15. Populaatiogenetiikka ja evoluutio

Luonnonvalinnan kohde voi vaihdella. Geenivalinnassa yksittäinen geeni on valinnan kohteena, siinä yksi haitallinen ominaisuus voi estää yksilön lisääntymisen ja menestystekijä aiheuttaa valintaedun. Yksilövalinta kohdistuu kaikkiin geeneihin kokonaisuudessaan. Se määrittää yksilön kelpoisuuden, lisääntymismenestyksen ja alleelien osuuden seuraavassa sukupolvessa. Sukulaisvalinnassa kaikki yksilöt eivät lisäänny itse, vaan he auttavat lähisukulaisiaan. Vaikka omat geenit eivät siirry eteenpäin, yksilö edistää lähes samojen geenien siirtymistä.

Geenipooli= Populaation perimä tiettynä ajankohtana. Geenipooliin voivat aiheuttaa muutoksia mutaatiot, muuttoliike, sattuma ja valinta.
Pullonkaulailmiö= populaatiosta yli puolet lajeista tuhoutuu.

Muuntelua aiheuttavat tekijät:

Yksilöillä on erilaisia alleeleita muuntelua synnyttävien mutaatioiden ansiosta. Perinnöllistä muuntelua tapahtuu mutaatioista, sukusolujen synnystä, crossing overista ja sukusolujen kohtaamisessa.

1. Mutaatiot- Geenimutaatiot synnyttävät uusia alleelita ja kromosomistomutaatiot jopa uusia lajeja.
2. Sukusolujen synty- Meioosissa sukusolujen syntyessä kummallakin puolella jakotasoa syntyy uusia sukusoluja äidiltä ja isältä.
3. Crossing over- Meioosin keskivaiheessa isältä ja äidiltä perityt vastinkromosomiparit ovat tiiviisti vierekkäin ja tekijäinvaihduntaa voi tapahtua niiden asettuessa päällekkäin. Usein vastinkromosomiparin välille syntyy muutama kiasma, mikä myös lisää sukusolujen muuntelua.
4. Sukusolujen kohtaaminen-  Kaksi sukusolua ja niiden perimien yhtyminen. Kahden sattumanvaraisen siittiön ja munasolun yhdistyminen voi tapahtua yli 8 x 8 miljoonalla tavalla.

14. Useamman ominaisuusparin periytyminen

Mendelin lait

Mendel oli tutkija, joka havaitsi säännönmukaisuuksia ominaisuuksien periytymisessä. Näitä perinnöllisuuden lainalaisuuksia kutsutaan Mendelin laeiksi.

1. Mendelin sääntö: lohkeamis sääntö (segregaatiosääntö) -Meioosissa alleeliparit erkanevat niin, että kuhunkin soluun tulee geenistä yksi alleeli. --> kahden eri homotsygootin (AA ja Aa) jälkeläiset ovat samanlaisia (Aa).
2. Mendelin sääntö: vapaan syntymisen sääntö -Vanhemmilta tulevien vastinkromosomiparin kromosomit alleeleineen ovat sattumanvaraisesti sijoittuneet --> alleelit voivat sekoittua ja voidaan muunnella enemmän.

Mendelistinen dihybridiristeytys= Risteytys, jossa seurataan kahden alleeliparin aiheuttamien ominaisuuksien periytymistä. Ominaisuuksien MENDELÖINNIKSI kutsutaan ilmiötä, kun vastinkromosomiparin kromosomit ovat sattumanvaraisesti jakotason eri puolilla.

Määrällisten ominaisuuksien periytyminen

Kun jälkeläiset voidaan ryhmitellä toisistaan selvästi erottuviksi ryhmiksi, on niillä laadulliset ominaisuudet eli kvalitatiiviset ominaisuudet. Laadulliset ominaisuudet ovat poikkeuksia, koska keskiarvotyyppiä edustavia yksilöitä on enemmän ääripäissä. Nämä ovat määrällisiä ominaisuuksia eli kvantitiivisia ominaisuuksia. Määrällisten ominaisuuksien syntyyn vaikuttaa summautuvasti useat geenit. Näitä kutsutaan polymeerisiksi geeneiksi. Polygeeninen periytymistapa on kyseessä, kun siihen vaikuttaa moni geeni. Tähänkin periytymistapaan vaikuttavat ympäristötekijät.

13. Sukupuolen määräytyminen 

Suvullisesti lisääntyvien eläinten sukupuolet eroavat yleensä rakenteeltaan, väritykseltään ja käyttäytymiseltään. Joskus koiraita ja naaraita on vaikea ymmärtää samaan lajiin.

Hermafrodiitti= yksilöt tuottavat sekä muna- että siittiösoluja ja pystyvät periaatteessa hedelmöittämään itsensä.

Sukupuolikromosomiin kytkeytynyt sukupuolen määräytyminen= Yksilön sukupuoli määräytyy, kun uroksen x- tai y- kromosomi määrittää jälkeläisen sukupuolen.

Pertenogeneettinen lisääntyminen on neitseellistä lisääntymistä. Lajien naaraat tuottavat jälkeläisiä munasoluista ilman hedelmöitystä.

Poikkeuksellisesti ympäristötekijät voivat vaikuttaa sukupuolen määräytymiseen. Eräillä matelijoilla lämpötila alkionkehitysvaiheen aikana määrää sukupuolen ja eräillä vesissä elävillä selkärangattomilla sukupuoli vaihtuu iän myötä.

Ominaisuuksien periytymistä voi päätellä  sukupuusta. Se on malli, josta näkee ominaisuuksien periytymistä peräkkäisissä sukupolvissa eli onko periytyvä alleeli resessiivinen vai dominoiva ja sijaitseeko se sukupuollikromosomissa vai jossakin muuussa autosomissa. Koiraat, naaraat, ominaisuutta ilmentävät symbolit ja kantajat havainnollistetaan sukupuihin eri tavoin. Esimerkiksi ympyröillä, neliöillä ja väreillä.

12. Ominaisuuksien periytymistä tutkitaan risteytyksillä 

Saamme ominaisuutemme vanhempiemme geenien yhdistelmästä. Alleelit ovat vaihtoehtoisia muotoja geeneistä, joita voi yhdestä geenistä olla useita. Jokaisesta geenistä toinen alleeli on peritty äidiltä ja toinen isältä. Jos yksilö on perinyt samat alleelit, on yksilö samaperintäinen eli homotsygoottinen. Jos alleelit ovat keskenään erilaiset, on yksilö eriperintäinen eli heterotsygoottinen. 

Jotkin alleelit ovat vallisevia eli dominoivia ja yhdenkin vaikutus näkyy ilmiasussa. Peittyvät eli resessiiviset alleelit näkyvät vain jos yksilö on homotsygoottinen alleelin suhteen. 

Monohybridiristeytys= risteytys, jossa tarkastellaan yhden alleeliparin aiheuttamien ominaisuuksien periytymistä.

Välimuotoinen periytyminen= Alleelit ilmentyvät yhdessä yhtä voimakkaina 

Yhteisvallitseva periytyminen= Kumpikin alleeli ilmenee yksilössä erillisenä. 

Letaalialleelit= Geenimuotoja, jotka tappavat yksilön ennen lisääntymisikää samaperintäisinä. Ne ovat yleensä resessiivisiä.