Vsebina
- Genetika in Mendelov grah
- DNK, geni, aleli in kromosomi
- Gregor Mendel: Oče genetike
- Prevladujoči Alleles in Mendeljeva genetika
- Punnettov trg in dedovanje
- Prevladujoče Alelske motnje
- Prevladujoči Aleli in nemendeljsko dedovanje
- Primeri prevladujočih alelov
- Nepopolno prevlado nad Mendeljevo genetiko
- Nepopolno prevlado nad Codominance
Če ste edini v svoji biološki družini z modrimi očmi, lahko vprašate, kako se je to zgodilo.
Verjeten odgovor se nanaša na Mendelijevo dedovanje, neobremenjene dojenčke ob rojstvu ali globoke, mračne družinske skrivnosti. Starši z rjavimi očmi, ki imajo recesijski alel (variacija genov) za modre oči, imajo štiri možnosti za rojstvo modrookega otroka.
Prevladujoči aleli, tako kot genska varianta za rjave oči, na primer tvorijo beljakovine in encime, ki povzročajo rjave oči.
Genetika in Mendelov grah
Sodobna genetika sega v 1860, ko je Gregor Mendel, avstrijski menih, ki se zanima za znanost in matematiko, v osmih letih eksperimentiral z grahom na svojem vrtu. Mendelova navdušenja so pripeljala do načel Mendelovega dedovanja.
S sistematičnim križanjem čistokrvnih rastlin graha je Mendel odkril, kako delujejo prevladujoče v primerjavi z recesivnimi lastnostmi graha. Leta kasneje sta se pojavila ne-mendeljska genetika in zapletena dednost, ko so se znanstveniki srečali s številnimi izjemami mendeljeve dednosti in poenostavljene dednosti.
DNK, geni, aleli in kromosomi
Jedro celice vsebuje deoksiribonukleinska kislina (DNK) - "modrina" živega organizma. Geni so odrezki DNK v kromosomih, ki vplivajo na dedne lastnosti, kot so naravna atletska sposobnost. Različne oblike genov imenujemo aleli. Obstaja veliko možnih vrst alelov.
Otrok dobi en alel za barvo oči od matere in enega od očeta. Ko otrok prejme dva alela za rjave oči, je gen homozigotna prevladujoča za to lastnost. Če otrok prejme dva različna alela za barvo oči, je gen za barvo oči heterozigoten.
Gregor Mendel: Oče genetike
Gregor Mendel običajno imenujejo oče genetike zaradi svojega pionirskega dela pri ugotavljanju razlike med prevladujočimi in recesivnimi lastnostmi. S navzkrižnim opraševanjem rastlin graha iz leta v leto je Mendel ugotovil razliko med genotipom in fenotipom.
Opozoril je tudi, da nekatere lastnosti preskočijo generacijo zaradi skrite kopije gena, ki je dvojno recesiven.
Prevladujoči Alleles in Mendeljeva genetika
Mendeljeva genetika je poenostavljen model, ki je dobro sodeloval s skupnimi rastlinami graha. Mendel je proučeval barvo in lego cvetov, dolžino stebel, obliko semen ter barvo in obliko podočnjakov ter barvo rastlin graha iz generacije v generacijo.
Ko je Mendel določil prevladujoče genetske lastnosti, je lahko videl, kaj se dogaja homozigoten vs. heterozigoten prehodi.
Punnettov trg in dedovanje
Trg Punnett ponazarja Mendeljevo genetiko. Oseba z dvema alelama za rjave oči je homozigotna prevladujoča. Nekdo z dvema alelama za modre oči ima homozigotni recesivni par alelov. Heterozigozni posamezniki imajo na primer en alel za rjave in en alel za modre oči.
Trg Punnett napoveduje alelne pare potomcev. Na primer je na grafikonu pogosto prikazan napovedani genotip otrok, rojenih dvema staršema s heterozigotnimi aleli.
Tabela prevladujočih in recesivnih lastnosti kaže na razmerje 1: 2: 1, pri čemer ima 50 odstotkov potomcev heterorozne alele kot njihovi starši.
Prevladujoče Alelske motnje
Neproduktivne celice v človeškem telesu vsebujejo dve kopiji vsakega gena: eno od matere in eno od očeta. Običajne kopije gena se imenujejo divji tip. Avtomsko dominantne motnje podobno kot pri Huntingtonovi bolezni pride, ko človek podeduje celo en izvod enega gena, ki je pokvarjen.
Oseba je lahko tudi asimptomatski prenašalec bolezni, kot je cistična fibroza, ki se pojavijo le, ko oba starša preneseta mutacije gena CFTR.
Prevladujoči Aleli in nemendeljsko dedovanje
Nemendelski modeli dedovanja vključujejo več vrst prevlade, ki jih vrtni grah ni opaziti. Kodominance se nanašajo na dve lastnosti, ki se pojavljata pri potomcih heterozigote, namesto da v fenotipu prevladuje ena lastnost. Rdeče krvne celice ponazarjajo kodominantnost.
Krvna skupina AB je na primer posledica enake prevlade dominantnih alelov tipa A in tipa B.Nepopolna prevlada se zgodi, kadar imajo potomci heterozigote vmesni fenotip, kot rdeč cvet in bel cvet, ki ustvarja rožnate cvetove.
Primeri prevladujočih alelov
Mendelova načela vključujejo temeljno teorijo o dedovanju in načelo segregacije. Njegovo delo se je osredotočilo na razliko med dominantnimi in recesivnimi lastnostmi genotipa in podedovanim fenotipom.
Mendel je ugotovil, da prevladujoče lastnosti - kot vijolično cvetje - opazimo pogosteje kot recesivne lastnosti, ko se križi čistokrvni, homozigotski grah.
Recesivne lastnosti se ne pojavijo, dokler se F1 (prva generacija) hibridi dozorijo in se samoprašijo. Gregor Mendel je tudi opozoril, da prevladujoče lastnosti presegajo recesivne lastnosti s količnikom 3: 1 v F2 (druga generacija). Kar zadeva Mendeljeve rastline, ni videl primerov kodominacije ali mešanja.
Nepopolno prevlado nad Mendeljevo genetiko
Poligensko dedovanje se nanaša na lastnosti, ki jih določi več genov. Številni aleli, ki prispevajo k lastnostim, kot je človeška višina, niso na enem mestu.
Različni aleli so lahko tesno povezani na kromosomih, nepovezani na kromosomih ali celo na različnih kromosomih in še vedno vplivajo na izražanje določenih lastnosti. Okolje lahko igra tudi vlogo pri izražanju genov.
Nepopolno prevlado nad Codominance
Nepopolna prevlada in kodominacija sta del ne-Mendelovega dedovanja, vendar nista ista stvar. Nepopolna prevlada je mešanje lastnosti in dodatnega fenotipa, ker sta oba alela izražena v kodominanciji.
Pri ljudeh na barvo oči, barvo kože in številne druge lastnosti vplivajo številne različice alelov, ki povzročajo več odtenkov od svetlobe do temne.