Sadržaj
Ako ste student genetike, vjerojatno ste saznali da geni često dolaze u više različitih inačica (obično dvije) koje se zovu "aleli", a da je jedan od tih alela uglavnom "dominantan" nad drugim, a drugi se naziva " recesivna "kopija. Znate da svi nose oko dva alela za svaki gen i od svakog roditelja dobivaju jedan alel.
Uzeto zajedno, ove činjenice podrazumijevaju da ako imate roditelje s poznatim genotipom za dotični gen - to jest, znate koji aleli mogu doprinijeti - možete koristiti osnovnu matematiku da predvidite vjerojatnost da će dijete tih roditelja imati danog genotipa, i širenje, šanse da bilo koje dijete prikaže određeni fenotip, što je fizički izraz genetski kodiranih osobina.
U stvarnosti, reproduktivna mikrobiologija krčka ove brojeve zahvaljujući fenomenu koji se naziva "rekombinacija".
Jednostavno mendelijsko nasljeđivanje
Pretpostavimo da kod vrste slatkih izvanzemaljaca ljubičasta kosa dominira nad žutom kosom i da su ti aleli predstavljeni slovima P i p. Slično tome, pretpostavimo da okrugle glave (R) dominiraju nad ravnim glavama (r). Na temelju ovih podataka, ako znate da je svaki roditelj heterozigotan za obje ove osobine - to jest, i majka i otac imaju jedan dominantan i jedan recesivan alel na obje lokacije gena boje kose (lokusu) i na glavi- oblik lokusa gena - tada znate da svaki roditelj ima genotip PpRr i da su mogući genotipi potomstva PPRR, PPRr, PPrr, PpRR, PpRr, Pprr, ppRR, ppRr i pprr.
Punnettov kvadrat (nije prikazan; vidjeti Resurse za primjer dihidridnog križa ove vrste) otkriva da je omjer ovih genotipova 1: 2: 1: 2: 4: 2: 1: 2: 1, što zauzvrat daje fenotipski omjer 9: 3: 3: 1. Odnosno, za svakih 16 ukupno djece koje proizvode ovi roditelji očekivali biste 9 bebi ljubičaste boje okrugle glave; 3 bebe ljubičaste kose i plosnate glave; 3 bebe s okruglom glavom; i 1 beba s ravnom glavom žute kose. Ovi omjeri zauzvrat djeluju na 9/16 = 0,563, 3/16 = 0,188, 3/16 = 0,188 i 1/16 = 0,062. Mogu se izraziti i u postocima množenjem sa 100.
Međutim, priroda uvodi ove kritične bore u ove brojeve: Takvi proračuni pretpostavljaju da se ovi aleli nasljeđuju neovisno, ali fenomen "genske povezanosti" poništava ovu pretpostavku.
Genska veza: Definicija
Geni koji su blisko zajedno s kodom za različite osobine mogu se prenositi kao jedinica zahvaljujući procesu koji se naziva "rekombinacija", a koji se događa tijekom spolne reprodukcije kao dio razmjene genetskog materijala nazvanog "prelazak preko". Vjerojatnost da se to dogodi u paru gena povezana je s fizičkim zbližavanjem gena na kromosomu.
Razmislite o maloj kiši koja se događa u vašem gradu kada se dogodi da svi vani rade različite stvari. Ako vas uhvati kiša, kakve su šanse da će nasumično izabrani prijatelj biti i među natopljenim? Jasno, to ovisi o tome koliko ste izabranom prijatelju bliski. Gensko povezivanje djeluje u skladu s istim osnovnim principom.
Učestalost rekombinacije
Da bi utvrdili koliko su blizu gena dva alela koriste samo reproduktivne podatke - tj. Da bi riješili probleme s mapiranjem gena - znanstvenici proučavaju razliku između predviđenih fenotipskih omjera u populaciji potomaka i stvarnih omjera. To se postiže križanjem „dihibridnog“ roditelja s potomkom koji pokazuje obje recesivne osobine. U slučaju naše vanzemaljske biologije povezivanja, to znači križanje vanzemaljca s ljubičastom kosom glavicom okrugle glave (koji, u slučaju dihibridnog organizma, ima genotip PpRr) s najmanje vjerojatnim proizvodom takvog parenja - žutom bojom. dlakavi, vanzemaljski s ravnom glavom (pprr).
Pretpostavimo da su to sljedeći podaci za 1.000 potomaka:
Ključ za rješavanje problema mapiranja veza je prepoznavanje da su potomci koji su fenotipično isti kao i jedan od roditelja rekombinantno potomstvo - u ovom slučaju ljubičasto-potomstvo, potomci okrugle glave i potomci žute kose, plosnate glave. To omogućuje izračun učestalosti rekombinacije, što je jednostavno rekombinantno potomstvo podijeljeno s ukupnim potomstvom:
(102 + 98) ÷ (102 + 396 + 404 + 98) = 0.20
Genetičari izračunavaju odgovarajući postotak kako bi dodijelili stupanj genetske povezanosti, koji ima jedinice "centimorgans" ili cM. U ovom slučaju vrijednost je 0,20 puta 100, odnosno 20%. Što je broj veći, to su geni usko povezani.