovjeka je poznato puno monogenskih nasljednih bolesti čije je nasljeđivanje lako pratiti (jer su uvjetovane promjenom samo u jednom genu) analizom rodoslovlja. Mogućnost otkrivanja genetičkih bolesti prije rađanja potomstva važna je radi planiranja obitelji. PRIMJERI DOMINANTNO-RECESIVNOG NASLJEĐIVANJA OSOBINA KOD ČOVJEKA
O osnovnim pojmovima vjerojatnosti: OSNOVNA PRAVILA:
IV. Ukupna vjerojatnost da će se dogoditi dva ili više međusobno isključivih događaja, je zbroj vjerojatnosti svakog pojedinačnog događaja (tzv. „ili“ pravilo). Npr. vjerojatnost dobivanja četvorke ili šestice jednim bacanjem kocke je 1/6 + 1/6 = 2/6. |