فيديو السؤال: تحديد النمط الظاهري ووظيفة الإنزيمات في مسار جين متكامل

نسخة الفيديو النصية

افترض أن لون الفراء في الفئران يمكن أن يحدده جينان متكاملان. يوضح الجدول الآتي الأنماط الجينية لفئران مختلفة. أي من الخيارات الآتية يمكن أن يحل محل الحروف ‪X‬‏ و‪Y‬‏ و‪Z‬‏ في الجدول؟ أ: ‪X‬‏: أبيض، و‪Y‬‏: وظيفي، و‪Z‬‏: غير وظيفي. ب: ‪X‬‏: أسود، و‪Y‬‏: وظيفي، و‪Z‬‏: غير وظيفي. ج: ‪X‬‏: أسود، و‪Y‬‏: غير وظيفي، و‪Z‬‏: وظيفي. د: ‪X‬‏: أبيض، و‪Y‬‏: غير وظيفي، و‪Z‬‏: وظيفي.

يطلب منا هذا السؤال معرفة الجينات المتكاملة التي لا تخضع لقوانين مندل للوراثة. لعلك تتذكر أن الجين يتكون عادة من أليلين أو نسختين جينيتين يتحكم كل منهما في سمة مختلفة. والنمط الجيني هو تركيب من هذين الأليلين. ويمكن أن يكون كل أليل منهما إما سائدًا وإما متنحيًا.

الأليل السائد هو الأليل الذي يعبر عنه دائمًا في حالة وجود نسخة واحدة على الأقل منه في النمط الجيني للكائن الحي. ولا يعبر عن الأليل المتنحي في النمط الظاهري إلا في حالة عدم وجود أليل سائد، ووجود نسختين من هذا الأليل المتنحي. عندما نتحدث عن الجينات المتكاملة، ينتج الأليل السائد عادة بروتينًا وظيفيًّا، بينما ينتج الأليل المتنحي عادة بروتينًا غير وظيفي.

الآن دعونا نجمع ما نراه في هذا الجدول. لدينا جينان نطلق عليهما الجين ‪A‬‏ والجين ‪B‬‏. يساهم هذان الجينان في إنتاج لون فراء هذه الفئران، لذا دعونا نستكشف ذلك بمزيد من التفصيل. النمط الجيني الأول هو حرف ‪A‬‏ كبيرًا حرف ‪A‬‏ كبيرًا حرف ‪B‬‏ كبيرًا حرف ‪B‬‏ كبيرًا. يحتوي هذا النمط الجيني على نسختين سائدتين لكل من الجينين ‪A‬‏ و‪B‬‏. ونظرًا لوجود أليلين سائدين في الجينين ‪A‬‏ و‪B‬‏، فهذا يعني أنه سيتم إنتاج الإنزيمين الوظيفيين ‪A‬‏ و‪B‬‏. نعلم الآن أن ‪Z‬‏ في هذا الجدول يقابل كلمة وظيفي. لذا سنشير إلى ذلك هنا.

لنلق نظرة على النمط الظاهري. لون الفراء الذي ينتج عن هذا النمط الجيني يكون أسود عندما يكون الإنزيمان ‪A‬‏ و‪B‬‏ وظيفيين. يخبرنا هذا أنه عندما يكون هذان الإنزيمان وظيفيين، ينتج فراء أسود بفعل نشاطهما. وللحصول على اللون الأسود، يجب تحويل بعض المركبات الطليعة. وبما أننا لا نعرف لون هذين المركبين الطليعيين، فسنشير إليهما بالمركبين الطليعين واحد واثنين.

في النمط الجيني الآتي في الجدول، نجد أن الأليلين في كلا الجينين متنحيان. وعندما يحدث ذلك، ينتج الجينان إنزيمين معطلين وظيفيًّا. وبذلك أصبحنا نعلم أن هذا الحرف ‪Y‬‏ يناظر مصطلح «غير وظيفي». لذا سنشير إلى ذلك بالأسفل.

عندما يكون الإنزيمان غير وظيفيين، لا يمكن تحويل المركب الطليع واحد إلى المركب الطليع اثنين. إذن سيكون للفأر فراء بنفس لون المركب الطليع واحد. يمكننا أن نلاحظ من الجدول أن هذا أبيض.

الآن دعونا نلق نظرة على النمط الجيني الأخير. هذه الفئران متغايرة الزيجوت لكل من الجينين. فهما ينتجان نسختين وظيفيتين من الإنزيمين ‪A‬‏ و‪B‬‏. وبهذا سينتج فراء أسود. إذن، يشير الحرف ‪X‬‏ هنا إلى اللون الأسود. وسنشير إلى ذلك بالأسفل.

ومن ثم، فإن الخيار الذي يطابق الحروف ‪X‬‏ و‪Y‬‏ و‪Z‬‏ بشكل صحيح هو الخيار ج: ‪X‬‏: أسود، و‪Y‬‏: غير وظيفي، و‪Z‬‏: وظيفي.