Wie funktioniert die Alleldominanz in polyploiden Organismen?

Sie wissen, wie es Tabellen gibt, um die Alleldominanz bei Diploiden zu demonstrieren, wie die Tabelle in dieser Frage ?

Nun, ich habe mich gefragt, wie das mit Tetraploiden, Hexaploiden, Oktoploiden usw. funktioniert.

Man könnte annehmen, dass man eine vierdimensionale Tabelle für Tetraploide, eine sechsdimensionale Tabelle für Hexaploide und eine achtdimensionale Tabelle für Oktoploide benötigt.

Man könnte annehmen, dass bei einem Oktoploiden mit einem Gen, das ein dominantes Allel und sieben rezessive Allele hat, das dominante Merkmal exprimiert würde.

Man könnte schlussfolgern, dass rezessive Merkmale bei Oktoploiden viel seltener exprimiert würden als bei Diploiden in einer Population, die üblicherweise beide Arten von Allelen aufweist.

Sind alle drei Annahmen richtig? Wenn nicht, was ist die Wahrheit?

Antworten (1)

Dominanz funktioniert auf die gleiche Weise.

Polyploide haben jedoch komplexe Vererbungsmuster!

1. Punnett-Quadrat für polyploide Vererbung

Man könnte annehmen, dass Sie eine vierdimensionale Tabelle für Tetraploide, eine sechsdimensionale Tabelle für Hexaploide und eine achtdimensionale Tabelle für Oktoploide benötigen.

Der Tisch, den Sie in diesem Fall erwähnt haben, sollte das Punnett-Quadrat sein . Und seine zwei Dimensionen entsprechen zwei Arten von Gameten , die bei der sexuellen Fortpflanzung verschmelzen. Selbst wenn Sie das Punnett-Quadrat verwenden möchten, um mit Tetraploiden, Hexaploiden oder sogar Oktoploiden zu arbeiten, verwenden Sie immer noch eine zweidimensionale Tabelle, da nur zwei Arten von Gameten beteiligt sind. Der grundlegende Unterschied besteht darin, dass Sie Kombinationen von Allelen der ersten Zeile und ersten Spalte der Tabelle zuordnen müssen, anstatt einem einzelnen Allel, wie Sie es bei einer monohybriden Kreuzung tun würden.

Die Entscheidung, welche Kombinationen zulässig sind, wird in diesem Fall jedoch sehr kompliziert sein, abhängig von zwei verschiedenen Faktoren: dem Paarungsverhalten während der Meiose und der daraus resultierenden Chromosomentrennung. Variationen in diesen Aspekten machen allgemeine Regeln für die polyploide Vererbung unmöglich. In extremen Fällen können wir den Organismus entweder als vollständig autopolyploid oder als allopolyploid betrachten .

Ein Autopolyploid hat mehr als zwei vollständige Kopien des Genoms einer einzigen Vorfahrenspezies , und im Extremfall gehen wir davon aus, dass die Chromosomen während der Meiose multivalent gebildet werden und einer unvoreingenommenen Segregation unterliegen .

Ein Allopolyploid hat mehr als zwei vollständige Kopien des Genoms, die mehr oder weniger vollständig von verschiedenen Arten stammen, und im Extremfall gehen wir davon aus, dass der Allopolyploid eine streng bivalente Bildung zwischen den Chromosomen eines gemeinsamen Ursprungs hat.

Dies ist eine monohybride Kreuzung, und es scheint vertraut und langweilig zu sein, oder?Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die folgenden Bilder zeigen, wie man das Punnett-Quadrat mit einem Tetraploiden mit zwei verschiedenen Allelen an einem bestimmten Locus verwendet, und sie sind wirklich fesselnd ...

Autopolyploid mit tetravalenter Bildung und zufälliger Paarung zwischen Chromosomen

Allopolyploid mit streng bivalenter Bildung zwischen ähnlichen Chromosomen

In diesem letzten Bild können Sie feststellen, dass die Kreuzung zu einer monohybriden Kreuzung "degeneriert" ist. Wenn wir versuchen, etwas Komplexeres darzustellen, wie einen Tetraploiden mit vier verschiedenen Allelen an einem einzigen Ort, erhalten wir Ergebnisse, die sich stark von normalen Kreuzungen für Diploide unterscheiden.Autopolyploid mit tetravalenter Bildung und zufälliger Paarung zwischen Chromosomen

Autopolyploid mit tetravalenter Bildung und zufälliger Paarung zwischen Chromosomen

2. Dominanz bei Polyploiden

Man könnte annehmen, dass bei einem Oktoploiden mit einem Gen, das ein dominantes Allel und sieben rezessive Allele hat, das dominante Merkmal exprimiert würde.

Dies gilt basierend auf der Definition von Dominanz:

Dominanz in der Genetik ist eine Beziehung zwischen Allelen eines Gens, bei der die Wirkung eines Allels auf den Phänotyp den Beitrag eines zweiten Allels am selben Ort maskiert .

3. Rezessive Merkmale bei Polyploiden

Man könnte schlussfolgern, dass rezessive Merkmale bei Oktoploiden viel seltener exprimiert würden als bei Diploiden in einer Population, die üblicherweise beide Arten von Allelen aufweist.

In diesem Fall können Sie es nicht einfach annehmen, denn wie ich oben sagte, können die Vererbungsmuster für Polyploide, einschließlich Oktoploide, sehr komplex sein und von der jeweiligen Art und der multivalenten Bildung an dem bestimmten Genort abhängen, den Sie untersuchen möchten. Daher ist es schwierig, den Anteil von Personen mit einem rezessiven Phänotyp in einer Population vorherzusagen. Es gibt so viele Zwischenmuster zwischen zwei Enden der Autopolyploidie und Allopolyploidie, dass sich Genetiker auf ausgeklügelte Computermodelle verlassen müssen , um ihnen zu helfen, die aus Experimenten gesammelten Daten zu erklären!

Quelle:

  1. Rieger, R.; Michaelis, A.; Grün, MM (1968). Ein Glossar der Genetik und Zytogenetik: Klassisch und molekular. New York: Springer-Verlag.
  2. Soltis, Pamela & Soltis, Douglas. (2012). Polyploidie und Genomentwicklung. 10.1007/978-3-642-31442-1.