Περιεχόμενο
Ο κόσμος είναι πλούσιος σε παραδείγματα υπολειπόμενων φαινοτύπων. Ορισμένα παρατεταμένα παραδείγματα φαινοτύπων δεν είναι αξιοσημείωτα, όπως το μπλε χρώμα των ματιών, ενώ άλλα είναι ασυνήθιστα, όπως η γενετική ασθένεια αιμοφιλία. Οι οργανισμοί έχουν πολλά φυσικά και συμπεριφορικά χαρακτηριστικά.
Διαβάστε περισσότερα για παραδείγματα υπολειπόμενων αλληλόμορφων.
Εάν φανταστείτε αυτά τα χαρακτηριστικά να είναι μεταβλητές, τότε οι φαινότυποι είναι οι τιμές που μπορούν να λάβουν οι μεταβλητές. Για παράδειγμα, το χρώμα σας μπορεί να είναι φαινότυπο καφέ, μαύρο, ξανθό, κόκκινο, γκρι ή λευκό.
Φαινότυπος και Γονότυπος
Οι γονότυποι σας βρίσκονται μέσα στα χρωμοσώματα του DNA που κληρονόμησαν από τους γονείς σας. Όπως συμβαίνει με όλους τους αναπαραγωγικούς οργανισμούς, λαμβάνετε ένα σύνολο 23 χρωμοσωμάτων από κάθε γονέα. Οι άνθρωποι έχουν 23 ζεύγη χρωμοσωμάτων, συνολικά 46 χρωμοσώματα. Ένα ζευγάρι των χρωμοσωμάτων προσδιορίζει το φύλο.
Ένα θαυμάσιο χαρακτηριστικό της ζωής είναι ο μηχανισμός που εκφράζει τις πληροφορίες που κωδικοποιούνται στα χρωμοσώματα ως πρωτεΐνες που είναι τότε υπεύθυνες για φαινότυπα. Στους ανθρώπους, μόνο το 2% των χρωμοσωμικών κτηματομεσιτικών κωδίκων για τις πρωτεΐνες. Αυτές οι μικρές εκτάσεις DNA ονομάζονται γονίδια κωδικοποίησης πρωτεϊνών.
Αυτά τα ζεύγη γονότυπων προσδιορίζουν τη φυσική εμφάνιση ή τον φαινότυπο για κάθε χαρακτηριστικό. Όταν τα δύο γονίδια κωδικοποιούν την ίδια έκδοση ενός χαρακτηριστικού, ο φαινότυπος θα ταιριάζει με τον γονότυπο. Για παράδειγμα, αν και τα δύο γονίδια κωδικοποιούν τα μπλε μάτια, οι απόγονοι θα έχουν μπλε μάτια.
Εάν, ωστόσο, τα δύο γονίδια φέρουν διαφορετικές παραλλαγές για το χαρακτηριστικό, ο φαινότυπος θα καθοριστεί από το κυρίαρχο γονίδιο. Για παράδειγμα, το γονίδιο για καφέ μάτια κυριαρχεί ενώ το γονίδιο για τα μπλε μάτια είναι υποχωρητικό. Εκτός αν άλλοι παράγοντες επηρεάζουν το αποτέλεσμα, ο συνδυασμός γονότυπου ενός γονιδίου καφέ οφθαλμού από έναν γονέα και ενός γονιδίου μπλε-οφθαλμού από τον άλλο γονέα θα οδηγήσει σε ένα παιδί με καφέ μάτια.
Διαβάστε περισσότερα για το τι καθορίζει τον γονότυπο.
Γονίδια και Αλλέλες
Δεδομένου ότι έχετε δύο αντίγραφα από κάθε χρωμόσωμα, έχετε δύο εκδόσεις ή αλληλόμορφα για κάθε γονίδιο. Η μία πιθανή εξαίρεση αφορά τα χρωμοσώματα σεξ και Χ του φύλου. Τα θηλυκά έχουν δύο αντίγραφα του Χ και έτσι έχουν δύο αλληλόμορφα για όλα τα γονίδια Χ.Εάν είστε άνδρες, έχετε ένα Χ και ένα Υ και επομένως έχετε μόνο ένα αντίγραφο των γονιδίων που είναι μοναδικά για το κάθε χρωμόσωμα.
Οι επιστήμονες έχουν βρει 2.000 γονίδια στο χρωμόσωμα Χ αλλά μόνο 78 στα Y. Ομοζυγωτικά αλληλόμορφα είναι πανομοιότυπα, ενώ τα ετερόζυγα αλλήλια έχουν διαφορετικές γενετικές πληροφορίες. Τα γονίδια στα χρωμοσώματα του φύλου ονομάζονται "αλλοσωματικά γονίδια" και δημιουργούν φαινότυπους που συνδέονται με το φύλο, όπως τύφλωση χρώματος και αιμοφιλία.
Κυρίαρχο και υπολειπόμενο
Συχνά, ένα αλληλόμορφο κυριαρχεί πάνω από το άλλο αλληλόμορφο, το οποίο λέγεται ότι είναι υπολειπόμενο. Το κυρίαρχο αλληλόμορφο καλύπτει την έκφραση του υπολειπόμενου συνεργάτη του και οδηγεί σε κυρίαρχους φαινοτύπους, όπως καστανά μάτια. Θα έχετε καστανά μάτια εφ 'όσον έχετε ένα αλληλόμορφο για καστανά μάτια. Για να κληρονομήσετε τον υπολειπόμενο φαινότυπο των μπλε μάτια, τα αλλήλια των ματιών σας πρέπει να κωδικοποιήσουν το μπλε χρώμα.
Για τον ορισμό των υπολειπόμενων χαρακτηριστικών απαιτείται προσδιορισμός της σχετικής δεσπόζουσας θέσης. Το αλληλόμορφο για πράσινα μάτια είναι υπολειπόμενο στα καφετιά μάτια αλλά κυριαρχεί πάνω από τα μπλε μάτια. Επιπλέον, οι αλληλεπιδράσεις των γονιδίων επηρεάζουν την φαινοτυπική έκφραση. Για παράδειγμα, τουλάχιστον οκτώ διαφορετικά γονίδια συμμετέχουν στη μετάφραση των γονότυπων για το χρώμα των ματιών στον φαινότυπο ή τη φυσική εμφάνιση του χρώματος των ματιών στους απογόνους.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα αλληλόμορφα είναι εξίσου κυρίαρχα και οι απόγονοι εκφράζουν αμφότερους τους φαινότυπους. Για παράδειγμα, εάν διασχίσετε ένα φυτό με κόκκινα άνθη με λευκή ανθοφορία, μια κυρίαρχη έκφραση σας δίνει απογόνους με κόκκινα και λευκά κηλιδωμένα λουλούδια. Από την άλλη πλευρά, εάν τα αλληλόμορφα ήταν ανεπαρκώς κυρίαρχα, οι απόγονοι θα μπορούσαν να έχουν ένα αναμεμειγμένο φαινότυπο ροζ λουλουδιών. Οι τύποι αίματος Ανθρώπου Α και Β είναι συν-κυρίαρχες, ενώ ο τύπος αίματος Ο είναι ένα άλλο υποδειγματικό παράδειγμα φαινοτύπου.
Κάνοντας το Μαθηματικό
Στη δεκαετία του 1860, ο Γκρέγκορ Μέντελ, ο πατέρας της κλασικής γενετικής, διασχίζει φυτά μπιζελιού που έχουν μια ποικιλία διαφορετικών παραδειγμάτων φαινοτύπου, συμπεριλαμβανομένου του τύπου μπιζελιών. Όταν διέσχισε ένα φυτό γύρο-μπιζέλια, που υποδηλώνει R, με μια ποικιλία τσαλακωμένου μπιζελιού (W), το 75 τοις εκατό των απογόνων είχε στρογγυλά μπιζέλια. Ο Mendel υποστήριξε ότι οι απόγονοι είχαν 25% πιθανότητα να κληρονομήσουν πανομοιότυπα αλληλόμορφα RR και παρόμοια πιθανότητα να λάβουν τα αλληλόμορφα WW, μολονότι ο Mendel αναφέρθηκε σε αλληλόμορφους παράγοντες.
Αυτό σήμαινε ότι οι μισοί απόγονοι ήταν RW. Δεδομένου ότι το 75% είχε στρογγυλά μπιζέλια, ο Mendel υποστήριξε ότι ο R κυριάρχησε στο W και ότι είτε ο γονότυπος RR ή ο RW παράγει τον φαινότυπο στρογγυλού μπιζελιού. Τα τσαλακωμένα μπιζέλια, που έχουν γονοτύτυπο WW, είναι ένα παράδειγμα ενός υποβαθμισμένου φαινοτύπου.