Desde os experimentos clássicos de ervilha de Gregor Mendel, cientistas, médicos e fazendeiros pesquisam como e por que os traços variam entre os organismos individuais. Mendel mostrou que um cruzamento de plantas de ervilha de flores brancas e roxas não criava uma cor mista, mas sim apenas descendentes de flores roxas ou brancas. Neste caso, roxo é uma característica dominante, controlada pelo alelo de cor roxa para o gene da cor da flor.
Genes e alelos
Um gene é um trecho de DNA que codifica uma proteína. . As características de um organismo são amplamente determinadas pelos genes do indivíduo e pelas proteínas resultantes. Os genes ocupam locais específicos ao longo das longas moléculas de DNA no coração dos cromossomos. Cada espécie de organismo possui um número definido de cromossomos. Organismos que se reproduzem sexualmente têm dois conjuntos de cromossomos, um conjunto de cada um dos pais. Por exemplo, uma planta de ervilha tem 14 cromossomos, ou sete pares, incluindo um par de cromossomos com genes que especificam a cor da flor. Os genes correspondentes em um par de cromossomos são chamados de alelos.
Relacionamentos de alelos
Um par de alelos pode interagir de diferentes maneiras. Um alelo dominante mascara os traços especificados por um alelo recessivo. No exemplo da flor de ervilha, o roxo é dominante sobre o branco. O alelo dominante expressa proteínas que resultam na cor púrpura. Essas proteínas dominam as proteínas de flor branca produzidas pelo alelo irmão. As relações de alelo são situacionais. Por exemplo, a cor roxa pode ser recessiva para outro alelo, como um que codifica a cor amarela. Alelos co-dominantes têm igual influência, criando uma expressão de ambos os traços. Por exemplo, se flores roxas e brancas derivam de genes co-dominantes, a prole resultante pode ter flores com manchas brancas e roxas.
Probabilidades
A presença de uma relação dominante-recessiva entre uma e outra. Um par de alelos pode ser demonstrado pelas probabilidades de diferentes características na descendência. Por exemplo, considere um alelo de cor púrpura, P, em uma planta cruzada com uma planta com cor de flor branca, W. A prole resultante pode ter qualquer uma das três combinações de alelos possíveis: PP, PW e WW. Apenas a planta WW terá flores brancas, porque W é recessivo para P. A probabilidade de três combinações é de 25, 50 e 25%, respectivamente. Portanto, as chances de obter uma descendência de flor roxa é de 75%.
Outras relações
Outra relação de alelo, incompleta ou semi-dominante, é distinta da co-dominância. Se as cores das flores roxa e branca são de alelos semi-dominantes, uma prole PW seria de cor púrpura clara, uma mistura das duas características. O co-domínio teria produzido flores pintadas em vez disso. A epistasia é uma interação entre alelos de diferentes genes. Por exemplo, uma espécie de planta pode ter um par de alelos para cor e outro par para expressão de cor. Se uma planta tem dois genes recessivos para a expressão de cor, a cor da flor será branca, não importa qual seja a composição dos alelos coloridos.
