- มุมมองทางประวัติศาสตร์
- ก่อนที่เมนเดล
- หลังจากเมนเดล
- ตัวอย่าง
- พืชที่มีดอกสีขาวและสีม่วง: รุ่นแรกกตัญญู
- พืชที่มีดอกสีขาวและสีม่วง: ลูกกตัญญูรุ่นที่สอง
- ประโยชน์ในพันธุศาสตร์
- อ้างอิง
monohybrid ข้ามในพันธุศาสตร์หมายถึงข้ามสองคนที่แตกต่างกันในตัวเดียวหรือลักษณะ ในแง่ที่แน่นอนมากขึ้นบุคคลมีสองรูปแบบหรือ "อัลลีล" ของลักษณะที่ต้องการศึกษา
กฎที่ทำนายสัดส่วนของไม้กางเขนนี้ได้รับการบัญญัติโดยนักธรรมชาติวิทยาและพระภิกษุชาวออสเตรียเกรเกอร์เมนเดลหรือที่เรียกว่าบิดาแห่งพันธุศาสตร์
ที่มา: โดย Alejandro Porto ผ่าน Wikimedia Commons
ผลลัพธ์ของ monohybrid cross รุ่นแรกให้ข้อมูลที่จำเป็นในการสรุปจีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิตในพ่อแม่
มุมมองทางประวัติศาสตร์
เกรเกอร์เมนเดลกฎการถ่ายทอดทางพันธุกรรมกำหนดขึ้นเนื่องจากการทดลองที่รู้จักกันดีของเขาโดยใช้ถั่ว (Pisum sativum) เป็นสิ่งมีชีวิตแบบจำลอง Mendel ได้ทำการทดลองของเขาระหว่างปี 2401 ถึง 2409 แต่พวกมันถูกค้นพบใหม่ในอีกหลายปีต่อมา
ก่อนที่เมนเดล
ก่อนหน้านี้เมนเดลนักวิทยาศาสตร์สมัยนั้นคิดว่าอนุภาค (ตอนนี้เรารู้แล้วว่าเป็นยีน) ของกรรมพันธุ์มีพฤติกรรมเหมือนของเหลวดังนั้นจึงมีคุณสมบัติในการผสม ตัวอย่างเช่นหากเรานำไวน์แดงหนึ่งแก้วมาผสมกับไวน์ขาวเราจะได้ไวน์โรเซ่
อย่างไรก็ตามหากเราต้องการกู้คืนสีของผู้ปกครอง (สีแดงและสีขาว) เราไม่สามารถทำได้ ผลที่ตามมาอย่างหนึ่งของแบบจำลองนี้คือการสูญเสียความผันแปร
หลังจากเมนเดล
มุมมองที่ผิดเกี่ยวกับการถ่ายทอดทางพันธุกรรมนี้ถูกละทิ้งไปหลังจากการค้นพบผลงานของ Mendel โดยแบ่งออกเป็นกฎหมายสองหรือสามข้อ กฎข้อแรกหรือกฎแห่งการแบ่งแยกขึ้นอยู่กับการข้ามแบบโมโนไฮบริด
ในการทดลองกับถั่วเมนเดลได้ทำชุดไม้กางเขนแบบโมโนไฮบริดโดยคำนึงถึงอักขระที่แตกต่างกัน 7 ตัว ได้แก่ สีของเมล็ดเนื้อของฝักขนาดของลำต้นตำแหน่งของดอกไม้เป็นต้น
สัดส่วนที่ได้จากไม้กางเขนเหล่านี้ทำให้เมนเดลเสนอสมมติฐานต่อไปนี้: ในสิ่งมีชีวิตมี "ปัจจัย" สองสามอย่าง (ปัจจุบันคือยีน) ที่ควบคุมลักษณะบางอย่าง ร่างกายสามารถถ่ายทอดองค์ประกอบนี้จากรุ่นสู่รุ่นได้อย่างรอบคอบ
ตัวอย่าง
ในตัวอย่างต่อไปนี้เราจะใช้ระบบการตั้งชื่อทั่วไปของพันธุศาสตร์โดยที่อัลลีลที่โดดเด่นจะแสดงด้วยตัวพิมพ์ใหญ่และอัลลีลถอยด้วยตัวพิมพ์เล็ก
อัลลีลเป็นอีกทางเลือกหนึ่งของยีน สิ่งเหล่านี้อยู่ในตำแหน่งคงที่บนโครโมโซมเรียกว่า loci
ดังนั้นสิ่งมีชีวิตที่มีอัลลีลสองตัวที่แสดงด้วยอักษรตัวใหญ่จึงเป็น homozygous ที่โดดเด่น (AA เป็นต้น) ในขณะที่ตัวอักษรขนาดเล็กสองตัวแสดงถึง homozygous recessive ในทางตรงกันข้าม heterozygote แสดงด้วยอักษรตัวใหญ่ตามด้วยตัวพิมพ์เล็ก: Aa
ในเฮเทอโรไซโกตลักษณะที่เราสามารถมองเห็นได้ (ฟีโนไทป์) สอดคล้องกับยีนที่โดดเด่น อย่างไรก็ตามมีปรากฏการณ์บางอย่างที่ไม่เป็นไปตามกฎนี้ซึ่งเรียกว่า codominance และการครอบงำที่ไม่สมบูรณ์
พืชที่มีดอกสีขาวและสีม่วง: รุ่นแรกกตัญญู
การผสมข้ามสายพันธุ์โมโนไฮบริดเริ่มต้นด้วยการสืบพันธุ์ระหว่างบุคคลที่มีลักษณะแตกต่างกัน ถ้าเป็นผักสามารถเกิดขึ้นได้โดยการปฏิสนธิด้วยตนเอง
กล่าวอีกนัยหนึ่งการข้ามนั้นเกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะทางเลือกสองรูปแบบ (เช่นสีแดงกับสีขาวสูงและสั้นเป็นต้น) บุคคลที่เข้าร่วมในการข้ามครั้งแรกจะถูกกำหนดชื่อ "ผู้ปกครอง"
สำหรับตัวอย่างสมมุติของเราเราจะใช้พืชสองชนิดที่มีสีของกลีบต่างกัน จีโนไทป์ PP (homozygous dominant) แปลเป็นฟีโนไทป์สีม่วงในขณะที่ pp (homozygous recessive) แสดงถึงฟีโนไทป์ดอกไม้สีขาว
พ่อแม่ที่มีจีโนไทป์ PP จะสร้างเซลล์สืบพันธุ์ P ในทำนองเดียวกัน gametes ของแต่ละบุคคลจะสร้าง gametes p
การผสมข้ามพันธุ์นั้นเกี่ยวข้องกับการรวมกันของ gametes ทั้งสองนี้ซึ่งความเป็นไปได้เดียวที่จะมีลูกหลานคือจีโนไทป์ Pp ดังนั้นฟีโนไทป์ของลูกหลานจะเป็นดอกไม้สีม่วง
ลูกหลานของไม้กางเขนรุ่นแรกเรียกได้ว่าเป็นลูกกตัญญูรุ่นแรก ในกรณีนี้ลูกกตัญญูรุ่นแรกประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันโดยเฉพาะที่มีดอกไม้สีม่วง
โดยทั่วไปผลลัพธ์จะแสดงในรูปแบบกราฟิกโดยใช้แผนภาพพิเศษที่เรียกว่า Punnett square ซึ่งสังเกตเห็นการรวมกันของอัลลีล
พืชที่มีดอกสีขาวและสีม่วง: ลูกกตัญญูรุ่นที่สอง
ลูกหลานผลิต gametes สองประเภท: P และ p ดังนั้นไซโกตจึงสามารถเกิดขึ้นได้ตามเหตุการณ์ต่อไปนี้: ตัวอสุจิ P พบกับไข่ P ไซโกตจะมีลักษณะเป็น homozygous PP ที่โดดเด่นและฟีโนไทป์จะเป็นดอกไม้สีม่วง
อีกสถานการณ์หนึ่งที่เป็นไปได้คืออสุจิ P พบกับไข่ P ผลของการผสมข้ามพันธุ์นี้จะเหมือนกันถ้าอสุจิ P ตรงกับ P ovule ในทั้งสองกรณีจีโนไทป์ที่ได้คือ Pp heterozygous ที่มีฟีโนไทป์ดอกไม้สีม่วง
ในที่สุดก็เป็นไปได้ที่ตัวอสุจิ p จะพบกับรังไข่ p ความเป็นไปได้หลังนี้เกี่ยวข้องกับไซโกต pp ที่มีลักษณะเป็นเนื้อเดียวกันและจะแสดงฟีโนไทป์ดอกไม้สีขาว
ซึ่งหมายความว่าในการผสมข้ามระหว่างดอกไม้ที่แตกต่างกันสองดอกเหตุการณ์ที่เป็นไปได้สามในสี่ที่อธิบายไว้จะมีอัลลีลที่โดดเด่นอย่างน้อยหนึ่งสำเนา ดังนั้นในการปฏิสนธิแต่ละครั้งจึงมีความเป็นไปได้ 3 ใน 4 ที่ลูกหลานจะได้รับ P อัลลีลและเนื่องจากมีลักษณะเด่นดอกจะเป็นสีม่วง
ในทางตรงกันข้ามในกระบวนการปฏิสนธิมีโอกาส 1 ใน 4 ที่ไซโกตจะสืบทอดอัลลีลสอง p ที่ให้ดอกสีขาว
ประโยชน์ในพันธุศาสตร์
ไม้กางเขนโมโนไฮบริดมักใช้เพื่อสร้างความสัมพันธ์ระหว่างสองอัลลีลของยีนที่น่าสนใจ
ตัวอย่างเช่นหากนักชีววิทยาต้องการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างอัลลีลทั้งสองที่เป็นรหัสสำหรับขนสีดำหรือสีขาวในฝูงกระต่ายเขามีแนวโน้มที่จะใช้ไม้กางเขนโมโนไฮบริดเป็นเครื่องมือ
วิธีการนี้รวมถึงการผสมข้ามระหว่างพ่อแม่พันธุ์ซึ่งแต่ละคนมีลักษณะเป็น homozygous สำหรับแต่ละลักษณะที่ศึกษาตัวอย่างเช่นกระต่าย AA และ aa อีกตัวหนึ่ง
หากลูกหลานที่ได้จากไม้กางเขนนี้เป็นเนื้อเดียวกันและแสดงออกเพียงตัวเดียวก็สรุปได้ว่าลักษณะนี้เป็นลักษณะที่โดดเด่น หากการข้ามยังคงดำเนินต่อไปบุคคลในรุ่นลูกกตัญญูที่สองจะปรากฏในสัดส่วน 3: 1 นั่นคือบุคคล 3 คนที่แสดงลักษณะเด่นเทียบกับ 1 ที่มีลักษณะถอย
อัตราส่วนฟีโนไทป์ 3: 1 นี้เรียกว่า "เมนเดเลียน" เพื่อเป็นเกียรติแก่ผู้ค้นพบ
อ้างอิง
- Elston, RC, Olson, JM และ Palmer, L. (2002) พันธุศาสตร์ชีวสถิติและระบาดวิทยาทางพันธุกรรม John Wiley & Sons
- เฮดริก, พี. (2548). พันธุศาสตร์ของประชากร. พิมพ์ครั้งที่สาม. สำนักพิมพ์ Jones และ Bartlett
- มอนเตเนโกร, อาร์. (2544). ชีววิทยาวิวัฒนาการของมนุษย์. มหาวิทยาลัยแห่งชาติคอร์โดบา
- ซูบิรานา JC (1983). การสอนพันธุศาสตร์. ฉบับ Universitat Barcelona
- โทมัส, A. (2015). แนะนำพันธุศาสตร์ พิมพ์ครั้งที่สอง. Garland Science กลุ่ม Taylor & Francis