- Genetische Prinzipien
- Studienmethoden
- Faktoren, die die genetische Dominanz beeinflussen
- Beispiele
- Verweise
Ein dominantes Gen ist für die Definition der "dominanten" Eigenschaften des Phänotyps bei Individuen verantwortlich. Der Begriff "Phänotyp" entspricht der Menge aller Merkmale, die in einem lebenden Organismus beobachtet, gemessen und quantifiziert werden können. Das von einem dominanten Gen exprimierte Merkmal ist dasjenige, das in einer bestimmten Population am häufigsten beobachtet werden kann.
Beispielsweise wird in Grizzlybärenpopulationen dunkelbraunes Fell von der Expression eines dominanten Gens abgeleitet, während rötliches Fell von der Expression eines rezessiven Gens abgeleitet wird. Daher ist es in Bärenpopulationen viel häufiger, Personen mit braunem Fell als rötlich zu beobachten.
Beispiel für dominante Gene: das dunkelbraune Fell eines Grizzlybären (Quelle: Gregory "Slobirdr" Smith über Wikimedia Commons)
Der Begriff "dominant" wurde erstmals im Zusammenhang mit der Klassifizierung von Phänotypen vom Mönch Gregor Mendel im Jahr 1856 in der Beschreibung seiner Arbeit mit Erbsenpflanzen verwendet. Mendel ist als Vater der modernen Genetik bekannt.
Mendel stellte fest, dass der violette Phänotyp in Erbsenblüten den weißen Phänotyp dominierte. Dies beobachtete er bei der Herstellung von Kreuzen aus lila blühenden Erbsenpflanzen mit weiß blühenden Pflanzen.
Was Mendel nicht feststellen konnte, war, dass dieser dominante violette Phänotyp auf ein dominantes Gen zurückzuführen war.
Genetische Prinzipien
Mendel beobachtete in seinen Experimenten, dass Phänotypen durch "Faktoren" übertragen wurden, die in jedem Individuum paarweise gefunden wurden. Diese "Faktoren" sind jetzt als Gene bekannt, die dominant oder rezessiv sein können.
Gene sind die grundlegenden Einheiten der Vererbung. Vor unserer Zeit wurde das Wort "Gen" verwendet, um sich auf ein DNA-Segment zu beziehen, das die Informationen enthielt, die zur Kodierung eines Proteins erforderlich sind. Heute ist jedoch bekannt, dass es viel mehr als das ist.
In Mendels Experimenten trug eine der Pflanzen, die als Eltern fungierten, zwei dominante Gene, während die andere Pflanze, mit der sie kreuzte, zwei rezessive Gene hatte; Mit anderen Worten, Mendel arbeitete mit dominanten und rezessiven homozygoten (homo = gleich) Pflanzen.
Als dieser Forscher die Kreuzungen der Eltern anfertigte und die erste Generation (F1) erhielt, waren alle resultierenden Pflanzen heterozygot (hetero = unterschiedlich), dh jedes Individuum erbte ein Gen von jedem Elterntyp, ein dominantes und ein rezessives. .
Alle Pflanzen der F1-Population hatten jedoch violette Blüten, was heute bekanntermaßen auf die Dominanz von Purpur gegenüber Weiß zurückzuführen ist.
Dieses Phänomen der "Dominanz" wurde von Gregor Mendel dahingehend interpretiert, dass die Expression eines der bestimmenden "Faktoren" des Phänotyps die Expression des anderen maskierte.
Studienmethoden
Gegenwärtig besteht die Methode zur Untersuchung dominanter Gene darin, Kreuzungen zwischen Individuen derselben Art herzustellen, da Gene nach Mendels Vererbungsgesetzen alternative Formen aufweisen können, die den Phänotyp beeinflussen.
Mendel nannte die alternativen Formen eines Gens (für jedes morphologische Merkmal) " Allele ". Allele können die Farbe von Blumen, die Form der Samen, die Form der Blätter, die Farbe des Pelzbären eines Grizzlybären und sogar die Farbe der Augen bei Menschen konfigurieren (sowie viele andere Eigenschaften, die wir nicht sehen können. ).
Bei Menschen und den meisten Tieren wird jedes durch Vererbung übertragene Merkmal von zwei Allelen kontrolliert, da es sich um diploide Organismen handelt. Die diploide Bedingung ist, dass alle Zellen zwei Sätze autosomaler Chromosomen aufweisen.
Chromosomen sind Strukturen von Proteinen und Nukleinsäuren, in denen der größte Teil der genetischen Information von Individuen gefunden wird. Dies sind hochorganisierte Strukturen, die nur während der Zellmitose (Teilung) klar definiert sind.
Die Individuen, die sich in einer Population vermehren, fungieren als "Vehikel", die die verschiedenen Allele (dominante und rezessive Gene) "verewigen", die sich auf den Chromosomen dieser Population befinden.
Faktoren, die die genetische Dominanz beeinflussen
Nicht alle Merkmale, die von dominanten Genen abhängen, folgen genau dem von Mendel entdeckten Vererbungsmuster. Viele Gene weisen eine unvollständige Dominanz auf, was bedeutet, dass bei heterozygoten Personen mit diesen Genen der abgeleitete Phänotyp intermediär ist.
Ein Beispiel dafür sind Nelken. Nelken mit zwei Genen für die Farbe Weiß drücken die Farbe Weiß aus. Die Nelken, die die Gene für die Farbe Weiß und für die Farbe Rot tragen, drücken jedoch eine Farbe aus, die von beiden Allelen abgeleitet ist, dh sie sind rosa.
Ein Beispiel für unvollständige Dominanz (Quelle: Sciencia58 über Wikimedia Commons)
Eine weitere sehr häufige Variation ist die genetische Kodominanz. Wenn ein Individuum heterozygot ist (ein rezessives Gen und ein dominantes Gen besitzt), drückt es die Merkmale aus, die von beiden Genen abgeleitet sind.
Dies ist bei Blutgruppen beim Menschen der Fall. Gene für Blutgruppe O sind rezessiv, Gene für Blutgruppe A und B sind codominant. Daher dominieren die A- und B-Gene gegenüber dem Typ O-Gen.
Somit hat eine Person, die Allele von A und Allele von B erbt, eine Blutgruppe vom Typ AB.
Beispiele
Im Allgemeinen ist das Phänotypprodukt der dominanten Gene doppelt so häufig wie die Phänotypen der rezessiven Gene, da wir bei der Analyse der phänotypischen Merkmale als einzelnes Gen Folgendes erhalten:
Dominantes Gen + Dominantes Gen = Dominanter Phänotyp
Dominantes Gen + Rezessives Gen = Dominanter Phänotyp
Rezessives Gen + Rezessives Gen = Rezessiver Phänotyp
Rezessive Gene können jedoch in einer Population mit sehr hohen Frequenzen vorhanden sein.
Die Augenfarbe ist ein Beispiel für dominante und rezessive Gene. Menschen mit einem helläugigen Phänotyp sind das Produkt rezessiver Gene, während Menschen mit einem dunkeläugigen Phänotyp das Produkt dominanter Gene sind.
In Skandinavien haben die meisten Menschen helle Augen, daher sagen wir, dass die rezessiven Gene für helle Augen viel häufiger und häufiger sind als die dominanten Gene für dunkle Augenfarben.
Dominante Allele sind nicht besser als rezessive Allele, aber diese können Auswirkungen auf die Fitness (Reproduktionseffektivität) von Individuen haben.
Verweise
- Anreiter, I., Sokolowski, HM & Sokolowski, MB (2018). Gen-Umwelt-Zusammenspiel und individuelle Verhaltensunterschiede. Geist, Gehirn und Bildung, 12 (4), 200-211.
- Griffiths, AJ, Miller, JH, Suzuki, DT, Lewontin, RC & Gelbart, WM (2000). Mendels Experimente. In einer Einführung in die genetische Analyse. 7. Auflage. WH Freeman.
- Herrera - Estrella, L., De Block, M., Messens, EHJP, Hernalsteens, JP, Van Montagu, M. & Schell, J. (1983). Chimäre Gene als dominante selektierbare Marker in Pflanzenzellen. The EMBO Journal, 2 (6), 987-995.
- Mendel, G. (2015). Experimente in einem Klostergarten. American Zoologist, 26 (3), 749 & ndash; 752.
- Y. Nakagawa & N. Yanagishima (1981). Rezessive und dominante Gene, die die induzierbare sexuelle Agglutinierbarkeit bei Saccharomyces cerevisiae steuern. Molecular and General Genetics MGG, 183 (3), 459 & ndash; 462