1860-luvulla munkki nimeltä Gregor Mendel löysi monet perinnöllisyyttä hallitsevista periaatteista. Yksi näistä periaatteista, tunnetaan nyt nimellä Mendelin laki itsenäisestä lajitelmasta, toteaa, että alleeli parit erottuvat muodostumisen aikana sukusolut. Tämä tarkoittaa, että piirteet välittyvät jälkeläisille toisistaan riippumatta.
Avainsanat
- Riippumattoman valikoiman lain takia piirteet siirtyvät vanhemmilta jälkeläisiin toisistaan riippumatta.
- Mendelin erottelulaki liittyy läheisesti hänen riippumattoman valikoiman lakiin ja perustuu siihen.
- Kaikki perintökuviot eivät vastaa Mendelian erotusmalleja.
- Epätäydellinen dominointi johtaa kolmanteen fenotyyppiin. Tämä fenotyyppi on vanalleelien amalgaami.
- Rinnakkaisvallassa molemmat vanhemman alleelit ilmenevät kokonaan. Tuloksena on kolmas fenotyyppi, jolla on molempien alleelien ominaisuudet.
Mendel löysi tämän periaatteen esiintymisen jälkeen dihybrid ristit kasvien välillä, joilla oli kaksi toisistaan poikkeavaa ominaisuutta, kuten siemenväri ja palkin väri. Kun nämä kasvit olivat saaneet pölyttää itse, hän huomasi, että sama suhde 9: 3: 3: 1 ilmestyi jälkeläisiin. Mendel päätteli, että piirteet siirtyivät jälkeläisille itsenäisesti.
Yllä oleva kuva osoittaa todellisen jalostuksen kasvin, jonka vihreän palkin värin (GG) ja keltaisen siemenvärin (YY) hallitsevat piirteet ovat ristipölytyneitä tosi jalostukseen tarkoitettu kasvi keltaisella palkin väri (gg) ja vihreä siemenväri (vv). Tuloksena olevat jälkeläiset ovat kaikki heterotsygoottinen vihreän palkin väri ja keltainen siemenväri (GgYy). Jos jälkeläiset saavat itse pölyttää, seuraavassa sukupolvessa näkyy 9: 3: 3: 1 -suhde. Noin yhdeksästä kasvista tulee vihreitä palkoja ja keltaisia siemeniä, kolmessa vihreitä palkoja ja vihreitä siemeniä, kolmessa keltaisia palkoja ja keltaisia siemeniä ja yhdestä keltaisia palkoja ja vihreitä siemeniä. Tämä tyypillisten dihybridiristeiden piirteiden jakauma.
Mendelin segregaatiolaki
Riippumaton lajitelmalaki on perusta erottelulaki. Mendelin aikaisemmat kokeet saivat hänet muotoilemaan tämän genetiikan periaatteen. Erottelulaki perustuu neljään pääkonseptiin. Ensimmäinen on se geenit esiintyy useammassa kuin yhdessä muodossa tai alleelissa. Toiseksi organismit perivät kaksi alleelia (yhden jokaiselta vanhemmalta) vuoden aikana seksuaalinen lisääntyminen. Kolmanneksi, nämä alleelit erottuvat aikana meioosi, jolloin jokaisella sukusolulla on yksi alleeli yhdelle ominaisuudelle. Lopuksi heterotsygoottinen alleelien näyttely täydellinen hallitsevuus, koska yksi alleeli on hallitseva ja toinen on resessiivinen. Alleelien segregaatio mahdollistaa ominaisuuksien riippumattoman välittymisen.
Perusmekanismi
Tuntematon Mendelille hänen aikanaan, me nyt tiedämme, että geenit sijaitsevat kromosomeissamme. Homologiset kromosomit, joista yhden saamme äidiltämme ja toisen isältämme, nämä geenit ovat samassa paikassa jokaisessa kromosomissa. Vaikka homologiset kromosomit ovat hyvin samankaltaisia, ne eivät ole identtisiä eri geenialleelien takia. Meioosin I aikana, metafaasissa I, kun homologiset kromosomit asettuvat solun keskipisteeseen, niiden orientaatio on satunnainen, jotta voimme nähdä perustan itsenäiselle lajitelmalle.
Ei-Mendelian perintö
Joillakin perintökuvioilla ei ole säännöllisiä Mendelian erottelumalleja. Sisään epätäydellinen määräävä asemaesimerkiksi yksi alleeli ei hallitse täysin toista. Tämä johtaa kolmannekseen fenotyyppi se on sekoitus vanhemmista alleeleissa havaituista. Esimerkki epätäydellisestä määräävästä asemasta näkyy snapdragon-kasveissa. Punainen snapdragon-kasvi, joka on pölyttänyt valkoisen snapdragon-kasvin kanssa, tuottaa vaaleanpunaisia snapdragon-jälkeläisiä.
Rinnakkaisvallassa molemmat alleelit ilmenevät täysin. Tämä johtaa kolmanteen fenotyyppiin, jolla on kummankin alleelin erityiset ominaisuudet. Esimerkiksi, kun punaiset tulppaanit ylitetään valkoisten tulppaanien kanssa, syntyvillä jälkeläisillä on joskus kukat jotka ovat sekä punaisia että valkoisia.
Vaikka suurin osa geenit sisältävät kaksi alleelimuotoa, joillakin on useita alleeleja ominaisuudelle. Yleinen esimerkki tästä ihmisillä on ABO-veriryhmä. ABO-verityypeillä on kolme alleelia, jotka esitetään muodossa (I, MinäB, MinäO).
Jotkut piirteet ovat polygeenisiä, mikä tarkoittaa, että niitä hallitsee useampi kuin yksi geeni. Näillä geeneillä voi olla kaksi tai useampia alleeleja tietylle piirteelle. Polygeenisillä ominaisuuksilla on monia mahdollisia fenotyyppejä. Esimerkkejä sellaisista piirteistä ovat ihonväri ja silmien väri.
Lähteet
- Reece, Jane B. ja Neil A. Campbell. Campbell-biologia. Benjamin Cummings, 2011.