Geny i allele, krzyżowanie jednogenowe , fenotyp i genotyp , nosicielstwo genetyczne

1. Geny i allele

Prawa dziedziczności wynikają bezpośrednio z zachowania się chromosomów podczas mitozy, mejozy i zapłodnienia. W każdym chromosomie znajduje się wiele czynników dziedziczności, czyli genów, z których każdy różni się w pewien sposób od wszystkich pozostałych i warunkuje dziedziczenie jednej lub większej liczby cech organizmu. Chromosomy w komórkach ciała występują parami, każda komórka ciała zawiera przeto parę genów każdego typu. Ponieważ chromosomy rozchodzą się w mejozie, a podczas zapłodnienia łączą się dając nowe kombinacje, to również występujące parami geny muszą rozchodzić się i podlegają rekombinacji. Z genetycznego punktu widzenia każdy chromosom zachowuje się tak, jakby był zbudowany z łańcuszka genów uszeregowanych liniowo. Geny w chromosomach homologicznych występują w identycznym porządku. Gen warunkujący określoną cechą zajmuje określony odcinek w chromosomie, zwany locus. W mejozie podczas synapsis homologiczne chromosomy łączą się z sobą w ten sposób, że odpowiadające sobie odcinki, a więc przypuszczalnie i geny, znajdują się naprzeciw siebie.

Sposób dziedziczenia się określonej cechy można poznać tylko wtedy, gdy występuje ona w dwóch przeciwstawnych formach jak na przykład żółta i zielona barwa nasion grochu w doświadczeniu Mendla lub brązowa i niebieska barwa oczu człowieka, czy też brązowa i czarna barwa sierści świnek morskich. Żaden osobnik nie może wykazywać obu na raz, lecz tylko jedną z dwóch wzajemnie wykluczających się cech, zwanych dawniej cechami allelomorficznymi lub allelami. Obecnie terminy „gen” i „allel” używane są jako synonimy. Mówi się, że gen B warunkujący brązową barwę oczu jest allelem genu b determinującego barwę niebieską. Używając terminu „allel” w tym znaczeniu podkreślamy, że u danego gatunku istnieją dwa rodzaje (lub więcej) odpowiadających sobie genów umiejscowionych locus chromosomu.

2. Krzyżowanie jednogenowe

Zastosowanie terminów genetycznych i pewnych podstawowych zasad genetyki można lepiej zrozumieć, jeśli się rozważy przykład prostego krzyżowania jednogenowego, czyli takiego w którym dobiera się jako rodziców osobniki różniące się tylko jedną parą genów. Rysunek 1 przedstawia wyniki krzyżowania „czysto” brązowego samca świnki morskiej z „czysto” czarną samicą. W czasie mejozy u samca rozchodzą się dwa geny bb, a więc tworzące się plemniki mają tylko po jednym genie b, u samicy zaś w mejozie rozchodzą się dwa geny BB, tak że każde jajo zawiera tylko jeden gen B. Po zapłodnieniu takiego jaja przez plemnik zawierający gen b powstanie osobnik o wzorze genetycznym Bb. Takie świnki morskie mają jeden gen warunkujący barwę brązową i jeden warunkujący barwę czarną.

Jakiego umaszczenia należałoby spodziewać się u tych świnek: ciemnobrązowego, czarnego czy łaciatego? W tym wypadku świnki będą czarne jak matka. Dzieje się tak dlatego, że gen warunkujący barwę czarną jest dominujący w stosunku do genu warunkującego zabarwienie brązowe; powoduje on wytworzenie czarnego barwnika nawet wtedy, gdy występuje u danego osobnika pojedynczo. O genie na barwę brązową mówi się, że jest recesywny w stosunku do genu na barwę czarną. Działanie genów recesywnych przejawia się jedynie u takiego osobnika, który zawiera dwa identyczne geny recesywne (bb). Zjawisko dominowania tłumaczy nam, dlaczego osobnik może być podobny bardziej do jednego z rodziców niż do drugiego, mimo że oboje rodzice wnieśli równy wkład do jego konstytucji genetycznej. U jednych gatunków czarna barwa sierści może dominować nad brązową, u innych – barwa brązowa nad czarną. W każdym przypadku ustalanie zależności między genami wymaga przeprowadzenia doświadczenia.

Jesteś tu: Genetyka

Strony: 1 2