동물과 같은 고급 유기체는 각 부모로부터 한 세트 씩 두 세트의 유전자를받습니다. 전반적으로 유전 암호 똑같고, 부모는 종종 같은 유전자의 다른 버전을 가지고 있습니다. 결과적으로 유전 된 유전 코드에는 두 버전의 사본이 포함될 수 있습니다. 하나는 우성 다른 하나는 열성.
단일 유전자가 유기체에서 특정 형질을 생산할 때 멘델 상속 규칙이 적용됩니다. 그들은 오스트리아 승려가 처음 제안했습니다. 그레고르 멘델 19 세기에 몇 가지 간단한 규칙으로 단일 유전자가 어떻게 유전되는지 자세히 설명합니다. Mendel은 완두콩 식물과 함께 일했고 우성 및 열성 대립 유전자를 정의했습니다.
그러나 대부분의 유기체 특성은 단일 유전자에 의해 생성되지 않습니다. 대신 많은 유전자가 특성에 영향을 미치고 일부 유전자는 여러 유기체 특성에 영향을 미칩니다. 그런 경우에는 멘델의 간단한 규칙이 적용되지 않기 때문에 비 멘델 리안 상속 이러한 복잡한 프로세스를 다룹니다. 멘델이 유전자의 두 가지 버전 중 하나가 우성이라고 가정 한 경우, 비 멘델 식 상속은 어떤 경우 우성이 불완전하다는 것을 받아들입니다.
Mendelian 상속은 간단한 상황에서 잘 작동합니다.
완두콩 식물에 대한 Gregor Mendel의 연구는 꽃 색깔과 꼬투리 모양과 같은 관찰 가능한 특성에 초점을 맞추 었습니다. Mendel은 어떤 유전자가 보라색과 흰색 꽃과 다른 완두콩 식물 특성을 생성하는지 확인하려고 노력했습니다. 그는 대부분 단일 유전자로 인한 형질을 선택했습니다. 그 결과 상속을 간단한 용어로 설명 할 수있었습니다.
그의 주요 결론은 다음과 같습니다.
- 각 유기체에는 두 가지 버전의 유전자가 있습니다.
- 부모는 각각 하나의 버전을 제공합니다.
- 두 버전이 동일하면 유기체는 해당 특성을 나타냅니다.
- 두 버전이 다르면 유기체가 우세한 특성을 나타냅니다.
Medelian 상속에서 부모로부터 물려받은 두 가지 유전자 버전을 대립 유전자. 대립 유전자는 우성이거나 열성 일 수 있습니다. 하나 또는 둘을 가진 개인 우성 대립 유전자 우성 유전자에 의해 코딩 된 형질을 갖게됩니다.
2 인 개인 열성 대립 유전자, 열성 형질이 나타납니다. Mendel에 따르면, 단일 유전자와 그 대립 유전자의 존재 여부는 완두콩 식물에서 어떤 형질이 나타 났는지 설명했습니다.
멘델이 아닌 상속, 설명 및 예
멘델 이전에 대부분의 과학자들은 특성이 부모의 특성의 혼합. 문제는 푸른 눈을 가진 부모와 갈색 눈을 가진 부모가 푸른 눈을 가진 아이를 낳았을 때와 같이 종종 아이들이 그러한 혼합물을 갖지 않았다는 것입니다.
Mendel은 형질이 우성 대립 유전자의 존재 또는 부재의 결과라고 제안했습니다. 그의 이론은 단일 유전자에 의해 생성 된 형질에 여전히 적용 가능합니다.
예를 들어, Mendel은 부모가 짧고 긴 완두콩 식물이 중간 길이 식물이 아니라 짧거나 긴 식물 만 생산한다는 것을 증명했습니다. 한 부모는 매끈하고 한 부모는 주름진 꼬투리가있는 식물은 약간 주름진 꼬투리가 아니라 주름이 있거나 매끄러운 꼬투리를 생성했습니다.
있었다 특성의 혼합 없음.
하지만 대부분의 형질은 여러 유전자에 의해 생성됩니다. 예를 들어, 짧은 식물과 긴 식물뿐만 아니라 다양한 길이의 식물이 많이 있습니다. 짧고 긴 식물이 중간 길이의 식물을 생산할 때 그것은 여러 유전자의 영향이나 우성 유전자에 의한 완전한 우성 부족 때문이어야합니다.
이런 종류의 상속을 비 멘델 식 상속이라고합니다.
유전자형 및 표현형 정의
유기체 유전자의 전체 수집은 유전자형 유전자형에 의해 생성 된 관찰 가능한 형질의 모음은 표현형. 표현형은 유전자형을 기반으로하지만 환경 요인과 유기체의 행동에 영향을받을 수 있습니다.
예를 들어, 식물은 키가 크고 덤불로 자라는 유전자형을 가질 수 있지만 가난한 토양에서 자라면 여전히 작고 희박 할 수 있습니다.
두 개의 우성 또는 두 개의 열성 대립 유전자를 가진 유기체는 다음과 같습니다. 동형 접합 우성 대립 유전자와 열성 대립 유전자를 가진 유전자는 이형 접합. 이것은 동형 접합 유기체가 두 개의 우성 또는 열성 대립 유전자의 명확한 유전자 발현을 가지고 해당 표현형을 나타 내기 때문에 비 멘델 유전에서 중요합니다.
우성 대립 유전자와 열성 대립 유전자를 가진 이형 접합 유기체에서 우성 / 열성 대립 유전자가 완전하지 않을 수 있으며 두 대립 유전자 모두 다양한 정도로 발현 될 수 있습니다.
표현형에 영향을 미치는 유전자형과 다른 요인은 다음과 같습니다.
- 영양소, 공간 및 은신처와 같은 사용 가능한 자원.
- 산업 폐기물 및 하수와 같은 독소.
- 자연 및 인공 방사선.
- 극한 온도.
- 포식자의 존재.
우성 및 열성 대립 유전자의 상호 작용은 환경 적 요인과 결합되어 기원 유전자형에서 표현형을 생성합니다.
Heterozygous 자손은 중간 표현형을 생성 할 수 있습니다
멘델이 아닌 유전의 복잡한 특성은 많은 형질이 다양한 유전자, 환경 요인 및 유기체 행동의 영향으로 인한 결과라는 사실에 근거합니다. 이러한 영향 외에도 a의 대립 유전자 유전자 다음 네 가지 메커니즘으로 인해 다른 표현형을 생성 할 수 있습니다.
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공동 지배: 동일한 유전자의 두 대립 유전자가 발현되고 그 특성을 나타냅니다. 예를 들어, 검은 고양이와 흰 고양이의 후손 인 새끼 고양이는 검은 색과 흰색 털에 대한 대립 유전자가 있고 검은 색과 흰색 반점이있을 수 있습니다.
- 불완전한 지배력 : 우성 및 열성 대립 유전자는 우성 대립 유전자의 우성이 불완전하고 열성 대립 유전자가 형질에 영향을 미치기 때문에 중간 형질을 생성합니다. 예를 들어, 우세한 붉은 꽃 대립 유전자와 열성 흰색 꽃 대립 유전자가있는 식물은 분홍색 꽃을 생산할 수 있습니다.
- 다양한 표현력 : 형질에 대한 대립 유전자가 항상 완전히 표현되는 것은 아닙니다. 예를 들어, Marfan 증후군은 신체 전체의 결합 조직 장애이지만 다른 유전자와 환경 요인이 유전자 발현에 영향을 미치기 때문에 증상이 크게 다릅니다.
- 불완전한 침투 : 우성 대립 유전자를 가진 개체가 항상 해당 특성을 나타내는 것은 아닙니다. 대립 유전자는 완전히 발현되지만 표현형이 나타나지는 않습니다. 예를 들어, 유전자는 개인을 암에 취약하게 만들 수 있지만 암은 다른 요인이 존재할 때만 나타납니다.
특정 형질에 대해 불완전한 우세가 존재하는 경우, 이형 접합성 자손은 부모의 형질이 혼합되어 중간 표현형을 나타낼 수 있습니다. 인간의 피부색은 멜라닌 생성과 밝거나 어두운 피부를 담당하는 유전자가 지배력을 확립 할 수 없기 때문에 불완전한 지배력의 한 예입니다.
결과적으로 자손은 종종 부모의 피부 색조 사이의 피부색을 갖습니다.
불완전 지배의 작동 원리에 대한 설명
불완전 우세의 메커니즘은 단일 유전자와 다중 유전자 또는 다 유전자 유전자형에서 나타날 때 약간 다른 영향을 미칩니다.
불완전한 우세를 가진 유전자로 인한 표현형의 가능한 차이점은 다음과 같습니다.
- 단일 이형 접합 유전자 : 우성 / 열성 유전자 쌍의 대립 유전자 중 어느 것도 완전히 우 성적이지 않습니다. 두 대립 유전자가 나타내는 특성의 조합이 결과로 나타납니다. 예를 들어 동형 접합 금어초는 빨간색 또는 흰색 꽃을 가지고 있지만 이형 접합 자손은 분홍색 꽃을 가질 수 있습니다.
- 여러 유전자 : 형질은 많은 유전자의 영향을 통해 생성됩니다. 일부 대립 유전자는 불완전한 지배력을 가지고 있으며 특징의 혼합을 특성에 기여합니다. 예를 들어, 인간의 눈 색깔에서 어두운 색상을 담당하는 유전자는 완전히 지배적이지 않고 어두운 색상을 기여합니다.
- 기타 영향 : 불완전한 우세를 가진 대립 유전자는 암호화 된 형질과 완전히 분리 된 다른 유전자 또는 기타 요인의 영향을받을 수 있습니다. 예를 들어 인간의 키는 불완전한 지배력을 포함한 많은 유전 적 요인에 의해 결정되지만 영양은 성장과 개인의 키에도 영향을 미칩니다.
이러한 변화의 결과로 불완전한 지배력은 다양한 표현형 다양한 특성의 연속적인 변화를 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다.
멘델은 완두콩 식물에 대한 그의 실험에서 불완전한 지배력을 관찰하지 않았지만 불완전한 지배력을 포함한 비 멘델 적 유전 메커니즘이 멘델 유전보다 더 일반적입니다.
다중 유전자 및 대립 유전자 영향을 다루는 Polygenic 상속 정의
여러 유전자의 영향을받는 단일 형질은 다 유전자 유전을 통해 자손에게 전달됩니다. 동물의 색깔은 종종 다 유전자, 각 유전자는 전체적인 최종 표현형을 만드는 데 약간 기여합니다. 유전자 내에서 대립 유전자 간에는 추가적인 차이가 있으며, 각 대립 유전자 쌍은 잠재적 인 4 가지 다른 기여와 우세 및 유전자의 정도에 따른 변이 표현.
많은 요인으로 인해 형질이 어떻게 형성되고 어떤 유전자와 대립 유전자가 기여하는지에 대한 정확한 그림을 개발하기가 어렵습니다. 대립 유전자 쌍은 항상 염색체의 동일한 위치 또는 위치에 있지만 유전자 자체는 찾기가 더 어렵습니다.
기여하는 유전자는 염색체 근처에 연결된 유전자 일 수도 있고 다른 쪽 끝에있을 수도 있습니다. 일부 기여 유전자는 다른 염색체에있을 수 있으며 특정 상황에서만 발현 될 수 있습니다.
다 유전자 영향 특성에는 다음이 포함될 수 있습니다.
- 지배적 대립 유전자.
- 두 개의 열성 대립 유전자.
- 불완전한 우성을 가진 우성 및 열성 대립 유전자.
- 두 개의 공동 우성 대립 유전자.
- 다른 유전자의 영향으로 인해 유전자가 완전히 발현되지 않았습니다.
- 유전자는 완전히 발현되지만 환경 적 요인으로 인해 부분적으로 침투합니다.
이 모든 가능성은 다음을 가진 형질의 각 유전자에 적용됩니다. 여러 유전 적 영향. 결과 표현형은 자세히 설명 할 수 있지만 정확한 근본적인 유전 적 영향은 종종 덜 명확합니다.
불완전한 지배의 예
대립 유전자의 상속에 대한 멘델의 규칙은 일반적으로 사실이며 여러 유전자를 가진 형질에 대한 대립 유전자 수준에서도 작동하지만 완전한 상속에 대한 규칙은 다 유전자 형질 훨씬 더 복잡합니다. 다 유전자 형질은 유전자 발현과 침투에 영향을 미치는 많은 요인의 영향을받습니다.
인간의 전형적인 예는 다음과 같습니다.
- 피부색: 많은 유전자가 멜라닌, 인간의 어두운 피부를 담당하는 색소. 햇빛 노출과 같은 환경 요인도 피부색에 영향을 미칩니다.
- 눈 색깔: 두 가지 주요 유전자가 눈 색깔의 어둠과 색조를 담당하지만 다른 유전자의 영향으로 인해 개별 눈 색깔이 어둠, 색상 및 범위에 따라 다릅니다.
- 머리 색깔: 멜라닌 유전자도 머리카락의 색깔에 영향을 주지만 햇빛과 나이에 대한 노출도 마찬가지입니다.
- 신장: 개인의 키는 뼈의 성장, 장기의 크기 및 체형을 제어하는 유전자에 의해 결정됩니다. 영양은 또한 성장에 영향을 미치며 의약품과 같은 다른 요인이 신장에 영향을 미칠 수 있습니다.
다 유전자 형질의 변이는 인간을 포함한 고급 유기체에서 발견되는 표현형의 엄청난 차이를 설명하는 데 도움이됩니다. 특정 형질을 일으키는 단일 유전자 대신 불완전한 지배를 포함한 다 유전자 유전의 복잡한 메커니즘은 다양한 특성의 뿌리에 있습니다.