يمكن اعتبار كل كائن حي على أنه مجموعة من السمات. يتم ترميز كل من هذه السمات بواسطة أ الجين أو الجينات في الحمض النووي لهذا الكائن الحي.
بكتيريا لديها نسخة واحدة فقط من كل جين ، والنباتات ومعظم الحيوانات لها نسختان. عندما توجد اختلافات طفيفة في الجين في المجتمع ، يشار إلى كل اختلاف على أنه أليل.
صفات الأليل الفردي هي سمات يحددها أليل واحد فقط مقابل أليل متعدد. يمكن تحديد بعض السمات ، مثل لون العين ، من خلال أكثر من أليل واحد ، ولكن يتم تحديد العديد من السمات بواسطة جينات مفردة.
تعريف الأليل
رمز الجينات لصفات معينة في كائن حي فردي. عندما تنشأ أشكال مختلفة من الجين نتيجة طفرة عشوائية و / أو الضغوط التطورية ، كل شكل من أشكال الجين يسمى "أليل". عندما يتم تحديد سمات معينة بواسطة جين واحد فقط ، فإنها تسمى سمات الجين الفردي.
ومن الأمثلة الشائعة على ذلك شحمة الأذن المرفقة. يمكن أن يكون لدى البشر إما شحمة أذن متصلة بجانب الرأس أو يمكن أن يكون لديهم شحمة أذن منفصلة.
يمكن تمثيل الجين بواسطة F (أليل شحمة الأذن المعلقة) و f (أليل شحمة الأذن المرفقة). الأليل المعلق الحر هو السائد ، لذلك فإن البشر الذين لديهم أنماط وراثية FF أو FF سيكون لديهم شحمة أذن معلقة بحرية. سينتج عن النمط الجيني ff وجود شخص لديه شحمة أذن متصلة.
تثبيت أليل
لن ترغب في أكثر من خيار واحد لمعظم الجينات. ما لم يكن هناك شيء خاطئ ، يولد البشر بقدمين وعشرة أصابع وقلب بأربع حجرات. تحتوي الخطة الأساسية لتخطيط الكائن الحي على خيار واحد فقط لمعظم مكوناته ، لأن أي اختلاف قد يعني أن الكائن الحي لن يعمل بشكل جيد ، أو لن يعمل على الإطلاق.
عندما يكون الجين موجودًا على أنه أليل واحد فقط في مجموعة سكانية ، فإنه يطلق عليه تثبيت الأليل. على النقيض من ذلك ، تحتوي الجينات متعددة الأشكال على أكثر من أليل واحد. قدرت دراسة أجريت عام 1999 أن 30 في المائة من الجينات البشرية متعددة الأشكال.
16S الرنا الريباسي
الجين 16S rRNA عبارة عن قطعة من الحمض النووي تتقاسمها جميع البكتيريا. إنه محفوظ للغاية ، مما يعني أن دوره بالغ الأهمية بحيث أنه يحتوي على أليل واحد فقط لكل مجموعة سكانية ولكل نوع من البكتيريا. يرمز ، كما يوحي الاسم ، لقطعة من الرنا الريباسي، أو RNA الريبوسوم ، الذي يشكل جزءًا من الريبوسوم.
الريبوسومات هي المكان الذي يتم فيه تخليق البروتينات في الخلية ، حتى تتمكن من معرفة سبب عدم تغير الجين كثيرًا على مدى آلاف السنين.
ذباب الفاكهة البيضاء
تمتلك الجينات المحفوظة للغاية أليلًا واحدًا لأنها تتعرض لضغوط اختيار قوية تفضل ذلك الأليل. يمكن أن تفقد مجموعات صغيرة أيضًا أليلًا من خلاله الانحراف الجيني، وهي في الأساس فرصة عشوائية.
أجرى بيتر بوري تجربة بدأ فيها بـ 107 مجموعات منفصلة من 16 ذبابة فاكهة لكل منها ، ولكل مجموعة توزيع متساوٍ للأليلات ذات اللون الأحمر البرتقالي والأبيض. بسبب الصدفة العشوائية في التزاوج وقلة عدد السكان ، كانت النسل بعد عدة أجيال إما حمراء بالكامل أو كلها تقريبًا بيضاء.
وصل بعض السكان إلى تثبيت الأليل ، مما يجعل اللون لتلك المجموعات سمة أليل واحد.
نازعة هيدروجين الكحول في الذرة
أظهرت تجربة في أوائل الستينيات أهمية جين Adh1 ، الذي يرمز إلى نازعة هيدروجين الكحول في الذرة. يحتوي الجين على أليل واحد فقط ، وقد تسبب الباحثون في حدوث طفرة باستخدام مادة مطفرة - وهي مادة تسبب أخطاء في عملية نسخ الحمض النووي.
نمت النباتات مع الطفرة ونمت بشكل جيد في ظل الظروف العادية ، ولكن عندما كانت جذور النبات رطبة جدًا ، ماتت النباتات التي لا تحتوي على مادة نازعة هيدروجين الكحول. تتعرض الذرة للتشبع بالمياه في كثير من الأحيان بدرجة كافية بحيث تحتوي جميع نباتات الذرة على نفس الإصدار المهم للغاية من جين Adh1