Undersøgelsen af genotypiske forhold går tilbage til Gregor Mendels arbejde i 1850'erne. Mendel, kendt som far til genetik, udførte et omfattende sæt eksperimenter, der krydsede ærtplanter, der havde forskellige egenskaber. Han var i stand til at forklare sine resultater ved at tildele to "faktorer" til hver enkelt plantes egenskab. I dag kalder vi dette par faktorer for alleler, der består af to kopier af det samme gen - en kopi fra hver forælder.
Læs mere om Mendels Pea Plant-eksperiment.
Mendelian dominans
Mendel identificerede træk, der dominerer andre træk. For eksempel viser glatte ærter et dominerende træk, mens rynkede ærter viser et recessivt træk. I Mendels arbejde, hvis en enkelt plante har mindst en glat-ært-faktor, vil den have glatte ærter. Det skal have to rynkede ærtfaktorer for at have rynkede ærter.
Dette kan udtrykkes med et "S" for glatte ærter og et "s" for den rynkede sort. Genotypen SS eller Ss skaber glatte ærteplanter, mens ss er nødvendig for rynkede ærter.
Rasede ærter: F1 og F2 generation
Mendel nummererede sine generationer af ærter. De oprindelige forældre fra generation F0 skabte F1 afkom. Selvbefrugtning af F1-individer producerede F2-generationen. Mendel var omhyggelig med først at opdrætte flere generationer af ærteplanter for at sikre, at F0-generationen var raceren - dvs. havde to af de samme faktorer.
I dag vil forskere sige, at F0-forældrene var homozygote for det ærteformede gen. F0-krydsningerne var SS X ss - ren glat krydset med ren krøllet.
En generation af hybrider
Alle F1-ærterne var glatte. Mendel forstod, at hvert F1-individ havde en S-faktor og en s-faktor - i moderne sprogbrug var hvert F1-individ heterozygot for ærtform. Genotypeforholdet for generation F1 var 100 procent Ss hybrid, hvilket gav 100 procent glatte ærter, da denne faktor betragtes som dominerende.
Ved selvbefrugtning af disse F1-individer skabte Mendel Ss X Ss-korset.
De resulterende F2-genotype-forhold var 25 procent SS, 50 procent Ss og 25 procent ss, hvilket også kan skrives som 1: 2: 1. På grund af dominans, fænotypen eller det synlige træk var forholdene 75 procent glatte og 25 procent rynket, hvilket også kan skrives som 3: 1.
Mendel fik lignende resultater med andre ærteplanteegenskaber, såsom blomsterfarve, ærterfarve og størrelse på ærterplanterne.
Dominansvariationer
Alleler kan have forhold ud over den klassiske mandelianske dominerende-recessive. I kodominans udtrykkes begge alleler ens. For eksempel producerer krydsning af en codominant rødblomstret plante med en hvidblomstret afkom med røde og hvide plettede blomster. I en rød vs. hvidt kors af en plante med ufuldstændig dominans, vil det resulterende afkom være lyserødt.
I flere allelvariationer kommer individets to alleler til et træk fra en population på mere end to mulige træk. For eksempel er de tre humane blodalleler A, B og O. A og B er kodominant, mens O er recessiv.
Brug af Punnett-firkanter til at forstå genotypiske forhold
En Punnett-firkant er en visuel / grafisk repræsentation af et kryds mellem to individer. Det repræsenterer de forskellige genotypiske forhold og mulige genotype muligheder for afkom fra to individer.
Læs mere om, hvordan man laver en Punnet Square.
Lad os bruge det glatte og rynkede ærteeksempel fra tidligere, når en homozygot dominerende glat ærplante (SS) krydses med en homozygot recessiv rynket ærteplante (ss). Du vil have tre tilgængelige genotyper til afkom (SS, Ss og ss) i et forhold på 1: 2: 1. Dette vises visuelt i en Punnett-firkant her.
Punnett-firkanter gør det lettere at visualisere det genotypiske forhold, du finder i reproduktionskryds. Dette gælder især, når du begynder at undersøge flere forskellige alleler på én gang.