Sadržaj
Davno prije otkrića da je deoksiribonukleinska kiselina molekula odgovorna za prenošenje osobina s roditelja na potomstvo, srednjoeuropski redovnik Gregor Mendel provodio je eksperimente na biljkama graška kako bi otkrio djelovanja nasljednog procesa. Uspostavljajući načela genetske dominacije i recesivnosti, Mendel je utvrdio kako pronaći genotip pojedinca promatrajući njegovo potomstvo iz testnog križa.
Nošenje gena
U Mendelijevoj genetici svaku mjerljivu osobinu, fenotip pojedinca, poput njegove boje cvijeta, duljine stabljike ili oblika sjemena, kontrolira par gena. Razlike u tim osobinama uzrokuju različite jedinke koje imaju alternativne oblike istih gena, poznati kao aleli. Na primjer, biljke graška koje je proučavao Mendel posjedovale su ili zaobljeno sjeme ili zgužvane sjemenke. Mnoge od tih biljaka, koje su bile ostavljene da se samoprašu, bile su istinsko razmnožavajuće, dajući potomstvo istog fenotipa: roditelji sa sjemenkama urodili su sve okruglo potomstvo sjemena i obrnuto.
Maskiranje recesivnog
Međutim, Mendel je primijetio da neke biljke s okruglim sjemenkama, kada se samo oprašuju, proizvode mješavinu okruglog i naboranog potomstva. Štoviše, samooprašene naborane sjemenke nikada nisu urodile potomcima. Mendel je zaključio da roditelji okruglog sjemena u ovom slučaju moraju imati naborani alel, ali da je ekspresija ovog gena maskirana prisutnošću okruglog alela. Isto tako, istinski razmnožene naborane biljke moraju posjedovati dvije kopije naboranog alela. Zbog takvog ponašanja, okrugla sjemenka označio je kao "dominantno", a sjeme naborano, "recesivno", i otkrio je da mnoge druge osobine slijede slične obrasce.
Izrada križa
Ovo otkriće značilo je da bi nepoznata biljka s okruglim sjemenkama mogla biti ili homozigotna, koja ima dva dominantna alela, ili heterozigota, noseći jedan dominantan i jedan recesivni alel. Da bi razlikovao ove moguće genotipove, Mendel je razvio postupak poznat kao testni križ. Uzeo je zgužvanu sjemensku biljku, za koju je znao da je homozigotna za recesivni alel, i prekrižio je biljkom tajne. Zatim je pogledao fenotipe potomstva s križa.
Omjer i rezultati
Mendel je znao da je svako potomstvo dobilo po jedan primjerak gena za oblik sjemena od svakog roditelja. Stoga je svima zagarantirano da imaju jedan recesivni alel od natečenog roditelja. Ako bi roditelj okruglog sjemena bio homozigotni, tada bi i potomstvo dobilo dominantni alel, što bi rezultiralo ujednačenom heterozigotom i okruglim sjemenkama. Suprotno tome, ako je taj roditelj heterozigotan, polovina potomstva dobila bi recesivni alel, što bi rezultiralo smjesom jednog do jednog okruglog i zgužvanog sjemena. Mendelu su ovi vidljivi rezultati otkrili tada nevidljivo djelovanje nasljednosti.