Dominante eigenschap Definitie
Een dominante eigenschap is een erfelijke eigenschap die bij een nakomeling verschijnt als zij via een dominant allel van een ouder is ingebracht. Eigenschappen, ook wel fenotypen genoemd, kunnen kenmerken zijn als oogkleur, haarkleur, immuniteit voor of vatbaarheid voor bepaalde ziekten en gelaatstrekken als kuiltjes en sproeten.
In seksueel voortplantende soorten heeft elk individu twee paar chromosomen; mensen hebben 23 paar chromosomen, dus 46 chromosomen in totaal. De chromosomen bevatten duizenden genen die coderen voor de eiwitten die alle biochemische en fysieke kenmerken van een organisme tot uitdrukking brengen en regelen; deze reeks genen is het genotype van een organisme.
In elk chromosoom zijn er twee kopieën van elk gen. Elk chromosoom draagt hetzelfde gen op dezelfde plaats (een locus genoemd), zodat ze gekoppeld zijn. Echter, elke locus kan twee verschillende versies van elk gen hebben: één ontvangen van de moeder en één van de vader. Elk van de alternatieve versies van een gen wordt een allel genoemd. Allelen zijn er in twee verschillende vormen: recessief (aangeduid met een kleine letter, bijv. a) en dominant (aangeduid met een hoofdletter, bijv. A).
Als een individu dezelfde twee allelen voor een gen draagt, is hij homozygoot voor dat gen (aa of AA); dit is het geval ongeacht of de allelen recessief of dominant zijn. Als de twee allelen verschillend zijn, is het individu heterozygoot voor het gen (Aa).
Aannemende Mendeliaanse Genetica, wat een vereenvoudigde uitleg is:
- Een recessieve eigenschap komt alleen tot uiting als het nageslacht twee exemplaren heeft van het recessieve allel dat voor de eigenschap codeert (recessief homozygoot, aa).
- Een dominante eigenschap komt altijd tot uiting in de nakomelingen als het dominante allel aanwezig is, zelfs als er maar één exemplaar van is (heterozygoot of dominant homozygoot, Aa of AA).
Mendeliaanse genetica
Gregor Mendel was een 19e-eeuwse Oostenrijkse monnik die voor het eerst het idee van erfelijke eigenschappen formuleerde na eenvoudige hybridisatie-experimenten met erwtenplanten te hebben uitgevoerd.
In die tijd geloofde men meestal dat voortplanting leidde tot nakomelingen met eigenschappen die een mengeling waren van de eigenschappen van de ouders. Mendel merkte echter op dat wanneer hij erwtenplanten met paarse bloemen kruiste met erwtenplanten met witte bloemen, de nakomelingen paarse bloemen hadden. Vervolgens kweekte hij deze eerste generatie nakomelingen met zichzelf (dit is bij veel plantensoorten mogelijk). In de tweede generatie erwtenplanten zag hij dat 75% van de nakomelingen paars was en 25% wit. Mendel suggereerde dat er een ‘eigenschap’ was die werd doorgegeven van de eerste ouderpopulatie van witte bloemen, naar de derde generatie; we weten nu dat die eigenschappen genen zijn.
In het geval van de erwten wordt de paarse bloemkleur gecontroleerd door een dominant gen (hier aangeduid als P), terwijl de witte kleur wordt gecontroleerd door een recessief gen (p). De oudergeneratie bevatte homozygote paarse (PP) en homozygote witte (pp) genen.
Toen deze werden gekruist om de eerste generatie te creëren, waren de nakomelingen Pp, omdat ze elk een dominant allel van de ene ouder en een recessief allel van de andere ouder hadden gekregen. Dus, hoewel beide allelen werden doorgegeven, werden de witte kleur-allelen gemaskeerd door de dominante paarse kleur-allelen. Nakomelingen van de tweede generatie konden dus PP, Pp of pp zijn, waarbij PP en Pp individuen paarse kleur vertoonden en pp individuen witte kleur vertoonden.
Met behulp van een punnet vierkant is het mogelijk te zien hoe de 3:1 kleurverhouding in de tweede generatie werd bereikt:
Mendel vervolgde zijn onderzoek door andere kenmerken van erwten te bestuderen, zoals de kleur van de peul (geel of groen), de vorm van de erwt (rond of gerimpeld), de bloempositie (axiaal of terminaal) en de hoogte van de planten (lang of kort); voor elk daarvan werd hetzelfde resultaat gezien als voor de bloemkleur.
Met behulp van deze basisprincipes van overerving is het mogelijk het percentage van verschillende dominante eigenschappen te voorspellen dat in de nakomelingen tot uitdrukking komt, in een breed scala van voortplantingsgebeurtenissen. De meeste eigenschappen binnen een fenotype van een complex organisme worden echter gecontroleerd door een aantal verschillende genen, dus de werkelijkheid is niet altijd zo eenvoudig als in de experimenten van Mendel.
Voorbeelden van dominante eigenschappen
Menselijke dominante eigenschappen
Er zijn veel eigenschappen van het menselijke fenotype, die door dominante allelen worden gecontroleerd:
- Donker haar is dominant over blond of rood haar.
- Krullend haar is dominant over steil haar.
- Kaalheid is een dominante eigenschap.
- Het hebben van een weduwepiek (een V-vormige haarlijn) is dominant over het hebben van een rechte haarlijn.
- Sproeten, kloven in de kin en kuiltjes zijn allemaal voorbeelden van een dominante eigenschap.
- Het hebben van amandelvormige ogen is een dominante eigenschap, terwijl het hebben van ronde ogen een kenmerk is dat wordt gecontroleerd door recessieve allelen.
- De eigenschap van losstaande oorlellen, in tegenstelling tot vastzittende oorlellen, is dominant.
- Rechtshandigheid is dominant over linkshandigheid.
- Het vermogen om de tong te rollen is dominant over het onvermogen om dit te doen.
- Astigmatisme is dominant over normaal zicht.
- De aanwezigheid van webbed vingers is een dominante eigenschap.
- De ontwikkeling van 6 vingers in plaats van 5 wordt gecontroleerd door dominante allelen.
- Bruine ogen zijn dominant over blauwe ogen (echter, oogkleur wordt gecontroleerd door meer dan één gen en is dus een polygenetische eigenschap en kan niet worden verklaard door Mendeliaanse genetica. Mensen met groene en hazelnootkleurige ogen hebben een mix van allelen voor bruine en blauwe ogen).
Andere eigenschappen, die niet fysiek zichtbaar zijn, worden ook gecontroleerd door dominante allelen, bijvoorbeeld:
- Immuniteit voor poison ivy wordt gecontroleerd door een dominant allel.
- Hoge bloeddruk is een dominante eigenschap.
- Een & B bloedgroep is dominant over de O bloedgroep.
- Gevoeligheid voor migraine is een dominante eigenschap.
- Toondoofheid is dominant over normaal gehoor.
Het is belangrijk op te merken dat dominante allelen niet beter zijn dan recessieve allelen; dominante eigenschappen kunnen ernstige gezondheidsproblemen veroorzaken voor individuen (zoals hoge bloeddruk). Dominante eigenschappen komen ook niet per se vaker voor dan recessieve eigenschappen; hoewel ze, als ze een effect hebben op de gezondheid van individuen binnen een populatie, in de loop van de tijd meer of minder algemeen kunnen worden in de genenpool, als gevolg van natuurlijke selectie.
Dominante eigenschappen voor selectief fokken
Net als in de experimenten van Mendel gebruiken mensen genetica al duizenden jaren voor selectief fokken bij dieren, maar ook bij groenten en fruit.
Dominante eigenschappen die gunstig zijn, zoals witte wol bij schapen, een gladde vacht bij paarden, en korte poten bij teckels, kunnen in een populatie worden vergroot door individuen te fokken die de dominante allelen hebben. Door consequent individuen met de gewenste dominante eigenschap te fokken, komt het dominante allel meer voor in de populatie.
Selectief fokken heeft echter ook nadelen. Wanneer men probeert te fokken uit een kleine basispopulatie die homozygoot is voor de gewenste dominante eigenschap, is de variatie binnen de genenpool gering. Recessieve genen die gezondheidsproblemen kunnen veroorzaken, nemen in frequentie toe binnen de populatie, en komen tot uiting wanneer ze homozygoot worden. Dit staat bekend als inteelt, en kan leiden tot problemen zoals een verhoogde kans op kanker, hart-en vaatziekten en gezichts- of gehoorstoornissen.
- Recessieve eigenschappen – Recessieve eigenschappen zijn fenotypische kenmerken, die worden weergegeven wanneer een gen twee recessieve allelen heeft op een locus binnen een chromosoom.
- Genen – Genen bestaan uit DNA en vormen de basiseenheid van de erfelijkheid, die codeert voor de expressie en controle van eiwitten.
- Genotype – De set genen in elk individu die verantwoordelijk is voor de expressie van bepaalde eigenschappen.
- Fenotype – De fysieke kenmerken of eigenschappen die tot uitdrukking komen als gevolg van het genotype van een organisme.
Quiz
1. De dominante eigenschap in eendensnavels is lange lengte, gecontroleerd door het B-allel. Korte snavels worden bepaald door het recessieve allel b. Als de moedereend homozygoot is voor lange snavellengte (BB) en de vader heterozygoot (Bb), welk percentage van hun nakomelingen zal dan lange snavels hebben?
A. 25%
B. 50%
C. 75%
D. 100%
2. Welke van de volgende beweringen is waar?
A. Het fenotype beheerst het genotype
B. Dominante allelen komen vaker voor
C. Het genotype controleert het fenotype
D. Een dominante eigenschap is altijd beter voor de gezondheid
3. Welke van de volgende is geen dominante eigenschap?
A. Steil haar
B. Het groeien van 6 vingers
C. Hoge bloeddruk
D. Sproeten