Cwestiynau Enghreifftiol yn Trafod Cyfraith Gwyriad Ymddangosiadol Mendel
Rhagymadrodd
Mae deddfau etifeddiaeth enetig Mendel wedi dod yn sylfaen i eneteg fodern. Sefydlodd Gregor Mendel, mynach Tsiec, y rheolau sylfaenol sy'n esbonio sut mae nodweddion yn cael eu hetifeddu o genhedlaeth i genhedlaeth trwy arbrofion ar blanhigion pys. Fodd bynnag, ym myd mwy cymhleth bioleg, mae gwyriadau o'r deddfau sylfaenol hyn yn aml yn digwydd. Un ffenomen o'r fath yw gwyriad ymddangosiadol o ddeddfau Mendel.
Mae gwyriadau ymddangosiadol o gyfreithiau Mendel yn digwydd pan nad yw patrymau etifeddiaeth genetig yn cydymffurfio â chyfreithiau clasurol Mendel. Gall y gwyriadau hyn gael eu hachosi gan sawl ffactor, megis rhyngweithiadau genynnau, perthnasoedd alelig mwy cymhleth, ac yn y blaen. Bydd yr erthygl hon yn trafod sawl enghraifft o broblemau sy'n cynnwys gwyriadau ymddangosiadol o gyfreithiau Mendel a sut i'w dadansoddi.
Cwestiwn Enghraifft 1: Epistasis
Mae epistasis yn ffenomen lle mae effaith un genyn yn cael ei guddio gan enyn arall nad yw'n alel iddo. Yn aml, mae hyn yn arwain at ffenoteipiau nad ydynt yn cydymffurfio â chyfraith arwahanu Mendel. Dyma rai enghreifftiau o broblemau sy'n ymwneud ag epistasis:
Cwestiwn: Mewn rhosod, mae lliw blodau yn cael ei bennu gan ddau enyn. Mae genyn A, os yw'n weithredol, yn cynhyrchu pigment coch. Mae angen genyn B, os yw'n weithredol, i actifadu genyn A. Os yw genyn B yn absennol neu'n anweithredol, ni fydd genyn A yn cynhyrchu pigment hyd yn oed os yw'n bresennol. Mewn planhigyn gyda'r genoteip AaBb, beth yw'r tebygolrwydd o gael planhigyn gyda blodau coch?
Trafodaeth: Yn yr achos hwn, mae genyn B yn epistatig i genyn A. Er mwyn i'r blodyn fod yn goch, rhaid bod o leiaf un alel swyddogaethol A ac un alel swyddogaethol B. Gadewch i ni ddadansoddi'r cyfuniadau genoteip posibl a allai gefnogi hyn:
– Bydd y genoteip AaBb yn cynhyrchu ffenoteip coch, oherwydd bod genynnau A a B yn weithredol.
– Ni fydd cyfuniadau eraill fel Aabb neu aaBb yn cynhyrchu blodau coch oherwydd eu bod angen rhyngweithio rhwng y ddau enyn.
Mae tebygolrwydd planhigyn â blodau coch yn gyfuniad o alelau A a B sy'n swyddogaethol. Os ydym yn creu tabl genetig ar gyfer AaBb x AaBb, mae tebygolrwydd planhigyn â blodau coch (sy'n drech yn y ddau enyn) yn 9 allan o 16. Felly, mae tebygolrwydd cael blodau coch yn 9/16.
Cwestiwn Enghraifft 2: Alel Angheuol
Alel angheuol yw alel sydd ag effaith angheuol ar yr unigolyn sy'n ei gario, fel arfer pan fydd yn homosygaidd. Gall y math hwn o alel angheuol effeithio ar y gymhareb ffenoteipig ddisgwyliedig yn ôl deddfau Mendel.
Cwestiwn: Mewn llygod, mae'r genyn ar gyfer ffwr melyn (Y) yn drech na'r genyn ar gyfer ffwr llwyd (y). Fodd bynnag, mae'r alel YY yn angheuol, gan achosi marwolaeth gynamserol. Os yw dau lygoden heterosygaidd (Yy) yn cael eu paru, beth yw cymhareb y ffenoteipiau hyfyw?
Trafodaeth: Mewn croesiad Yy x Yy, byddai cyfraith glasurol Mendel yn rhagweld cymhareb o 3:1, ond yn yr achos hwn rhaid inni ystyried yr effaith angheuol:
– YY: Angheuol, ni fydd yn cael ei eni
– Yy: Melyn
– yy: Llwyd
Dim ond unigolion Yy ac yy fydd yn goroesi:
– Mae nifer yr unigolion Yy (melyn) yn ddwy ran o dair o gyfanswm y byw (2 allan o 3).
– Mae nifer yr unigolion yy (llwyd) yn draean o gyfanswm y byw (1 mewn 3).
Cymhareb ffenoteip y llygod a oroesodd oedd 2:1.
Cwestiwn Enghraifft 3: Cysylltiad Genynnau
Efallai na fydd genynnau sydd wedi'u lleoli'n agos at ei gilydd ar yr un cromosom yn dilyn cyfraith Mendel o wahanu annibynnol oherwydd eu tueddiad i gael eu hetifeddu gyda'i gilydd; gelwir hyn yn gysylltiad.
Cwestiwn: Mewn pryfed ffrwythau, mae'r genynnau ar gyfer lliw'r corff (du neu frown) a maint yr adenydd (normal neu araf) wedi'u lleoli ar yr un cromosom ac wedi'u cysylltu. Er enghraifft, mae'r genoteip BbNn yn dangos cysylltiad rhwng yr alelau B (du) ac N (normal) a b (brown) ac n (araf). Os yw dau bryf BbNn yn cael eu croesi, sut fydd y ffenoteipiau sy'n deillio o hyn yn cymharu os yw'r gyfradd groesi drosodd yn 20%?
Trafodaeth: Pan fydd genynnau ar yr un cromosom wedi'u cysylltu, mae alelau genynnau sydd wedi'u lleoli'n agos at ei gilydd yn tueddu i grwpio gyda'i gilydd yn ystod ffurfio gametau. Fodd bynnag, gall ailgyfuno neu groesi drosodd eu gwahanu.
– Gan fod siawns o 20% y bydd croesi drosodd yn digwydd, bydd yr 80% arall yn dilyn y patrwm cysylltu safonol.
– O'r 80% sy'n dilyn y patrwm cysylltu, bydd cyfuno gametau yn cynhyrchu mwy o ffenoteipiau, pa un bynnag sydd agosaf.
– Mae canlyniadau croesi drosodd (20%) yn cynhyrchu epil â ffenoteipiau newydd.
Gadewch i ni ddadansoddi'r cyfuniad o ffenoteipiau:
– Gyda chysylltiad mwyafrifol (80%): Ffeneteipiau dominyddol sy'n cyfateb i'r rhieni (du arferol a brown oedi).
– Gydag ailgyfuno (20%): Mae ffenoteipiau newydd o ddu araf a brown normal yn ymddangos.
I gael y gymhareb ffenoteip, rydym yn gwneud y cyfrifiad yn seiliedig ar y ganran hon.
Casgliad
Mae gwyriadau ymddangosiadol o gyfreithiau Mendel yn dod yn bwysig i'w deall yng nghyd-destun geneteg fwy cymhleth. Mae epistasis, alelau angheuol, a chysylltiad genynnau yn ddim ond ychydig o enghreifftiau o gyflyrau sy'n effeithio ar sut mae nodweddion yn cael eu hetifeddu ac yn aml yn arwain at gymhareb ffenoteip sy'n wahanol i'r rhai a ddisgwylir yn seiliedig ar gyfreithiau syml Mendel. Drwy ddeall y gwyriadau hyn, gallwn ragweld a deall etifeddiaeth enetig mewn organebau yn fwy cywir. Mae astudio'r materion hyn yn amhrisiadwy wrth ddatblygu dealltwriaeth ddyfnach o eneteg a bioleg esblygiadol.
