Sisu
- Mendeli pärimine toimib hästi ka lihtsates olukordades
- Mitte-Mendeli pärand, seletus ja näide
- Genotüübi ja fenotüübi määratlus
- Heterosügootsed järglased võivad tekitada vahefenotüübi
- Selgitus, kuidas ebatäielik domineerimine töötab
- Polügeense pärimise määratlus tegeleb mitme geeni ja alleeli mõjuga
- Mittetäieliku domineerimise näited
Kaugelearenenud organismid, nagu loomad, saavad kaks geenikomplekti, igast vanemast ühe. Kuigi üldiselt geneetiline kood on sama, sageli on vanematel sama geeni erinevad versioonid. Selle tulemusel võib päritud geneetiline kood sisaldada kahe versiooni koopiaid; üks võib olla domineeriv samas kui teine võib olla retsessiivne.
Kui üks geen tekitab organismis teatud tunnuse, Mendeli pärimine kehtivad reeglid. Neid pakkus esmakordselt välja Austria munk Gregor Mendel 19. sajandil ja need kirjeldavad paari lihtsa reegli abil, kuidas üksikud geenid päritakse. Mendel töötas hernestaimedega ja määratles domineerivad ja retsessiivsed alleelid.
Enamikku organismi omadusi ei tooda siiski üksainus geen. Selle asemel mõjutavad tunnust paljud geenid ja mõned geenid mõjutavad mitmeid organismi tunnuseid. Kuna Mendeli lihtsaid reegleid sellistel juhtudel ei kohaldata, mitte-Mendeli pärand tegeleb nende keerukate protsessidega. Kui Mendel arvas, et domineeriv on üks kahest geeni versioonist, nõustub mitte-Mendeliline pärand, et mõnel juhul on domineerimine puudulik.
Mendeli pärimine toimib hästi ka lihtsates olukordades
Gregor Mendels töötab hernestaimedega, keskendudes sellistele jälgitavatele tunnustele nagu õite värv ja kauna kuju. Mendel püüdis kindlaks teha, millised geenid tekitasid lilla ja valge õisi ning muid hernetaime omadusi. Ta valis tunnused, mis olid enamasti põhjustatud ühest geenist; selle tulemusel suutis ta pärandit lihtsustatult selgitada.
Tema peamised järeldused olid järgmised:
Medeli päritolu puhul nimetatakse kahte vanematelt päritud geeniversiooni alleelid. Alleelid võivad olla domineerivad või retsessiivsed. Inimesel, kellel on üks või kaks domineerivat alleeli, on see tunnus, mida kodeerib domineeriv geen.
Kahe retsessiivse alleeliga inimeste puhul ilmneb retsessiivne tunnus. Mendeli sõnul selgitasid üksikute geenide ja nende alleelide olemasolu või puudumine, millised omadused hernestaimedes ilmnesid.
Mitte-Mendeli pärand, seletus ja näide
Enne Mendelit arvas enamik teadlasi, et iseloomujooni antakse edasi a segu vanemate tunnustest. Probleem oli selles, et sageli ei olnud lastel sellist segu, nagu siis, kui sinisilmne ja pruunide silmadega vanem tootis sinisilmse lapse.
Mendel leidis, et tunnused olid tingitud domineeriva alleeli olemasolust või puudumisest. Tema teooria on endiselt rakendatav ühe geeni toodetud tunnuste suhtes.
Näiteks tõestas Mendel, et lühikese ja pika vanemaga hernetaimed ei andnud keskmise pikkusega taimi, vaid ainult lühikesi või pikki taimi. Taimed, millel oli üks siledate ja ühel vanem koos kortsuliste kaunadega, ei tekitanud kergelt kortsulisi kauna, vaid kas kortsulisi või siledaid kauneid.
Seal oli ei mingit omaduste segu.
Enamik omadusi on toodetud mitme geeni abil. Näiteks on palju erinevaid pikkusega taimi, mitte ainult lühikesi ja pikki taimi. Kui lühike ja pikk taim annavad keskmise pikkusega taime, peab see olema tingitud mitme geeni mõjust või domineeriva geeni täieliku domineerimise puudumisest.
Sellist pärandit nimetatakse mitte-Mendeli pärandiks.
Genotüübi ja fenotüübi määratlus
Organismide geenide kogu on genotüüp genotüübi toodetavate jälgitavate tunnuste kogumit nimetatakse fenotüüp. Fenotüübid põhinevad genotüübil, kuid neid võivad mõjutada keskkonnategurid ja organismi käitumine.
Näiteks võib taimel olla kõrge ja põõsase kasvu genotüüp, kuid kui ta kasvab kehvas pinnases, võib ta siiski olla väike ja hõre.
Organismid, millel on kaks domineerivat või kaks retsessiivset alleeli, on homosügootne selle geeni jaoks, samas kui domineeriva ja retsessiivse alleeliga heterosügootne. See muutub oluliseks mitte-Mendeli pärimisel, kuna homosügootsetel organismidel on kahe domineeriva või retsessiivse alleeli selge geeniekspressioon ja neil on vastav fenotüüp.
Domineeriva ja retsessiivse alleeliga heterosügootsetes organismides ei pruugi domineeriv / retsessiivne seos olla täielik ja mõlemat alleeli võib ekspresseerida erineval määral.
Lisaks genotüübile mõjutavad fenotüüpi järgmised tegurid:
Domineerivate ja retsessiivsete alleelide koosmõju keskkonnateguritega loob fenotüübi päritolustaatuse genotüübist.
Heterosügootsed järglased võivad tekitada vahefenotüübi
Mitte-Mendeli pärimise keeruline olemus põhineb asjaolul, et paljud tunnused tulenevad mõjudest, mis tulenevad paljudest erinevatest geenidest, keskkonnateguritest ja organismi käitumisest. Lisaks neile mõjudele võivad geeni alleelid tekitada erinevaid fenotüüpe järgmise nelja mehhanismi tõttu:
Kui teatud iseloomujoonel on puudulik domineerimine, võivad heterosügootsed järglased oma vanemate omadusi segada ja neil võib olla vahepealne fenotüüp. Inimestel on nahavärv näide mittetäielikust domineerimisest, kuna melaniini tootmise eest vastutavad geenid ja hele või tume nahk ei saa domineerida.
Selle tagajärjel on järglastel sageli nahavärv, mis jääb vanemate nahatoonide vahele.
Selgitus, kuidas ebatäielik domineerimine töötab
Mittetäieliku domineerimise mehhanismil on pisut erinevad efektid, kui see ilmneb üksikgeenides versus mitme geeni või polügeense genotüübiga.
Mittetäieliku domineerimisega geenidest tulenevad fenotüüpide võimalikud erinevused hõlmavad järgmisi variatsioone:
Nende erinevuste tagajärjel võib mittetäielik turgu valitsev seisund põhjustada a suur valik fenotüüpe ja võib aidata selgitada paljude tunnuste pidevat varieerumist.
Mendel ei täheldanud hernetaimedega tehtud katsetes mittetäielikku domineerimist, kuid Mendeli pärimisest sagedamini esinevad mitte-Mendeli pärimismehhanismid, sealhulgas mittetäielik domineerimine.
Polügeense pärimise määratlus tegeleb mitme geeni ja alleeli mõjuga
Üksikud tunnused, mida mõjutavad mitmed geenid, antakse järglastele edasi polügeense pärimise kaudu. Loomade värv on sageli polügeenneja iga geen aitab natuke kaasa üldise lõpliku fenotüübi loomisele. Geenides on alleelide vahel täiendav erinevus, iga alleelipaar annab potentsiaalselt neli erinevat panust, aga ka domineerimisastmest ja geeniekspressioonist tulenevad variatsioonid.
Nii paljude tegurite korral on keeruline välja töötada täpset pilti, kuidas tunnusjoon moodustub ning millised geenid ja alleelid kaasa aitavad. Alleelipaarid on kromosoomis alati samas kohas või lookuses, kuid geene ise on raskem leida.
Panustav geen võib olla kromosoomis läheduses asuv seotud geen või see võib olla teises otsas. Mõned panustavad geenid võivad paikneda teistes kromosoomides ja neid võib ekspresseerida ainult teatud tingimustel.
Polügeensed mõjud tunnusjoon võib sisaldada järgmist:
Kõik need võimalused kehtivad tunnuse iga geeni kohta, millel on mitmed geneetilised mõjud. Saadud fenotüüpi saab detailselt kirjeldada, kuid täpsed geneetilised mõjud on sageli vähem selged.
Mittetäieliku domineerimise näited
Kui Mendeli reeglid alleelide pärimise kohta on tõepoolest tõesed ja toimivad isegi mitme geeniga tunnuste puhul alleeli tasemel, kehtivad täieliku pärimise reeglid polügeensed tunnused on palju keerulisemad. Polügeenseid tunnuseid mõjutavad paljud tegurid, mis mõjutavad geeniekspressiooni ja läbitungimist.
Tüüpilised näited inimestest hõlmavad järgmist:
Polügeensete tunnuste erinevused aitavad selgitada fenotüüpide suuri erinevusi arenenud organismides, sealhulgas inimestes. Spetsiifilisi tunnuseid põhjustava üksiku geeni asemel on mitmesuguste omaduste aluseks polügeense pärimise keerulised mehhanismid, sealhulgas mittetäielik domineerimine.