Зміст
- Mendelian спадщина добре працює в простих ситуаціях
- Неменделівське успадкування, пояснення та приклад
- Визначення генотипу та фенотипу
- Гетерозиготне потомство може виробляти проміжний фенотип
- Пояснення того, як працює неповне панування
- Визначення полігенної спадковості стосується множинних впливів гена та аллеля
- Приклади неповного домінування
Розвинені організми, такі як тварини, отримують два набори генів з одним набором від кожного з батьків. Хоча загальна генетичний код те саме, батьки часто мають різні версії одного і того ж гена. В результаті спадковий генетичний код може містити копії двох версій; один може бути домінуючий а інший може бути рецесивний.
Коли один ген виробляє певну ознаку в організмі, Менделівська спадщина діють правила. Вони були вперше запропоновані австрійським ченцем Грегором Менделем у 19 столітті і детально розказали, як одинакові гени успадковуються за допомогою кількох простих правил. Мендель працював з рослинами гороху і визначав домінантні та рецесивні алелі.
Однак більшість характеристик організму не виробляється одним геном. Натомість багато генів впливають на характеристику, а деякі гени впливають на кілька рис організму. Оскільки прості правила Менделя не застосовуються в таких випадках, не менделівське успадкування займається цими складними процесами. Там, де Мендель припускав, що одна з двох версій гена є домінуючою, не менделівське успадкування приймає, що в деяких випадках домінування є неповним.
Mendelian спадщина добре працює в простих ситуаціях
Грегор Мендельс працює з рослинами гороху, орієнтованими на такі видимі риси, як колір квітки та форма стручка. Мендель спробував визначити, які гени дають фіолетові та білі квіти та інші риси рослин гороху. Він обирав риси, які були зумовлені здебільшого одним геном; в результаті він зміг пояснити спадщину простими словами.
Основними його висновками були такі:
У спадщину Меделія називають дві версії генів, успадковані від батьків алелі. Алелі можуть бути домінуючими або рецесивними. Індивід, у якого є один або два домінантні алелі, буде ознака, кодована домінантним геном.
Для осіб з двома рецесивними алелями з'явиться рецесивна ознака. За словами Менделя, наявність або відсутність поодиноких генів та їх алелей пояснювали, які ознаки проявлялися в рослинах гороху.
Неменделівське успадкування, пояснення та приклад
До Менделя більшість вчених вважали, що риси передаються як "a" суміш батьківських рис. Проблема полягала в тому, що часто у дітей не було такої суміші, як коли батько з блакитними очима та батько з карими очима народили синьооку дитину.
Мендель запропонував, щоб риси були результатом наявності або відсутності домінуючого алеля. Його теорія досі застосовна для ознак, що продукуються одним геном.
Наприклад, Мендель довів, що рослини гороху з коротким і довгим батьківським не виробляють рослини середньої довжини, а лише короткі або довгі рослини. Рослини, які мали одного з батьків з гладким та одного з батьків із зморшкуватою стручками, не давали трохи зморщених стручків, але або зморшкувато, або гладкі стручки.
Там було без суміші ознак.
Однак більшість ознак продукується декількома генами. Наприклад, є багато рослин з діапазоном довжин, не тільки короткі і довгі рослини. Коли коротка і довга рослина виробляє рослину середньої довжини, це повинно бути через вплив декількох генів або відсутність повного домінування домінантним геном.
Цей вид успадкування називається не менделівським успадкуванням.
Визначення генотипу та фенотипу
Загальна колекція генів організмів - це генотип в той час як колекція спостережуваних ознак, вироблених генотипом, називається " фенотип. Фенотипи засновані на генотипі, але на них можуть впливати фактори навколишнього середовища та поведінка організму.
Наприклад, рослина може мати генотип для вирощування високих і кущистих, але якщо воно росте в бідному ґрунті, воно все одно може бути невеликим і розрідженим.
Організми, які мають два домінантні або два рецесивні алелі, є гомозиготний для цього гена, в той час як ті, які мають домінантний і рецесивний алель, є гетерозиготний. Це стає важливим при спадкуванні не менделівців, оскільки гомозиготні організми мають чітку генну експресію двох домінантних або рецесивних алелів і мають відповідний фенотип.
У гетерозиготних організмів з домінантним і рецесивним алелем домінантно-рецесивний зв’язок може бути не повним, і обидва алелі можуть бути виражені в різній мірі.
До факторів, крім генотипу, що впливають на фенотип, належать:
Взаємодія домінантних та рецесивних алелей у поєднанні з чинниками навколишнього середовища виробляє фенотип із генотипу, що походить.
Гетерозиготне потомство може виробляти проміжний фенотип
Складний характер не менделівського успадкування ґрунтується на тому, що багато ознак є результатом впливу багатьох різних генів, факторів навколишнього середовища та поведінки організму. Крім цих впливів, алелі гена можуть продукувати різні фенотипи завдяки чотирьом наступним механізмам:
Коли неповне домінування є певним ознакою, гетерозиготне потомство може мати суміш рис своїх батьків і проявляти проміжний фенотип. У людей колір шкіри є прикладом неповного домінування, оскільки гени, відповідальні за вироблення меланіну та світлу або темну шкіру, не встановлюють домінування.
Як результат, потомство часто має колір шкіри, який знаходиться між тонами шкіри батьків.
Пояснення того, як працює неповне панування
Механізм неповного домінування має дещо різні наслідки, коли він виявляється в одиночних генах проти багатогенного або полігенного генотипу.
Можливі відмінності фенотипів, що виникають внаслідок генів з неповним домінуванням, включають такі зміни:
В результаті цих варіацій неповне домінування може призвести до а велика різноманітність фенотипів і може допомогти пояснити безперервне коливання багатьох рис.
Мендель не спостерігав неповного домінування в своїх експериментах з рослинами гороху, але не менделівські механізми успадкування, включаючи неповне домінування, зустрічаються частіше, ніж спадщина Менделя.
Визначення полігенної спадковості стосується множинних впливів гена та аллеля
Поодинокі риси, на які впливає багато генів, передаються потомству шляхом полігенного успадкування. Колір у тварин часто полігенний, і кожен ген сприяє трохи для створення загального кінцевого фенотипу. В межах генів існує додаткова різниця між алелями, кожна пара алелів приносить чотири можливі різні внески, а також варіації через ступінь домінування та експресії генів.
Маючи так багато факторів, складно скласти точну картину того, як формується ознака та які гени та алелі сприяють. Пари аллелів завжди знаходяться в одному місці або локалізуються на хромосомі, але самі гени знайти важче.
Ген, що сприяє, може бути зв'язаним геном поблизу хромосоми, або він може бути на іншому кінці. Деякі гени, що сприяють, можуть бути в інших хромосомах, і вони можуть експресуватися лише за певних обставин.
Полігенні впливи До ознаки можна віднести наступне:
Усі ці можливості стосуються кожного з генів ознаки, які є множинні генетичні впливи. Отриманий фенотип може бути описаний докладно, але точні основні генетичні впливи часто менш зрозумілі.
Приклади неповного домінування
Хоча правила Менделя щодо успадкування алелів загалом істинні і навіть працюють на рівні алелів для ознак з декількома генами, правила успадкування повних полігенні ознаки набагато складніші. На полігенні риси впливає багато факторів, які впливають на експресію та проникнення генів.
Типові приклади у людей включають наступне:
Різноманітність полігенних ознак допомагає пояснити величезні відмінності у фенотипах, виявлених у розвинених організмах, включаючи людину. Замість одного гена, що спричиняє певну ознаку, складні механізми полігенного успадкування, включаючи неповне домінування, лежать в основі найрізноманітніших характеристик.