Genetika — irsiyat va o‘zgaruvchanlik qonuniyatlarini o‘rganadigan fan. Uning asosini G. Mendel (1865) no‘xat ustida o‘tkazgan tajribalari tashkil etadi. Imtihonda Mendel qonunlarini bilishgina emas, masalani to‘g‘ri yechish ham talab qilinadi: gametalarni yozish, Pennet panjarasini tuzish, nisbat va ehtimollarni hisoblash. Bu darsda shu ko‘nikmalarni bosqichma-bosqich o‘rganamiz.
§1. Asosiy tushunchalar va belgilar
Gen — DNKning ma’lum belgi haqidagi axborotni saqlovchi qismi; xromosomada ma’lum joyni (lokus) egallaydi.
Allel genlar — gomologik xromosomalarning bir xil lokusida joylashgan va bir belgining turli holatlarini belgilovchi genlar: A va a.
Dominant belgi (A) — geterozigotada namoyon bo‘ladigan belgi; retsessiv (a) — faqat gomozigotada (aa) namoyon bo‘ladi.
Gomozigota — bir xil allellar (AA, aa), bir xil gameta beradi; geterozigota — har xil allellar (Aa), ikki xil gameta beradi.
Genotip — organizm genlari yig‘indisi; fenotip — tashqi va ichki belgilar yig‘indisi (genotip va muhit ta’sirida shakllanadi).
Mendel muvaffaqiyatining sabablari: sof liniyalar (gomozigotalar) olgan, bir-biridan aniq farq qiluvchi muqobil belgilarni tanlagan, natijalarni miqdoriy (statistik) tahlil qilgan, har bir belgi juftini alohida kuzatgan.
Gametalar sofligi gipotezasi: har bir gametaga har bir allel juftidan faqat bitta allel tushadi.
§2. Monoduragay chatishtirish: I va II qonunlar
Monoduragay chatishtirishda bitta juft muqobil belgi kuzatiladi.
I qonun (F₁ bir xilligi, dominantlik): ikki sof liniya chatishtirilganda F₁ duragaylari genotip va fenotip bo‘yicha bir xil bo‘ladi: AA × aa → Aa.
II qonun (ajralish): F₁ duragaylari o‘zaro chatishtirilsa, F₂ da genotip bo‘yicha 1AA : 2Aa : 1aa, fenotip bo‘yicha 3 : 1 nisbatda ajralish kuzatiladi.
Chala dominantlik (oraliq irsiylanish): geterozigota oraliq belgiga ega. Masalan, tungi go‘zal gulida AA — qizil, aa — oq, Aa — pushti. F₂ da genotip va fenotip nisbatlari bir xil: 1 : 2 : 1.
Tahliliy chatishtirish — dominant fenotipli organizmni retsessiv gomozigota (aa) bilan chatishtirish. Maqsad — noma’lum genotipni aniqlash:
avlodning hammasi dominant fenotipli bo‘lsa → tekshirilgan organizm AA;
avlod 1 : 1 ajralsa → organizm Aa.
Pennet panjarasi: Aa × Aa chatishtirishda F₂ — genotip bo‘yicha 1 : 2 : 1, fenotip bo‘yicha 3 : 1
Misol
No‘xatda sariq urug‘ (A) yashil (a) ustidan dominant. Geterozigota sariq o‘simliklar o‘zaro chatishtirildi, 400 ta urug‘ olindi. Nechtasi yashil, nechtasi geterozigota?
Javob: 100 ta yashil, 200 ta geterozigota (sariqlarning 2/3 qismi).
§3. Diduragay chatishtirish: III qonun
III qonun (mustaqil irsiylanish): turli xromosomalarda joylashgan genlar avlodga bir-biridan mustaqil o‘tadi. AaBb × AaBb da F₂ fenotip bo‘yicha 9 : 3 : 3 : 1 ajraladi.
AaBb organizm 4 xil gameta beradi: AB, Ab, aB, ab (har biri 1/4). Pennet panjarasi 4 × 4 = 16 katakdan iborat. F₂ da:
9 A_B_ (ikkala dominant belgi);
3 A_bb va 3 aaB_ (bitta dominant);
1 aabb (ikkala retsessiv).
Genotip sinflari soni — 9, fenotip sinflari — 4.
Ehtimollikni ko‘paytirish qoidasi: mustaqil belgilar uchun natijalar ko‘paytiriladi. Aa × Aa da aa ehtimoli 1/4, Bb × Bb da bb ehtimoli 1/4, demak aabb ehtimoli 1/4 × 1/4 = 1/16. Bu usul katta Pennet panjarasini chizmasdan javob topishga yordam beradi.
Umumiy formulalar (n — geterozigota juftlar soni, to‘liq dominantlikda):
gameta turlari: 2ⁿ;
F₂ dagi fenotip sinflari: 2ⁿ;
F₂ dagi genotip sinflari: 3ⁿ;
Pennet panjarasidagi kombinatsiyalar: 4ⁿ.
Misol
AaBbCc × AaBbCc chatishtirishda aabbcc genotipli avlod ehtimoli qancha? AaBbCc necha xil gameta beradi?
Har bir juft uchun retsessiv gomozigota ehtimoli 1/4.
Uch juft mustaqil: 1/4 × 1/4 × 1/4 = 1/64.
Gameta turlari: 2³ = 8.
Javob: 1/64; 8 xil gameta.
Misol
AaBb × aabb (tahliliy diduragay chatishtirish) natijasi qanday?
AaBb gametalari: AB, Ab, aB, ab; aabb gametasi faqat ab.
Avlod: AaBb, Aabb, aaBb, aabb.
Javob: fenotip bo‘yicha 1 : 1 : 1 : 1.
§4. Qon guruhlari va ko‘p allellik
Odam qon guruhlari (AB0 tizimi) bitta genning uch alleli bilan belgilanadi: I⁰, Iᴬ, Iᴮ (ko‘p allellik). Iᴬ va Iᴮ — I⁰ ustidan dominant, o‘zaro esa kodominant (geterozigotada ikkalasi ham namoyon bo‘ladi).
I guruh — I⁰I⁰; II — IᴬIᴬ yoki IᴬI⁰; III — IᴮIᴮ yoki IᴮI⁰; IV — IᴬIᴮ.
Misol
Onasi II, otasi III qon guruhli, birinchi farzandi I guruhli. Keyingi farzand IV guruhli bo‘lish ehtimoli qancha?
I guruhli farzand (I⁰I⁰) har bir ota-onadan I⁰ olgan. Demak, ona IᴬI⁰, ota IᴮI⁰.
Ona gametalari: Iᴬ, I⁰; ota gametalari: Iᴮ, I⁰.
Avlod: IᴬIᴮ (IV), IᴬI⁰ (II), IᴮI⁰ (III), I⁰I⁰ (I) — har biri 1/4.
Javob: 25%. Bu oilada to‘rtala guruh ham tug‘ilishi mumkin.
§5. Masala yechish algoritmi
Belgilarni harflar bilan yozing: qaysi belgi dominant, qaysi retsessiv.
Ota-onalar genotipini aniqlang; retsessiv fenotip — doim gomozigota (aa). Dominant fenotip noma’lum bo‘lsa, A_ deb yozib, avlodga qarab aniqlang.
Gametalarni yozing (har juftdan bittadan allel).
Pennet panjarasini tuzing yoki ehtimollarni ko‘paytiring.
Savolga aynan javob bering: genotip yoki fenotip, ulush yoki son.
O‘zingizni tekshiring
Aa × aa chatishtirishda fenotip bo‘yicha qanday nisbat olinadi?
AaBbCcDd organizm necha xil gameta hosil qiladi?
Chala dominantlikda Aa × Aa ning F₂ fenotip nisbati qanday?
AaBb × AaBb da A_bb fenotipli avlod ulushi qancha?
IV qon guruhli ota va I guruhli onadan qanday qon guruhli bolalar tug‘iladi?
Qora tukli quyon oq tukli (aa) quyon bilan chatishtirilganda 10 ta qora va 9 ta oq quyon olindi. Qora quyonning genotipi qanday?
Ko‘p uchraydigan xatolar
Dominant fenotipli organizmni doim gomozigota (AA) deb hisoblash; u Aa ham bo‘lishi mumkin.
Gametaga bir juftdan ikkita allel yozish (Aa gameta bo‘lmaydi).
Mustaqil belgilar ehtimollarini qo‘shish; ular ko‘paytiriladi.
III qonunni bir xromosomada joylashgan (birikkan) genlarga ham qo‘llash.
Kodominantlikni chala dominantlik bilan adashtirish: kodominantlikda ikkala belgi to‘liq namoyon bo‘ladi (IV qon guruhi), chala dominantlikda oraliq belgi hosil bo‘ladi.