Studien av genotypiska förhållanden går tillbaka till Gregor Mendels arbete på 1850-talet. Mendel, känd som genetikens far, utförde en omfattande uppsättning experiment som korsade ärtplantor som hade olika egenskaper. Han kunde förklara sina resultat genom att tilldela två ”faktorer” till varje enskild växts egenskaper. Idag kallar vi detta par faktorer för alleler, bestående av två kopior av samma gen - en kopia från varje förälder.
Läs mer om Mendel's Pea Plant experiment.
Mendelian dominans
Mendel identifierade egenskaper som dominerar andra egenskaper. Till exempel visar släta ärtor ett dominerande drag, medan rynkade ärtor visar ett recessivt drag. I Mendels arbete, om en enskild växt har minst en släta ärtfaktor, kommer den att ha släta ärtor. Det måste ha två rynkade ärtor för att ha skrynkliga ärtor.
Detta kan uttryckas med ett "S" för släta ärtor och ett "s" för den skrynkliga sorten. Genotypen SS eller Ss skapar släta ärtväxter, medan ss behövs för skrynkliga ärtor.
Renrasiga ärtor: F1 och F2 Generation
Mendel räknade sina generationer av ärter. De ursprungliga föräldrarna från generation F0 skapade F1-avkommor. Självbefruktning av F1-individer producerade F2-generationen. Mendel var noga med att först föda upp flera generationer av ärtväxter för att säkerställa att F0-generationen var renrasig - det vill säga hade två av samma faktorer.
Idag skulle forskare säga att F0-föräldrarna var homozygota för ärtformgenen. F0-korsningarna var SS X ss - ren slät korsad med ren skrynklig.
En generation av hybrider
Alla F1-ärtorna var släta. Mendel förstod att varje F1-individ hade en S-faktor och en s-faktor - i modern språkbruk var varje F1-individ heterozygot för ärtform. Genotypförhållandet för generation F1 var 100 procent Ss-hybrid, vilket gav 100 procent släta ärtor eftersom den faktorn anses vara dominerande.
Genom att självbefrukta dessa F1-individer skapade Mendel Ss X Ss-korset.
De resulterande F2-genotypförhållandena var 25 procent SS, 50 procent Ss och 25 procent ss, vilket också kan skrivas som 1: 2: 1. På grund av dominans, fenotyp eller synligt drag var förhållandena 75 procent jämna och 25 procent skrynkliga, vilket också kan skrivas som 3: 1.
Mendel fick liknande resultat med andra ärtväxtegenskaper, såsom blommafärg, ärtfärg och storlek på ärtplantorna.
Dominansvariationer
Alleler kan ha relationer bortom den klassiska Mendelian-dominerande-recessiva. I kodominans uttrycks båda allelerna lika. Att korsa en rödblommig växa med en vitblommig producerar till exempel avkommor med röda och vita fläckiga blommor. I en röd vs. vitt kors av en växt med ofullständig dominans, blir den resulterande avkomman rosa.
I flera allelvariationer kommer en individs två alleler för ett drag från en population med mer än två möjliga egenskaper. Till exempel är de tre humana blodallelerna A, B och O. A och B är kodominanta, medan O är recessivt.
Använda Punnett-rutor för att förstå genotypiska förhållanden
Ett Punnett-torg är en visuell / grafisk representation av en korsning mellan två individer. Det representerar de olika genotypiska förhållandena och möjliga genotypalternativ för avkommor från två individer.
Läs mer om hur man gör ett Punnet Square.
Låt oss använda de släta och skrynkliga ärtorna från tidigare när en homozygot dominerande slät ärta-växt (SS) korsas med en homozygot recessiv rynkad ärtplanta (ss). Du skulle ha tre tillgängliga genotyper för avkomman (SS, Ss och ss) i förhållandet 1: 2: 1. Detta visas visuellt i ett Punnett-torg här.
Punnett-rutor gör det lättare att visualisera det genotypiska förhållandet du hittar i reproduktionskors. Detta gäller särskilt när du börjar undersöka flera olika alleler samtidigt.