Ομοζυγός: Ένας γενετικός ορισμός

Ομοζυγώδης αναφέρεται ότι έχει ταυτόσημα αλληλόμορφα για ένα μόνο χαρακτηριστικό. Ένα αλληλόμορφο αντιπροσωπεύει μια συγκεκριμένη μορφή ενός γονιδίου. Τα αλλήλια μπορούν να υπάρχουν σε διάφορες μορφές και οι διπλοειδείς οργανισμοί έχουν συνήθως δύο αλληλόμορφα για ένα δεδομένο γνώρισμα. Αυτά τα αλληλόμορφα κληρονομούνται από τους γονείς κατά τη σεξουαλική αναπαραγωγή. Με τη γονιμοποίηση, τα αλληλόμορφα συνδέονται τυχαία ως ζεύγη ομόλογων χρωμοσωμάτων. Ένα ανθρώπινο κύτταρο, για παράδειγμα, περιέχει 23 ζεύγη χρωμοσωμάτων για ένα σύνολο 46 χρωμοσωμάτων. Ένα χρωμόσωμα σε κάθε ζευγάρι είναι δωρεές από τη μητέρα και το άλλο από τον πατέρα. Τα αλληλόμορφα σε αυτά τα χρωμοσώματα καθορίζουν χαρακτηριστικά ή χαρακτηριστικά σε οργανισμούς.

Τα ομόζυγα αλληλόμορφα μπορεί να είναι κυρίαρχα ή υποκείμενα. ΕΝΑ ομόζυγο κυρίαρχο συνδυασμός αλληλόμορφων περιέχει δύο κυρίαρχα αλληλόμορφα και εκφράζει τον κυρίαρχο φαινότυπο (εκφρασμένο φυσικό χαρακτηριστικό). ΕΝΑ ομόζυγο υπολειπόμενο

Για παράδειγμα, το γονίδιο για σχήμα σπόρου σε φυτά μπιζελιού υπάρχουν σε δύο μορφές, μία μορφή (ή αλληλόμορφο) σχήματος στρογγυλού σπόρου (R) και η άλλη για σχήμα τσαλακωμένου σπόρου (r). Το στρογγυλό σχήμα σπόρου κυριαρχεί και το σπασμένο σχήμα σπόρου είναι υποχωρητικό. Ένα ομόζυγο φυτό περιέχει οποιοδήποτε από τα ακόλουθα αλληλόμορφα για σχήμα σπόρου: (RR) ή (rr). Ο γονότυπος (RR) είναι ομόζυγος κυρίαρχος και ο (γρ) γονότυπος είναι ομόζυγος υπολειπόμενος για το σπόρο.

Στην παραπάνω εικόνα, α μονοϋβριδικό σταυρό πραγματοποιείται μεταξύ φυτών που είναι ετερόζυγα για στρογγυλό σχήμα σπόρου. Το προβλεπόμενο μοτίβο κληρονομικότητας του απογόνου έχει ως αποτέλεσμα μια αναλογία 1: 2: 1 του γονότυπου. Περίπου το ένα τέταρτο θα είναι ομόζυγο κυρίαρχο για το στρογγυλό σχήμα σπόρου (RR), το μισό θα είναι ετερόζυγο για σχήμα στρογγυλού σπόρου (Rr), και το ένα τέταρτο θα έχει το ομόζυγο υπολειπόμενο στρογγυλό σχήμα σπόρου (rr). Η φαινοτυπική αναλογία σε αυτό το σταυρό είναι 3: 1. Περίπου τα τρία τέταρτα των απογόνων θα έχουν στρογγυλά σπέρματα και το ένα τέταρτο θα έχει τσαλακωμένους σπόρους.

Μια μονοϋβριδική διασταύρωση μεταξύ ενός γονέα που είναι ομόζυγο κυρίαρχο και ενός γονέα που είναι ομόζυγο υπολειπόμενο για ένα συγκεκριμένο γνώρισμα παράγει απογόνους που είναι όλα ετερόζυγο για αυτό το χαρακτηριστικό. Αυτά τα άτομα έχουν δύο διαφορετικά αλληλόμορφα για αυτό το χαρακτηριστικό. Ενώ τα άτομα που είναι ομόζυγα για ένα χαρακτηριστικό εκφράζουν ένα φαινότυπο, τα ετερόζυγα άτομα μπορεί να εκφράζουν διαφορετικούς φαινότυπους. Σε περιπτώσεις γενετικής δεσπόζουσας θέσης, στις οποίες εκφράζεται πλήρης κυριαρχία, ο φαινότυπος του ετεροζυγούς κυρίαρχου αλληλόμορφου καλύπτει πλήρως τον φαινότυπο υπολειπόμενου αλληλόμορφου. Εάν το ετεροζυγωτικό άτομο εκφράσει ατελή κυριαρχία, ένα αλληλόμορφο δεν θα καλύψει πλήρως το άλλο, οδηγώντας σε ένα φαινότυπο που είναι ένα μίγμα τόσο των κυρίαρχων όσο και των υπολειπόμενων φαινοτύπων. Εάν οι ετερόζυγοι απόγονοι εκφράσουν συν-κυριαρχία, αμφότερα τα αλληλόμορφα θα εκφραστούν πλήρως και οι δύο φαινότυποι θα παρατηρηθούν ανεξάρτητα.

Περιστασιακά, οι οργανισμοί μπορούν να βιώσουν αλλαγές στις ακολουθίες DNA των χρωμοσωμάτων τους. Αυτές οι αλλαγές ονομάζονται μεταλλάξεις. Πρέπει να είναι ταυτόσημο γονιδιακές μεταλλάξεις εμφανίζονται και στα δύο αλληλόμορφα ομόλογων χρωμοσωμάτων, η μετάλλαξη θεωρείται α ομοζυγωτική μετάλλαξη. Εάν η μετάλλαξη λάβει χώρα μόνο σε ένα αλληλόμορφο, ονομάζεται ετεροζυγωτική μετάλλαξη. Οι ομόζυγες γονιδιακές μεταλλάξεις είναι γνωστές ως υπολειπόμενες μεταλλάξεις. Για να μεταφραστεί η μετάλλαξη στον φαινότυπο, και τα δύο αλληλόμορφα πρέπει να περιέχουν μη φυσιολογικές εκδοχές του γονιδίου.