Beispillfroen zur Diskussioun iwwer de Mendel säi Gesetz vun der scheinbarer Ofwäichung
Aféierung
D'Gesetzer vum Mendel iwwer d'genetesch Ierfschaft sinn zur Grondlag vun der moderner Genetik ginn. De Gregor Mendel, en tschechesche Mönch, huet duerch Experimenter un Ierbseplanzen déi grondleeënd Reegele festgeluecht, déi erklären, wéi Eegeschafte vu Generatioun zu Generatioun ierwen. Wéi och ëmmer, an der méi komplexer Welt vun der Biologie trieden dacks Ofwäichunge vun dëse fundamentale Gesetzer op. Ee sou e Phänomen ass déi scheinbar Ofwäichung vun de Gesetzer vum Mendel.
Scheinbar Ofwäichunge vun de Mendel senge Gesetzer trieden op, wann d'genetesch Ierfschaftsmuster net mat de klassesche Mendel senge Gesetzer iwwereneestëmmen. Dës Ofwäichunge kënne vun e puer Faktoren verursaacht ginn, wéi zum Beispill Geninteraktiounen, méi komplex allelesch Bezéiungen, asw. Dësen Artikel wäert verschidde Beispiller vu Problemer mat scheinbaren Ofwäichunge vun de Mendel senge Gesetzer diskutéieren a wéi se analyséiert kënne ginn.
Beispillfro 1: Epistasis
Epistasis ass e Phänomen, bei deem den Effekt vun engem Gen vun engem anere Gen maskéiert gëtt, deen net säin Allel ass. Dëst féiert dacks zu Phenotypen, déi net dem Mendel sengem Segregatiounsgesetz entspriechen. Hei sinn e puer Beispiller vu Problemer mat Epistasis:
Fro: Bei Rosen gëtt d'Faarf vun de Bléien duerch zwou Genen bestëmmt. De Gen A, wann e funktionell ass, produzéiert rout Pigment. De Gen B, wann e funktionell ass, ass noutwendeg fir de Gen A z'aktivéieren. Wann de Gen B feelt oder net funktionell ass, produzéiert de Gen A kee Pigment, och wann e präsent ass. Wat ass d'Wahrscheinlechkeet, bei enger Planz mam Genotyp AaBb eng Planz mat roude Blummen ze kréien?
Diskussioun: An dësem Fall ass d'Gen B epistatesch zum Gen A. Fir datt d'Blum rout ass, muss et mindestens ee funktionellt Allel A an ee funktionellt Allel B ginn. Loosst eis déi méiglech Genotypkombinatiounen analyséieren, déi dëst ënnerstëtze kéinten:
– Den AaBb-Genotyp produzéiert e roude Phenotyp, well souwuel d'A- wéi och d'B-Genen funktionell sinn.
– Aner Kombinatioune wéi Aabb oder aaBb produzéieren keng rout Blummen, well se eng Interaktioun tëscht den zwou Genen erfuerderen.
D'Wahrscheinlechkeet vun enger Planz mat roude Bléien ass eng Kombinatioun vun Allelen A a B, déi funktionell sinn. Wa mir eng genetesch Tabelle fir AaBb x AaBb erstellen, ass d'Wahrscheinlechkeet vun enger Planz mat roude Bléien (dominant an zwou Genen) 9 vun 16. Also ass d'Wahrscheinlechkeet rout Blummen ze kréien 9/16.
Beispillfro 2: Lethal Allel
E lethalen Allel ass en Allel, deen e lethalen Effekt op den Individuum huet, deen en dréit, normalerweis wann en homozygot ass. Dës Zort vu lethalen Allel kann dat erwaart phenotypescht Verhältnis no de Mendel-Gesetzer beaflossen.
Fro: Bei Mais ass de Gen fir gielt Pelz (Y) dominant iwwer de Gen fir grot Pelz (y). Den YY-Allel ass awer fatal a verursaacht en virzäitegen Doud. Wa sech zwou heterozygot Mais (Yy) paaren, wéi héich ass dann de Verhältnes vun de liewensfäege Phenotypen?
Diskussioun: An enger Yy x Yy Kräizung géif dat klassescht Mendel-Gesetz e Verhältnis vun 3:1 viraussoen, awer an dësem Fall musse mir de lethalen Effekt berücksichtegen:
– YY: Déidlech, gëtt net gebuer
– Jj: Giel
– jj: Gro
Nëmmen d'Eenzelpersounen Yy an yy iwwerliewen:
– D'Zuel vun den Yy-Individuen (giel) ass zwee Drëttel vun der Gesamtheet vun de liewegen Déieren (2 vun 3).
– D'Zuel vun den Individuen yy (gro) ass en Drëttel vun der gesamter lieweger Zuel (1 vun 3).
De phänotypesche Verhältnis vun den iwwerliewende Mais war 2:1.
Beispillfro 3: Genverknëppung
Genen, déi no beieneen um selwechte Chromosom leien, kënnen net dem Mendel sengem Gesetz vun der onofhängeger Segregatioun follegen, well se Tendenz hunn, zesummen ierflech ze ginn; dëst ass bekannt als Linkage.
Fro: Bei Fruuchtfliegen leien d'Genen fir Kierperfaarf (schwaarz oder brong) a Flillekgréisst (normal oder retardéiert) um selwechte Chromosom a si matenee verbonnen. Zum Beispill weist de Genotyp BbNn eng Verbindung tëscht den Allelen B (schwaarz) an N (normal) a b (brong) an n (retardéiert). Wann zwou BbNn-Fléie gekräizt ginn, wéi wäerten sech déi resultéierend Phenotypen vergläichen, wann d'Iwwergangsquote 20% ass?
Diskussioun: Wann Genen um selwechte Chromosom verbonne sinn, tendéieren d'Allele vu Genen, déi no beienee leien, sech während der Gametebildung ze gruppéieren. Rekombinatioun oder Crossing-Over kënnen se awer trennen.
– Well et eng 20% Chance op e Crossing-Over gëtt, wäerten déi aner 80% dem Standard-Kopplungsmuster verfollegen.
– Vun den 80%, déi dem Bindungsmuster verfollegen, wäert d'Kombinatioun vu Gameten méi Phenotypen produzéieren, wat och ëmmer am nootste läit.
– D'Resultater vun der Kräizung (20%) produzéieren Nokommen mat neie Phenotypen.
Loosst eis d'Kombinatioun vu Phenotypen analyséieren:
– Mat Majoritéitskopplung (80%): Dominant Phenotypen, déi mat den Elteren iwwereneestëmmen (normal schwaarz a retardéiert brong).
– Mat Rekombinatioun (20%): Nei Phenotypen vu retardéiertem Schwaarzen a normalem Braune erschéngen.
Fir de Phenotyp-Verhältnis ze kréien, maache mir d'Berechnung op Basis vun dësem Prozentsaz.
Conclusioun
Scheinbar Ofwäichunge vun de Mendel-Gesetzer ginn am Kontext vu méi komplexer Genetik wichteg ze verstoen. Epistasis, lethal Allelen a Genverknëppung sinn nëmmen e puer Beispiller vu Konditiounen, déi beaflossen, wéi Eegeschafte verierft ginn, a féieren dacks zu Phenotypverhältnisser, déi sech vun deenen ënnerscheeden, déi op Basis vun einfache Mendel-Gesetzer erwaart ginn. Wann mir dës Ofwäichunge verstoen, kënne mir d'genetesch Ierfschaft an Organismen méi genee viraussoen a verstoen. D'Studium vun dëse Froen ass onschätzbar wäertvoll fir e méi déift Verständnis vun der Genetik an der Evolutiounsbiologie z'entwéckelen.
