Прыклады пытанняў і абмеркаванне эпістасу і іпастасу
Вывучэнне генетыкі патрабуе глыбокага разумення ўзаемадзеяння паміж генамі і таго, як яны ўплываюць на фенатып арганізма. Дзве важныя і часта абмяркоўваныя канцэпцыі ў генетыцы - гэта эпістаз і гіпастаз. У гэтым артыкуле будуць растлумачаны гэтыя дзве канцэпцыі, прыведзены прыклады і абмеркаванні для лепшага разумення.
Разуменне эпістазу
Эпістаз — гэта ўзаемадзеянне паміж генамі, пры якім адзін ген можа маскіраваць або змяняць экспрэсію іншага гена. Гэта азначае, што эпістатычны ген можа ўплываць на фенатып, які ствараецца іншым генам. Эпістаз часта ўскладняе прагназаванне выніку скрыжавання, паколькі ён уключае складаныя ўзаемадзеянні паміж генамі.
Звычайныя тыпы эпістазу ўключаюць:
1. Дамінантны эпістаз: Дамінантны ген маскіруе экспрэсію іншага гена. Прыклад: Адзін дамінантны ген А інгібіруе экспрэсію гена В.
2. Рэцэсіўны эпістаз: Два рэцэсіўныя алелі ў адным локусе маскіруюць экспрэсію дамінантнага алеля ў іншым локусе.
Разуменне Гіпастасі
Гіпастаз — гэта з'ява, пры якой алель пэўнага гена падпарадкоўваецца або падвяргаецца ўплыву іншага эпістатычнага гена. Іншымі словамі, гіпаспатычны ген — гэта ген, экспрэсія якога маскіруецца або змяняецца эпістатычным генам.
Прыклады пытанняў і абмеркаванне
Зараз давайце разгледзім прыклад задачы, якая ўключае эпістаз і гіпастаз, каб умацаваць наша разуменне гэтай тэмы.
Пытанне 1: Рэцэсіўны эпістаз
У расліны ёсць два гены, якія ўплываюць на колер яе кветак. Першы ген (ген А) утварае чырвоныя кветкі пры дамінантнай гамазіготнасці (АА) або гетэразіготнасці (Аа), і белыя кветкі пры рэцэсіўнай гамазіготнасці (аа). Другі ген (ген В) адказвае за ўтварэнне пігмента і будзе ўтвараць бясколерныя (белыя) кветкі пры рэцэсіўнай гамазіготнасці (bb), незалежна ад першага гена.
Вызначце суадносіны фенатыпаў пры скрыжаванні дзвюх раслін з генатыпам AaBb.
Абмеркаванне:
Каб растлумачыць гэтую праблему, трэба ўсвядоміць, што ген B з'яўляецца рэцэсіўным эпістатычным генам, таму што ў гамазіготным рэцэсіўным (bb) стане ён маскіруе экспрэсію гена A.
Этапы завяршэння наступныя:
1. Вызначце магчымыя гаметы: Абедзве расліны (AaBb) могуць вырабляць гаметы AB, Ab, aB і ab.
2. Фарміраванне і аналіз квадратаў Панэта: вылічыце ўсе магчымыя камбінацыі гамет, якія ўтвараюць генатыпы:
– AABB, AABb, AaBB, AaBb (Чырвоная кветка, бо няма «bb»)
– AAbb, Aabb (Белая кветка, таму што «bb» маскіруе экспрэсію гена А)
– aaBB, aaBb (Белая кветка, таму што «aa» без «bb» дае белы колер)
– aabb (Белая кветка, пакрытая ў двух напрамках літарамі «aa» і «bb»)
3. Суадносіны фенатыпаў: З дапамогай квадратнага аналізу Пунэта атрымліваем:
– 9 для чырвонага суадносін камбінацыі генатыпаў, якая змяшчае дамінантныя алелі A і B.
– 7 для суадносін белых колераў іншых камбінацый генатыпаў.
Такім чынам, суадносіны фенатыпаў гэтага скрыжавання складае 9 чырвоных: 7 белых.
Пытанне 2: Дамінантны эпістаз
Выкажам здагадку, што ёсць два гены, якія ўплываюць на форму зерняў кукурузы. Ген C адказвае за кругласць, а ген T — за маршчыністасць. Ген T — гэта эпістатычны дамінантны ген, які маскіруе экспрэсію гена C. Якім будзе вынік скрыжавання CcTt x CcTt?
Абмеркаванне:
Падобна да папярэдняга пытання, варта адзначыць, што ген Т з'яўляецца эпістатычна дамінантным, што будзе ўплываць на ген С.
1. Вызначце магчымыя гаметы: Гаметы ад скрыжавання CcTt могуць быць CT, Ct, cT і ct.
2. Пабудова квадрата Панэта: Запоўніце квадрат Панэта, каб стварыць магчымыя генатыпы:
– CT-: Калі генатып мае «T», насенне будзе маршчыністым незалежна ад алеля C.
– ccT-: мае генатып «T», таму насенне застаецца маршчыністым.
– C-tt: Тут C можа выражаць круглую форму з-за «tt».
– cctt: Гэта таксама азначае круглую форму, бо няма літары «Т».
3. Разлік суадносін фенатыпаў:
– 9 для маршчын (камбінацыі, якія маюць хаця б адну літару «Т»)
– 7 за раўнд (камбінацыя без актыўнай «Т»)
Адсюль атрымліваем вынік крыжыка ў выглядзе 9 зморшчын: 7 кругавых.
Закрыццё
Эпістаз і гіпастаз — найважнейшыя паняцці ў сінтэзе генетычных ведаў. Разуменне таго, як адзін ген можа маскіраваць або змяняць экспрэсію іншага гена, можа дапамагчы нам прадказаць фенатыпічныя вынікі розных генетычных скрыжаванняў. Разумеючы і практыкуючы выкарыстанне квадратаў Панэта і распазнаючы заканамернасці эпістатычных узаемадзеянняў генаў, такіх як прыведзены вышэй, вы можаце лепш вырашаць розныя генетычныя праблемы.
