Multiple Allele Definition
Multiple Allele existieren in einer Population, wenn viele Variationen eines Gens vorhanden sind. In Organismen mit zwei Kopien jedes Gens, auch bekannt als diploide Organismen, hat jeder Organismus die Fähigkeit, zwei Allele gleichzeitig zu exprimieren. Sie können das gleiche Allel sein, das als homozygoter Genotyp bezeichnet wird. Alternativ kann der Genotyp aus Allelen verschiedener Typen bestehen, die als heterozygoter Genotyp bezeichnet werden., Haploide Organismen und Zellen haben nur eine Kopie eines Gens, aber die Population kann immer noch viele Allele haben.
Sowohl in haploiden als auch in diploiden Organismen entstehen durch spontane Mutationen neue Allele. Diese Mutationen können auf verschiedene Arten auftreten, aber der Effekt ist eine andere Sequenz von Nukleinsäurebasen in der DNA. Der genetische Code wird als eine Reihe von Codons oder Drillingen von Nukleinsäurebasen“ gelesen“, die einzelnen Aminosäuren entsprechen. Eine Mutation bewirkt eine einfache oder drastische Veränderung der Aminosäuresequenz., Einfache Veränderungen, die nur wenige Aminosäuren betreffen, können mehrere Allele in einer Population erzeugen, die alle in fast gleicher Weise funktionieren, nur in unterschiedlichem Maße. Andere Mutationen verursachen große Veränderungen im erzeugten Protein und funktionieren überhaupt nicht. Andere Mutationen führen zu neuartigen Proteinformen, die es Organismen ermöglichen können, neue Wege, Strukturen und Funktionen zu entwickeln.
Die meiste Zeit konzentrieren sich Wissenschaftler auf die Phänotypen, die von bestimmten Allelen erzeugt werden, und alle Allele werden nach den von ihnen erzeugten Phänotypen klassifiziert., Ein gegebener Phänotyp kann jedoch durch eine große Anzahl von Mutationen verursacht werden. Während Menschen Tausende von Genen haben, haben sie über 3 Milliarden Basenpaare. Dies bedeutet, dass jedes Gen aus vielen, vielen Basenpaaren besteht. Eine Mutation in jedem Basispaar kann ein neues Allel verursachen.
Mehrere Allele verbinden sich auf unterschiedliche Weise in einer Population und erzeugen unterschiedliche Phänotypen. Diese Phänotypen werden durch die Proteine verursacht, die von den verschiedenen Allelen kodiert werden. Obwohl jedes Gen für den gleichen Proteintyp kodiert, können die verschiedenen Allele eine hohe Variabilität in der Funktion dieser Proteine verursachen., Nur weil ein Protein mit einer höheren oder niedrigeren Rate funktioniert, macht es es nicht gut oder schlecht. Dies wird durch die Summe der Wechselwirkungen aller in einem Organismus produzierten Proteine und die Auswirkungen der Umwelt auf diese Proteine bestimmt. Einige Organismen, die von mehreren Allelen in einer Vielzahl von Genen angetrieben werden, sind besser als andere und können sich mehr vermehren. Dies ist die Grundlage der natürlichen Selektion, und wenn neue Mutationen entstehen und neue Linien der Genetik geboren werden, findet der Ursprung der Arten statt.,
Beispiele für mehrere Allele
Fellfarbe bei Katzen
Bei Hauskatzen findet seit Jahrtausenden die Zucht für verschiedene und abwechslungsreiche Fellfarben statt. Katzen können mit langen Haaren, kurzen Haaren und ohne Haare gesehen werden. Es gibt Gene, die dafür kodieren, ob eine Katze Haare hat oder nicht. Es gibt mehrere Allele für dieses Gen, einige, die haarlose Katzen produzieren, und einige, die Katzen mit Haaren produzieren. Ein anderes gen reguliert die Länge der Haare. Langhaarige Katzen haben zwei rezessive Allele, während ein dominantes Allel kurze Haare produziert.,
Andere Gene Steuern die Farbe des Fells. Es gibt ein Gen für mehrere Pigmentfarben: rot, Schwarz und Braun. Jedes Gen hat mehrere Allele in der Population, die das Protein exprimieren, das für die Herstellung des Pigments verantwortlich ist. Jedes Allel verändert die Funktionsweise des Proteins und damit die Expression des Pigments in der Katze. Andere Gene steuern auf ähnliche Weise Merkmale für Lockigkeit, Schattierung, Muster und sogar Textur., Die Menge an Kombinationen und Ausdrücken verschiedener Genotypen zusammen schafft eine fast unendliche Vielfalt von Cates. Aus diesem Grund versuchen Katzenzüchter seit Tausenden von Jahren erfolgreich, neue und seltsame Sorten von Katzen und Hunden zu schaffen. Selbst mit nur 4 Allelen zwischen zwei Elternteilen an jedem Gen kann die Vielfalt unglaublich sein. Schauen Sie sich einfach die Kätzchen auf dem Foto oben an. Alle diese Kätzchen kamen von denselben Eltern.,
Fruchtfliegen
Im Jahr 2000 gelang es dem Wissenschaftler schließlich, das komplexe Genom der gewöhnlichen Fruchtfliege Drosophilie melanogaster abzubilden. Die Fruchtfliege war und ist aufgrund ihrer hohen Reproduktionsrate und der Einfachheit, große Mengen Fliegen zu halten und zu analysieren, ein wertvolles Labortieren. Mit etwa 165 Millionen Basenpaaren ist die DNA einer Fruchtfliege viel kleiner als die eines Menschen. Während ein Mensch 23 Chromosomen hat, hat eine Fruchtfliege nur 4. Dennoch gibt es in nur 4 Chromosomen rund 17.000 Gene., Jedes Gen steuert einen anderen Aspekt der Fliege und unterliegt Mutationen und neuen Allelen.
Im Bild oben sind alle Fliegen die gleichen Arten Drosophilie melanogaster. Die Variation zwischen den Fliegen wird durch mehrere Allele in verschiedenen Genen verursacht. Zum Beispiel bestimmt das Gen für die Augenfarbe, ob die Fliege ein orange/braunes Auge, ein rotes Auge oder ein weißes Auge hat. Sowohl das weiße als auch das orangefarbene Allel sind für das wildtypische Rote-Augen-Allel rezessiv. Die beiden Fliegen an der Spitze haben wilde Körper, eine Bräune mit dunklen Streifen., In dem Gen, das die Körperfarbe steuert, sind zwei weitere Allele vorhanden. Die Fliege ganz rechts zeigt einen homozygoten rezessiven Genotyp, der einen dunklen Körper verursacht. Die drei Fliegen auf der Unterseite zeigen einen weiteren homozygoten rezessiven Genotyp, die gelbe Körpermutation.
Andere Merkmale umfassen alles, von der Form der Flügel über die Form der Antennen bis hin zu den Enzymen, die im Speichel der Fliege produziert werden. Obwohl 17.000 Gene nicht so viele zu sein scheinen, macht die Gesamtzahl der Allele in einer Population die Gesamtsorte viel höher., Jedes neu mutierte Allel fügt dem fast unendlichen Pool genetischer Vielfalt eine weitere Kombination hinzu.
- Homozygot – Ein Individuum mit zwei gleichen Allelen, im Gegensatz zu heterozygoten Individuen, die zwei verschiedene Allele haben.
- Mutation-Der Ersatz einer Nukleinsäurebasis in einem Gen durch eine andere Nukleinsäure, mehrere Nukleinsäuren oder die Deletion der Nukleinsäure insgesamt.
- Epistasis-Wenn mehrere Gene einen Effekt auf dasselbe Merkmal haben, gilt dies für die meisten Merkmale, auch wenn es schwer zu sehen ist.,
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1. Eine Mutation entsteht in einem Gen, das eine sehr geringe Veränderung des produzierten Proteins verursacht. Die Veränderungen sind so gering, dass das Protein praktisch gleich funktioniert. Obwohl ein neues Allel hergestellt wurde, unterscheidet es sich nicht so sehr vom Wildtyp oder dem häufigsten Allel. Wird dieses Allel in der Bevölkerung bestehen bleiben?
ja
B. Nein
C. Vielleicht
2. In einigen Genen mit mehreren Allelen, wenn die Allele in einem Genotyp zusammen sind, drücken sie ihren Einfluss gleichermaßen im Phänotyp aus. Dies wird als unvollständige Dominanz bezeichnet., Andere Allele in der Bevölkerung äußern sich jedoch möglicherweise nicht gleich und gelten als rezessiv. Wenn ein Organismus mit zwei dominanten Allelen und einem unvollständig dominanten Phänotyp mit einem Organismus mit zwei rezessiven Allelen brütet, wie wird der Nachwuchs aussehen?
A. Sie werden wie das eine oder andere dominante Allel aussehen.
B. Sie werden etwas zwischen den beiden Eltern sein.
C. Sie werden auch unvollständige Dominanz zeigen.
3., Oft zielen Züchter von Tieren darauf ab, „echte“ Linien zu züchten. Dies bedeutet, dass die Tiere von Generation zu Generation fast genau gleich aussehen und die Anzahl der verschiedenen Allele in einer Population reduziert wird. Warum sollte dies für die wissenschaftliche Forschung wichtig sein?
A. Es ist nicht wichtig.
B. Stabile Organismen sorgen dafür, dass das Experiment wiederholt werden kann.
C. Mehr Vielfalt ist gut für die Forschung.