Nuo Austrijos vienuolio Gregoras Mendelis padarė dirbtinė atranka veisimo eksperimentai su jo žirnių augalais, supratimas, kaip bruožai perduodami iš kartos į kartą, buvo svarbi biologijos sritis. Genetika dažnai naudojama kaip būdas paaiškinti evoliucija, net jei Charlesas Darwinas kai jis pirmą kartą sugalvojo originalią evoliucijos teoriją, nežinojo, kaip tai veikia. Laikui bėgant, visuomenei tobulėjant technologijoms, paaiškėjo evoliucijos ir genetikos santuoka. Dabar genetikos sritis yra labai svarbi Šiuolaikinė sintezė evoliucijos teorijos.
Sąvokos „Genotipas“ ir „Fenotipas“
Norint suprasti, kaip genetika vaidina evoliucijos vaidmenį, svarbu žinoti teisingus pagrindinės genetikos terminijos apibrėžimus. Du tokie terminai, kurie bus vartojami pakartotinai, yra genotipas ir fenotipas. Nors abu terminai yra susiję su asmenų parodytais bruožais, jų reikšmės skiriasi.
Kas yra genotipas?
Žodis genotipas kilęs iš graikų kalbos žodžių „genos“, reiškiančių „gimimas“, ir „rašybos klaidų“, reiškiančių „ženklas“. Nors visas žodis „genotipas“ visai nereiškia „gimimo ženklas“, kaip mes galvojame apie frazę, jis vis dėlto susijęs su genetika, su kuria gimsta individas. Genotipas yra tikroji genetinė organizmo sudėtis arba sudėtis.
Dauguma genų yra sudaryti iš dviejų ar daugiau skirtingų alelių, ar bruožo formos. Du iš tų alelių susideda, kad būtų pagamintas genas. Tada tas genas išreiškia bet kokį bruožą dominuojanti poroje. Tai taip pat gali parodyti tų bruožų susimaišymą arba parodyti abu požymius vienodai, atsižvelgiant į tai, kokias savybes jis koduoja. Dviejų alelių derinys yra organizmo genotipas.
Genotipas dažnai simbolizuojamas naudojant dvi raides. Dominuojančią alelę simbolizuotų didžioji raidė, o recesyvinį alelį vaizduojama ta pačia raide, tačiau tik mažosiomis raidėmis. Pavyzdžiui, kai Gregoras Mendelis eksperimentavo su žirnių augalais, jis pamatė, kad gėlės bus arba purpurinės (dominuojantis bruožas), arba baltos (recesyvinis bruožas). Purpuriškai žydinčių žirnių augalas gali turėti PP arba Pp genotipą. Baltažiedžių žirnių augalas turėtų pp genotipą.
Kas yra fenotipas?
Bruožas, kuris parodomas dėl kodavimo genotipe, yra vadinamas fenotipas. Fenotipas yra faktinės fizinės savybės, kurias rodo organizmas. Žirnių augaluose, kaip ir aukščiau pateiktame pavyzdyje, jei genotipas turi vyraujančią violetinių gėlių alelį, fenotipas būtų purpurinis. Net jei genotipas turėtų vieną purpurinės spalvos alelį ir vieną recesyvinį baltos spalvos alelį, fenotipas vis tiek būtų purpurinė gėlė. Dominuojantis violetinis alelis šiuo atveju užmaskuotų recesyvinį baltąjį alelį.
Dviejų santykis
Fenotipą lemia asmens genotipas. Tačiau ne visada įmanoma žinoti genotipą, žiūrint tik į fenotipą. Naudojant aukščiau pateiktą purpurinių žiedų žirnių augalų pavyzdį, nėra galimybės sužinoti, pažiūrėjus į vieną augalą, ar genotipą sudaro du dominuojantys violetiniai aleliai arba vienas dominuojantis violetinis aleliai ir vienas recesyvinis baltasis alelis. Tais atvejais abu fenotipai parodytų purpurinę gėlę. Norint išsiaiškinti tikrąjį genotipą, gali būti ištirta šeimos istorija arba ji gali būti išauginta bandymo kryželiu su baltai žydinčiu augalu, o palikuonys gali parodyti, ar jis turėjo paslėptą recesyvinį, ar ne alelis. Jei bandymo kryžius duotų kokių nors recesyvinių palikuonių, tėvų gėlės genotipas turėtų būti heterozigotinis arba turi vieną dominuojančią ir vieną recesyvinę alelę.