Садржај
- Менделијево насљеђивање добро функционира у једноставним ситуацијама
- Неменделско наслеђивање, објашњење и пример
- Дефиниција генотипа и фенотипа
- Хетеророзно потомство може произвести интерно фенотип
- Објашњење како функционира непотпуна доминација
- Дефиниција полигеног наследства се односи са вишеструким утицајем гена и алела
- Примери непотпуне доминације
Напредни организми као што су животиње добијају два сета гена са једним сетом од сваког родитеља. Док свеукупно генетски код исто је, родитељи често имају различите верзије истог гена. Као резултат, наследни генетски код може да садржи копије две верзије; један може бити доминантан док други може бити рецесивни.
Када један ген производи одређену особину у организму, Менделијско наслеђивање важе правила. Први их је предложио аустријски монах Грегор Мендел у 19. веку и детаљно су објаснили како се гене наслеђују уз неколико једноставних правила. Мендел је сарађивао са биљкама грашка и дефинисао доминантне и рецесивне алеле.
Међутим, већина карактеристика организма није произведена од стране једног гена. Уместо тога, многи гени утичу на карактеристику, а неки гени утичу на више особина организма. Будући да се Менделсова једноставна правила не примењују у таквим случајевима, неменделско наслеђе бави се овим сложеним процесима. Тамо где је Мендел претпоставио да је једна од две верзије гена доминантна, не-Менделово наслеђе прихвата да је у неким случајевима доминација непотпуна.
Менделијево насљеђивање добро функционира у једноставним ситуацијама
Грегор Менделс ради са биљкама грашка усредсређеним на видљиве особине као што су боја цветова и облик махуна. Мендел је покушао да утврди који гени производе љубичасто и бело цвеће и друге особине биљака грашка. Одабрао је особине које су углавном изазване од стране једног гена; као резултат, био је у стању објаснити наслеђивање на једноставан начин.
Његови главни закључци су били следећи:
У меделском наслеђивању називају се две верзије гена наслеђене од родитеља алели. Алели могу бити доминантни или рецесивни. Појединац који има један или два доминантна алела имаће својство кодованог доминантним геном.
Код појединаца са два рецесивна алела појавиће се рецесивна особина. Према Менделу, присуство или одсуство појединих гена и њихових алела објашњавало је која својства су била изложена у биљкама грашка.
Неменделско наслеђивање, објашњење и пример
Пре Мендела, већина научника је мислила да се такве особине преносе као својство мешавина особина родитеља. Проблем је био у томе што често деца нису имала такву мешавину, као кад су родитељи плавих очију и родитељи смеђих очију произвели дете плавооких.
Мендел је предложио да су особине резултат присуства или одсуства доминантног алела. Његова теорија је и даље применљива на особине које производи један ген.
На пример, Мендел је доказао да биљке грашка са кратким и дугим родитељем не производе биљке средње дужине, већ само кратке или дуге биљке. Биљке које су имале једног родитеља са глатким и једног родитеља са набора махунама нису производиле благо наборане махуне већ или наборане или глатке махуне.
Било је без мешавине особина.
Ипак, већина својстава производи више гена. На пример, постоји много биљака са распоном дужина, не само кратке и дуге биљке. Када кратка и дугачка биљка производи биљку средње средње дужине, то мора бити због утицаја више гена или недостатка потпуне доминације доминантног гена.
Ова врста насљеђивања назива се не-менделијско насљеђивање.
Дефиниција генотипа и фенотипа
Укупна колекција гена организама је генотип док се збирка видљивих особина произведених од генотипа назива фенотип. Фенотипи се заснивају на генотипу, али на њих могу утицати фактори околине и понашање организма.
На примјер, биљка може имати генотип за раст и грмље, али ако расте у лошем тлу, може бити и мала и ријетка.
Организми који имају два доминантна или два рецесивна алела јесу хомозиготни за тај ген, док су они који имају доминантан и рецесиван алел хетерозиготан. Ово постаје важно код насљеђивања које није Менделово, јер хомозиготни организми имају јасну генску експресију два доминантна или рецесивна алела и показују одговарајући фенотип.
Код хетеророзних организама са доминантним и рецесивним алелом, доминантно-рецесивни однос можда није потпун, а оба алела могу бити изражена у различитом степену.
Фактори осим генотипа који утичу на фенотип укључују следеће:
Међусобна интеракција доминантних и рецесивних алела у комбинацији са факторима средине производи фенотип из генотипа који потиче.
Хетеророзно потомство може произвести интерно фенотип
Сложена природа не-менделовског насљеђивања заснива се на чињеници да су многе особине резултат утјецаја различитих гена, фактора животне средине и понашања организма. Поред ових утицаја, алели гена могу да производе различите фенотипе због следећа четири механизма:
Када је непотпуна доминација присутна за одређену особину, хетерозиготни потомци могу имати мешавину особина својих родитеља и испољавати средњи фенотип. У људи је боја коже пример непотпуне доминације јер гени одговорни за производњу меланина и светлу или тамну кожу не могу успоставити превласт.
Као резултат тога, потомство често има боју коже која је између тонова коже родитеља.
Објашњење како функционира непотпуна доминација
Механизам непотпуне доминације има нешто другачије ефекте када се појави у појединачним генима насупрот вишеструком или полигеном генотипу.
Могуће разлике у фенотиповима који су последица гена са непотпуном доминацијом укључују следеће варијације:
Као резултат ових варијација, непотпуна доминација може резултирати а велика разноликост фенотипа и може вам помоћи да се објасни континуирана варијација многих особина.
Мендел није приметио непотпуну доминацију у својим експериментима са биљкама грашка, али не-менделијски механизми наследства, укључујући непотпуну доминацију, чешћи су од наслеђивања Мендела.
Дефиниција полигеног наследства се односи са вишеструким утицајем гена и алела
Појединачне особине под утицајем више гена преносе се на потомство полигеним наследјем. Боја код животиња је често полигена, а сваки ген мало доприноси стварању укупног коначног фенотипа. Унутар гена постоји додатна разлика између алела, а сваки алелни пар доноси потенцијална четири различита доприноса, као и варијације због степена доминације и експресије гена.
Са толико много фактора, тешко је развити тачну слику како се формира особина и који гени и алели доприносе. Алел парови су увек на истој локацији или налазе се на хромозому, али је и саме гене теже пронаћи.
Гени који доприносе могу бити повезани гени у близини хромозома или на другом крају. Неки гени који доприносе могу бити на другим хромозомима и могу се експримирати само под одређеним околностима.
Полигени утицаји на својство може да садржи следеће:
Све ове могућности односе се на сваки од гена неке особине више генетских утицаја. Резултирајући фенотип може се детаљно описати, али тачни основни генетски утицаји често су мање јасни.
Примери непотпуне доминације
Иако су Менделсова правила за наслеђивање алела углавном тачна и чак делују на нивоу алела за особине са вишеструким генима, правила за наследство потпуних полигенске особине су много сложеније. На полигене особине утичу многи фактори који утичу на експресију и пенетрацију гена.
Типични примери код људи укључују следеће:
Варијације у полигеним својствима помажу објаснити огромне разлике у фенотиповима који су пронађени у напредним организмима, укључујући људе. Уместо да један ген изазива одређену особину, сложени механизми наследја полигена, укључујући непотпуну доминацију, налазе се у корену разноврсног опсега карактеристика.