ძირითადი მასალა

ბიოლოგია

კურსი: ბიოლოგია > თემა 13

გაკვეთილი 2: მენდელისეული გენეტიკის ვარიაციები

მრავლობითი ალელიზმი, არასრული დომინანტობა და კოდომინანტობა

სინამდვილეში გენები მრავალი სხვადასხვა ვერსიით (ალელები) არსებობს ხოლმე. ალელები ყოველთვის სრულიად დომინანტური ან რეცესიული არაა ერთმანეთის მიმართ, მრავალი მათგანი კოდომინანტური ან არასრულად დომინანტურია.

შესავალი

გრეგორ მენდელმა იცოდა, როგორ გაემარტივებინა საქმე. მის ნაშრომში ბარდებზე თითოეული გენის მხოლოდ ორი ვარიანტი, ანუ ალელი, არსებობდა და ამ ალელებს მარტივი, მკაფიოდ ჩამოყალიბებული ურთიერთქმედება ახასიათებდათ (დომინანტური ალელი სრულიად თრგუნავდა რეცესიულის გამოვლენას და მარტო თვითონ განსაზღვრავდა მცენარის ფენოტიპს).

დღეს უკვე ვიცით, რომ ყველა ალელი ზუსტად მენდელის საცდელი გენებივით არ იქცევა. მაგალითად, სინამდვილეში:

ალელთა წყვილები სხვადასხვანაირად შეიძლება, ურთიერთქმედებდნენ ერთმანეთთან (ანუ, ჰეტეროზიგოტული წყვილიდან ერთი ალელი შესაძლოა, სრულიად არ თრგუნავდეს და „მიჩქმალავდეს" მეორეს).
პოპულაციაში ხშირად გენები მრავალი სხვადასხვა ალელითაა წარმოდგენილი.

ამ შემთხვევაშიც, ორგანიზმის გენოტიპი, ანუ ალელთა ნაკრები, განსაზღვრავს მის ფენოტიპს, ანუ გარეგნულად გამოვლენილ ნიშან-თვისებებს, თუმცა სხვადასხვა ალელები სხვადასხვანაირად ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან და შესაბამისად, ფენოტიპიც შეიძლება განსხვავდებოდეს.

ისიც უნდა აღვნიშნოთ, როგორ გაგვიმართლა, რომ მენდელის ბარდის გენების მემკვიდრეობითობა ასეთი რთული არ იყო. წინააღმდეგ შემთხვევაში, მენდელი, შესაძლოა, საერთოდ ვერ გარკვეულიყო თავის შედეგებში და მემკვიდრეობითობის ძირითადი პრინციპებიც ვერ ჩამოეყალიბებინა - არადა, ისინი უმნიშვნელოვანესია გამონაკლისების გასაგებად!

არასრული დომინანტობა

მენდელის შედეგებმა იმდროინდელი მეცნიერება თავდაყირა დააყენა. ნაწილობრივ იმიტომ, რომ ის ეწინააღმდეგებოდა მაშინდელ პოპულარულ აზრს, რომ მშობლების ნიშან-თვისებები ერთმანეთში სამუდამოდ „ითქვიფებოდა" და ისე გადაეცემოდა შთამომავლობას. თუმცაღა, ზოგ შემთხვევაში ჰეტეროზიგოტური ორგანიზმის ფენოტიპი მართლა შეიძლება იყოს მისი ჰომოზიგოტური მშობლების ფენოტიპთა ნარევი, შუალედური ფორმა.

მაგალითად, ჰომოზიგოტი, თეთრყვავილიანი (C, start superscript, W, end superscript, C, start superscript, W, end superscript) დევისპირას (Antirrhinum majus) შეჯვარებისას ჰომოზიგოტურ, წითელყვავილიან მცენარესთან (C, start superscript, R, end superscript, C, start superscript, R, end superscript) ვარდისფერყვავილიანი შთამომავლობა (C, start superscript, R, end superscript, C, start superscript, W, end superscript) მიიღება. ამ ფენომენს, როცა ორი ალელის ურთიერთქმედების თავისებურების გამო ჰეტეროზიგოტური ფენოტიპი ორი ჰომოზიგოტის ნარევი, შუალედურია, არასრული დომინანტობა ეწოდება.

მენდელის წესების გამოყენება არასრული დომინანტობის შემთხვევაშიც შეგვიძლია შეჯვარების შედეგების წინასწარმეტყველებისთვის. მაგალითად, ვარდისფერი მცენარეების თვითგანაყოფიერებით შთამომავლობაში მიიღება გენოტიპთა 1 C, start superscript, R, end superscript, C, start superscript, R, end superscript colon 2 C, start superscript, R, end superscript, C, start superscript, W, end superscript colon 1 C, start superscript, W, end superscript, C, start superscript, W, end superscript და ფენოტიპთა 1, colon, 2, colon, 1 წითელი:ვარდისფერი:თეთრი თანაფარდობა. ალელები მაინც მენდელის ძირითადი კანონების მიხედვით გადაეცემა, მიუხედავად იმისა, რომ ისინი არასრულად დომინანტურია.

კოდომინანტობა

არასრულ დომინანტობასთან ახლოა კოდომინანტობის ფენომენიც, რომლის დროსაც ჰეტეროზიგოტში ორივე ალელი ერთდროულად ექსპრესირდება,

კოდომინანტობის მაგალითი შეგვიძლია, ადამიანის სისხლის MN ჯგუფებზე განვიხილოთ (ისინი უფრო ნაკლებად ცნობილია, ვიდრე სისხლისჯგუფების ABO სისტემა, მაგრამ მაინც მნიშვნელოვანი!). ინდივიდის სისხლის MN ჯგუფობრიობა იმის მიხედვით განისაზღვრება, თუ გენის რომელი ალელი აქვს მას. L, start superscript, M, end superscript ალელის არსებობისას სისხლის წითელ უჯრედებზე M მარკერი ექსპრესირდება (ანუ მათ ზედაპირზეა განთავსებული), L, start superscript, N, end superscript ალელი კი მცირედ განსხვავებული N მარკერის ექსპრესიას განსაზღვრავს.

ჰომოზიგოტ ორგანიზმებს (L, start superscript, M, end superscript, L, start superscript, M, end superscript და L, start superscript, N, end superscript, L, start superscript, N, end superscript) სისხლის წითელ უჯრედებზე მხოლოდ M ან N მარკერები აქვთ, შესაბამისად. თუმცაღა, ჰეტეროზიგოტებში (L, start superscript, M, end superscript, L, start superscript, N, end superscript) ორივე მარკერი თანაბრად ექსპრესირდება უჯრედთა ზედაპირზე.

ისევე, როგორც არასრული დომინანტობის შემთხვევაში, კოდომინანტური მემკვიდრეობითობაც მენდელის წესებს ემორჩილება. მაგალითად, თუ L, start superscript, M, end superscript, L, start superscript, N, end superscript გენოტიპის მქონე ორ ადამიანს შვილები ეყოლა, ბავშვებში გამოვლინდება L, start superscript, M, end superscript, L, start superscript, M, end superscript, L, start superscript, M, end superscript, L, start superscript, N, end superscript და L, start superscript, N, end superscript, L, start superscript, N, end superscript გენოტიპები თანაფარდობით 1, colon, 2, colon, 1 (თუ იმდენი შვილი ეყოლათ, რომ ამ თანაფარდობის ზუსტად განსაზღვრა შევძელით!)

მრავლობითი ალელიზმი

მენდელის ნაშრომის მიხედვით, თითოეულ გენს მხოლოდ ორი სხვადასხვა ვარიანტი, ანუ ალელი, აქვს. დღეს უკვე ვიცით, რომ ეს არათუ ყოველთვის, არამედ ხშირადაც კი არ არის ასე. თითოეულ ადამიანს (და ყველა დიპლოიდურ ორგანიზმს) ნებისმიერი გენის მხოლოდ ორი ალელი აქვს, თუმცა, ზოგადად, პოპულაციაში, ამ გენის მრავალი სხვადასხვა ვარიანტი შეიძლება არსებობდეს და სხვადასხვა ინდივიდს სხვადასხვა წყვილი ჰქონდეს მათგან.

ამის მაგალითია ბეწვის ფერის განმსაზღვრელი C გენი ბოცვრებში. მას ოთხი გავრცელებული ალელი აქვს: C, c, start superscript, c, h, end superscript, c, start superscript, h, end superscript და c:

C, C გენოტიპის მქონე ბოცვერს შავი ან ყავისფერი ბეწვი აქვს.
c, start superscript, c, h, end superscriptc, start superscript, c, h, end superscript ბოცვრის შეფერილობას შინშილა ეწოდება (მორუხო ბეწვი).
c, start superscript, h, end superscript, c, start superscript, h, end superscript ბოცვერს ჰიმალაიური შეფერილობა აქვს: თეთრი სხეული და მუქი ყურები, დრუნჩი, თათები და კუდი.
c, c ბოცვერი ალბინოსია და სრულიად თეთრი ბეწვი აქვს.

სურათის წყარო: „ნიშან-თვისებები: სურათი 5," მფლობელი ოპენსტაქსის კოლეჯი, ბიოლოგია (CC BY 3,0).

მრავლობით ალელიზმში ალელთა ურთიერთქმედების მრავალი სხვადასხვანაირი ვარიანტი გვხვდება. ამ შემთხვევაში შავი C ალელი სრულიად დომინანტურია სხვების მიმართ; შინშილა c, start superscript, c, h, end superscript ალელი არასრულად დომინანტობს ჰიმალაიურ c, start superscript, h, end superscript და ალბინოს c ალელებზე; ხოლო ჰიმალაიური c, start superscript, h, end superscript ალელი სრულიად დომინანტურია ალბინოსი c ალელის მიმართ.

მებოცვრეებმა ეს ყველაფერი სხვადასხვა გენოტიპიანი ბოცვრების შეჯვარებითა და ჰეტეროზიგოტური შთამომავლობის (ბაჭიების) ფენოტიპების შესწავლით დაადგინეს.

[როგორ განსაზღვრავენ ეს ალელები ბოცვრის ფერს?]

[ატრიბუცია და ბიბლიოგრაფია]

გსურთ, შეუერთდეთ დისკუსიას?

შესვლა

დავალაგოთ:

პოსტები ჯერ არ არის.

გესმით ინგლისური? დააწკაპუნეთ აქ და გაეცანით განხილვას ხანის აკადემიის ინგლისურენოვან გვერდზე.