Data modyfikacji: 2012-05-05 15:29
Hodowla >> Genetyka

Genetyka

Omawianie zmienności genetycznej wśród boa dusicieli bez podstaw tej stosunkowo młodej dziedziny nauki może być dla niektórych niezrozumiałe. Postaram się wytłumaczyć podstawowe zagadnienia genetyki związane z wężami. Niezbędne jest zapoznanie się i zrozumienie pewnych pojęć m.in. stosowanych w klasycznej analizie genetycznej.

  • Aberrant - odchylenie w ubarwieniu względem normalnie wyglądającego osobnika, występuje w postaci np. pasów na grzbiecie węża zamiast regularnie występujących siodeł. Już na pierwszy rzut oka różni się on od klasycznie wyglądającego boa.
  • Aksantyzm - recesywna pojedyncza mutacja genetyczna, brak wytwarzania żółtego i czerwonego pigmentu.
  • Allele (allelomorfy) - wzajemnie wykluczające się w gamecie formy genu, znajdujące się w tym samym miejscu (locus) chromosomów homologicznych
    (o takim samym kształcie i wielkości). Allele oznacza się przeważnie literami alfabetu. Duża litera zazwyczaj wskazuje na allel dominujący, mała zaś na allel recesywny. U organizmów diploidalnych jakimi są węże geny występują 
    w postaci par alleli.
  • Amelanizm (albinizm) - recesywna pojedyncza mutacja genetyczna,
    brak wytwarzania melaniny (czarnego i brunatnego barwnika) poprzez brak enzymu tyrozynazy przekształcającego 3,4 - dihydroksyfenyloalaninę (DOPA)
    w melaninę.
  • Anerytryzm - recesywna pojedyncza mutacja genetyczna, brak wytwarzania erytryny (czerwonego barwnika).
  • Cechy dominujące - cechy ujawniające się w pierwszym pokoleniu mieszańców, uwarunkowane allelami dominującymi. Homozygotę dominującą nie zawsze możemy odróżnić od heterozygoty.
  • Cechy ilościowe - warunkowane są tzw. genami kumulatywnymi lub poligenami. Wpływają na uwidocznienie się cechy w niewielkim stopniu, lecz ich działanie może się sumować (kumulować), wówczas cecha ujawnia się mniej lub bardziej.
  • Cechy kodominacyjne (współdominujące) - warunkowane przez niezależne geny, które w heterozygotach dają efekt fenotypowy, natomiast
    w homozygotach mogą go dodatkowo nasilić tworząc formę „Super”, która jest już formą dominującą oczywiście przy założeniu, że oba krzyżowane organizmy posiadają allele na tę samą cechę. Homozygota znacząco różni sie od heterozygoty.
  • Cechy recesywne - cechy nie ujawniające się w pierwszym, a dopiero
    w drugim lub jeszcze dalszym pokoleniu mieszańców przy założeniu, że rozmnażane ze sobą węże są nosicielami danego genu - uwarunkowane allelami recesywnymi.
  • Chromosom - nitkowata struktura mieszcząca się w jądrze, zawierająca kolejno ułożone geny warunkujące właściwości dziedziczne.
  • F1 - pierwsze pokolenie (potomstwo ze skrzyżowania pary węży).
  • F2 - drugie pokolenie (potomstwo ze skrzyżowania ze sobą pary z F1).
  • Fenotyp - zespół cech danego organizmu, który odnosi się do wyglądu morfologicznego, anatomicznego i fizjologicznego. Różnice w wyglądzie poszczególnych osobników są wynikiem współdziałania genotypu i środowiska.
  • Gameta - komórka rozrodcza służąca do rozmnażania płciowego.
  • Gen - jednostka dziedziczności warunkująca występowanie cechy. Wpływa na fenotyp organizmu i może ulegać rekombinacji z innymi jednostkami tego typu.
  • Genom - termin używany dla ogółu genów zawartych w gamecie.
  • Genotyp - zespół genów lub inaczej skład genetyczny danego organizmu.
  • Heterozygota - osobnik, który posiada na obu chromosomach homologicznych (o takim samym kształcie i wielkości) różne allele tego samego genu np. Aa.
  • Heterozygoty podwójne- heterozygoty na dwie różne cechy np. AaBb. Adekwatnie odnosi się to do większej ilości cech u jednego osobnika.
  • Homozygota - osobnik, który posiada na obu chromosomach homologicznych takie same allele np. AA lub aa (homozygota dominująca lub recesywna).
  • Hypomelanizm - niewielka ilość czarnego barwnika (melaniny) w pigmentacji skóry.
  • Krzyżowanie - połączenie gamet pochodzących od różnych osobników.
  • Melanina - czarny lub ciemnobrunatny pigment syntetyzowany przez enzym - tyrozynę.
  • Melanizm - ciemniejsza pigmentacja skóry względem normalnej przez większą ilość melaniny w komórkach barwnikowych.
  • Mieszańce - osobniki powstałe ze skrzyżowania dwóch organizmów rodzicielskich różnych odmian lub podgatunków.
  • Rozszczepienie cech - zjawisko występowania w potomstwie tych samych rodziców, osobników różniących się. Dzielimy je na rozszczepienie genotypowe
    i fenotypowe.
  • Super - termin używany dla mutacji wywołanej parą alleli dominujących (homozygota dominująca).

Za ojca genetyki uważa się Jana Grzegorza Mendla i to właśnie na podstawie jego prac
i obserwacji sformułowane zostały 2 istotne prawa zwane prawami Mendla,
które do dziś są jak najbardziej aktualne.

I prawo Mendla jest prawem stałości lub czystości gamet - „Cechy dwóch skrzyżowanych organizmów nie zatracają swej indywidualności w mieszańcach,
choć niektóre z nich mogą być niewidoczne w osobnikach pierwszego pokolenia mieszańców. Występują one niezmienione w drugim pokoleniu mieszańców u homozygot recesywnych, jakie powstają dzięki temu, że z każdej pary alleli wchodzi tylko jeden”.

Prawo to dotyczy sposobu dziedziczenia tylko jednej, wybranej cechy
np. anerytryzmu.

Krzyżujemy samca - anerytrystycznego (aa) z samicą - heterozygotę na anerytryzm (Aa).

Krzyżówka prosta jednocechowa
A - allel dominujący warunkujący normalną syntezę erytrozyny
a - allel recesywny warunkujący anerytryzm

punnet

Samiec Anerry (aa)

Samica het. Anery (Aa)

gamety

a

a

A

Aa

Aa

a

aa

aa

Potomstwo

Rozszczepienie genotypowe:
Aa - 1
aa - 1

Rozszczepienie fenotypowe:
50% - Normal het.Anery
50% - Anery


Kiedy rozpatrujemy dziedziczenie większej liczby cech, sytuacja jest podobna
pod warunkiem, że badane geny nie są sprzężone ze sobą, tzn. cechy dziedziczą się niezależnie od siebie - wówczas odnosimy się do kolejnego prawa Mendla.

II prawo to prawo rekombinacji czy niezależnego dziedziczenia cech - „Cechy dwóch skrzyżowanych organizmów mogą tworzyć różne, często dowolne połączenia
w osobnikach drugiego pokolenia mieszańców”. 
Przy rozpatrywaniu większej liczby genów musimy pamiętać o tym, że każdy z nich
jest reprezentowany w gamecie przez jeden allel (zgodnie z I prawem Mendla).

Krzyżujemy samca - anerytrystycznego heterozygotę na albinizm (aaBb)
z samicą - podwójna heterozygota na anerytryzm i albinizm (AaBb) inaczej podwójną heterozygotę na Snow (osobnik jednocześnie albinotyczny i anerytrystyczny).

 

Krzyżówka prosta dwucechowa
A - allel dominujący warunkujący normalną syntezę erytryny
a - allel recesywny warunkujący anerytryzm
B - allel dominujący warunkujący normalną syntezę melaniny
b - allel recesywny warunkujący albinizm

punnet
Potomstwo

Rozszczepienie genotypowe:
AaBB - 1
AaBb - 2
Aabb - 1
aaBB - 1
aaBb - 2
aabb - 1

Rozszczepienie fenotypowe:
37,5% - Normal 
(66,6% = podwójna het.Snow, 33,3% = het.Anery)
12,5% - Albino het.Anery
37,5% - Anery 
(66,6% = het.Albino, 33,3% = Anery)
12,5% - Snow

Inaczej przedstawia się sytuacja, gdy krzyżowaniu podlega osobnik o cesze kodominacyjnej.

Krzyżujemy samca odmiany Motley (Mm) z samicą odmiany Motley (Mm).

Krzyżówka prosta jednocechowa
M - allel dominujący odpowiedzialny za wzór i barwę odmiany Motley
m - allel recesywny odpowiedzialny za normalny wygląd boa dusiciela

punnet
Potomstwo

Rozszczepienie genotypowe:
MM - 1
Mm - 2
mm - 1

Rozszczepienie fenotypowe:
25% - Normal
50% - Motley
25% - Super Motley

 

Wszystkie powyższe wyliczenia są oczywiście teorią, która przybliża nam prawdę. Nigdy nie wiadomo ile danych osobników pojawi się w miocie - w naturze wszystko
jest możliwe.


Jeśli robimy krzyżówkę i chcemy sprawdzić czy rozpisaliśmy odpowiednią ilość gamet, które wytwarza dany osobnik możemy wspomóc się wzorem:
G=2n, gdzie
n - liczba par heterozygotycznych np. boa o takim zestawieniu alleli AaBBCc.
Tutaj n = 2, bo występują 2 pary heterozygotyczne więc G = 22 = 4, a gamety jakie powstały są następujące: ABC, ABc, aBC, aBc. 
Allele w stanie homozygotycznym nie mają wpływu na liczbę wytwarzanych rodzajów gamet.

Jako ciekawostkę pragnę zauważyć, iż chromosomy płci u gadów różnią się od tych samych chromosomów u człowieka. Jak wiadomo układ typu XY determinuje płeć męską u ssaków, natomiast układ XX płeć żeńską. U gadów jest odwrotnie.

Nie sposób byłoby wypisać tutaj wszystkie możliwe krzyżowania odmian boa dusicieli, dlatego zachęcam do skorzystania z kalkulatora genetycznego Advanced Genetics Wizard.