Ο Δεύτερος Νόμος του Μέντελ προέκυψε στη συνέχεια των μελετών του Γκρέγκορ Μέντελ. Το παρόν Νόμο μελετά, ΤΑΥΤΟΧΡΟΝΑ, η εκδήλωση δύο ή περισσότερων χαρακτηριστικών. Ο Μέντελ σημείωσε ότι αυτά τα χαρακτηριστικά, που ονομάζονται επίσης φαινότυποι, ήταν ανεξάρτητος.
Η ανεξαρτησία των παραγόντων επιβεβαιώθηκε με τη διασταύρωση των λείων κίτρινων μπιζελιών με τα ακατέργαστα πράσινα μπιζέλια. Στην οποία, ο Μέντελ παρατήρησε ότι αυτά τα χαρακτηριστικά εναλλάσσονταν στη δεύτερη γενιά.
Εξασκήστε τις γνώσεις σας πάνω στο θέμα με τις 10 παρακάτω ασκήσεις.
1) Ποια ήταν κατά προσέγγιση η αναλογία που βρήκε ο Μέντελ όταν ανέπτυξε τον Δεύτερο Νόμο;
α) 9:3:3:1
β) 9:3:2:1
γ) 1: 3
δ) 3: 3: 3: 1
ε) 9: 2: 2: 2
Σωστή απάντηση: γράμμα Α - 9: 3: 3: 1.
Όταν διασταύρωσε τα λεία κίτρινα μπιζέλια, κυρίαρχους γονότυπους, με τα ζαρωμένα πράσινα μπιζέλια (υπολειπόμενοι γονότυποι), παρατήρησε την ακόλουθη αναλογία:
- 9 Κίτρινοι και λείοι σπόροι.
- 3 κίτρινοι, ζαρωμένοι σπόροι:
- 3 πράσινοι και λείοι σπόροι.
- 1 πράσινος και ζαρωμένος σπόρος.
Αυτό που κατάλαβε ήταν ότι υπάρχει ένα πρότυπο κατανομής των αλληλόμορφων και ότι αυτά, τα αλληλόμορφα, είναι ανεξάρτητα, δηλαδή μπορούν να προσδώσουν μεμονωμένα χαρακτηριστικά. Όπως συνέβη με τους πράσινους και λείους σπόρους (vvRR).
2) Ο δεύτερος νόμος του Mendel είναι επίσης γνωστός ως:
α) Μονοϋβριδισμός
β) Νόμος του εξαρτημένου διαχωρισμού (μονοϋβριδισμός)
γ) Νόμος του ανεξάρτητου διαχωρισμού (διυβριδισμός)
δ) Ποικιλία παραγόντων
ε) Συνδυαστικοί παράγοντες
Σωστή απάντηση: Γράμμα Γ - Νόμος του ανεξάρτητου διαχωρισμού (διυβριδισμός).
Ο Mendel συνειδητοποίησε ότι τα αλληλόμορφα (παράγοντες) που προσδίδουν ένα συγκεκριμένο χαρακτηριστικό (φαινότυπο) ήταν ανεξάρτητα. Μερικές φορές, ένας κίτρινος σπόρος εμφανιζόταν ζαρωμένος, ένας άλλος λείος κίτρινος, δηλαδή τα δύο χαρακτηριστικά ήταν ανεξάρτητα το ένα από το άλλο.
Για να το πετύχει αυτό, ο Μέντελ εργάστηκε με περισσότερα από ένα χαρακτηριστικά και με διυβριδικά όντα, δηλαδή με αυτά που περιείχαν αλληλόμορφα που εξέφραζαν δύο ή περισσότερους διακριτούς φαινότυπους.
3) Σε μια διασταύρωση διυβριδικών οργανισμών με μακριά μαύρη γούνα (ppll) και κοντή λευκή γούνα (PPLL), ελήφθη η πρώτη γενιά (F1) του 100% των ατόμων με κοντή λευκή γούνα.
Στη δεύτερη γενιά, ποια θα είναι η αναλογία των ατόμων με κοντή μαύρη γούνα;
α) 25%
β) 18,75%
γ) 20%
δ) 50%
ε) 75%
Σωστή απάντηση: γράμμα Β - 18,75%.
Διασταυρώνοντας τη δεύτερη γενιά (PpLl) μεταξύ τους, προκύπτει το εξής:
| PL | Πλ | pL | pl | |
| PL | PPLL | PPLl | PpLL | PpLl |
| Πλ | PPLl | PPll | PpLl | ppll |
| pL | PpLL | PpLl | ppLL | ppLl |
| pl | PpLl | ppll | ppLl | ppll |
Το αποτέλεσμα είναι 3/16, το οποίο κατά την εκτέλεση της διαίρεσης δίνει το αποτέλεσμα 0,1875. Σε ποσοστό 18,75.
Επομένως, η σωστή τιμή είναι 18,75%.
4) Ποια είναι η κύρια διαφορά μεταξύ του πρώτου και του δεύτερου νόμου του Μέντελ;
α) Δεν υπάρχει διαφορά, και οι δύο ασχολούνται με την κληρονομικότητα
β) Το πρώτο ασχολείται με τον ανεξάρτητο διαχωρισμό, το δεύτερο με τον εξαρτημένο διαχωρισμό
γ) Στο πρώτο υπάρχει η έκφραση ενός μόνο χαρακτηριστικού (μονοϋβριδισμός), στο δεύτερο δύο ή περισσότερων (διυβριδισμός)
δ) Το πρώτο ερευνά το χρώμα, το δεύτερο μόνο την υφή του αρακά
ε) Το πρώτο δημιουργήθηκε από τον Gregor Mendel, το δεύτερο από τον αδελφό του Ernest Mendel.
Σωστή απάντηση: γράμμα Γ - Στο πρώτο υπάρχει η έκφραση ενός μόνο χαρακτηριστικού (μονοϋβριδισμός), στο δεύτερο δύο ή περισσότερων (διυβριδισμός).
Κατά την ανάπτυξη του πρώτου νόμου, ο Mendel παρατήρησε ένα μοναδικό χαρακτηριστικό (φαινότυπο) που εκδηλώνεται στα μπιζέλια, αυτό το χαρακτηριστικό ήταν χρώμα.
Κατάφερε να χαρτογραφήσει τον μηχανισμό έκφρασης κάτι που ονόμασε, τότε, παράγοντα. Ωστόσο, επέκτεινε την έρευνά του παρατηρώντας δύο φαινοτύπους ταυτόχρονα, κάτι που του επέτρεψε να δει ότι αυτοί, οι φαινότυποι, εμφανίστηκαν ανεξάρτητα.
Άλλοτε ο σπόρος ήταν κίτρινος και λείος, άλλοτε πράσινος και λείος, άλλοτε κίτρινος και ζαρωμένος και άλλοτε πράσινος και ζαρωμένος. Αυτό τον έκανε να συμπεράνει ότι αυτοί οι παράγοντες ήταν ανεξάρτητοι ο ένας από τον άλλο.
Ο πρώτος νόμος του Μέντελ είναι γνωστός, για αυτό το λόγο, μονουβριδισμός, ενώ ο δεύτερος νόμος του Μέντελ για διυβριδισμός.
5) Τα ψηλά φυτά τομάτας παράγονται από τη δράση του κυρίαρχου αλληλόμορφου ΕΝΑ και νάνος φυτά λόγω του υπολειπόμενου αλληλόμορφου τους ο. Τα τριχωτά στελέχη παράγονται από το κυρίαρχο γονίδιο Ν και τα άτριχα στελέχη παράγονται από το υπολειπόμενο αλληλόμορφό του n.
Τα γονίδια που καθορίζουν αυτά τα δύο χαρακτηριστικά διαχωρίζονται ανεξάρτητα.
5.1 Ποια είναι η φαινοτυπική αναλογία που αναμένεται από τη διασταύρωση, μεταξύ διυβριδίων, στα οποία γεννήθηκαν 256 άτομα;
5.2 Ποια είναι η αναμενόμενη γονοτυπική αναλογία διυβριδικών ατόμων μεταξύ των 256 απογόνων;
Ο) 5.1 = 144, 48, 48, 16 - 5.2 = 64
ΣΙ) 5.1 = 200, 50, 22, 10 - 5.2 = 72
ΣΙ) 5.1 = 9/16, 3/16, 3/16, 1/16 - 5.2 = 1/2
w) 5.1 = 144, 48, 32, 10 - 5.2 = 25%
ρε) 5.1 = 9/16, 3/16, 3/16, 1/16 - 5.2 = 50%
Είναι) 5.1 = 144, 48, 48, 16 - 5.2 = 72
Σωστή απάντηση: γράμμα Α - 5.1 = 144, 48, 48, 16 - 5.2 = 64.
Γνωρίζοντας ότι η τελική αναλογία μιας διασταύρωσης μεταξύ διυβριδίων καταλήγει σε 9: 3: 3: 1, έχουμε:
-
ψηλός, με μαλλιά (από το σύνολο των 256, 144 έχουν αυτόν τον φαινότυπο).
-
ψηλός, άτριχος (από το σύνολο των 256, οι 48 έχουν αυτόν τον φαινότυπο).
-
-
νάνοι, άτριχοι (από τους συνολικά 256, οι 16 έχουν αυτόν τον φαινότυπο).
Για να απαντήσετε στο αντικείμενο 5.2 δεν είναι απαραίτητο να διασταυρωθεί με 16 σπίτια, καθώς η ερώτηση θέλει να μάθει τη γονοτυπική αναλογία διυβριδικών ατόμων, δηλαδή, NnAa. Επομένως, κάνοντας τη χωριστή διέλευση παίρνουμε:
| Ν | n | |
| Ν | NN | Nn |
| n | Nn | nn |
| ΕΝΑ | ο | |
| ΕΝΑ | AA | Αα |
| ο | Αα | αα |
Η γονοτυπική αναλογία, ανεξάρτητα διαχωρισμένη, είναι:
ΝΝ = ; Nn =
; n =
ΑΑ = ; Αα =
; εε =
Χρησιμοποιώντας Aa και Nn έχουμε:
=
που ισούται με 25%
Το 25% των 256 ισούται με 64 διυβριδικά άτομα στη διασταύρωση.
6) (UFES) Σε ένα δεδομένο είδος παπαγάλου, υπάρχουν τέσσερις ποικιλίες: πράσινο, μπλε, κίτρινο και λευκό. Οι πράσινοι παπαγάλοι είναι οι μόνοι που συνήθως απαντώνται στη φύση. Τα μπλε δεν έχουν κίτρινη χρωστική ουσία. Τα κίτρινα δεν έχουν κόκκους μελανίνης και τα λευκά δεν έχουν ούτε μπλε μελανίνη ούτε κίτρινη χρωστική ουσία στα φτερά τους. Όταν οι άγριοι πράσινοι παπαγάλοι διασταυρώνονται με λευκούς παπαγάλους, δημιουργούνται 100% πράσινοι παπαγάλοι στην πρώτη γενιά (F1). Διασταυρώνοντας το F1 μεταξύ τους, δημιουργώντας τη δεύτερη γενιά (F2), δημιουργούνται οι τέσσερις τύποι χρωμάτων.
Λαμβάνοντας υπόψη ότι τα γονίδια για τη μελανίνη και την κίτρινη χρωστική ουσία βρίσκονται σε διαφορετικά χρωμοσώματα, η αναμενόμενη συχνότητα καθενός από τους τύπους παπαγάλων F2 είναι:
α) 9 λευκοί άνθρωποι. 3 πράσινο? 3 κίτρινο; 1 μπλε
β) 4 κίτρινα? 2 πράσινο? 1 μπλε? 1 λευκό?
γ) 9 πράσινο? 3 κίτρινο; 3 μπλε? 1 λευκό
δ) 1 πράσινο. 1 κίτρινο? 1 μπλε? 2 λευκά
ε) 9 μπλε? 4 κίτρινο; 4 λευκά? 1 πράσινο
Σωστή απάντηση: γράμμα Γ - 9 πράσινο; 3 κίτρινο; 3 μπλε? 1 λευκό.
Ενώ οι πράσινοι παπαγάλοι, τα διυβρίδια, έχουν τον γονότυπο MMAA. Σε ποια ΜΜ για την παρουσία μελανίνης, και ΑΑ για την παρουσία κίτρινης χρωστικής, μπορεί να γίνει κατανοητό το θέμα.
Συνεχίζοντας, ένα σημαντικό γεγονός της ερώτησης είναι:
- Οι μπλε παπαγάλοι δεν έχουν κίτρινη μελάγχρωση (M-aa), δηλαδή είναι υπολειπόμενοι για αυτόν τον φαινότυπο.
- Οι κίτρινοι παπαγάλοι δεν έχουν μελανίνη (mmA-), δηλαδή είναι υπολειπόμενοι για αυτόν τον φαινότυπο.
Τώρα ας προχωρήσουμε. Διασταυρώνοντας πράσινους και λευκούς παπαγάλους, δηλαδή, MMAA Χ μμαα, υπάρχουν 100% πράσινοι παπαγάλοι στην πρώτη γενιά (MmAa).
Διασταυρώνοντας τη γενιά F1 μεταξύ τους, παίρνουμε:
| ΚΑΚΟ | Κακό | κακό | κακό | |
| ΚΑΚΟ | MMAA | MMAa | MmAA | MmAa |
| Κακό | MMAa | MMaa | MmAa | MMaa |
| κακό | MmAA | MmAa | mmAA | mmAa |
| κακό | MmAa | Mmaa | mmAa | μμαα |
Όσοι έχουν γονότυπους: MMAA; MMAa; MmAA; MmAa είναι πράσινοι παπαγάλοι, καθώς υπάρχουν κυρίαρχα γονίδια για μελανίνη είναι κίτρινη χρωστική ουσία.
Όσοι έχουν γονότυπους: MMaa; Mmaa είναι μπλε, καθώς υπάρχουν μόνο κυρίαρχα γονίδια για μελανίνη.
Όσοι έχουν γονότυπους: mmAa; mmAA είναι κίτρινοι παπαγάλοι, καθώς υπάρχει μόνο ένα κυρίαρχο γονίδιο για το κίτρινη χρωστική ουσία.
Όσοι έχουν γονότυπο μμαα είναι λευκοί παπαγάλοι, καθώς δεν υπάρχουν κυρίαρχα γονίδια για τη μελανίνη και την κίτρινη χρωστική ουσία.
Επομένως, η αναλογία είναι: 9: 3: 3: 1. 9 πράσινοι παπαγάλοι, 3 κίτρινοι, 3 μπλε και 1 λευκός.
7) Ένα φυτό μπιζελιού παρήγαγε 208 σπόρους. Γνωρίζοντας ότι είναι διυβριδικό είδος και διπλό ετερόζυγο για το χρώμα και την υφή, πόσοι ζαρωμένοι πράσινοι σπόροι παρήχθησαν;
α) 14
β) 15
γ) 25
δ) 60
ε) 13
Σωστή απάντηση: γράμμα ε - 13.
Τετραγωνίζοντας 16 σταυρούς, παίρνουμε το αποτέλεσμα του .
Αυτή είναι η αναλογία των φαινοτυπικών προς τους ζαρωμένους πράσινους σπόρους στο σταυρό. Με αυτόν τον τρόπο, μπορείτε να μετατρέψετε την τιμή σε ποσοστό, το οποίο ισοδυναμεί με 6,25%.
Σε περίπτωση αμφιβολίας, χρησιμοποιήστε την ακόλουθη αλγεβρική έκφραση:
0,13 x 100 (ποσοστό) = 13 πράσινοι, ζαρωμένοι σπόροι.
Ή απλά λάβετε το αποτέλεσμα 6,25% του 208, το οποίο είναι ίσο με 13.
8) Ο νόμος του ανεξάρτητου διαχωρισμού των παραγόντων εμφανίζεται σε:
α) διαφορετικά χρωμοσώματα
β) πανομοιότυπα χρωμοσώματα
γ) εξισωτική κυτταρική διαίρεση
ρε) πέρασμα
Είναι) Σύνδεσμος
Σωστή απάντηση: γράμμα Α - Διαφορετικά χρωμοσώματα.
Στον δεύτερο νόμο του Mendel, δύο ή περισσότερα γονίδια μη αλληλόμορφα διαχωρίζονται ανεξάρτητα, εφόσον βρίσκονται σε διαφορετικά χρωμοσώματα.
9) Ο Μέντελ, σε συνέχεια των μελετών του για τον Δεύτερο Νόμο, τον επέκτεινε σε 3 χαρακτηριστικά, τα οποία ονόμασε πολυυβριδισμό. Ποια είναι η φαινοτυπική αναλογία για τη μελέτη τριών φαινοτύπων;
α) 30:9:3:3:1
β) 27:9:3:3:1
γ) 30: 3: 3: 3: 1
δ) 27:3:3:3:1
ε) 27: 9: 9: 9: 3: 3: 3: 1
Σωστή απάντηση: γράμμα ε- 27: 9: 9: 9: 3: 3: 3: 1.
Υπάρχει ισοδυναμία και αναλογικότητα στην αύξηση της μελέτης των χαρακτηριστικών. Αν με δύο (διυβριδισμός) έχουμε την αναλογία 9: 3: 3: 1, μελετώντας τρία (πολυβριδισμός) έχουμε 27: 9: 9: 9: 3: 3: 3: 1.
10) Υπακούεται πάντα ο Δεύτερος Νόμος του Μέντελ στη διαδικασία παραγωγής φυσικών χαρακτηριστικών;
αχ ναι! Έτσι σχηματίζονται οι φαινότυποι.
β) Όχι! Όταν υπάρχουν γονίδια στο ίδιο χρωμόσωμα, αυτό συμβαίνει Σύνδεσμος
γ) Ναι! Μόνο σε πανομοιότυπα χρωμοσώματα
δ) Όχι! Μόνο σε διαφορετικά χρωμοσώματα.
και ναι! Αυτό συμβαίνει μέσω της εξισωτικής κυτταρικής διαίρεσης.
Σωστή απάντηση: Γράμμα Β -Οχι! Όταν υπάρχουν γονίδια στο ίδιο χρωμόσωμα, αυτό συμβαίνει Σύνδεσμος.
Ο Mendel δήλωσε ότι τα γονίδια που σχετίζονται με δύο ή περισσότερα χαρακτηριστικά έδειχναν πάντα ανεξάρτητο διαχωρισμό. Εάν αυτό ήταν αλήθεια, θα υπήρχε ένα χρωμόσωμα για κάθε γονίδιο ή κάθε χρωμόσωμα θα είχε μόνο ένα γονίδιο. Αυτό είναι αδιανόητο, καθώς θα υπήρχε ένας δυσανάλογος αριθμός χρωμοσωμάτων για να καλύψει τις φαινοτυπικές απαιτήσεις των οργανισμών. Με αυτόν τον τρόπο, ο Τ. H. Ο Μόργκαν και οι συνεργάτες του εργάστηκαν για το είδος μύγας Δροσοφίλα sp. να κατανοήσει τους φαινοτυπικούς μηχανισμούς τους και συνειδητοποίησε ότι οι φαινότυποι δεν εμφανίζονταν πάντα στη γνωστή αναλογία του Δεύτερου Νόμου του Μέντελ (9: 3: 3: 1). Αυτό διευκρίνισε και κατέδειξε το Σύνδεσμος, γιατί οι παράγοντες (γονίδια) βρέθηκαν στο ίδιο χρωμόσωμα.
Βιβλιογραφικές αναφορές
UZUNIAN, Α.; ΜΠΙΡΝΕΡ, Ε. Βιολογία: μονότομος. 3η έκδ. Σάο Πάολο: Harbra, 2008.