Skip to main content
Global

8.3: Upanuzi wa Sheria za Urithi

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    173799

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Mendel alisoma sifa na njia moja tu ya urithi katika mimea ya pea. Urithi wa sifa alizojifunza wote ulifuata mfano rahisi wa aleli kubwa na za kupindukia kwa tabia moja. Kuna njia kadhaa muhimu za urithi, zilizogunduliwa baada ya kazi ya Mendel, ambazo hazifuati mfano mkubwa na wa kawaida, moja-jeni.

    Njia mbadala za Utawala na Upungufu

    Majaribio ya Mendel na mimea ya pea yalipendekeza kuwa: 1) aina mbili za “vitengo” au aleli zipo kwa kila jeni; 2) aleli huhifadhi uadilifu wao katika kila kizazi (hakuna kuchanganya); na 3) mbele ya allele kubwa, alele ya kupindukia inafichwa, bila mchango kwa phenotype. Kwa hiyo, aleli za kupindukia zinaweza “kubeba” na hazielezewa na watu binafsi. Watu hawa wa heterozygous wakati mwingine hujulikana kama “flygbolag.” Tangu wakati huo, masomo ya maumbile katika viumbe vingine yameonyesha kuwa utata mkubwa zaidi upo, lakini kwamba kanuni za msingi za jenetiki za Mendelian bado zinashikilia kweli. Katika sehemu za kufuata, tunazingatia baadhi ya upanuzi wa Mendelism.

    Utawala usio kamili

    Matokeo ya Mendel, kuonyesha kwamba sifa zinarithi kama jozi kubwa na za kupinga, zimepingana na mtazamo wakati huo kwamba watoto walionyesha mchanganyiko wa sifa za wazazi wao. Hata hivyo, phenotype ya heterozygote mara kwa mara inaonekana kuwa kati ya wazazi wawili. Kwa mfano, katika snapdragon, Antirrhinum majus (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)), msalaba kati ya mzazi homozygous na maua nyeupe (C W, C W) na mzazi homozygous na maua nyekundu (C R C R) itazalisha watoto wenye rangi nyekundu maua (C R C W). (Kumbuka kuwa vifupisho tofauti vya genotypic hutumiwa kwa upanuzi wa Mendelian ili kutofautisha mifumo hii kutoka kwa utawala rahisi na kupungua.) Mfano huu wa urithi unaelezewa kama utawala usio kamili, maana yake ni kwamba moja ya aleli inaonekana katika fenotype katika heterozigote, lakini si kwa kutengwa kwa nyingine, ambayo pia inaweza kuonekana. Allele kwa maua nyekundu ni kubwa kabisa juu ya allele kwa maua nyeupe. Hata hivyo, matokeo ya msalaba wa heterozygote bado yanaweza kutabiriwa, kama vile na misalaba ya Mendelian yenye nguvu na ya kupindukia. Katika kesi hii, uwiano wa genotypic itakuwa 1 C R C R: 2 C R C W:1 C W C W, na uwiano wa phenotypic itakuwa 1:2:1 kwa nyekundu:nyekundu:nyeupe. Msingi wa rangi ya kati katika heterozygote ni kwamba rangi zinazozalishwa na alele nyekundu (anthocyanin) hupunguzwa katika heterozygote na kwa hiyo inaonekana nyekundu kwa sababu ya background nyeupe ya petals maua.

    Picha ni ya snapdragon yenye maua ya pink.
    Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Maua haya ya pink ya snapdragon ya heterozygote yanatokana na utawala usio kamili. (mikopo: “storebukkebruse” /Flickr)

    Ushirikiano

    Tofauti juu ya utawala usio kamili ni ushirikiano, ambapo aleli zote mbili kwa tabia hiyo zinaonyeshwa wakati huo huo katika heterozygote. Mfano wa ushirikiano hutokea katika makundi ya damu ya ABO ya wanadamu. Aleli za A na B zinaonyeshwa kwa namna ya molekuli A au B zilizopo kwenye uso wa seli nyekundu za damu. Homozygotes (I A I A na mimi B B) kueleza ama A au B phenotype, na heterozygotes (I A I B) kueleza fenotipu zote mbili sawa. Mtu wa I A I B ana aina ya damu AB. Katika msalaba binafsi kati ya heterozygotes kuonyesha tabia codominant, tatu inawezekana watoto genotypes ni phenotically tofauti. Hata hivyo, uwiano wa genotypic wa 1:2:1 wa tabia ya msalaba wa Mendelian monohybrid bado inatumika (Kielelezo\(\PageIndex{2}\)).

    mraba Punnett kuonyesha wazazi wote na aina AB damu. Watoto watakuwa na aina za damu za AA, AB, na BB kwa uwiano wa 1 hadi 2 hadi 1.
    Kielelezo\(\PageIndex{2}\): Hii mraba Punnet inaonyesha AB/AB aina ya damu msalaba.

    Aleli nyingi

    Mendel alisema kuwa aleli mbili tu, moja kubwa na moja recessive, inaweza kuwepo kwa jeni fulani. Sasa tunajua kwamba hii ni oversimplification. Ingawa binadamu binafsi (na viumbe vyote vya diploidi) wanaweza kuwa na aleli mbili tu kwa jeni fulani, aleli nyingi zinaweza kuwepo katika kiwango cha idadi ya watu, kiasi kwamba mchanganyiko mingi wa aleli mbili huzingatiwa. Kumbuka kwamba wakati aleli nyingi zipo kwa jeni moja, mkataba ni kuashiria fenotype ya kawaida au genotype katika wakazi asilia kama aina ya pori (mara nyingi hufupishwa “+”). Fenotypes nyingine zote au genotypes huchukuliwa kuwa tofauti (mutants) za fomu hii ya kawaida, maana yake yanatofautiana na aina ya mwitu. Tofauti inaweza kuwa ya kawaida au kubwa kwa allele ya aina ya mwitu.

    Mfano wa aleli nyingi ni mfumo wa aina ya damu ya ABO kwa binadamu. Katika kesi hiyo, kuna aleli tatu zinazozunguka katika idadi ya watu. I A alele codes kwa molekuli A juu ya seli nyekundu za damu, I B alele codes kwa molekuli B juu ya uso wa seli nyekundu za damu, na i alele codes kwa molekuli hakuna juu ya seli nyekundu za damu. Katika kesi hii, I A na mimi B aleli ni codominant na kila mmoja na wote wawili ni kubwa juu ya i allele. Ingawa kuna aleli tatu zilizopo katika idadi ya watu, kila mtu anapata tu mbili za aleli kutoka kwa wazazi wao. Hii inazalisha genotypes na phenotypes inavyoonekana katika Kielelezo\(\PageIndex{3}\). Kumbuka kwamba badala ya genotypes tatu, kuna genotypes sita tofauti wakati kuna aleli tatu. Idadi ya fenotipu zinazowezekana hutegemea mahusiano ya utawala kati ya aleli tatu.

    Mraba ya Punnett inayoonyesha genotype na fenotipu zinazowezekana za aina za damu za ABO kwa binadamu.
    Kielelezo\(\PageIndex{3}\): Urithi wa mfumo wa damu wa ABO kwa wanadamu unaonyeshwa.

    MAGEUZI KATIKA HATUA: Aleli nyingi Zinatoa upinzani wa madawa ya kulevya katika Vimelea vya Malaria

    Malaria ni ugonjwa wa vimelea katika binadamu unaoambukizwa na mbu wa kike walioambukizwa, ikiwa ni pamoja na Anopheles gambiae, na una sifa ya homa ya juu ya mzunguko, homa, dalili zinazofanana na homa, na upungufu wa damu kali. Plasmodium falciparum na P. vivax ni mawakala wa causative ya kawaida ya malaria, na P. falciparum ndiyo mauti zaidi. Wakati wa kutibiwa haraka na kwa usahihi, Malaria ya P. falciparum ina kiwango cha vifo cha asilimia 0.1. Hata hivyo, katika baadhi ya maeneo ya dunia, vimelea vimebadilika upinzani dhidi ya matibabu ya malaria ya kawaida kutumika, hivyo matibabu ya malaria yenye ufanisi zaidi yanaweza kutofautiana kulingana na eneo la kijiografia.

    Katika Asia ya Kusini-Mashariki, Afrika, na Amerika ya Kusini, P. falciparum imeendeleza upinzani dhidi ya dawa za kupambana na malaria chloroquine, mefloquine, na sulfadoxine-pyrimethamine. P. falciparum, ambayo ni haploidi wakati wa hatua ya maisha ambayo inaambukiza kwa wanadamu, imebadilika aleli nyingi za mutant sugu za madawa ya kulevya za jeni la dhps. Daraja tofauti za upinzani wa sulfadoxine zinahusishwa na kila moja ya aleli hizi. Kuwa haploidi, P. falciparum inahitaji alele moja tu ya sugu ya madawa ya kulevya ili kuelezea tabia hii.

    Katika Asia ya Kusini-Mashariki, aleli tofauti za sugu za sulfadoxine za jeni la dhps zimewekwa ndani ya mikoa tofauti ya kijiografia. Hii ni jambo la kawaida la mageuzi linalojitokeza kwa sababu mutants sugu za madawa ya kulevya hutokea katika idadi ya watu na kuingiliana na wengine P. falciparum hutenga kwa ukaribu. Vimelea visivyo na sugu za Sulfadoxini husababisha ugumu mkubwa wa binadamu katika mikoa ambayo dawa hii hutumiwa sana kama dawa ya malaria inayouzwa. Kama ilivyo kawaida na vimelea vinavyozidisha kwa idadi kubwa ndani ya mzunguko wa maambukizi, P. falciparum hubadilika kwa kasi kiasi (zaidi ya muongo mmoja au hivyo) katika kukabiliana na shinikizo la kuchagua la dawa za kupambana na malaria zinazotumika kwa kawaida. Kwa sababu hii, wanasayansi lazima wafanye kazi daima kuendeleza dawa mpya au mchanganyiko wa madawa ya kulevya ili kupambana na mzigo wa malaria duniani kote. 1

    Sifa za ngono

    Kwa binadamu, na pia katika wanyama wengine wengi na mimea mingine, jinsia ya mtu binafsi imedhamiriwa na kromosomu za ngono—jozi moja ya chromosomes zisizo za homologous. Hadi sasa, tumezingatia tu mifumo ya urithi kati ya chromosomes zisizo za ngono, au autosomes. Mbali na jozi 22 za homologous za autosomes, wanawake wa binadamu wana jozi ya homologous ya chromosomes X, wakati wanaume wa binadamu wana jozi ya kromosomu ya XY. Ingawa kromosomu Y ina kanda ndogo ya kufanana na kromosomu X ili waweze kuunganishwa wakati wa meiosisi, kromosomu Y ni mfupi sana na ina jeni chache. Wakati jeni inayochunguzwa iko kwenye X, lakini si Y, kromosomu, inaunganishwa na X.

    Rangi ya jicho katika Drosophila, kuruka kwa matunda ya kawaida, ilikuwa tabia ya kwanza ya X-inayohusishwa na kutambuliwa. Thomas Hunt Morgan ramani tabia hii kwa kromosomu X katika 1910. Kama binadamu, wanaume wa Drosophila wana jozi ya kromosomu ya XY, na wanawake ni XX. Katika nzizi rangi ya jicho la mwitu ni nyekundu (X W) na ni kubwa kwa rangi nyeupe ya jicho (X w) (Kielelezo\(\PageIndex{4}\)). Kwa sababu ya eneo la jeni la jicho-rangi, misalaba ya usawa haitoi uwiano sawa wa watoto. Wanaume wanasemekana kuwa hemizygous, kwa kuwa wana alele moja tu kwa tabia yoyote iliyounganishwa na X. Hemizygosity hufanya maelezo ya utawala na upungufu usio na maana kwa wanaume wa XY. Wanaume wa Drosophila hawana jeni nyeupe kwenye kromosomu ya Y; yaani, genotype yao inaweza tu kuwa X W Y au X w Y. Kwa upande mwingine, wanawake wana nakala mbili za alele za jeni hii na wanaweza kuwa X W X W, X W X w, au X w X w.

    Picha inaonyesha nzizi mbili za matunda, moja yenye macho nyekundu na moja yenye macho nyeupe.
    Kielelezo\(\PageIndex{4}\): Katika Drosophila, jeni la rangi ya jicho iko kwenye chromosome ya X. Rangi ya jicho nyekundu ni aina ya mwitu na ni kubwa kwa rangi nyeupe ya jicho.

    Katika msalaba unaohusishwa na X, genotypes ya watoto wa F 1 na F 2 hutegemea kama tabia ya kupindua ilielezwa na kiume au mwanamke katika kizazi cha P. Kwa heshima ya rangi ya jicho la Drosophila, wakati P kiume anaelezea phenotype nyeupe-jicho na mwanamke ni homozygously nyekundu-eyed, wanachama wote wa kizazi F 1 huonyesha macho nyekundu (Kielelezo\(\PageIndex{5}\)). Wanawake F 1 ni heterozygous (X W X w), na wanaume wote ni X W Y, baada ya kupokea kromosomu yao X kutoka kwa homozygous kubwa P kike na Y kromosomu yao kutoka P kiume. Msalaba unaofuata kati ya X W X w kike na kiume X W Y ingeweza kuzalisha wanawake wenye rangi nyekundu tu (pamoja na X W X W au X W) w genotypes) na wanaume wawili nyekundu na nyeupe-eyed (pamoja na X W Y au X w Y genotypes). Sasa, fikiria msalaba kati ya mwanamke mwenye rangi nyeupe-eyed na kiume mwenye macho nyekundu. Kizazi cha F 1 kingeonyesha tu wanawake wenye rangi nyekundu (X W X w) na wanaume tu wenye macho nyeupe (X w Y). Nusu ya wanawake F 2 itakuwa nyekundu-eyed (X W X w) na nusu itakuwa nyeupe-eyed (X w X w). Vile vile, nusu ya wanaume F 2 watakuwa na macho nyekundu (X W Y) na nusu itakuwa nyeupe-eyed (X w Y).

    UHUSIANO WA S

    Mfano huu unaonyesha Punnett mraba uchambuzi wa matunda kuruka jicho rangi, ambayo ni ngono wanaohusishwa tabia. Matunda ya kiume yenye macho nyekundu yanaruka na genotype X^ {w} Y huvuka na kuruka kwa matunda ya kike yenye macho nyeupe na genotype X^ {w} X^ {w}. Wote wa watoto wa kike hupata X^ kubwa {W} allele kutoka kwa baba na X^ {w} allele kutoka kwa mama, na kwa hiyo ni heterozygous kubwa na rangi nyekundu ya jicho. Wazao wote wa kiume hupata X^ {w} allele kutoka kwa mama na kromosomu Y kutoka kwa baba na kwa hiyo ni hemizygous recessive na rangi nyeupe jicho.
    Kielelezo\(\PageIndex{5}\): Msalaba kuwashirikisha tabia ngono wanaohusishwa mara nyingi kutoa kupanda kwa fenotipu tofauti kwa jinsia tofauti ya watoto, kama ilivyo kwa msalaba huu kuwashirikisha nyekundu na nyeupe jicho rangi katika Drosophila. Katika mchoro, w ni allele nyeupe-jicho mutant na W ni aina ya pori, allele nyekundu-jicho.

    Uwiano gani wa watoto utatokana na msalaba kati ya dume mwenye macho nyeupe na mwanamke ambaye ni heterozigogus kwa rangi nyekundu ya jicho?

    Uvumbuzi katika maumbile ya kuruka kwa matunda yanaweza kutumika kwa genetics ya binadamu. Wakati mzazi wa kike ni homozygous kwa tabia ya kupindukia X-inayohusishwa, atapitisha sifa hadi asilimia 100 ya watoto wake wa kiume, kwa sababu wanaume watapata chromosome Y kutoka kwa mzazi wa kiume. Kwa binadamu, aleli kwa hali fulani (baadhi ya upofu wa rangi, hemophilia, na dystrophy ya misuli) ni X-wanaohusishwa. Wanawake ambao ni heterozygous kwa magonjwa haya wanasemekana kuwa flygbolag na huenda wasionyeshe madhara yoyote ya phenotypic. Wanawake hawa watapitisha ugonjwa huo kwa nusu ya wana wao na watapita hali ya carrier kwa nusu ya binti zao; kwa hiyo, sifa zilizounganishwa X zinaonekana mara nyingi zaidi kwa wanaume kuliko wanawake.

    Katika makundi mengine ya viumbe wenye chromosomes ya ngono, ngono na chromosomes ya ngono isiyo ya homologous ni kike badala ya kiume. Hii ndio kesi kwa ndege wote. Katika kesi hiyo, sifa zinazohusishwa na ngono zitakuwa zaidi ya kuonekana kwa mwanamke, ambaye wao ni hemizygous.

    DHANA KATIKA HATUA

    Tazama video hii ili ujifunze zaidi kuhusu sifa zinazohusiana na ngono.

    Jenasi zilizounganishwa Zinakiuka Sheria ya Upangaji huru

    Ingawa sifa zote za mmea wa Mendel zimefanyika kulingana na sheria ya usawa wa kujitegemea, sasa tunajua kwamba mchanganyiko wa alele haujarithi kwa kujitegemea. Jeni ambazo ziko kwenye chromosomes tofauti, zisizo za homologous zitatengeneza kila wakati kwa kujitegemea. Hata hivyo, kila kromosomu ina mamia au maelfu ya jeni, iliyoandaliwa kwa mstari juu ya kromosomu kama shanga kwenye kamba. Ubaguzi wa aleli ndani ya gameti unaweza kuathiriwa na uhusiano, ambapo jeni ambazo ziko karibu kimwili kwa kila mmoja kwenye kromosomu moja zina uwezekano mkubwa wa kurithiwa kama jozi. Hata hivyo, kwa sababu ya mchakato wa recombination, au “crossover,” inawezekana kwa jeni mbili kwenye kromosomu moja kuishi kwa kujitegemea, au kama haziunganishwa. Ili kuelewa hili, hebu tuchunguze msingi wa kibiolojia wa uhusiano wa jeni na recombination.

    Chromosomes za homologous zina jeni sawa katika utaratibu huo, ingawa aleli maalum za jeni zinaweza kuwa tofauti kwenye kila moja ya kromosomu mbili. Kumbuka kwamba wakati wa interphase na prophase I ya meiosis, chromosomes homologous kwanza kuiga na kisha sinepsi, na jeni kama juu ya homologs kuunganisha na kila mmoja. Katika hatua hii, makundi ya chromosomes homologous kubadilishana makundi linear ya vifaa vya maumbile (Kielelezo\(\PageIndex{6}\)). Utaratibu huu unaitwa recombination, au crossover, na ni mchakato wa kawaida wa maumbile. Kwa sababu jeni zimeunganishwa wakati wa kuunganishwa tena, utaratibu wa jeni haujabadilishwa. Badala yake, matokeo ya recombination ni kwamba aleli za uzazi na baba zimeunganishwa kwenye chromosome sawa. Katika chromosome iliyotolewa, matukio kadhaa ya recombination yanaweza kutokea, na kusababisha shuffling kubwa ya aleli.

    Mfano huu unaonyesha jozi ya chromosomes za homologous. Moja kati ya jozi ina aleli ABC na nyingine ina aleli abc. Wakati wa meiosis, uvukaji hutokea kati ya chromosomes mbili na nyenzo za maumbile hubadilishana, na kusababisha kromosomu moja ya recombinant ambayo ina aleli ABC na nyingine ambayo ina aleli ABC. Kromosomu nyingine mbili ni zisizo recombinant na zina mpangilio sawa wa jeni kama kabla ya meiosis.
    Kielelezo\(\PageIndex{6}\): Mchakato wa crossover, au recombination, hutokea wakati chromosomes mbili za homologous zinaunganisha na kubadilishana sehemu ya vifaa vya maumbile.

    Wakati jeni mbili ziko kwenye kromosomu moja, zinachukuliwa kuwa zimeunganishwa, na aleli zao huwa zinaambukizwa kupitia meiosis pamoja. Kwa mfano huu, fikiria msalaba wa dihybrid unaohusisha rangi ya maua na urefu wa mmea ambao jeni ni karibu na kila mmoja kwenye chromosome. Ikiwa kromosomu moja ya homologous ina aleli kwa mimea mirefu na maua nyekundu, na kromosomu nyingine ina jeni kwa mimea fupi na maua ya njano, basi wakati gameti inapoundwa, aleli ndefu na nyekundu zitaelekea kwenda pamoja kwenye gamete na aleli fupi na za njano zitaingia kwenye gameti nyingine. Hizi huitwa genotypes ya wazazi kwa sababu wamerithi intact kutoka kwa wazazi wa gametes binafsi zinazozalisha. Lakini tofauti na kama jeni zilikuwa kwenye chromosomes tofauti, hakutakuwa na gameti zilizo na aleli ndefu na za njano na hakuna gameti zilizo na aleli fupi na nyekundu. Kama kujenga Punnett mraba na gametes hizi, utaona kwamba classical Mendelian utabiri wa 9:3:3:1 matokeo ya msalaba dihybrid bila kuomba. Kadiri umbali kati ya jeni mbili unavyoongezeka, uwezekano wa crossovers moja au zaidi kati yao huongezeka na jeni hutenda zaidi kama zilivyo kwenye kromosomu tofauti. Wataalamu wa maumbile wametumia uwiano wa gameti za recombinant (zile zisizo kama wazazi) kama kipimo cha jinsi jeni mbali mbali ziko kwenye kromosomu. Kwa kutumia habari hii, wamejenga ramani za kuunganisha za jeni kwenye chromosomes kwa viumbe vilivyojifunza vizuri, ikiwa ni pamoja na wanadamu.

    Uchapishaji wa seminal wa Mendel haukutaja uhusiano, na watafiti wengi wamehoji kama alikutana na uhusiano lakini alichagua kuchapisha misalaba hiyo bila ya wasiwasi kwamba wangeweza kubatilisha urval yake huru postulate. Pea ya bustani ina chromosomes saba, na wengine wamependekeza kuwa uchaguzi wake wa sifa saba haukuwa bahati mbaya. Hata hivyo, hata kama jeni alizochunguza hazikuwepo kwenye chromosomes tofauti, inawezekana kwamba hakuona tu uhusiano kwa sababu ya madhara makubwa ya shuffling ya recombination.

    Epistasis

    Masomo ya Mendel katika mimea ya pea yalionyesha kuwa jumla ya phenotype ya mtu binafsi ilidhibitiwa na jeni (au kama alivyoziita, mambo ya kitengo), kiasi kwamba kila tabia ilikuwa wazi na kudhibitiwa kabisa na jeni moja. Kwa kweli, sifa moja inayoonekana ni karibu kila mara chini ya ushawishi wa jeni nyingi (kila mmoja na aleli mbili au zaidi) kutenda kwa pamoja. Kwa mfano, angalau jeni nane huchangia rangi ya jicho kwa wanadamu.

    DHANA KATIKA HATUA

    QR Kanuni inayowakilisha URL

    Rangi ya jicho kwa wanadamu imedhamiriwa na aleli nyingi. Tumia Calculator ya Rangi ya Jicho kutabiri rangi ya jicho la watoto kutoka kwa rangi ya jicho la wazazi.

    Katika baadhi ya matukio, jeni kadhaa zinaweza kuchangia katika mambo ya fenotype ya kawaida bila bidhaa zao za jeni zilizowahi kuingiliana moja kwa moja. Katika kesi ya maendeleo ya chombo, kwa mfano, jeni inaweza kuelezwa sequentially, na kila jeni kuongeza kwa utata na maalum ya chombo. Jeni inaweza kufanya kazi katika mtindo nyongeza au synergistic, kama kwamba jeni mbili au zaidi walionyesha wakati huo huo kuathiri fenotype. Mfano dhahiri wa hili hutokea kwa rangi ya ngozi ya binadamu, ambayo inaonekana kuhusisha hatua ya angalau jeni tatu (na pengine zaidi). Matukio ambayo urithi kwa tabia kama rangi ya ngozi au urefu wa binadamu hutegemea madhara ya pamoja ya jeni nyingi huitwa urithi wa polygenic.

    Jeni zinaweza pia kupingana, huku jeni moja ikikandamiza usemi wa mwingine. Katika epistasis, mwingiliano kati ya jeni ni kinyume, kama kwamba jeni moja hufunika au huingilia usemi wa mwingine. “Epistasis” ni neno linalojumuisha mizizi ya Kigiriki inayomaanisha “kusimama juu.” Aleli ambazo zimefunikwa au kunyamazishwa zinasemekana kuwa hypostatic kwa aleli za epistatic zinazofanya masking. Mara nyingi msingi wa biochemical wa epistasis ni njia ya jeni ambayo usemi wa jeni moja unategemea kazi ya jeni inayotangulia au kuufuata katika njia.

    Mfano wa epistasis ni rangi ya panya. Rangi ya kanzu ya mwitu, agouti (AA) ni kubwa kwa manyoya yenye rangi imara (aa). Hata hivyo, tofauti jeni C, wakati wa sasa kama homozygote recessive (cc), inakataa kujieleza yoyote ya rangi kutoka gene A na matokeo katika albino panya (Kielelezo\(\PageIndex{7}\)). Kwa hiyo, genotypes AACC, AACC, na aacc wote huzalisha phenotype sawa ya albino. Msalaba kati ya heterozigotes kwa jeni zote mbili (AACC x AACC) ingeweza kuzalisha watoto wenye uwiano wa phenotypic wa agouti 9:3 nyeusi:4 albino (Kielelezo\(\PageIndex{7}\)). Katika kesi hiyo, jeni C ni epistatic kwa gene A.

    Msalaba kati ya panya mbili za agouti na genotype ya heterozygous AACC inavyoonyeshwa. Kila panya hutoa aina nne tofauti za gametes (AC, ac, Ac, na ac). Mraba 4 × 4 Punnett hutumiwa kuamua uwiano wa genotypic wa watoto. Uwiano wa phenotypic ni 9/16 agouti, 3/16 nyeusi, na 4/16 nyeupe.
    Kielelezo\(\PageIndex{7}\): Katika mfano huu wa epistasis, jeni moja (C) huficha maneno ya mwingine (A) kwa rangi ya kanzu. Wakati alele ya C iko, rangi ya kanzu imeelezwa; wakati haipo (cc), hakuna rangi ya kanzu inayoonyeshwa. Rangi ya kanzu inategemea jeni A, ambayo inaonyesha utawala, na homozygote inayoonyesha phenotype tofauti kuliko heterozygote au homozygote kubwa.

    Muhtasari wa sehemu

    Aleles si mara zote kuishi katika mifumo kubwa na recessive. Utawala usio kamili unaelezea hali ambazo heterozigote huonyesha fenotype ambayo ni kati kati ya fenotipu za homozygous. Ushirikiano unaelezea kujieleza kwa wakati mmoja wa aleli zote mbili katika heterozygote. Ingawa viumbe vya diploidi vinaweza kuwa na aleli mbili tu kwa jeni lolote lililopewa, ni kawaida kwa aleli zaidi ya mbili kwa jeni kuwepo kwa idadi ya watu. Kwa binadamu, kama katika wanyama wengi na mimea mingine, wanawake wana kromosomu X mbili na wanaume wana kromosomu X moja na moja Y. Jeni ambazo zipo kwenye X lakini si kromosomu Y zinasemekana kuwa zimeunganishwa na X, kiasi kwamba wanaume hurithi alele moja tu kwa jeni, na wanawake hurithi mbili.

    Kwa mujibu wa sheria ya Mendel ya usawa wa kujitegemea, jeni hutenganisha kwa kujitegemea katika gametes wakati wa meiosis. Hii hutokea kwa sababu chromosomes, ambayo jeni huishi, hujitegemea wakati wa meiosis na crossovers husababisha jeni nyingi kwenye chromosomes sawa pia kuishi kwa kujitegemea. Wakati jeni ziko karibu sana na kromosomu ileile, aleli zao huwa na kurithiwa pamoja. Hii inasababisha uwiano wa watoto ambao hukiuka sheria ya Mendel ya usawa wa kujitegemea. Hata hivyo, recombination hutumikia kubadilishana nyenzo za maumbile kwenye chromosomes za homologous kama vile aleli za uzazi na za baba zinaweza kuunganishwa tena kwenye kromosomu sawa. Hii ndiyo sababu aleli kwenye chromosome iliyotolewa sio daima kurithi pamoja. Recombination ni tukio random kutokea mahali popote kwenye kromosomu. Kwa hiyo, jeni ambazo ziko mbali mbali juu ya kromosomu hiyo zina uwezekano wa bado kujitenga kwa kujitegemea kwa sababu ya matukio ya recombination yaliyotokea katika nafasi ya kromosomu inayoingilia kati.

    Iwapo wanachagua kwa kujitegemea au la, jeni zinaweza kuingiliana katika kiwango cha bidhaa za jeni, kiasi kwamba usemi wa alele kwa masks moja ya jeni au hubadilisha usemi wa allele kwa jeni tofauti. Hii inaitwa epistasis.

    Sanaa Connections

    Kielelezo\(\PageIndex{5}\): Uwiano gani wa watoto utatokana na msalaba kati ya kiume mwenye macho nyeupe na mwanamke ambaye ni heterozygous kwa rangi nyekundu ya jicho?

    Jibu

    Nusu ya watoto wa kike itakuwa heterozygous (X W X w) na macho nyekundu, na nusu itakuwa homozygous recessive (X w X w) na macho meupe. Nusu ya watoto wa kiume itakuwa hemizygous kubwa (X W Y) na macho nyekundu, na nusu itakuwa hemizygous recessive (X w Y) na macho nyeupe.

    maelezo ya chini

    1. 1 Sumiti Vinayak et al., “Mwanzo na Mageuzi ya Sulfadoxine Sugu Plasmodium falciparum,” PLOs Pathogens 6 (2010): e1000830.

    faharasa

    kutawala
    katika heterozygote, kujieleza kamili na samtidiga ya aleli zote mbili kwa tabia sawa
    epistasis
    mwingiliano kati ya jeni kama vile gene moja masks au huathiri usemi wa mwingine
    hemizygous
    uwepo wa allele moja tu kwa tabia, kama katika uhusiano wa X; hemizygosity hufanya maelezo ya utawala na upungufu usio na maana
    utawala usio kamili
    katika heterozygote, kujieleza kwa aleli mbili tofauti kama kwamba mtu huonyesha phenotype ya kati
    uhusiano
    jambo ambalo aleli ambazo ziko karibu na kila mmoja kwenye chromosome sawa zina uwezekano mkubwa wa kurithi pamoja
    unganishwa tena
    mchakato wakati wa meiosis ambayo chromosomes homologous kubadilishana makundi linear ya vifaa vya maumbile, na hivyo kuongeza kasi ya tofauti ya maumbile katika watoto na kutenganisha jeni zilizounganishwa
    aina ya mwitu
    genotype ya kawaida au phenotype kwa tabia fulani inayopatikana katika idadi ya watu
    X-wanaohusishwa
    jeni iliyopo kwenye kromosomu ya X, lakini si chromosome ya Y

    Wachangiaji na Majina