Multiple alleles definicja
Multiple alleles istnieje w populacji, gdy istnieje wiele odmian genu obecnego. W organizmach posiadających dwie kopie każdego genu, znanych również jako organizmy diploidalne, każdy organizm ma zdolność do ekspresji dwóch alleli w tym samym czasie. Mogą to być te same allele, które nazywa się genotypem homozygotycznym. Alternatywnie genotyp może składać się z alleli różnych typów, znanych jako genotyp heterozygotyczny., Haploidalne organizmy i komórki mają tylko jedną kopię genu, ale populacja nadal może mieć wiele alleli.
zarówno u organizmów haploidalnych, jak i diploidalnych nowe allele powstają w wyniku spontanicznych mutacji. Mutacje te mogą powstawać na wiele sposobów, ale efektem jest inna Sekwencja zasad kwasów nukleinowych w DNA. Kod genetyczny jest „odczytywany” jako szereg kodonów lub trypletów zasad kwasów nukleinowych, które odpowiadają poszczególnym aminokwasom. Mutacja powoduje zmianę sekwencji aminokwasów, w prosty lub drastyczny sposób., Proste zmiany, które wpływają tylko na kilka aminokwasów, mogą wytwarzać wiele alleli w populacji, z których wszystkie funkcjonują w prawie taki sam sposób, tylko w różnym stopniu. Inne mutacje powodują duże zmiany w utworzonym białku i w ogóle nie będzie działać. Inne mutacje powodują powstanie nowych form białka, które mogą pozwolić organizmom rozwijać nowe szlaki, struktury i funkcje.
większość czasu naukowcy koncentrują się na fenotypach, które są tworzone przez pewne allele, a wszystkie allele są klasyfikowane według fenotypów, które tworzą., Jednak dany fenotyp może być spowodowany dużą liczbą mutacji. Podczas gdy ludzie mają tysiące genów, mają ponad 3 miliardy par zasad. Oznacza to, że każdy gen składa się z wielu, wielu par zasad. Mutacja w dowolnej parze zasad może spowodować powstanie nowego allelu.
wiele alleli łączy się w różny sposób w populacji i wytwarza różne fenotypy. Te fenotypy są spowodowane przez białka kodowane przez różne allele. Chociaż każdy gen koduje dla tego samego rodzaju białka, różne allele mogą powodować dużą zmienność w funkcjonowaniu tych białek., Tylko dlatego, że białko działa w wyższym lub niższym tempie, nie czyni go dobrym lub złym. Zależy to od sumy interakcji wszystkich białek wytwarzanych w organizmie i wpływu środowiska na te białka. Niektóre organizmy, napędzane wieloma allelami w różnych genach, radzą sobie lepiej niż inne i mogą rozmnażać się więcej. Jest to podstawa doboru naturalnego, a w miarę powstawania nowych mutacji i rodzenia się nowych linii genetycznych dochodzi do powstania gatunków.,
przykłady wielu alleli
kolor sierści u kotów
u kotów domowych hodowla trwa od tysięcy lat, wybierając różne i zróżnicowane kolory sierści. Koty mogą być postrzegane z długimi włosami, krótkimi włosami i bez włosów. Są geny, które kodują, czy kot będzie miał włosy. Istnieje wiele alleli dla tego genu, niektóre, które produkują bezwłose koty, a niektóre, które produkują koty z włosami. Inny gen reguluje długość włosów. Koty długowłose mają dwa allele recesywne, podczas gdy dominujący allel wytwarza krótkie włosy.,
inne geny kontrolują kolor sierści. Istnieje gen dla kilku kolorów pigmentu: czerwonego, czarnego i brązowego. Każdy gen ma wiele alleli w populacji, które wyrażają białko odpowiedzialne za wytwarzanie pigmentu. Każdy allel zmienia sposób działania białka, a tym samym ekspresję pigmentu u kota. Inne geny, w podobny sposób, kontrolują cechy curliness, cieniowania, wzorów, a nawet tekstury., Ilość kombinacji i wyrażeń różnych genotypów razem tworzy prawie nieskończoną różnorodność katów. Z tego powodu hodowcy kotów z powodzeniem próbują od tysięcy lat tworzyć nowe i dziwne odmiany kotów i psów. Nawet z zaledwie 4 allelami między dwoma rodzicami w każdym Genie, różnorodność może być niesamowita. Wystarczy spojrzeć na kocięta na zdjęciu powyżej. Wszystkie te kocięta pochodziły od tych samych rodziców.,
muszki owocowe
W roku 2000 naukowcowi udało się w końcu odwzorować złożony Genom muszki owocowej Drosophilia melanogaster. Mucha owocowa była i nadal jest cennym zwierzęciem laboratoryjnym ze względu na wysoką szybkość reprodukcji i prostotę trzymania i analizowania dużych ilości much. Przy około 165 milionach par zasad DNA muszki owocowej jest znacznie mniejsze niż DNA człowieka. Podczas gdy człowiek ma 23 chromosomy, mucha owocowa ma tylko 4. Jednak w zaledwie 4 chromosomach istnieje około 17 000 genów., Każdy gen kontroluje inny aspekt muchy i podlega mutacji i powstawaniu nowych alleli.
na powyższym zdjęciu wszystkie muchy to ten sam gatunek Drosophilia melanogaster. Zmienność obserwowana między muchami jest spowodowana wieloma allelami, w różnych genach. Na przykład gen koloru oczu określa, czy mucha będzie miała pomarańczowo-brązowe oko, czerwone oko lub białe oko. Zarówno białe, jak i pomarańczowe allele są recesywne w stosunku do allelu czerwonego oka typu dzikiego. Dwie muchy na szczycie mają ciało typu dzikiego, opaleniznę z ciemnymi paskami., W genie kontrolującym kolor ciała obecne są dwa inne allele. Mucha po prawej pokazuje homozygotyczny recesywny genotyp, który powoduje ciemne ciało. Trzy muchy Na spodzie wykazują inny homozygotyczny recesywny genotyp, żółtą mutację ciała.
inne cechy obejmują wszystko, od sposobu formowania skrzydeł, przez kształt czułków, po enzymy wytwarzane w ślinie muchy. Chociaż 17 000 genów może nie wydawać się tak wiele, całkowita liczba alleli w populacji sprawia, że całkowita różnorodność znacznie wyższa., Każdy nowo zmutowany allel dodaje kolejną kombinację do niemal nieskończonej puli różnorodności genetycznej.
- homozygotyczny – osobnik posiadający dwa takie same allele, w przeciwieństwie do osobników heterozygotycznych, które mają dwa różne allele.
- mutacja-zastąpienie Zasady kwasu nukleinowego w genie innym kwasem nukleinowym, wielokrotnymi kwasami nukleinowymi lub całkowita delecja kwasu nukleinowego.
- Epistasis – gdy wiele genów wywołuje wpływ na tę samą cechę, fakt prawdziwy dla większości cech, nawet jeśli jest to trudne do zauważenia.,
Quiz
1. Mutacja powstaje w genie, który powoduje bardzo niewielką zmianę w wytwarzanym białku. Zmiany są tak niewielkie, że białko funkcjonuje praktycznie w ten sam sposób. Tak więc, chociaż powstał nowy allel, nie różni się on zbytnio od allelu typu dzikiego, czyli najczęściej występującego. Czy allel ten utrzyma się w populacji?
A. Tak
B. Nie
C. Może
2. W niektórych genach z wieloma allelami, gdy allele są razem w genotypie, wyrażają swój wpływ w równym stopniu w fenotypie. Jest to znane jako niepełna dominacja., Jednak inne allele w populacji mogą nie wyrażać się jednakowo i są uważane za recesywne. Jeśli organizm z dwoma allelami dominującymi i fenotypem niekompletnie dominującym rodzi się z organizmem z dwoma allelami recesywnymi, jak będzie wyglądać potomstwo?
A. będą wyglądały jak jeden lub drugi dominujący allel.
B. będą czymś pomiędzy dwojgiem rodziców.
C. przejawią również niepełną dominację.
3., Często hodowcy zwierząt mają na celu hodowanie „prawdziwych” linii. Oznacza to, że z pokolenia na pokolenie zwierzęta będą wyglądały prawie dokładnie tak samo, a liczba różnych alleli w populacji jest zmniejszana. Dlaczego miałoby to być ważne dla badań naukowych?
A. to nie jest ważne.
B. organizmy stabilne zapewniają możliwość powtórzenia eksperymentu.
C. większa różnorodność jest dobra do badań.