Indhold
Hvis du er studerende i genetik, har du sandsynligvis lært, at gener ofte findes i flere forskellige versioner (normalt to) kaldet "alleler", og at den ene af disse alleler generelt er "dominerende" i forhold til den anden, hvor sidstnævnte betegnes som " recessiv "kopi. Du ved, at alle bærer omkring to alleler for hvert gen og får en allel fra hver forælder.
Samlet set indebærer disse kendsgerninger, at hvis du har forældre med en kendt genotype for det pågældende gen - det vil sige, du ved, hvilke alleler de er i stand til at bidrage med - du kan bruge grundlæggende matematik til at forudsige sandsynligheden for, at et barn af disse forældre får en given genotype og i forlængelse heraf er chancerne for, at ethvert barn viser en given fænotype, som er det fysiske udtryk for genetisk kodede træk.
I virkeligheden kaster reproduktiv mikrobiologi disse tal på grund af et fænomen kaldet "rekombination".
Simple Mendelian Arv
Antag, at i en art af søde aliens er lilla hår dominerende over gult hår, og at disse alleler er repræsenteret med bogstaverne P og p. Antag på lignende måde, at runde hoveder (R) er dominerende i forhold til flade hoveder (r). Baseret på disse oplysninger, hvis du ved, at hver forælder er heterozygot for begge disse træk - det vil sige at både mor og far har en dominerende og en recessiv allel på både hårfarvegenplacering (lokus) og hoved- form gen locus - så ved du, at hver forælder har genotypen PpRr, og at de mulige genotyper af afkommet er PPRR, PPRr, PPrr, PpRR, PpRr, Pprr, ppRR, ppRr og pprr.
En Punnett-firkant (ikke vist; se Ressourcer for et eksempel på et dihydridkors af denne slags) afslører, at forholdet mellem disse genotyper er 1: 2: 1: 2: 4: 2: 1: 2: 1, som igen producerer et fænotypisk forhold på 9: 3: 3: 1. Det vil sige, at du for hver 16 børn i alt produceret af disse forældre forventer 9 lillahårede, rundhovedede babyer; 3 lillahårede og fladhovedede babyer; 3 gulhårede, rundhovedede babyer; og 1 gulhåret, fladhovedet baby. Disse forhold beregner igen til 9/16 = 0,563, 3/16 = 0,188, 3/16 = 0,188 og 1/16 = 0,062. Disse kan også udtrykkes som procentdel ved at multiplicere med 100.
Imidlertid introducerer naturen en kritisk rynke i disse tal: Sådanne beregninger antager, at disse alleler arves uafhængigt, men fænomenet "genkobling" forstærker denne antagelse.
Genkobling: Definition
Gener, der er tæt på hinanden, og som koder for forskellige træk, kan overføres som en enhed takket være en proces kaldet "rekombination", som opstår under seksuel reproduktion som en del af en udveksling af genetisk materiale kaldet "krydsning over." Sandsynligheden for, at dette sker i et par gener, er relateret til, hvor fysisk tæt sammen generne er på kromosomet.
Overvej en lille regnvejr, der forekommer i din by, når alle tilfældigvis er uden for at gøre forskellige ting. Hvis du bliver fanget i regnen, hvad er chancerne for, at en tilfældigt udvalgt ven også vil være blandt de gennemvædet? Dette afhænger helt klart af, hvor tæt på dig den valgte ven tilfældigvis er. Genkobling fungerer i overensstemmelse med det samme grundlæggende princip.
Rekombinationsfrekvens
For at bestemme hvor tæt sammen på et gen to alleler bruger reproduktionsdata alene - det vil sige for at løse genmappningsproblemer - ser forskere på forskellen mellem de forudsagte fænotypiske forhold i en population af afkom og de faktiske forhold. Dette gøres ved at krydse en "dihybrid" forælder med et afkom, der viser begge recessive træk. I tilfælde af vores fremmede bindingsbiologi betyder dette at krydse en lillahåret, rundhovedet fremmede (som i tilfælde af en dihybridorganisme har genotypen PpRr) med det mindst sandsynlige produkt af en sådan parring - en gul- hår, fladhovedet udlænding (pprr).
Antag, at dette giver følgende data for 1.000 afkom:
Nøglen til at løse problemer med tilknytningskortlægning er at erkende, at afkom, der er fænotypisk det samme som begge forældre, er det rekombinante afkom - i dette tilfælde lillahårede, rundhovedede afkom og gulhårede, fladhovedede afkom. Dette muliggør beregning af rekombinationsfrekvensen, som simpelthen er rekombinant afkom divideret med totalafkom:
(102 + 98) ÷ (102 + 396 + 404 + 98) = 0.20
Genetikere beregner den tilsvarende procentdel for at tildele graden af genetisk binding, der har enheder af "centimorgans" eller cM. I dette tilfælde er værdien 0,20 gange 100 eller 20%. Jo højere antal er, jo nærmere er generne fysisk forbundet.