A genotípusos arányok tanulmányozása Gregor Mendel 1850-es évekbeli munkájára nyúlik vissza. A genetika atyjaként ismert Mendel átfogó kísérleteket hajtott végre a borsó növények keresztezésén, amelyeknek különféle jellemzői voltak. Eredményeit úgy tudta megmagyarázni, hogy két „tényezőt” rendelt az egyes növények tulajdonságaihoz. Ma ezt a tényezőpárt hívjuk allélnak, amely ugyanazon gén két példányából áll - minden szülő egy példányából.
Tudjon meg többet a Mendel's Pea Plant kísérletről.
Mendeli uralom
Mendel olyan tulajdonságokat azonosított, amelyek uralják a többi tulajdonságot. Például a sima borsó domináns tulajdonságot mutat, míg a ráncos borsó recesszív tulajdonságot mutat. Mendel munkájában, ha egy növénynek legalább egy sima borsótényezője van, sima borsója lesz. A ráncos borsónak két ráncos borsótényezőnek kell lennie.
Ez kifejezhető a sima borsó „S” -jével, a ráncos fajta „s” -jével. Az SS vagy Ss genotípus sima borsó növényeket hoz létre, míg a ráncos borsókhoz ss szükséges.
Fajtatiszta borsó: F1 és F2 generáció
Mendel megszámlálta a borsó növények generációit. Az F0 generáció eredeti szülei F1 utódokat hoztak létre. Az F1 egyedek önmegtermékenyítése eredményezte az F2 generációt. Mendel arra gondolt, hogy először több borsó növény nemzedéket tenyésztett, hogy megbizonyosodjon arról, hogy az F0 nemzedék fajtatiszta - vagyis két azonos tényezővel rendelkezik.
Ma a tudósok azt mondanák, hogy az F0 szülők homozigóták voltak a borsó alakú génre. Az F0 kereszteződések SS X s-ek voltak - tiszta sima, tiszta gyűröttek.
Hibridek generációja
Az összes F1 borsó sima volt. Mendel megértette, hogy minden F1 egyednek egy S faktor és egy s tényezője van - a modern nyelvhasználatban minden F1 egyed heterozigóta volt a borsó alakjában. Az F1 generáció genotípusaránya 100% Ss hibrid volt, amely 100% sima borsót eredményezett, mivel ezt a tényezőt tekintik dominánsnak.
Az F1 egyedek önmegtermékenyítésével Mendel létrehozta az Ss X Ss keresztet.
Az így kapott F2 genotípusarányok 25% SS, 50% Ss és 25% ss voltak, ami 1: 2: 1 formában is írható. A dominancia, a fenotípus vagy a látható tulajdonság miatt az arányok 75 százalékban simaak és 25 százalékban ráncosak voltak, ami 3: 1-nek is írható.
Mendel hasonló eredményeket ért el más borsó növényi tulajdonságokkal, mint például a virág színe, a borsó színe és a borsó növények mérete.
Uralkodási variációk
Az alléloknak a klasszikus mendeli domináns-recesszív kapcsolaton túl is lehetnek kapcsolataik. A kodominanciában mindkét allél egyformán expresszálódik. Például ha egy kodomináns vörös virágú növényt keresztezünk egy fehér virággal, vörös és fehér foltos utódokat hozunk létre. Piros vs. a növény hiányos dominanciájú fehér keresztje, az így létrejött utód rózsaszínű lesz.
Több allélvariációban az egy személy két allélja egy tulajdonságra több mint két lehetséges tulajdonságból álló populációból származik. Például a három emberi vérallél A, B és O. A és B kodomináns, míg O recesszív.
A Punnett négyzetek használata a genotípus arányainak megértéséhez
A Punnett négyzet két egyén keresztezésének vizuális / grafikus ábrázolása. Két egyed utódainak különböző genotípusos arányait és lehetséges genotípus-lehetőségeit képviseli.
További információ a Punnet Square elkészítéséről.
Használjuk a korábbi sima és ráncos borsó példáját, amikor egy homozigóta domináns sima borsó növényt (SS) keresztezünk egy homozigóta recesszív ráncos borsó növényrel (ss). Három elérhető genotípus áll rendelkezésére az utódok számára (SS, Ss és ss), 1: 2: 1 arányban. Ez vizuálisan látható a egy Punnett tér itt.
A Punnett négyzetek megkönnyítik a reproduktív keresztezéseknél tapasztalt genotípus arány megjelenítését. Ez különösen igaz, amikor egyszerre több különböző allélt kezd el vizsgálni.