Kot rezultat raziskav znanstvenikov K. Corrensa, G. de Vriesa, E. Čermaka leta 1900 so bili "ponovno odkriti" zakoni genetike, ki jih je leta 1865 oblikoval ustanovitelj znanosti o dednosti - Gregor Mendel.. V svojih poskusih je naravoslovec uporabil hibridološko metodo, zahvaljujoč kateri so bila oblikovana načela dedovanja lastnosti in nekaterih lastnosti organizmov. V tem članku bomo obravnavali glavne vzorce prenosa dednosti, ki jih je preučil genetik.
G. Mendel in njegove raziskave
Uporaba hibridološke metode je znanstveniku omogočila vzpostavitev številnih vzorcev, kasneje imenovanih Mendelovi zakoni. Na primer, oblikoval je pravilo enotnosti hibridov prve generacije (Prvi Mendelov zakon). Opozoril je na dejstvomanifestacije pri F1 hibridih samo ene lastnosti, ki jo nadzoruje dominantni gen. Torej, pri križanju rastlin setvenega graha, katerih sorte so se razlikovale po barvi semena (rumena in zelena), so imeli vsi hibridi prve generacije le rumeno obarvanost semena. Poleg tega so imeli vsi ti posamezniki enak genotip (bili so heterozigoti).
Split Law
Še naprej križa med posamezniki, vzetimi iz hibridov prve generacije, je Mendel prejel razdelitev znakov v F2. Povedano drugače, rastline z recesivnim alelom preučevane lastnosti (zelena barva semena) smo fenotipsko identificirali v količini ene tretjine vseh hibridov. Tako so uveljavljeni zakoni neodvisnega dedovanja lastnosti Mendelu omogočili, da izsledi mehanizem prenosa tako dominantnih kot recesivnih genov v več generacijah hibridov.
Di- in polihibridna križanja
V naslednjih poskusih je Mendel zakompliciral pogoje za njihovo izvedbo. Zdaj so bile za križanje vzete rastline, ki se razlikujejo tako v dveh kot v velikem številu parov alternativnih lastnosti. Znanstvenik je sledil načelom dedovanja dominantnih in recesivnih genov in dobil rezultate delitve, ki jih je mogoče predstaviti s splošno formulo (3:1) , kjer je n število parov alternativnih lastnosti ki razlikujejo starševske posameznike. Torej, pri dihibridnem križanju bo delitev po fenotipu pri hibridih druge generacije videti tako: (3:1)2=9:6:1 ali 9:3:3: 1. Se pravi hibridi drugegageneracije opazimo štiri vrste fenotipov: rastline z rumeno gladko (9/16 delov), z rumeno nagubanimi (3/16), z zelenimi gladkimi (3/16) in z zelenimi nagubanimi semeni (1/16 dela). Tako so zakoni neodvisnega dedovanja lastnosti dobili svojo matematično potrditev in polihibridno križanje se je začelo obravnavati kot več monohibridnih - "naloženih" drug na drugega.
Vrste dedovanja
V genetiki obstaja več vrst prenosa lastnosti in lastnosti s staršev na otroke. Glavno merilo pri tem je oblika nadzora lastnosti, ki se izvaja bodisi z enim genom - monogensko dedovanje, bodisi z več - poligensko dedovanje. Prej smo obravnavali zakone neodvisnega dedovanja lastnosti za mono- in dihibridna križanja, in sicer prvi, drugi in tretji Mendelov zakon. Zdaj bomo takšno obliko obravnavali kot povezano dedovanje. Njegova teoretična osnova je teorija Thomasa Morgana, imenovana kromosom. Znanstvenik je dokazal, da poleg lastnosti, ki se neodvisno prenašajo na potomce, obstajajo tudi vrste dedovanja, kot sta avtosomna in spolno povezana povezava.
V teh primerih se več lastnosti pri enem posamezniku podeduje skupaj, saj jih nadzirajo geni, ki so lokalizirani na istem kromosomu in se v njem nahajajo drug ob drugem – drug za drugim. Tvorijo vezne skupine, katerih število je enako haploidnemu nizu kromosomov. Na primer, pri ljudeh je kariotip 46 kromosomov, kar ustreza 23 povezovalnim skupinam. Ugotovljeno je bilo, kajmanjša kot je razdalja med geni v kromosomu, manj pogosto se med njimi dogaja proces križanja, kar vodi do pojava dedne variabilnosti.
Kako se dedujejo geni na kromosomu X
Nadaljujmo s preučevanjem vzorcev dedovanja, ki so predmet Morganove kromosomske teorije. Genetske študije so pokazale, da tako pri ljudeh kot pri živalih (ribe, ptice, sesalci) obstaja skupina lastnosti, katerih mehanizem dedovanja je odvisen od spola posameznika. Na primer, barvo dlake pri mačkah, barvni vid in strjevanje krvi pri ljudeh nadzorujejo geni, ki se nahajajo na spolnem kromosomu X. Tako se okvare ustreznih genov pri človeku fenotipsko kažejo v obliki dednih bolezni, imenovanih genske bolezni. Ti vključujejo hemofilijo in barvno slepoto. Odkritja G. Mendela in T. Morgana so omogočila uporabo zakonov genetike na tako pomembnih področjih človeške družbe, kot so medicina, kmetijstvo, vzreja živali, rastlin in mikroorganizmov.
Razmerje med geni in lastnostmi, ki jih definirajo
Zahvaljujoč sodobnim genetskim raziskavam je bilo ugotovljeno, da se zakoni neodvisnega dedovanja lastnosti še dodatno širijo, saj razmerje "1 gen - 1 lastnost", na katerem temeljijo, ni univerzalno. V znanosti so postali znani primeri večkratnega delovanja genov, pa tudi interakcije njihovih nealelnih oblik. Te vrste vključujejo epistazo, komplementarnost, polimerijo. Tako je bilo ugotovljeno, da je količina pigmenta kožemelatonin, ki je odgovoren za njegovo barvo, nadzoruje cela skupina dednih nagnjenj. Bolj kot prevladujoči geni so odgovorni za sintezo pigmenta v človeškem genotipu, temnejša je koža. Ta primer ponazarja interakcijo, kot je polimer. Pri rastlinah je ta oblika dedovanja lastna vrstam iz družine žit, pri katerih barvo zrna nadzira skupina polimernih genov.
Tako je genotip vsakega organizma predstavljen z integralnim sistemom. Nastala je kot posledica zgodovinskega razvoja biološke vrste - filogeneze. Stanje večine lastnosti in lastnosti posameznika je posledica interakcije genov, tako alelnih kot nealelnih, sami pa lahko vplivajo na razvoj več lastnosti organizma hkrati.
