De Augustijner monnik
Gregor Mendel was de eerste die op het gebied van de erfelijkheidsleer
serieus onderzoek verrichtte. In deze leer kan men het chromosoom
opvatten als een holle staaf die door tussenschotjes is verdeeld in hokjes.
Elk hokje noemt men een locus.
Elk chromosoom komt
in paren voor, en in het andere chromosoom van het paar is op exact dezelfde
wijze een verdeling in loci (hokjes) aanwezig.
Elke locus is bezet
door een gen. Een gen is een erfelijke factor die tot bepaalde eigenschappen
leidt, bijvoorbeeld m.b.t. vachtkleur, karakter, bouw, etc.
Wanneer de loci van
het paar chromosomen bezet worden door dezelfde genen, dan noemen wij dat
fokzuiverheid of homozygotie. Zijn de genen echter verschillend,
dan spreken wij van fokonzuiverheid of heterozygotie.
Wanneer beide genen
bijvoorbeeld de vachtkleur zwart vertegenwoordigen, dan is de hond homozygoot
voor de vachtkleur zwart. Wanneer één gen de kleur zwart
vertegenwoordigt, en het andere gen vertegenwoordigt de kleur geel, dan
is de hond heterozygoot voor de vachtkleur zwart.
De kleur van deze
hond zal zwart zijn, want het gen voor zwart overheerst.
In gevallen van heterozygotie
is er dus altijd een gen dat dominant (overheersend) is, en een
gen dat recessief (ondergeschikt) is.
Het komt wel eens
voor dat beide heterozygote genen een gelijke invloed op een bepaalde eigenschap
hebben. Dan spreken wij van intermediaire vererving.
Het genotype
is de totale opbouw van de genen en bepaalt in hoge mate hoe een hond er
uitziet. Maar het uiterlijk van een hond kan ook door omgevingsfactoren
worden veranderd. Zo kunnen staart en/of oren gecoupeerd zijn, of kan de
hond door een ongeval een poot missen. Deze factoren behoren echter niet
tot de genen van de hond, en zijn dus niet erfelijk. Genotype + omgevingsfactoren
worden samen fenotype genoemd.
Vaak kun je aan de
buitenkant van de hond niet goed zien wat het genotype is. Neem bijvoorbeeld
een zwarte hond. Zwart is een dominante kleur, maar is de hond nu homozygoot
voor zwart of heterozygoot voor zwart? Met andere woorden: wanneer hij
een homozygoot zwarte teef dekt, bestaat er dan kans op enkele gele pups?
Zo ja, dan is de hond heterozygoot voor de kleuren zwart en geel. Zo niet,
dan is de hond homozygoot voor de kleur zwart.
Dit probleem gaat bij
de Labrador Retriever alleen op voor zwarte honden. Gele en chocolate Labradors
zijn per definitie altijd homozygoot voor hun eigen kleur, want zouden
zij één gen voor de kleur zwart hebben (en zwart overheerst
altijd), dan zouden zij ook een zwart uiterlijk hebben.
De
eerste wet van Mendel: monohybride kruising.
Wanneer we een homozygoot
zwarte hond kruisen met een homozygoot gele hond, dan zal de zwarte hond
in zijn gameten (voortplantingscellen) alleen maar chromosomen met
genen voor de kleur zwart meegeven, terwijl de gele hond in haar gameten
slechts chromosomen met de genen voor de kleur geel meegeeft. (Een ouderpaar
noemt men P-generatie.)
Alle nakomelingen
van dit paar (de F1-generatie - de kinderen dus) zijn drager van
het zwarte gen en drager van het gele gen, en zijn dus heterozygoot voor
de kleuren zwart en geel, maar zij zien er allemaal hetzelfde uit, namelijk
zwart, omdat zwart domineert over geel. (Het maakt voor de meeste genetische
eigenschappen niet uit of een bepaalde eigenschap van het vrouwtje of van
het mannetje afkomstig is. Dat noemt Mendel de reciprociteitsregel.)
Dus luidt de eerste
wet van Mendel: bij een kruising van twee homozygoten die in één
eigenschap van elkaar verschillen, bezitten alle individuen van de F1-generatie
hetzelfde uiterlijk.
De
tweede wet van Mendel: de F²-generatie.
Mendel paste inteelt
van de F1-generatie (kinderen) toe om een F²-generatie (kleinkinderen)
te verkrijgen. Hij kruiste broer en zus van de F1-generatie. Beide kinderen
zijn in ons voorbeeld heterozygoot voor de kleuren zwart en geel, en zijn
dus beiden zwart, vanwege de dominatie van de kleur zwart. Wanneer zij
nu gameten (voortplantingscellen) gaan vormen, zal het gen voor zwart in
de ene helft van de gameten tercht komen, terwijl het gen voor geel in
de andere helft van de gameten belandt.
In dit geval is de
kans groot dat 50% van de F²-generatie (kleinkinderen) heterozygoot
voor de kleuren zwart en geel is (en dus een zwart uiterlijk heeft), terwijl
25% homozygoot zwart is, en 25% homozygoot voor de kleur geel.
Dus luidt de tweede
wet van Mendel: bij inteelt van de F1-generatie (kinderen) ontstaat
een F²-generatie (kleinkinderen), waarbij een splitsing van de eigenschappen
is opgetreden: 75% van de individuen heeft de uiterlijke eigenschappen
van de ene grootouder (P-generatie) en 25% heeft de uiterlijke eigenschappen
van de andere grootouder (P-generatie).
Wanneer men deze twee
wetten van Mendel toepast, is men in staat dominante of recessieve eigenschappen
weg te fokken. Dat is vooral belangrijk bij het wegfokken van erfelijke
gebreken, hetgeen echter wel een aantal generaties kan duren. |