DIHYBRIDE KRUISEN: WAARUIT ZE BESTAAN ​​EN VOORBEELDEN - BIOLOGIE - 2026

De kruisingen van dihybriden , genetisch, omvatten hybridisatieprocessen die rekening houden met ouderlijke kenmerken van elk individu. De twee bestudeerde kenmerken moeten met elkaar in contrast staan ​​en bij het kruisen moet tegelijkertijd rekening worden gehouden.

De natuuronderzoeker en monnik Gregor Mendel gebruikte dit soort kruisen om zijn bekende erfwetten uit te spreken. Dihybride kruisen zijn direct gerelateerd aan de tweede wet of het principe van onafhankelijke scheiding van karakters.

Bron: door Tocharianne (PNG-versie), WhiteTimberwolf (SVG-versie) (PNG-versie), via Wikimedia Commons

Er zijn echter uitzonderingen op de tweede wet. Eigenschappen worden niet onafhankelijk overgeërfd als ze worden gecodeerd in genen die zich op dezelfde chromosomen bevinden, dat wil zeggen fysiek samen.

De kruising begint met de keuze van ouders die op twee kenmerken moeten verschillen. Zo wordt een hoge plant met gladde zaden gekruist met een korte plant met grove zaden. In het geval van dieren kunnen we een konijn met witte en korte vacht kruisen met een persoon van het andere geslacht met een lange zwarte vacht.

De principes die Mendel heeft gevonden, stellen ons in staat om voorspellingen te doen over de uitkomst van de bovengenoemde kruisen. Volgens deze wetten zal de eerste kindergeneratie bestaan ​​uit individuen die beide dominante eigenschappen vertonen, terwijl we in de tweede kindergeneratie de verhoudingen 9: 3: 3: 1 zullen vinden.

Mendel's wetten

Gregor Mendel slaagde erin de belangrijkste mechanismen van overerving op te helderen, dankzij de resultaten die werden verkregen met verschillende kruisingen van de erwtenplant.

Onder de belangrijkste postulaten vallen ze op dat de deeltjes die verband houden met overerving (nu genen genoemd) discreet zijn en intact van generatie op generatie worden overgedragen.

Mendel's eerste wet

Mendel stelde twee wetten voor, de eerste staat bekend als het principe van dominantie en hij stelt voor dat wanneer twee contrasterende allelen worden gecombineerd in een zygote, er slechts één wordt uitgedrukt in de eerste generatie, de dominante en het recessieve kenmerk in het fenotype onderdrukken.

Om deze wet voor te stellen, liet Mendel zich leiden door de verhoudingen die werden verkregen in monohybride kruisen: kruisen tussen twee individuen die slechts verschillen in één kenmerk of eigenschap.

Mendel's tweede wet

Dihybride kruisen zijn direct gerelateerd aan Mendel's tweede wet of principe van onafhankelijke segregatie. Volgens deze regel is de overerving van twee karakters onafhankelijk van elkaar.

Omdat de loci onafhankelijk worden gescheiden, kunnen ze worden behandeld als monohybride kruisen.

Mendel bestudeerde dihybride kruisen die verschillende kenmerken van erwtenplanten combineren. Hij gebruikte een plant met gladde gele zaden en kruiste deze met een andere plant met ruwe groene zaden.

Mendel's interpretatie van zijn dihybride kruisresultaten kan worden samengevat in het volgende idee:

“In een dihybride kruising, waarbij rekening wordt gehouden met de combinatie van een paar contrasterende karakters, verschijnt in de eerste generatie slechts één variant van elke eigenschap. De twee verborgen kenmerken van de eerste generatie verschijnen weer in de tweede ”.

Uitzondering op de tweede wet

We kunnen een dihybride kruising uitvoeren en ontdekken dat de kenmerken niet onafhankelijk van elkaar gescheiden zijn. Het is bijvoorbeeld mogelijk dat in een populatie konijnen de zwarte vacht altijd zal scheiden met een lange vacht. Dit is logischerwijs in tegenspraak met het principe van onafhankelijke segregatie.

Om deze gebeurtenis te begrijpen, moeten we het gedrag van chromosomen in het geval van meiose onderzoeken. In de dihybride kruisen die Mendel bestudeerde, bevindt elke eigenschap zich op een afzonderlijk chromosoom.

In anafase I van meiose scheiden de homologe chromosomen zich, die onafhankelijk zullen scheiden. De genen die zich op hetzelfde chromosoom bevinden, zullen dus in dit stadium bij elkaar blijven en dezelfde bestemming bereiken.

Met dit principe in gedachten kunnen we in ons hypothetische konijnenvoorbeeld concluderen dat de genen die betrokken zijn bij kleur en vachtlengte zich op hetzelfde chromosoom bevinden en dus samen gescheiden zijn.

Er is een gebeurtenis die recombinatie wordt genoemd en die de uitwisseling van genetisch materiaal tussen gepaarde chromosomen mogelijk maakt. Als de genen echter fysiek erg dichtbij zijn, is de recombinatiegebeurtenis onwaarschijnlijk. In deze gevallen zijn de erfwetten complexer dan die voorgesteld door Mendel.

Voorbeelden

In de volgende voorbeelden zullen we de basisnomenclatuur gebruiken die in de genetica wordt gebruikt. Allelen - vormen of varianten van een gen - worden aangeduid met hoofdletters als ze dominant zijn en met kleine letters als ze recessief zijn.

Diploïde individuen dragen, net als wij mensen, twee sets chromosomen, wat zich vertaalt naar twee allelen per gen. Een dominante homozygoot heeft twee dominante allelen (AA), terwijl een recessieve homozygoot twee recessieve allelen heeft (aa).

In het geval van de heterozygoot wordt deze aangeduid met de hoofdletter en vervolgens de kleine letter (Aa). Als de dominantie van de eigenschap compleet is, zal de heterozygoot de eigenschap uitdrukken die geassocieerd is met het dominante gen in zijn fenotype.

Vachtkleur en lengte van konijnen

Om dihybride kruisingen te illustreren, zullen we de kleur en lengte van de vacht van een hypothetische soort konijnen gebruiken.

Over het algemeen worden deze kenmerken aangestuurd door meerdere genen, maar in dit geval zullen we om didactische redenen een vereenvoudiging gebruiken. Het betreffende knaagdier kan een lange zwarte vacht (LLNN) of een korte grijze vacht (llnn) hebben.

Eerste generatie kinderlijk

Het lange zwartharige konijn produceert gameten met de LN-allelen, terwijl de gameten van de korte grijze vacht ln zullen zijn. Op het moment van de vorming van de zygote zullen het sperma en de eicel die deze gameten dragen, samensmelten.

In de eerste generatie vinden we een homogeen nageslacht van konijnen met genotype LlNn. Alle konijnen zullen het fenotype vertonen dat overeenkomt met de dominante genen: lange, zwarte vacht.

Dochteronderneming van de tweede generatie

Als we twee individuen van het andere geslacht van de eerste generatie nemen en ze kruisen, krijgen we de bekende Mendeliaanse verhouding 9: 3: 3: 1, waarbij de recessieve kenmerken weer verschijnen en de vier bestudeerde kenmerken worden gecombineerd.

Deze konijnen kunnen de volgende gameten produceren: LN, Ln, lN of ln. Als we alle mogelijke combinaties voor de nakomelingen maken, ontdekken we dat 9 konijnen een lange zwarte vacht zullen hebben, 3 een korte zwarte vacht, 3 een lange grijze vacht en slechts één persoon een korte grijze vacht.

Als de lezer deze verhoudingen zou willen bevestigen, kan hij dit doen door de allelen in een grafiek te tekenen, een Punnett-vierkant genoemd.

Referenties

1. Elston, RC, Olson, JM en Palmer, L. (2002). Biostatistische genetica en genetische epidemiologie. John Wiley & Sons.
2. Hedrick, P. (2005). Genetica van populaties. Derde editie. Jones en Bartlett Publishers.
3. Montenegro, R. (2001). Menselijke evolutiebiologie. Nationale Universiteit van Cordoba.
4. Subirana, JC (1983). Didactiek van genetica. Editions Universitat Barcelona.
5. Thomas, A. (2015). Introductie van genetica. Tweede druk. Garland Science, Taylor & Francis Group.