ماذا يعني متغاير الزيجوت؟

في الوراثة غير المتجانسة ، تأتي الجينات من خليتين أصليتين للتكاثر ، وهي موجودة في الحيوانات والبشر والنباتات. هناك العديد من الأمثلة على الجينات غير المتجانسة بما في ذلك الهيمنة الكاملة والسيطرة المشتركة والطفرات غير المتجانسة.

في جميع الكائنات ثنائية الصبغيات التي تحتوي على مجموعتين من الكروموسومات ، فإن المصطلح متغاير الزيجوت يعني أن الفرد المكون من خليتين أصليتين له أليلين مختلفين لسمة واحدة محددة. تحتوي الكروموسومات على أليلات كسمة أو جين معين من الحمض النووي. أنت ترث الأليلات من كلا الوالدين ، في حالة البشر ، ونصفها من والدتك ونصف من والدك.

هذه هي نفس العملية في الحيوانات والنباتات أيضًا. تحتوي الخلايا على مجموعتين من الكروموسومات المتجانسة ، مما يعني أن المجموعات تظهر في نفس الموضع لنفس الصفة على كل زوج من الكروموسومات. تمتلك الكروموسومات المتجانسة نفس التركيب الجيني ، لكن الأليلات يمكن أن تختلف لتحديد الصفات التي يتم التعبير عنها في الخلية.

السمة غير المتجانسة هي عندما يكون هناك مجموعتان من الكروموسومات في نفس المنطقة ، حيث تختلف الأليلات عن بعضها البعض. يشير أحدهما إلى السمة من الأم والآخر من الخلية الأب ، لكن الاثنين ليسا متماثلين. على سبيل المثال ، إذا كانت الأم ذات شعر بني ، والأب لديه شعر أشقر ، فإن السمة الغالبة لأحد الوالدين سوف تتحكم في سمة أو لون شعر الطفل.

عندما يختلف أليلين في الكروموسومات الخاصة بهما من كل والد ، فقد يكون لهما جينات أو سمات سائدة أو متنحية. السمة المهيمنة هي تلك التي يمكنك رؤيتها أو ملاحظتها ، مثل المظهر الخارجي ، أو يمكن أن تكون سمة تسبب عادة ، مثل قضم أظافرك. يتم إخفاء السمة المتنحية غير المتجانسة في هذه الحالة بواسطة السمة السائدة غير المتجانسة ، لذلك لن يتم ملاحظتها على أنها السمة المهيمنة. في الحالة التي يخفي فيها المهيمن الصفة المتنحية بالكامل ، يطلق عليه الهيمنة الكاملة.

في حالة الهيمنة غير الكاملة ، يكون أليل واحد متغاير الزيجوت هو السائد ، والآخر متنحي ، ومع ذلك ، فإن السمة السائدة تحجب الصفة المتنحية جزئيًا فقط. بدلاً من ذلك ، يتم إنشاء نمط ظاهري مختلف هو مزيج من كلا الطرز الظاهرية للأليلات. على سبيل المثال ، إذا كان أحد الوالدين بشرة داكنة وشعر داكن ، والآخر لديه بشرة فاتحة جدًا وشعر أشقر ، ستكون حالة الهيمنة غير الكاملة عندما يكون لدى الطفل لون بشرة متوسط ​​، وهو مزيج من كلا الوالدين سمات.

في حالة الهيمنة المشتركة في علم الوراثة ، يتم التعبير عن كلا الأليلين غير المتجانسين بشكل كامل في النمط الظاهري من كلا الوالدين. يمكن ملاحظة ذلك من خلال فحص فصائل دم الأبناء. إذا كان أحد الوالدين لديه فصيلة دم A ، وكان الوالد الآخر لديه فصيلة دم B ، فسيكون لدى الطفل فصيلة دم AB ذات سيادة مشتركة. في هذه الحالة ، يتم التعبير عن كل نوع من نوعي الدم المختلفين بشكل كامل ويتم التعبير عنهما بشكل متساوٍ ليكون لهما سيطرة مشتركة.

متماثل الزيجوت هو في جوهره عكس متخالف. يمتلك الشخص ذو السمة متماثلة اللواقح أليلات متشابهة جدًا مع بعضها البعض. تنتج متجانسة الزيجوت فقط ذرية متماثلة اللواقح. قد يكون النسل سائدًا متماثل الزيجوت معبرًا عنه بـ RR أو قد يكون متنحيًا متماثل الزيجوت معبرًا عنه بـ rr لسمة.

قد لا يكون للأفراد متماثلي اللواقح صفات متنحية ومهيمنة على حد سواء معبر عنها بـ Rr. يمكن أن يولد كل من النسل متغاير الزيجوت ومتماثل الزيجوت من زيجوت متغاير الزيجوت. يمكن أن يكون للنسل في هذه الحالة أليلات سائدة ومتنحية يتم التعبير عنها في هيمنة كاملة أو هيمنة غير كاملة أو حتى هيمنة مشتركة.

يتم إجراء تهجين ثنائي الهجين عندما يختلف الكائنان الأصليان في سماتهما. الكائنات الحية الأم لها أزواج مختلفة من الأليلات لكل سمة. أحد الوالدين لديه أليلات سائدة متماثلة اللواقح ، والآخر لديه عكس ذلك كما يظهر في متغاير الزيجوت المتنحية. هذا يجعل كل من الوالدين عكس الآخر تمامًا. النسل الذي يتم إنتاجه بواسطة كائنين أصليين جميعًا متغاير الزيجوت لجميع الصفات المحددة. كل النسل له تركيب وراثي هجين ويعبر عن الأنماط الظاهرية السائدة لكل سمة.

على سبيل المثال ، افحص تهجينًا ثنائي الهجين في البذور حيث تكون السمتان اللتان تجري دراستهما هما شكل ولون البذور. نبات واحد متماثل الزيجوت لكل من الصفات السائدة في الشكل واللون ممثلة (YY) للون البذور الصفراء و (RR) لشكل البذور المستدير. النمط الجيني هو (YYRR). النبات الآخر هو عكس ذلك وله سمات متنحية متماثلة اللواقح مثل اللون الأخضر في لون البذور والتجاعيد في شكل البذور معبرًا عنها بـ (yyrr). عندما يتم تهجين هذين النباتين ، تكون النتيجة متغايرة الزيجوت للأصفر كلون البذرة ودائرية مثل شكل البذور أو (YrRr). هذا صحيح بالنسبة للنسل الأول أو الجيل الأول من جميع النباتات المهجنة الهجينة من نفس النباتين الأم.

جيل F2 الموجود عندما يكون التلقيح الذاتي للنبات هو الجيل الثاني ، ولكل النباتات اختلافات في شكل البذور ولونها. في هذا المثال ، تحتوي حوالي 9/16 من النباتات على بذور صفراء ذات شكل متجعد. حوالي 3/16 الحصول على اللون الأخضر كلون البذور وتقريب مثل الشكل. ما يقرب من 3/16 تحصل على بذور صفراء ملونة وشكل مجعد والباقي 1/16 تحصل على بذرة خضراء اللون ذات شكل متجعد. يعرض الجيل F2 أربعة أنماط ظاهرية وتسعة أنماط وراثية نتيجة لذلك.

تتمركز التهجين الوراثي أحادي الهجين حول سمة واحدة فقط تختلف في النباتين الأم. كلا النباتين الأم متماثلان للسمات المدروسة ، على الرغم من أن لديهم أليلات مختلفة لتلك الصفات. أحد الوالدين متنحي متماثل الزيجوت والآخر متماثل الزيجوت السائد في نفس الصفة. تمامًا كما هو الحال في تهجين النباتات ثنائي الهجين ، سيكون جيل F1 متغاير الزيجوت في تهجين أحادي الهجين. لوحظ فقط النمط الظاهري السائد في الجيل F1. لكن الجيل F2 سيكون 3/4 من النمط الظاهري السائد و 1/4 من النمط الظاهري المتنحي الذي لوحظ.

يمكن أن تحدث الطفرات الجينية على الكروموسومات التي تغير تسلسل الحمض النووي بشكل دائم ، لذلك فهي مختلفة عن التسلسل في معظم الأشخاص الآخرين. يمكن أن تكون الطفرات كبيرة مثل قطعة من الكروموسومات ذات جينات متعددة أو صغيرة مثل زوج واحد من الأليلات. في طفرة وراثية ، يتم توريث الطفرة وتبقى مع الشخص في كل خلية من جسده طوال حياته.

تحدث الطفرات عندما تتحد خلية البويضة والحيوانات المنوية وتحصل البويضة المخصبة على الحمض النووي من كلا الوالدين حيث يكون للحمض النووي الناتج طفرة جينية. في الكائنات ثنائية الصبغيات ، الطفرة التي تحدث في أليل واحد فقط للجين هي طفرة متغايرة الزيجوت.

تعتمد كل خلية في جسم الإنسان على آلاف البروتينات التي يجب أن تظهر في المناطق الصحيحة للقيام بوظائفها وتعزيز النمو الصحي. يمكن للطفرة الجينية أن تمنع بروتينًا واحدًا أو أكثر من العمل بشكل صحيح ، ويمكن أن تسبب خللًا في البروتين ، أو يمكن أن تكون مفقودة من الخلية. هذه الأشياء التي تتزامن مع الطفرات الجينية يمكن أن تعطل التطور الطبيعي أو تسبب حالة طبية في الجسم. غالبًا ما يشار إلى هذا على أنه اضطراب وراثي.

في حالة الطفرات الجينية الشديدة ، قد لا يبقى الجنين على قيد الحياة لفترة كافية حتى يصل إلى الولادة. يحدث هذا مع تأثر الجينات الضرورية للتنمية. الطفرات الجينية الخطيرة جدًا لن تتوافق مع الحياة بأي شكل من الأشكال ، لذلك لن يعيش الجنين حتى الولادة.

لا تسبب الجينات المرض ، لكن الاضطراب الوراثي يمكن أن يجعل الجين يفشل في العمل بشكل صحيح. إذا قال شخص ما أن لدى الشخص جينات سيئة ، فهي في الواقع حالة لجين معيب أو متحور.

يمكن تغيير تسلسل الحمض النووي الخاص بك في سبع طرق مختلفة لينتج عنها طفرة جينية.

الطفرة المفقودة هي التغيير في زوج أساسي واحد من الحمض النووي. ينتج عنه استبدال حمض أميني واحد بآخر آخر في بروتين الجين.

الطفرة غير المنطقية هي تغيير في الزوج الأساسي للحمض النووي. إنه لا يحل محل أحد الأحماض الأمينية بآخر ، ولكن بدلاً من ذلك فإن تسلسل الحمض النووي سيشير إلى a قبل الأوان خلية لوقف إنتاج البروتين مما يؤدي إلى بروتين قصير يمكن أن يعمل بشكل غير صحيح أو لا يعمل على الإطلاق.

تغير طفرات الإدراج كمية قواعد الحمض النووي لأنها تضيف قطعة إضافية من الحمض النووي لا تنتمي. يمكن أن يتسبب هذا في حدوث خلل في بروتين الجين.

طفرات الحذف هي عكس طفرة الإدراج ، حيث توجد قطعة من الحمض النووي يتم إزالتها. قد تكون عمليات الحذف صغيرة مع تأثر بضعة أزواج أساسية فقط ، أو يمكن أن تكون كبيرة عند حذف جين كامل أو جينات مجاورة.

تحدث طفرة الازدواج عندما تنسخ قطعة من الحمض النووي نفسها مرة واحدة أو أكثر لتؤدي إلى أداء غير لائق للبروتين الناتج عن الطفرة.

تحدث طفرات تغير الإطارات عندما يتغير إطار قراءة الجين بسبب فقدان أو إضافة تغييرات قاعدة الحمض النووي. قراءة تحتوي الإطارات على مجموعات من ثلاث قواعد مع كل رمز لحمض أميني واحد. تغير طفرة انزياح الإطارات مجموعات الثلاثة وتغير أكواد الأحماض الأمينية. عادة ما يكون البروتين الناتج عن هذا الإجراء غير وظيفي.

تحدث طفرات التوسع المتكررة عندما تكرر النيوكليوتيدات عدة مرات على التوالي. إنه يزيد بشكل أساسي من عدد المرات التي يتكرر فيها الحمض النووي القصير.

يحدث تغاير الزيجوت المركب عندما يكون هناك أليلين طافرين ، واحد من كل والد ، في أزواج الجينات في نفس الموقع. كلا الأليلين لهما طفرات جينية ، لكن كل أليل في الزوج له طفرة مختلفة. وهذا ما يسمى مركب الزيجوت غير المتجانسة أو المركب الجيني ، والذي يتضمن كلا أزواج الأليلات في منطقة واحدة من الكروموسوم.

كمثال متغاير الزيجوت ، يحمل كل كلب مجموعة من أليلين في مكان واحد على كروموسوم لسماتهم. في أغلب الأحيان ، يكون المرء متنحيًا والآخر سائدًا ، وسيظهر اللون السائد للون معطف الجراء ، مثل النمط الظاهري. ينظر الى لابرادور المستردون ، وألوانهم السائدة ، حيث يكون اللون السائد أسود ، واللون المتنحي هو الشوكولاتة.

يتم التعبير عن السمات المهيمنة بأحرف كبيرة ويتم التعبير عن السمات المتنحية بحرف صغير للنمط الجيني. على سبيل المثال ، الكلب الذي يحمل النمط الوراثي من BB لديه أليلين مهيمنين ، وسوف يعبر عن B فقط ، لأن كلاهما مهيمن. الكلب مع Bb كنمط وراثي سيعبر عن B ، حيث B هو المسيطر ، و b متنحي. سيكون النمط الوراثي لـ bb ، مع كون كلاهما متنحيًا ، هو النمط الجيني الوحيد الذي يعبر عن اللون b.