Studien av genotypiske forhold går tilbake til arbeidet til Gregor Mendel i 1850-årene. Mendel, kjent som far til genetikk, utførte et omfattende sett med eksperimenter som krysset erteplanter som hadde forskjellige egenskaper. Han var i stand til å forklare resultatene ved å tildele to "faktorer" til hver enkelt plantes trekk. I dag kaller vi dette par faktorer for alleler, bestående av to kopier av samme gen - en kopi fra hver av foreldrene.
Les mer om Mendel's Pea Plant eksperiment.
Mendeliansk dominans
Mendel identifiserte egenskaper som dominerer andre egenskaper. For eksempel viser glatte erter en dominerende egenskap, mens rynkede erter viser en recessiv egenskap. I Mendels arbeid, hvis en enkelt plante har minst en glatt-ert-faktor, vil den ha glatte erter. Det må ha to rynket-er-faktorer for å ha rynket erter.
Dette kan uttrykkes med en "S" for glatte erter og en "s" for den rynkete sorten. Genotypen SS eller Ss skaper glatte erteplanter, mens ss er nødvendig for rynkete erter.
Renrasede erter: F1 og F2 generasjon
Mendel nummererte sine generasjoner av erteplanter. De opprinnelige foreldrene fra generasjon F0 skapte F1 avkom. Selvgjødsling av F1-individer produserte F2-generasjonen. Mendel var forsiktig med å først avle flere generasjoner av erteplanter for å sikre at F0-generasjonen var renraset - altså hadde to av de samme faktorene.
I dag vil forskere si at F0-foreldrene var homozygote for det erteformede genet. F0-kryssene var SS X ss - ren glatt krysset med ren rynkete.
En generasjon av hybrider
Alle F1-ertene var glatte. Mendel forsto at hvert F1-individ hadde en S-faktor og en s-faktor - i moderne språkbruk var hvert F1-individ heterozygot for erteform. Genotypeforholdet for generasjon F1 var 100 prosent Ss-hybrid, som ga 100 prosent glatte erter siden den faktoren anses å være dominerende.
Ved å gjødsle disse F1-individene, skapte Mendel Ss X Ss-korset.
De resulterende F2-genotypeforholdene var 25 prosent SS, 50 prosent Ss og 25 prosent ss, som også kan skrives som 1: 2: 1. På grunn av dominans, fenotypen eller det synlige trekket, var forholdene 75 prosent glatte og 25 prosent rynkete, noe som også kan skrives som 3: 1.
Mendel fikk lignende resultater med andre erteplanteegenskaper, som blomsterfarge, ertfarge og størrelse på erteplantene.
Dominansvariasjoner
Alleler kan ha forhold utover den klassiske mandelinske dominerende-recessive. I kodominans uttrykkes begge alleler likt. For eksempel gir kryssing av en rødblomstret plante med en hvitblomstret avkom som har røde og hvite flekkblomster. I en rød vs. hvitt kors av en plante med ufullstendig dominans, vil det resulterende avkomet være rosa.
I flere allelvariasjoner kommer individets to alleler for et trekk fra en populasjon på mer enn to mulige egenskaper. For eksempel er de tre menneskelige blodallelene A, B og O. A og B er kodominant, mens O er recessiv.
Bruke Punnett-firkanter for å forstå genotypiske forhold
Et Punnett-torg er en visuell / grafisk fremstilling av et kryss mellom to individer. Den representerer de forskjellige genotypiske forholdene og mulige genotypealternativer for avkom fra to individer.
Les mer om hvordan du lager et Punnet Square.
La oss bruke det glatte og rynkede erteeksemplet fra tidligere når en homozygot dominerende glatt erteplante (SS) krysses med en homozygot recessiv rynket erteplante (ss). Du vil ha tre tilgjengelige genotyper for avkommet (SS, Ss og ss) i forholdet 1: 2: 1. Dette vises visuelt i et Punnett-torg her.
Punnett-firkanter gjør det lettere å visualisere det genotypiske forholdet du finner i reproduksjonskors. Dette gjelder spesielt når du begynner å undersøke flere forskjellige alleler samtidig.
