การสืบทอดสีขนนกในไก่ รูปแบบการสืบทอดสีขนนกในไก่
การศึกษารูปแบบการถ่ายทอดลักษณะทางเพศที่เชื่อมโยงและชี้แจงความเป็นไปได้ของการนำไปใช้ในการปฏิบัติของมนุษย์สามารถทำได้เฉพาะกับสัตว์ที่มีพฟิสซึ่มทางเพศที่เด่นชัดซึ่งมีลักษณะเฉพาะซึ่งมียีนที่อยู่บนโครโมโซมเพศ X ในโรงเรียน การใช้ไก่ นกคีรีบูน และสัตว์อื่นๆ เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้สะดวกที่สุด
แผนการทดลองกับไก่
ธีมประสบการณ์รูปแบบการสืบทอดสีขนนกในไก่
วัตถุประสงค์ของประสบการณ์ 1. เสริมสร้างทักษะการดูแลไก่ 2. สร้างความจำเพาะของการถ่ายทอดลักษณะที่มียีนอยู่บนโครโมโซมเพศ 3. ค้นหาความเป็นไปได้ในการใช้รูปแบบการถ่ายทอดลักษณะในการปฏิบัติของมนุษย์ ซึ่งมียีนอยู่บนโครโมโซมเพศ
การเลือกและเนื้อหาของคู่เริ่มต้นสำหรับการทดลอง ให้เลือกนกโฮโมไซกัสอายุน้อยที่มีสุขภาพดีจากสองสายพันธุ์เป็นรูปแบบพ่อแม่: มีขนนกลาย (หินพลีมัท) และขนนกสีดำ (ออสตราโลปส์, ยูเครนแบล็ก ฯลฯ) การทดลองดำเนินการในสองเวอร์ชัน: 1) การผสมข้ามสายตรง (ไก่ดำ, ไก่ลาย); 2) การผสมกลับ (ไก่ลาย, ไก่ดำ) ในแต่ละทางเลือกให้ใช้ไก่ 2-3 ตัวและไก่ตัวหนึ่ง บันทึกข้อมูลเกี่ยวกับผู้ปกครองในบันทึกการผสมพันธุ์ตามรูปแบบต่อไปนี้:
| วันที่ | พ่อแม่ลูกผสม | พื้น | ข้ามตรง | การย้อนกลับ | ||
| จำนวนบุคคล | สีขนนก | จำนวนบุคคล | สีขนนก | |||
| ร | ไก่ | |||||
| เจื้อยแจ้ว | ||||||
| ฉ 1 | ไก่ | |||||
| เจื้อยแจ้ว | ||||||
| ฉ 2 | ไก่ | |||||
| เจื้อยแจ้ว |
เพื่อให้ได้นกที่ได้รับการคัดเลือกสำหรับการทดลอง ให้แยกพวกมันไว้ในกรงแยกกันตามตัวเลือก และดูแลรักษาและให้อาหารพวกมันเหมือนกัน (ปกติสำหรับไก่) ไข่ที่วางจะถูกนับ จัดเก็บ และวางไข่แยกกันตามสายพันธุ์ โดยมีฉลากระบุการผสมไข่ผสม
เอฟ 1 ลูกผสมไก่ลูกผสมจะต้องเลี้ยงแยกกันตามสายพันธุ์ภายใต้เงื่อนไขการให้อาหารและโรงเรือนปกติสำหรับไก่ เมื่อไก่ถึงวัยเจริญพันธุ์ ในแต่ละสายพันธุ์ ให้กำหนดสีของขนนกของแม่ไก่และกระทง นับจำนวนตัวที่มีฟีโนไทป์เหมือนกัน และบันทึกข้อมูลการสังเกตในบันทึกการผสมพันธุ์ หากต้องการผสมพันธุ์ F 2 ในแต่ละสายพันธุ์ ให้เลือกแม่ไก่ 2-3 ตัวและกระทง 1 ตัวจากลูกผสม F 1 แล้วนำไปไว้ในกรงและเลี้ยงในลักษณะเดียวกับพ่อแม่ ไข่จะถูกจัดเก็บและวางไว้เพื่อการฟักแยกกันตามตัวเลือกที่มีฉลากระบุส่วนผสม
ลูกผสม F2.ไก่จาก F 2 จะต้องเลี้ยงแยกกันตามสายพันธุ์ เช่น ลูกผสม F 1 เมื่อพวกมันถึงวัยเจริญพันธุ์ ให้นับจำนวนแม่ไก่และกระทงในแต่ละสายพันธุ์ และกำหนดสีของขนนก ป้อนข้อมูลการสังเกตลงในบันทึกการผสมพันธุ์
การวิเคราะห์ผลการทดลองวิเคราะห์ข้อมูลการสำรวจและสรุปเกี่ยวกับลักษณะของสีขนนกของไก่
หากทำการทดลองอย่างถูกต้องในตัวแปรต่าง ๆ ธรรมชาติของการถ่ายทอดสีขนนกในนกควรจะแตกต่างกัน เมื่อข้ามโดยตรง (ตัวเลือกที่ 1) ใน F 1 ไก่และไก่ตัวผู้ทั้งหมดจะต้องมีลาย นี่แสดงให้เห็นว่ายีนลายมีความโดดเด่นเหนือยีนสีดำ ใน F 2 ไก่โต้งทั้งหมดควรมีลาย และในแม่ไก่ต้องมีลาย 50% และสีดำ 50% เมื่อผสมกลับเข้าไปใน F 1 ไก่ตัวผู้ทั้งหมดจะมีสีดำเหมือนแม่ และแม่ไก่จะมีลายเหมือนพ่อ ใน F 2 ไก่กระทง 50% และไก่ 50% จะเป็นสีดำและ 50% จะเป็นลาย
รูปแบบการถ่ายทอดทางพันธุกรรมนี้ชี้ให้เห็นว่าในไก่ ยีนที่กำหนดสีขนนกจะอยู่ที่โครโมโซมเพศ (ในนก เพศตรงข้ามคือเพศหญิง ส่วนระบบสืบพันธุ์เพศหญิงคือ XX, ชาย - เอ็กซ์วาย- รูปแบบการสืบทอดของลักษณะนี้แสดงไว้ในรูปที่ 75
ข้อมูลการทดลองสามารถนำมาใช้ในบทเรียนชีววิทยาทั่วไปในชั้นประถมศึกษาปีที่ 10 เมื่อศึกษาการถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่เชื่อมโยงทางเพศและในการเลี้ยงสัตว์ปีก เพื่อกำหนดเพศของลูกไก่ ซึ่งดังที่ทราบกันดีว่าภายนอกไม่มีความแตกต่างทางเพศที่เห็นได้ชัดเจนในระยะแรกๆ อายุและในขณะเดียวกันก็เป็นไปได้ในเชิงเศรษฐกิจทันทีหลังคลอด แยกไก่กระทงและแม่ไก่ออก และกำหนดวิธีการให้อาหารและการบำรุงรักษาที่แตกต่างกัน เนื่องจากในอนาคตแม่ไก่จะเข้าร่วมฝูงแม่ไก่ไข่ และไก่ตัวผู้จะถูกใช้เป็น ไก่เนื้อ
ประสบการณ์กับนกคีรีบูนมรดกที่เชื่อมโยงทางเพศสามารถแสดงให้เห็นได้ในวัตถุอื่นๆ เช่น นกคีรีบูน ซึ่งมียีนเด่น กซึ่งกำหนดขนนกสีเขียวและอัลลีลด้อย ( ก) ซึ่งกำหนดขนนกสีน้ำตาลอยู่ในอวัยวะเพศ ( เอ็กซ์) โครโมโซม การข้ามเช่นเดียวกับไก่นั้นทำได้สองวิธี: 1) การข้ามโดยตรง (สีเขียว ( เอเอ)สีน้ำตาล ( แย่จัง- 2) การย้อนกลับ (สีน้ำตาล ( อ่า)สีเขียว ( อ๋อ).
· 12: 3:1
การแยกดังกล่าวเป็นไปได้หากอัลลีลถอยของยีน epistatic มีอาการทางฟีโนไทป์ของตัวเอง ปฏิสัมพันธ์ที่คล้ายกันของยีนนั้นสังเกตได้ในระหว่างการสืบทอดสีม้า
Epistasis ในม้า
สีดำถูกกำหนดโดยยีนเด่น B สีแดงถูกกำหนดโดยยีนด้อย b ยีนเด่น C เนื่องจากผมหงอกเร็ว ทำให้มีสีเทาและยับยั้งการแสดงออกของยีน B (C> ข) ในลูก F 2 จากม้าผสมสีเทา (CCBB) และม้าสีแดง (ccbb) 12/16 เป็นสีเทา 3/16 เป็นสีดำและ 1/16 เป็นสีแดง
ด้วย epistasis ถอย - การเข้ารหัสลับโฮโมไซโกตแบบถอยของยีนหนึ่งไปยับยั้งการทำงานของยีนเด่นอีกยีนหนึ่ง: aa>B
ด้วย cryptomeria จะพบว่ามีการแบ่งส่วน 9:3:4 ในลูกหลาน
ตัวอย่างเช่น ในหนู ขนสีเทาเรียกว่า “หนูบางชนิด” และมีสาเหตุมาจากปฏิสัมพันธ์ของยีนเด่น A และ B สองยีน
epistasis ถอยในหนู
ยีน A กำหนดการสังเคราะห์เม็ดสีดำ ยีน B ส่งเสริมการกระจายตัวของเม็ดสีตามความยาวของเส้นผม ยีนด้อย b ไม่ส่งผลต่อสีขน ยีนด้อย a รบกวนการสังเคราะห์เม็ดสี และในสถานะโฮโมไซกัส จะยับยั้งการทำงานของยีน B (aaB - albinos)
เมื่อผสมข้ามหนูขาวดำใน F 1 จะได้เฉพาะหนูชนิดหนูบางชนิด (AaBb) เท่านั้น ใน F 2 หนู 9/16 ตัวคือหนูบางชนิด 3/16 ตัวเป็นสีดำ และ 4/16 ตัวเป็นสีขาว การแยกแบบเดียวกันนี้เป็นลักษณะของปฏิสัมพันธ์ของยีนเสริม
สัญญาณลักษณะของปฏิสัมพันธ์ของยีน epistatic:
1. ผลของยีนสองคู่ต่อลักษณะเดียว
2. การปราบปรามการแสดงออกของยีน hypostatic ใน F 1;
3. การเปลี่ยนสูตรความแตกแยกแบบไดไฮบริดใน F 2 โดยการขยายสัดส่วนของบุคคลที่มีฟีโนไทป์ของยีนต้าน ในขณะที่สูตรความแตกแยกที่มีลักษณะเฉพาะสำหรับ epistasis ที่โดดเด่นคือ 13:3 และ 12:3:1 สำหรับ epistasis แบบถอย – 9:3:4
3. โพลีเมอเรีย – นี่เป็นปฏิสัมพันธ์ของยีนที่ไม่ใช่อัลลีลิกประเภทหนึ่ง โดยที่ยีนที่ไม่ใช่อัลลีลิกหลายคู่มีอิทธิพลต่อการก่อตัวของลักษณะหนึ่ง ซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่คล้ายคลึงกัน
ปรากฏการณ์การเกิดพอลิเมอไรเซชันถูกค้นพบในปี 1909 โดยนักพันธุศาสตร์ชาวสวีเดน Nilsson-Ehle ซึ่งบรรยายถึงชุดของยีนที่ออกฤทธิ์เฉพาะตัวที่กำหนดสีของเอนโดสเปิร์มของเมล็ดข้าวสาลี
นี่เป็นกรณีของสิ่งที่เรียกว่า พอลิเมอร์สะสม (ซับซ้อน ) เมื่อระดับของการแสดงออกของลักษณะขึ้นอยู่กับจำนวนของอัลลีลที่โดดเด่นในจีโนไทป์ นี่คือวิธีการสืบทอดความยาวของซังข้าวโพด
การสืบทอดและความแปรปรวนของความยาวซัง (ซม.) ซีเมย์ใน F 1 และ F 2
เส้นเดิมเส้นหนึ่ง (หมายเลข 60) มีความยาวซังตั้งแต่ 5 ถึง 8 ซม. เส้นหมายเลข 54 – ตั้งแต่ 13 ถึง 21 ซม. ลูกผสม F 1 มีความยาวซังเฉลี่ย พืช F 2 นั้นมีความหลากหลายทางฟีโนไทป์ ความยาวของหูจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 7 ถึง 21 ซม. ในกรณีนี้ ความยาวของหูจะเป็นสัดส่วนกับจำนวน (ปริมาณ) ของยีนเด่นในจีโนไทป์
การสร้างเม็ดสีผิวของมนุษย์นั้นสืบทอดมาจากประเภทของพอลิเมอร์สะสมตัวอย่างเช่นในลูกหลานของชายผิวดำและหญิงผิวขาว (หรือกลับกัน) เด็กที่มีสีผิวปานกลางจะเกิดมา - มัลัตโต คู่รักมัลัตโตให้กำเนิดบุตรที่มีสีผิวตั้งแต่สีดำไปจนถึงสีขาว ซึ่งพิจารณาจากจำนวนอัลลีลที่โดดเด่นในจีโนไทป์:
ก 1 ก 1 ก 2 ก 2 × ก 1 ก 1 ก 2 ก 2
ขาวดำ
ก 1 ก 1 ก 2 ก 2 × ก 1 ก 1 ก 2 ก 2
ก 1 ก 1 ก 2 ก 2 ก 1 ก 1 ก 2 ก 2 ก 1 ก 1 ก 2 ก 2 ก 1 ก 1 ก 2 ก 2 ก 1 ก 1 ก 2 ก 2 ก 1 ก 1 ก 2 ก 2 ก 1 1 a 2 a 2 a 1 a 1 a 2 a 2 1 a 1 a 2 a 2
1/16 2/16 2/16 4/16 1/16 1/16 2/16 2/16 1/16
สีดำ “เข้ม” มัลัตโต “สีอ่อน” สีขาว
ที่ พอลิเมอร์ที่ไม่สะสม(ง่าย) การมีอยู่ของยีนโพลีเมอร์อัลลีลที่โดดเด่นอย่างน้อยหนึ่งตัวในจีโนไทป์จะกำหนดรูปร่างสามเหลี่ยมของผลไม้ ตัวอย่างเช่นเมื่อผสมพันธุ์พืชในกระเป๋าเงินของคนเลี้ยงแกะที่มีผลไม้รูปสามเหลี่ยม (ฝัก) กับพืชที่มีผลรูปไข่ใน F 1 พืชที่มีผลไม้รูปสามเหลี่ยมจะถูกสร้างขึ้น
การสืบทอดรูปร่างของฝัก แคปเซลลา บูร์ซา ปาสโตริสเมื่อยีนสองคู่มีปฏิสัมพันธ์กัน
เมื่อผสมเกสรด้วยตนเองใน F2 จะพบว่าแตกออกเป็นพืชที่มีผลเป็นรูปสามเหลี่ยมและรูปไข่ในอัตราส่วน 15:1หากการแยกตัวใน F2 คือ 63:1 แสดงว่ายีนที่ชัดเจน 3 คู่มีส่วนเกี่ยวข้องในการก่อตัวของลักษณะนี้
ด้วยการถ่ายทอดทางพันธุกรรมแบบโพลีเมอร์จึงทำให้เกิดอาการได้ การละเมิด- การล่วงละเมิดเป็นรูปแบบที่ระดับการแสดงลักษณะนั้นมากกว่ารูปแบบผู้ปกครอง
การล่วงละเมิดอาจเป็นได้ทั้งเชิงบวกและเชิงลบ:
ป: A 1 A 1 a 2 a 2 A 3 A 3 a 4 a 4 ×a 1 a 1 A 2 A 2 a 3 a 3 A 4 A 4
F1: ก 1 AA 2 2 3 3 4 4
F2: ก 1 ก 1 ก 2 ก 2 ก 3 ก 3 ก 4 ก 4 ก 1 ก 2 2 3 3 4 4
การละเมิดเชิงบวกเชิงลบ
ดังนั้น การล่วงละเมิดจะปรากฏใน F 2 เมื่อรูปแบบแม่ไม่มีการแสดงคุณลักษณะที่รุนแรง และไม่มีอัลลีลที่โดดเด่นทั้งหมด (ด้วยการล่วงละเมิดเชิงบวก) หรืออัลลีลด้อยทั้งหมด (ด้วยการล่วงละเมิดเชิงลบ)
ยีนดัดแปลง – ยีนที่เสริมหรือลดผลกระทบของยีนหลัก
การศึกษาการให้สีของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมแสดงให้เห็นว่า นอกเหนือจากรูปแบบที่รุนแรงที่มีการพัฒนาของเม็ดสีอย่างสมบูรณ์ (สีดำ) หรือไม่มีเลย (เผือก) ยังมีรูปแบบระดับกลางหลายรูปแบบ - สีเทา สีน้ำตาล สีเหลือง สีขนขึ้นอยู่กับการมีอยู่ของยีนดัดแปลงที่ไม่มีการแสดงออกของตัวเอง แต่เปลี่ยนการกระทำของยีนหลัก
ยีนดัดแปลงจะควบคุมรสชาติ สี และกลิ่นของผลไม้ ดังนั้นจึงแนะนำให้สะสมยีนเหล่านี้เพื่อปรับปรุงลักษณะของพันธุ์พืชผลไม้
2. การทะลุทะลวงและการแสดงออก บรรทัดฐานของปฏิกิริยา ผลกระทบของยีน Pleiotropic
การแทรกซึมของยีน คือสัดส่วนของบุคคลที่แสดงลักษณะฟีโนไทป์ที่คาดหวัง
การแสดงออก คือระดับความรุนแรงของฟีโนไทป์
ยีนจำนวนมากสามารถแทรกซึมและแสดงออกได้อย่างเต็มที่ ในการทดลองของเมนเดล ถั่วทั้งหมดที่มีอัลลีลเด่นซึ่งกำหนดสีเหลืองจะเป็นสีเหลือง (ทั้งในสถานะโฮโมไซกัสและเฮเทอโรไซกัส) และถั่วโฮโมไซกัสทั้งหมดสำหรับอัลลีลที่กำหนดสีเขียวจะเป็นสีเขียว คนที่มีจีโนไทป์ I A I A หรือ I A ทุกคนมีกรุ๊ปเลือด A คนที่มีจีโนไทป์ I B I B หรือ I B ฉันมีกรุ๊ปเลือด B และจีโนไทป์ I A I B เป็นตัวกำหนดกลุ่มเลือด AB
ตัวอย่างของการแทรกซึมและการแสดงออกที่ไม่สมบูรณ์คือการสำแดงของยีนเด่นที่ทำให้เกิดอาการชักกระตุกของฮันติงตันในมนุษย์ ผู้ที่มียีนเด่นนี้จะป่วยเมื่ออายุต่างกัน บางคนยังคงมีสุขภาพที่ดีไปตลอดชีวิต โรคนี้เริ่มต้นด้วยการกระตุกศีรษะ แขนขา และลำตัวโดยไม่สมัครใจ และเมื่อมันดำเนินไป จะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของระบบประสาทที่เสื่อมถอย สูญเสียความแข็งแกร่งทางร่างกายและจิตใจ และเสียชีวิต อายุที่อาการชักกระตุกของฮันติงตันปรากฏขึ้นครั้งแรกนั้นตั้งแต่วัยทารกจนถึงวัยชรา ยีนนี้มีการแทรกซึมที่ไม่สมบูรณ์ เนื่องจากเป็นที่ทราบกันว่าในพาหะบางราย ยีนนี้ไม่เคยแสดงออกมาและไม่เจ็บป่วย ยีนนี้มีการแสดงออกที่แตกต่างกัน: พาหะจะป่วยเมื่ออายุต่างกัน เช่น มันมีผลกระทบต่อชีวิตที่แตกต่างกัน สาเหตุที่ส่งผลต่อการแสดงออกของยีนในบางคนและไม่อยู่ในคนอื่นอาจเป็นอิทธิพลของสภาพแวดล้อมภายนอกและจีโนไทป์บทบาทของสิ่งแวดล้อมในการแสดงออกของยีนยังเห็นได้ชัดเจนในการกลายพันธุ์แบบออกโซโทรฟิคและการกลายพันธุ์ที่ทำให้ถึงตายแบบมีเงื่อนไขอื่นๆ ตัวอย่างเช่น แมลงหวี่ซึ่งมีการกลายพันธุ์ที่ทำให้ถึงตายโดยไวต่ออุณหภูมิ มีชีวิตได้ตามปกติที่อุณหภูมิ 20 C แต่ที่อุณหภูมิ 29 C พวกมันจะสูญเสียการเคลื่อนไหวหรือตาย ตัวอย่างเช่น ในมนุษย์ polydactyly เกิดขึ้นเมื่อมียีน D ที่โดดเด่น ซึ่งควบคุมจำนวนการแผ่รังสี การแสดงออกของจีโนไทป์ Dd นั้นแตกต่างกันไปในบุคคลคนเดียวกัน โดยอาจมีห้านิ้วบนมือข้างหนึ่งและอีกหกนิ้ว ในกรณีนี้การแสดงออกที่แตกต่างกันนั้นถูกกำหนดโดยสภาพแวดล้อมภายในของสิ่งมีชีวิตที่กำลังพัฒนา การแทรกซึมและการแสดงออกของยีนยังสามารถได้รับอิทธิพลจากยีนอื่นๆ ของแต่ละบุคคล ซึ่งแสดงออกในกรณีของยีนตัวดัดแปลงและยีนอีพิสแตติก
ภาวะเยื่อหุ้มปอดอักเสบ (pleiotropy) - ปรากฏการณ์ที่ยีนตัวหนึ่งมีผลกระทบต่อหลายลักษณะ
ตัวอย่างเช่น อิทธิพลของยีน pleiotropic สำหรับสีขนในสุนัขจิ้งจอกที่มีต่อความมีชีวิตของลูกหลาน
ยีนสีแพลตตินัมมีลักษณะเด่นคือสีเงินดำ อย่างไรก็ตาม ในสถานะโฮโมไซกัส จะนำไปสู่การตายของเอ็มบริโอ (AA) ในระยะแรก:
แพลตตินั่ม แพลตตินั่ม
2เอ๊ : 1aa
แพลตตินั่มสีเงิน-สีดำ
มีเพียงสุนัขจิ้งจอกแพลตตินัมที่มีเฮเทอโรไซกัสสำหรับยีนนี้เท่านั้นที่จะอยู่รอด ตามรูปแบบเดียวกันการปรากฏ (aa) และไม่มี (Aa) ของเกล็ดในปลาคาร์พกระจกสีเทา (Aa) และสีดำ (aa) ของขนของแกะแอสตราคานนั้นสืบทอดมา
ในมนุษย์ เป็นที่ทราบกันว่ายีนเด่นที่กำหนดลักษณะ "นิ้วแมงมุม" (กลุ่มอาการ Marfan) ในเวลาเดียวกันยีนเดียวกันจะกำหนดความผิดปกติของเลนส์ตาและโรคหัวใจ
วรรณกรรม
1. Ayala, F. พันธุศาสตร์สมัยใหม่ / F. Ayala, J. Caiger – อ.: มีร์, 1987. – ต.1. – 295 วิ; ต.2. – 368 วิ; ต.3.
2. Alikhanyan, S. I. พันธุศาสตร์ทั่วไป / S. I. Alikhanyan, A. P. Akifev,
แอล.เอส. เชอร์นิน. – ม.: สูงกว่า. โรงเรียน พ.ศ. 2528
3. Bokut, S. B. อณูชีววิทยา: กลไกระดับโมเลกุลของการจัดเก็บ, การสืบพันธุ์และการนำข้อมูลทางพันธุกรรมไปใช้ / S. B. Bokut, N. V. Gerasimovich, A. A. Milyutin – ชื่อ: สูงกว่า. โรงเรียน พ.ศ. 2548
4. Dubinin, N. P. พันธุศาสตร์ทั่วไป / N. P. Dubinin – อ.: เนากา, 1986.
5. Zhimulev, I. F. พันธุศาสตร์ทั่วไปและโมเลกุล / I. F. Zhimulev – โนโวซีบีสค์: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยโนโวซีบีสค์, 2545.
6. Zhuchenko, A. A. พันธุศาสตร์ / A. A Zhuchenko, Yu.
วี.เอ. ปูคาลสกี้ – อ.: โคลอส, 2004.
4. 2. เอพิสตาส
Epistasis (จากภาษากรีก epístasis - หยุด สิ่งกีดขวาง) ปฏิสัมพันธ์ของยีนที่ไม่ใช่อัลลีลิก 2 ยีน (เช่น อยู่ในตำแหน่งที่ต่างกัน) โดยที่ยีนหนึ่งเรียกว่า epistatic หรือยีนปราบปราม จะยับยั้งการทำงานของยีนอื่นที่เรียกว่า hypostatic ยีนต้านเป็นที่รู้จักในสัตว์ต่างๆ (สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม นก แมลง) และพืช โดยทั่วไปจะกำหนดให้ I หรือ Su ในกรณีของสถานะเด่นของยีน และ i หรือ su สำหรับอัลลีลด้อย (จากคำภาษาอังกฤษ inhibitor หรือ Suppressor) ในระหว่างภาวะกำเดาไหล อัลลีลของยีนตัวใดตัวหนึ่งไปยับยั้งผลกระทบของอัลลีลของยีนอื่น เช่น A > B หรือ B > A, a > B หรือ b > A เป็นต้น
ปฏิสัมพันธ์ของยีนในกระแสเลือดมีลักษณะตรงกันข้ามกับการเสริมกัน ในกรณีของการทำงานร่วมกันแบบเสริม ยีนหนึ่งจะถูกเสริมด้วยอีกยีนหนึ่ง ผลกระทบของยีนโดยธรรมชาติจะคล้ายคลึงกันมากกับปรากฏการณ์ของการครอบงำ ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือ เมื่อใช้การครอบงำ อัลลีลจะยับยั้งการปรากฏของอัลลีลถอยซึ่งเป็นของคู่อัลลีโลมอร์ฟิกเดียวกัน ในระหว่างการเกิดอีพิสตาซิส อัลลีลของยีนหนึ่งจะยับยั้งการแสดงออกของอัลลีลจากคู่อัลลีโลมอร์ฟิกอีกคู่หนึ่ง กล่าวคือ ยีนที่ไม่ใช่อัลลีล
ตามหลักฟีโนไทป์ epistasis แสดงออกมาเป็นการเบี่ยงเบนไปจากการแบ่งแยกที่คาดหวังด้วยการสืบทอดแบบ digenic อย่างไรก็ตามไม่มีการละเมิดกฎของ G. Mendel ในกรณีนี้ เนื่องจากการกระจายของอัลลีลของยีนที่มีปฏิสัมพันธ์นั้นเป็นไปตามกฎของการผสมผสานลักษณะที่เป็นอิสระอย่างสมบูรณ์
ปัจจุบัน epistasis แบ่งออกเป็นสองประเภท: เด่นและถอย ตัวอย่างปฏิสัมพันธ์ของยีนที่รู้จักกันดีที่สุดตามประเภทของ epistasis แสดงไว้ในตาราง 1 13.
ตารางที่ 13
การแยกตัวละครระหว่าง epistasis |
||
แยกเป็น F 2 | ||
การถ่ายทอดสีขนนกในไก่ |
||
การสืบทอดสีผลไม้ในฟักทอง (ขาว เหลือง และ |
||
สีเขียว). |
||
การสืบทอดสีเมล็ดข้าวโอ๊ต (ดำ เทา และขาว) |
||
การสืบทอดสีของม้า (เทา ดำ และแดง) |
||
การสืบทอดสีขนในสุนัขลาบราดอร์ |
||
การสืบทอดสีขนในหนู |
||
epistasis ถอยคู่ (cryptomeria) |
||
epistasis ที่โดดเด่น(ก > ข หรือ ข > ก) epistasis ที่โดดเด่นเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นการปราบปรามโดยอัลลีลที่โดดเด่นของยีนตัวหนึ่งซึ่งเป็นการกระทำของคู่อัลลีลของอีกยีนหนึ่ง
พบระบบ epistatic ในไก่ ไก่บางสายพันธุ์มีขนนกสีขาว (เลกฮอร์นสีขาว, หินพลีมัธสีขาว, ไวแอนโดตต์ ฯลฯ) ในขณะที่ไก่พันธุ์อื่นๆ มีขนนกสี (ออสตราโลป, นิวแฮมป์เชียร์, หินพลีมัธลายทาง ฯลฯ) ขนสีขาวของไก่สายพันธุ์ต่างๆ ถูกกำหนดโดยยีนต่างๆ ตัวอย่างเช่น สีขาวเด่นถูกกำหนดโดยยีน CCII (เขาสัตว์จำพวกขาขาว) และสีขาวด้อยถูกกำหนดโดยยีน ccii (ไวแอนดอตต์สีขาว) GeneS เป็นตัวกำหนดการมีอยู่ของสารตั้งต้นของเม็ดสี (โครโมเจน) เช่น สีของขนนก อัลลีลของมัน - การไม่มีโครโมเจน และดังนั้น ขนนกที่ไม่มีสีของนก ยีน I เป็นตัวยับยั้งการกระทำของยีน C อัลลีล i ไม่ได้ระงับการกระทำของมัน เมื่อมียีน I แม้แต่ครั้งเดียวในจีโนไทป์ของนก ผลกระทบของยีนสีจะไม่ปรากฏให้เห็น ดังนั้นเมื่อผสมพันธุ์เขาขาว (CCII) กับวินด็อตต์สีขาว (ccii) ลูกผสม F1 จะกลายเป็นสีขาว (CCIi) เมื่อผสมข้ามลูกผสม F 1 เข้าด้วยกันในรุ่นที่สอง การแบ่งสีจะเกิดขึ้นในอัตราส่วน 13 สีขาว: 3 สี (รูปที่ 38)
F1: | ||
F2: | 9 С -I - : 3 СсI - : | l ccii: 3 C-ii |
ทาสี |
ข้าว. 38. การถ่ายทอดสีในไก่ผ่านปฏิสัมพันธ์ของยีนสองคู่ (epistasis): I – ระงับสี, i – ไม่ระงับสี,
C คือ การมีอยู่ของเม็ดสี c คือ การไม่มีเม็ดสี
ดังนั้นการปราบปรามการกระทำของอัลลีลที่โดดเด่นของยีนที่กำหนดการพัฒนาของสี (C) โดยอัลลีลที่โดดเด่นของยีนอื่น (I) ทำให้เกิดความแตกแยกใน F 2 ตามฟีโนไทป์ 13: 3
epistasis ที่โดดเด่นยังสามารถให้ฟีโนไทป์อีกอัตราส่วนใน F 2 คือ: 12: 3: 1 ในกรณีนี้ homozygote แบบถอย (aabb) สามารถแยกแยะความแตกต่างทางฟีโนไทป์จากหนึ่งในคลาสเฮเทอโรไซกัส A-bb หรือ aaB- การแยกตัวอักษรประเภทนี้ถูกกำหนดไว้สำหรับสีของผลไม้ในฟักทอง (รูปที่ 39) โรงงานแห่งนี้มีสีผลไม้สามสี: สีขาว สีเหลือง และสีเขียว อัลลีลที่โดดเด่นของยีน A กำหนดสีเหลืองของฟักทอง อัลลีลด้อยกำหนดสีเขียว ยีน B ที่สองแสดงผลแบบอีพิสแตติก โดยยับยั้งการสร้างเม็ดสีเหลืองและสีเขียว ทำให้เป็นสีขาว อัลลีลถอย - ไม่ส่งผลต่อสีของผลฟักทอง เมื่อผสมข้ามต้นไม้ที่มีผลสีขาว (AABB) และสีเขียว (aabb) ลูก F 1 ทั้งหมดจะเป็นสีขาว การแยกคุณสมบัติ BF 2 จะสอดคล้องกับสูตร 12: 3: 1
F1: เอ-บี-
ข้าว. 39. การสืบทอดลักษณะสีผลไม้ในฟักทอง
ในตัวอย่างข้างต้น ยีนต้านเองไม่ได้ระบุปฏิกิริยาเชิงคุณภาพหรือกระบวนการสังเคราะห์ใดๆ แต่จะยับยั้งการกระทำของยีนอื่นๆ เท่านั้น
กลไกที่แตกต่างกันเล็กน้อยของ epistasis ที่โดดเด่นเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วในเรื่องสีของเมล็ดข้าวในข้าวโอ๊ต ในกรณีนี้ยีนต้านทำหน้าที่สองอย่าง: ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการแสดงลักษณะและในขณะเดียวกันก็ส่งเสริม
มีผลกระทบต่อยีนอื่น ในพืชผลนี้ มีการสร้างยีนเด่นขึ้นเพื่อกำหนดสีของเมล็ดข้าวสีดำ (ยีน A) และสีเทา (ยีน B) นอกจากนี้ ยีน A ยังแสดงผล epistatic ต่อยีน B เมื่อผสมข้ามรูปแบบพ่อแม่ของเมล็ดสีดำ (AABB) และเมล็ดสีขาว (aabb) ใน F 1 ลูกทั้งหมดจะเป็นเมล็ดสีดำ (AaBb) เนื่องจากยีน A ยับยั้งการแสดงออกของยีน B ดังนั้นใน F 1 ลูกทั้งหมดจะมีเมล็ดสีดำ การแยก BF 2 จะเป็น 12: 3: 1:
ฉ 2: | 9 เอ-บี- | : 3 A-bb : | 3 AAB- | : 1 aabb |
|
12 สีดำ: | |||||
อีกตัวอย่างหนึ่งของ epistasis ที่โดดเด่นคือปฏิสัมพันธ์ของยีนที่กำหนดสีขนในม้า ยีน B ในสถานะเด่นจะกำหนดสีดำ และในสถานะถอย
- มีผมสีแดง ยีน C ในสถานะที่โดดเด่นจะกำหนดสีเทา (ทำให้ม้ามีผมหงอกเร็ว) นอกจากนี้ ยีน C ยังแสดงผลอีพิสแตติกต่อยีน B อีกด้วย ไม่ว่ายีน B จะอยู่ในสถานะเด่นหรือด้อยก็ตาม อันเป็นผลมาจากการกระทำของยีนต้าน C สีของม้าไม่ว่าสถานะอัลลีลของยีน B จะกลายเป็นสีเทา ดังนั้น จากการผสมข้ามม้าสีเทาของยีน BBCC กับม้าสีแดง (bbcc) ใน F 1 ลูกหลานสีเทา (BbCC) จึงถือกำเนิดขึ้น เมื่อผสมม้าสีเทาเข้าด้วยกัน จะสังเกตการแยกตัวใน F 2
บรรยาย 12:3:1.
F1: | ||||
F2: | 9 ปีก่อนคริสตกาล- : | 3 บีบีซี- | : 3 V-ss : | 1 เอ็บบ์ |
12 สีเทา : 3 สีดำ : 1 สีแดง
epistasis ถอย epistasis แบบถอยเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นปฏิสัมพันธ์ประเภทนี้เมื่ออัลลีลแบบถอยของยีนหนึ่งซึ่งอยู่ในสถานะโฮโมไซกัสไม่อนุญาตให้มันแสดงออกมา
อัลลีลที่โดดเด่นหรือด้อยของยีนอื่น: aa > B;
AA>BB หรือ BB>A; บีบี>อ๊า
เรามีโอกาสที่จะทำความคุ้นเคยกับความแตกแยก 9:3:4 อันเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ของยีนเสริม แต่กรณีเดียวกันนี้ถือได้ว่าเป็นตัวอย่างของภาวะ epistasis แบบถอย
ตัวอย่างของกำเดาถอยคือสีขนของสุนัขลาบราดอร์ การสร้างเม็ดสีของขนนั้นเกิดจากยีน B ซึ่งในสถานะเด่นจะทำให้เกิดสีดำ และในสถานะด้อย (b) จะทำให้เกิดสีน้ำตาล นอกจากนี้ยังมียีน E ซึ่งอยู่ในสถานะเด่นไม่ส่งผลกระทบต่อการแสดงสี แต่การอยู่ในสถานะด้อย (ซีซี) จะยับยั้งการสังเคราะห์เม็ดสีทั้งสีดำและสีน้ำตาล สุนัขเหล่านี้กลายเป็นสีขาว ความแตกแยกใน
F 2 จะเป็นดังต่อไปนี้: | ||||
F2: 9 พ.ศ.- | เจอ- : | 3 วี-อี | : 1 ครั้ง |
|
สีน้ำตาล | ||||
9 สีดำ: 3 สีน้ำตาล: 4 สีขาว
เมื่อผสมข้ามหนูดำ (AAcc) กับเผือก (aaCC) บุคคลทั้งหมด F 1 (AaCc) จะมีสีแบบ agouti (ตัวอย่างของการกระทำเสริมของยีน) และใน F 2 9 ส่วนของบุคคลทั้งหมดจะกลายเป็นหนูบางชนิด (A - C -) 3 ส่วนคือสีดำ (A -ss) และ 4 – เผือก (aaS - iaass) ผลลัพธ์เหล่านี้สามารถอธิบายได้โดยสมมติว่าเกิด epistasis แบบถอยประเภท aa >C ในกรณีนี้ หนูที่มีจีโนไทป์ aaaC จะกลายเป็นสีขาว เนื่องจากยีนในสถานะโฮโมไซกัส ทำให้ไม่มีเม็ดสี จึงช่วยป้องกันการปรากฏตัวของยีนกระจายเม็ดสี C
ตัวอย่างที่น่าสนใจของ epistasis แบบถอยคือฟีโนไทป์ของเลือดบอมเบย์ ในบางกรณีซึ่งเกิดขึ้นไม่บ่อยนัก ผู้ที่อาศัยอยู่ในเมืองบอมเบย์ (อินเดีย) ซึ่งมีจีโนไทป์ประกอบด้วยอัลลีลหลัก I A หรือ I B มีกรุ๊ปเลือดเป็นศูนย์ (O) พบว่าข้อบกพร่องนี้เกิดจากการกลายพันธุ์แบบถอยในยีน H ซึ่งไม่คล้ายคลึงกับตำแหน่ง A หรือ B ซึ่งในสถานะโฮโมไซกัสทำให้เกิดการก่อตัวของสาร H ที่มีข้อบกพร่องในระหว่างการสังเคราะห์แอนติเจน A หรือ B ซึ่งเอนไซม์ไกลโคซิลทรานสเฟอเรสไม่สามารถโต้ตอบได้ ดังนั้น แอนติเจนปกติจึงไม่เกิดขึ้น ยังไม่มีการศึกษาธรรมชาติของสาร H
บน. แอนติเจน A และ B พบได้เฉพาะในบุคคลที่มีจีโนไทป์ HH หรือ Hh เท่านั้น เมื่อทั้งพ่อและแม่มีจีโนไทป์ I A I B Hh กลุ่มเลือดที่แตกต่างกันอาจเกิดขึ้นในหมู่ลูกหลานในอัตราส่วนต่อไปนี้:
พรรณี: 3A: 6AB: 3B: 4O.
นอกเหนือจากกรณีที่อธิบายไว้ของ epistasis ถอยแล้วยังมีกรณีที่อัลลีลด้อยของแต่ละยีนในสถานะ homozygous พร้อมกันยับยั้งการกระทำของยีนคู่อื่นพร้อมกันนั่นคือ aa กำกวมเหนือ B -, abb เหนือ A - ปฏิสัมพันธ์ของยีนด้อยทั้งสองนี้เรียกว่า epistasis แบบถอยคู่ (cryptomerism) ในกรณีนี้ ในการผสมข้ามพันธุ์แบบไดไฮบริด การแยกฟีโนไทป์จะสอดคล้องกับ 9: 7 เช่นเดียวกับในกรณีของปฏิสัมพันธ์ของยีนเสริม ด้วยเหตุนี้ ความสัมพันธ์เดียวกันจึงสามารถตีความได้ทั้งเป็นการโต้ตอบเสริมและเป็นการแยกส่วน ในตัวมันเอง การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมระหว่างปฏิสัมพันธ์ของยีนโดยไม่คำนึงถึงชีวเคมีและสรีรวิทยาของการพัฒนาลักษณะในการสร้างเซลล์ไม่สามารถเปิดเผยลักษณะของปฏิสัมพันธ์นี้ได้ แต่หากไม่มีการวิเคราะห์ทางพันธุกรรมก็เป็นไปไม่ได้ที่จะเข้าใจการกำหนดทางพันธุกรรมของการพัฒนาลักษณะเหล่านี้
4. 3. พอลิเมอร์
ในประเภทของปฏิสัมพันธ์ของยีนที่พิจารณาจนถึงขณะนี้ เราได้จัดการกับลักษณะทางเลือกอื่น เช่น ลักษณะที่แตกต่างกันในเชิงคุณภาพ อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติของสิ่งมีชีวิต เช่น ส่วนสูง น้ำหนัก การผลิตไข่ของไก่ ปริมาณนมและปริมาณไขมันในปศุสัตว์ ความยาวขนในแกะ ปริมาณโปรตีนในเอนโดสเปิร์มของข้าวโพดและเมล็ดข้าวสาลี ปริมาณวิตามินใน พืช อัตราการเกิดปฏิกิริยาทางชีวเคมี คุณสมบัติของกิจกรรมทางประสาทของสัตว์ และอื่นๆ ไม่สามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มฟีโนไทป์ที่ชัดเจนได้ ลักษณะดังกล่าวจะต้องได้รับการประเมินในแง่ปริมาณ ซึ่งเป็นสาเหตุว่าทำไมจึงมักเรียกว่าลักษณะเชิงปริมาณหรือมิติ
การศึกษาการถ่ายทอดลักษณะพอลิเมอร์เริ่มขึ้นในทศวรรษแรกของศตวรรษของเรา ดังนั้น เมื่อผสมข้ามต้นข้าวสาลีที่มีเมล็ดสีแดงและสีขาว (ไม่มีสี) นักพันธุศาสตร์ชาวสวีเดน G. Nilsson-Ehle ในปี 1908 ค้นพบการแบ่งสายเดี่ยวแบบปกติเป็น F 2 ในอัตราส่วน 3: 1 อย่างไรก็ตาม เมื่อข้ามเส้นข้าวสาลีบางเส้นที่ แตกต่างกันในลักษณะเดียวกัน ใน F 2 จะสังเกตเห็นรอยแยกในอัตราส่วนสี 15/16 และสีขาว 1/16 (รูปที่ 40)
สีของเมล็ดข้าวกลุ่มแรกแปรผันตั้งแต่สีแดงเข้มไปจนถึงสีแดงซีด การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมของพืชข้าวสาลีใน F 3 จากเมล็ด
F 2 ซึ่งพืชที่ปลูกจากเมล็ดสีขาวและเมล็ดที่มีสีเข้มที่สุด (สีแดง) จะไม่แตกแยกอีก จากเมล็ดพืชที่มีสีระดับกลาง พืชได้พัฒนาขึ้นโดยในรุ่นต่อๆ ไปทำให้เกิดการแตกตัวตามสีของเมล็ดพืช
A1 A1 A2 A2 | ก1 ก1 ก2 ก2 |
|||
F3:
เอ 1เอ 2♂
เอ1เอ2
เอ1 เอ2
ก1ก2
เอ1เอ1เอ2เอ2
1 2 | เอ1เอ2 | เอ1 เอ2 | ก1ก2 |
เอ1 เอ1 | เอ1 เอ1 | เอ1เอ1 | เอ1เอ1 |
เอ2 เอ2 | เอ2 เอ2 | เอ2 เอ2 | เอ2 เอ2 |
เอ1 เอ1 | เอ1 เอ1 | เอ1เอ1 | เอ1เอ1 |
เอ2 เอ2 | ก2 ก2 | เอ2 เอ2 | ก2 ก2 |
เอ1เอ1 | เอ1เอ1 | ก1ก1 | ก1ก1 |
เอ2 เอ2 | เอ2 เอ2 | เอ2 เอ2 | เอ2 เอ2 |
เอ1เอ1 | เอ1เอ1 | ก1ก1 | ก1ก1 |
เอ2 เอ2 | ก2 ก2 | เอ2 เอ2 | ก2 ก2 |
ข้าว. 40. การสืบทอดสีของเมล็ดข้าวใน Triticum ผ่านอันตรกิริยาของยีนสองคู่ (พอลิเมอริซึม)
การวิเคราะห์ลักษณะของการแยกทำให้สามารถระบุได้ว่าในกรณีนี้สีแดงของเมล็ดถูกกำหนดโดยอัลลีลที่โดดเด่นสองตัวจากยีนที่แตกต่างกันสองยีน และการรวมกันของอัลลีลด้อยในสถานะโฮโมไซกัสจะกำหนดว่าไม่มีสี ความเข้มของสีเมล็ดข้าวขึ้นอยู่กับจำนวนยีนเด่นที่มีอยู่ในจีโนไทป์
โพลีเมอริซึมนั้นมีอยู่ในยีนที่แสดงโดยหน่วยอิสระ เช่น ไม่ใช่อัลลีลิก แต่ผลิตภัณฑ์ของพวกเขาทำหน้าที่เหมือนกัน (รูปที่ 41)
ยีน เอ 1
ยีนดังกล่าวเรียกว่าโพลีเมอร์และเนื่องจากพวกมันมีอิทธิพลอย่างชัดเจนต่อลักษณะเดียวกัน จึงเป็นเรื่องปกติที่จะกำหนดให้พวกมันด้วยตัวอักษรละตินตัวเดียวที่ระบุดัชนีสำหรับสมาชิกที่แตกต่างกัน: A 1, A 2, A 3 เป็นต้น ด้วยเหตุนี้ รูปแบบผู้ปกครองดั้งเดิมที่ให้การแบ่ง 15:1 ใน F 2 จึงมีจีโนไทป์ A 1 A 1 A 2 A 2 ia 1 a 1 a 2 a 2
แน่นอนว่าในลูกผสมไตรไฮบริด ถ้าลูกผสม F 1 มีจำนวนยีนโพลีเมอร์ในสถานะเฮเทอโรไซกัสไม่เป็น
สอง แต่มีสาม A 1 a 1 A 2 a 2 A 3 a 3 หรือมากกว่านั้นแล้วจำนวน |
||||||||||
การรวมกันของจีโนไทป์ใน F 2 เพิ่มขึ้น |
||||||||||
ในการทดลองของ G. Nilsson-Ehle, trihybrid |
||||||||||
แยกเป็น F 2 ตามยีนสีเมล็ดพืช |
||||||||||
ข้าวสาลีให้อัตราส่วน: 63 ต้น |
||||||||||
มีเอนโดสเปิร์มสีแดงและพืช 1 ต้น – โดยไม่มี- |
||||||||||
ทาสี. ใน F 2 สังเกตการเปลี่ยนแปลงทั้งหมด |
||||||||||
dy จากสีเข้มข้นของเมล็ดพืชที่มีจีโนไท- |
||||||||||
pom A 1 A 1 A 2 A 2 A 3 A 3 จนกว่าจะขาดไปโดยสิ้นเชิง |
||||||||||
คุณ 1 a 1 a 2 a 2 a 3 a 3 ในขณะเดียวกันก็มีความถี่ของจีโนไทป์ด้วย |
||||||||||
จำนวนเงินที่แตกต่างกัน | ที่เด่น | |||||||||
กระจาย | ต่อไป | |||||||||
1+6+15+20+15+6+1=64. | ||||||||||
ข้าว. 42. เส้นโค้งการกระจาย | ในรูป 42 แสดงเส้นโค้งการกระจาย |
|||||||||
ความถี่จีโนไทป์ใน F2 | ขีดจำกัดความถี่ | จีโนไทป์ที่แตกต่างกัน |
||||||||
พอลิเมอร์สะสมที่ | จำนวนยีนเด่นสะสม |
|||||||||
ข้าม: | ||||||||||
1 – โมโนไฮบริด; 2 – ดิจิ- | การกระทำที่มีการรวมกันอย่างอิสระ |
|||||||||
บริดนอม; 3 – ไตรไฮบริด | ในรูปแบบโมโน-, ได- และไตรไฮบริด |
|||||||||
วานิยาห์ จากการเปรียบเทียบนี้ เห็นได้ชัดว่ายิ่งจำนวนยีนเด่นที่กำหนดลักษณะเฉพาะมีมากขึ้นเท่าใด ความแปรปรวนของความแปรปรวนก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
เมื่อสืบทอดลักษณะเชิงปริมาณ ลูกผสมของลูกผสมจะเกิดชุดการแปรผันอย่างต่อเนื่องตามลักษณะทางฟีโนไทป์ของลักษณะนี้
การศึกษายีนโพลีเมอร์ไม่เพียงแต่เป็นประโยชน์ทางทฤษฎีเท่านั้น แต่ยังเป็นประโยชน์ในทางปฏิบัติอย่างมากอีกด้วย เป็นที่ยอมรับกันว่าลักษณะที่มีคุณค่าทางเศรษฐกิจหลายประการในสัตว์และพืช เช่น การผลิตนมของปศุสัตว์ การผลิตไข่ของไก่ น้ำหนักและส่วนสูงของสัตว์ ความยาวหู ความยาวซังข้าวโพด ปริมาณน้ำตาลในรากบีทรูท ความอุดมสมบูรณ์และความรวดเร็วของสัตว์ ความยาวของฤดูปลูกในพืชและอื่นๆ อีกมากมายนั้นสืบทอดไปตามประเภทของโพลีเมอร์
ความแปรปรวนของลักษณะเชิงปริมาณซึ่งตรงกันข้ามกับลักษณะทางเลือกอื่น ได้รับการประเมินโดยแอมพลิจูดของการแปรผัน ความกว้างของการแปรผันของลักษณะนั้นถูกกำหนดโดยพันธุกรรมและมีความสำคัญในการปรับตัวในการพัฒนาส่วนบุคคล เพื่อเป็นตัวอย่างของสิ่งที่กล่าวมานี้ ขอให้เราอ้างอิงการทดลองของ E. East ในการข้ามข้าวโพดสองรูปแบบ - หูยาวและหูสั้น ดังจะเห็นได้จากผลลัพธ์ที่แสดงในภาพ ซังข้าวโพดหมายเลข 43 ตามความยาวในสายข้าวโพดดั้งเดิมหมายเลข 60 (ซังสั้น) และหมายเลข 54 (ซังยาว) รวมถึงในลูกผสมของรุ่นแรกและรุ่นที่สองมีการกระจายด้วยรูปแบบที่แน่นอน จะเห็นได้ง่ายว่าสองบรรทัดนี้แตกต่างกันอย่างมาก แต่ภายในแต่ละเส้นความยาวของซังจะแตกต่างกันเล็กน้อย สิ่งนี้บ่งชี้ว่าพวกมันมีกรรมพันธุ์ค่อนข้างเป็นเนื้อเดียวกัน ขนาดของซังในรูปแบบพาเรนต์ไม่มีการเปลี่ยนแปลง
ในพืชลูกผสม ความยาวของรวงดูเหมือนจะอยู่ตรงกลาง และมีความแปรปรวนเล็กน้อยในแถว เมื่อพืช F1 ผสมเกสรด้วยตนเองในรุ่นต่อไป (F2) ช่วงของความแปรปรวนของความยาวซังจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก หากเราวาดเส้นโค้งการกระจายของคลาสตามความยาวของซัง วางแผนขนาดของซังบน abscissa และจำนวนของมันบนพิกัด มันจะคล้ายกับเส้นโค้งการกระจายของยีนเด่นโพลีเมอร์ (ดูรูปที่ 1) 42) ด้วยเหตุนี้ การเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องในความยาวของซังข้าวโพดสามารถแสดงเป็นชุดของจีโนไทป์ระหว่างการผสมข้ามพันธุ์แบบไตรไฮบริดด้วยจำนวนยีนเด่นที่แตกต่างกันซึ่งกำหนดลักษณะเชิงปริมาณที่กำหนด
F1:
F2:
ข้าว. 43. การสืบทอดและความแปรปรวนของความยาวซัง (เป็นเซนติเมตร)
ใน Zea mays ใน F 1 และ F 2
ความจริงที่ว่าจากการศึกษาพืชรุ่นที่สองจำนวนไม่มาก พืชบางชนิดสามารถทำซ้ำลักษณะความยาวหูของรูปแบบพ่อแม่ได้ อาจบ่งบอกถึงการมีส่วนร่วมของยีนโพลีเมอร์จำนวนเล็กน้อยในการกำหนดความยาวของหูในรูปแบบกากบาท สมมติฐานนี้ตามมาจากสูตร 4n ที่รู้จักกันดี ซึ่งกำหนดจำนวนที่เป็นไปได้ของการรวมกันของเซลล์สืบพันธุ์ที่สร้างไซโกตใน F 2 ขึ้นอยู่กับจำนวนคู่ของยีนที่ทำให้รูปแบบผู้ปกครองดั้งเดิมแตกต่างกัน การปรากฏใน F2 ของพืชที่คล้ายกับรูปแบบของผู้ปกครองโดยมีขนาดตัวอย่าง 221 ต้น บ่งชี้ว่าจำนวนยีนที่สืบทอดอย่างอิสระซึ่งกำหนดความยาวของหูไม่ควรเกินสาม (43 = 64) หรือสี่ (44 = 256)
ตัวอย่างการวิเคราะห์การสืบทอดลักษณะเชิงปริมาณที่ให้มาแสดงให้เห็นเพียงวิธีเดียวที่เป็นไปได้ในการศึกษาลักษณะที่ซับซ้อนและผันผวน ความแปรปรวนที่มากขึ้นของลักษณะ ประการแรก บ่งชี้ถึงการปรับสภาพทางพันธุกรรมที่ซับซ้อนของมัน และในทางกลับกัน ความแปรปรวนที่น้อยกว่าของลักษณะบ่งชี้ว่ามีปัจจัยจำนวนน้อยกว่าที่กำหนดลักษณะนั้น
วัตถุประสงค์ของการเรียนชีววิทยาในระดับเฉพาะทางในโรงเรียนมัธยมคือเพื่อพัฒนาความสนใจทางปัญญา ความสามารถทางปัญญาและความคิดสร้างสรรค์ของนักเรียน และเพื่อเชี่ยวชาญระบบความรู้ทางชีววิทยาในระดับสูง
เมื่อศึกษาหัวข้อ “ความรู้พื้นฐานด้านพันธุศาสตร์และการคัดเลือก” เป้าหมายนี้สามารถบรรลุได้ผ่านการพัฒนาทักษะและความสามารถในการแก้ไขปัญหาทางพันธุกรรมในระดับต่างๆ ที่ซับซ้อนของนักเรียน
นอกเหนือจากปัญหาที่รวบรวมโดยคำนึงถึงปฏิสัมพันธ์ของยีนอัลลีลิกที่กำหนดลักษณะเด่นและลักษณะด้อยปรากฏการณ์ของการครอบงำที่ไม่สมบูรณ์ขอแนะนำให้แนะนำการวิเคราะห์การสืบทอดลักษณะที่เป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ของลักษณะที่ไม่ ยีนอัลลีล การแก้ปัญหาดังกล่าวก่อให้เกิดความเข้าใจว่าจีโนไทป์เป็นระบบบูรณาการเชิงหน้าที่ของการมีปฏิสัมพันธ์ของยีน
นักเรียนที่มีความสามารถมากที่สุดสามารถมอบหมายให้เขียนปัญหาที่คล้ายกันได้ด้วยตนเอง การใช้งานของความซับซ้อนระดับนี้เกี่ยวข้องกับการดูดซับรูปแบบโปรเฟสเซอร์ของการสืบทอดลักษณะและมีส่วนช่วยในการดำเนินการตามเป้าหมายสำคัญอีกประการหนึ่งของการศึกษาทางชีววิทยาเฉพาะทาง - ปลูกฝังความมั่นใจในความรู้เกี่ยวกับธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต
มรดกสีระดับกลางในความงามยามค่ำคืน
ปฏิสัมพันธ์ของยีนที่ไม่ใช่อัลลิลิก
ปฏิสัมพันธ์เสริม- Complementarity (การกระทำที่เสริมซึ่งกันและกันของยีน) เป็นปรากฏการณ์เมื่อลักษณะหนึ่งพัฒนาขึ้นโดยการกระทำร่วมกันของยีนที่ไม่ใช่อัลลีลิกที่โดดเด่น 2 ยีนเท่านั้น โดยแต่ละยีนจะไม่ทำให้เกิดการพัฒนาลักษณะนั้นแยกกัน
ตัวอย่างหมายเลข 1การสืบทอดสีเพอร์เรียนท์ในถั่วหวาน:
ก– การสังเคราะห์เม็ดสีไม่มีสี
ก– ขาดเม็ดสี
ใน– การสังเคราะห์เอนไซม์ที่แปลงเม็ดสีเป็นเม็ดสีม่วง
ข– ขาดเอนไซม์
อร๊าย– เพเรียนสีขาว
aaBB– เพเรียนสีขาว
ก-ใน- – เพเรียนธ์สีม่วง
ตัวอย่างหมายเลข 2การสืบทอดสีในหนู
ยีนอัลลีลิก กควบคุมการสังเคราะห์เม็ดสีดำในหนู
ก– ขาดเม็ดสี
ใน– ยีนที่ทำให้เกิดการสะสมของเม็ดสีที่โคนผมและปลายผมเป็นหลัก
ข– การกระจายตัวของเม็ดสีสม่ำเสมอ
ก-ใน– สีขนสีเทาในหนู (หนูบางชนิด)
ก-BB– สีขนสีดำ
เอเอบี- – ขนสีขาว
อ๊ากก- ขนสีขาว
เอพิสตาซิส– การปราบปรามยีนหนึ่งไปอีกยีนหนึ่ง ถ้าอัลลีลที่โดดเด่นมีผลกระทบต่อ epistatic เราจะพูดถึง epistasis ที่โดดเด่น ใน epistasis แบบถอยผลกระทบนี้จะปรากฏโดยอัลลีลแบบถอยในสถานะโฮโมไซกัส
ตัวอย่างหมายเลข 1การสืบทอดสีผลไม้ในฟักทองบางชนิด:
ใน– สีเหลือง
ข– สีเขียว
ก– ระงับการพัฒนาสี
ก– ไม่รบกวนการพัฒนาของสี
ใน-ก- - สีขาวของผลไม้
บีบีเอ- - สีขาวของผลไม้
ใน-อ่า– สีเหลืองของผลไม้
บ๊ายบาย– สีเขียวของผลไม้
ตัวอย่างหมายเลข 2การถ่ายทอดสีขนนกในไก่:
ก– สีดำ;
ก– สีขาว;
ฉัน– ยีนที่ยับยั้งการแสดงสี
ฉัน– ยีนที่ไม่ป้องกันการเกิดสี
ก-ฉัน- – สีขาว;
อ้าย- – สีขาว;
ก-ครั้งที่สอง– สีดำ.
ในระหว่าง epistasis ผลการปรับประกอบด้วยการปราบปรามการทำงานของยีนอื่นโดยยีนบางตัว ยีนที่มีลักษณะพิเศษนี้เรียกว่า สารยับยั้งหรือ ตัวระงับ- ยีนที่เสริมการทำงานของยีนอื่นเรียกว่า ตัวเพิ่มความเข้มข้น.
โพลีเมอร์- ปรากฏการณ์ที่ยีนเด่นที่ไม่ใช่อัลลีลิกหลายยีนมีหน้าที่รับผิดชอบต่อผลที่คล้ายกันต่อการพัฒนาลักษณะเดียวกัน ยิ่งมียีนดังกล่าวอยู่ในจีโนไทป์มากเท่าใด ลักษณะลักษณะก็จะยิ่งเด่นชัดมากขึ้นเท่านั้น ยีนดังกล่าวเรียกว่า หลายรายการ, โพลีเมอร์,หรือ โพลีจีนิกและถูกกำหนดด้วยตัวอักษรละตินหนึ่งตัวพร้อมดัชนีดิจิทัล
ตัวอย่าง.การสืบทอดสีเมล็ดข้าวในข้าวสาลี:
ก 1 ก 1 ก 2 ก 2– เมล็ดสีแดง
อัลลีลที่โดดเด่นสามชนิด ได้แก่ เม็ดสีแดงอ่อน
อัลลีลที่โดดเด่นสองตัวคือเมล็ดสีชมพู
อัลลีลที่โดดเด่นตัวใดตัวหนึ่ง – เม็ดสีชมพูอ่อน;
1 1 2 2- เม็ดสีขาว
ภาวะเยื่อหุ้มปอดอักเสบ (pleiotropy)– การกระทำของยีนหลายตัว ในกรณีนี้ ยีนหนึ่งตัวมีหน้าที่รับผิดชอบในการพัฒนาลักษณะหลายอย่าง
ตัวอย่าง.ยีนที่รับผิดชอบในการพัฒนาขาสั้นในไก่เป็นตัวกำหนดพัฒนาการของจะงอยปากที่สั้นลง
งาน
№ 1. สิ่งที่จะเกิดการแบ่งแยกทางจีโนไทป์และฟีโนไทป์ในลูกผสมรุ่นแรกเมื่อผสมข้ามต้นถั่วหวานที่มีจีโนไทป์: aaBBและ อ่าบีบี; เอบีบีและ อ่าบีบี?
№ 2. สิ่งที่จะเป็นลูกหลานจากการข้ามหนูหนูบางชนิดที่มีจีโนไทป์ อ่าบีบีในหมู่พวกเขาเองเหรอ? คุณคาดหวังว่าจะได้รับการแยกทางฟีโนไทป์และจีโนไทป์ใดในการทดสอบข้าม หากคุณคิดว่าบุคคลสีเทาที่อยู่ระหว่างการศึกษานั้นเป็นโฮโมไซกัสสำหรับยีนสองตัว
№ 3. เฮเทอโรไซกัสสำหรับสองยีน? ฟักทองสีเหลืองมีจีโนไทป์บ๊ายบาย
คุณคาดหวังผลลัพธ์อะไรจากการข้ามฟักทองไดเฮเทอโรไซกัสสีเขียวและสีขาว
№ 4. คุณคาดหวังว่าจะได้รับผลการทดสอบข้ามแบบใดหากคุณตรวจสอบจีโนไทป์ของพืชข้าวสาลีที่มีเมล็ดสีชมพู
ลำดับที่ 5. ยีนเด่นที่ทำให้เกิดการพัฒนาของขาสั้นในไก่ยังทำให้จะงอยปากสั้นอีกด้วย ไก่โฮโมไซกัสมีจะงอยปากเล็กจนตายเนื่องจากไม่สามารถเจาะเปลือกและออกจากไข่ได้ จีโนไทป์และฟีโนไทป์ของไก่ 600 ตัวที่ได้จากการผสมข้ามพันธุ์นกเฮเทอโรไซกัสที่มีขาสั้นจะมีจีโนไทป์และฟีโนไทป์เป็นอย่างไร มีไก่กี่ตัวที่จะตายโดยไม่ฟักออกจากไข่?
วรรณกรรม
โบโกยาฟเลนสกี้ ยู.เค., Ulissova T.N., ยาโรวายา ไอ.เอ็ม., ยาริกิน วี.เอ็น.ชีววิทยา. – อ.: “การแพทย์”, 2542
Maksimov G.V.., Vasilenko V.N., มักซิมอฟ วี.จี., มักซิมอฟ เอ.จี.พจนานุกรมสั้นๆ เกี่ยวกับคำศัพท์ทางพันธุกรรม – อ.: หนังสือมหาวิทยาลัย, 2544
ยาริกิน วี.เอ็น., Vasilyeva V.I., วอลคอฟ ไอ.เอ็น., Sinelshchikova V.V.ชีววิทยา. – ม.: มัธยมปลาย, 2542
มรดกที่เชื่อมโยงกับเพศใช้ในการวินิจฉัยโรคทางเพศในสัตว์ตั้งแต่เนิ่นๆ ซึ่งมีความสำคัญต่อการผลิตทางการเกษตร ในการเลี้ยงสัตว์ปีก การกำหนดเพศของลูกไก่ "อายุหนึ่งวัน" เป็นสิ่งสำคัญเพื่อที่จะให้ไก่ตัวผู้และแม่ไก่ได้รับอาหารที่แตกต่างกัน โดยให้อาหารไก่ตัวผู้เป็นเนื้อ ในการวินิจฉัยเพศ จะใช้การถ่ายทอดลักษณะสีขนนกแบบกากบาท เมื่อผสมข้ามแม่ไก่ผสมพันธุ์ (ลักษณะเด่น) กับไก่ดำ (ลักษณะด้อย) ใน F 1 ไก่ชนทุกตัวที่ได้รับยีนเด่นจากแม่จะเป็นพันธุ์ผสม และแม่ไก่จะเป็นสีดำ
ในมนุษย์ มรดกที่เชื่อมโยงกับเพศความผิดปกติทางพันธุกรรม เช่น โรคฮีโมฟีเลีย และตาบอดสี เนื่องจากเพศชายมีความหลากหลายในมนุษย์ ความผิดปกติเหล่านี้จึงปรากฏชัดในผู้ชายเป็นหลัก ผู้หญิงมักเป็นพาหะของยีนดังกล่าว โดยมียีนเหล่านี้อยู่ในสถานะเฮเทอโรไซกัส
เมื่อเพาะพันธุ์หนอนไหม การสืบทอดแบบกากบาทจะใช้ในการคัดเลือกตัวผู้ตามสีเกรนา (ลักษณะที่เชื่อมโยงกับเพศ) เนื่องจากผลผลิตของไหมจากรังไหมของหนอนไหมตัวผู้จะสูงกว่า 20–30%
ภาพของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่เชื่อมโยงทางเพศอาจบิดเบี้ยวได้หากมีบางกรณีของการไม่แยกโครโมโซมเพศระหว่างไมโอซิส ดังนั้น เมื่อดรอสโซฟิล่าตัวเมียตาขาวถูกผสมข้ามกับตัวผู้ตาแดง (ดูโครงการมรดกกากบาดด้านบน) ใน F1 นอกเหนือจากตัวเมียตาแดงและตัวผู้ตาขาว ตัวเมียตาขาวตัวเดียวและ ตัวผู้มีตาแดงปรากฏขึ้น สาเหตุของการเบี่ยงเบนนี้คือการไม่แยกโครโมโซม X ในตัวเมียดั้งเดิม ในระหว่างกระบวนการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ ไม่มีโครโมโซม X ตัวใดตัวหนึ่งเข้าไปในไข่ แต่ทั้งสองหรือในทางกลับกันไม่มีเลย แต่ทั้งสองตัวจะเข้าไปในร่างกายขั้วโลก เมื่อไข่ดังกล่าวได้รับการปฏิสนธิโดยอสุจิปกติ ตัวผู้ที่มีตาแดงและตัวเมียตาขาวจะพัฒนาขึ้น
ลูกหลานซึ่งเกิดขึ้นจากการไม่แยกโครโมโซมปฐมภูมิในเพศหญิง มีการรวมกันที่แตกต่างกันและไม่ได้มาตรฐานและจำนวนโครโมโซมเพศ อย่างไรก็ตาม ความเฉื่อยทางพันธุกรรมของโครโมโซม Y ทำให้บุคคลมีคาริโอไทป์ XXYเพศหญิงและมีชีวิต และมีคาริโอไทป์ X0- ชายและยังมีชีวิต ไซโกตที่ไม่ได้รับโครโมโซม X ( Y0) ตายเช่นเดียวกับไซโกตที่มีโครโมโซม X สามตัว (โดยมีข้อยกเว้นที่หายาก)
โครงการสืบทอดสีตาสีขาวในดรอสโซฟิล่า (ยีนสีขาว)
โดยไม่แยกโครโมโซม X ในเพศหญิง
ในดรอสโซฟิล่า มีการผสมพันธุ์สายพันธุ์ ( สีเหลืองสองเท่า- สีเหลืองสองเท่า) ซึ่งการสืบทอดลักษณะที่เชื่อมโยงทางเพศ - สีลำตัวสีเหลือง - ถูกทำลายจากรุ่นสู่รุ่น ในเพศหญิงของสายนี้ โครโมโซม X เชื่อมต่อกันในส่วนใกล้เคียงและมีหนึ่งเซนโทรเมียร์ ในเรื่องนี้ไมโอซิสจะมีพฤติกรรมเหมือนโครโมโซมเดียวและในแอนาเฟสจะย้ายไปที่ขั้วเดียว
ความหลากหลายของเพศเดียวกำหนดความสอดคล้องของอัตราส่วนเพศในสิ่งมีชีวิตแต่ละรุ่นตามสูตร 1: 1 อัตราส่วนนี้เกิดขึ้นพร้อมกับการแยกระหว่างการวิเคราะห์ข้าม ขอให้เราพิจารณาโดยใช้ตัวอย่างของแมลงหวี่ ซึ่งการกำหนดเพศสัมพันธ์กับประเภท Lygaeus ชุดโครโมโซมในดรอสโซฟิล่าประกอบด้วยออโตโซมสามคู่และโครโมโซมเพศสองอัน ตัวเมียสร้างเซลล์สืบพันธุ์ประเภทหนึ่งโดยมีชุดเดี่ยว (3A+X) และตัวผู้ผลิตเซลล์สืบพันธุ์สองประเภท (3A+X) และ (3A+Y) ในปริมาณที่เท่ากัน ส่งผลให้คนรุ่นต่อไปมีจำนวนผู้หญิงและผู้ชายเท่ากัน
