ما هي الهيمنة غير المكتملة؟ (مع أمثلة) - مادة الاحياء - 2025

و هيمنة غير مكتملة هي واحدة التي الأليل السائد لا تخفي تأثير أليل المتنحية ظاهرة الوراثية تماما. أي أنها ليست مهيمنة تمامًا. يُعرف أيضًا باسم شبه الهيمنة ، وهو الاسم الذي يصف بوضوح ما يحدث في الأليلات.

قبل اكتشافه ، كان ما لوحظ هو الهيمنة الكاملة للشخصيات في النسل. تم وصف الهيمنة غير المكتملة لأول مرة في عام 1905 من قبل عالم النبات الألماني كارل كورينز ، في دراساته حول لون أزهار أنواع ميرابيليس جالابا.

النمط الظاهري الوسيط في الجيل F1 الناجم عن الهيمنة غير الكاملة

يصبح تأثير الهيمنة غير الكاملة واضحًا عند ملاحظة نسل متغاير الزيجوت للتهجين بين متماثل الزيجوت.

في هذه الحالة ، يكون للنسل نمط ظاهري وسيط لنمط الأبوين وليس النمط الظاهري السائد ، وهو ما يُلاحظ في الحالات التي تكون فيها السيادة كاملة.

في علم الوراثة ، تشير الهيمنة إلى خاصية الجين (أو الأليل) فيما يتعلق بالجينات أو الأليلات الأخرى. يظهر الأليل الهيمنة عندما يقمع التعبير أو يهيمن على تأثيرات الأليل المتنحي. هناك عدة أشكال للهيمنة: الهيمنة الكاملة ، والسيطرة غير الكاملة ، والسيطرة المشتركة.

في حالة الهيمنة غير المكتملة ، يكون ظهور النسل نتيجة للتأثير الجزئي لكل من الأليلات أو الجينات. تحدث السيادة غير الكاملة في الوراثة متعددة الجينات (العديد من الجينات) لصفات مثل العين والزهرة ولون الجلد.

أمثلة

هناك العديد من حالات الهيمنة غير الكاملة في الطبيعة. ومع ذلك ، في بعض الحالات ، من الضروري تغيير وجهة النظر (الكائن الحي الكامل ، المستوى الجزيئي ، وما إلى ذلك) من أجل تحديد آثار هذه الظاهرة. وهنا بعض الأمثلة:

الزهور من تجربة كورينس (

أجرى عالم النبات كورينس تجربة على زهور النبات المعروف باسم Dondiego في الليل ، والذي يحتوي على أنواع مختلفة من الزهور الحمراء تمامًا أو البيضاء تمامًا.

صنعت Correns تقاطعات بين النباتات المتماثلة اللواقح ذات اللون الأحمر والنباتات المتماثلة اللواقح ذات اللون الأبيض ؛ قدم النسل نمطًا ظاهريًا وسيطًا للوالدين (اللون الوردي). تم تعيين أليل من النوع البري للون الزهرة الحمراء (RR) والأليل الأبيض (rr). وبالتالي:

جيل الوالدين (P): RR (زهور حمراء) x rr (زهور بيضاء).

الجيل الفرعي 1 (F1): Rr (الزهور الوردية).

من خلال السماح لهذه النسل F1 بالتخصيب الذاتي ، أنتج الجيل التالي (F2) 1/4 نباتات مزهرة حمراء ، 1/2 نباتات مزهرة وردية و 1/4 نبات مزهر أبيض. كانت النباتات الوردية في الجيل F2 متغايرة الزيجوت مع النمط الظاهري الوسيط.

وهكذا ، أظهر جيل F2 نسبة مظهرية 1: 2: 1 ، والتي كانت مختلفة عن النسبة المظهرية 3: 1 التي لوحظت في الوراثة المندلية البسيطة.

ما يحدث على المستوى الجزيئي هو أن الأليل الذي يسبب النمط الظاهري الأبيض ينتج عنه نقص في البروتين الوظيفي المطلوب للتصبغ.

اعتمادًا على تأثيرات تنظيم الجينات ، يمكن أن تنتج متغايرة الزيجوت 50٪ فقط من البروتين الطبيعي. هذه الكمية ليست كافية لإنتاج نفس النمط الظاهري مثل RR متماثل ، والذي يمكن أن ينتج ضعف هذا البروتين.

في هذا المثال ، هناك تفسير معقول مفاده أن 50٪ من البروتين الوظيفي لا يمكنه تحقيق نفس مستوى تخليق الصبغة مثل 100٪ من البروتين.

البازلاء من تجربة مندل (

درس مندل خصائص شكل بذور البازلاء وخلص بصريًا إلى أن التراكيب الوراثية RR و Rr أنتجت بذورًا مستديرة ، بينما أنتج النمط الجيني rr بذورًا مجعدة.

ومع ذلك ، كلما نظرت عن كثب ، أصبح من الواضح أن الزيجوت المتغاير ليس مشابهًا للنوع البري متماثل الزيجوت. يرجع السبب في التشكل الغريب للبذور المجعدة إلى انخفاض كبير في كمية ترسب النشا في البذرة بسبب وجود أليل معيب.

في الآونة الأخيرة ، قام علماء آخرون بتشريح البذور المستديرة والمتجعدة وفحصوا محتوياتها تحت المجهر. وجدوا أن البذور المستديرة من الزيجوت متغايرة الزيجوت تحتوي في الواقع على عدد متوسط ​​من حبيبات النشا مقارنة ببذور متماثلة الزيجوت.

ما يحدث هو أن الكمية الوسيطة من البروتين الوظيفي داخل البذرة لا تكفي لإنتاج العديد من حبوب النشا كما هو الحال في الناقل متماثل اللواقح.

وبالتالي ، فإن الرأي حول ما إذا كانت السمة مهيمنة أو مهيمنة بشكل غير كامل قد يعتمد على مدى قرب فحص السمة في الفرد.

إنزيم hexosaminidase A (Hex-A)

تنجم بعض الأمراض الموروثة عن نقص الإنزيم ؛ أي بسبب نقص أو نقص بعض البروتينات اللازمة لعملية التمثيل الغذائي الطبيعي للخلايا. على سبيل المثال ، ينتج مرض تاي ساكس عن نقص في بروتين Hex-A.

الأفراد غير المتجانسين لهذا المرض - أي أولئك الذين لديهم أليل من النوع البري ينتج إنزيم وظيفي وأليل متحور لا ينتج الإنزيم - هم أفراد يتمتعون بصحة جيدة مثل الأفراد من النوع البري متماثل.

ومع ذلك ، إذا كان النمط الظاهري يعتمد على مستوى الإنزيم ، فإن المتخالف لديه مستوى متوسط ​​من الإنزيم بين السائد متماثل الزيجوت (مستوى الإنزيم الكامل) والمتنحي متماثل الزيجوت (بدون إنزيم). في مثل هذه الحالات ، فإن نصف الكمية الطبيعية من الإنزيم كافية للصحة.

ارتفاع الكولسترول العائلي

فرط كوليسترول الدم العائلي هو مثال على الهيمنة غير الكاملة التي يمكن ملاحظتها في الناقلات ، على المستويين الجزيئي والجسدي. يفتقر الشخص المصاب بأليلين يسببان المرض إلى مستقبلات في خلايا الكبد.

هذه المستقبلات مسؤولة عن أخذ الكوليسترول ، على شكل بروتين دهني منخفض الكثافة (LDL) ، من مجرى الدم. لذلك ، فإن الأشخاص الذين ليس لديهم هذه المستقبلات تتراكم جزيئات LDL.

يمتلك الشخص الذي لديه أليل متحور واحد (مسبب للمرض) نصف العدد الطبيعي للمستقبلات. الشخص الذي لديه أليلين من النوع البري (لا يسببان المرض) لديه العدد الطبيعي من المستقبلات.

تتوازى الأنماط الظاهرية مع عدد المستقبلات: الأفراد الذين لديهم أليلين متحولين يموتون في سن الرضاعة من النوبات القلبية ، والذين لديهم أليل متحور واحد قد يصابون بنوبات قلبية في بداية مرحلة البلوغ ، وأولئك الذين لديهم أليلين من النوع البري لا يطورون هذا الشكل. أمراض القلب الوراثية.

المراجع

1. بروكر ، ر. (2012). مفاهيم علم الوراثة (الطبعة الأولى). شركة McGraw-Hill Companies، Inc.
2. شيراس ، د. (2018). علم الأحياء البشري (9 ^عشر). جونز وبارتليت التعلم.
3. كامينز ، م. (2008). الوراثة البشرية: مبادئ وقضايا (8 ^عشر). سينجاج ليرنينج.
4. داشك ، دبليو وهاريسون ، م. (2006). بيولوجيا الخلية النباتية (1 ^ش). اضغط CRC.
5. Griffiths، A.، Wessler، S.، Carroll، S. & Doebley، J. (2015). مقدمة في التحليل الجيني (الطبعة 11). WH فريمان
6. لويس ، ر. (2015). علم الوراثة البشرية: المفاهيم والتطبيقات (الطبعة 11). تعليم ماكجرو هيل.
7. Snustad ، D. & Simmons ، M. (2011). مبادئ علم الوراثة (الطبعة السادسة). جون وايلي وأولاده.
8. Windelspecht ، M. (2007). علم الوراثة 101 (الطبعة الأولى). غرينوود.