Vererbung: Parallelität zwischen Genen und Chromosomen bei der Vererbung

In diesem Artikel erfahren Sie mehr über die Parallelität zwischen Genen und Chromosomen bei der Vererbung!

(i) Sowohl die Chromosomen als auch Mendelsche Faktoren (ob dominant oder rezessiv) werden in unveränderter Form von Generation zu Generation übertragen.

Bild mit freundlicher Genehmigung: nia.nih.gov/sites/default/files/03_dna_lg.jpg

(ii) Ein Merkmal wird nur durch einen Mendelschen Faktor innerhalb eines Gameten dargestellt. Ein Gamet enthält in ähnlicher Weise ein einzelnes Chromosom aus einem Paar homologer Chromosomen aufgrund einer Meiose, die vor der Bildung von Gameten auftritt.

(iii) Ein Organismus hat eine bestimmte Anzahl von Chromosomen. Die somatischen Zellen sind im Allgemeinen diploid und haben Chromosomen in Paaren, die homologen Paare genannt werden. Die zwei Chromosomen jedes homologen Paares ähneln sich in ihrer Morphologie und ihrem genetischen Inhalt. Sie werden von den beiden Eltern über ihre Gameten abgeleitet. Es enthält auch zwei Mendelsche Faktoren für jeden Charakter. Die Faktoren stammen von verschiedenen Eltern über ihre Gameten.

(iv) Jedes Chromosom repliziert während der S-Phase. Es kommen zwei Schwesterchromatiden. Die beiden Chromatiden trennen sich und gehen während der Mitose in zwei Tochterkerne und Zellen über. In ähnlicher Weise repliziert sich jedes Allelpaar, wobei ein Paar während der Mitose in jede Tochterzelle gelangt. Dadurch wird die ähnliche genetische Zusammensetzung aller Zellen eines vielzelligen Organismus aufrechterhalten (Abb. 5.12).

(v) Während der Meiose trennen sich sowohl die Mitglieder des Chromosomenpaares als auch das Allelpaar und gehen zu verschiedenen Gameten oder haploiden Zellen über (Abb. 5.13).

(vi) Zum Zeitpunkt der Befruchtung fusionieren zwei Gameten, um die diploide Anzahl von Chromosomen sowie allelomorphe Genpaare wiederherzustellen.

(vii) Es gibt eine Parallelität zwischen dem Verhalten von Chromosomen und der Segregation von Mendel-Faktoren. Nehmen wir eine Monohybridkreuzung zwischen reiner Erbsenpflanze und Zwergerbsenpflanze. Die reine Erbsenpflanze hat zwei homologe Chromosomen und zwei Mendelsche Faktoren TT, einen für jedes Chromosom. In ähnlicher Weise hat die Zwergerbsenpflanze zwei homologe Chromosomen und zwei Mendelsche Faktoren tt.

Alle Gameten einer reinen Erbsenpflanze müssen ein Chromosom und einen Faktor T für die Größe aufweisen. In ähnlicher Weise hätten alle Keimzellen der Zwergerbsenpflanze ein Chromosom mit dem Faktor t für die Zwerge. Wenn die beiden Gametentypen miteinander verschmelzen, soll die Zygote und damit die Nachkommenschaft mit zwei homologen Chromosomen hybridisiert werden, von denen eines den T-Faktor und das zweite den T-Faktor trägt. 50% Gameten der Hybriden haben ein Chromosom, das den T-Faktor enthält, und andere 50% -Gameten haben ein Chromosom mit einem t-Faktor. Ihre zufällige Verschmelzung führt zu drei Arten von Individuen: TT, Tt und tt (Abb. 5.14).

(viii) Das Prinzip des unabhängigen Sortiments kann nur unter der Annahme untersucht werden, dass sich die Mendelschen Faktoren für verschiedene Charaktere auf verschiedenen Chromosomen befinden (Abb. 5.15). Die homologen Chromosomen paaren sich während der frühen Meiose. Sie ordnen sich willkürlich am Äquator der Spindel an. Die zwei Chromosomen eines Paares trennen sich und werden zufällig und unabhängig von Chromosomen anderer Paare an verschiedene Zellen oder Gameten weitergegeben.

So soll eine reine Zuchterbsenpflanze mit gelben runden Samen zwei homologe Chromosomenpaare aufweisen, die die Faktoren YY (gelbe Samen) und RR (runde Samen) tragen. In ähnlicher Weise sollte eine Erbsenpflanze mit grünen, faltigen Samen zwei homologe Chromosomenpaare aufweisen, die die Faktoren yy und rr tragen. Die Gameten der ersten Erbsenpflanze sollen zwei Chromosomen mit Y- und R-Genen aufweisen. Die Gameten der zweiten Erbsenpflanze sollen zwei Chromosomen mit y- und r-Faktoren aufweisen.

Durch die Fusion zweier Arten von Gameten entstehen Hybridpflanzen mit YyRr-Faktoren, die sich auf zwei Paaren homologer Chromosomen befinden. Die Hybriden würden vier Arten von Gameten haben: 1/4 YR, 1/4 Yr, 1/4 YR und 1/4 Yr. Davon sind 50% elterliche Typen (YR und yr) und 50% rekombinante Typen (yR, Yr). Dies ist nur möglich, wenn Chromosomen sich während der Meiose selbständig absondern und sortieren.

Die zwei Arten von Chromosomen können sich auf vier verschiedene Arten und damit die Erzeugung von vier Arten von Gameten sortieren (Abb. 5.15). Die zufällige Verschmelzung dieser Gameten bildet vier Arten von Erbsenpflanzen in der Generation F ₂ im Verhältnis 9: 3: 3: 1.

(ix) Das Prinzip des unabhängigen Sortiments kann ferner durch eine Testkreuzung zwischen einem Dihybrid (F _1- Individuen, die für zwei Merkmale heterozygot sind, z. B. gelbe runde Yy Rr) und doppelt rezessiv (grün gekräuseltes Yyrr) getestet werden.

Der Dihybrid produziert vier Arten von Chromosomenkombinationen in seinen Gameten (Abb. 5.16), während die doppelt rezessive Pflanze nur eine Art von Chromosomenkombination in ihren Gameten aufweist. Bei den Nachkommen gibt es vier Arten von Individuen, zwei elterliche und zwei rekombinante, jede Art mit einer Häufigkeit von 25% - 1 gelbe Runde, 1 grüne Falte, 1 grüne Runde, 1 gelbe Falte.