تعیین ژنوتیپ والدینی و F1 در صفات چند ژنی
در صفات چند ژنی، ویژگی نهایی توسط تعدادی ژن مجزا روی کروموزوم های مختلف تعیین می شود. هر یک از این ژن ها، که به عنوان لوکوس شناخته می شوند، می تواند دو یا چند آلل داشته باشد. آلل ها نسخه های مختلف یک ژن هستند که می توانند توالی DNA متفاوتی داشته باشند.
تعیین ژنوتیپ والدینی و F1 در صفات چند ژنی می تواند دشوار باشد، زیرا تعداد زیادی از ترکیب های ممکن آللی وجود دارد. با این حال، با استفاده از چند روش می توان این کار را انجام داد:
1. استفاده از صفات والدینی:
- اولین قدم در تعیین ژنوتیپ والدینی، بررسی صفات آنها است. صفات بارز هر دو والدین می تواند به شما در تعیین آلل های غالب و مغلوب آنها کمک کند.
- به عنوان مثال، اگر یک والدین پوست تیره و دیگری پوست روشن داشته باشد، می دانید که آلل پوست تیره غالب است.
2. استفاده از جدول Punnett:
- جدول Punnett ابزاری مفید برای پیش بینی نتایج یک صلیب ژنتیکی است.
- برای استفاده از جدول Punnett، ابتدا باید ژنوتیپ هر دو والدین را برای هر لوکوس دخیل در صفت تعیین کنید.
- سپس، می توانید از جدول Punnett برای پیش بینی تمام ترکیب های آللی ممکن در فرزندان استفاده کنید.
3. استفاده از تجزیه و تحلیل نسبت:
- تجزیه و تحلیل نسبت به شما امکان می دهد ژنوتیپ فرزندان را بر اساس نسبت فنوتیپ های مشاهده شده در جمعیت آنها تعیین کنید.
- به عنوان مثال، اگر در یک صلیب صفات چند ژنی، نسبت فرزندان با فنوتیپ غالب 3:1 باشد، می دانید که یکی از والدین هموزیگوت غالب و دیگری هتروزیگوت است.
نکات مهم:
- در صفات چند ژنی، اثر هر آلل به طور معمول به طور افزودنی است. به این معنی که هر آلل غالب یک واحد به فنوتیپ نهایی اضافه می کند.
- تعداد آلل های موجود در یک لوکوس می تواند بر تنوع فنوتیپی در جمعیت تأثیر بگذارد.
- صفات چند ژنی می توانند تحت تأثیر محیط قرار گیرند. به این معنی که حتی اگر فرزندان ژنوتیپ یکسانی داشته باشند، ممکن است فنوتیپ های متفاوتی را نشان دهند.
مثال:
فرض کنید که شما در حال مطالعه صفت رنگ پوست در انسان هستید. می دانید که رنگ پوست توسط دو ژن مجزا روی کروموزوم های مختلف تعیین می شود. هر یک از این ژن ها دو آلل دارد: یکی برای پوست تیره و دیگری برای پوست روشن.
شما یک صلیب بین دو فرد انجام می دهید: یکی با پوست تیره و دیگری با پوست روشن. از جدول Punnett استفاده می کنید تا پیش بینی کنید که فرزندان چه فنوتیپ هایی خواهند داشت.
جدول Punnett نشان می دهد که 25 درصد از فرزندان پوست تیره، 25 درصد پوست روشن و 50 درصد پوست متوسط خواهند داشت.
تجزیه و تحلیل نسبت نشان می دهد که نسبت فنوتیپ های مشاهده شده در جمعیت فرزندان 1:2:1 است. این نشان می دهد که یکی از والدین هموزیگوت غالب برای آلل پوست تیره و دیگری هتروزیگوت است.
مثال:
فرض کنید می خواهیم ژنوتیپ های والدینی و F1 را در تلاقی دو گیاه نخود فرنگی تعیین کنیم که ارتفاع آنها توسط دو ژن (A و B) کنترل می شود. آلل A غالب بر a و آلل B غالب بر b است. والدین دارای ژنوتیپ های AA Bb و aa bb هستند.
با استفاده از جدول Punnett، می توانیم ژنوتیپ ها و فنوتیپ های F1 را به شرح زیر تعیین کنیم:
بنابراین، F1 شامل 4 ژنوتیپ و 2 فنوتیپ خواهد بود. 25% از فرزندان بلند قد و 75% کوتاه قد خواهند بود.
نکات مهم:
- در وراثت چند ژنی، نسبت های فنوتیپی معمولا به صورت پیوسته توزیع می شوند. به این معنی که طیف وسیعی از فنوتیپ ها در فرزندان مشاهده می شود.
- ژنوتیپ یک فرد همیشه فنوتیپ او را تعیین نمی کند. عوامل محیطی نیز می توانند بر فنوتیپ تأثیر بگذارند.
- وراثت چند ژنی می تواند پیچیده باشد، به خصوص اگر تعداد زیادی ژن درگیر باشند.
مثال:
فرض کنید که رنگ پوست انسان توسط دو ژن تعیین می شود که هر کدام دو آلل دارند. ژن A آلل A1 و A2 دارد و ژن B آلل B1 و B2 دارد. آلل A1 و B1 پوست تیره ایجاد می کنند، آلل A2 و B2 پوست روشن ایجاد می کنند و آلل های دیگر پوست متوسط ایجاد می کنند.
اگر یک فرد با ژنوتیپ A1A2B1B2 با فردی با ژنوتیپ A2A2B2B2 تلاقی کند، ژنوتیپ های ممکن برای فرزندان آنها عبارتند از:
- A1A2B1B2
- A1A2B2B2
- A2A2B1B1
- A2A2B1B2
- A2A2B2B2
فنوتیپ های ممکن برای فرزندان عبارتند از:
- پوست تیره (A1A2B1B2)
- پوست متوسط (A1A2B2B2، A2A2B1B1، A2A2B1B2)
- پوست روشن (A2A2B2B2)
همانطور که مشاهده می شود، طیف وسیعی از فنوتیپ ها در فرزندان مشاهده می شود.
