Iga elusorganismi võib pidada tunnuste kogumiks. Kõiki neid tunnuseid kodeerib a geen või geenid selle organismi DNA-s.
Bakterid on ainult üks koopia igast geenist, taimedel ja enamikul loomadel on kaks. Kui populatsioonis esineb kergeid geenivariatsioone, viidatakse igale variatsioonile kui alleel.
Üksiku alleeli tunnused on tunnused, mille määrab ainult üks alleel erinevalt mitmest. Mõningaid tunnuseid, näiteks silmavärvi, saab määrata rohkem kui ühe alleeli abil, kuid paljud tunnused määravad üksikud geenid.
Alleeli määratlus
Geenid kodeerivad konkreetse organismi konkreetseid tunnuseid. Kui selle tagajärjel tekivad erinevad geenivormid juhuslik mutatsioon ja / või evolutsioonilise rõhu korral nimetatakse iga geeni vormialleel". Kui teatud tunnused määrab ainult üks geen, nimetatakse neid ühe geeni omadusteks.
Selle levinud näide on kinnitatud kõrvapulgad. Inimestel võivad olla kas kinnitatud kõrvaklapid, mis ühenduvad pea küljega, või neil võivad olla kinnitamata kõrvapulgad.
Geeni saab esitada F-ga (alleel vabalt rippuvate kõrvapulgade jaoks) ja f (alleel kinnitatud kõrvapulgade jaoks). Domineeriv on vabalt rippuv alleel, seega on FF või Ff genotüübiga inimestel vabalt rippuvad kõrvapulgad. Ff genotüübi tulemuseks on keegi, kellel on kinnitatud kõrvapulgad.
Alleeli fikseerimine
Enamiku geenide jaoks ei soovi te rohkem kui ühte võimalust. Kui midagi pole valesti, sünnivad inimesed kahe jala, kümne sõrme ja nelja kambriga südamega. Organismi paigutuse põhiplaanil on enamiku selle komponentide jaoks ainult üks võimalus, sest igasugune variatsioon tähendaks, et organism ei töötaks nii hästi kui üldse.
Kui geen eksisteerib populatsioonis ainult ühe alleelina, nimetatakse seda alleeli fikseerimine. Polümorfsetel geenidel on seevastu rohkem kui üks alleel. 1999. aasta uuringus hinnati, et 30 protsenti inimese geenidest on polümorfsed.
16S rRNA
16S rRNA geen on DNA osa, mida jagavad kõik bakterid. See on väga konserveeritud, see tähendab, et selle roll on nii kriitiline, et sellel on ainult üks alleel iga populatsiooni ja iga bakteriliigi kohta. See kodeerib, nagu nimigi ütleb, tüki rRNAvõi ribosoomne RNA, mis moodustab osa ribosoomist.
Ribosoomid on kohad, kus rakus sünteesitakse valke, nii et näete, miks geen pole aastatuhandete jooksul palju muutunud.
Valged puuviljakärbsed
Kõrgelt konserveerunud geenidel on üks alleel, kuna neil on tugev alleelile soosiv selektsioonisurve. Väikesed populatsioonid võivad ka alleeli kaotada geneetiline triiv, mis on sisuliselt juhuslik juhus.
Peter Buri tegi katse, kus ta alustas 107 eraldi populatsiooniga, milles igaühes oli 16 puuviljakärbest, kusjuures igal populatsioonil oli võrdselt punase-oranži ja valge värvusega alleelid. Paaritumise juhusliku juhuse ja väikese populatsiooni tõttu olid järglased mitme põlvkonna järel kas peaaegu kõik punased või peaaegu kõik valged.
Mõni populatsioon jõudis alleelide fikseerumiseni, muutes nende populatsioonide värvi ühe alleeli tunnuseks.
Alkoholi dehüdrogenaas maisis
1960-ndate aastate alguses tehtud katse näitas maisi alkoholdehüdrogenaasi kodeeriva geeni Adh1 tähtsust. Geenil oli ainult üks alleel ja teadlased indutseerisid mutatsiooni, kasutades mutageeni - ainet, mis põhjustab vigu DNA kopeerimisprotsessis.
Mutatsiooniga taimed tärkasid ja kasvasid tavalistes tingimustes lihtsalt hästi, kuid kui taime juured olid liiga märjad, surid alkoholidehüdrogenaasita taimed. Mais kastetakse piisavalt tihti, et kõigil maisitaimedel oleks Adh1 geenist sama elutähtis versioon.