Preučevanje genotipskih razmerij sega v delo Gregorja Mendela v petdesetih letih prejšnjega stoletja. Mendel, znan kot oče genetike, je izvedel obsežen nabor poskusov na križanju rastlin graha, ki so imele različne značilnosti. Svoje rezultate je lahko razložil tako, da je vsaki posamezni lastnosti rastline določil dva "dejavnika". Danes temu paru dejavnikov pravimo aleli, sestavljeni iz dveh kopij istega gena - po ene kopije od vsakega starša.
Preberite več o eksperimentu Mendel's Pea Plant.
Mendelova dominacija
Mendel je opredelil lastnosti, ki prevladujejo nad drugimi lastnostmi. Na primer, gladki grah kaže prevladujočo lastnost, nagubani grah pa recesivno lastnost. Če ima posamezna rastlina vsaj en dejavnik gladkega graha, ima pri Mendelovem delu gladki grah. Za nagubani grah mora imeti dva dejavnika nagubanega graha.
To lahko izrazimo z "S" za gladki grah in "s" za nagubano sorto. Genotip SS ali Ss ustvarja rastline z gladkim grahom, medtem ko je ss potreben za naguban grah.
Čistokrvni grah: generacija F1 in F2
Mendel je naštel svoje generacije rastlin graha. Prvotni starši iz generacije F0 so ustvarili potomce F1. Samooploditev posameznikov F1 je ustvarila generacijo F2. Mendel je bil previden, da je najprej vzgojil več generacij grahovih rastlin, da bi zagotovil, da je bila generacija F0 čistokrvna - to pomeni, da je imela dva ista dejavnika.
Danes bi znanstveniki rekli, da so bili starši F0 homozigoti za gen v obliki graha. Prehodi F0 so bili SS X ss - čisto gladko prečkani s čisto nagubanimi.
Generacija hibridov
Ves grah F1 je bil gladek. Mendel je razumel, da ima vsak posameznik F1 en faktor S in en faktor S - v sodobnem jeziku je bil vsak posameznik F1 heterozigoten za obliko graha. Razmerje genotipa generacije F1 je bilo 100-odstotno hibridno Ss, kar je dalo 100-odstotno gladek grah, saj ta dejavnik velja za prevladujočega.
S samooploditvijo posameznikov F1 je Mendel ustvaril križ Ss X Ss.
Nastala razmerja genotipov F2 so bila 25 odstotkov SS, 50 odstotkov SS in 25 odstotkov SS, kar lahko zapišemo tudi kot 1: 2: 1. Zaradi prevlade, fenotipa ali vidne lastnosti so bila razmerja 75 odstotkov gladka in 25 odstotkov nagubana, kar lahko zapišemo tudi kot 3: 1.
Mendel je dosegel podobne rezultate z drugimi lastnostmi rastlin graha, kot so barva cvetov, barva graha in velikost rastlin graha.
Prevlade variacije
Aleli imajo lahko odnose zunaj klasičnega mendelovskega dominantno-recesivnega. Pri sofinanciranju sta oba alela enako izražena. Na primer, križanje kodominantne rdečecvetne rastline z belocvetno rodi potomce z rdečimi in belimi lisami. V rdeči vs. beli križ rastline z nepopolno dominacijo, bodo potomci roza.
V več različicah alelov posameznikova dva alela za lastnost prihajata iz populacije z več kot dvema možnima lastnostma. Na primer, trije aleli človeške krvi so A, B in O. A in B sta soprevladujoča, medtem ko je O recesivna.
Uporaba Punnettovih kvadratov za razumevanje genotipskih razmerij
Punnettov kvadrat je vizualna / grafična predstavitev križanca med dvema posameznikoma. Predstavlja različna genotipska razmerja in možne možnosti genotipa potomcev dveh osebkov.
Preberite več o tem, kako narediti Punnet Square.
Uporabimo primer gladkega in nagubanega graha iz prejšnjega obdobja, ko homozigotno prevladujočo gladko rastlino graha (SS) prečkamo s homozigotno recesivno nagubano rastlino graha (ss). Za potomce bi imeli na voljo tri genotipe (SS, Ss in ss) v razmerju 1: 2: 1. To je vizualno prikazano v Punnettov trg tukaj.
Punnettovi kvadratki lažje predstavljajo genotipsko razmerje, ki ga najdete v reproduktivnih križancih. To še posebej velja, ko začnete preučevati več različnih alelov hkrati.