Если вы изучаете генетику, вы, вероятно, узнали, что гены часто бывают разных версий (обычно две). называется «аллелями». Один из этих аллелей обычно «доминирует» над другим, последний называется «рецессивным». копировать. Вы знаете, что каждый несет два аллеля для каждого гена и получает по одному аллелю от каждого родителя.
Взятые вместе, эти факты означают, что если у вас есть родители с известным генотипом рассматриваемого гена, то есть вы знаете, что аллели, которые они способны вносить - вы можете использовать базовую математику, чтобы предсказать вероятность того, что ребенок этих родителей будет иметь данный генотип. Кроме того, вы также можете предсказать шансы того, что у любого ребенка будет проявляться данный фенотип, который является физическим выражением генетически закодированных черт.
На самом деле репродуктивная микробиология опровергает эти цифры из-за явления, называемого "рекомбинация."
Простое менделевское наследование
Предположим, что у милых инопланетян фиолетовые волосы преобладают над желтыми. В этом примере эти аллели представлены буквами P (доминирующие фиолетовые волосы) и p (рецессивные желтые волосы). Точно так же предположим, что круглые головки (R) преобладают над плоскими головками (r).
Основываясь на этой информации, вы можете определить определенные вещи. Если вы знаете, что каждый родитель гетерозиготный для обоих этих признаков - то есть и мать, и отец имеют один доминантный и один рецессивный аллель как в локусе (локусе) гена цвета волос, так и в локусе локус гена формы головы - тогда вы знаете, что каждый родитель имеет генотип PpRr. Возможные генотипы потомства: PPRR, PPRr, PPrr, PpRR, PpRr, Pprr, ppRR, ppRr. и pprr.
А Площадь Пеннета показывает, что соотношение этих генотипов составляет 1: 2: 1: 2: 4: 2: 1: 2: 1, что, в свою очередь, дает фенотипическое соотношение 9: 3: 3: 1. То есть на каждые 16 всех детей, рожденных этими родителями, можно было бы ожидать 9 пурпурноволосых и круглоголовых младенцев; 3 малыша с фиолетовыми волосами и плоской головой; 3 круглоголовых малыша с желтыми волосами; и 1 желтоволосый ребенок с плоской головой. Эти соотношения, в свою очередь, составляют 9/16 = 0,563, 3/16 = 0,188, 3/16 = 0,188 и 1/16 = 0,062. Их также можно выразить в процентах путем умножения на 100.
Однако природа вносит в эти числа критическую складку: такие расчеты предполагают, что эти аллели наследуются независимо, но феномен «сцепления генов» опровергает это предположение.
Генная связь: определение
Близкие друг к другу гены, кодирующие разные признаки, могут передаваться как единое целое благодаря процессу. называется «рекомбинация». Это происходит во время полового размножения как часть обмена генетическим материалом, называемого "пересекая«Вероятность того, что это происходит в паре генов, связана с тем, насколько физически близко друг к другу гены находятся на хромосоме.
Представьте себе небольшой ливень, происходящий в вашем городе, когда все находятся на улице и занимаются разными делами. Если вы попадете под дождь, каковы шансы, что случайно выбранный друг также окажется среди промокших? Очевидно, это зависит от того, насколько близко к вам окажется выбранный друг. Генная связь работает в соответствии с тем же основным принципом.
Частота рекомбинации
Чтобы определить, насколько близко друг к другу в гене два аллеля используют одни репродуктивные данные, то есть, чтобы решить генное картирование проблемы - ученые смотрят на разницу между предсказанными фенотипическими соотношениями в популяции потомства и фактическими соотношениями.
Это делается путем скрещивания «дигибридного» родителя с потомством, которое показывает оба рецессивных признака. В случае вашей биологии связи с инопланетянами это означает скрещивание с пурпурноволосым круглоголовым инопланетянином (что в случае дигибридный организм, имеет генотип PpRr) с наименее вероятным продуктом такого спаривания - желтоволосым, плоскоголовым инопланетянином (ппрр).
Предположим, это дает следующие данные для 1000 потомков:
- Фиолетовые волосы, круглая голова: 404
- Фиолетовые волосы, плоская голова: 100
- Желтые волосы, круглая голова: 98
- Желтые волосы, плоская голова: 398
Ключом к решению проблем картирования сцепления является осознание того, что если два гена не сцеплены, то генотипы и фенотипы потомства должны производиться практически в равных количествах. Однако, как вы можете видеть из результатов данных, они не производятся в равных количествах.
Для сцепленных генов родительские хромосомные конфигурации (также известные как PpRr, пурпурные круглоголовые и pprr, желтоволосый плоскоголовый) чрезмерно представлены по количеству, в то время как рекомбинантные конфигурации (Pprr и ppRr) представлены гораздо меньше.
Это позволяет рассчитать частоту рекомбинации, которая является просто делением рекомбинантного потомства на общее потомство:
(100 + 98) ÷ (100 + 398 + 404 + 98) = 0.20
Генетики вычисляют соответствующий процент, чтобы определить степень генетической связи, которая имеет единицы «сантиморганы» или сМ. В этом случае значение 0,20 умноженное на 100 или 20%.
Чем ниже частота рекомбинации, тем теснее физически связаны гены.
Подумайте об этом так: чем ближе гены друг к другу на хромосоме, тем ближе они физически. Эта физическая близость значительно снижает вероятность рекомбинации (и, следовательно, разделения связанных генов), поскольку они так близки. Хотя частота рекомбинации не является прямой мерой этой физической близости, она дает нам оценку этой близости.
Подводя итог: вы оцениваете, что два гена с большой частотой рекомбинации, вероятно, будут дальше друг от друга, в то время как гены с небольшой частотой рекомбинации, вероятно, будут ближе друг к другу.
