Innhold
Hvis du er student i genetikk, har du sannsynligvis lært at gener ofte kommer i flere forskjellige versjoner (vanligvis to) som kalles "alleler", og at den ene av disse allelene generelt er "dominerende" over den andre, den siste betegnes som " recessive "kopi. Du vet at alle bærer rundt to alleler for hvert gen og får en allel fra hver av foreldrene.
Samlet innebærer disse fakta at hvis du har foreldre med en kjent genotype for det aktuelle genet - det vil si, du vet hvilke alleler de er i stand til å bidra - kan du bruke grunnleggende matematikk for å forutsi sannsynligheten for at et barn av disse foreldrene skal få en gitt genotype, og i forlengelsen av, sjansene for at ethvert barn vil vise en gitt fenotype, som er det fysiske uttrykket til genetisk kodede egenskaper.
I virkeligheten kaster reproduktiv mikrobiologi disse tallene på grunn av et fenomen som kalles "rekombinasjon."
Enkel Mendelian Arv
Anta at hos en art av søte romvesener er lilla hår dominerende over gult hår, og at disse alleler er representert med bokstavene P og p. Anta på samme måte at runde hoder (R) er dominerende over flate hoder (r). Basert på denne informasjonen, hvis du vet at hver av foreldrene er heterozygote for begge disse trekkene - det vil si at både moren og faren har en dominerende og en recessiv allel både på hårfargenens beliggenhet (lokus) og hodet- form gen locus - da vet du at hver av foreldrene har genotypen PpRr, og at de mulige genotypene til avkommet er PPRR, PPRr, PPrr, PpRR, PpRr, Pprr, ppRR, ppRr og pprr.
En Punnett-firkant (ikke vist; se Ressurser for et eksempel på et dihydridkryss av denne typen) avslører at forholdet mellom disse genotypene er 1: 2: 1: 2: 4: 2: 1: 2: 1, som igjen produserer et fenotypisk forhold på 9: 3: 3: 1. Det vil si at for hver 16 totale barn produsert av disse foreldrene, kan du forvente 9 lillahårede, rundhodede babyer; 3 lillahårede og flathodede babyer; 3 gulhårede, rundhodede babyer; og 1 gulhåret, flathodet baby. Disse forholdene går igjen til 9/16 = 0,563, 3/16 = 0.188, 3/16 = 0.188 og 1/16 = 0.062. Disse kan også uttrykkes som prosenter ved å multiplisere med 100.
Imidlertid introduserer naturen en kritisk rynke i disse tallene: Slike beregninger antar at disse allelene arves uavhengig av hverandre, men fenomenet "genkobling" oppveier denne antagelsen.
Genkobling: Definisjon
Gener som ligger nær hverandre som koder for forskjellige egenskaper, kan sendes sammen som en enhet takket være en prosess som kalles "rekombinasjon", som skjer under seksuell reproduksjon som en del av en utveksling av genetisk materiale som kalles "kryssing over." Sannsynligheten for at dette skal skje i et par gener er relatert til hvor fysisk tett sammen genene er på kromosomet.
Tenk på en liten regnvær som oppstår i byen din når alle tilfeldigvis er ute og gjør forskjellige ting. Hvis du blir fanget i regnet, hva er sjansen for at en tilfeldig valgt venn også vil være blant de gjennomvåt? Dette avhenger tydelig av hvor nær deg den valgte vennen tilfeldigvis er. Genkobling fungerer i samsvar med samme grunnleggende prinsipp.
Rekombinasjonsfrekvens
For å bestemme hvor tett sammen på et gen to alleler bruker reproduksjonsdata alene - det vil si for å løse genkartleggingsproblemer - ser forskere på forskjellen mellom de forutsagte fenotypiske forhold i en populasjon av avkom og de faktiske forholdene. Dette gjøres ved å krysse en "dihybrid" forelder med et avkom som viser begge recessive egenskaper. Når det gjelder vår fremmede bindingsbiologi, betyr dette å krysse en purpurhåret, rundhodet romvesen (som i tilfelle av en dihydridorganisme har genotypen PpRr) med det minst sannsynlige produktet av en slik parring - en gul- haired, flat-head alien (pprr).
Anta at dette gir følgende data for 1000 avkom:
Nøkkelen til å løse tilknytningskartleggingsproblemer er å erkjenne at avkommet som er fenotypisk det samme som begge foreldrene, er det rekombinante avkom - i dette tilfellet lillahårede, rundhodede avkom og gulhårede, flathodede avkom. Dette gjør det mulig å beregne rekombinasjonsfrekvensen, som ganske enkelt er rekombinant avkom dividert med totalt avkom:
(102 + 98) ÷ (102 + 396 + 404 + 98) = 0.20
Genetikere beregner den tilsvarende prosentandelen for å tilordne graden av genetisk kobling, som har enheter av "centimorgans," eller cM. I dette tilfellet er verdien 0,20 ganger 100, eller 20%. Jo høyere antall, jo nærmere er genene fysisk knyttet.