Kriptometrijos klausimų pavyzdžiai ir aptarimas
Kriptomerija yra genetinis reiškinys, kai genas tiesiogiai nepasireiškia savo poveikiu, o jo fenotipui pasireikšti reikia kitų genų. Šį terminą pirmą kartą sugalvojo vokiečių genetikas Erichas von Tschermakas, pastebėjęs, kad kai kurios augalų savybės atsiranda tik tada, kai vyksta specifinė sąveika tarp konkrečių genų.
Įvadas į kriptometriją
Norėdami suprasti kriptomeriją, įsivaizduokite scenarijų, kuriame egzistuoja du sąveikaujantys genai: A genas ir B genas. A genui reikalingas B genas, kad būtų išreikštas konkretus požymis, net jei B genas tiesiogiai neįtakoja šio požymio. Tai panašu į fermentų ir kofaktorių ryšį biochemijoje, kur kofaktorius yra būtinas, kad fermentas būtų aktyvus ir tinkamai veiktų.
Pavyzdžiui, tarkime, kad tiriame gėlės spalvą. Tarkime, kad genas A gamina raudoną pigmentą. Tačiau be geno B šis pigmentas nebūtų gaminamas. Todėl net jei genotipe yra genas A, raudona spalva gėlėje neatsirastų be geno B, kuris veikia kaip „aktyvatorius“.
Kriptometrijos pavyzdžių klausimai
Kad būtų lengviau suprasti kriptomeriją, aptarkime pavyzdį.
-
Klausimas:
Žydinčių augalų kryžminimo eksperimente buvo du genai: A genas (sukuriantis spalvą) ir B genas (aktyvuojantis spalvą). Raudona spalva atsiranda tik tuo atveju, jei augalo genotipe yra abu genai A ir B. Jei genotipe nėra A arba B genų arba vienas iš šių genų yra recesyvinė forma (a arba b), augalas turės baltus žiedus.
1. Nustatykite palikuonių, gautų sukryžminus augalą, kurio genotipas yra AaBb, ir augalą, kurio genotipas yra aabb, fenotipą.
2. Paaiškinkite kiekvieno fenotipo atsiradimo iš šio kryžminimo procentinę tikimybę.
Diskusija:
Norėdami išspręsti šią problemą, pirmiausia turime suprasti, kad A genas raudoną spalvą skleidžia tik tada, kai yra ir B genas. Todėl palikuonių genotipams nustatyti naudosime Punnetto kvadrato metodą.
1 veiksmas: nustatykite gametas
– 1-asis augalas (AaBb) gali gaminti keturių tipų gametas: AB, Ab, aB, ab
– 2-asis augalas (aabb) gali gaminti vieno tipo gametas: ab
2 žingsnis: Surinkite „Punnett“ stalą
Sukuriame Punnett lentelę, kad pamatytume kryžiaus rezultatus:
„“
| ab |
------
AB | AaBb |
Ab | Aabb |
aB | aaBb |
ab | aabb |
„“
3 veiksmas: nustatykite fenotipą
– AaBb: Turi ir A, ir B genus, todėl fenotipas yra raudonos gėlės.
– Aabb: Turi A geną, bet ne B geną dominantine forma, todėl fenotipas yra balti žiedai.
– aaBb: Neturi dominuojančios A geno formos, todėl fenotipas yra balti žiedai.
– aabb: Neturi A arba B geno dominuojančia forma, todėl fenotipas yra balti žiedai.
4 veiksmas: fenotipo proporcijų lentelė
Iš keturių galimų palikuonių tik vienas turės raudonųjų žiedų fenotipą. Likę turės baltųjų žiedų fenotipą.
Taigi:
– Raudonos gėlės: 1/4 arba 25 %
– Baltos gėlės: 3/4 arba 75 %
Diskusija ir analizė
Remiantis aukščiau pateiktais rezultatais, galime daryti išvadą, kad net jei yra raudoną spalvą gaminantis genas A, be dominuojančios geno B formos raudona spalva nebus išreikšta. Šis reiškinys rodo, kad kriptomerijai reikalinga šių genų sąveika, kad pasižymėtų specifinėmis savybėmis.
Tokia situacija dažnai sutinkama kontroliuojant sudėtingus požymius vystymosi procese, kai vienas genas gali „paslėpti“ savo poveikį, kol sąveikauja su kitu genu. Šis reiškinys naudingas norint suprasti, kaip genetinė variacija veikia gilesniame lygmenyje nei vien dominavimas ir recesyvumas.
Kriptomerinių tyrimų svarba
Kriptomerijų supratimas suteikia svarbių įžvalgų apie augalų ir gyvūnų genetiką bei veisimą. Pavyzdžiui, žemės ūkyje pigmentų gamyboje dalyvaujančių genų supratimas gali padėti augalų selekcininkams kurti naujas veisles su norimomis spalvomis. Biomedicinoje genetinių sąveikų žinios gali prisidėti prie sudėtingų genetinių sąveikų sukeltų ligų tyrimų.
Be to, kriptomerijų tyrimas meta iššūkį klasikinėms dominuojančių ir recesyvinių požymių sąvokoms, dėstomoms pagrindinės genetikos dėstomose, parodydamas, kad genai gali būti sudėtingesni nei akivaizdu paprastojo Mendelio paveldėjimo atveju.
Išvada
Kriptomerija pabrėžia, kaip genetinis sudėtingumas veikia paveldėjimo procese, įtraukiant sudėtingesnes sąveikas nei aprašytos Mendelio pagrindiniame modelyje. Šiame pavyzdyje galime suprasti, kaip genų sąveika gali paveikti fenotipus ir kodėl šios sąvokos supratimas yra svarbus šiuolaikiniuose genetiniuose tyrimuose.
Tyrinėdami kriptomerijas, galėsime geriau kurti geresnius genetinius eksperimentus, gerinti augalų ir gyvūnų selekcijos rezultatų kokybę ir kurti veiksmingesnes genetines terapijas sveikatos srityje.
