Sisu
Kui olete geneetika õppur, olete tõenäoliselt õppinud, et geenid on sageli erinevas versioonis (tavaliselt kahes), mida nimetatakse "alleelideks" ja et üks neist alleelidest on teise suhtes "domineeriv", viimast nimetatakse " retsessiivne "koopia. Teate, et kõigil on iga geeni kohta kaks alleeli ja igast vanemast saab ühe alleeli.
Need kokku võttes tähendavad need faktid, et kui teil on kõnealuse geeni teadaoleva genotüübiga vanemaid - see tähendab, et teate, milliste alleelide külge nad on võimelised panustama -, saate põhimatemaatika abil ennustada tõenäosust, et nende vanemate lapsel on antud genotüübi ja selle laiendamise kaudu võimalus, et igal lapsel ilmneb antud fenotüüp, mis on geneetiliselt kodeeritud tunnuste füüsiline väljendus.
Tegelikult reprodutseerib mikrobioloogia neid numbreid tänu rekombinatsioonile.
Lihtne Mendeli pärand
Oletame, et armsate tulnukate liikides domineerivad lillad juuksed kollaste juuste kohal ja neid alleele tähistavad tähed P ja p. Samamoodi eeldage, et ümmargused pead (R) domineerivad lamedate peade (r) kohal. Selle teabe põhjal, kui teate, et iga vanem on mõlema nimetatud tunnuse suhtes heterosügootne - see tähendab, et nii emal kui isal on nii juuksevärvi geeni asukohas (lookus) kui ka pea peas üks domineeriv ja üks retsessiivne alleel, kuju geeni lookus - siis teate, et igal vanemal on genotüüp PpRr ja järglaste võimalikud genotüübid on PPRR, PPRr, PPrr, PpRR, PpRr, Pprr, ppRR, ppRr ja pprr.
Punnetti ruut (pole näidatud; seda tüüpi dihüdriidristi näite leiate allikast) näitab, et nende genotüüpide suhe on 1: 2: 1: 2: 4: 2: 1: 2: 1, mis omakorda tekitab fenotüüpse suhtega 9: 3: 3: 1. See tähendab, et iga 16 lapse kohta, mida need vanemad kasvatavad, võiksite oodata 9 lillakarvalist ümara peaga last; 3 lillakarvalist ja lameda peaga beebit; 3 kollase karvaga ümara peaga beebit; ja 1 kollasekarvaline lamedapäine beebi. Need suhted muutuvad omakorda väärtusteni 9/16 = 0,563, 3/16 = 0,188, 3/16 = 0,188 ja 1/16 = 0,062. Neid võib väljendada ka protsendina, korrutades 100-ga.
Loodus toob neisse arvudesse siiski kriitilise kortsuse: Sellised arvutused eeldavad, et need alleelid päritakse iseseisvalt, kuid geenide seostumise nähtus eeldab seda oletust.
Geenide seos: määratlus
Geene, mis asuvad üksteisega lähestikku ja mis kodeerivad erinevaid tunnuseid, võib ühikuna edasi anda tänu protsessile, mida nimetatakse "rekombinatsiooniks", mis toimub seksuaalse paljunemise käigus osana geneetilise materjali vahetusest, mida nimetatakse "ristumiseks". Geenipaari toimumise tõenäosus on seotud sellega, kui geenid on kromosoomis füüsiliselt lähestikku.
Mõelge väikesele vihmasajule, mis juhtub teie linnas, kui kõik juhtuvad väljas käima erinevaid asju. Kui olete vihma kätte sattunud, siis on tõenäoline, et juhuslikult valitud sõber on ka leotatud hulgas? On selge, et see sõltub sellest, kui lähedal teie valitud sõber on. Geenide ühendamine toimub sama põhimõtte kohaselt.
Rekombinatsiooni sagedus
Et teha kindlaks, kui lähedased geenis kaks alleeli kasutavad ainult reproduktiivandmeid - see tähendab geenide kaardistamise probleemide lahendamiseks -, uurivad teadlased erinevust järglaste populatsioonis ennustatud fenotüübiliste suhete ja tegelike suhete vahel. Selleks ületatakse "dihübriidne" vanem järglasega, millel on mõlemad retsessiivsed tunnused. Meie tulnukate sidemebioloogia puhul tähendab see lillakarvalise ümarapäise võõrliigi (millel dihübriidse organismi genotüüp on PpRr) ületamist sellise paarituse väikseima tõenäosusega saadusega - kollase- karvane, korteripäine välismaalane (pprr).
Oletame, et see annab 1000 järglase kohta järgmised andmed:
Sidemete kaardistamise probleemide lahendamise võti on teadvustada, et järglased, kes on fenotüüpselt samad kui mõlemad vanemad, on rekombinantsed järglased - sel juhul lillakarvalised, ümarate peadega järglased ja kollasekarvalised, lamedapäised järglased. See võimaldab arvutada rekombinatsiooni sageduse, mis on lihtsalt rekombinantsed järglased jagatud järglaste koguarvuga:
(102 + 98) ÷ (102 + 396 + 404 + 98) = 0.20
Geneetikud arvutavad vastava protsendi, et määrata geneetilise sideme aste, mille ühikud on "sentimorgaanid" või cM. Sel juhul on väärtus 0,20 korda 100 ehk 20%. Mida suurem arv, seda tihedamalt on geenid füüsiliselt seotud.