عنوان آزمایش:آمیزش مونو هیبرید-آمیزش وابسته به جنس-آمیزش دی هیبرید
http://uploadpa.com/beta/12/oaxkow0pjm9sf8i68x8n.docx
برای دریافت فایل روی آدرس فوق کلیک کنید
صفات مندلي(Mendel Trait): به صفاتي گفته مي شود كه داراي دو حالت متقابل بوده و يكي از صغات متقابل بر ديگري غلبه كامل داشته،به عبارت ديگر بين دو آلل رابطه غالبيت كامل برقرار است.موجودات هتروزيگوت واجد اين صفات كاملا شبيه موجودات هموزيگوت غالب مي باشند. اکتشافات مندل و بعد از آن: قبل از مندل هم افرادی متوجه اختلافات و شباهت های بین والدین با فرزندان شده بودند، ولی کسی به صورت جزء به مسئله نگاه نکرده بود، همه به صورت کلی به مو جودات نگاه می کردند. تعریف علم وراثت: انتقال صفات از والدین به فرزندان را وراثت گویند تعریف علم ژنتیک: علمی است که در مورد مکانیسم وراثت پژوهش می کند. تاریخچه علم وراثت: از زمانی است که انسان کوشش کرد تا از گیاهان و جانوران مناسبتر استفاده کند. به طور علمی با پژوهشها ی آقای نایت(حدود 200سال پیش) و بدنبال آن آقای مندل (از سال 1866 تا 1900)کار شروع شد.البته نخستین تجربه های ژنتیک از حدود 10000 سال پیش اندکی پس از پایان گرفتن آخرین عصر یخبندان با اهلی کردن و پرورش گیاهان و جانوران توسط انسان آغاز شد. نایت: کشاورز انگلیسی که بر روی گلبرگ نخود فرنگی کار کرد سفید x ارغوانی در نسل اول همه ارغوانی و در نسل دوم تعدادی ارغوانی و تعدادی سفید می شدند. مندل: کارآقای نایت را دنبال کرد وصفات متقابل مختلف را بررسی کرد و تعدادگیاهان حاصل را شمارش و از نظرآماری تجزیه و تحلیل می کرد.پدر آقای مندل کشاورز و ایشان یک کشیش اتریشی بود. آقای مندل با پژوهشهای خود قواعد و قوانینی برای پیش بینی الگوهای وراثت کشف کرد. قوانین وراثت فرضیه های آقای مندل به دلیل قابل تعمیم بودن به بسیاری از صفات جانداران از طرف پژوهشگران قوانین مندل یا قوانین وراثت نامیده شده است. 1- قانون تفکیک ژنها: ژنهای مربوط به یک صفت هنگام تشکیل گامت از یکدیگر جدا می شوند. ۲- قانون جور شدن مستقل ژنها: هنگام تشکیل گامتها،آللهای مربوط به هرصفت،بدون تاثیر بر صفات دیگر،از هم تفکیک می شوند (این قانون برای ژنهایی که بر روی کروموزومهای مختلف قرار دارند صادق است) در این حالت و باااین ژنوتیپ امکان تشکیل چهار نوع گامت وجود دارد اصل اول مندل(اصل تفكيك ژن ها): اصل اول مندل تحت عنوان اصل )تفرقSegregation) يا جدا شدن فاكتورهاي ژنتيكي مطرح مي باشد.مندل پيش بيني نمود كه فاكتورهاي فيزيكي كه امروزه آنها را ژن مي ناميم به صورت جفت ظاهر مي شوند.به عبارت ديگر فاكتورهاي متقابل آلل هاي يكديگرند.به عنوان مثال در نخود فرنگي فاكتور تعيين كننده طول ساقه از دو آلل(ژن) تشكيل گرديده است كه يكي از آنها مسئول بلندي ساقه و ديگري مسئول كوتاهي ساقه مي باشد.آلل هاي مذكور به ترتيب به صورت غالب(بارز) و مغلوب(نهفته) عمل مي كنند.وي همچنيني گفت مي توان منشا صفات ار تا گامت هايي كه منشا جاندار مي باشند دنبال كرد.ايشان استدلال كرد كه جاندار براي هر صفتي دست كم يك فاكتور از اسپرم(گامت نر) و فكتور ديگر رار از تخمك دريافت مي كند بنابراين فرد جديد براي هر صفتي بايد حداقل دو فاكتور داشته باشد. خلاصه نتايج آزمايشات مندل: 1-براي تعيين وراثت صفات فاكتورهاي(ژن هاي)مشخص وجود دارد. 2-براي هر صفت گياه معمولاً دو آلل وجود داردكه ممكن است يكسان يا متفاوت باشند. 3-هنگامي كه دوآلل كنترل كننده دو صفت هستند،فقط يكي از آن دو در تعيين صفت دخالت دارد و ديگري مخفي يا نهفته باقي مي ماند. 4-هر دو آلل بدون تغيير و با احتمال مساوي بين دو گامت توزيع مي شوند. 5-در هنگام لقاح تركيب گامت ها به صورت تصادفي انجام مي شود.اين تركيب تصادفي گانت ها پيش بيني نسبت هاي فنوتيپي را امكان پذير مي سازد «نتايج مندل براي صفاتي كه حالت غالب و مغلوبي دارن . فقط يك صفت را كنترل مي كنند صادق است ولي مي دانيم صفاتي وجود دارند كه حالت غالب و مغلوبي ندارند و صفاتي وجود دارن كه چندين آلل(ژن) آنها را كنترل مي كنند و هكچنيني صفاتي وجود دارند كه صد در صد ژنتيكي نيستند بلكه هم وراثت و هم محيط در بروز آن ها نقش دارند كه آنها را صفات كمي مي گوييم. در جهت اثبات اصل اول مندل آميزش هاي مونو هيبريدي ايشان و دانشمندان بعد از ايشان در گياه و حيوان انجام شد.منظور از آميزش هاي مونو هيبريدي اين است كه فقط بررسي يك صفت در نظر گرفته شود(تعيين وراثت يك صفت) كه نسبت هاي فنوتيپي در نسل F2 براي اينگونه صفات (مونو هيبريد) به صورت 3:1گزارش مي شود.مي دانيمك كه نسبت هاي فنوتيپي واقعي به صورت 3:1 ديده نمي شوند. براي تطبيق نسبت هاي بدست آمده در داخل يك آزمايش با نسبت مورد نظر در آميزش هاي مونو هيبريد براي صفات مندلي يعني 3:1 آزمون يا تست آماري X2 مطرح گرديد.بنابراين ديتا هاي بدست آمده در اين آزمايش را با نسبت هاي مورد انتظار در آزمون X2 تست مي نماييم و نهايتاً با يك درجه اطمينان و يا يك درجه خطا تطابق يا عدم تطابق نسبت ها را اثبات مي كنيم. مشكل اساسي در صفات غالب و مغلوبي اين است كه براي ژنوتيپ هاي AA و Aa يك فنوتيپ با شكل ظاهر به نام طول قد ،شكل بذر و رنگ گل معرفي شده است. تلاش بر اين است كه بتوان در بين ژنوتيپ هاي يك فنوتيپ خاص تفكيك قائل شد به عبارتي در يك شكل ظاهري خاص مثلاً گياه پا بلند،بتوان افرادAA را از افراد Aa تمييز داد.كه براي اين كار علماي گذشته آزمون هاي مختلفي از قبيل تلاقي آزمون (يعني تلاقي فرد ژنوتيپ ناشناخته با فرد ژنوتيپ مغلوب( ويا استفاده از خود گشني (Selfing)....(يعني در برخي از گياهان عضو توليد كننده گرده و گامت هاي ماده بر روي يك گياه ئاقع شده اند)را انجام مي دادند. ولي امروزه مي دانيم كه با توسعه روش هاي مولكولي ،تشخيص هاي مولكولي نيز بهبود يافته است.به طوري كه در عزض چند ساعت نه تنها براي يك صفت بلكه براي ده ها صفت كه ممكن است در غالب بيماري هاي ژنتيكي و ساير مسلئل ظهور كنند،تشخيص و تمييز دادن افراد هتروزيگوت و هموزيگوت غالب را به راحتي داشت كه شاخص ترين روش در زمينه اين تشخيص ها استفاده از روش PCR (Polymerase chain Reactionواكنش زنجيره اي پليمري)مي باشد. اصل دوم مندلIndependent Assortment(اصل جور شدن مستقل عوامل ژنتيكي): مندل به منظ.ر بررسي اين قضيه كه آيا فاكتورهايي كه صفات ارثي را مشخص مي سازند،مستقل از يكديگر عمل مي كنند يا خير اقدام به انجام آزماي هاي تجربي نمود و اصل دوم خود را بيان كرد.بر اساس اين اصل تفكيكي و توزيع آلل هاي يك ژن در يك جفت كروموزوم مشابه مستقل از تفكيك آلل هاي يك ژن ديگر در يك جفت كروموزوم مشابه ديگر صورت مي گيرد. در اين حالت (براي اصل دوم) آميزش هاي دي هيبريدي را معرفي نمودكه در اين حالت دو صفت مستقل از يكديگر در نظر گرفته شد،مثالً رنگ بذر (زرد و سبز) و نيز شكل بذر (صاف و چروكيده) در عين حالي كه اين ها با يكديگر (در داخل هر صفت) روابط غالب و مغلوبي داشتند مستقل از همديگر نيز به نسل بعد منتقل مي شوند. باز هم برای برقراری نسبت فنوتیپی 9:3:3:1 با توجه به داده های آمیزش های دی هیبریدی لازم است که آزمون X2 را اجرا کنیم. آزمون مربع کای: در آمار حیاتی و در ژنتیک یک سری از آزمون ها معرفی شده است که از این آزمون ها برای تایید و یا رد یک سری از فرضیه ها استفاده می کنیم که اینها تحت نام های T-testوF-testو X2 به جامعه انسانی و بشریت معرفی شده اند.یکی از این آزمون ها آزمون X2 می باشد که برای برقراری و یا عدم برقراری نسبت های مندلی در آمیزش های مونو هیبرید و دی هیبرید به خوبی می توان استفاده کرد.در برخی موارد حالت ژنتیکی (منظور حالت غالب و مغلوبی ) برای برخی صفات مشخص نیست که می توانیم با اجرای آمیزش دی هیبیریدی یا مونو هیبریدی و داشتن افراد F2 و شمارش فنوتپی برای صفات مورد مطالعه به یک سری نسبت های فنوتیپی در عمل و آزمایشگاه برسیم.جهت قضاوت اینکه آیا این نسبت ها با نسبت های مندلی یا به عبارتی با حالت غالب و مغلوبی برقرار هست یا نیست از آزمون X2 استفاده می شود. همانطور که گفته شد برای اکثر آزمون های آماری و به خصوص X2 فرضیه هایی وجود دارد که برای اهداف فوق در آزمون X2 فرضیه های زیر مورد تست قرار می گیرند: 1-فرض صفر(H0)(Null Hypothesis)←نسبت برقرار است. 2-فرض چاره(H1)Alternative Hypothesis ))←نسبت برقرار نیست. رابطه غالب و مغلوبی مربوط به همه ی آللها نیست الگوهای زیر از الگوی مندلی پیروی نمی کنند: ۱- صفاتی که تحت تاثیر چند ژن قرار دارند(صفات چند ژنی): مثل رنگ چشم، طول قد، وزن، رنگ مو، رنگ پوست درانسان . افراد مختلف درجات متفاوتی ازهرکدام این صفات را نشان می دهند. ۲- غالبیت ناقص: در بعضی از صفات افراد ناخالص ترکیبی از هر دو صفت را نشان می دهند(رابطه غالب و مغلوبی ندارند). مثل رنگ گل قرمز و سفید در گیاه گل میمون(زاده ها گل صورتی) – حالت مو در انسان که فرزندان دو فرد که یکی موی مجعد ودیگری موی صاف داشته باشند، موی موجدار خواهند داشت. ۳- آلل هایی که همزمان اثر خود را نشان می دهند(هم توانی): نوعی رابطه بین دو آلل است که طی آن هر دو همراه باهم ظاهر می شوند. مثل وراثت رنگ موی قرمز و سفید در اسب که زاده ها موهای سفید و قرمز هر دو را دارند.(در غالبیت ناقص فنوتیب غالب حد واسط ظاهر می شود). ۴- آلل های چند گانه: ژن هایی مثل گروه های خونی ABO انسان توسط بیش از دو آلل کنترل می شوند. ۵- صفات تحت تاثیر محیط: انداز قد،رنگ پوست در انسان – رنگ مودر روباه قطبی – رنگ گل گیاهان ادریسی (چند مثال از دودمانه). 1- اتوزومی غالب: (هانتیگتون) پدر و مادر ناخالص(بیمار) فرزند دختر مغلوب(سالم) 2- اتوزومی مغلوب (زالی- کم خونی داسی شکل-فنیل کتو نوریا ) :دختر یا پسر هر کدام می توانند بیمار شوند. 2- وابسته به جنس مغلوب:( هموفیلی-کور رنگی) پسر ها بیمار چون الل مغلوب را از مادر دریافت کرده اند 3- وابسته به جنس غالب: چون فرزندان دختر تمام بیمارند پس الل بیماری غالب است. این ژن روی کروموزوم جنسی است.چون از پدر دریافت شده است دلائل موفقیت مندل: • انتخاب موجود زنده ایکه تحت آزمایش بود – (نخود فرنگی) *:Diploid *:مشخصات نژادی مستقل *:پرورش، تلقیح، آمیزش و نگه داری آن آسان بود • در هر آزمایش به مطالعه یک صفت متقابل پرداخت نه همه صفات مثلا وقتی نژادهای بلند و کوتاه گیاه نخود فرنگی را با یکدیگر آمیزش داد تمام فرزندان نسل اول (F1) پابلند بودند و وقتی F1ها را از طریق خودگشنی (Self-Fertilized) آمیزش داد از 1064 فرزند در نسل اول 787 پابلند و 277 پاکوتاه بودند. P: Tall X Dwarf F1 : Tall F1 X F1 : Tall X Tall F2: Tall : Dwarf 787 : 277 è 3:1 نتایج مندل از این آزمایش ها : • فاکتور های فیزیکی به صورت جفت ظاهر می شوند. • فاکتور های متقابل آلل یکدیگرند. • بعضی از آلل ها غالب (Dominance) و بعضی مغلوب اند (Recessive). بعدها نام فاکتورهای فیزیکی را ژن گذاشتند. • به دنبال همین نتایج مندل اصل اول خود یعنی اصل تفکیک یا اصل تفرق را ارائه داد (Law Of Segregation)، بدین معنی که آلل ها در موقع تشکیل سلول های جنسی از یکدیگر جدا می شوند. پس با توجه به مطالب فوق مثال بالا را می توان به صورت زیر ارائه داد. • P: DD X dd • G: D d • F1 : Dd • F1 X F1 : Dd X Dd • G2: D, d D, d • F2: 1DD 2Dd 1dd واژه های ژنتیک: ژن (Gene): کوچکترین واحد توارث که در جای مشخصی (Locus) بر روی کروموزوم قرار گرفته است. یک تکه از DNA که برای یک Polypeptide اطلاعات در خود دارد. • آلل(Allele): یکی از اشکال (انواع) ممکن یک ژن که در لوکوس مشابه از کروموزوم های هومولوگ قرار دارد. • لوکوس (Locus): مکان ژنی ژنوتیپ نوترکیب:به ژنوتیپ جدید در فرزندان یک آمیزش که با ژنوتیپ والدین تفاوت دارد گفته می شود. صفت غالبDominan:به صفتی گویندکه درآمیزش بین دو والد خالص در تمام افراد نسل اول ظاهر می شود(والدین هر دو هموزیگوت بوده و یک صفت را به طور متقابل دارند). صفت مغلوب:Recesiveصفتی که در آمیزش بین دو والد خالص در نسل اول ظاهر نشود ولی در تعدادی از افراد نسل دوم در نتیجه خود لقاحی بین آنها ظاهر شود. خودلقاحی:آمیزش گامت نر یک جانداربا گامت ماده خودش(اکثرا در گیاهان) دگرلقاحی:آمیزش گامت نر یک جاندار با گامت ماده غیر خودش از همان گونه(اکثرا در گیاهان) گامت (Gametes): یک سلول تولید مثل نر یا ماده بالغ (اسپرم یا تخمک) هموزیگوس(Homozygous): دارا بودن آلل های مشابه در لوکوس مشابه درکروموزوم های همولوگ. موجودی که یک یا چند یا تمام ژن های وی خالص باشد. هتروزیگوس(Heterozygous): موجودی که آلل های یک یا چند لوکوس از کروموزوم های همولوگ آن یکسان نباشند. موجودی که در یک یا چند ژن ناخالص باشد. فنوتیپ (Phenotype): خصوصیات یک فرد که قابل مشاهده و به طور ژنتیکی کنترل می گردد. ژنوتیپ (Genotype): ماهیت یا ساختار ژنتیکی یک موجود. آمیزش های مونو هیبرید(Monohybrid Crosses): به آمیزش هایی گفته می شود که در آن ها افراد آمیزش کننده تنها از نظر یک صفت با یکدیگر اختلاف داشته باشند، یا تلاقی بین دو شخص که برای یک ژن هتروزیگوس باشند. از خصوصیات آمیزش های مونو هیبرید موارد زیر هستند : از طریق یک ژن کنترل می شود منجر به نسبت های 3:1 در F2 می شود. P: Round(RR) X Wrinkled(rr) F1: Round (Rr) F1 X F1 : Round (Rr) X Round (Rr) F2: 1 Round(RR), 2 Round (Rr) : 1Wrinkled(rr) تلاقی های دی هیبرید Dihybrid Crosses به آمیزش هایی اطلاق می شود که در آن ها افراد آمیزش کننده از نظر 2 صفت که به صورت مستقل از یکدیگر به ارث می رسند با همدیگر فرق داشته باشند. مندل برای Dihybrid Crosses آزمایش زیر را انجام داد: سیستم دیگری که برای بررسی Phenotypic Ratio و Genotypic Frequency به کار گرفته می شود، سیستم چنگالی یا شاخه ای است. (The Forked-Line Or Branching Method). همچنین می توان نسبت های فنوتیپی و گامت ها را نیز از این روش بدست آورد: همچنین می توان نسبت های فنوتیپی و گامت ها را نیز از این روش بدست آورد: 1 RR 1 DDRR 1 DD 2 Rr 2 DDRr 1 rr 1 DDrr 1 RR 2 DdRR 2 Dd 2 Rr 4 DdRr 1 rr 2 Ddrr 1 RR 1 ddRR 1 dd 2 Rr 2 ddRr 1 rr 1 ddrr b) Phenotype: 33 Round 1Green 3 Round Green Yellow 9 Round Yellow 3Yellow 3 Wrinkled Yellow 1 Wrinkled 1Green 1 Wrinkled Green تست کراس (Test Cross): تلاقی بین یک فرد که ژنوتیپ آن در یک یا دو لوکوس ناشناخته است با فردی که از لحاظ ژن های مورد سوال هموزیگوت مغلوب است. مندل در تایید ادعای خود از تست کراس استفاده نمود. Parent: Progeny: Round Yellow (♀ Round Yellow(♂ 98 Round Yellow Wrinkled Green(♂) 31 Round Yellow 26 Round Green 27 Wrinkled Yellow 26 Wrinkled Green Parent: Progeny: Round Yellow♂ ♀Round Yellow( 94 Round Yellow Wrinkled Green♀) 24Round Yellow 25 Round Green 22 Wrinkled Yellow 26 Wrinkled Green Back Crossing: آمیزش یک F1 با یکی از والدین را گویند. Reciprocal Cross (تلاقی متقابل): دو تلاقی بین دو نژاد که نر تلاقی اول والد ماده تلاقی دوم باشد. B (♀) X A (♂) & A (♀) X B (♂) تعدادی فرمول برای میانبر زدن و بدست آوردن بعضی از نسبت ها و شماره ها: 2n èتعداد گامت های مختلف 2n èتعداد کلاس های فنوتیپی 2n èتعداد ژنوتیپ های هموزیگوت در F2 3n è تعداد ژنوتیپ های مختلف ممکن درF2 4n èکوچکترین جمعیت کامل F2 ) white (w) : در این نوع از جهش که ما مشاهده کردیم رنگ چشم مگس سرکه سفید برفی بود که این نوع جهش بسیار نادر بوده و به نسبت 1 به 300 هزار در محیطهای کشت ظاهر می شود وجنس این نمونه نر میباشد. ) ebony (e) : در این نوع از جهش نیز رنگ بدن مگس سرکه سیاه براق می باشد و در مقایسه با تیپ وحشی بسیار تیره تر می باشد و قدرت بقای آنها نسبت به تیره ی وحشی 80% می باشد و نوع جنسیت این نمونه در پلیت ما نر بود. ) scarlet (st) : رنگ چشم این نوع قرمز بسیار روشن و مایل به نارنجی می باشد و با چشم غیر قایل مسلح رویت می باشد و در مقایسه با تیپ وحشی که چشمی قرمز پر رنگ و تیره دارد کاملا قابل تشخیص می باشد. جنسیت این نمونه نر بود. روش آزمایش: ابتدا یک لوله ی حاوی محیط کشت را به وسیله ی دستمال کاغذی خشک می کنیم.سپس والدین را وارد آن کرده.بعد از یک هفته والدین را از محیط خارج کرده و میگذاریم F1 ها با هم آمیزش دهند.بعد از اینکه F1 ها را از محیط خارج کردیم, F2 را شمارش میکنیم. مونوهیبرید: Pi= + + X ee F1= + e X + e + e + + ee +e F2= + + + e ee فنوتیپ= 3/4 زرد- 1/4 ابونی درجه آزادی =فنوتیپ – 1 2 – 1 = 1 به جدول مربع کای مراجعه کرده P 0/05 بی معنی=قابل قبول P 0/05 معنی دار=غیر قابل قبول نتایج: مشاهده شدهO مورد انتظارe مورد انتظار O-e 53بدن زرد 75بدن زرد 5 25 0/52 11ابونی 25ابونی 5 25 1/56 =2/08 درجه آزادی =فنوتیپ – 1 2 – 1 = 1 0/1P0/2 P0/05 بی معنی=قابل قبول مونو هیبرید وابسته به جنس: X+Y Pi= Xw Xw XwY F1= Xw X+ Xw X+ Xw Xw X+Y XwY F2= ماده Xw Xw Xw X+ نر Xw Y X+ Y نتایج: O-e مورد انتظار مورد انتظارe مشاهده شدهO 0/077 1/5625 1/25 25 19نر چشم سفید 0/521 10/5625 3/25 25 17نر چشم قرمز 4/694 95/0625 9/75 25 30ماده چشم قرمز 1/361 27/5625 5/25 25 15ماده چشم سفید =6/5 نسبت1:1:1:1 درجه آزادی =فنوتیپ – 1 4– 1 = 3 0/1P0/2 P0/05 بی معنی=قابل قبول دی هیبرید: Pi= F1= =F2 تست کراس:ماده از F1 با نر مغلوب نتایج: تعداد کل 85 چشم قرمز و بدن زرد 26 چشم نارنجی و بدن تیره 24 نوترکیب چشم نارنجی و بدن زرد 15 نوترکیب چشم قرمز و بدن تیره 20 پیوسته ناقص 50فاصله دو ژن غیر پیوسته-یا پیوسته هستند ولی رفتار غیر پیوسته دارند فاصله دو ژن پیوسته ناقص زاده های نو ترکیب= 0 پیوسته کامل
+ نوشته شده در پنجشنبه بیست و یکم دی ۱۳۹۱ ساعت 0:49 توسط شیدا محمدی
|
