Зміст
Задовго до відкриття того, що дезоксирибонуклеїнова кислота була молекулою, відповідальною за передачу ознак від батьків до їхніх потомства, центральноєвропейський монах Грегор Мендел провів експерименти на рослинах гороху, щоб з'ясувати, як працює процес спадковості. Встановивши принципи генетичного домінування та рецесивності, Мендель визначив, як знайти генотип індивіда, спостерігаючи за його потомством з тестового кросу.
Перенесення генів
У менделівській генетиці кожен вимірюваний ознака, фенотип особини, такий як її колір квітки, довжина стебла або форма насіння, контролюється парою генів. Відмінності в цих ознаках зумовлені різними особинами, що мають альтернативні форми одних і тих же генів, відомі як алелі. Наприклад, досліджені рослини гороху Мендель володіли або круглими насінням, або зім'ятими насінням. Багато з цих рослин, залишившись самозапилюватися, були справжньою селекцією, даючи потомство того самого фенотипу: батьки круглих насінин давали все кругле насіннєве потомство і навпаки.
Маскування рецесивного
Однак Мендель зауважив, що деякі рослини з круглим насінням при самозапиленні дають суміш круглих і зморщених нащадків. Більше того, самозапилені зморщені насінні рослини ніколи не давали круглої насінництва. Мендель прийшов до висновку, що батьки круглих насінин у цьому випадку повинні мати вологу зморшки, але експресія цього гена маскувалася наявністю круглого алеля. Так само істинно розмножені зморщені рослини повинні мати дві копії зморщеного алеля. Через таку поведінку він визначив круглі насіння як «домінуючі», а зморшкуваті насіння - як «рецесивні», і він виявив, що багато інших ознак слідують подібним моделям.
Виготовлення хреста
Це відкриття означало, що невідома рослина круглого насіння може бути або гомозиготною, що має два домінантні алелі, або гетерозиготною, що має один домінантний та один рецесивний алель. Щоб розрізнити ці можливі генотипи, Мендель розробив процедуру, відому як тестовий хрест. Він узяв зморшкувату насіннєву рослину, яке, як він знав, гомозиготний за рецесивним алелем, і перехресно запилив його рослиною таємниці. Потім він подивився на фенотипи потомства від хреста.
Коефіцієнти та результати
Мендель знав, що кожне потомство отримувало по одній копії гена для форми насіння від кожного з батьків. Тому всім було гарантовано мати один рецесивний алель від зморщеного батька. Якщо б батько круглих насінин був гомозиготним, то все потомство також отримало б домінантний алель, що призведе до рівномірної гетерозиготності та круглих насіння. І навпаки, якби цей батько був гетерозиготним, половина потомства отримала б рецесивний алель, в результаті чого отримана суміш круглих і зморщених насіння. Менделю ці видимі результати виявили незрозумілу дію спадковості.