ปฏิสัมพันธ์ของยีน ปฏิสัมพันธ์ของยีนที่ไม่ใช่อัลลีลิก: ชนิดและรูปแบบ ปฏิสัมพันธ์ของยีนเสริม
เมื่อข้ามหญ้าชนิตดอกสีแดงกับหญ้าชนิตดอกสีเหลือง เอฟเอ็กซ์ต้นไม้ทั้งหมดมีดอกสีเขียว ใน ฉ 2ปรากฎว่า: 9/16 ด้วยดอกไม้สีเขียว 3/16 ด้วยดอกไม้สีแดง 3/16 ด้วยดอกไม้สีเหลือง 1/16 ด้วยดอกไม้สีขาว
ไม้กางเขนนี้เผยให้เห็นรูปแบบที่ชัดเจนของการแยกแบบไดไฮบริด ตามมาว่าการแบ่งแยกเกิดขึ้นตามยีนสองคู่ แต่ในกรณีนี้ยีนเด่น ถึง(สีแดง) และ และ(สีเหลือง) ออกฤทธิ์คู่กัน (ถึง + และ),ทำให้เกิดสีเขียวของดอกไม้เช่น ได้รับสีเขียวอันเป็นผลมาจากการกระทำเสริม (เสริม) ของยีน เคและเจหากมียีนเด่นเพียงยีนเดียว ถึงทำให้เกิดดอกสีแดงหนึ่งยีน และ -สีเหลือง มีเพียงยีนด้อย ( คิคิ) -สีขาว.
การกระทำเสริมและเสริมของยีนยังพบได้ในสัตว์ด้วย ดังนั้น เมื่อผสมพันธุ์ไก่พันธุ์หวีรูปดอกกุหลาบกับไก่พันธุ์หวีรูปถั่ว ลูกทุกตัวใน เอฟมีสันเป็นรูปน๊อต ใน ฉ 2ปรากฎว่าไก่ 9/16 ตัวมีรูปถั่ว 3/16 ตัวมีรูปดอกกุหลาบ 3/16 ตัวมีรูปพิสิฟอร์มและ 1/16 มีหวีรูปใบไม้ธรรมดา ในกรณีนี้คือยีนเด่น ร- ชมพู จี -หวีรูปถั่วที่ทำงานร่วมกันทำให้เกิดคุณสมบัติใหม่ - หวีรูปถั่ว ยีนหนึ่ง รทำให้เกิดสีชมพูและมียีนหนึ่งตัว จี -หวี pisiform หากมียีนด้อยเพียงอย่างเดียว (rrgg)มีลักษณะเป็นสันใบ
ตัวอย่างที่เด่นชัดของการกระทำเสริมของยีนคือการผสมข้ามสายพันธุ์ของถั่วหวาน ซึ่งแต่ละพันธุ์มีดอกสีขาว ลูกผสมของพวกเขา ฟ]มีดอกไม้สีแดงสดใส ใน ฉ 2ปรากฎว่า 9/16 ต้นมีสีแดงและ 7/16 มีดอกสีขาว
ในตัวอย่างนี้ ถั่วลันเตาดอกขาวพันธุ์หนึ่งมียีนที่โดดเด่น กถั่วลันเตาดอกขาวอีกพันธุ์หนึ่งมียีน ใน.ไม่มียีน กไม่มียีนทั้งคู่ ในเพียงอย่างเดียวพวกเขาไม่ได้ทำให้ดอกไม้มีสีสัน ด้วยการทำงานร่วมกันของยีนเหล่านี้ (ก + ใน)ในลูกผสมดอกจะมีสีแดงสดใส
ใน ฉ 2ในพืชที่มีทั้งสองยีน (เอ+บี), ดอกไม้สีแดง. มีพืชดังกล่าว 9/16 ชนิด ในพืชที่มียีนเหล่านี้เพียงยีนเดียว (อย่างใดอย่างหนึ่ง เอ,หรือ ใน)และไม่มีเลย ( เกี่ยวกับ) ดอกไม้ยังคงเป็นสีขาว มีพืชดังกล่าว 7/16 ต้น
อาการเดียวกันนี้ของการกระทำเสริมของยีนพบได้ในสัตว์ มีไก่สีขาวหลายสายพันธุ์ที่เมื่อผสมข้ามจะออกลูกที่มีสีสันสดใส ใน ฉ 2ปรากฎว่าไก่สี 9/16 และไก่สีขาว 7/16 เห็นได้ชัดว่าในกรณีนี้มีสองยีนด้วย สิ่งเหล่านี้เพียงอย่างเดียวไม่ทำให้เกิดสีขนนก เมื่อพวกเขาทำงานร่วมกันเท่านั้นที่สีจะเกิดขึ้น
รูปแบบที่น่าสนใจของการกระทำของยีนเสริมพบได้ในฟักทอง เมื่อผสมฟักทองสองพันธุ์กับผลไม้ทรงกลมจะได้ลูกผสมที่มีผลไม้รูปแผ่นดิสก์ เมื่อลูกผสมเหล่านี้ได้รับการผสมพันธุ์ในรุ่นต่อไป พืช 9/16 ต้นที่มีผลไม้รูปดิสก์ 6/16 มีผลไม้ทรงกลมและ 1/16 ที่มีผลไม้ยาวปรากฏขึ้น (รูปที่ 2.1)
ข้าว. 2.1.
อธิบายผลการผสมข้ามพันธุ์ฟักทอง 2 สายพันธุ์ (รูปที่ 2.1) ได้ดังนี้ พันธุ์หนึ่งที่มีผลทรงกลมมียีน เอ,อีกหลากหลายด้วยผลไม้ทรงกลม - ยีน ใน.เมื่อพวกมันถูกผสมข้าม ยีนจะปรากฏในลูกผสม กและ ในและพืชที่มีผลเป็นรูปจาน เมื่อพวกเขาสืบพันธุ์ใน ฉ 2ซึ่งกลายเป็นพืช 9/16 ต้นที่มียีนดังกล่าว เอบี(มีผลไม้ดิสคอยด์) 3/16 มียีน L แต่ขาดยีน ใน(มีผลทรงกลม) 3/16 มียีน ในแต่พวกเขาขาดยีน ก(ยังมีผลทรงกลม) 1/16 มียีน อ๊ากก(ผลไม้ยาว)
การสืบทอดสีขนเมื่อผสมข้ามหนูสีดำและสีน้ำตาลสามารถศึกษาได้ในงานต่อไปนี้
ในหนู สีขนถูกกำหนดโดยยีนที่มีปฏิสัมพันธ์จำนวนมาก ชุดหนูบางชนิด (ชนิดไวด์) มีลักษณะเป็นวงแหวนที่มีเม็ดสีเหลืองบนผมสีดำแต่ละเส้น การก่อตัวของมันจะถูกกำหนดโดยยีน และซึ่งหมายถึงชุดของอัลลีลหลายตัว อัลลีล กกำหนดว่าไม่มีวงแหวนสีเหลืองบนเส้นขน หนูที่มีจีโนไทป์ อ่ามีขนสีดำ ยีน กปรากฏว่ามีความโดดเด่นเมื่อเทียบกับอัลลีล กดังนั้นในสัตว์ที่มีจีโนไทป์ อ่าสีขนแบบป่า เหนืออัลลีล กและ กยีนของซีรีส์เดียวกันมีอิทธิพลเหนือ ก y ซึ่งในสถานะเฮเทอโรไซกัสจะกำหนดสีเหลือง และในสถานะโฮโมไซกัสจะกำหนดอัตราการตายของเอ็มบริโอ
สีขนยังถูกกำหนดโดยยีนที่ไม่เชื่อมโยงอีกยีนหนึ่ง - 6 ซึ่งในโฮโมไซโกตทำให้เกิดเม็ดสีน้ำตาล มันมีปฏิสัมพันธ์กับยีน อ่าหากจีโนไทป์มียีน ข(ในโฮโมไซโกต) และยีน กจากนั้นจะมีวงแหวนสีเหลืองเกิดขึ้นบนขนสีดำ และขนจะกลายเป็นสีน้ำตาลผสม
ยีนด้อย กและ ขในสถานะโฮโมไซกัส (ก แอบ)ทำให้เกิดคุณสมบัติใหม่ - ขนสีช็อคโกแลต ดังนั้นแต่ละฟีโนไทป์จึงถูกกำหนดโดยจีโนไทป์ที่เกี่ยวข้อง: agouti - เอ_บี_., สีดำ - AAB_,สีน้ำตาล - บีบี, "ช็อคโกแลต" - อ๊ากก
เมื่อข้ามหนูสีดำและสีน้ำตาล รูปแบบการข้ามคือ:
ในรุ่นแรกๆ ฟิหนูทุกตัวเป็นสีเทา เมื่อผสมข้ามหนูรุ่นแรกเข้าด้วยกัน เราจะได้:
เอเอบีบี |
เอเอบี |
เอเอบีบี |
เอเอบี |
||
เอเอบี |
เอบีบี |
เอเอบี |
|||
สีน้ำตาล |
สีน้ำตาล |
||||
เอเอบีบี |
เอเอบี |
aaBB |
อาบีบี |
||
เอเอบี |
อาบีบี |
||||
สีน้ำตาล |
ช็อคโกแลต |
ใน /*2 มีการสร้างคลาสฟีโนไทป์สี่คลาส (หนูบางชนิด, สีน้ำตาล, สีดำ, “ช็อคโกแลต”) อันเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์เสริมของยีน กและ ขคุณสมบัติใหม่ปรากฏขึ้น - สีช็อคโกแลต
ตามทฤษฎีแล้ว อัตราส่วนตัวเลขระหว่างคลาสคือ 9 ก_บี_ : 3บีบี : ЪааВ_ : 1 อ๊ากก
ยีนที่ปรับเปลี่ยนการกระทำของยีนพื้นฐานอื่นๆ โดยไม่ได้กำหนดการพัฒนาลักษณะด้วยตัวมันเอง เรียกว่ายีนตัวดัดแปลง
การสืบทอดสีขนในไตรไฮบริดข้าม หนูขาวและหนูสีสามารถศึกษาได้ในงานต่อไป
สีขนในหนูถูกกำหนดโดยยีนจำนวนมาก ปฏิสัมพันธ์ของยีนเป็นที่รู้จักจากงานก่อนหน้านี้ เอ-เอ,บี-บียีน c ทำให้เกิดผิวเผือกในหนู โฮโมไซโกตสำหรับยีนนี้ (ซีซี) ไม่มีสีใด ๆ โดยไม่คำนึงถึงการปรากฏตัวของยีนที่มีสี ดังนั้นจีโนไทป์เผือกจึงมียีนสีขนต่างกัน ยีนคู่ที่สาม - Oc - ไม่ได้เชื่อมโยงกับยีนคู่แรก ดังนั้นจึงถูกแยกออกจากกัน
เมื่อข้ามหนูสีเทาเราจะได้:
อร๊าย |
อร๊าย |
AaVVSS |
เอเอบีเอส |
AABSS |
AaVVSS |
เอเอบีซีซี |
AaBCss |
|
อร๊าย |
AABBss |
AaVVSS |
เอเอบีเอส |
เอเอบีเอส |
อ้าบีบีเอสเอส |
AaBCss |
อ้าาา |
|
AaVVSS |
AaVVSS |
aaВВСС |
เอเอบีซีซี |
AaBCss |
aaВВСс |
aaBCC |
aaBCss |
|
เอเอบีเอส |
AABSS |
เอเอบีซีซี |
AaLCC สีน้ำตาล |
อร๊าย. สีน้ำตาล |
AaBCss |
AaLCC สีน้ำตาล |
อ้าบส์ สีน้ำตาล |
|
AABSS |
เอเอบีเอส |
AaBCss |
อ้าบส์ สีน้ำตาล |
อร๊าย. |
อ้าาา |
อ้าบส์ สีน้ำตาล |
||
AaVVSS |
อ้าบีบีเอสเอส |
aaВВСс |
AaBCss |
อ้าาา |
aaBBSS |
aaBCss |
aaBhss |
|
เอเอบีซีซี |
AaBCss |
aaBCC |
AaLCC สีน้ำตาล |
อ้าบส์ สีน้ำตาล |
aaBCss |
อ่าาา ช็อคโกแลต |
อ๊ากกส์ ช็อคโกแลต |
|
AaBCss |
อ้าาา |
aaBCss |
อ้าบส์ สีน้ำตาล |
aaBCss |
อ๊ากกส์ ช็อคโกแลต |
จากการผสมข้ามพันธุ์ของหนูสีเทาชนิดไตรเฮเทอโรไซกัส เราได้: 27 เอบี_ซี_ -สีเทา;
- 9 A_bc_- สีน้ำตาล;
- 9 aaB_C_ -สีดำ;
- 3 аълс_- ช็อคโกแลต;
- 16 A_B_ss; aaB เอสเอส; เอเจบีซีซี; aabbcc-สีขาว.
ปัญหาที่ 1 ถั่วหวานมียีน C หรือไม่? แยกกันทำให้เกิดสีขาวของดอกไม้ในขณะที่สีม่วงจะได้มาก็ต่อเมื่อทั้งสองปัจจัยนี้มีอยู่ในจีโนไทป์ พืชที่มีจีโนไทป์ สสสมีดอกไม้สีขาว ดอกของไม้กางเขนจะมีสีอะไร? สสสสสสสสสสสสสส?
ในปัญหานี้ การถ่ายทอดสีจะถูกกำหนดโดยปฏิสัมพันธ์เสริมของยีนทั้งสอง
เราเขียนเงื่อนไขของปัญหาโดยย่อ:
เพื่อพิจารณาลักษณะฟีโนไทป์ของลูกหลาน ขั้นแรกเราจะบันทึกเซลล์สืบพันธุ์ของพ่อแม่ ต้นแม่เฮเทอโรไซกัสผลิตเซลล์สืบพันธุ์ได้ 4 ชนิด ได้แก่ CP, พ, เอสอาร์, พและพืชโฮโมไซกัสของบิดา - gametes ประเภทเดียวกัน - เอสอาร์เมื่อเซลล์สืบพันธุ์เพศหญิงผสมกับเซลล์สืบพันธุ์เพศชาย จะเกิดจีโนไทป์สี่ประเภท:
จากแผนภาพจะเห็นได้ชัดว่าจีโนไทป์ USRRและ สสสมียีนเด่น C และ P ซึ่งเป็นตัวกำหนดสีม่วงของดอกไม้ จีโนไทป์ที่เหลืออีกสองชนิดไม่มียีน C ที่โดดเด่น ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ดอกมีสีขาว
ดังนั้น การแยกทางฟีโนไทป์จึงเกิดขึ้นครึ่งหนึ่ง” 50 % ทายาทด้วยดอกสีม่วง 50% มีดอกสีขาว
ปัญหาที่ 2. พืชที่มีดอกสีขาวผสมกับดอกเดียวกัน ให้กำเนิดลูก 3/4 ดอกเป็นดอกสีขาว และ 1/4 ดอกมีดอกสีม่วง พ่อแม่มีจีโนไทป์อะไรบ้าง? (การกำหนดยีนและลักษณะจะเหมือนกับในปัญหาก่อนหน้า)
ไม่ทราบยีนทั้งหมดของจีโนไทป์ของผู้ปกครองในปัญหานี้เนื่องจากสีขาวของดอกไม้เกิดจากยีน C, P และโฮโมไซโกตแบบถอย - สสส.ปัญหาสามารถแก้ไขได้โดยอาศัยการวิเคราะห์พืชสีม่วงในรุ่นลูก
ตามเงื่อนไขของปัญหา ดอกไม้สีม่วงเกิดจากการมียีนเด่น 2 ยีนในจีโนไทป์คือ C และ P โดยลูกหลานมีพืชที่มีดอกสีม่วงซึ่งได้รับยีน C จากแม่ และยีน P จากพ่อ ยีนทั้งสองนี้ไม่สามารถอยู่ในจีโนไทป์ของพ่อแม่คนใดคนหนึ่งได้ เนื่องจากดอกของพวกมันมีสีขาว จากยีนที่ระบุ จีโนไทป์ของพ่อแม่สามารถเขียนได้ดังนี้: ส_รและ สหภาพโซเวียต _.
ตอนนี้เราต้องค้นหาว่ายีนเด่นอยู่ในสถานะใด: โฮโมหรือเฮเทอโรไซกัส ในการทำเช่นนี้เราจะวิเคราะห์ลักษณะของการแยกตัวของลูกหลาน ลักษณะสีของดอกไม้แบ่งออกในอัตราส่วน 3:1 - จีโนไทป์สี่อันเกิดจากการรวมสี่ครั้ง ด้วยเหตุนี้ พ่อแม่จึงมีเฮเทอโรไซกัสสำหรับยีน C และ P - สสสและ สสส.
จากการผสมข้ามพันธุ์พืชที่มีดอกสีขาว ทำให้ได้พืชที่มีดอกสีม่วง 50% และดอกไม้สีขาวอีก 50%
Complementary คือปฏิสัมพันธ์ประเภทหนึ่งของยีนที่ไม่ใช่อัลลีลิก โดยการทำงานของยีนจากคู่อัลลีลคู่หนึ่งจะเสริมด้วยการกระทำของยีนจากคู่อัลลีลิกอีกคู่หนึ่ง ส่งผลให้เกิดลักษณะใหม่เชิงคุณภาพ
ตัวอย่างคลาสสิกของการโต้ตอบนี้คือการสืบทอดรูปร่างรวงในไก่ พบรูปแบบหวีดังต่อไปนี้: รูปทรงใบไม้ - เป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ของยีนที่ไม่ใช่อัลลีลิกแบบถอยสองยีน อ๊ากก;รูปถั่ว - ผลลัพธ์ของการทำงานร่วมกันของยีนที่ไม่ใช่อัลลิลิกที่โดดเด่นสองตัว เอ-บี-;สีชมพูและรูปถั่ว – มีจีโนไทป์ เอ-บีบีและ aaB-ตามลำดับ
อีกตัวอย่างหนึ่งคือการสืบทอดสีขนในหนู มีสีเทา สีขาว และสีดำ และมีเม็ดสีเพียงสีเดียวคือสีดำ การก่อตัวของสีขนโดยเฉพาะนั้นขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ของยีนที่ไม่ใช่อัลลีลิกสองคู่:
เอ –ยีนที่กำหนดการสังเคราะห์เม็ดสี
ก –ยีนที่ไม่เป็นตัวกำหนดการสังเคราะห์เม็ดสี
บี –ยีนที่กำหนดการกระจายตัวของเม็ดสีที่ไม่สม่ำเสมอ
ข –ยีนที่กำหนดการกระจายตัวของเม็ดสีที่สม่ำเสมอ
ตัวอย่างของปฏิสัมพันธ์เสริมในมนุษย์: เรติโนบลาสโตมาและเนโฟบลาสโตมาถูกเข้ารหัสโดยยีนที่ไม่ใช่อัลลีลิกสองคู่
ตัวเลือกที่เป็นไปได้สำหรับความแตกแยกใน F 2 ระหว่างการโต้ตอบเสริม: 9:3:4; 9:3:3:1; 9:7.
เอพิสตาซิส
Epistasis เป็นประเภทของปฏิสัมพันธ์ของยีนที่ไม่ใช่อัลลีลซึ่งการกระทำของยีนจากคู่อัลลีลหนึ่งจะถูกระงับโดยการกระทำของยีนจากคู่อัลลีลอีกคู่หนึ่ง
epistasis มีสองรูปแบบ - โดดเด่นและถอยใน epistasis ที่โดดเด่น ยีนเด่นทำหน้าที่เป็นยีนปราบปราม ใน epistasis ถอย ยีนด้อยทำหน้าที่เป็นยีนกด
ตัวอย่างของ epistasis ที่โดดเด่นคือการถ่ายทอดสีขนนกในไก่ ยีนที่ไม่ใช่อัลลิลิกสองคู่มีปฏิสัมพันธ์กัน:
กับ– ยีนที่กำหนดสีของขนนก (มักมีสีต่างกัน)
กับ– ยีนที่ไม่ได้กำหนดสีขนนก
ฉัน– ยีนที่ยับยั้งการระบายสี
ฉัน– ยีนที่ไม่ระงับสี
ตัวเลือกการแยกใน F 2: 12:3:1, 13:3.
ในมนุษย์ ตัวอย่างของ epistasis ที่โดดเด่นคือ โรคหมัก (เอนไซม์) เป็นโรคที่เกิดจากการผลิตเอนไซม์อย่างใดอย่างหนึ่งไม่เพียงพอ
ตัวอย่างของภาวะถอยกำพร้าคือสิ่งที่เรียกว่า "ปรากฏการณ์บอมเบย์": ในครอบครัวพ่อแม่ที่แม่มีกรุ๊ปเลือด O และพ่อมีกรุ๊ปเลือด A มีลูกสาวสองคนเกิด คนหนึ่งมีกรุ๊ปเลือด AB นักวิทยาศาสตร์สันนิษฐานว่ามารดามียีน I B ในจีโนไทป์ของเธอ แต่ผลของยีนนั้นถูกยับยั้งโดยยีน recessive epistatic dd สองยีน
โพลีเมอร์
โพลีเมอริซึมเป็นปฏิสัมพันธ์ประเภทหนึ่งของยีนที่ไม่ใช่อัลลีลิก โดยที่ยีนที่ไม่ใช่อัลลีลิกหลายตัวกำหนดลักษณะที่เหมือนกัน และทำให้การสำแดงออกมาดีขึ้นปรากฏการณ์นี้ตรงกันข้ามกับภาวะเยื่อหุ้มปอดอักเสบ ลักษณะเชิงปริมาณมักจะสืบทอดตามประเภทของโพลีเมอร์ ซึ่งอธิบายลักษณะที่ปรากฏได้หลากหลายในธรรมชาติ
ตัวอย่างเช่น สีของเมล็ดข้าวสาลีถูกกำหนดโดยยีนที่ไม่ใช่อัลลิลิกสองคู่:
เอ 1
1– ยีนที่ไม่กำหนดสีแดง
เอ 2– ยีนที่กำหนดสีแดง
2- ยีนที่ไม่กำหนดสีแดง
ก 1 ก 1 ก 2 ก 2 –จีโนไทป์ของพืชที่มีเมล็ดสีแดง
1 1 2 2 -จีโนไทป์ของพืชที่มีสีเมล็ดสีขาว
แยกเป็น F 2: 15:1 หรือ 1:4:6:4:1
ในมนุษย์ ประเภทของโพลีเมอร์จะสืบทอดคุณลักษณะต่างๆ เช่น ความสูง สีผม สีผิว ความดันโลหิต และความสามารถทางจิต
เอฟเฟกต์ตำแหน่ง
Position effect คือปฏิสัมพันธ์ประเภทหนึ่งของยีนที่ไม่ใช่อัลลีลิกซึ่งกำหนดโดยตำแหน่งของยีนในจีโนไทป์
ตัวอย่าง - การสืบทอดโปรตีน Rh-ปัจจัย (ปัจจัย Rh) 85% ของชาวยุโรปมีปัจจัย Rh ( Rh+) 15% ไม่มีมัน ( Rh-- ปัจจัย Rh ถูกกำหนดโดยยีนเด่นสามยีน (C, D, E) ซึ่งอยู่ติดกันบนโครโมโซม
คนสองคนที่มีจีโนไทป์ CcDDEe เหมือนกันจะมีฟีโนไทป์ที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับตำแหน่งของยีนอัลลีลิกในโครโมโซมคู่เดียวกัน: ในตัวเลือก A มีแอนติเจน E จำนวนมาก แต่มีแอนติเจน C เพียงเล็กน้อย ในตัวแปร B จะมีแอนติเจน E เพียงเล็กน้อย แต่มีแอนติเจน C จำนวนมาก
ตัวเลือก A ตัวเลือก B
การถ่ายทอดลักษณะจากรุ่นสู่รุ่นเกิดจากการปฏิสัมพันธ์ของยีนต่างๆ ยีนคืออะไร และมีปฏิสัมพันธ์ประเภทใดระหว่างยีนเหล่านี้?
ยีนคืออะไร?
ปัจจุบันจีโนมถูกเข้าใจว่าเป็นหน่วยของการส่งข้อมูลทางพันธุกรรม ยีนถูกพบใน DNA และก่อตัวเป็นโครงสร้างของมัน ยีนแต่ละตัวมีหน้าที่รับผิดชอบในการสังเคราะห์โมเลกุลโปรตีนเฉพาะซึ่งกำหนดลักษณะที่ปรากฏของลักษณะเฉพาะในมนุษย์
ยีนแต่ละยีนมีชนิดย่อยหรืออัลลีลหลายชนิด ซึ่งทำให้เกิดลักษณะที่หลากหลาย (เช่น สีตาสีน้ำตาลเกิดจากอัลลีลที่โดดเด่นของยีน ในขณะที่สีฟ้าเป็นลักษณะด้อย) อัลลีลอยู่ในบริเวณที่เหมือนกัน และการถ่ายทอดโครโมโซมอย่างใดอย่างหนึ่งจะเป็นตัวกำหนดลักษณะของลักษณะอย่างใดอย่างหนึ่ง
ยีนทั้งหมดมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน ปฏิสัมพันธ์มีหลายประเภท - อัลลีลและไม่ใช่อัลลีลิก ดังนั้นปฏิสัมพันธ์ของยีนอัลลีลิกและไม่ใช่อัลลีลิกจึงมีความโดดเด่น พวกเขาแตกต่างกันอย่างไรและแสดงออกอย่างไร?
ประวัติความเป็นมาของการค้นพบ
ก่อนที่จะค้นพบประเภทของอันตรกิริยาของยีนที่ไม่ใช่อัลลีลิก เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าเป็นไปได้เท่านั้น (หากมียีนเด่น ลักษณะนั้นก็จะปรากฏขึ้น หากไม่มียีนนั้น ลักษณะนั้นก็จะไม่มีอยู่) หลักคำสอนเรื่องปฏิสัมพันธ์ของอัลลีลได้รับชัยชนะซึ่งเป็นความเชื่อหลักของพันธุศาสตร์มาเป็นเวลานาน การปกครองได้รับการศึกษาอย่างละเอียด และมีการค้นพบประเภทต่างๆ เช่น การปกครองที่สมบูรณ์และไม่สมบูรณ์ การปกครองร่วม และการครอบงำมากเกินไป
หลักการทั้งหมดเหล่านี้อยู่ภายใต้หลักการแรกซึ่งระบุถึงความสม่ำเสมอของลูกผสมรุ่นแรก
จากการสังเกตและการวิจัยเพิ่มเติม พบว่าสัญญาณบางอย่างไม่สอดคล้องกับทฤษฎีการครอบงำ จากการศึกษาเชิงลึกพบว่าไม่เพียงแต่ยีนที่เหมือนกันเท่านั้นที่มีอิทธิพลต่อการแสดงลักษณะหรือกลุ่มของคุณสมบัติ ดังนั้นจึงค้นพบรูปแบบของปฏิสัมพันธ์ระหว่างยีนที่ไม่ใช่อัลลีลิก
ปฏิกิริยาระหว่างยีน
ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว หลักคำสอนเรื่องมรดกที่โดดเด่นมีชัยมาเป็นเวลานาน ในกรณีนี้ มีปฏิสัมพันธ์แบบอัลลีลซึ่งลักษณะดังกล่าวปรากฏเฉพาะในสถานะเฮเทอโรไซกัสเท่านั้น หลังจากค้นพบปฏิสัมพันธ์ของยีนที่ไม่ใช่อัลลีลิกในรูปแบบต่างๆ นักวิทยาศาสตร์ก็สามารถอธิบายมรดกประเภทที่อธิบายไม่ได้มาจนบัดนี้ และรับคำตอบสำหรับคำถามมากมาย
พบว่าการควบคุมยีนขึ้นอยู่กับเอนไซม์โดยตรง เอนไซม์เหล่านี้ทำให้ยีนทำปฏิกิริยาได้หลายวิธี ในกรณีนี้ ปฏิสัมพันธ์ของยีนอัลลีลิกและไม่ใช่อัลลีลิกดำเนินไปตามหลักการและรูปแบบเดียวกัน สิ่งนี้นำไปสู่ข้อสรุปว่าการถ่ายทอดทางพันธุกรรมไม่ได้ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขที่ยีนมีปฏิสัมพันธ์ และสาเหตุของการถ่ายทอดลักษณะที่ผิดปกตินั้นอยู่ในตัวของยีนเอง
ปฏิสัมพันธ์ที่ไม่ใช่อัลลิลิกนั้นมีเอกลักษณ์เฉพาะซึ่งทำให้สามารถรับการผสมผสานคุณสมบัติใหม่ที่กำหนดระดับความอยู่รอดและการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตในระดับใหม่
ยีนที่ไม่ใช่อัลลิลิก
ยีนที่ไม่ใช่อัลลีลิกคือยีนที่มีการแปลในภูมิภาคต่างๆ ของโครโมโซมที่ไม่คล้ายคลึงกัน พวกมันมีฟังก์ชันการสังเคราะห์เหมือนกัน แต่พวกมันสร้างรหัสสำหรับการก่อตัวของโปรตีนต่าง ๆ ที่ทำให้เกิดลักษณะที่แตกต่างกัน ยีนดังกล่าวที่ทำปฏิกิริยากันสามารถกำหนดการพัฒนาลักษณะได้หลายแบบ:
- ลักษณะหนึ่งจะถูกกำหนดโดยปฏิสัมพันธ์ของยีนหลายตัวที่มีโครงสร้างแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง
- ลักษณะหลายอย่างจะขึ้นอยู่กับยีนตัวเดียว
ปฏิกิริยาระหว่างยีนเหล่านี้ค่อนข้างซับซ้อนกว่าปฏิกิริยาอัลลีล อย่างไรก็ตาม ปฏิกิริยาแต่ละประเภทมีลักษณะและลักษณะเฉพาะของตัวเอง
ปฏิกิริยาของยีนที่ไม่ใช่อัลลีลิกมีกี่ประเภท?
- เอพิสตาซิส
- โพลีเมอริซึม
- การเสริม
- การออกฤทธิ์ของยีนตัวดัดแปลง
- ปฏิสัมพันธ์ของไพลโอโทรปิก
การโต้ตอบแต่ละประเภทเหล่านี้มีคุณสมบัติเฉพาะของตัวเองและแสดงออกในลักษณะของตัวเอง
มันคุ้มค่าที่จะดูรายละเอียดเพิ่มเติมในแต่ละเรื่อง
เอพิสตาซิส
ปฏิสัมพันธ์ของยีนที่ไม่ใช่อัลลีลิก - epistasis - สังเกตได้เมื่อยีนหนึ่งระงับการทำงานของอีกยีนหนึ่ง (ยีนกดทับเรียกว่ายีน epistatic และยีนกดทับเรียกว่ายีน hypostatic)
ปฏิกิริยาระหว่างยีนเหล่านี้สามารถเด่นหรือถอยได้ ภาวะ epistasis ที่โดดเด่นจะสังเกตได้เมื่อยีน epistatic (โดยปกติจะแสดงด้วยตัวอักษร I หากไม่มีการแสดงออกทางฟีโนไทป์ภายนอก) จะระงับยีน hypostatic (โดยปกติจะแสดงเป็น B หรือ b) epistasis แบบถอยจะสังเกตได้เมื่ออัลลีลแบบถอยของยีน epistatic ยับยั้งการแสดงออกของอัลลีลใด ๆ ของยีน hypostatic
การแยกตามลักษณะฟีโนไทป์สำหรับปฏิกิริยาแต่ละประเภทก็แตกต่างกันเช่นกัน ด้วย epistasis ที่โดดเด่นภาพต่อไปนี้มักถูกสังเกตบ่อยที่สุด: ในรุ่นที่สองการแบ่งตามฟีโนไทป์จะเป็นดังนี้ - 13:3, 7:6:3 หรือ 12:3:1 ทุกอย่างขึ้นอยู่กับว่ายีนใดมารวมกัน
ใน epistasis ถอย การหารจะเป็นดังนี้: 9:3:4, 9:7, 13:3
การเสริม
ปฏิสัมพันธ์ของยีนที่ไม่ใช่อัลลีล ซึ่งการรวมกันของอัลลีลที่โดดเด่นจากหลายลักษณะทำให้เกิดฟีโนไทป์ใหม่ที่ไม่รู้จักมาจนบัดนี้ เรียกว่าการเสริมกัน
ตัวอย่างเช่น ปฏิกิริยาระหว่างยีนประเภทนี้พบได้บ่อยที่สุดในพืช (โดยเฉพาะฟักทอง)
หากจีโนไทป์ของพืชมีอัลลีล A หรือ B ที่โดดเด่น ผักก็จะมีรูปร่างเป็นทรงกลม หากจีโนไทป์เป็นแบบถอย รูปร่างของผลมักจะยาวขึ้น
หากมีอัลลีลที่โดดเด่นสองตัว (A และ B) อยู่ในจีโนไทป์ในเวลาเดียวกัน ฟักทองจะได้รูปร่างที่มีรูปร่างคล้ายแผ่นดิสก์ หากคุณยังคงผสมข้ามพันธุ์ (เช่น ปฏิสัมพันธ์ของยีนที่ไม่ใช่อัลลีลิกกับฟักทองเส้นบริสุทธิ์ต่อไป) จากนั้นในรุ่นที่สองคุณจะได้ 9 คนที่มีรูปร่างดิสคอยด์ 6 คนที่มีรูปร่างเป็นทรงกลมและฟักทองยาวหนึ่งอัน
การผสมข้ามดังกล่าวทำให้สามารถรับพืชรูปแบบลูกผสมใหม่ที่มีคุณสมบัติเฉพาะตัวได้
ในมนุษย์ปฏิสัมพันธ์ประเภทนี้จะเป็นตัวกำหนดการพัฒนาการได้ยินตามปกติ (ยีนหนึ่งคือการพัฒนาของโคเคลียและอีกยีนหนึ่งคือการพัฒนาของเส้นประสาทการได้ยิน) และเมื่อมีลักษณะเด่นเพียงลักษณะเดียวอาการหูหนวกจะปรากฏขึ้น
โพลีเมอร์
บ่อยครั้งพื้นฐานสำหรับการสำแดงคุณลักษณะไม่ใช่การมีอยู่ของอัลลีลที่โดดเด่นหรือด้อยของยีน แต่เป็นจำนวนของพวกเขา ปฏิสัมพันธ์ของยีนที่ไม่ใช่อัลลีลิก - การเกิดพอลิเมอไรเซชัน - เป็นตัวอย่างของการแสดงออกดังกล่าว
การกระทำโพลีเมอร์ของยีนสามารถเกิดขึ้นได้โดยมีหรือไม่มีการกระทำสะสม ในระหว่างการสะสม ระดับของการแสดงออกของลักษณะจะขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ของยีนทั่วไป (ยิ่งมียีนมากเท่าใด ลักษณะก็จะยิ่งแสดงออกมากขึ้นเท่านั้น) ลูกหลานที่มีผลกระทบดังกล่าวจะถูกแบ่งดังนี้ - 1: 4: 6: 4: 1 (ระดับของการแสดงออกของลักษณะลดลงนั่นคือ ในบุคคลหนึ่งลักษณะจะแสดงออกมาอย่างเต็มที่ส่วนคนอื่น ๆ ก็จะจางหายไปจนกระทั่งมันหายไปอย่างสมบูรณ์) .
หากไม่มีผลกระทบสะสม การแสดงลักษณะนั้นจะขึ้นอยู่กับอัลลีลที่โดดเด่น หากมีอัลลีลดังกล่าวอย่างน้อยหนึ่งตัว ลักษณะดังกล่าวก็จะเกิดขึ้น ด้วยผลที่คล้ายกัน ความแตกแยกในลูกหลานเกิดขึ้นในอัตราส่วน 15:1
การออกฤทธิ์ของยีนตัวดัดแปลง
ปฏิสัมพันธ์ของยีนที่ไม่ใช่อัลลีลิกซึ่งควบคุมโดยการกระทำของตัวดัดแปลงนั้นค่อนข้างหายาก ตัวอย่างของการโต้ตอบดังกล่าวมีดังนี้:
ปฏิสัมพันธ์ของยีนที่ไม่ใช่อัลลีลิกในมนุษย์นั้นเกิดขึ้นน้อยมาก
ภาวะเยื่อหุ้มปอดอักเสบ (pleiotropy)
ด้วยปฏิสัมพันธ์ประเภทนี้ ยีนหนึ่งจะควบคุมการแสดงออกหรือมีอิทธิพลต่อระดับการแสดงออกของยีนอื่น
ในสัตว์ pleiotropy แสดงออกดังนี้:
- ในหนูทดลอง ตัวอย่างของภาวะเยื่อหุ้มปอดอักเสบคือภาวะแคระแกร็น สังเกตว่าเมื่อผสมข้ามหนูปกติที่มีฟีโนไทป์ในรุ่นแรก หนูทุกตัวจะกลายเป็นคนแคระ สรุปได้ว่าคนแคระมีสาเหตุมาจากยีนด้อย โฮโมไซโกตแบบถอยหยุดการเจริญเติบโต และอวัยวะและต่อมภายในของพวกมันยังด้อยพัฒนา ยีนแคระแกร็นนี้มีอิทธิพลต่อการพัฒนาของต่อมใต้สมองในหนู ซึ่งทำให้การสังเคราะห์ฮอร์โมนลดลงและทำให้เกิดผลที่ตามมาทั้งหมด
- สีแพลตตินัมในสุนัขจิ้งจอก ในกรณีนี้ Pleiotropy แสดงออกโดยยีนที่เป็นอันตรายซึ่งเมื่อเกิดโฮโมไซโกตที่โดดเด่นขึ้นทำให้เกิดการตายของเอ็มบริโอ
- ในมนุษย์ ปฏิสัมพันธ์ของเยื่อหุ้มปอดจะแสดงโดยตัวอย่างของฟีนิลคีโตนูเรีย เช่นเดียวกับ
บทบาทของปฏิสัมพันธ์ที่ไม่ใช่อัลลิลิก
ในแง่วิวัฒนาการ ปฏิสัมพันธ์ทุกประเภทข้างต้นของยีนที่ไม่ใช่อัลลิลิกมีบทบาทสำคัญ การรวมกันของยีนใหม่ทำให้เกิดลักษณะและคุณสมบัติใหม่ของสิ่งมีชีวิต ในบางกรณี สัญญาณเหล่านี้มีส่วนช่วยในการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิต ในทางกลับกัน สัญญาณเหล่านี้ทำให้บุคคลเหล่านั้นเสียชีวิตซึ่งจะโดดเด่นอย่างมากในหมู่สายพันธุ์ของพวกเขา
ปฏิสัมพันธ์ที่ไม่ใช่อัลลิลิกของยีนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการปรับปรุงพันธุ์พันธุศาสตร์ สิ่งมีชีวิตบางชนิดถูกเก็บรักษาไว้เนื่องจากการรวมตัวกันของยีนดังกล่าว สายพันธุ์อื่นได้รับคุณสมบัติที่มีมูลค่าสูงในโลกสมัยใหม่ (เช่น การพัฒนาสัตว์สายพันธุ์ใหม่ที่มีความอดทนและความแข็งแกร่งทางร่างกายมากกว่าพ่อแม่)
งานกำลังดำเนินการเกี่ยวกับการใช้มรดกประเภทนี้ในมนุษย์ เพื่อขจัดลักษณะเชิงลบ และสร้างจีโนไทป์ใหม่ที่ไม่มีข้อบกพร่อง
Complementarity คือปฏิสัมพันธ์ประเภทหนึ่งระหว่างยีนที่ไม่ใช่อัลลีลิกที่โดดเด่น 2 ยีน โดยยีนหนึ่งจะเสริมการทำงานของยีนอีกยีนหนึ่ง และร่วมกันกำหนดลักษณะใหม่ที่ขาดหายไปในพ่อแม่ และลักษณะนี้จะพัฒนาเมื่อมียีนอยู่ด้วยเท่านั้น ยีนทั้งสอง ตัวอย่างคือสีขนสีเทาในหนูซึ่งควบคุมโดยยีนสองตัว (A และ B) ยีนแรกเป็นตัวกำหนดการสังเคราะห์เม็ดสี (บุคคลที่มีจีโนไทป์ AA และ Aa คือเผือก) และยีนที่สอง - การสะสมของมันที่ ไว้ที่โคนและปลายผม เมื่อผสมข้ามไดเฮเทอโรไซโกเตส เราจะได้ลูกผสมในอัตราส่วน 9:3:4 (สีเทา: สีดำ: สีขาว) กล่าวคือ บุคคลสีเทาจะเป็นบุคคลที่มีจีโนไทป์ประกอบด้วยอัลลีล AB ผสมกัน บุคคลผิวดำจะเป็นบุคคลที่มีอัลลีล AA ผสมกัน และคนผิวขาวจะเป็น bb ในมนุษย์ โปรตีนอินเตอร์เฟอรอนถูกสังเคราะห์ตามหลักการนี้
Epistasis คือการทำงานร่วมกันของยีนที่ไม่ใช่อัลลีลิก ซึ่งการกระทำของยีนตัวใดตัวหนึ่งจะยับยั้งการทำงานของยีนอีกตัวหนึ่ง ขึ้นอยู่กับยีนที่ทำให้เกิดการยับยั้ง แบ่งแยก epistasis ที่โดดเด่นและแบบถอย ยีนที่ถูกกดขี่เรียกว่ายีนยับยั้ง ตัวยับยั้ง หรือยีนอีพิสแตติก ในขณะที่ยีนที่ถูกกดขี่เรียกว่ายีนไฮโปสแตติก โดยทั่วไปแล้วยีนยับยั้งจะยับยั้งยีนอื่นโดยไม่ได้กำหนดการพัฒนาลักษณะเฉพาะ การแยกฟีโนไทป์คือ 13:3, 12:3:1, 9:3:4 เป็นต้น ถ้ายีนกดรับเป็นแบบถอย ก็อาจสังเกตภาวะคริปโตมีเรียได้ - การพึ่งพาลักษณะเฉพาะของยีนที่ออกฤทธิ์พร้อมกันหลายยีน ซึ่งแต่ละยีนไม่มีการแสดงฟีโนไทป์ที่มองเห็นได้
การถ่ายทอดลักษณะโพลีเมอร์ในมนุษย์ ภาวะเยื่อหุ้มปอดอักเสบ (pleiotropy)
เรียกว่าผลที่เหมือนกันของยีนที่ไม่ใช่อัลลีลิกตั้งแต่สองตัวขึ้นไปต่อการพัฒนาลักษณะเดียวกันในสิ่งมีชีวิต ปฏิกิริยาโพลีเมอร์ของยีนปฏิสัมพันธ์ของโพลีเมอร์แสดงในลักษณะเชิงปริมาณ: ความสูง, น้ำหนัก, สีผิว, ความเร็วของปฏิกิริยาทางชีวเคมี, ความดันโลหิต, น้ำตาลในเลือด, ลักษณะของระบบประสาท, ระดับสติปัญญา ระดับของการพัฒนาลักษณะเชิงปริมาณขึ้นอยู่กับจำนวนยีนโพลีเมอร์ที่มีอิทธิพล
เริ่มแรก การเกิดพอลิเมอไรเซชันทำได้โดยการผสมพันธุ์ข้าวสาลีที่มีเมล็ดสีแดง (A1A1A2A2) และสีขาว (A1A1A2A2) ผลที่ได้คือต้น F1 ซึ่งมีเมล็ดเป็นสีชมพู เมื่อผสมพันธุ์ F1 ลูกผสม เขาได้ต้น F2 ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็น 5 กลุ่มตามสีของเมล็ดพืช อัตราส่วนเชิงปริมาณมีดังนี้: พืชที่มีเมล็ดสีแดง - 1, มีเมล็ดสีแดงอ่อน - 4, มีเมล็ดสีชมพู - 6, มีเมล็ดสีชมพูอ่อน - 4, มีเมล็ดสีขาว - 1
ตัวอย่างของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมแบบโพลีเมอร์ในมนุษย์คือการถ่ายทอดสีผิว ในการแต่งงานของบุคคลเชื้อชาติ Negroid ที่มีสีผิวสีดำและเป็นตัวแทนของเชื้อชาติคอเคเชียนที่มีผิวขาว เด็กจะเกิดมาพร้อมกับสีผิวระดับกลาง (mulatto) ในการแต่งงานของมัลัตโตสองตัวลูกหลานสามารถมีสีผิวใดก็ได้ตั้งแต่สีดำไปจนถึงสีขาวเนื่องจากการสร้างเม็ดสีผิวจะถูกกำหนดโดยการกระทำของยีนที่ไม่ใช่อัลลีลิกสามหรือสี่ยีน อิทธิพลของยีนแต่ละยีนที่มีต่อสีผิวนั้นใกล้เคียงกัน
ภาวะเยื่อหุ้มปอดอักเสบ (pleiotropy)- ปรากฏการณ์ของการกระทำของยีนหลายอย่าง แสดงออกถึงความสามารถของยีนหนึ่งที่จะมีอิทธิพลต่อลักษณะฟีโนไทป์หลายประการ ดังนั้นการกลายพันธุ์ใหม่ในยีนอาจส่งผลต่อลักษณะบางส่วนหรือทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับยีนนั้น ผลกระทบนี้อาจทำให้เกิดปัญหาระหว่างการคัดเลือกแบบเลือก เมื่อเมื่อเลือกลักษณะใดลักษณะหนึ่ง อัลลีลตัวหนึ่งของยีนจะเป็นผู้นำ และเมื่อเลือกลักษณะอื่น อัลลีลอีกตัวหนึ่งของยีนเดียวกันจะเป็นผู้นำ
ประเภทของภาวะเยื่อหุ้มปอดอักเสบ
1) ประถมศึกษา: ยีนแสดงเอฟเฟกต์หลายอย่างพร้อมกัน ตัวอย่างเช่น Marfan syndrome เกิดจากการกระทำของยีนตัวเดียว กลุ่มอาการนี้แสดงอาการต่อไปนี้: การเจริญเติบโตสูงเนื่องจากแขนขายาว, นิ้วบาง, โรคหัวใจ, ระดับคาเทโคลามีนในเลือดสูง อีกตัวอย่างหนึ่งในมนุษย์คือโรคโลหิตจางชนิดเคียว การกลายพันธุ์ของอัลลีลปกติทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างโมเลกุลของโปรตีนฮีโมโกลบิน ในขณะที่เซลล์เม็ดเลือดแดงสูญเสียความสามารถในการขนส่งออกซิเจนและมีรูปร่างคล้ายเคียวแทนที่จะเป็นทรงกลม โฮโมไซโกตของยีนเซลล์เคียวตายตั้งแต่แรกเกิด เฮเทอโรไซโกตมีชีวิตอยู่และต้านทานต่อพลาสโมเดียมมาลาเรีย การกลายพันธุ์ที่สำคัญที่ทำให้นิ้วสั้นลงในมนุษย์ (brachydactyly) ในสภาวะโฮโมไซกัส นำไปสู่การตายของเอ็มบริโอในระยะแรกของการพัฒนา
2) รอง: มีอาการทางฟีโนไทป์หลักอย่างหนึ่งของยีน ซึ่งกำหนดลักษณะที่ปรากฏรอง ตัวอย่างเช่น ฮีโมโกลบิน S ที่ผิดปกติในสถานะโฮโมไซกัสโดยหลักจะแสดงลักษณะฟีโนไทป์เป็นโรคโลหิตจางชนิดเคียว ซึ่งนำไปสู่การแสดงลักษณะฟีโนไทป์ทุติยภูมิ เช่น ภูมิคุ้มกันต่อโรคมาลาเรีย โรคโลหิตจาง หัวใจและสมองถูกทำลาย .
ตัวอย่าง:
● ยีนผมสีแดงทำให้สีผิวจางลงและมีลักษณะเป็นกระ
● โรคฟีนิลคีโตนูเรีย (PKU) เป็นโรคที่ทำให้เกิดภาวะปัญญาอ่อน ผมร่วง และผิวคล้ำ อาจเกิดจากการกลายพันธุ์ของยีนที่เข้ารหัสเอนไซม์ฟีนิลอะลานีน 4-ไฮดรอกซีเลส ซึ่งปกติจะกระตุ้นการเปลี่ยนกรดอะมิโนฟีนิลอะลานีนเป็นไทโรซีน
● การกลายพันธุ์แบบถอยในยีนที่เข้ารหัสการสังเคราะห์ส่วนโกลบินในฮีโมโกลบิน (แทนที่กรดอะมิโนหนึ่งตัว) ทำให้เกิดเซลล์เม็ดเลือดแดงรูปเคียว การเปลี่ยนแปลงในระบบหัวใจและหลอดเลือด ประสาท ระบบย่อยอาหาร และระบบขับถ่าย
● ภาวะ Arachnodactyly เกิดจากการกลายพันธุ์ที่เด่นชัด โดยจะปรากฏพร้อมๆ กันในการเปลี่ยนแปลงของนิ้วมือและนิ้วเท้า เลนส์ตาเคลื่อน และข้อบกพร่องของหัวใจแต่กำเนิด
● กาแลกโตซีเมีย เกิดจากการกลายพันธุ์แบบถอยในยีนที่เข้ารหัสเอนไซม์กาแลคโตส-1-ฟอสเฟต ยูริดิล ทรานสเฟอเรส ทำให้เกิดภาวะสมองเสื่อม โรคตับแข็ง และตาบอด
43. การถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่เชื่อมโยง (กฎของ T. Morgan) ข้ามไป. แผนที่ทางพันธุกรรมและเซลล์วิทยาของโครโมโซม
การถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่เชื่อมโยง (กฎของ T. Morgan):ยีนที่อยู่บนโครโมโซมเดียวกันนั้นได้รับการสืบทอดร่วมกัน - เชื่อมโยงกันนั่นคือพวกมันได้รับการถ่ายทอดทางพันธุกรรมอย่างเด่นด้วยกัน ยึดเกาะเต็ม- ประเภทของมรดกที่เชื่อมโยงซึ่งยีนของลักษณะการวิเคราะห์ตั้งอยู่ใกล้กันมากจนการข้ามระหว่างยีนเหล่านั้นเป็นไปไม่ได้ คลัตช์ไม่สมบูรณ์- ประเภทของมรดกที่เชื่อมโยงซึ่งยีนของลักษณะที่วิเคราะห์นั้นอยู่ห่างจากกันซึ่งทำให้สามารถข้ามระหว่างพวกมันได้
ข้ามไป(จาก English Crossing-over - cross-cross) - การแลกเปลี่ยนส่วนของโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันระหว่างการแบ่งเซลล์ส่วนใหญ่ในการทำนายของการแบ่งไมโอติกครั้งแรกซึ่งบางครั้งก็อยู่ในไมโทซิส
gametes ที่ไม่ใช่ครอสโอเวอร์- gametes ในระหว่างการก่อตัวของการข้ามที่ไม่เกิดขึ้น
ไม่ใช่รีคอมบิแนนท์- บุคคลลูกผสมที่มีลักษณะผสมผสานเช่นเดียวกับผู้ปกครอง
รีคอมบิแนนท์- บุคคลลูกผสมที่มีลักษณะผสมผสานที่แตกต่างจากพ่อแม่
ระยะห่างระหว่างยีนวัดเป็นหน่วย มอร์แกนิดส์- หน่วยทั่วไปที่สอดคล้องกับเปอร์เซ็นต์ของเซลล์สืบพันธุ์แบบครอสโอเวอร์หรือเปอร์เซ็นต์ของรีคอมบิแนนท์ ตัวอย่างเช่น ระยะห่างระหว่างยีนของสีลำตัวสีเทาและปีกยาว (รวมถึงสีลำตัวสีดำและปีกพื้นฐานด้วย) ในดรอสโซฟิล่าคือ 17% หรือ 17 มอร์แกนิด
แผนที่พันธุกรรม -นี่คือส่วนของเส้นตรงที่ระบุลำดับของยีนและระยะห่างระหว่างยีนจะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ของการข้าม มันขึ้นอยู่กับผลการวิเคราะห์การข้าม การทำแผนที่เสร็จสิ้นเพื่อค้นหาว่าโครโมโซมคู่ใดและระยะทางพันธุกรรมเท่าใด (สัมประสิทธิ์การรวมตัวกันใหม่) หรือส่วนใดของยีนโครโมโซมที่ตั้งอยู่
แผนที่เซลล์วิทยาของโครโมโซม- การแสดงแผนผังของโครโมโซมที่ระบุตำแหน่งที่แท้จริงของยีนแต่ละตัว ซึ่งได้มาจากวิธีทางเซลล์วิทยา แผนที่โครโมโซมทางเซลล์วิทยาเตรียมไว้สำหรับสิ่งมีชีวิตที่แผนที่โครโมโซมทางพันธุกรรมมักจะมีอยู่แล้ว แต่ละตำแหน่งของยีน (ที) บนแผนที่พันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตซึ่งสร้างขึ้นบนพื้นฐานของความถี่ของการครอสโอเวอร์ของส่วนโครโมโซม (การข้าม) บนแผนที่ทางเซลล์วิทยาของโครโมโซมจะเชื่อมโยงกับส่วนเฉพาะที่มีอยู่จริงของโครโมโซม ซึ่งทำหน้าที่เป็นหนึ่งในข้อพิสูจน์หลักของทฤษฎีโครโมโซมเกี่ยวกับการถ่ายทอดทางพันธุกรรม
1. โครงการปฏิสัมพันธ์ระหว่างยีน
2. ประเภทของการปกครอง
3. ยีนเสริม
4. จีโนไทป์ของหนู การแสดงฟีโนไทป์ของผลลัพธ์ของการผสมข้ามพันธุ์
1. ผลที่ตามมาคือการพัฒนาสัญญาณใดๆ ในสิ่งมีชีวิต ปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างยีน แม่นยำยิ่งขึ้นระหว่างผลิตภัณฑ์ของกิจกรรม - โปรตีนของเอนไซม์ การโต้ตอบเหล่านี้สามารถแสดงได้ ดังต่อไปนี้ แผนการ:
ปฏิสัมพันธ์ ยีนของอัลลีลหนึ่งคู่:
การปกครองที่ไม่สมบูรณ์;
การปกครอง;
ครอบงำ;
การปกครองร่วมกัน;
ปฏิสัมพันธ์ ยีนของคู่อัลลีลที่แตกต่างกัน:
การกระทำเสริม;
เอพิสตาซิส;
โพลีเมอริซึม
การครอบงำเกิดขึ้นเมื่ออัลลีลหนึ่งของยีนซ่อนการปรากฏตัวของอัลลีลอื่นไว้อย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม ดูเหมือนว่าโดยส่วนใหญ่แล้วการมีอยู่ของอัลลีลด้อยจะมีผลบางอย่าง และโดยปกติแล้วเราต้องเผชิญกับระดับการครอบงำที่ไม่สมบูรณ์ที่แตกต่างกันไป เห็นได้ชัดว่าสวนสัตว์อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าอัลลีลที่โดดเด่นมีหน้าที่รับผิดชอบในรูปแบบที่ออกฤทธิ์ของโปรตีนของเอนไซม์ และอัลลีลด้อยมักจะกำหนดโปรตีนของเอนไซม์ชนิดเดียวกัน แต่มีการทำงานของเอนไซม์ลดลง ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นในรูปแบบเฮเทอโรไซกัสในรูปแบบของการปกครองที่ไม่สมบูรณ์
การครอบงำคืออัลลีลที่โดดเด่นในสถานะเฮเทอโรไซกัสบางครั้งอาจแสดงอาการได้รุนแรงกว่าในสถานะโฮโมไซกัส
การปกครองร่วมกัน- การสำแดงในสถานะเฮเทอโรไซกัสของลักษณะที่กำหนดโดยอัลลีลทั้งสอง ตัวอย่างเช่น ยีนอัลลีลิกแต่ละตัวเข้ารหัสโปรตีนเฉพาะ และในสิ่งมีชีวิตเฮเทอโรไซกัส ยีนทั้งสองจะถูกสังเคราะห์ขึ้น ในกรณีเช่นนี้ สามารถสร้างเฮเทอโรไซโกซิตี้ได้โดยการวิจัยทางชีวเคมีโดยไม่ต้องดำเนินการข้ามการวิเคราะห์
วิธีนี้แพร่หลายไปแล้ว ในการให้คำปรึกษาทางพันธุกรรมทางการแพทย์เพื่อระบุพาหะของยีนเฮเทอโรไซกัสที่ทำให้เกิดโรคทางเมตาบอลิซึม หมู่เลือดได้รับการถ่ายทอดทางพันธุกรรมในมนุษย์ตามประเภทของการครอบงำร่วมกัน
3. ความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนเกิดขึ้นระหว่าง คู่ยีนที่ไม่ใช่อัลลิลิก(การกระทำเสริม, epistasis, การเกิดพอลิเมอไรเซชัน ฯลฯ )
เสริมถูกเรียก ยีนเสริมตัวอย่างของสิ่งนี้จะเป็น ข้ามพันธุ์ถั่วหวานสองสายพันธุ์ที่มีวิลโลว์สีขาว:
ลูกผสมรุ่นแรกไม่ใช่สีขาว แต่เป็นสีแดงม่วง
ในรุ่นที่สอง มีการค้นพบการแบ่งแยกที่ไม่คาดคิดในอัตราส่วน 9:7
การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมแสดงให้เห็นว่าสีของดอกอัญชันนั้นขึ้นอยู่กับยีนที่ประกอบกันสองยีน แต่ละคนมีความโดดเด่น แต่ในกรณีที่ไม่มียีนอื่นจะไม่แสดงผลของมัน จีโนไทป์ของถั่วลันเตาดอกขาวสายพันธุ์หนึ่งคือ Aabb และอีกสายพันธุ์คือ aaBB เมื่อผสมข้าม ลูกผสมของพวกมันจะมีจีโนไทป์ AaB จากนั้นสีก็ปรากฏขึ้น
ในรุ่นที่สองพืชทั้งหมดเมื่ออัลลีลที่โดดเด่นของยีนทั้งสองกลายเป็นสี แต่พืชที่มีอัลลีลที่โดดเด่นของยีนตัวใดตัวหนึ่งเท่านั้นและพืชที่มีอัลลีลด้อยของยีนเหล่านี้เท่านั้นจะเป็นชนิดเดียวกันไม่มีสี
4. พบผลลัพธ์ที่แปลกประหลาดเมื่อใด ข้ามหนูขาวดำ บุคคลรุ่นแรกทุกคนมีสีเทา และในเจเนอเรชันที่ 2 มีการแบ่งแยกเกิดขึ้นในอัตราส่วน 9:3:4 ปรากฎว่าสีขนในหนูถูกควบคุมโดยยีนเสริมสองยีนเช่นกัน แต่แตกต่างจากตัวอย่างก่อนหน้านี้ ยีนตัวหนึ่ง (A) มีลักษณะฟีโนไทป์ของตัวเอง ในขณะที่ยีนตัวที่สอง (B) รับรู้ทางฟีโนไทป์เฉพาะเมื่อมียีนตัวแรกเท่านั้น
อัลลีลที่โดดเด่น Aจำเป็นสำหรับการสังเคราะห์เม็ดสี ในกรณีที่ไม่มี (aa) เม็ดสีจะไม่พัฒนาและสัตว์จะกลายเป็นเผือก อัลลีลที่โดดเด่น Bรับประกันการสะสมของเม็ดสีในเส้นผมในรูปของวงแหวนสีดำซึ่งส่งผลให้เส้นผมกลายเป็นสีเทา หากไม่มีอัลลีล B ที่โดดเด่นในไซโกต เช่น สำหรับยีนนี้ สัตว์นั้นมีจีโนไทป์ bb ดังนั้น ถ้ามีอัลลีล A ที่โดดเด่น เม็ดสีในเส้นผมจะถูกสะสมอย่างสม่ำเสมอและจะกลายเป็นสีดำ
อัลบีโนสที่นำมาทดลองเป็นโฮโมไซกัสสำหรับยีนสีด้อยและยีนเด่นสำหรับการกระจายเม็ดสีตามโซน (aaBB) หนูดำมีลักษณะโฮโมไซกัสสำหรับยีนสีเด่นและยีนกระจายเม็ดสีแบบถอย (Aabb) หนูใน F1 มีโครงสร้างทางพันธุกรรม AaBb และมีสีเทา
เพื่อให้เข้าใจรูปแบบที่ระบุไว้ ขอแนะนำให้เขียนจีโนไทป์ของหนูจาก F2 ลงบนตาราง และตรวจสอบให้แน่ใจว่าสำหรับบุคคลที่มียีนเด่น 2 ยีน (AABB) ความถี่ของการเกิดขึ้นคือ 9/16 (พวกมันทั้งหมดเป็นสีเทา ) สำหรับบุคคลที่มีอัลลีลที่โดดเด่นของยีนตัวแรกและยีนด้อยที่สอง (Aabb) - 3/16 (สีดำ) ในที่สุด อัตราส่วนของลูกหลานที่ได้รับเฉพาะอัลลีลด้อยของยีนตัวแรกและอัลลีลเด่นของยีนตัวที่สอง (aaBB) รวมถึงบุคคลที่ถืออัลลีลด้อยของยีนทั้งสอง (aabb) จะเป็น 3/16 + 1/16 กล่าวคือ 4/16 (ขาว) . กรณีการสืบทอดที่คล้ายกันนี้เกิดขึ้นในสัตว์และพืชหลายชนิด