Το DNA στα κύτταρα περιέχει τις γενετικές πληροφορίες για κάθε άτομο, συμπεριλαμβανομένων των φυσικών χαρακτηριστικών που συνδέουμε με το πώς φαίνεται κάποιος, όπως το χρώμα των μαλλιών, το χρώμα των ματιών, τις φακίδες και τα λακκάκια. Τα παιδιά κληρονομούν φυσικά χαρακτηριστικά από τους γονείς τους όταν οι γονείς μεταβιβάζουν αντίγραφα των γονιδίων τους στα παιδιά τους.
Μηχανική κληρονομικότητας
Οι άνθρωποι έχουν 46 χρωμοσώματα εντός του πυρήνα κάθε κυττάρου. Κάθε γονέας συνεισφέρει 23 χρωμοσώματα στο παιδί τους και μαζί τα χρωμοσώματα σχηματίζουν 23 ομόλογα ζεύγη στους απογόνους. Τα χρωμοσώματα περιέχουν όλες τις γενετικές πληροφορίες για κάθε άτομο στο DNA τους, το οποίο μεταφέρεται από γονίδια.
Τα άτομα διαθέτουν δύο αντίγραφα κάθε γονιδίου επειδή κληρονομούν ένα από κάθε γονίδιο από τη μητέρα τους και ένα από τον πατέρα τους. Υπάρχουν περισσότερες από μία εκδόσεις κάθε γονιδίου, οι οποίες ονομάζονται αλληλόμορφα. Μερικά γονίδια έχουν δύο αλληλόμορφα που κωδικοποιούν ένα συγκεκριμένο χαρακτηριστικό, ενώ άλλα γονίδια έχουν πολλά αλληλόμορφα.
Τι είναι τα φυσικά χαρακτηριστικά;
Τα φυσικά χαρακτηριστικά είναι παρατηρήσιμα χαρακτηριστικά που τα παιδιά κληρονομούν από τους γονείς τους. Ορισμένα φυσικά χαρακτηριστικά, όπως οι φακίδες, εκφράζονται πλήρως λόγω της κυρίαρχης ή υπολειπόμενης κληρονομιάς ενός μόνο γονιδίου. Άλλα χαρακτηριστικά εκφράζονται σε διάφορους βαθμούς επειδή επηρεάζονται από πολλά γονίδια, όπως αριστερόχειρες ή δεξιόχειρες.
Μια μερική λίστα των κληρονομικών χαρακτηριστικών περιλαμβάνει:
- Σγουρά μαλλιά
- Δωρεάν ή προσαρτημένοι λοβούς αυτιών
- Φακίδες
- Λακκάκια
- Ευκολία
- Χρώμα μαλλιών
- Το χρώμα των ματιών
Κυρίαρχο και υπολειπόμενο
Ένας παράγοντας που καθορίζει ποιο αλληλόμορφο κληρονομείται από ένα παιδί εξαρτάται από το αν το Το αλληλόμορφο είναι κυρίαρχο ή υπολειπόμενο. ΕΝΑ κυρίαρχο Το φυσικό γνώρισμα χρειάζεται μόνο ένα κυρίαρχο αλληλόμορφο που κληρονομήθηκε από έναν γονέα για να εκφραστεί. ΕΝΑ υποχωρητικός Το φυσικό χαρακτηριστικό απαιτεί ένα υπολειπόμενο αλληλόμορφο που κληρονομήθηκε και από τους δύο γονείς.
Τα περισσότερα χαρακτηριστικά δεν ακολουθούν ένα απλό πρότυπο κυρίαρχης ή υπολειπόμενης κληρονομιάς. Για ορισμένα γονίδια, το αλληλόμορφο που εκφράζεται (είτε είναι κυρίαρχο είτε υπολειπόμενο) αποκρύπτει πλήρως την έκφραση του άλλου αλληλίου. Μερικές φορές το εκφραζόμενο χαρακτηριστικό είναι ένα μείγμα και των δύο αλληλίων, αλλιώς η έκφραση πέφτει κάπου μεταξύ των δύο αλληλόμορφων.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα υπολειπόμενα χαρακτηριστικά είναι λιγότερο κοινά από τα κυρίαρχα χαρακτηριστικά επειδή απαιτούν και από τους δύο γονείς να φέρουν το υπολειπόμενο αλληλόμορφο. Ωστόσο, σε ορισμένους πληθυσμούς Η υπολειπόμενη έκφραση ορισμένων χαρακτηριστικών είναι πιο συχνή από το κυρίαρχο αλληλόμορφο, παρά το ότι μόνο ένας γονέας πρέπει να περάσει στο αλληλόμορφο.
Παραλλαγές στα γονίδια: Χρώμα ματιών και μαλλιών
Ορισμένα φυσικά χαρακτηριστικά καθορίζονται από ένα μόνο γονίδιο, ενώ άλλα χαρακτηριστικά εκδηλώνονται λόγω της έκφρασης δύο ή περισσότερων γονιδίων. Αυτά τα γονίδια εκφράζονται σε διάφορους βαθμούς, με αποτέλεσμα μια συγκεκριμένη εκδοχή ενός φυσικού χαρακτηριστικού. Ορισμένα χαρακτηριστικά που μεταβιβάζονται από τους γονείς στους απογόνους οφείλονται σε συνδυασμό εκφρασμένων γονιδίων και δεν ακολουθούν απαραίτητα το πρότυπο της κυρίαρχης ή υπολειπόμενης κληρονομιάς.
Περισσότερα από 20 γονίδια παίζουν ρόλο στον έλεγχο των πρωτεϊνών που εμπλέκονται στην έκφραση του χρώματος των μαλλιών. Οι πρωτεΐνες ενεργοποιούν την παραγωγή δύο χρωστικών που είναι υπεύθυνα για το χρώμα των μαλλιών - η φαμεμελανίνη για τα κόκκινα μαλλιά και η εμελανίνη για τα ξανθά, μαύρα ή καστανά μαλλιά. Ενώ ένα γονίδιο μπορεί να καθορίσει μαύρα ή καστανά μαλλιά, η έκφραση πολλαπλών γονιδίων καθορίζει αποχρώσεις που κυμαίνονται από ελαφρύτερα ξανθά έως μαύρα ή συνδυασμό αποχρώσεων, όπως κοκκινωπό καφέ.
Οι παραλλαγές μεταξύ γονιδίων που εμπλέκονται στη μελανίνη καθορίζουν το χρώμα των ματιών. Τα γονίδια που ενεργοποιούν την παραγωγή μεγάλης ποσότητας μελανίνης έχουν ως αποτέλεσμα καστανά μάτια και μικρή ποσότητα Η μελανίνη παράγει χρώμα μπλε ματιών, με αποχρώσεις του πράσινου και της φουντουκιάς να πέφτει μεταξύ των δύο άκρων του φάσμα. Το χρώμα των ματιών καθορίζεται κυρίως από δύο γονίδια, με πολλά άλλα γονίδια να διαδραματίζουν μικρότερο ρόλο στον τρόπο έκφρασης του χρώματος των ματιών.