Przeczytaj
Dziedziczenie cech
Badania nad dziedzicznością cech wykazały, że istnieje wiele możliwości dziedziczenia, a dziedziczenie mendlowskie jest tylko jedną z nich. Odstępstwa od praw Mendla spowodowane są m.in.:
zjawiskiem kodominacji, kiedy w fenotypie ujawniają się cechy wielu alleli;
dziedziczeniem wielogenowym, gdy cecha warunkowana jest przez kilka różnych genów;
allelami wielokrotnymi, czyli możliwością występowania wielu alleli warunkujących daną cechę;
dziedziczeniem pozachromosomowym, warunkowanym dziedziczeniem materiału genetycznego organelli (mitochondriów i chloroplastów).
Przykładami różnych form dziedziczenia są dominacja zupełna oraz dominacja częściowa (niezupełna).
W przypadku dominacji zupełnej allel dominujący warunkuje daną cechę zarówno w przypadku homozygoty dominującej (AA), jak i heterozygoty (Aa). Cecha warunkowana przez allel recesywny jest maskowana przez allel dominujący i się nie ujawnia.
W przypadku dominacji zupełnej allel dominujący warunkuje daną cechę zarówno w przypadku homozygoty dominującej (dwa duże A), jak i heterozygoty (duże A małe a). Cecha warunkowana przez allel recesywny jest maskowana przez allel dominujący i się nie ujawnia.
W przypadku dominacji częściowej pojawiają się cechy pośrednie pomiędzy tymi, które warunkowane są przez allel dominujący i allel recesywny. Cecha pośrednia ujawnia się u osobników heterozygotycznych, u których występują dwa typy alleli. Efekt fenotypowy jest sumą działania obu z nich.
Z pozoru podobne krzyżówki genetyczne dają odmienne efekty fenotypowe, w zależności od formy dziedziczenia danej cechy.
Dominacja zupełna
Przykładem dominacji zupełnej (inaczej: pełnej, całkowitej) jest dziedziczenie barwy kwiatów u grochu zwyczajnego (Pisum sativum). W wyniku skrzyżowania roślin różniących się barwą kwiatów i pochodzących z czystych linii genetycznych otrzymuje się w pierwszym pokoleniu rośliny potomne, które wykształcają kwiaty o barwie, która jest warunkowana przez allel dominujący genu. Oznacza to, że allel dominujący obecny u heterozygotycznych osobników potomnych tłumi obecność allelu recesywnegoallelu recesywnego. Osobnik rodzicielski będący homozygotą dominującąhomozygotą dominującą i osobniki potomne będące heterozygotamiheterozygotami mają identyczny fenotyp. Ujawnienie się allelu recesywnego w puli genowej krzyżowanych osobników następuje dopiero w drugim pokoleniu. Skrzyżowanie dwóch heterozygotycznych roślin o takiej samej barwie kwiatów pozwoli na otrzymanie w drugim pokoleniu roślin potomnych różniących się barwą. Rozkład fenotypów osobników potomnych wynosi 3 : 1.
Krzyżówka genetyczna z dominacją zupełną
Wykonano doświadczenie, w którym odtworzono pracę Mendla nad dziedziczeniem barwy kwiatów u grochu zwyczajnego. Skrzyżowano dwie rośliny: o kwiatach czerwonych (AA) i kwiatach białych (aa). W pokoleniu FIndeks dolny 11 wszystkie rośliny potomne wykształciły kwiaty czerwone (Aa). Następnie skrzyżowano dwie rośliny o kwiatach czerwonych (Aa). W pokoleniu FIndeks dolny 22 75% roślin potomnych wykształciło kwiaty czerwone, a 25% roślin potomnych – kwiaty białe.
Wykonano doświadczenie, w którym odtworzono pracę Mendla nad dziedziczeniem barwy kwiatów u grochu zwyczajnego. Skrzyżowano dwie rośliny: o kwiatach czerwonych (dwa duże A) i kwiatach białych (dwa małe a). W pokoleniu F 1 wszystkie rośliny potomne wykształciły kwiaty czerwone (duże A małe a). Następnie skrzyżowano dwie rośliny o kwiatach czerwonych (duże A małe a). W pokoleniu F 2 75% roślin potomnych wykształciło kwiaty czerwone, a 25% roślin potomnych – kwiaty białe.

Doświadczenie to pokazuje, że w wyniku skrzyżowania osobników dwóch czystych linii otrzymuje się organizmy potomne, które są heterozygotami. W pokoleniu FIndeks dolny 11 wszystkie rośliny mają czerwone kwiaty, ponieważ gen warunkujący tę barwę jest dominujący i ujawnia się fenotypowo. Dopiero w pokoleniu FIndeks dolny 22, powstałym po skrzyżowaniu osobników heterozygotycznych, pojawiają się rośliny o kwiatach białych, które stanowią ok. 25% wszystkich osobników.
Doświadczenie to pokazuje, że w wyniku skrzyżowania osobników dwóch czystych linii otrzymuje się organizmy potomne, które są heterozygotami. W pokoleniu F 1 wszystkie rośliny mają czerwone kwiaty, ponieważ gen warunkujący tę barwę jest dominujący i ujawnia się fenotypowo. Dopiero w pokoleniu F 2, powstałym po skrzyżowaniu osobników heterozygotycznych, pojawiają się rośliny o kwiatach białych, które stanowią ok. 25% wszystkich osobników.
Przykład dominacji zupełnej – zadanie
U królików barwa sierści determinowana jest przez dwa allele: B – warunkujący czarną barwę i b – warunkujący białą barwę. Skrzyżowano heterozygotyczną samicę o czarnej sierści z samcem o sierści białej.
U królików barwa sierści determinowana jest przez dwa allele: duże B – warunkujący czarną barwę i małe b – warunkujący białą barwę. Skrzyżowano heterozygotyczną samicę o czarnej sierści z samcem o sierści białej.
Przykładowe zadanie polega na określeniu prawdopodobieństwa pojawienia się potomstwa o białej barwie sierści.
Allele:
B – czarna barwa sierści
b – biała barwa sierści
duże B – czarna barwa sierści
małe b – biała barwa sierści
Genotypy:
genotyp samicy – Bb
genotyp samca – bb
genotyp samicy – duże B małe b
genotyp samca – dwa małe b
P: Bb × bb
duże P: duże B małe b × dwa małe b

Na podstawie wykonanej krzyżówki można wskazać, że 50% potomstwa będzie miało sierść o barwie czarnej, a 50% o barwie białej, ponieważ allel b ujawni się fenotypowo wyłącznie w przypadku homozygot recesywnych (bb).
Na podstawie wykonanej krzyżówki można wskazać, że 50% potomstwa będzie miało sierść o barwie czarnej, a 50% o barwie białej, ponieważ allel małe b ujawni się fenotypowo wyłącznie w przypadku homozygot recesywnych (dwa małe b).
Dominacja częściowa (niezupełna)
Przykładem dominacji częściowej (inaczej: niezupełnej, niepełnej) jest dziedziczenie barwy kwiatów u wyżlinu większego (Antirrhinum majus). W wyniku skrzyżowania roślin rodzicielskich różniących się barwą kwiatów i pochodzących z czystych linii genetycznych otrzymuje się w pierwszym pokoleniu rośliny potomne, które wykształcają kwiaty o barwie innej niż u odmian rodzicielskich. Oznacza to, że w przypadku heterozygotycznych osobników potomnych allel dominujący nie tłumi całkowicie obecności allelu recesywnego, dlatego osobniki te mają fenotyp pośredni między fenotypami rodzicielskiej homozygoty dominującej i rodzicielskiej homozygoty recesywnej. W wyniku skrzyżowania dwóch heterozygotycznych roślin o takiej samej barwie kwiatów otrzymuje się w drugim pokoleniu rośliny potomne różniące się od nich barwą.
W przypadku dominacji częściowej rozkład fenotypów osobników potomnych w pokoleniu F2 wynosi 1 : 2 : 1, przy czym dominującą formą jest forma pośrednia, którą warunkuje heterozygotyczność. Ujawnienie się allelu recesywnego w puli genowej krzyżowanych osobników (AA × aa) następuje w pierwszym pokoleniu, w przeciwieństwie do dominacji zupełnej, w której w pierwszym pokoleniu fenotypowo ujawnia się jedynie allel dominujący.
W przypadku dominacji częściowej rozkład fenotypów osobników potomnych w pokoleniu F2 wynosi 1 : 2 : 1, przy czym dominującą formą jest forma pośrednia, którą warunkuje heterozygotyczność. Ujawnienie się allelu recesywnego w puli genowej krzyżowanych osobników (dwa duże A × dwa małe a) następuje w pierwszym pokoleniu, w przeciwieństwie do dominacji zupełnej, w której w pierwszym pokoleniu fenotypowo ujawnia się jedynie allel dominujący.

Krzyżówka genetyczna z dominacją częściową
Skrzyżowano dwie rośliny: o kwiatach czerwonych (AA) i kwiatach białych (aa). W pokoleniu FIndeks dolny 11 wszystkie rośliny potomne wykształciły kwiaty różowe (Aa). Następnie skrzyżowano dwie rośliny o kwiatach różowych (Aa).
Skrzyżowano dwie rośliny: o kwiatach czerwonych (dwa duże A) i kwiatach białych (dwa małe a). W pokoleniu F 1 wszystkie rośliny potomne wykształciły kwiaty różowe (duże A małe). Następnie skrzyżowano dwie rośliny o kwiatach różowych (duże A małe a).

Pokolenie FIndeks dolny 11 to w 100% organizmy heterozygotyczne, których kwiaty mają inną barwę niż u organizmów rodzicielskich – różową. W pokoleniu FIndeks dolny 22, w wyniku skrzyżowania organizmów heterozygotycznych, otrzymuje się: 25% roślin potomnych o kwiatach czerwonych, 50% – o kwiatach różowych, 25% – o kwiatach białych. W przypadku dziedziczenia częściowego każdy z genotypów daje inny fenotyp. Stosunek fenotypów i genotypów w tym typie dziedziczenia wynosi 1 : 2 : 1 (odpowiednio: 1 AA – kwiaty czerwone, 2 Aa – kwiaty różowe, 1 aa – kwiaty białe).
Pokolenie F 1 to w 100% organizmy heterozygotyczne, których kwiaty mają inną barwę niż u organizmów rodzicielskich – różową. W pokoleniu F 2, w wyniku skrzyżowania organizmów heterozygotycznych, otrzymuje się: 25% roślin potomnych o kwiatach czerwonych, 50% – o kwiatach różowych, 25% – o kwiatach białych. W przypadku dziedziczenia częściowego każdy z genotypów daje inny fenotyp. Stosunek fenotypów i genotypów w tym typie dziedziczenia wynosi 1 : 2 : 1 (odpowiednio: 1 dwa duże A – kwiaty czerwone, 2 duże A małe a – kwiaty różowe, 1 dwa małe aa – kwiaty białe).
Przykład dominacji częściowej – zadanie
Kolor piór kur andaluzyjskich dziedziczy się według dominacji częściowej. Kury i koguty o genotypie DD mają upierzenie czarne, Dd – stalowoniebieskie (szare), a dd – białe.
Kolor piór kur andaluzyjskich dziedziczy się według dominacji częściowej. Kury i koguty o genotypie dwa duże DD mają upierzenie czarne, duże D małe d – stalowoniebieskie (szare), a dwa małe dd – białe.
Zadanie polega na określeniu fenotypu osobników potomnych otrzymanych w wyniku krzyżówki stalowoniebieskiej kury i białopiórego koguta.
Allele:
D – czarna barwa upierzenia
d – biała barwa upierzenia
duże D – czarna barwa upierzenia
małe d – biała barwa upierzenia
Genotypy:
genotyp samicy: Dd
genotyp samca: dd
genotyp samicy: duże D małe d
genotyp samca: dwa małe d
P: Dd × dd
duże P: duże D małe d × dwa małe d

Wśród potomstwa 50% stanowią osobniki o stalowoniebieskim upierzeniu, warunkowanym przez heterozygotyczność, a drugie 50% – osobniki o upierzeniu białym (homozygoty recesywne). Rozkład fenotypów i genotypów wynosi w tym przypadku 1 : 1.
Słownik
(gr. allos – inny) forma genu; jedna z wersji genu różniąca się od pozostałych sekwencją nukleotydów; zajmuje określone miejsce na chromosomie
allel ujawniający się w fenotypie homozygoty dominującej i heterozygoty
allel ujawniający się w fenotypie jedynie homozygoty recesywnej
(gr. héteros – inny, zygōtós – połączony) organizm diploidalny zawierający dwa różne allele danego genu (Aa)
(gr. héteros – inny, zygōtós – połączony) organizm diploidalny zawierający dwa różne allele danego genu (duże A małe a)
(gr. homós – taki sam, zygōtós – połączony) organizm diploidalny zawierający dwa jednakowe allele dominujące danego genu (AA)
(gr. homós – taki sam, zygōtós – połączony) organizm diploidalny zawierający dwa jednakowe allele dominujące danego genu (dwa duże A)
organizm diploidalny zawierający dwa jednakowe allele recesywne danego genu (aa)
zbiór osobników homozygotycznych względem danej cechy lub cech