5 Voorbeeld van onafhankelijk assortiment: gedetailleerde uitleg

by

De wet van onafhankelijk assortiment stelt dat allelen voor afzonderlijke eigenschappen onafhankelijk van elkaar worden doorgegeven.

De biologische evolutie van één allel voor een bepaalde eigenschap is niet gerelateerd aan de biologische evolutie van één allel voor een ander kenmerk. Mendel bewees deze wet met behulp van zijn experimenten die hij uitvoerde met het dihybride kruis. Dat wil zeggen dat een allel dat door een gameet voor een specifiek gen wordt ontvangen, geen enkel ander allel verstoort dat een ander gen ontvangt.

Hier zijn enkele voorbeelden van onafhankelijk assortiment -

Onafhankelijke sortering vindt plaats tijdens de procedure van meiose. Meiose is hetzelfde als het proces van mitose. Hun eindproducten zijn gameetcellen. Deze gameetcellen bevatten de helft van het DNA van de reguliere diploïde cellen en worden daarom als haploïde beschouwd. Dit deel is belangrijk voor reproductie tussen twee ouders omdat het de twee gameten in staat stelt om met elkaar te combineren om een ​​zygote te vormen die diploïde van aard is en al het DNA bevat dat nodig is om een ​​nieuw organisme te produceren.

De wet van onafhankelijk assortiment

De wet van segregatie helpt ons in te schatten hoe een enkele eigenschap gekoppeld aan een enkel gen zal worden doorgegeven.

We te weten of de twee genen afzonderlijk worden geërfd of niet om een ​​nauwkeurige voorspelling te produceren. We moeten dus bepalen of ze elkaar "verwaarlozen" tijdens het sorteren in gameten of dat ze "bij elkaar blijven" en als een groep worden geërfd.

Gregor Mendel ontdekte dat verschillende genen onafhankelijk van elkaar in elkaar overgingen, en dit is wat bekend staat als de wet van onafhankelijk assortiment. De wet van onafhankelijk assortiment van Mendel stelt dat de allelen van twee (of meer) verschillende genen onafhankelijk van elkaar in gameten worden gesorteerd. Dat wil zeggen, een allel dat door een gameet voor een specifiek gen wordt verkregen, interfereert niet met andere allelen die door dat gen worden ontvangen.

De wet van assortiment verklaart de willekeurige overerving van de genen die plaatsvinden van vaderlijke en moederlijke bronnen. Deze wet stelt dat verschillende genen en hun corresponderende allelen afzonderlijk of onafhankelijk worden opgenomen in de organismen die zich seksueel kunnen voortplanten. Terwijl de procedure van meiose plaatsvindt, worden chromosomen gescheiden in verschillende gameten. Bij oversteken wordt de genen aanwezig op een chromosoom met elkaar in verband worden gebracht, zodat ze zichzelf kunnen reorganiseren. Hierdoor wordt elk gen autonoom overgedragen.

Onafhankelijk assortiment in allelen

In een Mendeliaanse systeem, allelen die zich op loci op verschillende chromosomen bevinden moeten afzonderlijk worden aangeschaft, aangezien elke homoloog afzonderlijk zal worden gesorteerd.

De biologische evolutie of biologische selectie van een allel voor een eigenschap is niet gerelateerd aan de biologische evolutie van een ander allel voor een eigenschap. Met behulp van zijn experimenten met het dihybride kruis ontdekte Mendel deze wet. In zijn experimenten waarbij hij monohybride kruisingen vond, behaalde hij een theoretisch resultaat van 3: 1 verhouding tussen de fenotypen van dominant en recessief.

Terwijl in zijn andere experimenten waar er waren dihybride kruisingen, vond hij de verhouding 9:3:3:1. Dit bewijst of toont aan dat een van de paren allelen afzonderlijk van de andere wordt verkregen, met elk met een fenotypische verhouding van 3: 1.

Onafhankelijk assortiment in meiose

BIJ KONIJNEN:

Laten we het hebben over een hypothetische populatie van konijnen waarvan wordt gezegd dat ze slechts twee eigenschappen hebben die zichtbaar zijn: ten eerste de vachtkleur, die zowel zwart als wit kan zijn; en ten tweede de oogkleuren, die groen of rood kunnen zijn. Het zwarte vacht-allel (aangeduid als B) werkt dominant over het wit (aangeduid als b), terwijl aan de andere kant het groene-oog-allel (aangeduid als G) dominant is over het rood (aangeduid als g).

In dit hypothetische voorbeeld worden twee konijnen die hybride van aard zijn gemengd. Dit betekent dat beide konijnen een zwart gekleurde vacht zullen hebben en dat hun ogen groen van kleur zullen zijn, maar toch zal hun genotype heterozygoot van aard zijn. Hun genotype zal dus worden aangeduid als BbGg. Alle konijnen in deze populatie van twee delen dezelfde mix van kenmerken. Anders gezegd, ze zijn allemaal zwart en hebben groene ogen.

Voordat het fokken begint, moet elk konijnenkonijn gameten maken. Terwijl dit proces doorgaat, worden niet alleen de allelen verdeeld (de wet van segregatie), maar wordt elke kopie van elk chromosoom willekeurig toegewezen aan een andere gameet. Dit betekent dat hoewel de ouderlijke fenotypes zwarte vacht met groene oogkleur zijn, het nageslacht of de baby's verschillende combinaties of sequenties van deze kenmerken of eigenschappen kunnen verwerven.

Een enkele baby kan bijvoorbeeld het genotype bbgg krijgen, waarbij het fenotype witte vacht en rode ogen zal zijn. Aan de andere kant kan een nakomeling ook Bbgg als genotype hebben, waarbij het fenotype zwarte vacht en rode oogkleur zal zijn. Dit toont de wet van onafhankelijk assortiment.

Onafhankelijk assortiment in chromosomen

Terwijl meiose plaatsvindt na de ontdekking van het chromosoom, werd het gemakkelijk om het onafhankelijke assortiment te verklaren als gevolg van de onafhankelijke beweging van elk paar homologe chromosomen en ook hun werkingsmechanisme in het proces van meiose. Voor elk gen is een onafhankelijk assortiment nodig, zodat ze nieuwe genetische sequenties en combinaties kunnen creëren die de genetische diversiteit, ook wel genetische variaties genoemd, binnen de organismen helpen vergroten.

De wet van onafhankelijk assortiment van Mendel definieert dat de resulterende chromosomen op een willekeurige manier worden geclassificeerd door de chromosomen van moederlijke en vaderlijke bronnen te versmelten. Ten slotte vormt de zygote een mengsel van chromosomen in plaats van een afzonderlijke reeks kenmerken van elke ouder.

Meiose is een soort celdeling waarbij het aantal chromosomen van een ouder met de helft van het oorspronkelijke aantal wordt verlaagd om vier voortplantingscellen te creëren die bekend staan ​​als gameten. Bij mensen, diploïde cellen bevatten 46 chromosomen; van deze 46 aantallen chromosomen, wordt de helft van het aantal chromosomen verkregen van moederlijke (moeder) bron, dat wil zeggen 23 chromosomen van vrouwelijke gameet. De andere helft van het aantal chromosomen is van vaderlijke (vader) bron, dat wil zeggen 23 chromosomen van mannelijke gameet. Paren van deze vergelijkbare chromosomen staan ​​​​bekend als het homologe paar chromosomen.

Tijdens het proces van meiose worden de homologe chromosomenparen in tweeën gedeeld om haploïde cellen te krijgen, en deze deling of het assortiment van de homologe chromosomenparen is willekeurig van aard. Dit geeft aan dat bijna alle chromosomen van een moederlijke bron niet in één cel zullen worden gegroepeerd, terwijl bijna alle chromosomen van een vaderlijke bron in een andere zullen worden gegroepeerd. Als alternatief, nadat het proces van meiose heeft plaatsgevonden, bestaat elke haploïde cel uit een mengsel van genen van elke ouder (moeder en vader) van het organisme.

Onafhankelijk assortiment planten

ERWTENKLEUR EN ERWTENVORM:

Gregor Mendel voerde verschillende experimenten uit waarbij erwtenplanten werden gekweekt. Hij bestudeerde hoe 'eenheden van erfelijkheid' op hun eigen manier functioneerden, die geleidelijk bekend werden als de genen nadat DNA werd ontdekt en bevestigde dat ze het materiaal zijn dat codeert voor genetische informatie.

Mendel ontdekte de wet van onafhankelijk assortiment nadat hij zijn experiment had gedaan om de twee verschillende erwtenplanten met twee afzonderlijke kenmerken te kweken. Zijn experiment was om een ​​gele erwtenplant met ronde erwten te kweken met die van een gerimpelde plant met groengekleurde erwten. Omdat de gele plant met ronde erwten dominant handelt over de alikruikende plant met die van groene erwten, zullen alle nakomelingen of de volgende generatie soorten of erwten geel en rond van vorm zijn.

Toen deze eerste generatie met elkaar werd gekruist in een dihybride kruising, had de tweede generatie veel variatie. Erwten waren niet langer alleen maar geel en rond of groen en gerimpeld; sommige waren groen en rond en andere geel en gerimpeld.

Bovendien vertoonden de nakomelingen in een verhouding van 9:3:3:1 hun eigenschappen of kenmerken. Dit betekent, negen erwten waren rond van vorm en geel van kleur, drie erwten waren rond van vorm maar groen van kleur, andere drie erwten waren gerimpeld van vorm en geel van kleur en slechts één erwt was gerimpeld van vorm maar groen van kleur.

Deze verhouding bleef constant voor elke andere dihybride dat werd later overgestoken. Mendel observeerde 9 gele ronde: 3 gele gerimpelde: 3 groene ronde: 1 groene gerimpelde erwt.

onafhankelijk assortiment voorbeeld
Onafhankelijk Assortiment in Erwten- Wikipedia

Dit soort variatie vond plaats omdat slechts één allel door elk van de ouders aan hun nakomelingen werd doorgegeven. Omdat de gele plant met ronde erwten een dominante rol heeft over de alikruikende plant met groene erwten, zullen alle nakomelingen of volgende generaties erwten geel en rond zijn.

Het experiment van Mendel gaf aan dat de allelen voor ronde of gerimpelde erwten onafhankelijk van de allelen voor gele of groene erwten werden geërfd, omdat de planten niet alleen rond en geel of groen en gerimpeld waren. Het is nu bekend dat ze op verschillende chromosomen voorkomen, waardoor ze door elkaar kunnen worden gehaald terwijl het proces van meiose plaatsvindt.

Onafhankelijk assortiment dieren

IN Trypanosoma brucei:

Trypanosoma brucei is een zoönotisch protozoaire parasietsoortencomplex die worden overgebracht door tseetseevliegen en onderverdeeld in drie ondersoorten:

  1. Trypanosoma brucei gambiense
  2. Trypanosoma brucei rhodesiense
  3. Trypanosoma brucei brucei

Bij de mens, de eerste twee ondersoorten Trypanosoma brucei gambiense en Trypanosoma brucei rhodesiense slaapziekte veroorzaken. Aan de andere kant, de derde Trypanosoma brucei brucei, veroorzaakt veeziekte. Trypanosoma brucei brucei is niet besmettelijk voor de mens.

Omdat er in geen enkele fase van de levenscyclus chromosomale condensatie is waargenomen en er geen gameetachtige fasen zijn geïdentificeerd, is traditionele genetische analyse gebruikt om te bepalen of deze parasiet een reproductiecyclus heeft en meiose ondergaat.

T.brucei is diploïde van aard en de nakomelingen van het kruis zouden naar verwachting heterozygoot van aard zijn voor markers die homozygoot van aard zijn en het verschil tussen de ouders, maar zouden slechts één allel verwerven van elke locus waar de ouders heterozygoot zijn. In een Mendeliaans systeem worden de twee eigenschappen van elke heterozygote locus overgedragen in een verhouding van 1:1, terwijl die op afzonderlijke chromosomen afzonderlijk worden verworven.

In welke fase is zelfstandig assortiment?

Onafhankelijke sortering vindt plaats tijdens de procedure van meiose. Mitose en meiose zijn vergelijkbare processen. Gameetcellen zijn het eindresultaat van hun werk. Deze haploïde gameetcellen bevatten de helft van het DNA van typische diploïde cellen en worden daarom geclassificeerd als haploïde.

Bij eukaryoten vindt het onafhankelijke assortiment plaats tijdens meiose in de metafase l-fase van meiotische deling. Het geeft aanleiding tot een gameet die een mengsel van chromosomen draagt. Gameten bestaan ​​uit de helft van het aantal chromosomen dat aanwezig is in een reguliere diploïde lichaamscel.

Tijdens de productie van gameten wordt het normale aantal chromosomen dat diploïde is in de loop van de meiotische deling teruggebracht tot de helft van het oorspronkelijke aantal om gameten te vormen die slechts 23 chromosomen bevatten en dus als haploïde van aard worden beschouwd. Hoewel er seksuele reproductie is, combineren de vrouwelijke gameet en mannelijke gameet met elkaar om een ​​nieuw gevormd organisme of een vorming van diploïde zygote naar voren te brengen. Het onafhankelijke assortiment vindt plaats in eukaryoten tijdens de metafase l-fase van meiotische deling tijdens meiose.

De wet van onafhankelijk assortiment bestudeert de genetische erfenis die willekeurig tussen beide ouders wordt doorgegeven. Wij weten dat de normale telling voor menselijke diploïde cellen 46 chromosomen is. Van deze 46 aantallen chromosomen wordt de helft van het aantal chromosomen verkregen van moederlijke bron, dat wil zeggen 23 chromosomen van vrouwelijke gameet die ook wordt gespecificeerd als de eicel of de eicel.

De andere helft van het aantal chromosomen is van vaderlijke bron, dat wil zeggen 23 chromosomen van mannelijke gameet, specifiek bekend als de zaadcel. Zoals vermeld in de Wet van Segregatie, scheiden tijdens de meiotische deling twee van de homologe chromosomen van elkaar.

Tijdens het oversteken laten de gekoppelde genen die niet in een willekeurige volgorde konden worden gesorteerd, die genen toe om zichzelf te reorganiseren wanneer meiose plaatsvindt. Tijdens deze procedure vindt de uitwisseling van de chromosomen die homoloog van aard zijn, plaats zowel in de chromosomen van moederlijke als vaderlijke bronnen om te bevestigen dat het onafhankelijke assortiment van de gekoppelde genen met succes heeft plaatsgevonden.

De resulterende chromosomen worden onafhankelijk geordend door de chromosomen van moederlijke en vaderlijke bronnen te versmelten, volgens de wet van onafhankelijk assortiment van Mendel. Ten slotte vormt de zygote een mengsel van chromosomen in plaats van een afzonderlijke reeks kenmerken die elke ouder heeft geërfd. Als gevolg hiervan worden chromosomen beschouwd als onafhankelijk gerangschikt, wat resulteert in een zygote met een mix van maternale en vaderlijke chromosomen.

Is zelfstandig assortiment hetzelfde als oversteken?

Onafhankelijk assortiment treedt alleen op wanneer de genen op verschillende chromosomen worden geplaatst. Als de twee genen ver van elkaar op hetzelfde chromosoom zijn gelokaliseerd, dan scheidt kruising noodzakelijkerwijs de genen en kunnen de genen nu onafhankelijk van elkaar sorteren.   

De tweede wet van Mendel is niet op alle genen van toepassing. Genen zijn "gekoppeld" wanneer ze dicht genoeg bij elkaar zijn op hetzelfde chromosoom en reizen methodisch terwijl meiose optreedt. Onafhankelijke sortering gebeurt dus niet met gekoppelde genen. Pas als de genen over meerdere chromosomen zijn verspreid, treedt er een onafhankelijke sortering op.

Onafhankelijk assortiment helpt bij de productie van nieuwe combinaties of nieuwe sequenties van allelen. Terwijl meiose l plaatsvindt, vindt kruising plaats tijdens het proces van profase en vindt onafhankelijk assortiment plaats tijdens het proces van anafase. Terwijl deze gebeuren, ontstaan ​​er nieuwe sequenties van allelen voor de sets chromosomen. Willekeurige bevruchting van de gameten geproduceerd tijdens meiose introduceert ook: genetische diversiteit (genetische variatie). Er zijn verschillende tekens terwijl genetische diversiteit kan toenemen tijdens seksuele voortplanting.

Cross-over vindt plaats tijdens profase en onafhankelijk assortiment vindt plaats tijdens anafase tijdens meiose l. Als gevolg van deze gebeurtenissen ontstaan ​​nieuwe allelsequenties voor de chromosomale sets. Genetische variatie wordt ook geïntroduceerd door willekeurige bevruchting van gameten geproduceerd tijdens meiose. Elk van de genetisch unieke zaadcellen die door een mannetje worden gegenereerd, kan het genetisch unieke ei dat door een vrouwtje wordt geproduceerd, bevruchten.

Terwijl metafase l plaatsvindt, is de paar chromosomen die homoloog van aard zijn, zijn gerangschikt langs de plaat van metafase. De uitlijning van de paren die homoloog zijn, zijn willekeurig van aard en variëren voor elke cel die door het proces van meiose gaat. In elke tetrad worden één moederlijk en één vaderlijk paar zusterchromatiden gezien.

De tetra die overeenkomt met de mens chromosoom 1 in één cel, kan bijvoorbeeld zodanig worden uitgelijnd dat de chromatiden van de vaderlijke zuster naar de ene pool zijn gericht en de chromatiden van de moederlijke zuster naar de andere. In een andere cel is er een kans van 50% dat de tegenovergestelde oriëntatie zal plaatsvinden tijdens metafase I.

Lees ook: