A szegregáció törvénye Definíció
Gregor Mendel szegregációs törvénye kimondja, hogy az egyes tulajdonságok két allélja az ivarsejtek kialakulása során szegregálódik, vagyis szétválik, és az új zigóták kialakulása során az allélek véletlenszerűen kombinálódnak más allélokkal. A szegregáció törvénye biztosítja, hogy az egyes gének két példányával rendelkező szülő bármelyik allélt továbbadhatja. Mindkét allél azonos eséllyel kerül a zigótába.
A szexuálisan szaporodó szervezetekben a genomot két azonos példányban hordozzák. Mindkét szülőtől egy-egy példányt örököltek, egy-egy ivarsejt formájában. Ezeket a szervezeteket diploidnak nevezzük, ha a genom mindkét másolatával rendelkeznek, és haploidnak, ha ivarsejtek, és csak egy másolattal rendelkeznek. Bár Gregor Mendel nem volt tisztában azzal, hogy a folyamat pontosan hogyan zajlik, a modern mikroszkópok és molekuláris technikák kimutatták, hogy a meiózis során az allélok szétválnak.
A meiózis a gametocitáknak nevezett speciális sejtekben zajlik, amelyek a diploid sejtekből haploid sejteket képeznek. Ahhoz, hogy a sejt ploidiája csökkenjen, a sejtben lévő kromoszómáknak egyenlően kell osztódniuk. A folyamat elindításához a sejtben lévő összes DNS megkettőződik. Ezáltal minden allélból két példány jön létre. Ebben a sejtben most minden génhez 4 allél tartozik, bár ezek közül 2 egyszerűen az eredeti 2 azonos másolata. A meiózis kezdetén a kromoszómák tömörülnek és igazodnak a homológ párosaikhoz. Homológ kromoszómák azok, amelyek azonos DNS-részeket tartalmaznak, eredetileg különböző szülőktől örököltek.
A meiózis I. profázisa során a homológ kromoszómák összekapcsolódnak. A DNS speciális szakaszai átfedhetik egymást, ami töréseket okozhat a DNS-ben. A DNS hasonlósága miatt a törések egyszerűen kicserélik a szegmenseket az úgynevezett crossing-over folyamat során. Ez az átkereszteződés segít létrehozni mind az allél öröklődés véletlenszerűségét, mind a különböző gének elkülönülését. A különböző gének meiózis során történő szétválását a független szortírozás törvényének nevezik. A meiózis I. metafázisában ezek az összekapcsolt homológ párok a sejt közepén felsorakoznak és szétválnak. Ennek során az egyes gének különböző alléljai hatásosan szétválnak. A meiózis II során az allélok másolatai szétválnak az egyes ivarsejtekben. Ez biztosítja, hogy minden allél eljusson egy új ivarsejtbe, így lényegében egyenlő esélye van arra, hogy találjon egy ivarsejtet, amellyel összeolvadhat, és létrehozhat egy új szervezetet.
A szegregáció törvényének köszönhetően minden allél önálló egység, és mindig egyenlő eséllyel öröklődik a következő generációra. Ez azt jelenti, hogy függetlenül attól, hogy az allél domináns vagy recesszív viszonyban van-e a másik alléllal, ugyanúgy, ugyanolyan gyakorisággal öröklődik. A független szortírozás törvénye kimondja, hogy bár a gének ugyanazon kromoszómákon létezhetnek, a meiózis mechanizmusai miatt ezek is egymástól függetlenül öröklődnek.
- A független szortírozás törvénye – A különböző tulajdonságok génjei egymástól függetlenül válogatódnak külön ivarsejtekbe.
- Meiózis – Sejtosztódás, amely a genetikai információ mennyiségét csökkenti az ivarsejtek kialakításához.
- Mitózis – A sejtosztódás folyamata, amely egyszerűen a sejtek szaporodását eredményezi.
- Gén – A DNS egy adott fehérjéhez tartozó információt hordozó szakasza, amelynek számos különböző változata, azaz allélja lehet.
Kvíz
1. Egy borsónövénynek mind a sárga borsó (Y), mind a zöldborsó(y) alléljai megvannak. A tényleges növényen minden borsó sárga, mert a sárga allél domináns. Ezt a borsónövényt keresztezzük egy másik olyan növénnyel, amelynek a génállománya szintén (Yy). Az utódok egy része zöldborsó. Melyik törvényre példa ez?
A. A szegregáció törvénye
B. A független szortírozás törvénye
C. Egyik sem
2. A kutatók egereket tenyésztenek, hogy két tulajdonságot, a szőrzet színét és a szőrzet hosszát tanulmányozzák. E tulajdonságok alléljait külön gének tartalmazzák, amelyek különböző kromoszómákon léteznek. Egy hosszú szőrű fekete egér egy rövid szőrű fehér egérrel tenyészik. Tudnak-e az egerek hosszú szőrű fehér utódot létrehozni? Miért vagy miért nem?
A. Igen, a szegregációs törvény biztosítja ezt.
B. Igen, a független szortiment törvénye biztosítja ezt.
C. Nem, az utódoknak hasonlítaniuk kell az egyik szülőre.
3. Egy organizmusnak két példánya van ugyanabból az allélból, egy-egy példány mindkét szülőtől. Mivel az allélok azonosak, érvényesülhet-e a szegregáció törvénye ennél a génnél, ennél a szervezetnél?
A. Igen, bár az allélok ugyanazt a hatást fogják produkálni az utódokban.
B. Nem, az allélok különbsége nélkül nem igazán különülnek el.
C. Igen, de ez más, mint a különböző allélokkal rendelkező szervezeteknél.