Vjerojatno vam je nekada netko rekao da imate očev nos ili majčine oči ili možda bakin smisao za humor. To je, naravno, i logično jer oni su vaši predci i imate njihove gene. No, jesu li vaši roditelji mogli predvidjeti kakve ćete nos ili oči imati, odnosno postoje li neke zakonitosti nasljeđivanja? Kratak je odgovor – da, postoje zakonitosti nasljeđivanja, ali samo je za neka obilježja moguće predvidjeti u kojem će se obliku pojaviti kod potomaka. U ovoj jedinici bavit ćemo se takvim obilježjima.
Vjerojatno vam je nekada netko rekao da imate
očev nos ili
majčine oči ili možda
bakin smisao za humor.
To je logično jer oni su oni vaši predci i imate njihove gene.
Jesu li vaši roditelji mogli predvidjeti kakav ćete nos ili oči imati?
Postoje li neke zakonitosti nasljeđivanja?
Kratak je odgovor: Postoje zakonitosti nasljeđivanja, ali samo za neka je obilježja moguće predvidjeti u kojem će se obliku pojaviti kod potomaka.
U ovoj jedinici bavit ćemo se takvim obilježjima.
Monogenska obilježja
Sva naša obilježja rezultat su gena koje smo naslijedili od svojih roditelja. Polovicu gena nasljeđujemo od majke, a drugu polovicu od oca. Svi geni jednog organizma predstavljaju njegov genotip, a sva obilježja nekog organizma njegov su fenotip. Genotip su, primjerice, geni za boju očiju, a fenotip su, primjerice, smeđe oči. Neka obilježja određena su samo jednim genom koji najčešće dolazi u dvjema različitim varijantama. Varijante istoga gena nazivamo alelima. Jedan alel nasljeđujemo od majke, a drugi od oca. Nasljeđivanje ovih obilježja lako je pratiti i može se predvidjeti vjerojatnost za njihovo nasljeđivanje. Takva obilježja nazivamo monogenskim obilježjima. Većina ljudskih obilježja određena je s više od jednoga gena i njihovo nasljeđivanje teško je predvidjeti. Pogledajte primjere nekih fizičkih obilježja ljudi. Geni koji određuju ova obilježja mogu biti dominantni ili recesivni. U jedinke koja je naslijedila i dominantni i recesivni alel, obilježje koje je određeno dominantnim alelom dolazi do izražaja u fenotipu.
Sva naša obilježja rezultat su gena koje smo naslijedili od svojih roditelja.
Polovicu gena nasljeđujemo od majke, a drugu polovicu gena nasljeđujemo od oca. Genotip čine svi geni jednoga organizma.
Fenotip predstavljaju sva obilježja nekog organizma.
Primjerice, genotip su
geni za boju očiju, a fenotip su, primjerice, smeđe oči.
Neka obilježja određena su samo jednim genom.
Gen kojim su određena neka obilježja najčešće dolazi u dvjema različitim varijantama. Varijante istoga gena nazivamo alelima.
Jedan alel nasljeđujemo od majke, a drugi od oca.
Nasljeđivanje ovih obilježja je
lako pratiti i
može se predvidjeti vjerojatnost za njihovo nasljeđivanje.
Obilježja određena jednim genom nazivamo monogenskim obilježjima.
Većina ljudskih obilježja određena je s više od jednoga gena i njihovo je nasljeđivanje teško predvidjeti.
Pogledajte primjere nekih fizičkih obilježja ljudi.
Geni koji određuju ova obilježja mogu biti dominantni ili recesivni. U jedinke koja je naslijedila i dominantni i recesivni alel, obilježje koje je određeno dominantnim alelom dolazi do izražaja u fenotipu.
Monogenska obilježja
Za sposobnost savijanja jezika smatra se da je kontrolirana jednim genom, ali i da je djelomično pod utjecajem okolišnih čimbenika jer svi jednojajčani blizanci ne dijele ovo obilježje.
Pjegice su određene dominantnim alelom jednoga gena, a na njihov broj i veličinu utječu i drugi geni, ali i sunčeva svjetlost.
Kovrčavost kose određena je s više gena i postoje različiti stupnjevi valovitosti kose, od ravne do potpuno kovrčave.
Jamice u obrazima vjerojatno su određene dominantnim alelom jednoga gena, ali na njih djelomično utječu i neki drugi geni jer se kod nekih ljudi jamice mogu razviti tijekom života.
×
Za sposobnost savijanja jezika smatra se da je kontrolirana jednim genom, ali i da je djelomično pod utjecajem okolišnih čimbenika jer svi jednojajčani blizanci ne dijele ovo obilježje.
Pjegice su određene dominantnim alelom jednoga gena, a na njihov broj i veličinu utječu i drugi geni, ali i sunčeva svjetlost.
Kovrčavost kose određena je s više gena i postoje različiti stupnjevi valovitosti kose, od ravne do potpuno kovrčave.
Jamice u obrazima vjerojatno su određene dominantnim alelom jednoga gena, ali na njih djelomično utječu i neki drugi geni jer se kod nekih ljudi jamice mogu razviti tijekom života.
Kako je započeo razvoj genetike?
Sredinom 19. stoljeća češki redovnik Gregor Mendel u vrtu samostana u Brnu istraživao je nasljeđivanje obilježja vrtnoga graška. Vrtni grašak ima nekoliko obilježja koja dolaze u dvjema jasno vidljivim varijantama, primjerice, ljubičasta ili bijela boja cvijeta, žuta ili zelena boja mahune, žuta ili zelena boja sjemenke graška, smežurani ili okrugli oblik sjemenki i druga, pa je stoga nasljeđivanje tih obilježja lako pratiti iz generacije u generaciju. Osim toga, grašak je lako uzgajati jer u relativno kratkom vremenu stvara puno potomaka, što olakšava ponavljanje velikoga broja pokusa i omogućava matematičku analizu opažanja. Mendel je, provodeći svoja istraživanja, uočio matematička pravila nasljeđivanja spomenutih obilježja vrtnoga graška. Ta pravila danas nazivamo Mendelovim zakonima. Rezultati njegova istraživanja nisu imali odjeka u tadašnjoj znanstvenoj zajednici i bila su zaboravljena sve do početka 20. stoljeća. Mendel je križao biljke graška koje su bile čiste linije. To znači da su u nizu generacija pokazivale istu varijantu svojstva koje je promatrao.
Sredinom 19. stoljeća češki redovnik Gregor Mendel u vrtu samostana u Brnu istraživao je nasljeđivanje obilježja vrtnoga graška.
Vrtni grašak ima nekoliko obilježja koja dolaze u dvjema jasno vidljivim varijantama.
Primjerice:
ljubičasta ili bijela boja cvijeta,
žuta ili zelena boja mahune,
žuta ili zelena boja sjemenke graška,
smežurani ili okrugli oblik sjemenki i druga stoga je
nasljeđivanje tih obilježja lako pratiti iz generacije u generaciju.
Grašak je lako uzgajati jer u relativno kratkom vremenu stvara puno potomaka što
olakšava ponavljanje velikoga broja pokusa i
omogućava matematičku analizu opažanja.
Provodeći svoja istraživanja, Mendel je uočio matematička pravila nasljeđivanja spomenutih obilježja vrtnoga graška.
Ta pravila danas nazivamo Mendelovim zakonima.
Rezultati njegova istraživanja
nisu imali odjeka u tadašnjoj znanstvenoj zajednici i
bili su zaboravljeni sve do početka 20. stoljeća.
Mendel je križao biljke graška koje su bile čiste linije.
To znači da su u nizu generacija pokazivale istu varijantu svojstva koje je promatrao.
Mendel i njegov grašak
Gregor Mendel
vrt u kojem je Mendel provodio svoja istraživanja
grašak ljubičastoga cvijeta
grašak bijeloga cvijeta
žuta i zelena boja mahune
boja i oblik sjemenke graška
×
Gregor Mendel
vrt u kojem je Mendel provodio svoja istraživanja
grašak ljubičastoga cvijeta
grašak bijeloga cvijeta
žuta i zelena boja mahune
boja i oblik sjemenke graška
I. Mendelov zakon
Razvoj genetike započeo je proučavanjem nasljeđivanja monogenskih obilježja. Pogledajte video o monohibridnim križanjima koja je provodio Gregor Mendel i iz kojih je proizašao I. Mendelov zakon. U monohibridnim križanjima prati se nasljeđivanje jednog obilježja.
Razvoj genetike započeo je proučavanjem nasljeđivanja monogenskih obilježja.
Pogledajte video o monohibridnim križanjima koja je provodio Gregor Mendel i iz kojih je proizašao I. Mendelov zakon.
U monohibridnim križanjima prati se nasljeđivanje jednog obilježja.
Prikazan je jedan ljubičast i jedan bijeli cvijet. Ispod njih su potomci, četiri ljubičasta graška.
Za dominantni homozigot i heterozigot, cvijet je ljubičast, a za recesivnog homozigota je bijele boje.
Sva četiri ljubičasta cvijeta potomci ispod sebe imaju jedno veliko slovo A i jedno malo slovo a.
Sad su dva ljubičasta cvijeta sama na ekranu, oba imaju veliko A i malo a. Potomci ispod su tri ljubičasta cvijeta s oznakama AA, Aa i Aa i jedan bijeli cvijet s oznakom aa.
Prilikom rješavanja zadataka iz monohibridnog križanja poštujte ova dva pravila:
Provjerite jeste li naučili kako se prikazuje proces monohibridnoga križanja. Prikažite križanje heterozigotnog graška ljubičastoga cvijeta s graškom bijeloga cvijeta.
Prilikom rješavanja zadataka iz monohibridnog križanja poštujte ova dva pravila:
Provjerite jeste li naučili kako se prikazuje proces monohibridnoga križanja.
Prikažite križanje heterozigotnoga graška ljubičastoga cvijeta s graškom bijeloga cvijeta.
P:
X
G:
X
F1:
U sljedećem zadatku zamislite da ste uzgajivač graška. U svom vrtu imate biljke graška koje se razlikuju po boji cvijeta, obliku sjemenke i boji mahune. Izaberite biljke koje želite križati i na temelju fenotipa njihovih potomaka odredite genotipe roditelja i potomaka.
U sljedećem zadatku zamislite da ste uzgajivač graška.
U svom vrtu imate biljke graška koje se razlikuju po boji cvijeta, obliku sjemenke i boji mahune.
Izaberite biljke koje želite križati i
na temelju fenotipa potomaka izabranih biljaka odredite genotipe roditelja i potomaka.
Obratite pozornost na to da svako obilježje označavate zadanim slovima.
boja cvijeta
oblik sjemenke
boja mahune
alel
A
B
C
obilježje
ljubičasta
okrugla
zelena
alel
a
b
c
obilježje
bijela
smežurana
žuta
P:
X
Prikaži potomke
G:
X
F1:
Test križanje
Za jedinke koje pokazuju recesivno obilježje, poput bijeloga cvijeta graška, odmah znamo i genotip (aa). Jedinke koje su fenotipski dominantne mogu genotipski biti ili dominantni homozigoti ili heterozigoti. Njihov se genotip može provjeriti test križanjem s recesivnim homozigotom. Na temelju fenotipova potomaka test križanja može se zaključiti o genotipu testiranog organizma.
Test križanje
Za jedinke koje pokazuju recesivno obilježje genotip je (aa), poput bijeloga cvijeta graška.
Jedinke koje su fenotipski dominantne mogu genotipski biti
Njihov se genotip može provjeriti test križanjem s recesivnim homozigotom.
Na temelju fenotipova potomaka test križanja može se zaključiti o genotipu testiranog organizma.
Odnosi među alelima
Aleli za obilježja graška koja smo promatrali bili su u odnosu potpune dominacije. No, nisu svi aleli u takvom odnosu. Primjerice, križanjem dviju biljki zijevalica, jedne s crvenim cvijetom i jedne s bijelim cvijetom, nastali potomci imat će ružičasti cvijet. Dakle, javilo se međuobilježje između prvotnih dvaju obilježja. Takav odnos alela naziva se nepotpuna dominacija. S obzirom na to da ni jedan alel u tom odnosu nije dominantan, ne prikazujemo ih velikim i malim slovima, nego slovima s brojem u indeksu. Pogledajmo opisano križanje.
Kakvi će biti potomci u F2 generaciji? Prikažite samostalno ovo križanje dvaju ružičastih roditelja.
Aleli za obilježja graška koja smo promatrali bili su u odnosu potpune dominacije.
Nisu svi aleli u odnosu potpune dominacije.
Primjerice:
križanjem dviju biljaka zijevalica, jedne s crvenim cvijetom i jedne s bijelim cvijetom, nastali potomci imat će ružičasti cvijet.
Javilo se međuobilježje između prvotnih dvaju obilježja.
Odnos alela kod kojih ne postoji potpuna dominacija naziva se nepotpuna dominacija.
S obzirom na to da
ni jedan alel u tom odnosu nije dominantan
alele ne prikazujemo velikim i malim slovima.
Alele u odnosu nepotpune dominacije prikazujemo slovima s brojem u indeksu.
Pogledajmo opisano križanje.
Kakvi će biti potomci u F2 generaciji?
Prikažite samostalno ovo križanje dvaju ružičastih roditelja.
Boja cvijeta zijevalice
bijela zijevalica
crvena zijevalica
ružičasta zijevalica
×
bijela zijevalica
crvena zijevalica
ružičasta zijevalica
Od četiri moguće kombinacije genotipova u F2 generaciji, jedan genotip od četiri će biti crvene boje, dva će genotipa biti ružičaste, a jedan od četiri genotipa će biti bijele boje.
Pogledajte kako se izračunava vjerojatnost u postotcima za svaku boju cvijeta zijevalice.
Treća je vrsta odnosa kodominacija. Ako su dva alela kodominantna, tada će oba doći do izražaja u fenotipu. U takvom su odnosu gen A i gen B koji određuju krvnu grupu AB. Osoba koja je od jednoga roditelja naslijedila gen A, a od drugoga gen B bit će krvne grupe AB i na svojim će eritrocitima imati antigene koji nastaju kao rezultat djelovanja obaju alela. Dakle, eritrociti će na sebi imati i antigen A, koji je produkt djelovanja alela A, i antigen B, koji je produkt djelovanja alela B.
Od četiri moguće kombinacije genotipova u F2 generaciji,
jedan genotip od četiri će biti crvene boje,
dva će genotipa biti ružičaste,
jedan od četiri genotipa će biti bijele boje.
Pogledajte kako se računa vjerojatnost u postotcima za svaku boju cvijeta zijevalice.
Treća je vrsta odnosa kodominacija. Ako su dva alela kodominantna, tada će oba doći do izražaja u fenotipu.
U takvom su odnosu gen A i gen B koji određuju krvnu grupu AB.
Osoba koja je od jednoga roditelja naslijedila gen A, a od drugoga gen B
bit će krvne grupe AB i
na svojim će eritrocitima imati antigene koji nastaju kao rezultat djelovanja obaju alela.
Eritrociti će na sebi imati i
antigen A, koji je produkt djelovanja alela A i
antigen B, koji je produkt djelovanja alela B.
II. Mendelov zakon
Pogledajmo sada primjer križanja u kojem ćemo pratiti nasljeđivanje dvaju obilježja – boje i oblika sjemenke graška. Dominantna je boja sjemenke graška žuta (Ž), a recesivna je zelena (ž), dok je dominantni oblik okrugli (O), a recesivni je naborani (o). Križana su dva graška, jedan dominantan homozigot za oba obilježja (ŽŽOO), a drugi recesivan homozigot za oba obilježja (žžoo).
Kao što vidite, svi će potomci u F1 generaciji biti heterozigoti za oba obilježja, a u fenotipu će biti vidljiva samo dominantna obilježja. Pogledajmo kakvi će biti potomci u F2 generaciji.
U roditeljskoj generaciji bilo je jednostavno prikazati sve potomke jer su roditeljske biljke stvarale svaka po jednu vrstu gameta. Jedna biljka stvarala je gamete s alelimaŽO, a druga s alelima žo.
Biljke iz F1 generacije stvarale su, pak, svaka po četiri različite vrste gameta s obzirom na promatrana svojstva. U takvom slučaju izrađuje se tablica koja olakšava prikaz križanjima.
Iz rezultata dihobridnog križanja proizlazi II. Mendelov zakon – zakon nezavisne segregacije koji kaže da se geni za različita obilježja nezavisno razdvajaju u gamete. Ovaj zakon vrijedi za gene koji se nalaze na različitim kromosomima. Prisjetite se mejoze pa objasnite zašto je to tako.
Prilikom rješavanja zadataka iz dihibridnog križanja poštujte ova dva pravila:
1. PRVO PISATI ALELE ZA JEDNO OBILJEŽJE, A ZATIM ALELE ZA DRUGO OBILJEŽJE
2. OVIM REDOSLIJEDOM PISATI GAMETE
AaBb
gametofit: AaBb
ABab
kako pisati gemete:
gamete:
Sada za vježbu prikažite križanje visokoga graška ljubičastoga cvijeta s patuljastim graškom ljubičastoga cvijeta. Ljubičasta boja određena je dominantnim alelom (A), a bijela recesivnim (a). Visoka stabljika određena je dominantnim alelom (B), a patuljasta recesivnim (b).
Pogledajmo primjer križanja u kojem ćemo pratiti nasljeđivanje dvaju obilježja – boje i oblika sjemenke graška.
Dominantna je boja sjemenke graška žuta (Ž), a recesivna je zelena (ž) dok je
dominantni oblik graška okrugli (O), a recesivni je naborani (o).
Križana su dva graška,
jedan dominantan homozigot za oba obilježja (ŽŽOO), a
drugi recesivan homozigot za oba obilježja (žžoo).
Kao što vidite, svi će potomci u F1 generaciji
biti heterozigoti za oba obilježja, a
u fenotipu će biti vidljiva samo dominantna obilježja.
Pogledajmo kakvi će biti potomci u F2 generaciji.
U roditeljskoj generaciji bilo je jednostavno prikazati sve potomke jer su roditeljske biljke stvarale svaka po jednu vrstu gameta.
Jedna biljka stvarala je gamete s alelimaŽO, a druga s alelima žo.
Biljke iz F1 generacije stvarale su, pak, svaka po četiri različite vrste gameta s obzirom na promatrana svojstva.
U takvom slučaju izrađuje se tablica koja olakšava prikaz križanjima.
Iz rezultata dihobridnog križanja proizlazi II. Mendelov zakon – zakon nezavisne segregacije.
Prema ovom se zakonu geni za različita obilježja nezavisno razdvajaju u gamete. II. Mendelov zakon vrijedi za gene koji se nalaze na različitim kromosomima.
Prisjetite se mejoze pa objasnite zašto je to tako.
Sada za vježbu prikažite križanje visokoga graška ljubičastoga cvijeta s patuljastim graškom ljubičastoga cvijeta.
Ljubičasta boja određena je dominantnim alelom (A), a bijela recesivnim (a).
Visoka stabljika određena je dominantnim alelom (B), a patuljasta recesivnim (b).
P:
X
G:
X
F1:
Ab
Ab
ab
ab
AB
Ab
aB
ab
Za kraj...
Počeci genetike sežu u sredinu 18. stoljeća kada je Gregor Mendel istraživao nasljeđivanje obilježja vrtnoga graška. Iz njegovih istraživanja proistekla su dva zakona koje danas nazivamo Mendelovi zakonima.
Zakon segregacije kaže da se tijekom stvaranja gameta par alela za neko obilježje razdvaja tako da svaka gameta dobije po jedan alel za to obilježje.
Zakon nezavisne segregacije kaže da se geni za različita obilježja, ako se nalaze na zasebnim kromosomima, nezavisno odvajaju u gamete.
Počeci genetike sežu u sredinu 18. stoljeća kada je Gregor Mendel istraživao nasljeđivanje obilježja vrtnoga graška. Iz Mendelovih istraživanja proistekla su dva zakona koje danas nazivamo Mendelovi zakoni.
Zakon segregacije kaže da se tijekom stvaranja gameta par alela za neko obilježje razdvaja tako da svaka gameta dobije po jedan alel za to obilježje.
Zakon nezavisne segregacije kaže da se geni za različita obilježja, ako se nalaze na zasebnim kromosomima, nezavisno odvajaju u gamete
1/5
U genetičkom laboratoriju istraživači su križali miša s repom duljine 100 mm i miša s repom dužine 50 mm. Svi su potomci imali rep duljine 75 mm. Dovrši rečenicu. Aleli za dužinu repa u promatranih miševa u odnosu su koji se naziva ✓× .
Ispravan odgovor:
U genetičkom laboratoriju istraživači su križali miša s repom duljine 100 mm i miša s repom dužine 50 mm. Svi su potomci imali rep duljine 75 mm. Dovrši rečenicu. Aleli za dužinu repa u promatranih miševa u odnosu su koji se naziva .
2/5
Koje gamete stvara jedinka genotipa AABbCc?
3/5
Odredi točnost sljedeće tvrdnje.
Grašak je povoljan organizam za genetička ispitivanja jer brzo stvara veliki broj potomaka.
4/5
Kolika je vjerojatnost, izražena u postocima, da dva graška dobiju recesivan homozigot za boju sjemenke? ✓×
Ispravan odgovor:
Kolika je vjerojatnost, izražena u postocima, da dva graška dobiju recesivan homozigot za boju sjemenke?
5/5
Boja vune u ovaca određena je dvama alelima, dominantnim alelom za crnu boju (A) i recesivnim za bijelu boju (a). Drugi gen određuje hoće li ovca imati rogove. Alel za ovcu s rogovima dominantan je (B), a alel za ovcu bez rogova recesivan je (b).
Kolika je vjerojatnost za pojavu crne ovce bez rogova u F1 generaciji ako se križaju bijeli ovan s rogovima, čija majka nije mala rogove, i crna ovca bez rogova, čija je majka imala bijelo krzno?
.png)
