Primeri vprašanj in razprava o sestavljenih alelih
Uvod
Večkratni aleli so izraz, ki se v genetiki uporablja za opis prisotnosti več kot dveh alelov na enem samem genetskem lokusu. To se razlikuje od klasičnega Mendelovega vzorca dedovanja, ki upošteva le dva alela za en sam gen: dominantni in recesivni alel. Večkratni aleli zagotavljajo večjo genetsko raznolikost in jih najdemo v najrazličnejših organizmih. V tem članku bomo obravnavali več primerov, ki vključujejo več alelov, in njihove rešitve.
Osnovni koncept več alelov
Večkratni aleli so skupek več kot dveh alelov, ki zasedata isti lokus na paru homolognih kromosomov. Prisotnost več alelov omogoča večjo fenotipsko variacijo v populaciji. Klasičen primer dedovanja več alelov je človeška krvna skupina (sistem ABO), v kateri obstajajo trije aleli: \(I^A\), \(I^B\) in \(i\).
Primer vprašanja 1: Krvne skupine sistema ABO
Vprašanje:
Moški s krvno skupino A se poroči z žensko s krvno skupino B. Rodi se jima otrok s krvno skupino 0. Določite možne genotipe staršev.
Razprava:
Krvna skupina A ima lahko genotip \(I^AI^A\) ali \(I^Ai\), krvna skupina B pa ima lahko genotip \(I^BI^B\) ali \(I^Bi\). Krvna skupina 0 ima lahko le genotip \(ii\). Ker ima otrok krvno skupino 0, morata oba starša prispevati alel \(i\).
– Moški s krvno skupino A z genotipom \(I^Ai\).
– Ženska s krvno skupino B z genotipom \(I^Bi\).
Če naredimo genetsko tabelo parjenja (Punnettov kvadrat), lahko rezultate njihovega križanja vidimo takole:
| | \(I^A\) | \(i\) |
|———-|———|——–|
| \(I^B\) | \(I^AI^B\) | \(I^Bi\) |
| \(i\) | \(I^Ai\) | \(ii\) |
Možni fenotipi otroka:
– \(I^AI^B\): Krvna skupina AB
– \(I^Bi\): Krvna skupina B
– \(I^Ai\): Krvna skupina A
– \(ii\) : Krvna skupina 0
Otrok s krvno skupino 0 ima genotip \(ii\), ki se lahko pojavi, zato lahko sklepamo, da sta možna genotipa obeh staršev \(I^Ai\) in \(I^Bi\).
Primer vprašanja 2: Barva dlake pri kuncih
Vprašanje:
Pri kuncih barvo dlake določa niz več alelov v dominantnem vrstnem redu (C > c^c > c^h > c). Možne barve dlake so:
– \(CC, Cc^c, Cc^h, Cc\): Temnolas
– \(c^cc^c, c^cc^h, c^cc\): Sepija tonirana
– \(c^hc^h, c^hc\): himalajsko krzno
– \(cc\): Albino krzno
Če parite dva kunca barve sepije, določite razmerje fenotipov njunih potomcev.
Razprava:
Zajec z rumenkasto dlako ima lahko genotip \(c^cc^c\), \(c^cc^h\) ali \(c^cc\). Zaradi poenostavitve predpostavimo, da imata oba zajca genotip \(c^cc^c\).
Križanka med kunci z genotipom \(c^cc^c\) je naslednja:
| | \(c^c\) | \(c\) |
|———-|———|——–|
| \(c^c\) | \(c^cc^c\) | \(c^cc\) |
| \(c\) | \(c^cc\) | \(cc\) |
Genotipsko in fenotipsko razmerje:
– \(c^cc^c\): Sepia dlaka
– \(2c^cc\): himalajsko krzno
– \(cc\): Albino krzno
Razmerje fenotipov njihovih otrok je bilo 1 sepija : 2 himalajska : 1 albino.
Primer vprašanja 3: Človeške bolezni
Vprašanje:
V določenem genetskem stanju obstajajo štirje aleli, in sicer \(A_1\), \(A_2\), \(A_3\) in \(a\) z dominantnim vrstnim redom \(A_1 > A_2 > A_3 > a\). Če ima posameznik genotipa \(A_1a\) in \(A_3A_3\), določite fenotip vsakega posameznika.
Razprava:
– Posameznik z genotipom \(A_1a\): Ker je \(A_1\) dominanten nad vsemi drugimi aleli, bo ta posameznik izražal fenotip, povezan z alelom \(A_1\).
– Posameznik z genotipom \(A_3A_3\): Ker je alel \(A_3\) dominanten alelu \(a\), vendar recesiven glede na \(A_1\) in \(A_2\), bo fenotip temeljil na izražanju alela \(A_3\).
Zaključek
Razprava o vprašanjih v tem članku kaže, da je dedovanje lastnosti z več aleli bolj kompleksno kot klasično Mendelovo dedovanje. Več alelov na enem samem lokusu omogoča širšo fenotipsko variacijo. Z razumevanjem koncepta več alelov lahko lažje določimo verjetne genetske izide v populaciji. Takšna analiza je pomembna pri preučevanju genetike in njene uporabe v medicini, vzreji in evolucijski biologiji.
