Primjeri pitanja i rasprava o složenim alelima
Uvod
Višestruki aleli su termin koji se koristi u genetici za opis prisutnosti više od dva alela na jednom genetskom lokusu. To se razlikuje od klasičnog Mendelovog obrasca nasljeđivanja, koji uzima u obzir samo dva alela za jedan gen: dominantni i recesivni alel. Višestruki aleli pružaju veću genetsku raznolikost i nalaze se u širokom rasponu organizama. U ovom članku raspravljat ćemo o nekoliko primjera koji uključuju višestruke alele i njihova rješenja.
Osnovni koncept višestrukih alela
Višestruki aleli su skup od više od dva alela koji zauzimaju isti lokus na paru homolognih kromosoma. Prisutnost višestrukih alela omogućuje veću fenotipsku varijaciju u populaciji. Klasičan primjer višestrukog alelnog nasljeđivanja je ljudska krvna grupa (ABO sustav), u kojoj postoje tri alela: \(I^A\), \(I^B\) i \(i\).
Primjer pitanja 1: Krvne grupe ABO sustava
Pitanje:
Muškarac s krvnom grupom A ženi se ženom s krvnom grupom B. Imaju dijete s krvnom grupom 0. Odredite moguće genotipove roditelja.
Rasprava:
Krvna grupa A može imati genotip \(I^AI^A\) ili \(I^Ai\), dok krvna grupa B može imati genotip \(I^BI^B\) ili \(I^Bi\). Krvna grupa O može imati samo genotip \(ii\). Budući da dijete ima krvnu grupu O, oba roditelja moraju imati alel \(i\).
– Muškarac s krvnom grupom A s genotipom \(I^Ai\).
– Žena s krvnom grupom B s genotipom \(I^Bi\).
Ako napravimo genetsku tablicu parenja (Punnettov kvadrat), možemo vidjeti rezultate njihovog križanja na sljedeći način:
| | \(I^A\) | \(i\) |
|———-|———|——–|
| \(I^B\) | \(I^AI^B\) | \(I^Bi\) |
| \(i\) | \(I^Ai\) | \(ii\) |
Mogući fenotipovi djeteta:
– \(I^AI^B\): Krvna grupa AB
– \(I^Bi\): Krvna grupa B
– \(I^Ai\): Krvna grupa A
– \(ii\): Krvna grupa 0
Dijete s krvnom grupom 0 ima genotip \(ii\) koji se može pojaviti pa se može zaključiti da su mogući genotipovi oba roditelja \(I^Ai\) i \(I^Bi\).
Primjer pitanja 2: Boja krzna kod kunića
Pitanje:
Kod kunića, boja dlake određena je skupom više alela u redoslijedu dominacije (C > c^c > c^h > c). Moguće boje dlake su:
– \(CC, Cc^c, Cc^h, Cc\): Tamnokosa
– \(c^cc^c, c^cc^h, c^cc\): Sepija ton
– \(c^hc^h, c^hc\): himalajsko krzno
– \(cc\): Albino krzno
Ako se pare dva zeca boje sepije, odredite omjer fenotipova njihovog potomstva.
Rasprava:
Zec s krznom boje sepije može imati genotip \(c^cc^c\), \(c^cc^h\) ili \(c^cc\). Radi jednostavnosti, pretpostavimo da oba zeca imaju genotip \(c^cc^c\).
Križanj kunića s genotipom \(c^cc^c\) je sljedeći:
| | \(c^c\) | \(c\) |
|———-|———|——–|
| \(c^c\) | \(c^cc^c\) | \(c^cc\) |
| \(c\) | \(c^cc\) | \(cc\) |
Omjer genotipa i fenotipa:
– \(c^cc^c\): Krzno boje sepije
– \(2c^cc\): Himalajsko krzno
– \(cc\): Albino krzno
Omjer fenotipova njihove djece bio je 1 sepija : 2 himalajska : 1 albino.
Primjer pitanja 3: Ljudske bolesti
Pitanje:
U određenom genetskom stanju postoje četiri alela, i to \(A_1\), \(A_2\), \(A_3\) i \(a\) s dominantnim redoslijedom \(A_1 > A_2 > A_3 > a\). Ako jedinka ima genotipove \(A_1a\) i \(A_3A_3\), odredite fenotip svake jedinke.
Rasprava:
– Pojedinac s genotipom \(A_1a\): Budući da je \(A_1\) dominantan nad svim ostalim alelima, ovaj će pojedinac izraziti fenotip povezan s alelom \(A_1\).
– Jedinka s genotipom \(A_3A_3\): Budući da je alel \(A_3\) dominantan u odnosu na alel \(a\), ali recesivan u odnosu na \(A_1\) i \(A_2\), fenotip će se temeljiti na ekspresiji alela \(A_3\).
Zaključak
Rasprava o pitanjima u ovom članku pokazuje da je nasljeđivanje osobina s više alela složenije od klasičnog Mendelovog nasljeđivanja. Višestruki aleli na jednom lokusu pružaju mogućnost za širu fenotipsku varijaciju. Razumijevanjem koncepta višestrukih alela možemo lakše odrediti vjerojatne genetske ishode u populaciji. Takva je analiza bitna u proučavanju genetike i njezine primjene u medicini, uzgoju i evolucijskoj biologiji.
