რთული ალელების შესახებ სადისკუსიო კითხვის მაგალითი

რთული ალელების შესახებ კითხვებისა და განხილვის მაგალითები

პენდაჰულუანი

მრავლობითი ალელი არის ტერმინი, რომელიც გენეტიკაში გამოიყენება ერთ გენეტიკურ ლოკუსში ორზე მეტი ალელის არსებობის აღსაწერად. ეს განსხვავდება კლასიკური მენდელისეული მემკვიდრეობის ნიმუშისგან, რომელიც ერთი გენისთვის მხოლოდ ორ ალელს ითვალისწინებს: დომინანტურ და რეცესიულ ალელს. მრავლობითი ალელები უფრო დიდ გენეტიკურ მრავალფეროვნებას უზრუნველყოფს და ორგანიზმების ფართო სპექტრში გვხვდება. ამ სტატიაში განვიხილავთ რამდენიმე მაგალითს, რომლებიც მრავლობით ალელს და მათ ამონახსნებს ეხება.

მრავლობითი ალელების ძირითადი კონცეფცია

მრავლობითი ალელები არის ორზე მეტი ალელის ერთობლიობა, რომლებიც ჰომოლოგიური ქრომოსომების წყვილზე ერთსა და იმავე ლოკუსს იკავებენ. მრავლობითი ალელების არსებობა პოპულაციაში უფრო დიდი ფენოტიპური ვარიაციის საშუალებას იძლევა. მრავლობითი ალელის მემკვიდრეობის კლასიკური მაგალითია ადამიანის სისხლის ჯგუფი (ABO სისტემა), რომელშიც სამი ალელია: \(I^A\), \(I^B\) და \(i\).

მაგალითი კითხვა 1: ABO სისტემის სისხლის ჯგუფები

კითხვა:
A სისხლის ჯგუფის მქონე მამაკაცი ქორწინდება B სისხლის ჯგუფის მქონე ქალზე. მათ ეყოლებათ O სისხლის ჯგუფის მქონე შვილი. განსაზღვრეთ მშობლების შესაძლო გენოტიპები.

დისკუსია:
A სისხლის ჯგუფს შეიძლება ჰქონდეს გენოტიპი \(I^AI^A\) ან \(I^Ai\), ხოლო B სისხლის ჯგუფს შეიძლება ჰქონდეს გენოტიპი \(I^BI^B\) ან \(I^Bi\). O სისხლის ჯგუფს შეიძლება ჰქონდეს მხოლოდ \(ii\) გენოტიპი. რადგან ბავშვს აქვს O სისხლის ჯგუფი, ორივე მშობელმა უნდა შეიტანოს \(i\) ალელი.

– მამაკაცი A სისხლის ჯგუფისა და გენოტიპის მქონე \(I^Ai\).
– ქალი B სისხლის ჯგუფისა და გენოტიპის მქონე \(I^Bi\).

თუ გენეტიკური შეჯვარების ცხრილს (პანეტის კვადრატს) შევადგენთ, მათი შეჯვარების შედეგებს შემდეგნაირად დავინახავთ:

| | \(I^A\) | \(i\) |
|———-|———|——–|
| \(I^B\) | \(I^AI^B\) | \(I^Bi\) |
| \(i\) | \(I^Ai\) | \(ii\) |

ბავშვის შესაძლო ფენოტიპები:
– \(I^AI^B\): სისხლის ჯგუფი AB
– \(I^Bi\): სისხლის ჯგუფი B
– \(I^Ai\): სისხლის ჯგუფი A
– \(ii\): სისხლის ჯგუფი O

O სისხლის ჯგუფის მქონე ბავშვს აქვს გენოტიპი \(ii\), რომელიც შეიძლება განვითარდეს, ამიტომ შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ორივე მშობლის შესაძლო გენოტიპებია \(I^Ai\) და \(I^Bi\).

მაგალითი კითხვა 2: ბეწვის ფერი კურდღლებში

კითხვა:
კურდღლებში ბეწვის ფერი განისაზღვრება დომინანტური რიგის მრავალი ალელის ერთობლიობით \(C > c^c > c^h > c\). ბეწვის შესაძლო ფერებია:
– \(CC, Cc^c, Cc^h, Cc\): შავთმიანი
– \(c^cc^c, c^cc^h, c^cc\): სეფიას ტონალობა
– \(c^hc^h, c^hc\): ჰიმალაის ბეწვი
– \(cc\): ალბინოსის ბეწვი

თუ ორი სეფია კურდღელი შეწყვილდა, განსაზღვრეთ მათი შთამომავლობის ფენოტიპური თანაფარდობა.

დისკუსია:
სეფიასფერი ბეწვის მქონე კურდღელს შეიძლება ჰქონდეს გენოტიპი \(c^cc^c\), \(c^cc^h\) ან \(c^cc\). გამარტივების მიზნით, დავუშვათ, რომ ორივე კურდღელს აქვს გენოტიპი \(c^cc^c\).

გენოტიპით \(c^cc^c\) კურდღლებს შორის შეჯვარება შემდეგია:

| | \(c^c\) | \(c\) |
|———-|———|——–|
| \(c^c\) | \(c^cc^c\) | \(c^cc\) |
| \(c\) | \(c^cc\) | \(cc\) |

გენოტიპური და ფენოტიპური თანაფარდობა:
– \(c^cc^c\): სეფიის ბეწვი
– \(2c^cc\): ჰიმალაის ბეწვი
– \(cc\): ალბინოსის ბეწვი

მათი შვილების ფენოტიპური თანაფარდობა იყო 1 სეფია: 2 ჰიმალაური: 1 ალბინოსი.

მაგალითი კითხვა 3: ადამიანის დაავადებები

კითხვა:
გარკვეულ გენეტიკურ მდგომარეობაში არსებობს ოთხი ალელი, კერძოდ \(A_1\), \(A_2\), \(A_3\) და \(a\) დომინანტური რიგით \(A_1 > A_2 > A_3 > a\). თუ ინდივიდს აქვს \(A_1a\) და \(A_3A_3\ გენოტიპები, განსაზღვრეთ თითოეული ინდივიდის ფენოტიპი.

დისკუსია:
– ინდივიდი გენოტიპით \(A_1a\): რადგან \(A_1\) დომინანტურია ყველა სხვა ალელთან შედარებით, ეს ინდივიდი გამოხატავს \(A_1\) ალელთან დაკავშირებულ ფენოტიპს.
– ინდივიდი გენოტიპით \(A_3A_3\): რადგან ალელი \(A_3\) დომინანტურია ალელის \(a\) მიმართ, მაგრამ რეცესიული \(A_1\) და \(A_2\) მიმართ, ფენოტიპი დაფუძნებული იქნება ალელის \(A_3\) ექსპრესიაზე.

დასკვნა

ამ სტატიაში მოცემული კითხვების განხილვა აჩვენებს, რომ მრავალი ალელის მქონე ნიშან-თვისებების მემკვიდრეობითობა უფრო რთულია, ვიდრე კლასიკური მენდელისეული მემკვიდრეობითობა. ერთ ლოკუსში მრავალი ალელი უფრო ფართო ფენოტიპური ვარიაციის შესაძლებლობას იძლევა. მრავალი ალელის კონცეფციის გაგებით, ჩვენ შეგვიძლია უფრო ადვილად განვსაზღვროთ პოპულაციაში სავარაუდო გენეტიკური შედეგები. ასეთი ანალიზი მნიშვნელოვანია გენეტიკის და მისი გამოყენების მედიცინაში, სელექციონერობასა და ევოლუციურ ბიოლოგიაში შესწავლისას.