ژنتيک در خزه ها

از آن جا که در خزه، گياه اصلي هاپلوئيد مي باشد لذا گامت هاي ايجاد شده نيز همان ژنوتيپ والدي را نشان خواهند داد. در حالي که در پايان مرحله اسپوروفيتي و با ميوز درون کپسول خزه ممکن است هاگ هاي متنوعي ايجاد شود.

* در خزه ها خودلقاحي امکان پذير نيست زيرا گامتوفيت نر و ماده از هم جدا هستند.

مثال: در گياه خزه اگر ژنوتيپ آرکگن Ab و ژنوتيپ آنتريدي aB باشد به ترتيب:

1) ژنوتيپ سلول هاي رويان را تعيين کنيد؟

Ab)                                                            ) گامت ماده → آرکگن

             (سلول تخم) AaBb  → لقاح   

aB)                                                             ) گامت نر → آنتريدي

2) ژنوتيپ سلول ديواره هاگدان را تعيين کنيد؟

چون هاگدان بخشي از اسپوروفيت مي باشد و 2n است پس: AaBb

3) ژنوتيپ سلول هاي پايه اسپوروفيت را تعيين کنيد؟

چون پايه اسپوروفيت همان گامتوفيت ماده است پس: Ab

4) چند نوع آنتروزوئيد و چند نوع تخمزا ايجاد مي شود؟

چون آنتروزوئيد و تخمزا با تقسيم ميتوز حاصل مي شوند پس: 1 نوع آنتروزوئيد با ژنوتيپ aB و 1 نوع تخمزا با ژنوتيپ Ab به وجود مي آيد.

5) در داخل هاگدان چند نوع هاگ مي تواند ايجاد شود؟

AaBb → 2ⁿ → تعداد ژن هاي هتروزيگوت → 2² = 4 (AB,Ab,aB,ab)

ژنتيک در نهانزادان آوندي

در نهانزادان آوندي نيز توليد مثل، بسيار به خزه ها شباهت دارد و از نظر ژنتيکي و ژنوتيپي نيز مشابه با خزه ها مي باشد. تنها تفاوت در خزه ها و سرخس ها اين است که در سرخس ها اسپوروفيت گياه اصلي را مي سازد نه گامتوفيت.

* برخلاف خزه ها در صورتي که در مرحله لقاح، خودلقاحي صورت گيرد ژنوتيپ گياه جديد هموزيگوت خواهد بود. اما جالب است بدانيد عموما آنتروزوئيد هاي يک پروتال با تخمزاهاي همان پروتال لقاح نمي يابند زيرا اين سلول ها در زمان هاي مختلفي براي لقاح آماده مي شوند.

مثال: اگر آرکگن داراي ژنوتيپ Ab و آنتريدي ژنوتيپ aB باشد (آرکگن و آنتريدي متعلق به يک پروتال نيستند) به سؤالات زير پاسخ دهيد:

1) ژنوتيپ ريزوم حاصل چگونه است؟

چون ريزوم جزو اسپوروفيت است بايد ژنوتيپ رويان را مشخص کنيم ← AaBb

2) امکان تشکيل چند نوع گامتوفيت ماده از گياه جديد وجود دارد؟

گامتوفيت ماده همان پروتال است که از تقسيم ميتوز هاگ به وجود مي آيد و خود هاگ نيز از تقسيم ميوز به وجود مي آيد پس

AaBb → 2ⁿ → تعداد ژن هاي هتروزيگوت → 2² = 4(AB,Ab,aB,ab) 

ژنتيک در بازدانگان

با توجه به تشکيل دانه در بازدانگان و حضور قسمت هاي مختلف از نظر ژنوتيپي در آن، چرخه ژنتيکي بازدانگان اندکي با دو گياه خزه و سرخس تفاوت خواهد داشت. در دانه بازدانگان سه بخش اصلي وجود دارد:

1. رويان (جنين) که از نظر ژنتيکي ديپلوئيد بوده و همان اسپوروفيت گياه جديد است (2n).

2. ذخيره دانه که آندوسپرم (گامتوفيت ماده در بازدانگان) است و هاپلوئيد است (n).

3. پوسته دانه که بخشي از اسپوروفيت مادري است و آن نيز ديپلوئيد است (2n).

* ژنوتيپ پوسته دانه با ژنوتيپ گياه مادر يکسان است.

* گامت هاي ماده در بازدانگان از تقسيم سلول هاي درون آندوسپرم (آرکگن) شکل مي گيرند بنابراين ژنوتيپ گامت ماده (تخمزا) و سلول هاي آرکگن با ژنوتيپ آندوسپرم برابر خواهد بود.

* دانه گرده رسيده در بازدانگان همان گامتوفيت نر مي باشد و ژنوتيپ هاگ نر (دانه گرده نارس)، با سلول هاي دانه گرده رسيده و گامت نر (آنتروزوئيد) يکسان مي باشد.

مثال: ژنوتيپ مخروط نر کاج AaBb و مخروط ماده کاج AaBB است. به سؤالات زير پاسخ دهيد:

1) ژنوتيپ پوسته دانه چيست؟

همان ژنوتيپ مخروط ماده است AaBB.

2) اندوخته دانه چند نوع ژنوتيپ مي تواند داشته باشد؟

2 نوع. زيرا از ميوز يکي از سلول هاي مخروط ماده دو نوع هاگ مي تواند ايجاد شود و از ميتوز اين هاگ ها، آندوسپرم يا ذخيره دانه حاصل مي شود.          AB-aB

3) چند نوع دانه گرده رسيده ايجاد مي شود؟

دانه هاي گرده رسيده از ميتوز دانه هاي گرده نارس که خود آن ها با تقسيم ميوز به وجود مي آيند حاصل مي شوند پس 4 نوع.                AB-Ab-aB-ab

4) هر سلول خورش چند نوع آندوسپرم ايجاد مي کند؟

1 نوع. زيرا سلول خورش با ژنوتيپ AaBB در هنگام ميوز دو نوع هاگ ماده (چهار عدد) ايجاد مي کنند اما سه عدد از اين هاگ ها مي ميرند و هاگ باقي مانده با ميتوز خود آندوسپرم را ايجاد مي کند.

ژنتيک در نهاندانگان

در نهاندانگان به علت وقوع لقاح مضاعف در چرخه ژنتيکي گياه پيچيدگي بيشتري نيز وجود دارد. در نهاندانگان دانه از نظر ژنوتيپي از سه بخش جداگانه تشکيل شده است.

1. پوسته دانه که در واقع متعلق به اسپوروفيت گياه مادر مي باشد (2n).

2. آلبومن که اندوخته غذايي تريپلوئيد مي باشد (3n).

3. در دانه بعضي از گياهان مانند نخود و لوبيا، آلبومن تجزيه شده و جذب لپه ها مي شود (دانه هاي بدون آلبومن). بنابراين اندوخته غذايي در دانه بالغ آن ها، لپه ها مي باشد که 2n بوده و همان ژنوتيپ جنين را دارد.

4. رويان (جنين) که همان اسپوروفيت فرزندي است (2n).

* ژنوتيپ تمام سلول هاي کيسه روياني به جز سلول دوهسته اي با هم يکسان است (ژنوتيپ سلول دو هسته اي، دو برابر تخمزا است).

* در نهاندانگان ژنوتيپ سلول تخمزا با ژنوتيپ هاگ ماده به وجود آورنده آن برابر است.

* در نهاندانگان دو آنتروزوئيد در لقاح دخالت مي کنند که هر دو از نظر ژنوتيپي برابر هستند.

مثال: اگر در گياه ذرت ژنوتيپ گياه نر AA و ژنوتيپ گياه ماده Aa باشد به سؤالات زير پاسخ دهيد؟

1) ژنوتيپ آنتروزوئيد؟ A

2) ژنوتيپ تخمزا؟ A يا a

3) ژنوتيپ سلول دو هسته اي؟ AA يا aa

3) انواع ژنوتيپ ممکن براي رويان؟ AA و Aa

4) انواع ژنوتيپ ممکن براي آلبومن؟ AAA و Aaa

5) ژنوتيپ پوسته دانه؟ Aa

6) در گياه حاصل حداقل و حداکثر چند نوع ژنوتيپ ديده مي شود؟

حداکثر ← 3 نوع        آلبومن: AAA          پوسته دانه: Aa           رويان: AA

حداقل ← 2 نوع        آلبومن: Aaa           پوسته دانه: Aa           رويان:  Aa

ژن خود ناسازگار در گياهان

در بعضي از گياهان مانند شبدر، يک صفت چند آللي (ژن خودناسازگار) آميزش را کنترل مي کند به طوري که اگر آلل دانه گرده شبيه به يکي از آلل هاي کلاله باشد، لوله گرده تشکيل نمي شود.

* در افرادي با ژن خود ناسازگار، ژنوتيپ هموزيگوت وجود ندارد.

براي يک ژن خودناسازگار n آللي:

1) تعداد انواع لقاح هاي ممکن در جمعيت: 

n(n-1) (n-2) / 2 

 (2تعداد انواع لقاح هاي غيرممکن در جمعيت: n (n-1)

3) انواع ژنوتيپ براي افراد جمعيت و رويان دانه ها: 

n(n-1) / 2

4) انواع ژنوتيپ براي آلبومن دانه ها:  n -  n²