Gregor Mendel의 고전적인 완두콩 식물 실험 이래로 과학자, 의사 및 농부는 개별 유기체마다 형질이 어떻게 그리고 왜 다른지 연구 해 왔습니다. Mendel은 흰색과 보라색 꽃이 만발한 완두콩 식물의 교배가 혼합 된 색을 만들지 않고 오히려 보라색 또는 흰색 꽃이 만발한 자손을 생성한다는 것을 보여주었습니다. 이 경우 보라색은 꽃색 유전자의 보라색 대립 유전자에 의해 제어되는 지배적 특성입니다.
유전자와 대립 유전자
유전자는 단백질을 암호화하는 일련의 DNA입니다. 유기체의 특성은 주로 개인의 유전자와 결과 단백질에 의해 결정됩니다. 유전자는 염색체의 중심에있는 긴 DNA 분자를 따라 특정 위치를 차지합니다. 각 생물 종은 정해진 수의 염색체를 가지고 있습니다. 성적으로 번식하는 유기체에는 각 부모로부터 하나씩 두 세트의 염색체가 있습니다. 예를 들어, 완두콩 식물에는 꽃 색깔을 지정하는 유전자를 가진 한 쌍의 염색체를 포함하여 14 개의 염색체 또는 7 쌍이 있습니다. 한 쌍의 염색체에서 일치하는 유전자를 대립 유전자라고합니다.
대립 유전자 관계
한 쌍의 대립 유전자는 서로 다른 방식으로 상호 작용할 수 있습니다. 우성 대립 유전자는 열성 대립 유전자가 지정한 특성을가립니다. 완두콩 꽃의 예에서 보라색이 흰색보다 우세합니다. 우성 대립 유전자는 보라색을 일으키는 단백질을 발현합니다. 이 단백질은 자매 대립 유전자가 생산하는 흰꽃 단백질을 지배합니다. 대립 유전자 관계는 상황에 따라 다릅니다. 예를 들어, 보라색은 노란색을 코드하는 것과 같은 다른 대립 유전자에 열성 일 수 있습니다. 공동 우성 대립 유전자는 동일한 영향을 미치며 두 특성의 표현을 만듭니다. 예를 들어, 보라색과 흰색 꽃이 공동 우성 유전자에서 파생 된 경우 결과 자손은 흰색과 보라색 반점이있는 꽃을 가질 수 있습니다.
확률
한 쌍의 대립 유전자 사이에 우성-열성 관계의 존재는 자손의 다른 형질의 확률로 입증 될 수 있습니다. 예를 들어, 흰 꽃 색 W를 가진 식물과 교배 된 식물에서 보라색 대립 유전자 P를 생각해보십시오. 결과 자손은 PP, PW 및 WW의 세 가지 가능한 대립 유전자 조합을 가질 수 있습니다. W는 P에 열성이기 때문에 WW 식물에만 흰색 꽃이 있습니다. 세 가지 조합의 가능성은 각각 25, 50 및 25 %입니다. 따라서 보라색 꽃이 만발한 자손을 얻을 확률은 75 %입니다.
기타 관계
또 다른 대립 유전자 관계 (불완전 또는 반 우성)는 공동 우성과 구별됩니다. 보라색과 흰색 꽃 색깔이 반 우성 대립 유전자에서 나온다면, PW 자손은 두 가지 특성이 혼합 된 밝은 보라색으로 착색됩니다. 공동 우위는 대신 꽃을 피 웠을 것입니다. Epistasis는 다른 유전자의 대립 유전자 간의 상호 작용입니다. 예를 들어, 식물 종은 색에 대해 한 쌍의 대립 유전자와 색 표현을위한 다른 쌍을 가질 수 있습니다. 식물에 색 발현을위한 두 개의 열성 유전자가있는 경우, 색 대립 유전자의 구성에 관계없이 꽃 색은 흰색이됩니다.