Vsebina
- Mendel: Začetek razumevanja genetike
- Osnove dednih lastnosti
- Mendelijeva dednost: prevladujoče in recesivne lastnosti
- Nemendeljska dediščina
- Codominance: Primeri v naravi
- Krvne skupine: primer
- Več o Nepopolno prevlado nad Codominance
Šele sredi 19. stoletja je kdo izvajal, kar bi se izkazalo za dokončno in neizpodbitno delo v mehanizmih, na katerih temelji človeška genetika, tako v kratkem času (dediščina, ali prenos lastnosti od staršev do potomcev) in dolgoročno (evolucija ali premiki frekvenc alelov danih populacij v več sto, tisoč ali celo milijonih generacij).
Sredi 1800-ih v Angliji je biolog Charles Darwin zaseden s pripravo na objavo svojih pomembnejših ugotovitev na območjih leta 2000 naravna selekcija in sestop z modifikacijo, koncepti, ki so zdaj na vrhu vsakega terminološkega seznama znanstvenikov za življenje, vendar so bili v tistem času kjer koli med neznanim in spornim.
Mendel: Začetek razumevanja genetike
Hkrati je mladi avstrijski menih z znanjem bogatega formalnega izobraževalnega znanja, nekaj resnih izkušenj z vrtnarjenjem in nadnaravno potrpežljivostjo po imenu Gregor Mendel združil ta sredstva, da bi ustvaril številne pomembne hipoteze in teorije, ki so napredovale znanosti o življenju s ogromen skok skoraj čez noč, med njimi zakon ločevanja in zakon o neodvisnem izboru.
Mendel je najbolj znan po predstavitvi ideje geniali molekularna navodila v DNK (deoksiribonukleinska kislina) ki se nanašajo na dano fizično lastnost in aleli, ki sta različni različici istega gena (običajno ima vsak gen dva alela).
S svojimi zdaj znanimi poskusi z rastlinami graha je ustvaril koncepte prevladujočih in recesivnih alelov in pojmov o fenotip in genotip.
Osnove dednih lastnosti
Prokarioti, ki so enocelični organizmi, kot so bakterije, se razmnožujejo aseksualno, tako da naredijo natančne kopije s postopkom, imenovanim binarna cepitev. Rezultat razmnoževanja prokariotov sta dve hčerinski celici, ki sta genetsko enaki matični celici in drug drugemu. To pomeni, da so potomci prokariotov, če niso genetske mutacije, preprosto kopije drug drugega.
Evkarioti so nasprotno organizmi, ki se razmnožujejo spolno v procesu delitve celic mitoza in mejozater vključujejo rastline, živali in glive. Vsak hčerinski klic dobi polovico svojega genskega materiala od enega od staršev in polovico od drugega, pri čemer vsak starš prispeva naključno izbrani alel iz vsakega svojega gena v gensko mešanico potomcev prek gameta ali spolnih celic, ki nastane v mejozi.
(Pri ljudeh moški proizvaja gamete, imenovane semenčice in samica ustvarja jajčne celice.)
Mendelijeva dednost: prevladujoče in recesivne lastnosti
Običajno je en alel prevladujoč nad drugim in v celoti prikrije svojo prisotnost na ravni izraženih ali vidnih lastnosti.
Na primer, v rastlinah graha so okrogla semena prevladujoč nad nagubanimi semeni, ker če je v DNK rastlin prisotna celo ena kopija alelnega kodiranja za okroglo lastnost (predstavljena z veliko začetnico, v tem primeru R), alelno kodiranje nagubane lastnosti nima učinka, čeprav ga je mogoče prenesti na naslednjo generacijo rastlin.
Genotip organizmov za dani gen je preprosto kombinacija alelov, ki jih ima ta gen, npr. RR (rezultat obeh starševskih gamet, ki vsebujejo "R") ali rR (rezultat ene gamete, ki prispeva k "r", druga pa "R").Fenotip organizmov je fizična manifestacija tega genotipa (npr. Okrogla ali nagubana).
Če je rastlina z genotipom Rr križana sama s seboj (rastline se lahko samoprašijo, kar je priročna sposobnost, ko lokomotiranje ni mogoče), so štirje možni genotipi potomcev RR, rR, Rr in rr. Ker morata obstajati dve kopiji recesivnega alela, da se recesijska lastnost lahko izrazi, imajo samo "rr" potomci nagubana semena.
Kadar je genotip organizmov za lastnost sestavljen iz dveh istih alelov (npr. RR ali rr), organizem pravi, da homozigoten za to lastnost ("homo-", kar pomeni "isto"). Ko je prisoten vsak od alel, je organizem heterozigoten za to lastnost ("hetero-", kar pomeni "drugo").
Nemendeljska dediščina
Tako pri rastlinah kot tudi pri živalih vsi geni ne upoštevajo zgoraj omenjene prevladujoče-recesivne sheme, kar ima za posledico različne oblike ne-mendelovega dedovanja. Dve obliki velikega genetskega pomena sta nepopolna prevlada in kodominance.
V nepopolna prevlada, heterorozni potomci prikazujejo fenotipe, ki so vmesni med homozigotno dominantno in homozigotno recesivno obliko.
Na primer, v štirih oklonskih rožah je rdeča (R) prevladujoča nad belo (r), vendar potomci Rr ali rR niso rdeči cvetovi, kot bi bili v mendelski shemi. Namesto tega so rožnati cvetovi, tako kot če bi se barve starševskih cvetov mešale kot barve na paleti.
V kodominance, vsak alel ima enak vpliv na nastali fenotip. Vendar pa ne enakomerno mešanje lastnosti oz. vsak lastnost je v celoti izražena, vendar v različnih delih organizma. Čeprav se to morda zdi zmedeno, primeri ilustracije zadostujejo za ponazoritev pojava, kot boste videli v trenutku.
Codominance: Primeri v naravi
Brez dvoma ste opazili različne živali, ki imajo na krznu ali koži črte ali lise, kot so zebre in leopardi. To je arhetipski primer kodominance.
Če bi se rastline graha držale kodominantne sheme, bi imela katera koli rastlina z genotipom Rr mešanico gladkega graha in nagubanega graha, vendar ni vmesnega, tj. okroglastega, toda nagubanega graha.
Slednji scenarij bi nakazoval nepopolno prevlado in vsi grahi bi imeli enako obliko; čisto okrogel in čisto naguban grah ne bi bil viden nikjer na rastlini.
Človeške krvne skupine so odličen primer kodominance. Kot morda veste, lahko človeške krvne skupine uvrstimo med A, B, AB ali O.
Ti rezultati so posledica vsakega od staršev, ki prispeva bodisi "A" površinski protein rdečih krvnih celic, protein "B" ali brez beljakovin, ki je označen z "O. Tako so možni genotipi v človeški populaciji AA, BB, AB (to bi lahko napisali tudi "BA", saj je funkcijski rezultat enak in kdo od staršev prispeva, kateri alel je nepomemben), AO, BO ali OO. (Pomembno je vedeti, da sicer A in B proteini kododominantno predstavljata, da O ni alel, ampak resnično odsotnost, zato ni označen na enak način.)
Krvne skupine: primer
Različne kombinacije genotipa in fenotipa si lahko tukaj ustvarite zase, zabavna vadba, ko poznate svojo krvno skupino in vas zanimajo starši o možnih genotipih ali o otrocih, ki jih imate.
Na primer, če imate krvno skupino O, morata oba starša podariti "prazno" vašemu genomu (seštevek vseh vaših genov). To pa ne pomeni, da ima kateri od staršev nujno O kot krvno skupino, ker bi lahko oba ali oba imela genotip AO, OO ali BO.
Tako je edina gotovost, da nobeden od vaših staršev ne bi mogel dobiti krvi AB.
Več o Nepopolno prevlado nad Codominance
Medtem ko sta nepopolna dominacija in kodominantnost očitno podobni obliki dedovanja, je pomembno upoštevati razliko med mešanjem lastnosti prvega in proizvodnjo dodatnega fenotipa v drugem.
Poleg tega nekatere nepopolno prevladujoče lastnosti prispevajo iz več genov, kot sta človeška višina in barva kože. To je nekoliko intuitivno, ker te lastnosti niso enostavna mešanica starševskih lastnosti in namesto tega obstajajo vzdolž kontinuuma.
To je znano kot poligenski ("mnogo genov") dedovanje, shema, ki nima nobene zveze s kodominance.