Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Dominante versus recessieve genen:praktische wetenschappelijke projecten en stamboomanalyse

Door Andy Nambil, bijgewerkt op 30 augustus 2022

Sommige eigenschappen worden via genetica geërfd. DNA, gehuisvest op chromosomen, wordt van ouders op nakomelingen overgedragen – de helft van elke ouder. Genen, specifieke DNA-segmenten, coderende eigenschappen en allelen vertegenwoordigen verschillende versies van een gen.

Analyse van de menselijke stamboom

Mendeliaanse eigenschappen, voor het eerst beschreven door Gregor Mendel, worden bepaald door afzonderlijke genen. Een persoon die twee identieke allelen draagt, is homozygoot; als de allelen verschillen, is het individu heterozygoot. Deze genetische combinaties (genotype) bepalen de waarneembare kenmerken (fenotype). Een dominant allel komt tot uiting wanneer het aanwezig is, zowel in homozygote als in heterozygote toestand. Een recessief allel manifesteert zich alleen als een individu homozygoot is voor dat allel.

Punnett-vierkanten vertegenwoordigen grafisch de mogelijke genotypen en fenotypes die het resultaat zijn van een kruising tussen ouders van een bekend genotype. De eerste generatie nakomelingen krijgt het label F1, de volgende generatie F2, enzovoort. In een klassieke kruising tussen een homozygoot dominante ouder en een homozygoot recessieve ouder zullen alle F1-nakomelingen heterozygoot zijn en het dominante fenotype vertonen. Wanneer twee heterozygote F1-individuen paren, is de verwachte genotypische F2-verhouding 1:2:1 (25% homozygoot dominant, 50% heterozygoot, 25% homozygoot recessief). Omdat de homozygote dominante en heterozygote genotypen hetzelfde fenotype produceren, is de fenotypische verhouding in F2 3:1 (75% dominant, 25% recessief).

Bij het bestuderen van familiegeschiedenissen kan een stamboom die fenotypes over twee tot drie generaties in kaart brengt, helpen onbekende genotypen af te leiden. Kies klassieke Mendeliaanse kenmerken, zoals aangehechte oorlellen, sproeten, de rechterduim omhoog als de vingers ineengestrengeld zijn, of de piek van een weduwe, en maak voor elk een stamboom. Noteer de waargenomen verhoudingen en vergelijk ze met de verwachte Punnett-kwadraatresultaten om te bepalen of elke eigenschap een dominant of recessief overervingspatroon volgt. Als de stamboom onvoldoende gegevens bevat om de overervingsmodus op te lossen, noteer dan de beperking en leg uit waarom.

Kippen fokken in vivo

Kruis een gebande Plymouth Rock-haan met een witte Araucana-romploze kip. Observeer of de dominante eigenschappen – de productie van blauwgroene eieren, de gestreepte bevedering en de ontwikkeling van de staart – voorkomen bij de volwassen nakomelingen.

Virtueel Vliegenlab

Gebruik voor een snel, schoon genetica-experiment het virtuele vliegenlaboratorium van de WKU Biology-website. Mate diverse Drosophila melanogaster stammen en analyseer de ongeveer 500 F1-nakomelingen die op het scherm verschijnen. Met een enkele klik kunt u de F2-generatie bekijken, de fenotypische verhoudingen en verhoudingen berekenen en de onderliggende genotypische verdeling afleiden.