Biologia dla liceum/Dziedziczenie/Pojęcie dziedziczenia

Pojęcie dziedziczenia

Gdyby nie wspomniana zmienność wszystkie gatunki z pokolenia na pokolenie pozostawałyby identyczne, a co za tym idzie - nie istniałaby ewolucja.

Genetykę zapoczątkował Grzegorz Mendel, zakonnik prowadzący eksperymenty, które przypisalibyśmy dzisiaj właśnie do tej dziedziny. Eksperymenty te kończyły się pomyślnie dzięki jego niekonwencjonalnym pomysłom. Mendel prowadził badania nad dziedziczeniem u grochu, gdyż ten ma liczne odmiany o znacznych różnicach w cechach. Swoje eksperymenty Mendel rozpoczął od wyhodowania linii czystych grochu dzięki krzyżowaniu roślin o takiej samej danej cesze (np. dwóch osobników o białych kwiatach). Jednym z celów eksperymentów Mendla było sprawdzenie prawopodobieństwa wystąpienia danej cechy u potomstwa osobników pochodzących z linii czystych różniących się pod względem danej cechy, co pozwoliło mu na określenie która cecha jest dominująca, a która recesywna. Badania Mendla dotyczyły także drugiego pokolenia takich osobników, gdzie występowały już osobniki o różnych cechach (cecha recesywna była przekazana potomstwu, choć sam rodzic jej nie ujawnił z powodu obecności u niego cechy dominującej, która, jak sama nazwa wskazuje, dominuje nad recesywną), jednak więcej było osobników o cesze dominującej (ok. 3 razy). Podobnie ma to miejsce przy kolejnych pokoleniach, jednak prawdopodobieństwo wystąpienia cechy dominującej coraz bardziej w przypadku krzyżowania roślin o takiej samej danej cesze maleje (wciąż istnieje możliwość przekazania cechy recesywnej).

Mendel założył, że za występowanie określonych cech odpowiedzialne są pewne formy, z których jedna jest odziedziczona po jednym rodzicu, a druga po drugim i że to, który allel zostanie przez rodzica przekazany potomstwu jest losowe. Te założenia okazały się jak najbardziej trafne i dzisiaj wymienione formy określami mianem alleli.

I jeszcze dwie dodatkowe definicje, istotne do zrozumienia niektórych pojęć:

Fenotyp jest więc podzbiorem genotypu.

W zależności od tego, czy allel jest dominujący, czy recesywny, oznaczamy go (odpowiednio) literą A lub a. W obrębie jednej cechy możemy zaobserwować występowanie trzech kombinacji alleli:

1. AA,
2. Aa,
3. aa.

Istotny jest fakt, że allel dominujący jest zawsze zapisywany jako pierwszy, gdy mamy do czynienia z kombinacją allelu dominującego z recesywnym.

Wyróżniamy dwie grupy form tworzonych przez te kombinacje:

1. homozygoty,
2. heterozygoty.

Homozygota to forma zawierająca kombinację dwóch takich samych alleli (AA lub aa), natomiast heterozygota - dwóch różnych (Aa).

To jakie kombinacji alleli mogą wystąpić u potomstwa możemy przewidzieć mając dane kombinacje alleli rodziców - do tego celu korzystamy ze schematu zwanego szachownicą genetyczną.

Zastanawiający może być problem rozróżniania genotypu danego osobnika. Znaleziono na to jednak sposób - osobnik, którego genotyp nie jest znany krzyżowany jest z osobnikiem, u którego występują dwa allele recesywne danego genu, dzięki czemu możemy ustalić jaki genotyp zawiera osobnik. Taki sposób rozróżniania genotypu nazywamy krzyżówką testową.

Podsumowaniem naszych dotychczasowych rozważań jest prawo sformułowane przez Mendla:

Eksperymenty Mendla nie dotyczyły jednak jedynie dziedziczenia jednego genu - wykonywał on także krzyżówki wielogenowe, a zatem dotyczące większej liczby genów. Celem tych doświadczeń było zbadane czy geny są dziedziczone zależnie, czy niezależnie od siebie. Okazało się, że nie - cechy dziedziczone były niezależnie. Mendel sformułował więc kolejne prawo: