Содержание
- Mendelian Inheritance хорошо работает в простых ситуациях
- Немендельское наследование, объяснение и пример
- Определение генотипа и фенотипа
- Гетерозиготное потомство может продуцировать промежуточный фенотип
- Объяснение того, как работает неполное доминирование
- Определение определения полигенного наследования при множественном влиянии генов и аллелей
- Примеры неполного доминирования
Продвинутые организмы, такие как животные, получают два набора генов с одним набором от каждого родителя. Хотя в целом генетический код То же самое, родители часто имеют разные версии одного и того же гена. В результате унаследованный генетический код может содержать копии двух версий; один может быть доминирующий в то время как другой может быть рецессивный.
Когда один ген производит особый признак в организме, Менделевское наследство правила применяются. Они были впервые предложены австрийским монахом Грегором Менделем в 19 веке и подробно описывают, как отдельные гены наследуются по нескольким простым правилам. Мендель работал с растениями гороха и определял доминантные и рецессивные аллели.
Однако большинство характеристик организма не продуцируются одним геном. Вместо этого многие гены влияют на характеристику, а некоторые гены влияют на некоторые особенности организма. Поскольку простые правила Менделя не применяются в таких случаях, неменделевское наследство имеет дело с этими сложными процессами. Там, где Мендель предположил, что одна из двух версий гена была доминантной, немендельское наследство признает, что в некоторых случаях доминирование неполное.
Mendelian Inheritance хорошо работает в простых ситуациях
Грегор Менделс работает с гороховыми растениями, ориентируясь на наблюдаемые признаки, такие как цвет цветка и форма стручка. Мендель пытался определить, какие гены дают фиолетовые и белые цветы и другие признаки гороха. Он выбрал черты, которые в основном были вызваны одним геном; в результате он смог объяснить наследование простыми словами.
Его основные выводы были следующими:
В наследстве Меделиана две версии гена, унаследованные от родителей, называются аллели, Аллели могут быть доминантными или рецессивными. Индивидуум, у которого есть один или два доминантных аллеля, будет иметь признак, кодируемый доминантным геном.
У людей с двумя рецессивными аллелями появится рецессивный признак. По словам Менделя, наличие или отсутствие отдельных генов и их аллелей объясняет, какие признаки были обнаружены у растений гороха.
Немендельское наследование, объяснение и пример
До Менделя большинство ученых считали, что черты передаются как смесь черт родителей, Проблема заключалась в том, что часто у детей не было такой смеси, как, например, когда у голубоглазого родителя и у кареглазого был голубоглазый ребенок.
Мендель предположил, что признаки были результатом присутствия или отсутствия доминантного аллеля. Его теория все еще применима к признакам, производимым одним геном.
Например, Мендель доказал, что растения гороха с коротким и длинным родителем не дают растения средней длины, а только короткие или длинные растения. Растения, у которых был один родитель с гладкими и один родитель с морщинистыми стручками, не производили слегка морщинистые стручки, но или морщинистые или гладкие стручки.
Там было нет смеси черт.
Однако большинство черт обусловлено множеством генов. Например, есть много растений с различными длинами, не только короткие и длинные растения. Когда короткое и длинное растение производит растение средней длины, это должно происходить из-за влияния множества генов или отсутствия полного доминирования доминирующего гена.
Этот вид наследования называется немендельским наследством.
Определение генотипа и фенотипа
Общая коллекция генов организмов является генотип в то время как совокупность наблюдаемых признаков, продуцируемых генотипом, называется фенотип, Фенотипы основаны на генотипе, но могут зависеть от факторов окружающей среды и поведения организма.
Например, у растения может быть генотип роста и густоты, но если оно растет на бедной почве, оно может быть маленьким и редким.
Организмы, которые имеют два доминантных или два рецессивных аллеля гомозиготных для этого гена, в то время как те, которые имеют доминантный и рецессивный аллель гетерозиготный, Это становится важным в неменделевском наследовании, потому что гомозиготные организмы имеют четкую экспрессию генов двух доминантных или рецессивных аллелей и демонстрируют соответствующий фенотип.
В гетерозиготных организмах с доминантным и рецессивным аллелем доминантное / рецессивное отношение может быть неполным, и оба аллеля могут быть выражены в различной степени.
Факторы помимо генотипа, которые влияют на фенотип, включают следующее:
Взаимодействие доминантных и рецессивных аллелей в сочетании с факторами окружающей среды создает фенотип из исходного генотипа.
Гетерозиготное потомство может продуцировать промежуточный фенотип
Сложный характер неменделевского наследования основан на том факте, что многие признаки являются результатом влияния множества различных генов, факторов окружающей среды и поведения организма. В дополнение к этим воздействиям аллели гена могут продуцировать различные фенотипы благодаря следующим четырем механизмам:
Когда для определенного признака присутствует неполное доминирование, гетерозиготное потомство может иметь смесь признаков своих родителей и проявлять промежуточный фенотип. У людей цвет кожи является примером неполного доминирования, потому что гены, ответственные за выработку меланина и светлая или темная кожа, не могут установить доминирование.
В результате у потомства часто есть цвет кожи, который находится между оттенками кожи родителей.
Объяснение того, как работает неполное доминирование
Механизм неполного доминирования имеет несколько иные эффекты, когда он проявляется в единичных генах по сравнению с множественным или полигенным генотипом.
Возможные различия в фенотипах, обусловленных генами с неполным доминированием, включают следующие варианты:
В результате этих изменений неполное доминирование может привести к большое разнообразие фенотипов и может помочь объяснить непрерывное изменение многих признаков.
Мендель не наблюдал неполного доминирования в своих экспериментах с растениями гороха, но немендельевские механизмы наследования, включая неполное доминирование, встречаются чаще, чем менделевское наследование.
Определение определения полигенного наследования при множественном влиянии генов и аллелей
Отдельные признаки, на которые влияют несколько генов, передаются потомству через полигенное наследование. Цвет у животных часто полигенени каждый ген вносит свой вклад в создание общего конечного фенотипа. Внутри генов существует дополнительное различие между аллелями, каждая пара аллелей вносит потенциальные четыре разных вклада, а также вариации, обусловленные степенями доминирования и экспрессии генов.
При таком количестве факторов трудно составить точную картину того, как формируется признак и какие гены и аллели способствуют. Аллельные пары всегда находятся в одном и том же месте или локусе хромосомы, но сами гены найти труднее.
Способствующий ген может быть связанным геном поблизости на хромосоме, или это может быть на другом конце. Некоторые способствующие гены могут быть в других хромосомах, и они могут быть экспрессированы только при определенных обстоятельствах.
Полигенные воздействия по признаку может включать в себя следующее:
Все эти возможности применяются к каждому из генов черты, которая имеет множественные генетические влияния, Получающийся фенотип может быть описан подробно, но точные основные генетические влияния часто менее ясны.
Примеры неполного доминирования
В то время как правила Менделса для наследования аллелей, как правило, верны и даже работают на уровне аллелей для признаков с несколькими генами, правила для наследования полны полигенные признаки гораздо сложнее. На полигенные признаки влияют многие факторы, которые влияют на экспрессию генов и пенетрантность.
Типичные примеры у людей включают следующее:
Различия в полигенных признаках помогают объяснить огромные различия в фенотипах, обнаруженных у продвинутых организмов, включая людей. Вместо одного гена, дающего начало специфическому признаку, сложные механизмы полигенного наследования, включая неполное доминирование, лежат в основе разнообразных характеристик.