Садржај
- Мендел: Почетак разумевања генетике
- Основе насљедних особина
- Менделијево насљеђивање: доминантне и рецесивне особине
- Неменделско наследство
- Кододинација: примери из природе
- Врсте крви: пример
- Више о непотпуној доминацији над Цодоминанцеом
Тек средином 19. века неко је водио оно што би се показало као коначан и непобитан рад на механизмима на којима заснива људска генетика, и то у кратком року (наследство, или преношење особина од родитеља до потомства) и дугорочно (еволуција, или промене фреквенције алела дате популације током стотина, хиљада или чак милиона генерација).
Средином 1800-их у Енглеској биолог по имену Цхарлес Дарвин био је заузет припремом за објављивање својих главних открића у областима природна селекција и силазак са модификацијом, концепти који су сада на врху сваке терминолошке листе научника о животу, али су у то време били негде између непознатог и контроверзног.
Мендел: Почетак разумевања генетике
Истовремено, млади аустријски монах са научно богатим формалним образовним искуством, озбиљним искуством у вртларству и натприродним нивоом стрпљења по имену Грегор Мендел комбиновао је та средства да би створио низ важних хипотеза и теорија које су напредовале науке о животу огроман скок практично преко ноћи, међу њима закон сегрегације и закон независног асортимана.
Мендел је најпознатији по представљању идеје гениили молекуларна упутства садржана у ДНК (дезоксирибонуклеинска киселина) које се односе на дато физичко својство и алели, које су различите верзије истог гена (обично сваки ген има два алела).
Кроз своје сада познате експерименте са биљкама грашка, произвео је концепте доминантних и рецесивних алела и појмове фенотип и генотип.
Основе насљедних особина
Прокариоти, који су једноцелични организми као што су бактерије, размножавају се асексуално, правећи тачне копије себе користећи поступак назван Бинарни фисија. Резултат прокариотске репродукције су две кћери које су генетски идентичне матичној ћелији и једна другој. Односно, потомство прокариота, у одсуству генетских мутација, су једноставно копије једних других.
Еукариоти су, насупрот томе, организми који се размножавају сексуално у процесу деобе ћелија митоза и мејоза, и укључују биљке, животиње и гљивице. Сваки кћер клиц добије половину свог генетског материјала од једног родитеља и половину од другог, при чему сваки родитељ доприноси насумично одабраним алелима из сваког свог гена у генетској мешавини потомства путем гамета или полних ћелија, произведених у мејози.
(Код људи, мужјак производи гамете зване сперматозолије а женка ствара јајне ћелије.)
Менделијево насљеђивање: доминантне и рецесивне особине
Обично је један алел доминантан над другим и у потпуности маскира његово присуство на нивоу изражених или видљивих особина.
На пример, у биљкама грашка су округле семенке доминантан преко згужваних семенки јер ако је чак и један примерак кодирања алела за округло својство (представљено великим словом, у овом случају Р) присутан у ДНК биљака, алелно кодирање наборане особине нема ефекта, мада се може пренети на следећу генерацију биљака.
Генотип организма за одређени ген је једноставно комбинација алела који има тај ген, нпр., РР (резултат обе родитељске гамете који садрже "Р") или рР (резултат једне гамете која доприноси "р", а друга ан "Р").Фенотип организама је физичка манифестација тог генотипа (нпр. Округла или наборана).
Ако је биљка са генотипом Рр укрштена са собом (биљке се могу самоопрашивати, што је згодна способност када локомоција није опција), четири могућа генотипа потомства су РР, рР, Рр и рр. Пошто морају постојати две копије рецесивног алела да би се рецесијска особина могла изразити, само „рр“ потомци имају згужвано семе.
Када се генотип организма за особину састоји од два иста алела (нпр. РР или рр), организам се каже да хомозиготни за ту особину ("хомо-" што значи "исто"). Када је присутан један од сваког алела, организам јесте хетерозиготан за ту особину ("хетеро-" што значи "друго").
Неменделско наследство
И у биљкама и у животињама сви гени се не придржавају горе поменуте доминантно-рецесивне шеме, што резултира различитим облицима не-менделовског наслеђивања. Два су облика од великог генетског значаја непотпуна доминација и цодоминанце.
Ин непотпуна доминација, хетеророзни потомци приказују фенотипе који су посредни између хомозиготних доминантних и хомозиготних рецесивних облика.
На пример, у цвету од четири оклока црвени (Р) је доминантан над белим (р), али потомци Рр или рР нису црвени цветови, као што би то било у Мендељевој шеми. Уместо тога, то су ружичасти цветови, баш као да су се родитељске цветне боје помешале као боје на палети.
Ин цодоминанце, сваки алел има једнак утицај на резултирајући фенотип. Међутим, уместо да се уједначе карактеристике, сваки особина је у потпуности изражена, али у различитим деловима организма. Иако ово може изгледати збуњујуће, примери кодоминације довољни су за илустрацију феномена, као што ћете видети на тренутак.
Кододинација: примери из природе
Без сумње сте приметили разне животиње које на крзну или кожи имају пруге или флеке, попут зебре и леопарда. Ово је архетипски пример кодоминантности.
Ако би се биљке грашка придржавале кодоминантне шеме, свака биљка са генотипом Рр имала би мешавину глатког и згужваног грашка, али без посредног, тј. грашка округлог али без бора.
Последњи сценарио би указивао на непотпуну доминацију, а сви би грашак имао исти облик; чисто округли и чисто згужвани грашак не би били видљиви нигде на биљци.
Људске крвне групе служе као сјајан пример кодоминације. Као што можда знате, крвне групе људи могу бити класификоване као А, Б, АБ или О.
Ови резултати долазе од сваког родитеља који је допринео или површински протеин „црвених крвних ћелија“, „Б“ протеин или без протеина, који је означен са „О.“ Стога су могући генотипови у људској популацији АА, ББ, АБ (ово би се могло написати и "БА", јер је функционални резултат исти и који родитељ доприноси који је алел небитан), АО, БО или ОО. (Важно је препознати да док су А и Б протеини кододоминантни, О није алел, али стварно одсуство једног, тако да није обележен на исти начин.)
Врсте крви: пример
Овде можете сами разрадити разне комбинације генотипа и фенотипа, забавну вежбу када знате своју крвну групу и знатижељни су да ли су родитељи могући генотипи или децу било које деце коју можда имате.
На пример, ако имате крвну групу О, оба родитеља морају вам даровати "празно" вашем геному (збир свих ваших гена). То, међутим, не значи да било који од ваших родитеља нужно има О као крвну групу, јер један или оба могу имати генотип АО, ОО или БО.
Стога је једина сигурност овдје да ниједан од ваших родитеља није могао добити тип АБ крви.
Више о непотпуној доминацији над Цодоминанцеом
Иако су непотпуна доминација и кодоминантност очито слични облици насљеђивања, важно је имати на уму разлику између мијешања особина у првом и стварања додатног фенотипа у другом.
Поред тога, неке непотпуно доминантне особине доприносе вишеструким генима, попут људске висине и боје коже. То је помало интуитивно, јер ове особине нису једноставна комбинација родитељских особина и уместо тога постоје дуж континуума.
То је познато као полигенски („многи гени“) наслеђивање, шема која нема однос према кодоманце.