Изследването на генотипните съотношения датира от работата на Грегор Мендел през 50-те години. Мендел, известен като бащата на генетиката, извърши цялостен набор от експерименти, пресичайки грахови растения, които имаха различни различни характеристики. Той успя да обясни резултатите си, като присвои два „фактора“ на характеристиките на всяко отделно растение. Днес ние наричаме тази двойка фактори алели, състояща се от две копия на един и същ ген - по едно копие от всеки родител.
Прочетете повече за експеримента на Mendel's Pea Plant.
Менделско господство
Мендел идентифицира черти, които доминират над други черти. Например, гладкият грах демонстрира доминираща черта, докато набръчканият грах има рецесивна черта. В работата на Мендел, ако отделно растение има поне един фактор на гладък грах, то ще има гладък грах. Трябва да има два фактора с набръчкан грах, за да има набръчкан грах.
Това може да се изрази с „S“ за гладък грах и „s“ за набръчкания сорт. Генотипът SS или Ss създава растения с гладък грах, докато ss е необходим за набръчкания грах.
Чистокръвен грах: поколение F1 и F2
Мендел наброява своите поколения грахови растения. Първоначалните родители от поколение F0 създадоха потомство F1. Самооплождането на индивиди от F1 е породило поколението F2. Мендел внимаваше първо да отглежда няколко поколения грахови растения, за да се увери, че поколението F0 е чистокръвно - тоест има два същите фактора.
Днес учените биха казали, че родителите на F0 са хомозиготни за гена с форма на грахово зърно. Преходите F0 бяха SS X ss - чисто гладко кръстосани с чисто набръчкани.
Поколение хибриди
Всички грах F1 бяха гладки. Мендел разбира, че всеки F1 индивид има един S фактор и един s фактор - на съвременен език всеки F1 индивид е хетерозиготен по форма на грахово зърно. Съотношението на генотипа от поколение F1 е 100% Ss хибрид, което дава 100% гладък грах, тъй като този фактор се счита за доминиращ.
Чрез самооплождане на тези индивиди от F1, Мендел създава кръста Ss X Ss.
Получените съотношения на генотипа F2 са 25% SS, 50% Ss и 25% ss, които също могат да бъдат записани като 1: 2: 1. Поради доминирането, фенотипа или видимата черта, съотношенията са 75 процента гладки и 25 процента набръчкани, което също може да бъде записано като 3: 1.
Мендел е получил подобни резултати с други грахови растения, като цвят на цветя, цвят на грах и размер на граховите растения.
Вариации на доминацията
Алелите могат да имат връзки извън класическата менделевска доминантно-рецесивна. При кодоминиране и двата алела са еднакво изразени. Например, кръстосването на кодоминантно червеноцветно растение с едно бяло цъфтящо дава потомство с червени и бели петнисти цветя. В червено vs. бял кръст на растение с непълно господство, полученото потомство ще бъде розово.
При многобройни вариации на алелите, два алела на даден признак на индивида идват от популация с повече от две възможни черти. Например, трите алела на човешката кръв са A, B и O. A и B са кодоминантни, докато O е рецесивен.
Използване на Punnett Squares за разбиране на генотипните съотношения
Квадрат Punnett е визуално / графично изображение на кръстоска между две индивиди. Представлява различните генотипни съотношения и възможните варианти за генотип на потомство от два индивида.
Прочетете повече за това как да направите Punnet Square.
Нека използваме примера за гладък и набръчкан грах от по-рано, когато хомозиготно доминиращо растение с гладък грах (SS) се кръстосва с хомозиготно рецесивно набръчкано грахово растение (ss). Ще имате три налични генотипа за потомството (SS, Ss и ss) в съотношение 1: 2: 1. Това е показано визуално в площад Punnett тук.
Квадратите Punnett улесняват визуализирането на генотипното съотношение, което ще намерите при репродуктивни кръстове. Това е особено вярно, когато започнете да изследвате множество различни алели наведнъж.