Exemple de întrebări care discută legea deviației aparente a lui Mendel
Introducere
Legile lui Mendel privind moștenirea genetică au devenit fundamentul geneticii moderne. Gregor Mendel, un călugăr ceh, a stabilit regulile de bază care explică modul în care trăsăturile sunt moștenite din generație în generație prin experimente pe plante de mazăre. Cu toate acestea, în lumea mai complexă a biologiei, apar adesea abateri de la aceste legi fundamentale. Un astfel de fenomen este abaterea aparentă de la legile lui Mendel.
Abaterile aparente de la legile lui Mendel apar atunci când modelele de moștenire genetică nu sunt conforme cu legile clasice ale lui Mendel. Aceste abateri pot fi cauzate de mai mulți factori, cum ar fi interacțiunile dintre gene, relații alelice mai complexe și așa mai departe. Acest articol va discuta câteva exemple de probleme care implică abateri aparente de la legile lui Mendel și modul de analiză a acestora.
Exemplul de întrebare 1: Epistază
Epistaza este un fenomen în care efectul unei gene este mascat de o altă genă, care nu este alela sa. Acest lucru duce adesea la fenotipuri care nu sunt conforme cu legea segregării a lui Mendel. Iată câteva exemple de probleme care implică epistaza:
Întrebare: La trandafiri, culoarea florii este determinată de două gene. Gena A, dacă este funcțională, produce pigment roșu. Gena B, dacă este funcțională, este necesară pentru a activa gena A. Dacă gena B este absentă sau nefuncțională, gena A nu va produce pigment chiar dacă acesta este prezent. La o plantă cu genotipul AaBb, care este probabilitatea de a obține o plantă cu flori roșii?
Discuție: În acest caz, gena B este epistatică față de gena A. Pentru ca floarea să fie roșie, trebuie să existe cel puțin o alelă funcțională A și o alelă funcțională B. Să analizăm posibilele combinații de genotipuri care ar putea susține acest lucru:
– Genotipul AaBb va produce un fenotip roșu, deoarece ambele gene A și B sunt funcționale.
– Alte combinații precum Aabb sau aaBb nu vor produce flori roșii deoarece necesită interacțiunea dintre cele două gene.
Probabilitatea unei plante cu flori roșii este o combinație a alelelor A și B care sunt funcționale. Dacă creăm un tabel genetic pentru AaBb x AaBb, probabilitatea unei plante cu flori roșii (dominantă în ambele gene) este de 9 din 16. Deci, probabilitatea de a obține flori roșii este de 9/16.
Exemplul de întrebare 2: Alela letală
O alelă letală este o alelă care are un efect letal asupra individului care o poartă, de obicei atunci când este homozigot. Acest tip de alelă letală poate afecta raportul fenotipic așteptat conform legilor lui Mendel.
Întrebare: La șoareci, gena pentru blana galbenă (Y) este dominantă față de gena pentru blana gri (y). Cu toate acestea, alela YY este letală, provocând moartea prematură. Dacă doi șoareci heterozigoți (Yy) sunt împerecheați, care este raportul dintre fenotipurile viabile?
Discuție: Într-o încrucișare Yy x Yy, legea clasică a lui Mendel ar prezice un raport de 3:1, dar în acest caz trebuie să luăm în considerare efectul letal:
– YY: Letal, nu se va naște
– Yy: Galben
– yy: Gri
Doar indivizii Yy și yy vor supraviețui:
– Numărul de indivizi Yy (galben) reprezintă două treimi din totalul persoanelor vii (2 din 3).
– Numărul de indivizi yy (gri) reprezintă o treime din totalul persoanelor vii (1 din 3).
Raportul fenotipic al șoarecilor supraviețuitori a fost de 2:1.
Exemplul de întrebare 3: Legătura genetică
Genele situate aproape una de cealaltă pe același cromozom pot să nu respecte legea segregării independente a lui Mendel din cauza tendinței lor de a fi moștenite împreună; acest lucru este cunoscut sub numele de linkage.
Întrebare: La musculițele de fructe, genele pentru culoarea corpului (negru sau maro) și dimensiunea aripilor (normală sau retardată) sunt situate pe același cromozom și sunt legate între ele. De exemplu, genotipul BbNn prezintă o legătură între alelele B (negru) și N (normal) și b (maro) și n (retardat). Dacă două musculițe BbNn sunt încrucișate, cum se vor compara fenotipurile rezultate dacă rata de încrucișare este de 20%?
Discuție: Când genele de pe același cromozom sunt legate, alelele genelor situate aproape una de alta tind să se grupeze în timpul formării gameților. Cu toate acestea, recombinarea sau încrucișarea le poate separa.
– Deoarece există o șansă de 20% să se producă încrucișarea, celelalte 80% vor urma modelul standard de legătură.
– Dintre cele 80% care urmează modelul de legătură, combinarea gameților va produce mai multe fenotipuri, oricare dintre acestea este mai apropiat.
– Rezultatele încrucișării (20%) produc urmași cu fenotipuri noi.
Să analizăm combinația de fenotipuri:
– Cu legătură majoritară (80%): Fenotipuri dominante care corespund cu părinții (negru normal și maro retardat).
– Prin recombinare (20%): Apar noi fenotipuri de negru retardat și maro normal.
Pentru a obține raportul fenotipului, facem calculul pe baza acestui procent.
Concluzie
Abaterile aparente de la legile lui Mendel devin importante de înțeles în contextul unei genetici mai complexe. Epistaza, alelele letale și legătura genică sunt doar câteva exemple de condiții care afectează modul în care trăsăturile sunt moștenite și adesea duc la raporturi fenotipice care diferă de cele așteptate pe baza legilor simple ale lui Mendel. Prin înțelegerea acestor abateri, putem prezice și înțelege mai precis moștenirea genetică la organisme. Studierea acestor aspecte este neprețuită în dezvoltarea unei înțelegeri mai profunde a geneticii și a biologiei evolutive.
