ยีนเด่นเป็นหนึ่งในผู้รับผิดชอบในการกำหนดลักษณะ "โดดเด่น" ของฟีโนไทป์ในบุคคล คำว่า "ฟีโนไทป์" สอดคล้องกับชุดของลักษณะทั้งหมดที่สามารถสังเกตวัดและหาปริมาณได้ในสิ่งมีชีวิต ลักษณะที่แสดงออกจากยีนที่โดดเด่นจะเป็นลักษณะที่สามารถสังเกตได้บ่อยที่สุดในประชากรที่กำหนด
ตัวอย่างเช่นในประชากรหมีกริซลี่ขนสีน้ำตาลเข้มมาจากการแสดงออกของยีนเด่นในขณะที่ขนสีแดงได้มาจากการแสดงออกของยีนถอย ดังนั้นจึงเป็นเรื่องปกติที่จะสังเกตบุคคลที่มีขนสีน้ำตาลมากกว่าสีแดงในประชากรหมี
ตัวอย่างยีนเด่น: ขนสีน้ำตาลเข้มของหมีกริซลี่ย์ (ที่มา: Gregory "Slobirdr" Smith จาก Wikimedia Commons)
คำว่า "เด่น" ถูกนำมาใช้เป็นครั้งแรกในบริบทของการจำแนกฟีโนไทป์โดยพระเกรเกอร์เมนเดลในปีพ. ศ. 2399 ในคำอธิบายเกี่ยวกับงานของเขากับพืชถั่ว Mendel ได้ชื่อว่าเป็นบิดาแห่งพันธุศาสตร์สมัยใหม่
เมนเดลระบุว่าฟีโนไทป์สีม่วงในดอกอัญชันมีความโดดเด่นเหนือฟีโนไทป์สีขาว เขาสังเกตเห็นสิ่งนี้เมื่อทำการตัดขวางของต้นถั่วดอกสีม่วงกับพืชที่มีดอกสีขาว
สิ่งที่เมนเดลไม่สามารถระบุได้คือฟีโนไทป์สีม่วงที่โดดเด่นนี้เกิดจากการได้มาจากยีนเด่น
หลักการทางพันธุกรรม
ในการทดลองของ Mendel สังเกตว่าฟีโนไทป์ถูกถ่ายทอดโดย "ปัจจัย" ที่พบเป็นคู่ในแต่ละบุคคล ปัจจุบัน "ปัจจัย" เหล่านี้เรียกว่ายีนซึ่งอาจเป็นลักษณะเด่นหรือถอยห่าง
ยีนเป็นหน่วยพื้นฐานของการถ่ายทอดทางพันธุกรรม ก่อนเวลาของเราคำว่า "ยีน" ถูกใช้เพื่ออ้างถึงส่วนของดีเอ็นเอที่มีข้อมูลที่จำเป็นในการเข้ารหัสโปรตีน อย่างไรก็ตามวันนี้เป็นที่รู้กันว่ามันมีมากกว่านั้นมาก
ในการทดลองของ Mendel พืชชนิดหนึ่งที่ทำหน้าที่เป็นพ่อแม่มียีนเด่น 2 ยีนในขณะที่พืชอีกชนิดหนึ่งที่มียีนด้อยสองยีน กล่าวอีกนัยหนึ่ง Mendel ทำงานร่วมกับพืช homozygous (homo = เท่ากัน) ที่โดดเด่นและถอยกลับ
เมื่อนักวิจัยคนนี้สร้างไม้กางเขนของพ่อแม่และได้รุ่นแรก (F1) พืชที่เกิดขึ้นทั้งหมดเป็น heterozygous (hetero = different) นั่นคือแต่ละคนได้รับยีนหนึ่งยีนจากพ่อแม่แต่ละประเภทหนึ่งตัวที่โดดเด่นและถอยกลับหนึ่งยีน .
อย่างไรก็ตามพืชทั้งหมดที่อยู่ในกลุ่ม F1 มีดอกไม้สีม่วงซึ่งในปัจจุบันเป็นที่รู้กันว่าเป็นเพราะสีม่วงมากกว่าสีขาว
ปรากฏการณ์ของ "การครอบงำ" นี้ถูกตีความโดย Gregor Mendel ว่าการแสดงออกของ "ปัจจัย" ของฟีโนไทป์อย่างใดอย่างหนึ่งปิดบังการแสดงออกของอีกฝ่าย
ศึกษาวิธีการ
ปัจจุบันวิธีการศึกษายีนที่โดดเด่นประกอบด้วยการผสมข้ามระหว่างบุคคลในสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันเนื่องจากตามกฎการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของเมนเดลยีนสามารถนำเสนอรูปแบบทางเลือกที่มีอิทธิพลต่อฟีโนไทป์
เมนเดลเรียกรูปแบบทางเลือกของยีน (สำหรับลักษณะทางสัณฐานวิทยาแต่ละตัว) ว่า " อัลลีล " อัลลีลสามารถกำหนดสีของดอกไม้รูปร่างของเมล็ดพืชรูปร่างของใบไม้สีของขนของหมีกริซลี่ย์และแม้แต่สีของดวงตาในคน (เช่นเดียวกับลักษณะอื่น ๆ อีกมากมายที่เรามองไม่เห็น )
ในมนุษย์และสัตว์ส่วนใหญ่ลักษณะแต่ละอย่างที่ถ่ายทอดผ่านการถ่ายทอดทางพันธุกรรมจะถูกควบคุมโดยอัลลีลสองตัวเนื่องจากเป็นสิ่งมีชีวิตซ้ำซ้อน ภาวะไดพลอยด์คือเซลล์ทั้งหมดมีโครโมโซมออโตโซมสองชุด
โครโมโซมเป็นโครงสร้างของโปรตีนและกรดนิวคลีอิกซึ่งพบข้อมูลทางพันธุกรรมส่วนใหญ่ของแต่ละบุคคล สิ่งเหล่านี้เป็นโครงสร้างที่มีการจัดระเบียบสูงและจะเห็นได้ชัดเจนในระหว่างการแบ่งเซลล์ (การแบ่งตัว)
บุคคลที่สืบพันธุ์ในประชากรทำหน้าที่เป็น "ยานพาหนะ" ที่ "ขยายเวลา" ให้กับอัลลีลที่แตกต่างกัน (ยีนเด่นและยีนถอย) ที่สามารถพบได้บนโครโมโซมของประชากรนั้น
ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการครอบงำทางพันธุกรรม
ไม่ใช่ลักษณะทั้งหมดที่ขึ้นอยู่กับยีนที่โดดเด่นตรงตามรูปแบบของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่ Mendel ค้นพบ ยีนจำนวนมากมีการครอบงำที่ไม่สมบูรณ์ซึ่งหมายความว่าในบุคคลที่มีพันธุกรรมต่างกันที่มียีนเหล่านี้ฟีโนไทป์ที่ได้รับจะอยู่ในระดับกลาง
ตัวอย่างนี้คือดอกคาร์เนชั่น คาร์เนชั่นที่มีสองยีนสำหรับสีขาวแสดงถึงสีขาว อย่างไรก็ตามคาร์เนชั่นที่มียีนสำหรับสีขาวและสำหรับสีแดงจะแสดงสีที่ได้จากอัลลีลทั้งสองนั่นคือเป็นสีชมพู
ตัวอย่างของการครอบงำที่ไม่สมบูรณ์ (ที่มา: Sciencia58 ผ่าน Wikimedia Commons)
การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นบ่อยมากอีกอย่างหนึ่งคือการแปลงสัญญาณทางพันธุกรรม เมื่อบุคคลมีความแตกต่างกัน (มียีนด้อยและยีนเด่น) เขาจะแสดงออกถึงลักษณะที่ได้รับจากยีนทั้งสอง
เช่นนี้เป็นกรณีของกลุ่มเลือดในมนุษย์ ยีนของเลือดกรุ๊ป O เป็นยีนด้อยยีนสำหรับเลือดกรุ๊ป A และ B เป็นโคโดมิแนนต์ ดังนั้นยีน A และ B จึงมีความโดดเด่นเหนือยีนประเภท O
ดังนั้นคนที่สืบทอดอัลลีลของ A และอัลลีลของ B จึงมีหมู่เลือดกรุ๊ป AB
ตัวอย่าง
โดยทั่วไปแล้วผลิตภัณฑ์ฟีโนไทป์ของยีนที่โดดเด่นจะพบบ่อยกว่าฟีโนไทป์ของยีนถอยสองเท่าเนื่องจากเมื่อวิเคราะห์ลักษณะฟีโนไทป์เป็นยีนเดี่ยวเราจึงได้สิ่งนั้น:
ยีนเด่น + ยีนเด่น = ฟีโนไทป์เด่น
ยีนเด่น + ยีนถอย = ฟีโนไทป์เด่น
Recessive gene + Recessive gene = ฟีโนไทป์ถดถอย
อย่างไรก็ตามยีนถอยสามารถมีอยู่ในประชากรที่มีความถี่สูงมาก
สีตาเป็นตัวอย่างของยีนเด่นและยีนด้อย คนที่มีฟีโนไทป์ตาแดงเป็นผลมาจากยีนด้อยในขณะที่คนที่มีฟีโนไทป์ตาดำเป็นผลมาจากยีนเด่น
ในสแกนดิเนเวียคนส่วนใหญ่มีตาสีอ่อนดังนั้นเราจึงบอกได้ว่ายีนด้อยสำหรับดวงตาสีอ่อนนั้นพบได้บ่อยและบ่อยกว่ายีนเด่นสำหรับสีตาคล้ำ
อัลลีลที่โดดเด่นไม่ได้ดีไปกว่าอัลลีลถอย แต่สิ่งเหล่านี้อาจมีผลต่อสมรรถภาพ (ประสิทธิภาพในการสืบพันธุ์) ของแต่ละบุคคล
อ้างอิง
- Anreiter, I. , Sokolowski, HM, & Sokolowski, MB (2018). ยีน - การมีปฏิสัมพันธ์ของสิ่งแวดล้อมและความแตกต่างของพฤติกรรม ความคิดสมองและการศึกษา, 12 (4), 200-211.
- Griffiths, AJ, Miller, JH, Suzuki, DT, Lewontin, RC, & Gelbart, WM (2000) การทดลองของ Mendel ในบทนำสู่การวิเคราะห์ทางพันธุกรรม. พิมพ์ครั้งที่ 7. WH ฟรีแมน
- Herrera - Estrella, L. , De Block, M. , Messens, EHJP, Hernalsteens, JP, Van Montagu, M. , & Schell, J. (1983) ยีน Chimeric เป็นเครื่องหมายที่สามารถเลือกได้ในเซลล์พืช วารสาร EMBO, 2 (6), 987-995
- Mendel, G. (2015). การทดลองในสวนอาราม นักสัตววิทยาชาวอเมริกัน, 26 (3), 749-752
- Nakagawa, Y. , & Yanagishima, N. (1981). ยีนถอยและยีนเด่นที่ควบคุมความสามารถในการจับตัวกันทางเพศที่ไม่สามารถศึกษาได้ใน Saccharomyces cerevisiae อณูพันธุศาสตร์และพันธุศาสตร์ทั่วไป MGG, 183 (3), 459-462