Lainalaisuudet ja sattumat
- eli periytymisen perusteita ja kuinka siihen voi vaikuttaa -

Geenien periytymistä katkeamattomana ketjuna sukupolvelta toiselle ohjaavat tietyt lainalaisuudet. Toisaalta sattumalla on aina suuri vaikutus siihen, millainen uusi olento noista jo olemassa olevista perintötekijöistä syntyy. Sattuma mahdollistaa variaatiot, erilaisuuden. Suunnitelmallisella jalostuksella voidaan vaikuttaa kehityksen suuntaan juuri siksi, että sattuman vaikutus perintötekijöiden jakautumiseen on aina rajallinen.

Yksittäisen poikasen ulkonäön ennustaminen etukäteen on lähes mahdotonta juuri sattumanvaraisuuden takia. Mistäpä voisimme tietää mitkä geenit se sattuu saamaan?. Toisaalta taas yleisten lainalaisuuksien vuoksi voimme suurista poikasmääristä ennustaa hyvinkin tarkkaan, minkä verran minkäkinlaisia jälkeläisiä syntyy keskimäärin.

Lainalaisuuksien suuri ykkönen: 50-50

Jokainen eläin saa perimästään puolet isältään ja puolet emältään.

Nisäkkäillä perintötekijät eli geenit ovat parillisia, ja kunkin geeniparin toinen geeni on saatu isältä ja toinen emältä. Poikkeuksen parillisuussäännöstä muodostavat sukusolut. Perintötekijöiden määrä puolittuu muna- ja siittiösolujen muodostuessa ja sukusoluihin siis jää aina vain toinen kyseisen geeniparin geeneistä. Hedelmöityksessä sukusolujen parittomat geenit muodostavat uuden parin ja sitä kautta uuden yksilön. Ja kas: syntyvällä jälkeläisellä on puolet isän ja puolet äidin geenejä!

Vaikka sanotaankin jonkin ominaisuuden tai piirteen (koko, väri, luonne) periytyvän vanhemmilta, ominaisuudet eivät sellaisinaan periydy - niitä määrittävät geenit periytyvät. Eläin perii yhtä paljon geenejä molemmilta vanhemmiltaan, vaikka sillä näyttäisi olevan enemmän toisen vanhemman ominaisuuksia. 

Vahvat ja heikot geenit

Miksi sitten eläin muistuttaa enemmän jompaa kumpaa vanhempaa (tai ei välttämättä kumpaakaan), vaikka saa molemmilta yhtä paljon perintötekijöitä? Koska geenit ovat erilaisia ja vahvemmat (dominoivat) geenit peittävät heikompien (resessiivisten) geenien vaikutuksen alleen. Siksi kaikki geenit eivät pääse esiin.

Tarkasteltavana olevasta geenistä voi olla erilaisia muotoja, yksi muoto aikaansaa esim. punaiset ja toinen mustat silmät. Tällöin puhutaan geenin alleeleista, tiettyyn ominaisuuteen vaikuttavan geenin vaihtoehtoisista muodoista. Ne sijaitsevat kromosomissa aina samassa paikassa, lokuksessa.

Kun meillä on kaksi eri alleelia, toinen on aina vahvempi toista. Vahvempaa eli dominoivaa alleelia merkitään yleensä isolla, ja väsityvää eli resesiivistä pienellä kirjaimella. Esim. koska mustasilmäisyys on dominoiva ja punasilmäisyys väistyvä ominaisuus, merkitään mustasilmäisyyttä isolla kirjaimella P ja punasilmäisyyttä pienellä kirjaimella p.

Jos yksilöllä on geeniparissa geenistä kaksi samanlaista alleelia, on se homotsygootti tämän ominaisuuden suhteen (esim. pp tai PP). Jos alleelit ovat erilaiset (Pp) on eläin heterotsygootti ominaisuuden suhteen eli geenit ovat "ristiriidassa" keskenään ja tällöin vahvempi geeni P määrittää eläimen ulkonäön - tässä tapauksessa silmien värin. Resessiivinen, heikompi alleeli p pääsee esiin (rotasta tulee punasilmäinen)  vain kun se on geeniparissa tuplana. Eli:

PP (homotsygootti) = mustasilmäinen

Pp (heterotsygootti) = mustasilmäinen, kantaa punasilmäisyyttä

pp (homotsygootti) = punasilmäinen

Yksinkertaisessa dominanssissa kaksi alleelia (esim. juuri P ja p) voi yhdistyä kolmeksi erilaiseksi genotyypiksi (PP, Pp ja pp), mutta vain kahdeksi fenotyypiksi, musta- ja punasilmäiseksi. Fenotyypillä tarkoitetaan siis eläimen ilmiasus, sitä mikä näkyy päällepäin, genotyypillä sitä mikä eläin perimältään todella on. Eli vaikka Pp ja PP ovat geeneiltään erilaiset, näyttävät ne ulkoisesti samanlaisilta, yhtä mustasilmäisiltä.

Sattuma puuttuu peliin

Jokainen sukusolu saa siis jokaisesta perintötekijäparista (geeniparista) puolet. Kumpi geeni kahdesta mahdollisesta mihinkin sukusoluun joutuu, on täysin sattumanvaraista. Sattuma voi siis puuttua peliin kahdessa kohdassa:

  1. sukusolun jakautuessa (kumpi kahdesta vaihtoehtoisesta geenistä päätyy tiettyyn sukusoluun) ja
  2. sukusolujen yhdistyessä hedelmöityksessä (millaisen parin ko. geeni saa toiselta vanhemmalta).

Kuten totesimme, geenejä merkitään yleensä kirjaimilla. Jos kumpikin geeni on tismalleen samanlainen (esim. p ja p), saa jokainen muodostuva sukusolu tuon saman geenin p, koska vaihtoehtoa ei ole. Tällöin jokainen jälkeläinen saa tältä vanhemmalta aina tuon saman p-geenin. Tällöin ei sattumalla ole asiaan mitään sanomista, sattuman mahdollisuutta ei tältä osin ole.  

Jos taas geenit ovat erilaiset (esim. P ja p), muodostuu geeniparista kahdenlaisia sukusoluja: toiset saavat P-geeni ja toiset p-geenin. Nämä jakaantuvat täysin sattumanvaraisesti, mutta yleensä kummastakin geenistä muodostuu saman verran sukusoluja eli jälkeläisistä keskimäärin puolet saa P:n ja toinen puoli p:n. Nyt sattumallakin on siis oma osansa.

Seuraava sattuman paikka on se, millaisia uusia pareja nämä sukusolujen geenit muodostavat. Jälkeläinen saa omaan geeniparinsa toisen puolikkaan iältä ja toisen äidiltä. On silkkaa sattumaa saako se molemmilta vanhemmilta saman geenin (p/p tai P/P) vai ehkäpä erilaiset (P/p). Ja jos geenit ovat erilaiset, niin kumpi niistä määrää?

(copyright: Mirja Niskala)

 << Valikkoon  ::  Seuraava sivu >>