Legea a II-a : legea segregarii independente a caracterelor sau legea liberei combinatii a factorilor ereditari (genelor)

Legea a II-a : legea segregarii independente a caracterelor sau legea liberei combinatii a factorilor ereditari (genelor)

Pasul urmator in experientele lui Mendel a fost investigarea simultana a doua trasaturi in cadrul unor experiente de dihibridare, adica incrucisare intre organisme care difera prin doua perechi de caractere. intrebarea era daca legea descoperita in monohibridare se aplica fiecarei perechi de caractere atunci cand diverse perechi diferite de caractere sunt unite prin incrucisare la hibrizi. Pentru a facilita studiul datelor din acest experiment, cele doua caractere diferite vor fi indicate prin A si B. Cea mai importanta problema priveste populatia din F2: vor fi transmise impreuna AB la pachet, sau vor fi transmise independent?

In procesul de formare al garnetilor, prin segregareasi asortarea independenta a genelor din cele 2 perechi de alele (Aa si Bb) se obtin 4 categorii de gameti:

doua categorii de tip parental (AB si ab)

doua categorii de tip recombinat, avand un caracter de la un genitor si

celalalt caracter de la celalalt genitor(Ab si aB). Prin combinarea probabilistica a celor 4 tipuri de gameti (prin fecundarea intamplatoare a celor 4 tipuri de gameti) se obtin 16 combinatii ( de 9 feluri):

Fig. 5: Careul combinarii probabilistice a garnetilor si genotipurile obtinute in F2, in

dihibridare

Fenotipic se obtin 4 tipuri de descendenti in proportie de 9:3:3:1, cu urmatoarele

fenotipuri:

13.cu 2 caractere dominante asemanatori parintilor (AB)=9/16

cu un caracter dominant si celalalt recesiv(Ab)=3/16

combinatia inversa: caracter recesiv si celalalt dominant(aB)=3/16

2 caractere recesive asemanatori parintilor(ab)=l/l6

Presupunand ca cele doua caractere urmarite sunt: Gustator-negustator si culoarea inchisa-culoarea deschisa a parului, cele patru fenotipuri vor fi:

-gustatori, bruneti

-gustatori, blonzi

-negustatori, bruneti

-negustatori, blonzi

Se remarca:

in F2 alaturi de fenotipurile parentale (gustator brunet si negustator blond) apar 2 fenotipuri noi care rezulta prin recombinarea caracterelor din generatia parentala.

fiecare caracter luat separat segrega independent de celalalt, realizand raportul specific pentru monohibridare, de 3:1(12 gustatori/4negustatori si 12 bruneti/4 blonzi).

Explicatia: genele care determina aceste caractere sant independente una de alta, situate pe cromozomi din perechi diferite.Ele se pot combina liber intre ele,dand genotipuri si fenotipuri noi. Legea a Ii-a a lui Mendel afirma faptul ca genele ce alcatuiesc diferite perechi de alele(A/a, B/b,etc.) se asorteaza (se combina) independent una de alta, atunci cand se formeaza celulele germinale. La baza acestei legi sta fenomenul de asortare independenta a cromozomilor din perechi diferite(recombinare cromozomiala) care are loc in cursul meiozei (vezi figura) si produce primul nivel de diversitate genetica:

Exista 2 la puterea 23 (8.388.608) de variante de gameti diferiti din punctul de vedere al asortarii cromozomilor din fiecare din cele 23 de perechi de cromozomi. Gametii A-E reprezinta doar cinci din combinatiile posibile dintre cromozomii materni si paterni. Prin fecundatie pot apare 2 la puterea 46 indivizi complet diferiti (peste 70.000 miliarde!), ceea ce explica, in parte, marea variabilitate umana. Aceasta diagrama ignora recombinarile produse prin crossing-over (schimb de segmente cromozomiale materne si paterne intre cromozomii omologi). Probabilitatea sa existe cineva cu setul nostru de gene in trecut sau viitor devine infinitezimala. Datorita meiozei si crossing-over-ului, numarul de combinatii genetice posibile intre gameti este virtual nelimitat. Meioza este un enorm avantaj in abilitatea organismelor de a genera variabilitate genetica. In decursul evolutiei sale natura s-a straduit mereu sa faca in asa fel inca fiecare individ sa difere de ceilalti. Aparitia inmultirii sexuate si deci a mecanismelor prin care se formeaza gametii a insemnat un progres imens.

Legea a Ii-a a lui Mendel sta la baza intelegerii diversitatii lumii vii, a fenomenului variabilitatii biologice. Sistemul nostru genetic nu numai ca tolereaza diferentele genetice, dar le si genereaza si depinde de ele. Marea diversitate si unicitatea noastra deriva din capacitatea acestor 'fragmente de viata' pe care le numim gene, de a da combinatii incrucisate de gene de la ascendenti. Faptul ca noi ne reproducem specia prin aducerea genelor tatalui in contact cu ale mamei face posibila aparitia de forme noi din tipare vechi. Variabilitatea genetica este sine qua non-ul evolutiei, chintesenta vietii.