Zawartość
Od czasu klasycznych eksperymentów Gregora Mendela na roślinach grochowych naukowcy, lekarze i rolnicy badali, w jaki sposób i dlaczego cechy różnią się u poszczególnych organizmów. Mendel wykazał, że krzyżowanie grochu o białych i fioletowych kwiatach nie tworzyło mieszanego koloru, a jedynie potomstwo o purpurowych lub białych kwiatach. W tym przypadku fioletowy jest cechą dominującą, kontrolowaną przez allel w kolorze fioletowym dla genu koloru kwiatu.
Geny i allele
Gen to odcinek DNA, który koduje białko. Cechy organizmu są w dużej mierze determinowane przez geny danej osoby i powstałe białka. Geny zajmują określone miejsca wzdłuż długich cząsteczek DNA w sercu chromosomów. Każdy gatunek organizmu ma określoną liczbę chromosomów. Organizmy rozmnażające się płciowo mają dwa zestawy chromosomów, po jednym zestawie od każdego rodzica. Na przykład roślina grochowa ma 14 chromosomów lub siedem par, w tym parę chromosomów z genami określającymi kolor kwiatu. Pasujące geny na parze chromosomów nazywane są allelami.
Relacje Allele
Para alleli może oddziaływać na różne sposoby. Dominujący allel maskuje cechy określone przez recesywny allel. W przykładzie kwiatu grochu fioletowy dominuje nad białym. Dominujący allel wyraża białka, które dają purpurowy kolor. Białka te dominują nad białymi białymi kwiatami wytwarzanymi przez allel siostrzany. Relacje alleli są sytuacyjne. Na przykład kolor fioletowy może być recesywny w stosunku do innego allelu, takiego jak kodujący kolor żółty. Allominujące allele mają równy wpływ, tworząc wyraz obu cech. Na przykład, jeśli fioletowe i białe kwiaty pochodzą z genów współdominujących, uzyskane potomstwo może mieć kwiaty z białymi i fioletowymi plamami.
Prawdopodobieństwa
Obecność relacji dominująco-recesywnej między parą alleli można wykazać prawdopodobieństwem różnych cech u potomstwa. Na przykład rozważ allel w kolorze fioletowym, P, u rośliny skrzyżowanej z rośliną o kolorze białego kwiatu, W. Otrzymane potomstwo może mieć dowolną z trzech możliwych kombinacji alleli: PP, PW i WW. Tylko roślina WW będzie miała białe kwiaty, ponieważ W jest recesywna wobec P. Prawdopodobieństwo trzech kombinacji wynosi odpowiednio 25, 50 i 25 procent. Dlatego szanse na uzyskanie potomstwa o purpurowych kwiatach wynoszą 75 procent.
Inne relacje
Inny związek alleli, niekompletny lub częściowo zdominowany, różni się od współdominacji. Jeśli fioletowe i białe kolory kwiatów pochodzą z częściowo zdominowanych alleli, potomstwo PW miałoby kolor jasnofioletowy, mieszankę dwóch cech. Ko-dominacja przyniosłaby zamiast tego kwiaty w kropki. Epistaza to interakcja między allelami różnych genów. Na przykład gatunek rośliny może mieć jedną parę alleli dla koloru i inną parę dla wyrażenia koloru. Jeśli roślina ma dwa recesywne geny ekspresji kolorów, kolor kwiatu będzie biały, bez względu na to, jaki jest skład alleli kolorów.