Γενετικος ελεγχος χρωματισμων
[Από την σειρά της ‘Britannica’ για τις βιο-χρωστικές]
Ο Χρωματισμός στην βιολογία
[Κ]
Έλεγχος χρωματισμού
Γενετικός έλεγχος
Ο χρωματισμός καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό γενετικά.
Η κληρονομικότητα του χρώματος στα μπιζέλια παρείχε μέρος της βάσης για τις πρωτοποριακές μελέτες της κληρονομικότητας από τον Mendel.
Αυτές οι μελέτες οδήγησαν τον Mendel να υποθέσει την ύπαρξη διακριτών μονάδων κληρονομικότητας που διαχωρίζονται ανεξάρτητα η μία από την άλλη κατά το σχηματισμό των αναπαραγωγικών κυττάρων.
Οι μελέτες οδήγησαν και στην ανακάλυψη του φαινομένου της κυριαρχίας.
Οι βασικές μονάδες κληρονομικότητας είναι πλέον γνωστές ως γονίδια και οι παραλλαγμένες μορφές ενός δεδομένου γονιδίου ονομάζονται αλληλόμορφα.
Μεταξύ των ειδών που αναπαράγονται σεξουαλικά, ένα άτομο έχει κανονικά ένα ζεύγος αλληλόμορφων για οποιοδήποτε γονίδιο – ένα κληρονομημένο από τον θηλυκό γονέα και ένα από τον αρσενικό γονέα.
Αυτά τα δύο αλληλόμορφα βρίσκονται σε αντίστοιχους τόπους στα ζευγαρωμένα χρωμοσώματα που βρίσκονται στα διπλοειδή κύτταρα – δηλαδή κύτταρα που περιέχουν δύο παρόμοια σύνολα συμπληρωματικών χρωμοσωμάτων.
Ο διαχωρισμός των αλληλίων συμβαίνει κατά τον σχηματισμό των αναπαραγωγικών κυττάρων, με αποτέλεσμα μόνο ένα από τα ζεύγη να εισέρχεται σε κάθε κύτταρο, το οποίο ονομάζεται απλοειδές κύτταρο.
Στα πειράματά του ο Μέντελ διασταύρωσε μπιζέλια με μωβ άνθη με μπιζέλια με λευκά άνθη. Τα φυτά που χρησιμοποίησε σε αυτές τις διασταυρώσεις ήταν αληθινής αναπαραγωγής για το χρώμα των λουλουδιών, πράγμα που σημαίνει ότι τα φυτά με μωβ άνθη προέρχονταν από γενιές μόνο από άλλα μωβ φυτά και ότι τα λευκά άνθη προέρχονταν επίσης από γενιές μόνο από άλλα λευκά -ανθισμένα φυτά.
Λόγω αυτών των αληθινών χαρακτηριστικών αναπαραγωγής, ο Mendel υπέθεσε ότι τα αρχικά φυτά ήταν ομόζυγα για το χαρακτηριστικό του χρώματος των λουλουδιών – με άλλα λόγια, ότι κάθε φυτό έφερε ένα ζευγάρι πανομοιότυπων μονάδων κληρονομικότητας (δηλαδή αλληλόμορφα) για αυτό το χαρακτηριστικό.
Όταν διασταύρωσε τα μπιζέλια με μωβ άνθη με αυτά με τα λευκά άνθη, απέκτησε μια πρώτη ιώδη γενιά (F1) στην οποία όλοι οι απόγονοι είχαν μωβ άνθη.
Επομένως, συμπέρανε ότι η μονάδα για το μωβ (συνήθως ορίζεται R) ήταν κυρίαρχη έναντι της μονάδας για το λευκό (r).
Έτσι, στη γονική γενιά τα φυτά με μωβ άνθη μπορούν να χαρακτηριστούν RR (που υποδηλώνει ότι είναι ομόζυγα για το κυρίαρχο αλληλόμορφο) και τα λευκά άνθη φυτά μπορούν να συμβολίζονται ως rr.
Τα φυτά F1 ήταν ετερόζυγα ως προς το χρώμα των λουλουδιών (Rr), αλλά εξέφρασαν μωβ χρώμα λόγω της πλήρους κυριαρχίας του αλληλόμορφου R πάνω στο r.
Ωστόσο, η κυριαρχία μπορεί να είναι ατελής και μια διασταύρωση μεταξύ ομοζυγωτικών κόκκινων ιαπωνικών Mirabilis και ομόζυγων λευκών να αποδίδει ετερόζυγους απογόνους Rr, οι οποίοι είναι όλοι ροζ.
Μια διασταύρωση της ετερόζυγης ροζ γενιάς των Mirabilis μεταξύ τους αποδίδει μια δεύτερη γενιά με χρωματική αναλογία 25 τοις εκατό κόκκινο (RR), 50 τοις εκατό ροζ (Rr) και 25 τοις εκατό λευκό (rr).
Αυτό οφείλεται στο ότι καθένα από τα μητρικά φυτά (F1) παράγει ίσο αριθμό αναπαραγωγικών κυττάρων που περιέχουν R και r μέσω διαχωρισμού και υπάρχει τυχαία πιθανότητα οποιοσδήποτε τύπος αρσενικού απλοειδούς κυττάρου (γαμέτης) να γονιμοποιήσει έναν από τους δύο θηλυκούς τύπους.
Για τα μπιζέλια, από την άλλη πλευρά, η αναλογία που προκύπτει από μια διασταύρωση μητρικών φυτών (F1) είναι τρία μωβ (ένα RR και δύο Rr) προς ένα λευκό (rr) λόγω της κυριαρχίας του R.
Αν και η αρχή της κληρονομικότητας των μοτίβων χρώματος και χρωματισμού σε όλους τους οργανισμούς είναι παρόμοια για τα δύο φυτά που περιγράφηκαν παραπάνω, είναι συνήθως πολύ πιο περίπλοκη.
Εντός του πληθυσμού του είδους, ένα συγκεκριμένο γονίδιο μπορεί να έχει πολλαπλά αλληλόμορφα αντί για δύο. Ως εκ τούτου, πολλοί συνδυασμοί σε οποιοδήποτε άτομο μπορεί να είναι δυνατοί. Επιπλέον, ο χρωματισμός μπορεί να εξαρτάται από γονίδια σε διάφορες θέσεις. Σε αυτήν την περίπτωση, είτε όλα τα ζεύγη μπορούν να διαχωρίζονται ταυτόχρονα και λίγο πολύ ανεξάρτητα στους γαμέτες, είτε τα γονίδια μπορεί να συνδέονται στην κληρονομικότητα τους κατά θέση στο ίδιο χρωμόσωμα.
Τέτοιες δυνατότητες, μαζί με διαφορετικούς βαθμούς κυριαρχίας, οδηγούν σε εξαιρετικά πολύπλοκες κληρονομικές βάσεις για τον γενετικό έλεγχο των χρωμάτων και των χρωματικών μοτίβων σε πολλά είδη.
admin is | Topic: Φύση και χρώματα, χρωστικές | Tags: None
No Comments, Comment or Ping
Reply to “Γενετικος ελεγχος χρωματισμων”