NộI Dung
- Kế thừa Mendel hoạt động tốt trong các tình huống đơn giản
- Kế thừa, giải thích và ví dụ phi Mendel
- Định nghĩa kiểu gen và kiểu hình
- Con cái dị hợp tử có thể tạo ra một kiểu hình trung gian
- Giải thích về cách thức hoạt động của sự thống trị không hoàn chỉnh
- Định nghĩa di truyền đa gen thỏa thuận với nhiều ảnh hưởng gen và alen
- Ví dụ về sự thống trị không đầy đủ
Các sinh vật tiên tiến như động vật nhận được hai bộ gen với một bộ từ mỗi bố mẹ. Trong khi tổng thể mã di truyền giống nhau, bố mẹ thường có các phiên bản khác nhau của cùng một gen. Do đó, mã di truyền được kế thừa có thể chứa các bản sao của hai phiên bản; một có thể có ưu thế trong khi người kia có thể Lặn.
Khi một gen duy nhất tạo ra một tính trạng đặc biệt trong một sinh vật, Di sản Mendel quy tắc áp dụng. Chúng lần đầu tiên được đề xuất bởi nhà sư người Áo Gregor Mendel vào thế kỷ 19 và chi tiết cách các gen đơn được di truyền với một vài quy tắc đơn giản. Mendel đã làm việc với các cây đậu và xác định các alen trội và lặn.
Hầu hết các đặc điểm sinh vật không được tạo ra bởi một gen duy nhất. Thay vào đó, nhiều gen ảnh hưởng đến một đặc điểm và một số gen ảnh hưởng đến một số đặc điểm của sinh vật. Bởi vì quy tắc đơn giản Mendels không áp dụng trong những trường hợp như vậy, thừa kế phi Mendel đối phó với các quá trình phức tạp. Trong trường hợp Mendel cho rằng một trong hai phiên bản của gen là trội, thì sự thừa kế không phải của Mendel chấp nhận rằng trong một số trường hợp, sự thống trị là không đầy đủ.
Kế thừa Mendel hoạt động tốt trong các tình huống đơn giản
Gregor Mendels làm việc với các cây đậu tập trung vào các đặc điểm có thể quan sát được như màu hoa và hình dạng quả. Mendel đã cố gắng xác định gen nào tạo ra hoa màu tím và trắng và các đặc điểm khác của cây đậu. Anh ta chọn những đặc điểm chủ yếu là do một gen duy nhất; kết quả là anh ta có thể giải thích sự kế thừa bằng những thuật ngữ đơn giản.
Kết luận chính của ông như sau:
Trong di truyền Medelian, hai phiên bản gen được thừa hưởng từ cha mẹ được gọi là alen. Các alen có thể chiếm ưu thế hoặc lặn. Một cá thể có một hoặc hai alen trội sẽ có tính trạng được mã hóa bởi gen trội.
Đối với các cá thể có hai alen lặn, tính trạng lặn sẽ xuất hiện. Theo Mendel, sự hiện diện hay vắng mặt của các gen đơn lẻ và các alen của chúng đã giải thích những đặc điểm nào được thể hiện trong cây đậu.
Kế thừa, giải thích và ví dụ phi Mendel
Trước Mendel, hầu hết các nhà khoa học nghĩ rằng những đặc điểm được truyền lại như một hỗn hợp các tính trạng cha mẹ. Vấn đề là thường trẻ em không có hỗn hợp như vậy, vì khi cha mẹ mắt xanh và cha mẹ mắt nâu sinh ra một đứa trẻ mắt xanh.
Mendel đề xuất rằng các tính trạng là kết quả của sự hiện diện hoặc vắng mặt của một alen trội. Lý thuyết của ông vẫn có thể áp dụng cho các tính trạng được tạo ra bởi một gen duy nhất.
Ví dụ, Mendel đã chứng minh rằng cây đậu có bố mẹ ngắn và dài không tạo ra cây có chiều dài trung bình mà chỉ có cây ngắn hoặc dài. Những cây có một bố mẹ có bộ lông mịn và một bố mẹ có vỏ nhăn nheo không tạo ra những quả có nếp nhăn nhẹ mà chỉ có những quả có nếp nhăn hoặc nhẵn.
Có không có hỗn hợp các đặc điểm.
Hầu hết các đặc điểm được tạo ra bởi nhiều gen, mặc dù. Ví dụ, có nhiều loại cây có phạm vi chiều dài, không chỉ cây ngắn và dài. Khi một cây ngắn và dài tạo ra một cây có chiều dài trung gian, thì đó phải là do ảnh hưởng của nhiều gen hoặc thiếu sự thống trị hoàn toàn của gen trội.
Kiểu thừa kế này được gọi là thừa kế phi Mendel.
Định nghĩa kiểu gen và kiểu hình
Bộ sưu tập tổng thể của một gen sinh vật là kiểu gen trong khi bộ sưu tập các tính trạng quan sát được tạo ra bởi kiểu gen được gọi là kiểu hình. Các kiểu hình dựa trên kiểu gen nhưng có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường và hành vi của sinh vật.
Ví dụ, một loại cây có thể có kiểu gen để phát triển cao và bụi rậm, nhưng nếu nó phát triển trong đất nghèo, nó vẫn có thể nhỏ và thưa thớt.
Các sinh vật có hai alen trội hoặc hai alen lặn là đồng hợp tử cho gen đó trong khi những gen có alen trội và lặn là dị hợp tử. Điều này trở nên quan trọng trong di truyền không phải Mendel vì các sinh vật đồng hợp tử có biểu hiện gen rõ ràng của hai alen trội hoặc lặn và biểu hiện kiểu hình tương ứng.
Ở các sinh vật dị hợp tử có alen trội và lặn, mối quan hệ trội / lặn có thể không hoàn chỉnh và cả hai alen có thể được biểu hiện ở một mức độ khác nhau.
Các yếu tố ngoài kiểu gen ảnh hưởng đến kiểu hình bao gồm:
Sự tương tác giữa các alen trội và lặn kết hợp với các yếu tố môi trường tạo ra kiểu hình từ kiểu gen ban đầu.
Con cái dị hợp tử có thể tạo ra một kiểu hình trung gian
Bản chất phức tạp của di truyền không phải Mendel dựa trên thực tế là nhiều đặc điểm là kết quả của sự ảnh hưởng từ nhiều gen, yếu tố môi trường và hành vi sinh vật khác nhau. Ngoài những ảnh hưởng này, các alen của một gen có thể tạo ra các kiểu hình khác nhau do bốn cơ chế sau:
Khi sự thống trị không hoàn toàn có mặt cho một tính trạng cụ thể, con cái dị hợp tử có thể có một hỗn hợp các tính trạng của bố mẹ chúng và hiển thị một kiểu hình trung gian. Ở người, màu da là một ví dụ về sự thống trị không hoàn toàn vì các gen chịu trách nhiệm sản xuất melanin và da sáng hoặc tối không thể tạo ra sự thống trị.
Do đó, con cái thường có màu da nằm giữa tông màu da của bố mẹ.
Giải thích về cách thức hoạt động của sự thống trị không hoàn chỉnh
Cơ chế thống trị không hoàn toàn có tác dụng hơi khác nhau khi nó xuất hiện ở các gen đơn lẻ so với kiểu gen đa gen hoặc đa gen.
Sự khác biệt có thể có trong kiểu hình do các gen có sự thống trị không hoàn chỉnh bao gồm các biến thể sau:
Do những biến thể này, sự thống trị không hoàn toàn có thể dẫn đến một nhiều kiểu hình và có thể giúp giải thích sự biến đổi liên tục của nhiều đặc điểm.
Mendel đã không quan sát được sự thống trị không hoàn toàn trong các thí nghiệm của mình với cây đậu, nhưng các cơ chế thừa kế không phải của Mendel, bao gồm cả sự thống trị không hoàn toàn, phổ biến hơn so với thừa kế của Mendel.
Định nghĩa di truyền đa gen thỏa thuận với nhiều ảnh hưởng gen và alen
Các tính trạng đơn lẻ chịu ảnh hưởng của nhiều gen được truyền sang con cái thông qua di truyền đa gen. Màu sắc ở động vật thường là đa genvà mỗi gen đóng góp một chút để tạo ra kiểu hình tổng thể cuối cùng. Trong các gen, có một sự khác biệt bổ sung giữa các alen, mỗi cặp alen mang đến bốn đóng góp tiềm năng khác nhau cũng như các biến thể do mức độ thống trị và biểu hiện gen.
Với rất nhiều yếu tố, thật khó để phát triển một bức tranh chính xác về cách một đặc điểm được hình thành và các gen và alen đóng góp. Các cặp alen luôn ở cùng một vị trí hoặc vị trí trên nhiễm sắc thể, nhưng bản thân các gen khó tìm thấy hơn.
Một gen đóng góp có thể là một gen liên kết gần đó trên nhiễm sắc thể hoặc nó có thể ở đầu kia. Một số gen đóng góp có thể nằm trên các nhiễm sắc thể khác và chúng chỉ có thể được biểu hiện trong một số trường hợp nhất định.
Ảnh hưởng đa gen trên một đặc điểm có thể bao gồm những điều sau đây:
Tất cả những khả năng này áp dụng cho từng gen của một tính trạng có nhiều ảnh hưởng di truyền. Kiểu hình kết quả có thể được mô tả chi tiết, nhưng ảnh hưởng di truyền cơ bản chính xác thường ít rõ ràng hơn.
Ví dụ về sự thống trị không đầy đủ
Trong khi các quy tắc Mendels cho sự di truyền của các alen nói chung là đúng và thậm chí hoạt động ở cấp độ alen đối với các tính trạng có nhiều gen, các quy tắc về sự di truyền của hoàn thành tính trạng đa gen phức tạp hơn nhiều. Đặc điểm đa gen bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự biểu hiện và sự xâm nhập của gen.
Ví dụ điển hình ở người bao gồm:
Sự thay đổi về đặc điểm đa gen giúp giải thích sự khác biệt lớn về kiểu hình được tìm thấy ở các sinh vật tiên tiến bao gồm cả con người. Thay vì một gen duy nhất làm phát sinh một đặc điểm cụ thể, các cơ chế phức tạp của di truyền đa gen bao gồm sự thống trị không hoàn toàn là gốc rễ của một loạt các đặc điểm.