If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

თუ ვებფილტრს იყენებთ, დარწმუნდით, რომ *.kastatic.org და *.kasandbox.org დომენები არ არის დაბლოკილი.

ძირითადი მასალა

კურსი: დამამთავრებელი კლასების ბიოლოგია > თემა 5

გაკვეთილი 1: შესავალი მემკვიდრეობითობაში
მეცნიერება
დამამთავრებელი კლასების ბიოლოგია
კლასიკური გენეტიკა
შესავალი მემკვიდრეობითობაში
© 2024 Khan Academyგამოყენების პირობებიკონფიდენციალურობის პოლიტიკაშენიშვნა ქუქი-ჩანაწერებზე

მემკვიდრეობითობის შესავლის მიმოხილვა

Google–ის საკლასო ოთახი

საკვანძო ტერმინები

ტერმინიმნიშვნელობა
გენეტიკაბიოლოგიური მემკვიდრეობითობის შემსწავლელი მეცნიერება
ნიშან-თვისებაინდივიდისთვის დამახასიათებელი რაიმე თავისებურება
გენიმემკვიდრეობითობის ერთეული, რომელიც მშობლისგან შთამომავალს გადაეცემა
ალელიგენის სხვადასხვა ვარიანტებიდან ერთ-ერთი
გენოტიპიორგანიზმის გენეტიკური ინფორმაცია (მაგ. TT გენოტიპი)
ფენოტიპიორგანიზმის გარეგნული ნიშან-თვისებები (მაგ. სიმაღლე)
დომინანტური ალელიალელი, რომელიც მეორეს თრგუნავს და თავად ვლინდება ფენოტიპურად
რეცესიული ალელიალელი, რომელიც მხოლოდ დომინანტური ალელის არარსებობისას ვლინდება ფენოტიპურად
ჰომოზიგოტირომელიმე გენის ორი ერთნაირი ალელის მქონე ინდივიდი
ჰეტეროზიგოტირომელიმე გენის ორი სხვადასხვა ალელის მქონე ინდივიდი
პენეტის ცხრილიდიაგრამა, რომელიც შეჯვარების შედეგად მიღებული შთამომავლობის გენოტიპებისა და ფენოტიპების განსაზღვრისთვის გამოიყენება

მენდელისეული დამემკვიდრება

მემკვიდრეობითობის პრინციპები, რომლებიც გრეგორ მენდელმა აღმოაჩინა ბარდებზე დაკვირვებით, თანამედროვე გენეტიკის საფუძველია.
მენდელმა ივარაუდა, რომ ნიშან-თვისებებს სპეციფიკური „მემკვიდრეობითობის ელემენტები" ანუ გენები განსაზღვრავდნენ. თითოეულ გენს რამდენიმე სხვადასხვა ვარიანტი ანუ ალელი შეიძლება, ჰქონდეს. დომინანტური ალელი რეცესიულს თრგუნავს და თავად ვლინდება. რეცესიული ალელები მხოლოდ დომინანტურის არარსებობისას ვლინდება ფენოტიპურად.
სქესობრივად გამრავლებად ორგანიზმთა უმრავლესობაში თითოეულ ინდივიდს თითოეული გენის ორი ალელი აქვს (ერთი დედისგან, მეორე - მამისგან). ალელთა ამ წყვილს გენოტიპი ეწოდება და სწორედ ის განსაზღვრავს ინდივიდის გარეგნობას ანუ ფენოტიპს.

მენდელის კანონები

ცხრილში მოცემულია გენთა მიმოცვლა დამოუკიდებელი განაწილებისა და სეგრეგაციის კანონების მიხედვით მეიოზში და ამ პროცესის ასახვა მენდელის კანონებში.
სეგრეგაციისა და ალელთა დამოუკიდებელი განაწილების კანონები. სახეცვლილი სურათის წყაროა Wikimedia, საჯარო დომენი
წარმოქმნის პროცესში ორგანიზმის თითოეული გამეტა გენის მხოლოდ ერთ ასლს იღებს, შემთხვევითად. ამას სეგრეგაციის, ანუ დათიშვის, კანონი ეწოდება.
მენდელის მეორე კანონი ალელთა დამოუკიდებელი განაწილების კანონია, რომლის მიხედვითაც გენების ალელები სხვა გენების ალელებისგან დამოუკიდებლად ნაწილდებიან გამეტებში.

პენეტის ცხრილი და ალბათობა

პენეტის ცხრილი შეჯვარების შედეგად მიღებული შთამომავლობის გენოტიპისა და ფენოტიპის დასადგენად გამოიყენება. ქვემოთ წარმოდგენილია ერთგენიანი, ანუ მონოჰიბრიდული, შეჯვარება.
ილუსტრაციაზე ნაჩვენებია მონოჰიბრიდული შეჯვარება. P თაობაში, ერთ მშობელს აქვს დომინანტური ყვითელი ფენოტიპი და YY გენოტიპი, მეორე მშობელს კი რეცესიული მწვანე ფენოტიპი და yy გენოტიპი. თითოეული მშობელი წარმოქმნის ერთი ტიპის გამეტას და შედეგად, ვიღებთ F{1} თაობას დომინანტური ყვითელი ფენოტიპით და Yy გენოტიპით. F{1} თაობის თვითდამტვერვით მიიღება F_{2} თაობა, რომლის ყვითელი და მწვანე ბარდების შეფარდებაც 3 1-თანაა. სამი ყვითელი ბარდიდან ერთს დომინანტური YY გენოტიპი აქვს, 2-ს კი ჰეტეროზიგოტური Yy. ჰომოზიგოტურ რეცესიულ მცენარეს აქვს მწვანე ფენოტიპი და yy გენოტიპი.
მონოჰიბრიდული პენეტის ცხრილი. სახეცვლილი სურათის წყაროა ოპენსტაქსი, CC BY 4,0
ანალიზურ შეჯვარებას იმის დასადგენად მიმართავენ, დომინანტური ფენოტიპის მქონე ორგანიზმი ჰომოზიგოტია თუ ჰეტეროზიგოტი.
ანალიზური შეჯვარებისას დომინანტური ფენოტიპისა და უცნობი გენოტიპის მქონე ინდივიდი რეცესიულთან ჯვარდება. თუ საკვლევი ინდივიდი ჰომოზიგოტი დომინანტია, ყველა შთამომავალს სულ მცირე ერთი დომინანტური ალელი ექნება. თუ უცნობი გენოტიპის მქონე ინდივიდი ჰეტეროზიგოტია, შთამომავალთა 50% ორივე მშობლისგან რეცესიულ ალელს მიიღებს და რეცესიული ფენოტიპი ექნება.
ანალიზური შეჯვარების მაგალითი. სურათის წყაროა ოპენსტაქსი, CC BY 4,0
პენეტის ცხრილი ორგენიანი, ანუ დიჰიბრიდული, შეჯვარების დროსაც შეგვიძლია გამოვიყენოთ იმავე წესების დაცვით, თუმცა რადგან ამ შემთხვევაში მეტი სახის გამეტები გვაქვს, ცხრილსაც მეტი უჯრა უნდა ჰქონდეს.
იმ ჰიპოთეზის ილუსტრაცია, რომ მარცვლის ფერისა და ფორმის გენები დამოუკიდებლად ნაწილდება გამეტებში.
ამ დიაგრამაზე Y და R ალელები ყვითელ, გლუვმარცვლიან მშობელს ეკუთვნის, y და r ალელები კი - მწვანე და დანაოჭებული მარცვლების მქონეს. ეს ალელები გადაეცემა არა ერთმანეთთან შეჭიდულად, არამედ - დამოუკიდებელ „ერთეულებად".
P (მშობლების) თაობა: ყვითელ და გლუვმარცვლიანი ბარდა (YYRR) შეჯვარდა მწვანე, დანაოჭებულმარცვლიან მცენარესთან. მშობლების თაობის თითოეული მცენარე მხოლოდ ერთი სახის გამეტას წარმოქმნის: ერთი YR გენოტიპის მქონეს, მეორე კი - yr.
F1 (პირველი) თაობა: F1 თაობის დიჰიბრიდული მარცვლები ყვითელი და გლუვია, YyRr გენოტიპით. F1 თაობის მცენარეები ოთხი სახის გამეტას წარმოქმნიან: YR, Yr, yR და yr. F2 თაობის შთამომავლობის გენოტიპების წინასწარმეტყველება პენეტის ცხრილის დახმარებით შეგვიძლია: ამ გამეტებს 4x4 ცხრილის ზედა და გვერდითი ღერძების გასწვრივ ვათავსებთ, უჯრებს კი გენოტიპების გაერთიანებისას (განაყოფიერებისას) მიღებული შედეგებით ვავსებთ.
F2 (მეორე) თაობა: პენეტის ცხრილის შევსებით შთამომავლობის ოთხ სხვადასხვანაირ ფენოტიპს ვიღებთ: ყვითელი/გლუვი, ყვითელი/დანაოჭებული, მწვანე/გლუვი, მწვანე/დანაოჭებული. ამ ინდივიდთა რაოდენობის ფარდობა 9:3:3:1-ია, შესაბამისად. ეს სწორედ ის შედეგია, რაც მაშინ ვიწინასწარმეტყველეთ, როცა ჩავთვალეთ, რომ მარცვლის ფერისა და ფორმის განმსაზღვრელი გენები დამოუკიდებლად ნაწილდება ალელებში.
პენეტის ცხრილი:
YRYryRyr
YRYYRRYYRrYyRRYyRr
YrYYRrYYrrYyRrYyrr
yRYyRRYyRryyRRyyRr
yrYyRrYyrryyRryyrr
ჩვეულებრივი ტექსტი = ყვითელი, გლუვი ფენოტიპი დახრილი ტექსტი = ყვითელი, დანაოჭებული ფენოტიპი მუქი ტექსტი = მწვანე, გლუვი ფენოტიპი მუქი, დახრილი ტექსტი = მწვანე, დანაოჭებული ფენოტიპი.
დიჰიბრიდული შეჯვარება. სურათის წყარო: „ოპენსტაქსი," CC BY 4,0.

ალბათობა გენეტიკაში

პენეტის ცხრილის შედგენისას ყველაზე გამოსადეგია ალბათობის ორი წესი: ნამრავლის წესი და ჯამის წესი.
ნამრავლის წესის თანახმად, ორი (ან მეტი) დამოუკიდებელი მოვლენის ერთდროულად მოხდენის ალბათობის გამოსათვლელად მათი ცალ-ცალკე მოხდენის ალბათობები უნდა გადავამრავლოთ.
ილუსტრაციაზე ასახულია, როგორ წარმოადგენს პენეტის ცხრილი ნამრავლის წესს ვიზუალურად.
პენეტის ცხრილი:
Aa
AAAAa
aAaaa
მამისგან რეცესიული ალელის მიღების ალბათობა 1/2-ია, რაც პენეტის ცხრილის მარჯვენა სვეტს შეესაბამება. ამის მსგავსად, დედისგან ამავე ალელის მიღების ალბათობაც 1/2 -ია, რაც ცხრილის ქვედა რიგის შესაბამისია. ამ რიგისა და სვეტის გადაკვეთა, ცხრილის ქვედა, მარჯვენა უჯრა, გამოხატავს ორივესგან, დედისგან და მამისგან, რეცესიული ალელის მიღების ალბათობას (პენეტის ცხრილის 1 უჯრა 4-დან, ანუ 1/4 ალბათობა).
ნამრავლის წესის მაგალითი პენეტის ცხრილის გამოყენებით.
გენეტიკის ზოგ ამოცანაში დაგჭირდებათ, გამოთვალოთ რამდენიმე მოვლენიდან ერთ-ერთის მოხდენის ალბათობა. ამ შემთხვევაში ალბათობის სხვა, ჯამის წესი უნდა გამოიყენოთ. ჯამის წესის თანახმად, რამდენიმე, ურთიერთგამომრიცხავი მოვლენიდან ერთ-ერთის მოხდენის ალბათობა თითოეული მათგანის ალბათობათა ჯამია.
ილუსტრაციაზე ასახულია, როგორ წარმოადგენს პენეტის ცხრილი ჯამის წესს ვიზუალურად.
პენეტის ცხრილი:
Aa
AAAAa
aAaaa
მუქი უჯრები შეესაბამება იმ მოვლენებს, რომელთა შედეგადაც დომინანტური ფენოტიპის (AA ან AA გენოტიპის) მქონე ინდივიდები იბადებიან. ერთ შემთხვევაში A ალელიანი სპერმა ერწყმის A ალელიან კვერცხუჯრედს. მეორე შემთხვევაში, A ალელიანი სპერმა a კვერცხუჯრედს ერწყმის, მესამეში კი პირიქით, a ალელიანი სპერმა - A ალელიან კვერცხუჯრედს. თითოეული მოვლენის მოხდენის ალბათობა 1/4-ია (თითოეულს შეესაბამება პენეტის ცხრილის 1 უჯრა 4-დან). ამ სამი მოვლენიდან რომელიმეს მოხდენის ალბათობაა 1/4+1/4+1/4 = 3/4.
ჯამის წესის მაგალითი პენეტის ცხრილის გამოყენებით.

ხშირი შეცდომები და მცდარი წარმოდგენები

  • დომინანტური ალელი ყოველთვის ყველაზე გავრცელებული არ არის. ზოგს ჰგონია, რომ დომინანტური ალელი ყველაზე ხშირად უნდა გვხვდებოდეს პოპულაციაში, მაგრამ სიტყვა „დომინანტური" მხოლოდ იმას ნიშნავს, რომ იგი სხვა ალელს თრგუნავს. ამის მაგალითია ჰანტინგტონის დაავადება. მას დომინანტური ალელი იწვევს, მაგრამ ამერიკის შეერთებულ შტატებში ეს დაავადება 30 000-დან მხოლოდ ერთ კაცს აქვს1.
  • ნიშან-თვისებები ყოველთვის მხოლოდ ერთი გენით არ განისაზღვრება. მაგალითად, ადამიანებში თვალის ფერს სულ მცირე 3 სხვადასხვა გენი განსაზღვრავს. ამასთანავე, თითოეულ გენს ზოგჯერ ორზე მეტი სხვადასხვა ვარიანტი, ანუ ალელი, აქვს. მაგალითად, კატის ბეწვის შეფერილობის გენი 3 სხვადასხვა ალელითაა წარმოდგენილი.

გსურთ, შეუერთდეთ დისკუსიას?

შესვლა
პოსტები ჯერ არ არის.
გესმით ინგლისური? დააწკაპუნეთ აქ და გაეცანით განხილვას ხანის აკადემიის ინგლისურენოვან გვერდზე.