Druge oblike dedovanja

Miha Povšič

Genetika

Izobraževanje odraslih

• Genetiki so tekom razvoja genetike naleteli na številne primere dedovanja, ki jih samo z Mendlovimi zakoni dedovanja niso mogli razložiti.

• Takšen primer je bilo križanje rdečecvetnega odolina (Antirrhinum sp.) z belocvetnim, katerega rezultat so bili odolini z roza cvetovi (in ne rdečecvetni, kot bi morda pričakovali po zakonih Mendla).

• Ugotovili so, da vse lastnosti niso dominantno-recesivne, da v določeni populaciji neke vrste lahko za določeno lastnost obstaja več alelov na istem lokusu, da obstajajo lastnosti, določene z več in ne le z enim genom.

• Obliko dedovanja, ki jo je odkril Mendel, so poimenovali popolna dominanca, saj je en alel popolnoma dominanten nad recesivnim alelom in v celoti (100%) določa izraženo lastnost. Poleg popolne dominance poznamo še nepopolno dominanco, kodominanco, multiple alele in poligene lastnosti.

Nepopolna dominanca

• Odolin (Antirrhinum sp.) je rastlina, pri kateri se lastnost za obarvanost cvetov ne deduje kot pri grahu. Če križamo grah z rdečimi cvetovi (BB) z grahom z belimi cvetovi (bb), dobimo v prvi filialni generaciji vedno le rastline graha z rdečimi cvetovi (Bb). Pri odolinu pa ni tako.

• Če križamo odolin z rdečimi cvetovi (ArAr) z odolinom z belimi cvetovi (AbAb), dobimo v prvi filialni generaciji vedno rastline z roza cvetovi (ArAb). Zdi se, kot bi se lastnosti za barvo cvetov zlile med seboj, kot se zlivajo oz. mešajo barve.

• Gre za pojav, pri katerem se hkrati izražata oba alela in je fenotip nekaj vmesnega med fenotipoma obeh staršev. Zato takšno dedovanje imenujemo nepopolna oz. delna dominanca. Tako dedovanje poimenujemo tudi intermediarno dedovanje (inter = vmes).

• Pri rdečevratnem odolinu dominantni alel kodira encim, ki katalizira nastanek rdečega barvila. Pri belocvetnem odolinu dominanten alel za belo barvo kodira neaktiven encim, ki ne katalizira nastanka rdečega barvila, zato ostajajo cvetovi brezbarvni.

• Pri križanju rdečevratnega odolina z belocvetnim odolinom nastane potomec z roza cvetovi.

• Potomci imajo v tem primeru en dominanten alel ki tvori rdečo barvo in enega, ki ga ne tvori. Ker je učinek polovičen, se ustvari videz roza barve.

• Če se hkrati izražata oba alela, oz. je fenotip nekaj vmesnega, imenujemo le to nepopolna ali delna dominanca – intermediarno dedovanje

• Če se roza odolin z genotipom AA samooplodi, nastane druga filialna generacija z razmerjem fenotipov 1:2:1.

Kodominanca

• Obstajajo številni aleli, ki niso niti dominantni niti recesivni. Imajo enak vpliv na izražanje lastnosti. Izražajo se hkrati in so kodominantni.

• Pri heterozigotih se kodominantni aleli vedno izrazijo popolno. Takšen heterozigot je popolnoma ločljiv od obeh homozigotov. Dedovanje ene lastnosti, katere nosilca sta kodominantna alela, imenujemo monohibridno kodominantno dedovanje.

• Pri predstavitvi dedovanja kodominantnih alelov, le-te vedno pišemo nadpisano in z velikimi tiskanimi črkami (KB KB)

• Primer kodominance pri barvi konjske dlake

• Če križamo konja, ki ima rjavo dlako s konjem z belo dlako in sta oba homozigota, dobimo heterozigotne potomce. Lastnost za rjavo dlako se izrazi v enaki meri kot za belo barvo.

• Če križamo heterozigotne konje, dobimo dva potomca, ki sta fenotipsko enaka P heneraciji in dva potomca fenotipsko enaka F1 generaciji.

Multipli aleli

• Pri diploidnih organizmih sta v celicah za vsako lastnost prisotna dva alela. A vedno ni tako. Obstajajo namreč primeri, ko za neko lastnost obstaja več alelov. Takšne alele imenujemo multipli aleli.

• Multipli aleli pri človeški krvi

• Najštevilčnejše so eritrocite – rdeče krvničke, ki prenašajo krisik po telesu. Na njihovi površini se nahajajo antigeni (antigen A in antigen B)

• Kot vse druge informacije, ki vplivajo na lastnosti človeka, so tudi informacije za krvno skupino oz. za to, kateri antigen se bo oblikoval na eritrocitu, zapisane v DNK.

• Vsak človek je nosilec dveh alelov. Heterozigot A (I i) lahko izdeluje izključno antigen A, zato ima krvno skupino A. Homozigot (I I) prav tako omogoča nastanek antigena A, zato ima tak človek krvno skupino A.

• Vsak človek je nosilec dveh alelov. Heterozigot B (IB i) lahko izdeluje izključno antigen B, zato ima krvno skupino B. Homozigot (IB IB) prav tako omogoča nastanek antigena B, zato ima tak človek krvno skupino B.

• Tisti, ki od staršev podeduje alela IA in alel iB, bo imel krvno skupino AB. Tisti, ki je podedoval od vsakega starša po en recesivni alel i, bo imel krvno skupino 0.

Poligene lastnosti

• Tiste lastnosti, ki se izražajo le v dveh oblikah (npr. beli cvetovi oz. vijolični cvetovi pri grahu), imenujemo monogene lastnosti. Bolj pogoste od monogenih lastnosti pa so lastnosti, ki znotraj populacije zvezno prehajajo od ene do druge skrajnosti.

• Na izražanje teh lastnosti vpliva več genov na različnih lokusih, vsak s po dvema aleloma. Takšne lastnosti imenujemo poligene ali kvantitativne lastnosti. Primeri poligenih lastnosti pri ljudeh so višina, barva kože, barva las, barva oči, oblika obraza, oblika nosu ali vzorec prstnega odtisa.

• Poligeno se iz generacije v generacije prenašajo tudi nagnjenosti k nekaterim boleznim. Primer je nagnjenosti k obolevnosti za diabetesom (sladkorno boleznijo) in hipertenziji (visokemu krvnemu tlaku).

• Barvo kože določajo vsaj trije geni. Locirani so na različnih lokusih. Na vsakemu lokusu sta dva alela za posamezno pigmentacijo.

• Trije pari dominantnih alelov (AABBCC) določajo črno kožo, trije pari recesivnih alelov (aabbcc) pa belo kožo.

• Kadar imata potomca temnopolta oseba in bela oseba, je le ta mulat (AaBbCc)

• V primeru razmnoževanja mulatov med seboj ima potomec 64 možnih genotipov in sedem fenotipov – barvnih odtenkov kože.

Vpliv okolja na izražanje lastnosti

• Na izražanje nekaterih lastnosti ne vplivajo zgolj v genih zapisane lastnosti posameznika, temveč tudi okolje. To pomeni, da se lahko isti genotip v različnih okoliščinah izrazi kot različen fenotip.

• Kakšne lastnosti bo imel določen posameznik, je torej odvisno od tega, kakšne gene bo podedoval, in od vplivov okolja, v katerem bo živel. Izražene lastnosti, ki so rezultat genskega zapisa in vplivov okolja, imenujemo modifikacije.