تعداد انواع گامت را از روی ژن‌نمود چگونه حساب کنیم؟ ژنتیک زیست دوازدهم

چرا هر گامت از هر جایگاه فقط یک دگره دارد؟

در یک فرد دیپلوئید، دو دگره یک جایگاه روی دو کروموزوم همتا قرار دارند. با جدایی کروموزوم‌های همتا در میوز، هر گامت فقط یکی از آن دو دگره را دریافت می‌کند. بنابراین فرد Aa دو امکان A و a را برای آن جایگاه دارد، اما فرد AA فقط A و فرد aa فقط a را وارد گامت می‌کند. نخستین کنترل هر پاسخ این است که در یک گامت هم‌زمان A و a را برای یک جایگاه ننوشته باشی؛ ترکیب Aa ژن‌نمود یک یاخته دیپلوئید است، نه محتوای یک گامت معمولی.

• Aa: دو نوع انتخاب برای جایگاه A، یعنی A یا a.
• AA: یک نوع انتخاب، یعنی A.
• aa: یک نوع انتخاب، یعنی a.
• هر گامت باید از هر جایگاه بررسی‌شده دقیقاً یک دگره داشته باشد.

فرمول تعداد انواع گامت از کجا می‌آید؟

در شرایطی که جایگاه‌های مورد بررسی مستقل تفکیک می‌شوند، انتخاب دگره در هر جایگاه هتروزیگوت دو حالت دارد. یک جایگاه هتروزیگوت ۲ نوع، دو جایگاه ۲ × ۲ یعنی ۴ نوع و سه جایگاه ۲ × ۲ × ۲ یعنی ۸ نوع ترکیب می‌سازند. به همین دلیل تعداد انواع گامت برابر ۲ به توان تعداد جایگاه‌های هتروزیگوت است. جایگاه‌های هموزیگوت در توان شمرده نمی‌شوند، چون انتخاب تازه‌ای ایجاد نمی‌کنند. این رابطه نتیجه شمارش حالت‌هاست و فقط با فرض‌های صورت سؤال اعتبار دارد.

• ابتدا فقط جایگاه‌های هتروزیگوت را بشمار.
• برای هر جایگاه هتروزیگوت یک دوشاخه بساز.
• تعداد شاخه‌های نهایی در حالت استقلال برابر ۲ⁿ است.
• n تعداد جایگاه‌های هتروزیگوت است، نه تعداد کل حروف ژن‌نمود.

انواع گامت را با روش شاخه‌ای چگونه بنویسیم؟

فرمول فقط تعداد را می‌دهد؛ برای نوشتن خود گامت‌ها، جایگاه‌ها را از چپ به راست شاخه‌بندی کن. برای AaBb ابتدا دو شاخه A و a بساز. از هرکدام دو شاخه B و b بیرون بیاور. چهار انتهای درخت به‌ترتیب AB، Ab، aB و ab هستند. در پایان، هر گامت باید یک نماد از جایگاه A و یک نماد از جایگاه B داشته باشد. روش شاخه‌ای از تکرار یک حالت یا جاانداختن ترکیب جلوگیری می‌کند و برای سه جایگاه نیز با افزودن یک مرحله دیگر ادامه می‌یابد.

• ترتیب ثابتی برای جایگاه‌ها انتخاب کن.
• در هر مرحله فقط دگره‌های همان جایگاه را اضافه کن.
• شاخه‌های نهایی را یک‌بار از نظر تکراری‌نبودن کنترل کن.
• در هر گامت، تعداد نمادها باید با تعداد جایگاه‌های بررسی‌شده برابر باشد.

یک مثال کامل: ژن‌نمود AaBBCc چند نوع گامت می‌سازد؟

در ژن‌نمود AaBBCc، جایگاه‌های A و C هتروزیگوت‌اند، اما جایگاه B هموزیگوت است. پس با فرض تفکیک مستقل، دو جایگاه دوحالتی داریم و تعداد انواع گامت ۲ به توان ۲، یعنی ۴ است. برای نوشتن آن‌ها از A یا a، همیشه B، و سپس C یا c استفاده می‌کنیم: ABC، ABc، aBC و aBc. جایگاه BB تعداد حالت‌ها را دو برابر نمی‌کند، ولی نماد B باید در همه گامت‌ها حضور داشته باشد. حذف B از پاسخ به این دلیل که «تنوع نمی‌سازد» خطاست.

تعداد انواع گامت با فراوانی گامت‌ها چه تفاوتی دارد؟

وقتی می‌گوییم فرد AaBb چهار نوع گامت دارد، درباره چهار ترکیب متفاوت حرف می‌زنیم؛ نه اینکه فقط چهار گامت واقعی در بدن ساخته شود. همچنین وجود چهار نوع، به‌تنهایی فراوانی دقیق هر نوع را در یک نمونه کوچک تضمین نمی‌کند. در مدل ساده تفکیک مستقل و بدون عامل دیگری که صورت سؤال مطرح کند، احتمال چهار نوع را برابر در نظر می‌گیریم؛ اما احتمال مورد انتظار با برابری قطعی تعداد آن‌ها در هر مجموعه محدود یکسان نیست. پس سه مفهوم «نوع»، «تعداد واقعی» و «احتمال» را در سه ستون جدا نگه دار.

چه زمانی نباید فرمول ۲ به توان n را بی‌درنگ به کار ببریم؟

این روش ساده زمانی به کار می‌آید که جایگاه‌ها طبق چارچوب سؤال مستقل تفکیک شوند. اگر مسئله درباره جای ژن‌ها روی یک کروموزوم، پیوستگی، نوترکیبی، عدم جدایش یا نوع غیرمعمول یاخته اطلاعاتی داده باشد، باید همان داده‌ها را وارد تحلیل کنی. حتی در نبود چنین جزئیاتی، بهتر است فرض استقلال را کنار محاسبه بنویسی. فرمول، اطلاعات زیستی صورت سؤال را حذف نمی‌کند؛ فقط حالت‌های ممکن را زیر یک فرض روشن می‌شمارد. حدود مطالب و اصطلاحات وابسته به چاپ را از کتاب درسی رسمی همان سال بررسی کن.

• آیا سؤال تفکیک مستقل را بیان یا در چارچوب مسئله فرض کرده است؟
• آیا درباره پیوستگی یا نوترکیبی اطلاعاتی داده شده است؟
• آیا میوز عادی است یا عدم جدایش مطرح شده است؟
• آیا سؤال نوع گامت را می‌خواهد یا احتمال و فراوانی آن را؟

یک عبارت تستی درباره انواع گامت را چگونه تحلیل کنیم؟

فرض کن گزینه می‌گوید: «فرد AABbCc چون سه جایگاه ژنی دارد، هشت نوع گامت با تعداد کاملاً برابر می‌سازد.» عبارت را به سه ادعا بشکن. نخست، تعداد کل جایگاه‌ها معیار توان نیست؛ فقط Bb و Cc هتروزیگوت‌اند، پس در فرض استقلال چهار نوع گامت داریم. دوم، A باید در همه گامت‌ها باشد و جایگاه AA تنوعی اضافه نمی‌کند. سوم، احتمال‌های برابر در مدل ساده به معنی تضمین تعداد کاملاً برابر در هر نمونه واقعی نیست. بنابراین هم دلیل شمارش و هم قید «کاملاً» نیاز به اصلاح دارد.

خطاهای رایج محاسبه انواع گامت در ژنتیک کنکور کدام‌اند؟

بیشتر اشتباه‌ها پیش از آمیزش و در تبدیل ژن‌نمود والد به گامت رخ می‌دهند. زیر هر جایگاه بنویس «یک انتخاب یا دو انتخاب» و سپس درخت را بساز.

• تعداد کل جایگاه‌ها را به‌جای تعداد جایگاه‌های هتروزیگوت در توان نگذار.
• از یک جایگاه، هر دو دگره را هم‌زمان داخل یک گامت ننویس.
• جایگاه هموزیگوت را از نماد گامت حذف نکن؛ فقط آن را عامل افزایش تنوع ندان.
• تعداد انواع گامت را با تعداد گامت‌های ساخته‌شده یکی نگیر.
• برابری احتمال را برابری قطعی فراوانی در نمونه کوچک معنا نکن.
• در حضور داده پیوستگی، نوترکیبی یا عدم جدایش، فرمول استقلال را خودکار اجرا نکن.
• گامت‌های یک والد را پیش از ترکیب با گامت‌های والد دیگر کامل کن.

چک‌لیست ۳۰ ثانیه‌ای نوشتن گامت‌ها چیست؟

ژن‌نمود را جایگاه‌به‌جایگاه جدا کن، هتروزیگوت‌ها را بشمار و تعداد مورد انتظار را بنویس. بعد با روش شاخه‌ای خود گامت‌ها را بساز و تعداد شاخه‌های نهایی را با عدد محاسبه‌شده مقایسه کن.

• هر جفت دگره را به یک جایگاه درست نسبت داده‌ام؟
• جایگاه‌های هتروزیگوت را درست شمرده‌ام؟
• استقلال جایگاه‌ها با داده سؤال سازگار است؟
• هر گامت از هر جایگاه دقیقاً یک دگره دارد؟
• هیچ گامت تکراری یا جاافتاده‌ای ندارم؟
• نوع گامت را از احتمال و تعداد واقعی جدا کرده‌ام؟
• فرض‌ها و نمادگذاری را با کتاب درسی رسمی همان سال تطبیق داده‌ام؟