Kici, kici...: Genetyka mendlowska

Po długiej nieobecności postanowiłam, że wreszcie przeprowadzę reaktywacje. Z dwóch powodów. Po pierwsze kocham koty i chce o nich pisać. Drugi powód jest bardziej prozaiczny: póki pisałam utrzymywałam jakąś równowagę między szkołą a rozrywką, a teraz dosyć, że wszystko bierze w łeb, to jeszcze wpadłam w zamknięty krąg niepowodzeń. Trzeba czasem się odstresować i zapomnieć, a najlepiej przy tym co się kocha. Ostatnio dostałam zbiór czterech tysięcy pytań do testów z biologii dla licealistów i kandydatów na wyższe uczelnie. Mimo, że rok wydania to 1993, pytania i odpowiedzi są dziwnie znajome. Czytając miałam dziwne wrażenie deja vu ze sprawdzianów. A szczególnie, kiedy doszłam do genetyki. I znów widziałam krzyżowanie żółtych myszy, kolorowych świnek morskich i nakrapianych kurek. Znalazłam jednak jedną ciekawą krzyżówkę o kotach. Dlaczego więc nie rozmnożyc ich wirtualnie zgodnie z treścią zadania?

Czarna sierść kotów perskich dominuje nad kawową sierścią kotów syjamskich, natomiast długa sierść kotów perskich jest recesywna w stosunku do krótkiej sierści kotów syjamskich. Skrzyżowano czystej rasy czarnego długowłosego persa z czysto krótkowłosym syjamczykiem. Jakiego fenotypu można się spodziewać w pokoleniu F1 i F2?

Oto rodzice pierwszego pokolenia:

W naszym przypadku to dumny czarny kocur perski i syjamka starego typu. A teraz zobaczmy jak na tzw. szachownicy wyjdą nam możliwe kombinacje genów.

Dla wyjaśnienia podam, co oznaczają podane litery: K,k - kolor; D,d - długość futra; K - czarny kolor futra, cecha dominująca; k - kawowy kolor futra, cecha recesywna czyli w spotkaniu z cechą dominująca nie ujawnia się; D - krótkie futro, cecha dominująca; d - długie futro, cecha recesywna. W powyższej krzyżówce widać, że wszyscy potomkowie tej pary będą mieli identyczne geny, czyli KkDd, co oznacza, że będą to małe czarne kulki z krótkim włosiem, mniej więcej takie:

A teraz skrzyżujemy właśnie dwa takie osobniki, aby otrzymać drugie pokolenie. Oto nasi rodzice:

A więc szachownica będzie wyglądać tak:

Analizując tą tabelę mozna zauważyć, że prawdopodobieństwo narodzin czarnego kota z krótkim włosiem wynosi 9, z długim 3, natomiast o kawowym umieszczeniu odpowiednio 3 i 1. Wszystko to jest zgodne z pierwszym i drugim prawem Mendla, które brzmią:

Pierwsze prawo Mendla (prawo czystości gamet) - każda gameta wytwarzana przez organizm posiada tylko jeden allel z danej pary alleli genu. Wynika z tego, że każda Komórka płciowa musi zawierać po jednym genie z każdej pary alleli.
Drugie prawo Mendla (prawo niezależnej segregacji cech) - geny należące do jednej pary alleli są dziedziczone niezależnie od genów należących do drugiej pary alleli, w związku z czym w drugim pokoleniu potomnym (F2) obserwuje się rozszczepienie fenotypów w stosunku 9:3:3:1 . (definicja pochodzi z Wikipedii)

Dla wyjaśnienia allelami w naszym przypadku są litery K, k, D, d. Prawa te zostały sformułowane w XIX wieku przez Grzegorza Mendla, kiedy o genetyce nic nie wiedziano, ani też nie wierzono w możliwość ingerencji w to co stworzyła natura. Prawa te, zakonnik sformułował na podstawie obserwacji zmienności cech u grochu zwyczajnego. Na jego szczęście jego przełożony nie wyraził zgody na wprowadzenie w etap realizacji wcześniejszego zamiaru rozmnażania myszy, ponieważ to co po wielu latach hodowli dało się zauważyć u roślin, u bardziej skomplikowanych organizmów byłoby trudne. Życie jak zwykle bywa bardziej skomplikowane. A kto wie czy gdyby nic z tych badań nie wyszło, dzisiaj mielibyśmy niebieskie róże i odporne na warunki odmiany kukurydzy... Jednak w czasach Mendla jego pracy o dziedziczności nie doceniano. Kpiną losu jest to, że dziś jego imię kojarzy większość z tego powodu, a nie za doceniane za jego życia badania meteorologiczne.

Wracając do naszych kotków. Oto wszystkie możliwe kombinacje: