Podstawowe prawa dziedziczenia – test i pytania, biologia klasa 8

Gregor Mendel, badając groch zwyczajny, odkrył reguły rządzące przekazywaniem cech z pokolenia na pokolenie. Jego prawa dziedziczenia do dziś stanowią podstawę genetyki klasycznej i pozwalają przewidywać, jakie cechy odziedziczy potomstwo.

Najważniejsze w 30 sekund

• Gregor Mendel prowadził doświadczenia na grochu zwyczajnym w XIX wieku (publikacja wyników w 1866 roku).
• Allel dominujący ujawnia się w fenotypie nawet przy jednej kopii, allel recesywny tylko w układzie homozygotycznym.
• I prawo Mendla (prawo czystości gamet) mówi, że allele rozdzielają się do różnych gamet.
• II prawo Mendla dotyczy niezależnej segregacji (dziedziczenia) dwóch różnych cech jednocześnie.
• Krzyżówka genetyczna (kwadrat Punnetta) pozwala obliczyć prawdopodobieństwo wystąpienia danego genotypu u potomstwa.

Gregor Mendel i jego doświadczenia

Gregor Mendel, austriacki zakonnik i przyrodnik, w połowie XIX wieku prowadził wieloletnie doświadczenia hodowlane na grochu zwyczajnym w klasztornym ogrodzie w Brnie. Krzyżował rośliny różniące się wyraźnymi cechami, na przykład kolorem kwiatów czy kształtem nasion, i dokładnie zliczał, jakie cechy pojawiają się u kolejnych pokoleń potomstwa.

Wyniki swoich badań Mendel opublikował w 1866 roku, jednak przez wiele lat pozostawały niedocenione przez naukowców. Dopiero na początku XX wieku inni badacze potwierdzili jego obserwacje, dzięki czemu sformułowane przez niego reguły nazwano prawami Mendla i uznano za fundament genetyki klasycznej.

Allele, geny i podstawowe pojęcia

Gen to odcinek DNA odpowiedzialny za daną cechę, a allel to jedna z wersji tego genu. Organizm może być homozygotą, gdy ma dwa identyczne allele danego genu, albo heterozygotą, gdy allele się różnią. Allel dominujący oznacza się zwykle wielką literą, a recesywny małą literą tego samego symbolu.

Allel dominujący ujawnia się w fenotypie zarówno u homozygoty, jak i u heterozygoty, natomiast allel recesywny jest widoczny w wyglądzie organizmu tylko wtedy, gdy występuje w podwójnej dawce, czyli u homozygoty recesywnej. Genotyp to zestaw alleli danego organizmu, a fenotyp to jego widoczna cecha wynikająca z tego genotypu.

I i II prawo Mendla

Pierwsze prawo Mendla, zwane prawem czystości gamet, mówi, że każda gameta otrzymuje tylko jeden allel z pary alleli danego genu, dzięki czemu allele nie mieszają się, lecz pozostają niezmienione i mogą ujawnić się w kolejnych pokoleniach. Krzyżując dwie heterozygoty, otrzymujemy w pokoleniu F2 stosunek fenotypów 3:1.

Drugie prawo Mendla dotyczy niezależnego dziedziczenia dwóch różnych cech, których geny znajdują się na różnych chromosomach. Mówi ono, że allele jednej pary cech rozdzielają się do gamet niezależnie od alleli drugiej pary, co przy krzyżówce dwóch cech daje charakterystyczny stosunek fenotypów 9:3:3:1 w pokoleniu F2.

Co trzeba umieć

• Wyjaśnić, na czym polegały doświadczenia Mendla z grochem.
• Zdefiniować pojęcia: gen, allel, genotyp, fenotyp, homozygota, heterozygota.
• Sformułować I i II prawo Mendla własnymi słowami.
• Rozwiązać prostą krzyżówkę genetyczną przy użyciu kwadratu Punnetta.
• Przewidzieć stosunek fenotypów w pokoleniu F2 dla krzyżówki jednogenowej.

Typowe błędy

1. Mylenie pojęć genotyp i fenotyp.
2. Zapisywanie allelu recesywnego wielką literą zamiast małą.
3. Błędne wypełnianie kwadratu Punnetta i pomijanie wszystkich kombinacji gamet.
4. Mylenie proporcji 3:1 (jedna cecha) z 9:3:3:1 (dwie cechy).
5. Przekonanie, że cecha dominująca jest zawsze częstsza w populacji niż recesywna.

Krótkie pytania i odpowiedzi

Dlaczego Mendel wybrał groch do swoich badań?

Groch ma wyraźne, łatwe do obserwacji cechy (np. kolor kwiatów, kształt nasion) i można go łatwo kontrolować w zapylaniu, co ułatwiało prowadzenie krzyżówek.

Co się dzieje, gdy skrzyżujemy homozygotę dominującą z homozygotą recesywną?

Całe pokolenie F1 będzie heterozygotyczne i będzie miało fenotyp cechy dominującej.

Czy cecha recesywna zawsze jest rzadsza w populacji?

Nie, częstość występowania cechy zależy od częstości alleli w populacji, a nie tylko od tego, czy allel jest dominujący czy recesywny.

Co oznacza zapis Aa?

Jest to genotyp heterozygotyczny – organizm posiada jeden allel dominujący A i jeden recesywny a.

Jak nazywa się pokolenie potomstwa powstałe ze skrzyżowania dwóch homozygot rodzicielskich?

Nazywa się je pokoleniem F1, a potomstwo powstałe ze skrzyżowania osobników F1 to pokolenie F2.

Co bada genetyka klasyczna zapoczątkowana przez Mendla?

Bada sposób przekazywania cech dziedzicznych z pokolenia na pokolenie na podstawie obserwowanych proporcji fenotypów.

FAQ

Dlaczego prawa Mendla są podstawą genetyki, mimo że opracowano je bez znajomości DNA?

Mendel opisał wzorce dziedziczenia obserwacyjnie na podstawie proporcji cech, a późniejsze odkrycie DNA i chromosomów wyjaśniło biologiczny mechanizm tych reguł.

Czy II prawo Mendla działa dla wszystkich par cech?

Nie zawsze – działa tylko wtedy, gdy geny odpowiedzialne za obie cechy leżą na różnych chromosomach lub są od siebie wystarczająco odległe na tym samym chromosomie.

Jak obliczyć prawdopodobieństwo konkretnego genotypu potomstwa?

Należy ułożyć kwadrat Punnetta, wpisując możliwe gamety rodziców na bokach i odczytując kombinacje genotypów w polach środkowych.

Dlaczego pokolenie F1 z krzyżówki dwóch homozygot jest jednolite?

Każdy osobnik F1 otrzymuje jeden allel dominujący i jeden recesywny od rodziców, więc wszystkie osobniki mają identyczny genotyp heterozygotyczny.

Stwórz własny test · Zrób fiszki

Poprzednia lekcja: Podziały komórkowe Następna lekcja: Dziedziczenie cech u człowieka

Cały dział: Genetyka

• Dziedziczenie cech u człowieka
• Dziedziczenie płci u człowieka
• Dziedziczenie grup krwi
• Mutacje
• Czym jest genetyka?