19: Генетика - Колір шерсті собаки

Last updated
Save as PDF

Page ID: 7932

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Цілі навчання

До кінця цього розділу ви зможете:

Опишіть молекулярну основу успадкування.
Визначте результат в кросах, що передбачають повне домінування.
Представляти і розшифрувати інформацію про спадщину за допомогою родоводу.

На фото зображена квітка гороху, з фіолетовими пелюстками, які згортаються назад на себе. — **Малюнок\(\PageIndex{1}\):** Експериментуючи з тисячами городнього гороху, Йоганн Грегор Мендель розкрив основи генетики. (кредит: модифікація роботи Джеррі Кіркхарта)

Пам'ятайте, що риса - це аспект фізичного вигляду організму, який може змінюватися. Організми отримують свої риси з білків; білки виробляються за допомогою інформації, знайденої в ДНК організму. Зміна ДНК між різними організмами викликає вироблення білків, які містять різні порядки амінокислот. Ці білки можуть мати різну форму і, отже, різні функції. Коли білки функціонують по-різному, це призводить до відмінностей в ознаках.

Нагадаємо, що диплоїдні організми мають по дві копії кожної хромосоми: пару гомологічних хромосом. Причина того, що вони мають дві копії, полягає в тому, що вони успадкували одну копію кожної хромосоми від кожного з батьків. Кожен батько жертвує на репродуктивний процес одну гаплоїдну гамету (яйцеклітину або сперму). Гаплоїдна гамета містить одну копію кожної хромосоми, оскільки під час мейозу кількість хромосом скорочується навпіл: ДНК копіюється один раз, а потім ділиться двічі. Таке поділ гомологічних хромосом означає, що тільки одна з копій гена потрапляє в гамет. Потомство утворюється, коли ця гамета об'єднується з одним від іншого батька і відновлюються дві копії кожного гена (і хромосоми).

Це каріограма людської самки. Існує 22 гомологічні пари хромосом і пара Х-хромосом. — **Малюнок\(\PageIndex{2}\):** Каріограма - це картина всіх хромосом в клітці, організована в гомологічні пари. Це людська каріограма, яка показує 46 хромосом, присутніх у диплоїдних соматичних клітині людини. (Кредит: Андреас Болцер та ін.)

Диплоїдний організм має дві копії даного гена. Дві копії можуть або не можуть кодувати ту саму версію цієї характеристики. Наприклад, одна окрема рослина гороху (наприклад, вивчена Менделем) мала б дві копії гена, який контролює колір квітки. Ця людина може нести одну версію гена, що призводить до білого кольору квітки, і другу іншу версію того самого гена, що призводить до фіолетового кольору квітки. Взаємодія між цими двома різними версіями одного і того ж гена призведе до видимого кольору квітки в рослині гороху. Генні варіації, які виникають мутацією і існують в одних і тих же відносних місцях на гомологічних хромосомах, називаються алелями. Мендель досліджував успадкування генів лише з двома формами алелів, але зазвичай зустрічається більше двох алелів для багатьох генів у природній популяції.

Кожна людина (припускаючи, що це диплоїдний організм) матиме два алелі для конкретного гена: по одному від кожного з двох батьків. Ці два алелі виражаються і взаємодіють для отримання фізичних характеристик. Спостережувані риси, виражені організмом, відносять до його фенотипу. Основний генетичний склад організму, що складається як з фізично видимих, так і з невиражених алелів, називається його генотипом.

Диплоїдні організми, які є гомозиготними для гена, мають два однакових алелі, по одному на кожній їх гомологічних хромосом. Якщо в організмі є два різних алелі, це називають гетерозиготним.

У цій главі буде розглянуто простий тип спадкування: повне домінування. При цьому типі успадкування виділяють два алелі: домінантний і рецесивний. Домінантний алель повністю перекриє рецесивний алель. Це означає, що якщо присутній один домінантний алель, організм матиме рису, яку надає цей алель. Для того щоб був помічений рецесивний фенотип, організм повинен мати два рецесивних алелі. Тільки тому, що алель є домінуючим, автоматично не робить його кращим, ніж рецесивна риса. Це також не робить його більш поширеним, ніж рецесивна риса. Все, що означає, що алель буде домінуючим, це те, що він здатний прикрити рецесивний алель.

Зазвичай ми скорочуємо генотип організму, використовуючи окремі літери. Обрана буква часто є першою літерою домінуючої риси. Гомозиготний домінантний генотип буде записаний АА, гетерозиготний генотип як Aa, і гомозиготний рецесивний генотип як аа.

Мініатюра: генотипи для трьох визнаних кольорів лабораторій. (CC BY 3.0; Earellano через Вікіпедію).