Dziedziczenie jednogenowe – podstawy genetyki

Genetyka to dział biologii, który bada dziedziczenie cech. Chodzi o to, w jaki sposób potomstwo otrzymuje informacje o cechach od swoich rodziców i dlaczego dzieci są podobne do mamy i taty, ale nie są ich dokładną kopią.

W klasie 8 ważne jest przede wszystkim zrozumienie prostego przypadku, czyli dziedziczenia jednogenowego. Oznacza to, że dana cecha zależy od jednego genu. Dzięki temu łatwiej zrozumieć podstawowe zasady przekazywania cech.

Informacja genetyczna organizmu jest zapisana w DNA. Można powiedzieć, że DNA jest jak bardzo długa instrukcja budowy i działania organizmu.

Gen to fragment DNA, który zawiera informację o określonej cesze lub o sposobie jej powstawania. Ten sam gen może występować w różnych wersjach. Takie wersje nazywamy allelami.

Każdy organizm otrzymuje po jednym allelu danego genu od matki i po jednym od ojca. Dlatego dla jednej cechy ma zwykle dwa allele. To właśnie ich połączenie wpływa na ujawnienie się cechy.

Genotyp to zestaw alleli organizmu dotyczących danej cechy. Jest to więc zapis informacji genetycznej.

Fenotyp to cechy, które rzeczywiście można zaobserwować. Mogą to być cechy wyglądu, budowy albo działania organizmu.

Trzeba pamiętać, że genotyp i fenotyp to nie to samo. Genotyp mówi, jakie allele ma organizm, a fenotyp pokazuje, jak ta informacja ujawnia się w rzeczywistości. Na fenotyp wpływa nie tylko genotyp, ale także środowisko.

Przykład z życia:

• dwie osoby mogą mieć podobną widoczną cechę, choć ich układ alleli nie jest identyczny
• sposób odżywiania, ilość ruchu czy warunki życia także mogą wpływać na wygląd i funkcjonowanie organizmu

W dziedziczeniu jednogenowym ważne są pojęcia allelu dominującego i recesywnego.

Allel dominujący ujawnia się w fenotypie już wtedy, gdy występuje tylko w jednym egzemplarzu. Oznacza to, że jeśli organizm ma jeden allel dominujący i jeden recesywny, zwykle widoczna będzie cecha dominująca.

Allel recesywny ujawnia się tylko wtedy, gdy organizm ma dwa allele recesywne. Jeśli obok allelu recesywnego występuje allel dominujący, cecha recesywna zwykle nie będzie widoczna.

To nie znaczy, że cecha dominująca jest „silniejsza” w sensie potocznym albo częstsza w przyrodzie. Oznacza tylko, że ujawnia się w obecności allelu recesywnego.

Jeśli organizm ma dwa takie same allele danego genu, nazywamy go homozygotą.

Wyróżniamy:

• homozygotę dominującą, czyli organizm mający dwa allele dominujące
• homozygotę recesywną, czyli organizm mający dwa allele recesywne

Jeśli organizm ma dwa różne allele tego samego genu, nazywamy go heterozygotą.

W heterozygocie zwykle ujawnia się cecha dominująca, ponieważ allel dominujący maskuje działanie allelu recesywnego. Cecha recesywna staje się widoczna dopiero u homozygoty recesywnej.

Potomstwo otrzymuje po jednym allelu od każdego z rodziców. Z połączenia tych dwóch alleli powstaje genotyp dziecka dla danej cechy. Następnie na podstawie tego genotypu ujawnia się fenotyp.

W prostym ujęciu można zapamiętać:

• jeden gen odpowiada za jedną cechę rozpatrywaną w zadaniu
• są dwie wersje tego genu, czyli allele
• jeden allel pochodzi od matki, drugi od ojca
• to, czy zobaczymy cechę dominującą czy recesywną, zależy od układu alleli

Takie rozumowanie pomaga rozwiązywać proste zadania z genetyki i poprawnie używać pojęć.

W tym temacie łatwo pomylić niektóre pojęcia, dlatego warto je uporządkować.

• gen to fragment DNA, a allel to wersja genu
• genotyp to układ alleli, a fenotyp to widoczna cecha
• homozygota ma dwa takie same allele, a heterozygota dwa różne
• cecha dominująca ujawnia się już przy jednym allelu dominującym
• cecha recesywna ujawnia się tylko przy dwóch allelach recesywnych

Jeśli zapamiętasz te różnice i zrozumiesz, że dziecko dziedziczy po jednym allelu od każdego z rodziców, masz opanowaną najważniejszą część podstawowych pojęć genetyki w klasie 8.