เนื้อหา
- พันธุศาสตร์และถั่วของเมนเดล
- DNA, ยีน, อัลลีลและโครโมโซม
- Gregor Mendel: บิดาแห่งพันธุศาสตร์
- อัลลีลที่โดดเด่นและพันธุศาสตร์ Mendelian
- จัตุรัส Punnett และมรดก
- ความผิดปกติของอัลลีลที่โดดเด่น
- อัลลีลที่โดดเด่นและมรดกที่ไม่ใช่เมนเดล
- ตัวอย่างอัลลีลที่โดดเด่น
- การปกครองที่ไม่สมบูรณ์กับพันธุศาสตร์ Mendelian
- การปกครองที่ไม่สมบูรณ์กับการครอบงำ
หากคุณเป็นเพียงคนเดียวในตระกูลชีววิทยาที่มีดวงตาสีฟ้าคุณอาจตั้งคำถามว่าเกิดอะไรขึ้น
คำตอบที่น่าจะเกี่ยวข้องกับการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของ Mendelian ไม่ได้เปลี่ยนทารกตั้งแต่แรกเกิดหรือลึกล้ำ พ่อแม่ที่มีตาสีน้ำตาลที่มีอัลลีลแบบถอยกลับ (การเปลี่ยนแปลงของยีน) สำหรับดวงตาสีฟ้ามีโอกาสหนึ่งในสี่ของการให้กำเนิดเด็กที่มีตาสีฟ้า
อัลลีลที่โดดเด่นเช่นตัวแปรยีนสำหรับดวงตาสีน้ำตาลสร้างโปรตีนและเอนไซม์ที่ส่งผลให้ดวงตาสีน้ำตาลเป็นต้น
พันธุศาสตร์และถั่วของเมนเดล
พันธุศาสตร์สมัยใหม่มีอายุย้อนไปถึงยุค 1860 เมื่อ Gregor Mendel พระชาวออสเตรียที่มีความสนใจในวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ทดลองกับถั่วในสวนของเขาในช่วงเวลาแปดปี การสังเกตของ Mendel นำไปสู่หลักการของการสืบทอดของ Mendelian
เมนเดลค้นพบวิธีการทำงานที่โดดเด่นและลักษณะถอย หลายปีต่อมาพันธุศาสตร์ที่ไม่ใช่เมนเดเลียนและการถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่ซับซ้อนเกิดขึ้นเนื่องจากนักวิทยาศาสตร์พบข้อยกเว้นมากมายเกี่ยวกับการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของเมนเดเลียนและการถ่ายทอดทางพันธุกรรมแบบง่าย ๆ
DNA, ยีน, อัลลีลและโครโมโซม
นิวเคลียสของเซลล์ประกอบด้วยกรด deoxyribonucleic (DNA) - "สีน้ำเงิน" ของสิ่งมีชีวิต ยีนเป็นตัวอย่างดีเอ็นเอในโครโมโซมที่มีอิทธิพลต่อลักษณะที่สืบทอดได้เช่นความสามารถในการกีฬาตามธรรมชาติ ยีนในรูปแบบต่าง ๆ เรียกว่าอัลลีล อัลลีลที่เป็นไปได้หลายประเภทมีอยู่ในสปีชีส์หนึ่ง
เด็กจะได้รับอัลลีลหนึ่งสีสำหรับดวงตาจากแม่และอีกอันจากพ่อ เมื่อเด็กได้รับอัลลีลสองตาสีน้ำตาลยีนคือ โดดเด่น homozygous สำหรับลักษณะนั้น หากเด็กได้รับอัลลีลที่แตกต่างกันสองสีตาสียีนสำหรับสีตาคือ heterozygous.
Gregor Mendel: บิดาแห่งพันธุศาสตร์
Gregor Mendel ถูกเรียกว่าบิดาแห่งพันธุศาสตร์สำหรับงานบุกเบิกของเขาในการระบุความแตกต่างระหว่างลักษณะเด่นและลักษณะถอย จากการผสมข้ามพันธุ์ของพืชถั่วในแต่ละปีทำให้ Mendel ค้นพบความแตกต่างของจีโนไทป์กับฟีโนไทป์
นอกจากนี้เขายังตั้งข้อสังเกตว่าคุณลักษณะบางอย่างข้ามรุ่นไปเนื่องจากสำเนาที่ซ่อนของยีนที่ซ่อนซ้ำ
อัลลีลที่โดดเด่นและพันธุศาสตร์ Mendelian
พันธุศาสตร์ Mendelian เป็นรูปแบบง่าย ๆ ที่ทำงานได้ดีกับพืชถั่วทั่วไป เมนเดลศึกษาสีและตำแหน่งของดอกความยาวก้านรูปร่างเมล็ดและสีและรูปร่างฝักและสีของต้นถั่วจากรุ่นสู่รุ่น
เมื่อเมนเดลระบุลักษณะทางพันธุกรรมที่โดดเด่นเขาก็สามารถมองเห็นสิ่งที่เกิดขึ้น homozygous เมื่อเทียบกับ heterozygous นํ้า
จัตุรัส Punnett และมรดก
จัตุรัส Punnett แสดงให้เห็นถึงพันธุศาสตร์ Mendelian คนที่มีอัลลีลสองตัวสำหรับดวงตาสีน้ำตาลนั้นมีความโดดเด่นเป็นอย่างมาก คนที่มีอัลลีลสองตัวสำหรับดวงตาสีฟ้ามีคู่อัลลีลแบบ homozygous บุคคลที่มี Heterozygous มีอัลลีลหนึ่งอันสำหรับน้ำตาลและอัลลีลหนึ่งอันสำหรับดวงตาสีฟ้าเป็นต้น
จัตุรัส Punnett ทำนายคู่อัลลีลของลูกหลาน ตัวอย่างเช่นลักษณะทางพันธุกรรมที่คาดการณ์ของเด็กที่เกิดจากพ่อแม่สองคนที่มีอัลลีล heterozygous มักจะแสดงในแผนภูมิ
แผนภูมิการปกครองและลักษณะการถดถอยแสดงอัตราส่วน 1: 2: 1 โดย 50 เปอร์เซ็นต์ของลูกหลานที่มีอัลลีล heterozygous เหมือนพ่อแม่ของพวกเขา
ความผิดปกติของอัลลีลที่โดดเด่น
เซลล์ที่ไม่มีการสืบพันธุ์ในร่างกายมนุษย์นั้นมียีนทุกสำเนาสองชุด: หนึ่งจากแม่และอีกหนึ่งจากพ่อ สำเนาปกติของยีนเรียกว่า wild-type ความผิดปกติที่โดดเด่นของ autosomal เช่นโรคฮันติงตันเกิดขึ้นเมื่อคน ๆ หนึ่งได้รับมรดกแม้แต่สำเนาเดียวของยีนที่มีข้อบกพร่อง
บุคคลสามารถเป็นพาหะของโรคที่ไม่มีอาการเช่นโรคปอดเรื้อรังที่เกิดขึ้นเฉพาะเมื่อพ่อแม่ทั้งสองถ่ายทอดการกลายพันธุ์ของยีน CFTR
อัลลีลที่โดดเด่นและมรดกที่ไม่ใช่เมนเดล
รูปแบบการถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่ไม่ใช่เมนเดเลียนเกี่ยวข้องกับการปกครองหลายประเภทที่ไม่พบในถั่วลันเตา Codominance หมายถึงสองลักษณะที่ปรากฏในลูกหลาน heterozygote มากกว่าหนึ่งลักษณะเหนือกว่าคนอื่นในฟีโนไทป์ เซลล์เม็ดเลือดแดงแสดงให้เห็นถึง codominance
ยกตัวอย่างเช่นกรุ๊ปเลือด AB เป็นผลมาจากอัลลีลที่โดดเด่นของกรุ๊ป A และกรุ๊ป Bการปกครองที่ไม่สมบูรณ์เกิดขึ้นเมื่อลูกหลานของเฮเทอโรจีโกมีต้นฟีโนไทป์ขั้นกลางเช่นดอกไม้สีแดงและดอกไม้สีขาวที่ผลิตดอกไม้สีชมพู
ตัวอย่างอัลลีลที่โดดเด่น
หลักการของเมนเดลรวมถึงทฤษฎีพื้นฐานของการสืบทอดและหลักการแยกจากกัน งานของเขามุ่งเน้นไปที่ความแตกต่างระหว่างลักษณะเด่นและลักษณะถอยในจีโนไทป์และฟีโนไทป์ที่สืบทอดมา
เมนเดลพบว่าลักษณะเด่น - เช่นดอกสีม่วง - เห็นได้บ่อยกว่าลักษณะถอยเมื่อถั่วบริสุทธิ์ homozygote ข้าม
ลักษณะถอยกลับไม่ปรากฏขึ้นอีกจนกว่าจะถึง F1 (รุ่นแรก) ลูกผสมเป็นผู้ใหญ่และผสมเกสรด้วยตนเอง Gregor Mendel ยังตั้งข้อสังเกตว่าลักษณะเด่นเหนือกว่าลักษณะถอยโดยการปันส่วน 3: 1 ใน F2 (รุ่นที่สอง). ในแง่ของพืชของ Mendel เขาไม่เห็นตัวอย่างของความน่าเชื่อถือหรือการผสม
การปกครองที่ไม่สมบูรณ์กับพันธุศาสตร์ Mendelian
การถ่ายทอดทางพันธุกรรมหมายถึงลักษณะที่กำหนดโดยมากกว่าหนึ่งยีน อัลลีลมากมายที่มีส่วนร่วมในลักษณะเช่นความสูงของมนุษย์ไม่ได้อยู่ในที่เดียว
อัลลีลที่แตกต่างกันสามารถเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับโครโมโซมไม่ได้เชื่อมโยงกับโครโมโซมหรือแม้แต่ในโครโมโซมที่แตกต่างกันและยังคงมีอิทธิพลต่อการแสดงออกของลักษณะบางอย่าง สภาพแวดล้อมอาจมีบทบาทในการแสดงออกของยีน
การปกครองที่ไม่สมบูรณ์กับการครอบงำ
การปกครองที่ไม่สมบูรณ์และการครอบครองเป็นทั้งส่วนหนึ่งของมรดกที่ไม่ใช่เมนเดล แต่พวกเขาก็ไม่ได้เหมือนกัน การปกครองที่ไม่สมบูรณ์คือการผสมผสานของลักษณะกับฟีโนไทป์เพิ่มเติมเพราะอัลลีลทั้งสองจะแสดงใน codominance
ในมนุษย์สีตาสีผิวและคุณสมบัติอื่น ๆ อีกมากมายได้รับอิทธิพลจากอัลลีลหลายสายพันธุ์ที่ก่อให้เกิดเฉดสีหลายเฉดตั้งแต่แสงถึงสีเข้ม