Title: 3.3: Un experiment de conreu: fase 2
Course: Mitosi i meiosi

Pàgines: <Anterior 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Següent>

3: Patrons d'herència

3.3: Un experiment de conreu: fase 2

En aquesta secció veureu la segona fase de l'experiment d'encreuament, però en aquest cas seguireu els fenotips i els genotips de manera simultània. Es planten els grans porpra (Gg) de la generació F_1 i quan s'han desenvolupat les plantes madures aquestes produiran flors masculines i femenines. Aquestes plantes F_1 es poden encreuar entre elles, com es mostra a la Figura 8. Els òvuls fertilitzats maduren fins a formar grans de panotxes, i aquests grans són el començament de la segona generació filial (F_2).

La Figura 8 mostra el diagrama de l'encreuament i el resultat de la fertilització. Fixeu-vos en les gàmetes produïdes per la primera generació filial, F_1.

Pregunta 8

Quins són els genotips de les gàmetes produïdes per les plantes F_1, que tenen els grans porpra?

Llegeix la resposta 8

Pregunta 9

Quina és la ràtio d'aquests dos genotips i per què?

Llegeix la resposta 9

Pregunta 10

Quina és la ràtio esperada dels tres genotips de la generació F_2?

Llegeix la resposta 10

Pregunta 11

Quins són els fenotips que corresponen als genotips GG, Gg i gg de la generació F_2?

Llegeix la resposta 11

Pregunta 12

Quina és la ràtio esperada entre els fenotips grans porpra i grans blancs de la generació F_2?

Llegeix la resposta 12

La Figura 9 presenta la mateixa informació sobre l'experiment de conreu que la Figura 8, però presentada d'una manera diferent. Es poden utilitzar les dues maneres de presentar els detalls d'un encreuament i quan feu els vostres propis diagrames podeu triar la que us resulti més senzilla (tot i que no és necessari que dibuixeu els fenotips).

Figura 9: Una manera alternativa de representar l'encreuament mostrat a la Figura 8.

A la Figura 9 les fertilitzacions entre les diverses combinacions de gàmetes de la generació F_1 es mostren en forma de taula al final. A la part superior de la taula podeu veure els dos tipus de gàmetes produïdes per la planta 1 de la generació F_1; abaix a l'esquerra hi ha els dos tipus de gàmetes produïdes per la planta 2 de la generació F_1. Dins les cel·les hi ha els genotips dels productes de la fertilització entre els diversos tipus de gàmetes, és a dir, els genotips de la generació F_2. Així, per exemple, la cel·la superior esquerra recull el resultat de la fertilització entre un òvul G i un gra de pol·len G. Examinant el contingut de les quatre cel·les s'observa que la ràtio esperada dels genotips a la generació F_2 generation és 1 GG:2Gg: 1 gg (un homozigot dominant: dos heterozigot : un homozigot recessiu) i que la ràtio fenotípica esperada és tres porpra: un blanc (tres del fenotip dominant: un del fenotip recessiu).

Aquest experiment de cultiu de blat de moro que acabem de descriure és essencialment similar a la famosa sèrie d'experiments duts a terme per Gregor Mendel (Figura 10) amb plantes de pèsol de jardí, Pisum sativum. Mendel va utilitzar el següent mètode científic per fer els experiments:

- va seguir un sol parell de caràcters contrastats a cada investigació;
- va criar una nova generació de plantes;
- va comptar els individus que mostraven cadascun dels fenotips;
- va treballar amb un gran nombre de descendents.

Figura 10: El monjo Gregor Mendel va posar els fonaments de la ciència de la genètica moderna. Va fer els seus experiments als jardins del monestir de Brunn, Moràvia (després incorporat a Txecoslovàquia) i publicà els seus resultats al 1865. El seu treball va ser ignorat durant molts anys fins que al 1900 va ser "redescobert" per altres persones que havien arribat a conclusions similars. Mendel havia mort 16 anys abans que el seu treball arribés a ser reconegut.

Tot i que l'existència dels gens i els cromosomes no es coneixia als temps de Mendel, va predir la separació segregació d'unitats (ara anomenades gens i al·lels) durant la formació de les gàmetes. Ara sabem que la meiosi assegura que cada gàmeta conté una sola còpia de cada gen, perquè els parells de cromosomes en els quals estan localitzats els gens se separen en gàmetes diferents (Figura 7). Aquesta segregació dels gens (unitats) va ser anomenada per Mendel llei de segregació.

L'experiment de conreu de blat de moro mostra que els caràcters deguts a al·lels dominants o recessius, com ara el color dels grans de la panotxa, mostren un patró d'herència entre generacions: la descendència F_1 s'assembla tota ella a un dels progenitors (Figura 7), mentre que la descendència F_2 té una ràtio fenotípica de 3 :1 i una ràtio genotípica 1: 2 :1 (Figures 8 i 9). L'acció dels al·lels dominants explica perquè el caràcter recessiu 'desapareix' a la generació F_1 i perquè reapareix a la generació F_2. I, encara més important, aquest patró d'herència és conseqüència de dos esdeveniments:

1. Les dues còpies d'un gen se separen en gàmetes diferents en igual proporció.
2. La combinació d'una gàmeta femenina i una de masculina durant la fertilització es produeix a l'atzar.

Les conclusions que hem dibuixat a partir de l'experiment de conreu blat de moro són les mateixes que va extreure Mendel i s'apliquen a tots els organismes eucariotes amb reproducció sexual, incloent-hi els éssers humans. Les principals característiques de l'experiment que hem descrit, i que poden ser explicades per la teoria de l'herència, estan recollides a la Taula 1.

Taula 1, Un resum de les característiques de l'experiment de conreu de blat de moro.

1 | El fenotip de les varietats de raça pura per a un caràcter determinat és constant quan es creuen amb membres de la mateixa varietat.
2 | Un caràcter parental desapareix a la generació F_1 quan els progenitors difereixen en el caràcter per al qual són races pures (el caràcter recessiu és emmascarat pel dominant).
3 | El resultat d'un encreuament és independent de quin sigui el progenitor que subministra els òvuls i quin subministra el gra de pol·len.
4 | El caràcter que ha 'desaparegut' (recessiu) reapareix en aproximadament la quarta part dels individus de la generació F_2.
5 | Les dues còpies d'un gen se segreguen a gàmetes diferents durant la meiosi i ho fan en proporcions iguals.
6 | Les gàmetes es combinen a l'atzar durant la fertilització.

Activitat 5

Tot seguit es mostren hipotètics experiments de cultiu de plantes. De quina manera produeixen resultats diferents als que hem descrit en l'experiment amb el blat de moro? Explica-ho per a cadascun dels casos.

Experiment 1 100 plantes de flor vermella (raça pura) es creuen amb 100 plantes raça pura de flor blanca. Es creuen després els descendents entre ells i s'observa que aproximadament tres quartes parts dels descendents tenen flors blanques i una quarta part les tenen vermelles.

Experiment 2 100 plantes de flor vermella (raça pura) es creuen amb 100 plantes raça pura de flor blanca. Tota la descendència té flors roses.

Experiment 3 Quan el pol·len de 100 plantes de flor vermella (raça pura) fertilitza els òvuls de 100 plantes raça pura de flor blanca tota la descendència té flors blanques. Quan el pol·len de 100 plantes de flor blanca (raça pura) fertilitza els òvuls de 100 plantes raça pura de flor vermella tota la descendència té flors vermelles.

Llegeix la resposta a l'activitat 5

Pàgines: <Anterior 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Següent>