مربع پانت و نسبت ۳ به ۱
با تلاقی دو والد ناخالص، مربع پانت را گامبهگام میسازیم و میبینیم نسبت ۳ به ۱ رخنمودی و ۱ به ۲ به ۱ ژننمودی از کجا میآید.
در پایان این درس میتوانید
- قانون جدایی آللها را بیان کنی و بگویی هر والد چند نوع سلول جنسی میسازد.
- برای یک تلاقی دادهشده، مربع پانت را درست بکشی و خانهها را پر کنی.
- نسبت ۳ به ۱ رخنمودی را از نسبت ۱ به ۲ به ۱ ژننمودی جدا کنی.
- شمار فرزندان هر رخنمود را از روی درصدها برای یک تعداد دلخواه حساب کنی.
- با تغییر تعداد فرزندان در شبیهساز نشان دهی که نسبتها احتمالاند نه تضمین.
مندل، راهبِ اهل اتریش، در باغ صومعه هزاران بوتهٔ نخود کاشت و کاری کرد که پیش از او کسی نکرده بود: فرزندان را شمرد. او دید وقتی دو بوتهٔ ناخالص را با هم تلاقی میدهد، صفتی که یک نسل کاملاً ناپدید شده بود دوباره پیدا میشود؛ نه بهطور اتفاقی، بلکه تقریباً در یکچهارم بوتهها. همین عدد ساده کلید کل ژنتیک شد.
هر والد فقط یک آلل میدهد
سلولهای جنسی نصف کروموزومهای یک سلول عادی را دارند. یعنی هنگام ساختهشدن سلول جنسی، دو آللِ هر ژن از هم جدا میشوند و به هر سلول جنسی فقط یکی از آن دو میرسد. به این قاعده قانون جدایی میگویند. پس والد ناخالص دو نوع سلول جنسی میسازد، نیمی با آللِ A و نیمی با آللِ a؛ اما والد خالص هر چقدر هم سلول جنسی بسازد، همه یک نوعاند.
مربع پانت چطور ساخته میشود
مربع پانت جدول کوچکی است که همهٔ ترکیبهای ممکن را میشمارد. آللهای والد اول را بالای ستونها و آللهای والد دوم را کنار سطرها مینویسی، بعد هر خانه را با حرف ستون و حرف سطر خودش پر میکنی. هر خانه یک نتیجهٔ ممکن است و همهٔ خانهها شانس برابر دارند. برای دو والد ناخالص، جدول دو در دو میشود و چهار خانه دارد.
یک مثال عددی کاملاً حلشده
دو بوتهٔ ناخالص با دانهٔ صاف را تلاقی میدهیم؛ میخواهیم بدانیم در ۴۰ فرزند چه میبینیم.
- هر والد دو نوع سلول جنسی میسازد: یکی با آللِ A و یکی با آللِ a.
- خانهٔ نخست دو آللِ غالب میگیرد، دو خانهٔ میانی هرکدام یک آللِ غالب و یک آللِ مغلوب، و خانهٔ آخر دو آللِ مغلوب.
- پس نسبت ژننمودی میشود ۱ به ۲ به ۱: یک خالصِ غالب، دو ناخالص و یک خالصِ مغلوب.
- سه خانه از چهار خانه دستکم یک آللِ غالب دارند، پس رخنمود غالب ۷۵ درصد و رخنمود مغلوب ۲۵ درصد میشود؛ همان نسبت ۳ به ۱.
- در ۴۰ فرزند یعنی ۳۰ دانهٔ صاف و ۱۰ دانهٔ چروکیده؛ و چون دو خانه از چهار خانه ناخالصاند، ۲۰ فرزند ناقلِ آللِ مغلوباند.
نسبت ۳ به ۱ یک احتمال است، نه تضمین. اگر همین دو والد فقط ۴ فرزند داشته باشند، کاملاً ممکن است هر ۴ فرزند رخنمود غالب داشته باشند. هرچه تعداد فرزندان بیشتر شود، شمارش واقعی به نسبت پیشبینیشده نزدیکتر میشود؛ مندل هم برای همین هزاران بوته شمرد.
چرا صفت گمشده برمیگردد
در نسل اول آللِ مغلوب از بین نرفته بود؛ فقط زیر سایهٔ آللِ غالب پنهان مانده بود. کافی است دو فرزندِ ناخالص با هم تلاقی کنند تا در یکچهارم موارد دو آللِ مغلوب کنار هم بنشینند و صفت پنهان دوباره خودش را نشان دهد. توجه کن که هر فرزند یک قرعهکشی مستقل است: اگر سه فرزند اول رخنمود غالب داشته باشند، احتمال رخنمود مغلوب برای فرزند چهارم همچنان ۲۵ درصد میماند.
کاربرد در دنیای واقعی
پرورشدهندهٔ گل و گیاه با همین جدول تصمیم میگیرد کدام دو بوته را با هم تلاقی بدهد تا رنگ دلخواهش را در بیشترین شمار گلدانها ببیند. اصلاحکنندهٔ بذر گندم پیش از آنکه یک هکتار زمین را بکارد، روی کاغذ حساب میکند چند درصد بذرها صفت مقاومت به خشکی را خواهند داشت. پزشک هم برای خانوادهای که فرزند دومی میخواهد همین چهار خانه را میکشد و درصدها را توضیح میدهد.
رابطههای کلیدی
مأموریت شبیهسازی
دو والد ناخالص را تلاقی بده و ببین نسبت ۳ به ۱ رخنمودی و ۱ به ۲ به ۱ ژننمودی از کدام خانهها بیرون میآید.
- هر دو والد را روی ناخالص و صفت را روی شکل دانهٔ نخود بگذار و تعداد فرزندان را روی ۴۰ تنظیم کن.
- چهار خانهٔ مربع پانت را بشمار و بگو کدام خانهها رخنمود غالب و کدام خانه رخنمود مغلوب میدهند.
- نسبت ژننمودی گزارششده را یادداشت کن و آن را با نسبت رخنمودی ۳ به ۱ مقایسه کن.
- درصد رخنمود مغلوب را در ۴۰ ضرب و بر ۱۰۰ تقسیم کن و ببین با شمار دایرههای رنگ دوم میخواند.
- تعداد فرزندان را از ۴ به ۲۰۰ ببر و بررسی کن که درصدها ثابت میمانند ولی تصویر فرزندان پرشمارتر میشود.
آزمون این درس
۵ پرسش چهارگزینهای. پس از ثبت، پاسخ درست و توضیح هر پرسش را میبینید. میتوانید هر چند بار که خواستید تلاش کنید؛ بهترین نمره در کارنامه ثبت میشود.