Piemēru jautājumi un salikto alēļu apspriešana
Pendahuluan
Vairākas alēles ir termins, ko ģenētikā lieto, lai aprakstītu vairāk nekā divu alēļu klātbūtni vienā ģenētiskajā lokusā. Tas atšķiras no klasiskā Mendeļa iedzimtības modeļa, kurā vienam gēnam tiek ņemtas vērā tikai divas alēles: dominējošā un recesīvā alēle. Vairākas alēles nodrošina lielāku ģenētisko daudzveidību un ir sastopamas plašā organismu klāstā. Šajā rakstā mēs apspriedīsim vairākus piemērus, kas saistīti ar vairākām alēlēm un to risinājumiem.
Vairāku alēļu pamatkoncepcija
Vairāki alēļi ir vairāk nekā divu alēļu kopums, kas aizņem vienu un to pašu lokusu homologu hromosomu pārī. Vairāku alēļu klātbūtne nodrošina lielāku fenotipisko variāciju populācijā. Klasisks vairāku alēļu iedzimtības piemērs ir cilvēka asinsgrupa (ABO sistēma), kurā ir trīs alēles: \(I^A\), \(I^B\) un \(i\).
1. jautājuma piemērs: ABO sistēmas asinsgrupas
Jautājums:
Vīrietis ar A asinsgrupu apprec sievieti ar B asinsgrupu. Viņiem ir bērns ar 0 asinsgrupu. Nosakiet vecāku iespējamos genotipus.
Diskusija:
A asinsgrupai var būt genotips \(I^AI^A\) vai \(I^Ai\), savukārt B asinsgrupai var būt genotips \(I^BI^B\) vai \(I^Bi\). O asinsgrupai var būt tikai genotips \(ii\). Tā kā bērnam ir O asinsgrupa, abiem vecākiem ir jābūt \(i\) alēlei.
– Vīrietis ar A asinsgrupu un genotipu \(I^Ai\).
– Sieviete ar B asinsgrupu un genotipu \(I^Bi\).
Ja izveidojam ģenētiskās pārošanās tabulu (Punnett kvadrātu), mēs varam redzēt to krustošanas rezultātus šādi:
| | \(I^A\) | \(i\) |
|———-|———|——–|
| \(I^B\) | \(I^AI^B\) | \(I^Bi\) |
| \(i\) | \(I^Ai\) | \(ii\) |
Iespējamie bērna fenotipi:
– \(I^AI^B\): AB asinsgrupa
– \(I^Bi\): B asinsgrupa
– \(I^Ai\): A asinsgrupa
– \(ii\): 0 asinsgrupa
Bērnam ar O asinsgrupu ir genotips \(ii\), kas var rasties, tāpēc var secināt, ka abu vecāku iespējamie genotipi ir \(I^Ai\) un \(I^Bi\).
2. piemēra jautājums: trušu kažoka krāsa
Jautājums:
Trušiem kažoka krāsu nosaka vairāku alēļu kopums dominējošā secībā (C > c^c > c^h > c). Iespējamās kažoka krāsas ir:
– \(CC, Cc^c, Cc^h, Cc\): Tumši mati
– \(c^cc^c, c^cc^h, c^cc\): Sēpijas tonis
– \(c^hc^h, c^hc\): Himalaju kažokāda
– \(cc\): Albīna kažokāda
Ja pāro divus sēpijas krāsas trušus, nosakiet to pēcnācēju fenotipu attiecību.
Diskusija:
Trusim ar sēpijas krāsas kažoku var būt genotips \(c^cc^c\), \(c^cc^h\) vai \(c^cc\). Vienkāršības labad pieņemsim, ka abiem trušiem ir genotips \(c^cc^c\).
Trušu ar genotipu \(c^cc^c\) krustošana ir šāda:
| | \(c^c\) | \(c\) |
|———-|———|——–|
| \(c^c\) | \(c^cc^c\) | \(c^cc\) |
| \(c\) | \(c^cc\) | \(cc\) |
Genotipiskā un fenotipiskā attiecība:
– \(c^cc^c\): Sēpijas kažokāda
– \(2c^cc\): Himalaju kažokāda
– \(cc\): Albīna kažokāda
Viņu bērnu fenotipu attiecība bija 1 sēpija : 2 himalaju : 1 albīns.
3. piemēra jautājums: Cilvēku slimības
Jautājums:
Noteiktā ģenētiskā stāvoklī ir četras alēles, proti, \(A_1\), \(A_2\), \(A_3\) un \(a\) ar dominējošo secību \(A_1 > A_2 > A_3 > a\). Ja indivīdam ir genotipi \(A_1a\) un \(A_3A_3\), nosakiet katra indivīda fenotipu.
Diskusija:
– Indivīds ar genotipu \(A_1a\): Tā kā \(A_1\) ir dominējošs pār visiem pārējiem alēļiem, šis indivīds izteiks fenotipu, kas saistīts ar \(A_1\) alēli.
– Indivīds ar genotipu \(A_3A_3\): Tā kā alēle \(A_3\) ir dominējoša attiecībā pret alēli \(a\), bet recesīva attiecībā pret \(A_1\) un \(A_2\), fenotips balstīsies uz alēles \(A_3\) ekspresiju.
Secinājums
Šajā rakstā sniegtā jautājumu apspriešana parāda, ka pazīmju ar vairākām alēlēm pārmantošana ir sarežģītāka nekā klasiskā Mendeļa mantošana. Vairākas alēles vienā lokusā sniedz iespēju plašākai fenotipiskai variācijai. Izprotot vairāku alēļu jēdzienu, mēs varam vieglāk noteikt iespējamos ģenētiskos rezultātus populācijā. Šāda analīze ir būtiska ģenētikas un tās pielietojumu medicīnā, selekcijā un evolūcijas bioloģijā pētījumos.
