מה הופך אלל לדומיננטי, רצסיבי או דומיננטי משותף?

מאז הניסויים הקלאסיים של צמח האפונה של גרגור מנדל, חוקרים מדענים, רופאים וחקלאים כיצד ולמה תכונות שונות בין אורגניזמים בודדים. מנדל הראה כי צלב של צמחי אפונה עם פרחים לבנים וסגולים לא יצר צבע מעורב, אלא רק צאצאים סגולים או פרחים לבנים. במקרה זה, סגול הוא תכונה דומיננטית, הנשלטת על ידי אלל הצבע הסגול לגן צבע הפרחים.

גן הוא קטע של DNA המקודד חלבון. תכונותיו של אורגניזם נקבעות במידה רבה על ידי הגנים של הפרט והחלבונים הנובעים מכך. גנים תופסים מיקומים ספציפיים לאורך מולקולות ה- DNA הארוכות שבלב הכרומוזומים. לכל סוג של אורגניזם יש מספר מוגדר של כרומוזומים. לאורגניזמים המתרבים מינית יש שתי קבוצות כרומוזומים, קבוצה אחת מכל אחד מההורים. לדוגמא, לצמח אפונה 14 כרומוזומים, או שבעה זוגות, כולל זוג כרומוזומים עם גנים המציינים את צבע הפרח. הגנים התואמים על זוג כרומוזומים נקראים אללים.

זוג אללים יכול לתקשר בדרכים שונות. אלל דומיננטי מסווה את התכונות שצוינו על ידי אלל רצסיבי. בדוגמה של פרח אפונה, סגול הוא דומיננטי על פני לבן. האלל הדומיננטי מבטא חלבונים המביאים לצבע הסגול. חלבונים אלה שולטים על חלבוני הפרחים הלבנים המיוצרים על ידי אלל האח. יחסי אללים הם מצבים. לדוגמה, הצבע הסגול עשוי להיות רצסיבי לאלל אחר, כגון צבע המקודד עבור הצבע הצהוב. לאללים משותפים דומיננטיים השפעה שווה, ויוצרים ביטוי לשתי התכונות. לדוגמא, אם פרחים סגולים ולבנים שמקורם בגנים משותפים דומיננטיים, הצאצאים המתקבלים עשויים להיות בעלי פרחים עם כתמים לבנים וסגולים.

נוכחות של מערכת יחסים דומיננטית-רצסיבית בקרב זוג אללים יכולה להוכיח על ידי ההסתברות לתכונות שונות אצל צאצאים. לדוגמא, שקול אלל בצבע סגול, P, בצמח שחוצה אותו עם צמח בעל צבע פרח לבן, W. הצאצאים המתקבלים יכולים לכלול שלושה משלבי שילובי אללים אפשריים: PP, PW ו- WW. רק לצמח WW יהיו פרחים לבנים, מכיוון ש- W הוא רצסיבי לפ. הסבירות לשלושה שילובים היא 25, 50 ו- 25 אחוזים, בהתאמה. לכן הסיכוי לקבל צאצאים עם פרחים סגולים הוא 75 אחוז.

יחסי אלל נוספים, דומיננטיות שלמה או חצי-דומיננטית, נבדלים מדומיננטיות משותפת. אם צבעי פרחים סגולים ולבנים הם מאללים דומיננטיים למחצה, צאצא PW יהיה בצבע סגול בהיר, שילוב של שתי התכונות. שליטה משותפת הייתה מניבה במקום זאת פרחים מנומרים. אפיסטאזיס הוא אינטראקציה בין אללים של גנים שונים. לדוגמא, למין צמח יכול להיות זוג אללים אחד לצבע וזוג אחר לביטוי צבע. אם לצמח יש שני גנים רצסיביים לביטוי צבע, צבע הפרח יהיה לבן, לא משנה מה האיפור של אללי הצבע.