Вивчення генотипових співвідношень бере свій початок з роботи Грегора Менделя в 1850-х роках. Мендель, відомий як батько генетики, провів всебічний набір експериментів на схрещуванні рослин гороху, що мали різні різні характеристики. Він зміг пояснити свої результати, присвоївши два «фактори» кожній окремій ознаці рослини. Сьогодні ми називаємо цю пару факторів алелями, що складається з двох копій одного і того ж гена - по одній копії від кожного з батьків.
Детальніше про експеримент заводу гороху Менделя.
Менделівське панування
Мендель виділив риси, які домінують над іншими рисами. Наприклад, гладкий горошок демонструє домінантну рису, тоді як зморшкуватий горох - рецесивний. У роботі Менделя, якщо у окремої рослини є хоча б один фактор горохового гороху, у нього буде гладкий горох. Він повинен мати два фактори зморшкуватого гороху, щоб мати зморшкуватий горох.
Це можна виразити знаком "S" для гладкого горошку та "S" для зморшкуватого сорту. Генотип SS або Ss створює рослини з гладким горохом, тоді як ss необхідний для зморшкуватого гороху.
Чистокровний горох: покоління F1 та F2
Мендель нарахував свої покоління горохових рослин. Первісні батьки з покоління F0 створили потомство F1. Самозапліднення особин F1 дало покоління F2. Мендель був обережним, щоб спочатку розвести кілька поколінь горохових рослин, щоб переконатися, що покоління F0 було чистопородним - тобто мало два однакові фактори.
Сьогодні вчені сказали б, що батьки F0 були гомозиготними щодо гена у формі гороху. Переходи F0 були SS X ss - чисто гладкі перехрещені з чистою зморшкуватістю.
Покоління гібридів
Весь горох F1 був гладким. Мендель розумів, що кожна особина F1 мала один фактор S і один фактор s - сучасною мовою кожна особа F1 була гетерозиготною за формою гороху. Співвідношення генотипу покоління F1 становило 100 відсотків гібриду Ss, що дало 100 відсотків гладкого гороху, оскільки цей фактор вважається домінуючим.
Самозапліднюючи цих особин F1, Мендель створював хрест Ss X Ss.
Отримані співвідношення генотипу F2 становили 25% SS, 50% Ss і 25% SS, які також можна записати як 1: 2: 1. Через домінування, фенотип або видиму ознаку співвідношення були на 75 відсотків гладкими та 25 відсотків зморшкуватими, що також можна записати як 3: 1.
Мендель отримав подібні результати з іншими рисами рослини гороху, такими як колір квітки, колір гороху та розмір рослин гороху.
Варіації домінування
Алелі можуть мати стосунки поза класичним менделівським домінантно-рецесивним. У співвідношенні обидва алелі однаково виражені. Наприклад, схрещування кодомінантної червоно-квіткової рослини з білоквітковою дає потомство, що має червоно-білі плямисті квіти. У червоному vs. білий хрест рослини з неповним домінуванням, отримане потомство буде рожевим.
У множинних варіаціях алелів два алелі особини для ознаки походять від популяції, яка має більше двох можливих ознак. Наприклад, трьома алелями крові людини є А, В і О. А і В є кодомінантними, тоді як О є рецесивними.
Використання квадратів Паннета для розуміння генотипових співвідношень
Квадрат Паннета - це візуальне / графічне зображення хреста між двома особами. Він представляє різні генотипові співвідношення та можливі варіанти генотипу потомства від двох особин.
Докладніше про те, як зробити площа Пуннета.
Давайте скористаємося прикладом гладкого та зморшкуватого гороху з попереднього періоду, коли гомозиготну домінуючу рослину гладкого гороху (СС) схрещують з гомозиготною рецесивною зморшкуватою рослиною гороху (ss). У вас буде три доступних генотипу для нащадків (SS, Ss та ss) у співвідношенні 1: 2: 1. Це показано візуально в тут площа Пуннета.
Квадрати Пеннета полегшують візуалізацію генотипічного співвідношення, яке ви знайдете на репродуктивних схрещуваннях. Це особливо вірно, коли ви починаєте досліджувати відразу кілька різних алелів.