Obsah
- Mendelovské dedičstvo funguje dobre v jednoduchých situáciách
- Non-Mendelovské dedičstvo, vysvetlenie a príklad
- Definícia genotypu a fenotypu
- Heterozygotný potomok môže produkovať stredne veľký fenotyp
- Vysvetlenie toho, ako funguje neúplná dominancia
- Definícia polygénnej dedičnosti sa zaoberá viacnásobným vplyvom génov a alel
- Príklady neúplnej dominancie
Pokročilé organizmy, ako sú zvieratá, dostávajú dve sady génov s jednou sadou od každého rodiča. Zatiaľ čo celkovo genetický kód je rovnaká, rodičia často majú rôzne verzie toho istého génu. V dôsledku toho zdedený genetický kód môže obsahovať kópie týchto dvoch verzií; jeden môže byť dominantné zatiaľ čo druhý môže byť ustupujúce.
Ak jeden gén v organizme vyvoláva určitú zvláštnosť, Mendelovské dedičstvo platia pravidlá. Prvýkrát ich navrhol rakúsky mních Gregor Mendel v 19. storočí a podrobne opísali, ako sa jednotlivé gény zdedili pomocou niekoľkých jednoduchých pravidiel. Mendel pracoval s rastlinami hrachu a určoval dominantné a recesívne alely.
Väčšina charakteristík organizmu však nie je produkovaná jediným génom. Namiesto toho mnoho génov ovplyvňuje charakteristiku a niektoré gény ovplyvňujú niekoľko vlastností organizmu. Pretože sa Mendelsove jednoduché pravidlá v takýchto prípadoch neuplatňujú, nemendelovské dedičstvo sa zaoberá týmito zložitými procesmi. Tam, kde Mendel predpokladal, že jedna z dvoch verzií génu bola dominantná, ne-Mendelovské dedičstvo pripúšťa, že v niektorých prípadoch je dominancia neúplná.
Mendelovské dedičstvo funguje dobre v jednoduchých situáciách
Gregor Mendels pracuje s rastlinami hrachu zameranými na pozorovateľné vlastnosti, ako je farba kvetov a tvar strukov. Mendel sa pokúsil určiť, aké gény produkujú fialové a biele kvety a ďalšie rysy hrachu. Vybral si črty, ktoré boli väčšinou spôsobené jediným génom; v dôsledku toho bol schopný vysvetliť dedičstvo jednoduchými slovami.
Jeho hlavné závery boli tieto:
V prípade medeliánskeho dedičstva sa nazývajú dve génové verzie zdedené od rodičov alely, Alely môžu byť dominantné alebo recesívne. Jednotlivec, ktorý má jednu alebo dve dominantné alely, bude mať znak kódovaný dominantným génom.
U jedincov s dvoma recesívnymi alelami sa objaví recesívna vlastnosť. Podľa Mendela prítomnosť alebo neprítomnosť jednotlivých génov a ich alel vysvetlili, ktoré vlastnosti sa prejavujú v rastlinách hrachu.
Non-Mendelovské dedičstvo, vysvetlenie a príklad
Pred Mendelom si väčšina vedcov myslela, že vlastnosti sa prenášajú ako a zmes rodičovských vlastností, Problém bol v tom, že často deti nemali takú zmes, ako keď modrooký rodič a hnedohnedý vyprodukovali dieťa s modrými očami.
Mendel navrhol, že vlastnosti boli výsledkom prítomnosti alebo neprítomnosti dominantnej alely. Jeho teória je stále použiteľná pre znaky produkované jedným génom.
Napríklad Mendel dokázal, že rastliny hrachu s krátkym a dlhým rodičom neprodukujú rastliny strednej dĺžky, ale iba krátke alebo dlhé rastliny. Rastliny, ktoré mali jedného rodiča s hladkými a jedného rodiča s pokrčenými strukmi, nevytvárali mierne vrásčité struky, ale buď vráskavé alebo hladké struky.
Tu bol žiadna zmes znakov.
Väčšina znakov je však produkovaná viacerými génmi. Napríklad existuje veľa rastlín s rôznou dĺžkou, nielen krátke a dlhé. Ak krátka a dlhá rastlina produkuje rastlinu so strednou dĺžkou, musí to byť kvôli vplyvu viacerých génov alebo nedostatku úplnej dominancie dominantného génu.
Tento druh dedičstva sa nazýva nemendelovské dedičstvo.
Definícia genotypu a fenotypu
Celková zbierka génov organizmov je genotyp zatiaľ čo zbierka pozorovateľných znakov vytvorených genotypom sa nazýva fenotyp, Fenotypy sú založené na genotype, ale môžu byť ovplyvnené environmentálnymi faktormi a správaním sa organizmu.
Rastlina môže mať napríklad genotyp na pestovanie vysokých a huňatých rastlín, ale ak rastie v chudobnej pôde, môže byť stále malá a riedka.
Organizmy, ktoré majú dve dominantné alebo dve recesívne alely, sú homozygotná pre tento gén, zatiaľ čo tie, ktoré majú dominantnú a recesívnu alelu, sú heterozygotná, Toto sa stáva dôležitým pri nemetelskej dedičnosti, pretože homozygotné organizmy majú jasnú génovú expresiu dvoch dominantných alebo recesívnych alel a vykazujú zodpovedajúci fenotyp.
U heterozygotných organizmov s dominantnou a recesívnou alelou nemusí byť dominantný / recesívny vzťah úplný a obe alely sa môžu vyjadrovať v rôznej miere.
Medzi faktory, ktoré ovplyvňujú fenotyp, okrem genotypu patria:
Vzájomné pôsobenie dominantných a recesívnych alel v kombinácii s faktormi prostredia vytvára fenotyp pôvodného genotypu.
Heterozygotný potomok môže produkovať stredne veľký fenotyp
Komplexná povaha nemedelovského dedičstva je založená na skutočnosti, že mnohé vlastnosti sú výsledkom vplyvov mnohých rôznych génov, faktorov prostredia a správania organizmov. Okrem týchto vplyvov môžu alely génu produkovať rôzne fenotypy v dôsledku nasledujúcich štyroch mechanizmov:
Ak je pre určitú zvláštnosť prítomná neúplná dominancia, heterozygotná potomka môže mať zmes znakov svojich rodičov a môže vykazovať intermediárny fenotyp. U ľudí je farba pokožky príkladom neúplnej dominancie, pretože dominanciu vytvárajú gény zodpovedné za produkciu melanínu a svetlá alebo tmavá pokožka.
Výsledkom je, že potomstvo má často farbu pleti, ktorá je medzi kožnými tónmi rodičov.
Vysvetlenie toho, ako funguje neúplná dominancia
Mechanizmus neúplnej dominancie má mierne odlišné účinky, keď sa vyskytuje v jednotlivých génoch v porovnaní s viacgénovým alebo polygénnym genotypom.
Možné rozdiely vo fenotypoch vyplývajúce z génov s neúplnou dominanciou zahŕňajú tieto variácie:
V dôsledku týchto variácií môže neúplná dominancia viesť k a veľké množstvo fenotypov a môže pomôcť vysvetliť nepretržité variácie mnohých znakov.
Mendel nepozoroval neúplnú dominanciu vo svojich experimentoch s rastlinami hrachu, ale nemendelovské dedičské mechanizmy vrátane neúplnej dominancie sú častejšie ako Mendelovské dedičstvo.
Definícia polygénnej dedičnosti sa zaoberá viacnásobným vplyvom génov a alel
Jednotlivé znaky, ktoré sú ovplyvnené viacerými génmi, sa prenášajú na potomstvo prostredníctvom polygénnej dedičnosti. Farba u zvierat je často polygénnaa každý gén trochu prispieva k vytvoreniu celkového konečného fenotypu. V génoch je ďalší rozdiel medzi alelami, pričom každý alelový pár prináša potenciálne štyri rôzne príspevky, ako aj variácie kvôli stupňom dominancie a génovej expresie.
S toľkými faktormi je ťažké vytvoriť presný obraz o tom, ako sa vytvára znak a ktoré gény a alely prispievajú. Alelické páry sú vždy na rovnakom mieste alebo mieste na chromozóme, ale samotné gény je ťažké nájsť.
Prispievajúcim génom môže byť spojený gén v blízkosti chromozómu alebo môže byť na druhom konci. Niektoré prispievajúce gény môžu byť na iných chromozómoch a môžu byť exprimované iba za určitých okolností.
Polygénne vplyvy na znak môže obsahovať:
Všetky tieto možnosti platia pre každý z génov zvláštnosti, ktorá má mnohopočetné genetické vplyvy, Výsledný fenotyp možno podrobne opísať, ale presné základné genetické vplyvy sú často menej jasné.
Príklady neúplnej dominancie
Zatiaľ čo Mendelove pravidlá zdedenia alel sú vo všeobecnosti pravdivé a dokonca pracujú na úrovni alel pri znakoch s viacerými génmi, pravidlá zdedenia kompletných polygénne znaky sú oveľa komplikovanejšie. Polygénne znaky sú ovplyvňované mnohými faktormi, ktoré ovplyvňujú génovú expresiu a penetráciu.
Medzi typické príklady u ľudí patria:
Rozdiel v polygénnych vlastnostiach pomáha vysvetliť obrovské rozdiely vo fenotypoch nájdených v pokročilých organizmoch vrátane ľudí. Namiesto jediného génu, ktorý vedie k špecifickým vlastnostiam, sú komplexné mechanizmy polygénnej dedičnosti vrátane neúplnej dominancie koreňom rôznorodej škály charakteristík.