Dominant arv og krysning

Munken Gregor Johann Mendel (1822–1884) eksperimenterte med erteplanter og var den første som oppdaget at det ene allelet kan overskygge det andre. Mendel trodde først at dersom en erteplante som gir gule frø, ble krysset med en erteplante som gir grønne frø, ville avkommet få lysere grønne erter, altså en blanding av egenskapene. Slik gikk det ikke.

Det viste seg at avkommet fikk gule erter, og at den gule fargen helt dominerte over den grønne. Vi sier at allelet for gul ertefarge er dominant, og at allelet for grønn ertefarge er recessivt (vikende). Det dominante allelet er symbolisert med stor A og det recessive allelet med liten a.

I et genpar er det alltid to alleler som styrer samme egenskap: enten to dominante alleler (AA), to recessive alleler (aa) eller ett allel av hver type (Aa).

En organisme som har to identiske alleler for et gen, sier vi er homozygot for dette genet. En organisme som har to ulike alleler for et gen, er heterozygot for dette genet.

Vi kaller dermed genutgaven AA for homozygot dominant, aa for homozygot recessiv og Aa for heterozygot.

Mendels oppdagelse illustrerer at to individer kan ha like fenotyper (egenskaper) selv om genotypen er forskjellig.

Mendel fortsatte forsøkene og krysset nye gule erter med hverandre. Forsøkene viste at en firedel av ertene ble grønne i andre generasjon.

Tabellen under kalles et krysningsskjema, og den viser sannsynligheten for at en krysning skal gi en bestemt genotype. De individene som krysses med hverandre, er representert med alleler (bokstaver) på utsiden av tabellen. Det ene individets alleler står på venstre side av tabellen og gir navn på radene. Det andre individets alleler står over tabellen og gir navn på kolonnene.

Krysningsskjemaet viser en sannsynlig fordeling av genotyper og fenotyper hos avkommet etter en krysning. Der en rad og en kolonne møtes, vil vi få en kombinasjon av de to allelene. Som vi ser av skjemaet, er den sannsynlige fordelingen slik:

• 1/4 av avkommet blir homozygot dominante.
• 1/4 blir homozygot recessive.
• 1/2 blir heterozygote.

Mendel regnes som genetikkens grunnlegger. Han visste ingenting om gener, men klarte likevel i stor grad å kartlegge hvordan arvefaktorer (senere kalt gener) nedarves. Det tok lang tid før forskningen hans ble verdsatt, forstått og videreført av andre forskere.

Mendel gjorde grundig forarbeid med valg av arter og egenskaper som han skulle studere. Valg av genotyper som gir klare fenotyper (ertene ble enten gule eller grønne), gjorde at han kunne sette opp grunnleggende regler for arvelighet. Mendel var forut for sin tid og brukte matematikk til å bearbeide og systematisere observasjonene sine. Det aller meste av den genetiske variasjonen av fenotyper er likevel ikke fullt så enkel som Mendels forsøk viste.

• I 1865 la Gregor Johann Mendel fram resultatene av krysningsforsøk med erteplanter.
• Han var den første som brukte matematikk i biologisk forskning.
• Han oppdaget og beskrev arvelovene slik vi forstår dem i dag, uten at han visste noe om DNA og gener.
• Arbeidet hans ble ikke forstått/oppdaget før 1900.
• August Weismann (1834–1914) slo fast at arvematerialet var samlet i cellekjernen og ble nedarvet (nesten) uforandret.
• Weismanns forståelse av hvordan mutasjoner endrer arveegenskapene, sammen med Mendels arvelover, førte til rask utvikling i genetikk og molekylærbiologi.