Μεντελική κληρονομικότητα

Μεντελική γενετική

Περιορισμοί

Οι νόμοι του Μέντελ εφαρμόζονται ευρέως, αλλά όχι σε όλα τα έμβια όντα. Ισχύουν για κάθε οργανισμό που είναι διπλοειδής (έχει δύο ζεύγη χρωμοσωμάτων) και ο οποίος αναπαράγεται σεξουαλικά. Δεν ισχύουν, για παράδειγμα, για τα βακτήρια ή για την αγενή αναπαραγωγή. Ισχύουν για τη μεγάλη πλειονότητα των φυτών και των ζώων.

Οι νόμοι του Μέντελ

Ο Μέντελ εξήγησε τα αποτελέσματα του πειράματός του χρησιμοποιώντας δύο επιστημονικούς νόμους:

• 1. Οι παράγοντες, που αργότερα ονομάστηκαν γονίδια, εμφανίζονται κανονικά σε ζεύγη στα συνήθη κύτταρα του σώματος, αλλά διαχωρίζονται κατά το σχηματισμό των σεξουαλικών κυττάρων. Αυτό συμβαίνει κατά τη μειόζη, την παραγωγή γαμετών. Από κάθε ζεύγος χρωμοσωμάτων, ένας γαμέτης παίρνει μόνο το ένα.
  Οι παράγοντες (γονίδια) καθορίζουν τα χαρακτηριστικά
   του οργανισμού και κληρονομούνται από τους γονείς του. Καθώς το ζεύγος των χρωμοσωμάτων διαχωρίζεται, κάθε γαμέτης λαμβάνει μόνο έναν από κάθε παράγοντα. Αυτό ο Μέντελ το ονόμασε νόμο του διαχωρισμού.
• Ο Μέντελ παρατήρησε επίσης ότι οι εκδοχές ενός γονιδίου μπορεί να είναι είτε επικρατούσες είτε υπολειπόμενες. Ονομάζουμε αυτές τις διαφορετικές εκδοχές αλληλόμορφα.
• 2. Τα αλληλόμορφα διαφορετικών γονιδίων διαχωρίζονται ανεξάρτητα το ένα από το άλλο όταν σχηματίζονται οι γαμέτες. Αυτό ονομάζεται νόμος της ανεξάρτητης διαλογής. Έτσι, ο Μέντελ πίστευε ότι τα διαφορετικά χαρακτηριστικά κληρονομούνται ανεξάρτητα το ένα από το άλλο.
• Ο δεύτερος νόμος ισχύει μόνο εάν τα γονίδια δεν βρίσκονται στο ίδιο χρωμόσωμα. Εάν είναι, τότε συνδέονται μεταξύ τους. Αυτή ήταν η επόμενη μεγάλη ανακάλυψη μετά τον Μέντελ: ότι τα γονίδια μεταφέρονται σε χρωμοσώματα. Όσο πιο κοντά βρίσκονταν στα χρωμοσώματα, τόσο λιγότερο πιθανή ήταν η διασταύρωση μεταξύ τους.

Οι νόμοι του Μέντελ εξηγούσαν τα αποτελέσματα που είχε με τα φυτά του μπιζελιού. Αργότερα, οι γενετιστές ανακάλυψαν ότι οι νόμοι του ίσχυαν και για άλλα έμβια όντα, ακόμη και για τον άνθρωπο. Τα ευρήματα του Μέντελ από την εργασία του στα φυτά του μπιζελιού στον κήπο βοήθησαν στην εδραίωση του τομέα της γενετικής. Η συμβολή του δεν περιορίστηκε στους βασικούς κανόνες που ανακάλυψε. Η φροντίδα του Μέντελ για τον έλεγχο των συνθηκών του πειράματος μαζί με την προσοχή του στα αριθμητικά του αποτελέσματα έθεσαν ένα πρότυπο για τα μελλοντικά πειράματα.

Συνέπειες

1. Όταν τα ζεύγη χρωμοσωμάτων διαχωρίζονται σε έναν γαμέτη, διαχωρίζονται τυχαία. Ένας γαμέτης μπορεί να έχει οποιαδήποτε αναλογία από 100% μητρικής προέλευσης έως 100% πατρικής προέλευσης χρωμοσωμάτων.
2. Στη διασταύρωση, τα τμήματα ανταλλάσσονται μεταξύ ζευγών χρωμοσωμάτων κατά τη διάρκεια της μείωσης. Αυτό αυξάνει τον αριθμό των γενετικά διαφορετικών ατόμων σε έναν πληθυσμό, γεγονός που είναι σημαντικό για την εξέλιξη.
3. Ως συνέπεια των 1 & 2, εκτός από τα μονοζυγωτικά δίδυμα, κανένα αδελφάκι δεν έχει πανομοιότυπη γενετική.

Διαγραμματικά παραδείγματα

• Οι αναλογίες στα παρακάτω διαγράμματα είναι στατιστικές προβλέψεις. Σε μεγάλο αριθμό διασταυρώσεων, ο αριθμός των απογόνων με αυτά τα χαρακτηριστικά θα προσεγγίσει τις αναλογίες που δίνονται.

Εικόνα 1: Κυρίαρχοι και υπολειπόμενοι φαινότυποι. (1) Γονική γενιά. (2) Γενιά F1   . (3) Γενιά F2 . Ο κυρίαρχος (κόκκινο ) και ο υπολειπόμενος (λευκό) φαινότυπος μοιάζουν στην γενεά F1 και παρουσιάζουν αναλογία 3:1 στην γενεά F .2


Εικόνα 3: Τα αλληλόμορφα χρώματος του Mirabilis jalapa δεν είναι επικρατούντα ή υπολειπόμενα. (1) Γονική γενιά. (2) Γενιά F1   . (3) Γενιά F2 . Το "κόκκινο " και το "λευκό" αλληλόμορφο μαζί δημιουργούν έναν "ροζ" φαινότυπο, με αποτέλεσμα την αναλογία 1:2:1 κόκκινου :ροζ :λευκού στη γενιά F .2