Tartalom
- A Mendelian örökség jól működik egyszerű helyzetekben
- Nem mendeliai öröklés, magyarázat és példa
- Genotípus és fenotípus meghatározása
- A heterozigóta utódok köztes fenotípust hozhatnak létre
- A hiányos dominancia működésének magyarázata
- A poligén öröklés meghatározása több gén és allél befolyásolására vonatkozik
- Példák a hiányos dominanciára
Az olyan fejlett szervezetek, mint az állatok, két génkészletet kapnak, mindegyik szülőtől egy-egy készletet. Míg az általános genetikai kód ugyanaz, a szülőknek gyakran ugyanazon gén különböző verziói vannak. Ennek eredményeként az örökölt genetikai kód tartalmazhatja a két változat másolatát; lehet, hogy az egyik uralkodó míg a másik lehet recesszív.
Ha egy gén egy adott tulajdonságot eredményez egy szervezetben, Mendeliai öröklés a szabályok érvényesek. Elsőként Gregor Mendel osztrák szerzetes javasolta őket a 19. században, és néhány egyszerű szabály szerint részletezik, hogy az egyes géneket miként örökölték. Mendel borsónövényekkel dolgozott és meghatározta a domináns és recesszív allélokat.
A legtöbb organizmusjellemzőt azonban nem egyetlen gén állítja elő. Ehelyett sok gén befolyásolja a tulajdonságot, és néhány gén befolyásolja több szervezet tulajdonságát. Mivel a Mendels egyszerű szabályai ilyen esetekben nem vonatkoznak, nem Mendeliai öröklés foglalkozik ezekkel az összetett folyamatokkal. Ha Mendel azt feltételezte, hogy a gén két változatának egyikében domináns, akkor a nem-Mendel örökség elfogadja, hogy bizonyos esetekben a dominancia hiányos.
A Mendelian örökség jól működik egyszerű helyzetekben
Gregor Mendels a borsónövényekkel olyan megfigyelhető tulajdonságokra koncentrál, mint például a virág színe és a hüvely alakja. Mendel megpróbálta meghatározni, hogy a gének milyen lila és fehér virágokat és más borsónövény-tulajdonságokat produkáltak. Olyan tulajdonságokat választott, amelyeket leginkább egyetlen gén okozott; ennek eredményeként képes volt egyszerűen megmagyarázni az öröklést.
Fő következtetései a következők voltak:
A Medelian örökségben a szülõktõl örökölt két génváltozatot nevezzük allél. Az allél lehet domináns vagy recesszív. Az egyénnek, akinek egy vagy két domináns alléle van, a vonást a domináns gén kódolja.
Két recesszív alléllel rendelkező egyénnél a recesszív vonás megjelenik. Mendel szerint az egyes gének és alléleik jelenléte vagy hiánya magyarázta, hogy mely tulajdonságok mutatkoztak a borsó növényeiben.
Nem mendeliai öröklés, magyarázat és példa
Mendel előtt a legtöbb tudós úgy gondolta, hogy a vonások továbbadódnak a szülők tulajdonságainak keveréke. A probléma az volt, hogy a gyerekek gyakran nem rendelkeznek ilyen keverékkel, mint amikor a kék szemű és a barna szemű szülő kék szemű gyermeket produkált.
Mendel azt állította, hogy a vonások domináns allél jelenlétének vagy hiányának következményei. Elmélete továbbra is alkalmazható az egyetlen gén által termelt tulajdonságokra.
Például Mendel bebizonyította, hogy a rövid és hosszú szülővel rendelkező borsónövények nem közepes hosszúságú növényeket, hanem csak rövid vagy hosszú növényeket termesztenek. Azok a növények, amelyekben egy sima és egy ráncos hüvelyben lévő szülő nem volt enyhén ráncos hüvely, hanem ráncos vagy sima hüvely.
Volt nincs tulajdonságok keveréke.
A legtöbb tulajdonságot azonban több gén termeli. Például sok növény van hosszúságtartományban, nem csak a rövid és a hosszú növények. Amikor egy rövid és egy hosszú növény közép hosszúságú növényt termel, akkor ezt több gén befolyásának vagy a domináns gén teljes dominancia hiányának a következménye lehet.
Az ilyen öröklést nem Mendel örökségnek hívják.
Genotípus és fenotípus meghatározása
Az organizmusok génjeinek teljes gyűjteménye a genotípus míg a genotípus által megfigyelt tulajdonságok gyűjteményét fenotípus. A fenotípusok a genotípuson alapulnak, de környezeti tényezők és a szervezet viselkedése befolyásolhatók.
Például egy növénynek lehet magas és bokros növekedésének genotípusa, de ha gyenge talajban nő, akkor is kicsi és ritka.
Organizmusok, amelyekben két domináns vagy két recesszív allél van homozigóta ehhez a génhez, míg azok, amelyekben domináns és recesszív allél vannak heterozigóta. Ez fontos szerepet játszik a nem-mendeliai öröklés során, mivel a homozigóta szervezeteknek a két domináns vagy recesszív allél egyértelmű génexpressziója van, és a megfelelő fenotípust mutatják.
Domináns és recesszív alléllel rendelkező heterozigóta szervezetekben a domináns / recesszív kapcsolat nem lehet teljes, és mindkét allél eltérő mértékben expresszálható.
A genotípuson kívül a fenotípust befolyásoló tényezők a következők:
A domináns és recesszív allélok kölcsönhatása a környezeti tényezőkkel kombinálva előállítja a fenotípust a származó genotípusból.
A heterozigóta utódok köztes fenotípust hozhatnak létre
A nem-mendeliai öröklés komplex jellege azon a tényen alapszik, hogy sok tulajdonság sok különböző gén, környezeti tényezők és az organizmus viselkedésének következményei. Ezen befolyásokon kívül egy gén alléljai különböző fenotípusokat is előállíthatnak a következő négy mechanizmusnak köszönhetően:
Ha egy adott tulajdonság esetében hiányos dominancia fordul elő, a heterozigóta utódok szüleik tulajdonságainak keveréke lehet, és köztes fenotípust mutathatnak. Az emberekben a bőr színe a hiányos dominancia egyik példája, mivel a melanin termelésért és a világos vagy sötét bőrgátért felelős gének bizonyítják a dominanciát.
Ennek eredményeként az utódok bőrszíne gyakran a szülők bőrárnyalatai között van.
A hiányos dominancia működésének magyarázata
A hiányos dominancia mechanizmusának kissé eltérő hatása van, ha egy génben jelenik meg, szemben a több gén vagy poligén genotípusával.
A hiányos dominanciával rendelkező gének fenotípusainak lehetséges különbségei a következő variációkkal járnak:
Ezen eltérések eredményeként a hiányos dominancia a a fenotípusok széles választéka és megmagyarázhatja sok tulajdonság folyamatos variációját.
Mendel nem figyelt meg hiányos dominanciát borsónövényekkel végzett kísérleteiben, ám a nem-mendeliai öröklési mechanizmusok, beleértve a hiányos dominanciát, gyakoribbak, mint a mendeliai öröklés.
A poligén öröklés meghatározása több gén és allél befolyásolására vonatkozik
Az egyedi vonásokat, amelyeket több gén befolyásol, poligén öröklés útján adják át az utódoknak. Az állatok színe gyakran poligén, és mindegyik gén egy kicsit hozzájárul a végső fenotípus létrehozásához. A génekön belül különbség van az allélek között, mindegyik allélpár potenciálisan négy különféle hozzájárulást eredményez, valamint a dominancia fokának és a gén expressziónak a függvényében bekövetkező variációkat.
Olyan sok tényező miatt nehéz pontos képet alkotni arról, hogy egy tulajdonság hogyan alakul ki, és mely gének és allélok járulnak hozzá. Az allélpárok mindig azonos helyen vagy lókuszban vannak a kromoszómán, de magukat a géneket nehezebb megtalálni.
A hozzájáruló gén lehet a kromoszómánál közeli kapcsolt gén, vagy lehet a másik végén. Egyes hozzájáruló gének lehetnek más kromoszómákon, és csak bizonyos körülmények között fejezhetők ki.
Poligén hatások egy tulajdonság tartalmazhatja a következőket:
Mindezek a lehetőségek vonatkoznak minden olyan tulajdonsággénre, amely rendelkezik több genetikai befolyásolás. A kapott fenotípus részletesen leírható, de a pontos mögöttes genetikai hatások gyakran kevésbé egyértelműek.
Példák a hiányos dominanciára
Míg a Mendels az allélek öröklésének szabályai igazak, és még az allél szintjén is működnek több génjellemzővel, addig a teljes öröklés szabályai poligén tulajdonságok sokkal bonyolultabb. A poligén tulajdonságokat számos tényező befolyásolja, amelyek befolyásolják a gén expresszióját és penetrációját.
Az emberekre jellemző tipikus példák a következők:
A poligén tulajdonságok eltérése segít megmagyarázni a fejlett szervezetekben, beleértve az embereket is, a fenotípusok hatalmas különbségeit. Egy specifikus tulajdonságot kiváltó egyetlen gén helyett a poligén öröklés komplex mechanizmusai, beleértve a hiányos dominanciát is, a jellemzők sokféleségének gyökerei.