Намунаҳои саволҳо дар бораи қонуни инҳирофи зоҳирии Мендел
Пендахулуан
Қонунҳои мероси генетикии Мендел асоси генетикаи муосир гардидаанд. Грегор Мендел, роҳиби чех, қоидаҳои асосиеро муқаррар кард, ки тарзи мерос гирифтани хусусиятҳоро аз насл ба насл тавассути таҷрибаҳо дар растаниҳои нахӯд шарҳ медиҳанд. Аммо, дар ҷаҳони мураккабтари биология, инҳирофҳо аз ин қонунҳои асосӣ аксар вақт рух медиҳанд. Яке аз чунин падидаҳо инҳирофи зоҳирӣ аз қонунҳои Мендел аст.
Инҳирофҳои зоҳирӣ аз қонунҳои Мендел вақте рух медиҳанд, ки намунаҳои мероси генетикӣ ба қонунҳои классикии Мендел мувофиқат намекунанд. Ин инҳирофҳо метавонанд аз сабаби якчанд омилҳо, ба монанди таъсири мутақобилаи генҳо, муносибатҳои мураккабтари аллелӣ ва ғайра ба вуҷуд оянд. Дар ин мақола якчанд мисолҳои мушкилоте, ки инҳирофҳои зоҳирӣ аз қонунҳои Мендел ва чӣ гуна таҳлили онҳоро дар бар мегиранд, баррасӣ карда мешаванд.
Намунаи саволи 1: Эпистаз
Эпистаз падидаест, ки дар он таъсири як ген аз ҷониби гени дигаре, ки аллели он нест, пинҳон карда мешавад. Ин аксар вақт ба фенотипҳое оварда мерасонад, ки ба қонуни ҷудошавии Мендел мувофиқат намекунанд. Дар ин ҷо чанд мисоли мушкилоти марбут ба эпистаз оварда шудаанд:
Савол: Дар гулҳои садбарг, ранги гул аз ҷониби ду ген муайян карда мешавад. Гени А, агар фаъол бошад, пигменти сурхро ба вуҷуд меорад. Гени В, агар фаъол бошад, барои фаъол кардани гени А зарур аст. Агар гени В мавҷуд набошад ё ғайрифаъол бошад, гени А ҳатто агар мавҷуд бошад ҳам, пигмент ба вуҷуд намеорад. Дар растание, ки генотипи AaBb дорад, эҳтимолияти пайдо шудани растанӣ бо гулҳои сурх чанд аст?
Баҳс: Дар ин ҳолат, гени B нисбат ба гени A эпистатикӣ аст. Барои он ки гул сурх бошад, бояд ҳадди аққал як аллели функсионалии A ва як аллели функсионалии B мавҷуд бошад. Биёед комбинатсияҳои имконпазири генотипҳоро, ки метавонанд инро дастгирӣ кунанд, таҳлил кунем:
– Генотипи AaBb фенотипи сурхро ба вуҷуд меорад, зеро ҳам генҳои А ва ҳам В функсионалӣ мебошанд.
– Омезишҳои дигар ба монанди Aabb ё aaBb гулҳои сурх ба вуҷуд намеоранд, зеро онҳо таъсири мутақобилаи байни ду генро талаб мекунанд.
Эҳтимолияти растании гулдори сурх маҷмӯи аллелҳои A ва B мебошад, ки функсионалӣ мебошанд. Агар мо ҷадвали генетикиро барои AaBb x AaBb эҷод кунем, эҳтимолияти растании гулдори сурх (дар ҳарду ген бартарӣ дорад) 9 аз 16 аст. Пас, эҳтимолияти гирифтани гулҳои сурх 9/16 аст.
Намунаи саволи 2: Аллели марговар
Аллели марговар аллеле аст, ки ба шахси дорои ин аллел таъсири марговар мерасонад, одатан ҳангоми гомозиготӣ. Ин намуди аллели марговар метавонад ба таносуби фенотипии интизоршаванда мувофиқи қонунҳои Мендел таъсир расонад.
Савол: Дар мушҳо, гени мӯйи зард (Y) нисбат ба гени мӯйи хокистарранг (y) бартарӣ дорад. Аммо, аллели YY марговар буда, боиси марги бармаҳал мегардад. Агар ду муши гетерозиготӣ (Yy) ҷуфт карда шаванд, таносуби фенотипҳои зинда чанд аст?
Баҳс: Дар салибкунии Yy x Yy, қонуни классикии Мендел таносуби 3:1-ро пешгӯӣ мекунад, аммо дар ин ҳолат мо бояд таъсири марговарро ба назар гирем:
– YY: Марговар, таваллуд намешавад
– Yy: Зард
– yy: Хокистарӣ
Танҳо афроди Yy ва yy зинда мемонанд:
– Шумораи фардҳои Yy (зард) ду се ҳиссаи шумораи умумии зиндагонро ташкил медиҳад (2 аз 3).
– Шумораи афрод yy (хокистарӣ) сеяки шумораи умумии зиндагонро ташкил медиҳад (1 аз 3).
Таносуби фенотипии мушҳои зиндамонда 2:1 буд.
Намунаи саволи 3: Алоқаи генҳо
Генҳое, ки дар як хромосома дар наздикии якдигар ҷойгиранд, шояд қонуни ҷудошавии мустақилонаи Менделро риоя накунанд, зеро онҳо майли якҷоя мерос гирифтанро доранд; ин ҳамчун пайванд маълум аст.
Савол: Дар пашшаҳои мевагӣ, генҳои ранги бадан (сиёҳ ё қаҳваранг) ва андозаи бол (муқаррарӣ ё ақибмонда) дар як хромосома ҷойгиранд ва бо ҳам алоқаманданд. Масалан, генотипи BbNn робитаи байни аллелҳои B (сиёҳ) ва N (муқаррарӣ) ва b (қаҳваранг) ва n (ақибмонда)-ро нишон медиҳад. Агар ду пашшаи BbNn бо ҳам омехта шаванд, фенотипҳои ҳосилшуда чӣ гуна муқоиса мешаванд, агар сатҳи кроссинговер 20% бошад?
Баҳс: Вақте ки генҳо дар як хромосома пайвастанд, аллелҳои генҳои ба ҳам наздик ҷойгиршуда ҳангоми ташаккули гаметаҳо ба ҳам гурӯҳбандӣ мешаванд. Аммо, рекомбинатсия ё кроссинговер метавонад онҳоро аз ҳам ҷудо кунад.
– Азбаски эҳтимолияти ба амал омадани гузариши овер 20% аст, 80%-и дигар намунаи стандартии пайвандро риоя мекунанд.
– Аз 80% гаметаҳо, ки намунаи пайвандро риоя мекунанд, якҷоя кардани гаметаҳо фенотипҳои бештарро ба вуҷуд меорад, ки кадоме аз онҳо наздиктар аст.
– Натиҷаҳои кроссинговер (20%) наслҳоро бо фенотипҳои нав ба вуҷуд меоранд.
Биёед комбинатсияи фенотипҳоро таҳлил кунем:
– Бо пайванди аксарият (80%): фенотипҳои бартаридошта, ки бо волидон мувофиқат мекунанд (сиёҳи муқаррарӣ ва қаҳваранги ақибмонда).
– Ҳангоми рекомбинатсия (20%): фенотипҳои нави сиёҳи ақибмонда ва қаҳваранги муқаррарӣ пайдо мешаванд.
Барои ба даст овардани таносуби фенотип, мо ҳисобкуниро дар асоси ин фоиз анҷом медиҳем.
Хулоса
Дар заминаи генетикаи мураккабтар фаҳмидани инҳирофҳои зоҳирӣ аз қонунҳои Мендел муҳим мегардад. Эпистаз, аллелҳои марговар ва пайванди генҳо танҳо чанд мисоли шароите мебошанд, ки ба тарзи мерос гирифтани хусусиятҳо таъсир мерасонанд ва аксар вақт ба таносубҳои фенотип оварда мерасонанд, ки аз онҳое, ки дар асоси қонунҳои оддии Мендел интизор мешаванд, фарқ мекунанд. Бо дарки ин инҳирофҳо, мо метавонем мероси генетикиро дар организмҳо дақиқтар пешгӯӣ ва дарк кунем. Омӯзиши ин масъалаҳо дар рушди фаҳмиши амиқтари генетика ва биологияи эволютсионӣ бебаҳо аст.
