תוֹכֶן
אם אתה סטודנט לגנטיקה, סביר להניח שלמדת שגנים מגיעים לעתים קרובות בגרסאות שונות ומגוונות (לרוב שתיים) המכונות "אללים", וכי אחד האללים הללו בדרך כלל "דומיננטי" על פני האחר, והאחרון מכונה "אללים". עותק רצסיבי ". אתה יודע שכולם נושאים שני אללים לכל גן ומקבלים אלל אחד מכל הורה.
ביחד, עובדות אלה מרמזות על כך שאם יש לך הורים עם סוג גנוטי ידוע של הגן המדובר - כלומר, אתה יודע אילו אללים הם מסוגלים לתרום - אתה יכול להשתמש במתמטיקה בסיסית כדי לחזות את הסבירות של ילד להורים אלה גנוטיפ נתון, ובהרחבה, הסיכוי שכל ילד יציג פנוטיפ נתון, שהוא הביטוי הגופני של תכונות מקודדות גנטית.
במציאות, מיקרוביולוגיה רבייה מסלקת את המספרים הללו כתוצאה מתופעה המכונה "קומבינציה מחדש".
ירושה מנדלית פשוטה
נניח שבמין של חייזרים חמודים, שיער סגול הוא דומיננטי על שיער צהוב, וכי האללים הללו מיוצגים על ידי האותיות P ו- p. באופן דומה, נניח שראשים עגולים (R) הם דומיננטיים על פני ראשים שטוחים (r). בהתבסס על מידע זה, אם אתה יודע שכל הורה הוא הטרוזיגי משתי התכונות הללו - כלומר, גם לאם וגם לאב יש אלל אחד דומיננטי ואחד רצסיבי בשני המיקומים בגנים בצבע שיער (לוקוס) וגם בראש- לעצב לוקוס גנים - אז אתה יודע שלכל אחד מההורים יש את הגנוטיפ PpRr, וכי הגנוטיפים האפשריים של הצאצאים הם PPRR, PPRr, PPrr, PpRR, PpRr, Pprr, ppRR, ppRr ו- pprr.
ריבוע פוננט (לא מוצג; ראו משאבים לדוגמא לצלב דיהידרידי מסוג זה) מגלה כי היחס בין הגנוטיפים הללו הוא 1: 2: 1: 2: 4: 2: 1: 2: 1, אשר בתורו מייצר יחס פנוטיפי של 9: 3: 3: 1. כלומר, עבור כל 16 הילדים הכוללים שמייצרים הורים אלה, הייתם מצפים ל -9 תינוקות עם שיער סגול ועגול ראש; 3 תינוקות סגול שיער ושטוח ראש; 3 תינוקות צהובי שיער ועגולים; ותינוק אחד עם שיער צהוב ושטוח. יחסים אלה מסתדרים בתורם ל- 9/16 = 0.563, 3/16 = 0.188, 3/16 = 0.188 ו- 1/16 = 0.062. אלה עשויים לבוא לידי ביטוי כאחוזים על ידי הכפלת 100.
עם זאת, הטבע מכניס קמטים ביקורתיים למספרים הללו: חישובים כאלה מניחים כי האללים הללו עוברים בירושה באופן עצמאי, אך התופעה של "קישור גנים" מעצימה הנחה זו.
קישור גנים: הגדרה
גנים הקרובים זה לזה המקודדים לתכונות שונות עשויים להיות מועברים כיחידה הודות לתהליך שנקרא "רקומבינציה", המתרחש במהלך ההתרבות המינית כחלק מחילופי חומרים גנטיים המכונים "מעבר מעל". הסבירות שזה יקרה בזוג גנים קשורה לאופן קרבה פיזית של גנים בכרומוזום.
שקול סופת גשם קטנה המתרחשת בעיר שלך כשכולם במקרה בחוץ עושים דברים שונים. אם תיתפס בגשם, מה הסיכוי שחבר שנבחר באקראי יהיה גם בין אלו הספוגים? ברור שזה תלוי עד כמה קרוב אליך החבר הנבחר. הצמדת גנים פועלת בהתאם לאותו עיקרון בסיסי.
תדירות רקומבינציה
כדי לקבוע כמה קרובים זה לזה על גן שני אללים משתמשים בנתוני רבייה בלבד - כלומר כדי לפתור בעיות במיפוי גנים - מדענים בוחנים את ההבדל בין יחסי הפנוטיפים הצפויים באוכלוסייה של צאצאים לבין היחס האמיתי. הדבר נעשה על ידי חציית הורה "דיהיברידי" עם צאצא המראה את שתי התכונות הרססיביות. במקרה של ביולוגיה הצמדה חייזרית שלנו, המשמעות היא חציית חייזר סגול שיער ועגול ראש (שבמקרה של אורגניזם דיהידרידי, יש לו את הגנוטיפ PpRr) עם התוצר הכי פחות סביר להתאמה כזו - צהוב- חייזר עם שיער שטוח (pprr).
נניח שזה מניב את הנתונים הבאים עבור 1,000 צאצאים:
המפתח לפיתרון בעיות מיפוי הצמדות הוא להכיר בכך שהצאצאים הדומים לפנוטיפית כמו אחד מההורים הם הצאצאים רקומביננטיים - במקרה זה צאצאי שיער סגול, עגול ראש וצאצאים עם שיער צהוב ושטוח. זה מאפשר חישוב של תדירות רקומבינציה, שהיא צאצאים רקומביננטיים מחולק בסך הכל צאצאים:
(102 + 98) ÷ (102 + 396 + 404 + 98) = 0.20
גנטיקאים מחשבים את האחוז המקביל להקצאת דרגת הצמדה גנטית, הכוללת יחידות של "סנטימורגנים", או cM. במקרה זה, הערך הוא פי 20 ממאה, או 20%. ככל שהמספר גבוה יותר, כך הגנים קשורים יותר פיזית.