Содержание
С тех пор, как Грегор Мендель провел классические эксперименты с горохом, ученые, врачи и фермеры стали изучать, как и почему признаки различаются у отдельных организмов. Мендель показал, что скрещивание растений гороха белого и пурпурного цветов не создавало смешанного окраса, а, скорее, только потомство фиолетового или белого цвета. В этом случае фиолетовый является доминирующей чертой, контролируемой аллелем пурпурного цвета для гена цветочного цвета.
Гены и Аллели
Ген - это участок ДНК, который кодирует белок. Черты организма в значительной степени определяются генами человека и образующимися белками. Гены занимают определенные места вдоль длинных молекул ДНК в сердце хромосом. Каждый вид организма имеет определенное количество хромосом. У организмов, которые размножаются половым путем, есть два набора хромосом, один набор от каждого родителя. Например, растение гороха имеет 14 хромосом или семь пар, включая пару хромосом с генами, которые определяют цвет цветка. Соответствующие гены на паре хромосом называются аллелями.
Аллель Отношения
Пара аллелей может взаимодействовать по-разному. Доминантный аллель маскирует признаки, определяемые рецессивным аллелем. В примере с цветком гороха фиолетовый цвет доминирует над белым. Доминантный аллель экспрессирует белки, которые дают фиолетовый цвет. Эти белки доминируют над белками белых цветов, продуцируемыми сестринским аллелем. Все отношения носят ситуативный характер. Например, фиолетовый цвет может быть рецессивным по отношению к другому аллелю, такому как тот, который кодирует желтый цвет. Ко-доминантные аллели оказывают одинаковое влияние, создавая экспрессию обеих черт. Например, если фиолетовые и белые цветы получены из доминантных генов, у получающегося потомства могут быть цветы с белыми и фиолетовыми пятнами.
Вероятности
Наличие доминантно-рецессивных отношений между парой аллелей может быть продемонстрировано вероятностями различных признаков у потомства. Например, рассмотрим аллель пурпурного цвета, P, в растении, скрещенном с растением, имеющим белый цвет W. Полученное потомство может иметь любую из трех возможных комбинаций аллелей: PP, PW и WW. Только у растения WW будут белые цветы, потому что W рецессивен по отношению к P. Вероятность трех комбинаций составляет 25, 50 и 25 процентов соответственно. Следовательно, шансы на получение потомства с фиолетовыми цветами составляют 75 процентов.
Другие отношения
Другое отношение аллеля, неполное или полудоминантное, отличается от совместного доминирования. Если бы пурпурный и белый цвет цветов происходил из полудоминантных аллелей, потомство PW было бы светло-фиолетовым, смесью двух черт. Совместное доминирование дало бы пятнистые цветы вместо этого. Эпистаз - это взаимодействие между аллелями разных генов. Например, у вида растения может быть одна пара аллелей для цвета и другая пара для цветовой экспрессии. Если у растения есть два рецессивных гена для цветовой экспрессии, цвет цветка будет белым, независимо от состава аллелей цвета.