Ένας οργανισμός που είναι ετερόζυγο για ένα χαρακτηριστικό έχει δύο διαφορετικά αλλήλων για αυτό το χαρακτηριστικό. Ένα αλλήλιο είναι μια εναλλακτική μορφή α γονίδιο (ένα μέλος ενός ζεύγους) που βρίσκεται σε μια συγκεκριμένη θέση σε ένα συγκεκριμένο χρωμόσωμα. Αυτά τα DNA οι κωδικοποιήσεις προσδιορίζουν ξεχωριστά χαρακτηριστικά που μπορούν να μεταφερθούν από τους γονείς στους απογόνους μέσω της σεξουαλικής αναπαραγωγής. Έχοντας διαφορετικές εκδόσεις αλληλόμορφων ή διαφορετικές γονότυπους επιτρέπει παραλλαγές στα εκδηλωμένα χαρακτηριστικά. Ένα παράδειγμα αυτού μπορεί να φανεί στην κληρονομιά των τύπων φτερών στις μύγες. Οι μύγες που κληρονομούν το αλληλόμορφο για το κυρίαρχο φυσιολογικό χαρακτηριστικό πτέρυγας έχουν κανονικά φτερά. Μύγες που δεν κληρονομούν το κυρίαρχο αλληλόμορφο έχουν τσαλακωμένα φτερά. Μύγες που είναι ετερόζυγες για το χαρακτηριστικό, έχοντας ένα κυρίαρχο και ένα υπολειπόμενο αλληλόμορφο, παρουσιάζουν φυσιολογικά φτερά.
Ο νόμος του διαχωρισμού του Mendel
Η διαδικασία με την οποία μεταδίδονται αλληλόμορφα ανακαλύφθηκε από τον Gregor Mendel και διατυπώθηκε σε αυτό που είναι γνωστό ως
Ο νόμος του διαχωρισμού του Μέντελ. Οι τέσσερις βασικές έννοιες του γονιδιακού διαχωρισμού περιλαμβάνουν: (1) γονίδια υπάρχουν σε διάφορες μορφές (αλληλόμορφα), (2) κληρονομούνται τα ζευγαρωμένα αλληλόμορφα, (3) τα αλληλόμορφα διαχωρίζονται κατά τη διάρκεια Μεϊώση και ενώθηκε στο γονιμοποίηση, και (4) όταν τα αλληλόμορφα είναι ετερόζυγα, ένα αλληλόμορφο κυριαρχεί. Ο Mendel έκανε την ανακάλυψη αυτή μελετώντας διάφορα χαρακτηριστικά των φυτών μπιζελιού, ένα από τα οποία ήταν το χρώμα των σπόρων. Το γονίδιο για το χρώμα του σπόρου στα φυτά του μπιζελιού υπάρχει σε δύο μορφές. Υπάρχει μία μορφή ή αλληλόμορφο για το κίτρινο χρώμα σπόρου (Y) και ένα άλλο για το πράσινο χρώμα σπόρου (y). Ένα αλληλόμορφο είναι κυρίαρχο και το άλλο είναι υπολειπόμενο. Σε αυτό το παράδειγμα, το αλλήλιο για το χρώμα του κίτρινου σπόρου κυριαρχεί και το αλληλόμορφο χρώμα για το πράσινο χρώμα των σπόρων είναι υποχωρητικό. Δεδομένου ότι οι οργανισμοί έχουν δύο αλληλόμορφα για κάθε χαρακτηριστικό, όταν τα αλληλόμορφα ενός ζεύγους είναι ετερόζυγα (Yy), το κυρίαρχο χαρακτηριστικό αλληλόμορφου εκφράζεται και το υπολειπόμενο χαρακτηριστικό αλληλόμορφου είναι καλυμμένο. Οι σπόροι με γενετική σύνθεση (YY) ή (Yy) είναι κίτρινοι, ενώ οι σπόροι που είναι (yy) είναι πράσινοι.Ετεροζυγικοί γενότυποι λόγοι
Όταν οι οργανισμοί που είναι ετερόζυγοι για ορισμένα χαρακτηριστικά αναπαράγουν, αναμενόμενες αναλογίες αυτών των χαρακτηριστικών μπορούν να προβλεφθούν στους προκύπτοντες απογόνους. Οι αναμενόμενες αναλογίες γονότυπων (με βάση τη γενετική σύνθεση) και φαινοτυπικών (με βάση παρατηρητές ιδιότητες) ποικίλουν ανάλογα με τα γονίδια των γονέων. Χρησιμοποιώντας το χρώμα λουλουδιού ως χαρακτηριστικό παράδειγμα, το αλλήλιο για το πορφυρό χρώμα του πετάλου (P) κυριαρχεί στο χαρακτηριστικό του λευκού πετάλου (p). Σε ένα μονοϋβριδικό σταυρό μεταξύ ετεροζυγωτικών φυτών για χρώμα μοβ λουλουδιών (Pp), οι αναμενόμενοι γονότυποι είναι (PP), (Pp) και (Pp).
| Π | Π | |
| Π | PP | Pp |
| Π | Pp | σ |
Ο αναμενόμενος γονότυπος είναι 1: 2: 1. Οι μισοί από τους απογόνους θα είναι ετερόζυγοι (Pp), το ένα τέταρτο θα είναι ομόζυγο κυρίαρχο (PP), και το ένα τέταρτο θα είναι ομόζυγο υπολειπόμενο. Η φαινοτυπική αναλογία είναι 3: 1. Τρία τέταρτα των απογόνων θα έχουν μωβ άνθη (PP, Pp) και το ένα τέταρτο θα έχει λευκά λουλούδια (pp).
Σε μια διασταύρωση μεταξύ ενός ετερόζυγου γονικού φυτού και ενός υπολειπόμενου φυτού, οι αναμενόμενοι γονότυποι που παρατηρούνται στους απογόνους θα είναι (Pp) και (pp). Ο αναμενόμενος γονότυπος είναι 1: 1.
| Π | Π | |
| Π | Pp | σ |
| Π | Pp | σ |
Οι μισοί από τους απογόνους θα είναι ετερόζυγοι (Pp) και οι μισοί θα είναι ομοζυγωτικοί υπολειπόμενοι (pp). Η φαινοτυπική αναλογία θα είναι επίσης 1: 1. Το μισό θα παρουσιάσει το χαρακτηριστικό μοβ λουλούδι (Pp) και το μισό θα έχει λευκά λουλούδια (pp).
Όταν ο γονότυπος είναι άγνωστος, αυτός ο τύπος σταυρού εκτελείται ως δοκιμαστικός σταυρός. Εφόσον οι ετερόζυγοι οργανισμοί (Pp) και οι ομόζυγοι κυρίαρχοι οργανισμοί (PP) παρουσιάζουν το ίδιο φαινότυπο (μοβ πέταλα), που εκτελεί ένα σταυρό με ένα φυτό που είναι υπολειπόμενο (pp) για το παρατηρούμενο χαρακτηριστικό (λευκό) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό του φαινοτύπου του άγνωστου φυτού. Εάν ο γονότυπος του άγνωστου φυτού είναι ετερόζυγος, το ήμισυ των απογόνων θα έχει το κυρίαρχο χαρακτηριστικό (μοβ), και το άλλο μισό θα παρουσιάσει το υπολειπόμενο χαρακτηριστικό (λευκό). Εάν ο γονότυπος του αγνώστου φυτού είναι ομόζυγος κυρίαρχος (PP), όλοι οι απόγονοι θα είναι ετερόζυγοι (Pp) και θα έχουν μοβ πέταλα.
Βασικές τακτικές
- Ο όρος ετερόζυγος αναφέρεται σε διαφορετικά αλλήλια για ένα συγκεκριμένο χαρακτηριστικό.
- Όταν τα αλληλόμορφα είναι ετερόζυγα σε πλήρη κληρονομικότητα κυριαρχίας, ένα αλληλόμορφο είναι κυρίαρχο και το άλλο είναι υπολειπόμενο.
- Η γονότυπη αναλογία σε ένα ετεροζυγωτικό σταυρό όπου και οι δύο γονείς είναι ετερόζυγοι για ένα χαρακτηριστικό είναι 1: 2: 1.
- Η γονοτυπική αναλογία σε ένα ετεροζυγωτικό σταυρό όπου ένας γονέας είναι ετεροζυγός και ο άλλος είναι ομόζυγος για ένα χαρακτηριστικό είναι 1: 1.
Πηγές
- Reece, Jane B. και Neil A. Κάμπελ. Campbell Biology. Benjamin Cummings, 2011.