Dziedziczenie

Dziedziczenie to zdolność przekazywania cech z pokolenia rodzicielskiego na pokolenie potomne za pośrednictwem DNA. Informacja o cechach organizmu zawarta jest w strukturze DNA. DNA upakowany jest w chromosomy zlokalizowane w jądrze komórkowym. Fragment chromosomu dotyczący danej cechy to gen - podstawowa jednostka dziedziczenia. Komórki somatyczne zawierają po 46 chromosomów (23 pary). Na każdym chromosomie z pary w tym samym miejscu (locus) znajdują się geny niosące informacje o tej samej cesze, jednak informacja ta może być różna w każdym z nich. Takie wersje tego samego genu to allele. Podczas rozmnażania płciowego powstają gamety, zawierające jedynie połowę chromosomów (23) - wybrane losowo po jednym z każdej pary, mają więc po jednym allelu z każdej pary alleli na daną cechę. Gamety łączą się w zygotę, która posiada już diploidalny zestaw chromosomów, tworząc nowe pary alleli. Podstawowe prawa dziedziczenia opisał Grzegorz Mendel, natomiast teorię chromosomową stworzył T.H.Morgan. Wraz z najnowszymi odkryciami, prawa te stanowią podstawę współczesnej genetyki.

Allele (geny alleliczne, allelomorfy)

Różne wersje tego samego genu. Zajmują te same miejsca (loci) na chromosomach homologicznych. Zawierają informacje o tej samej cesze organizmu (np. o kolorze kwiatów), lecz informacja ta może się różnić, np. jeden allel warunkuje kolor biały, drugi allel kolor czerwony. Alleli jednego genu może istnieć w przyrodzie wiele, ale w komórkach diploidalnych (większość organizmów) zawsze występują one parami. Komórki rozrodcze zawierają po jednym allelu każdego genu.

Homozygota

Homozygota to komórka lub organizm posiadający dwa identyczne allele danego genu. Organizm może być homozygotą pod względem jednego lub wielu genów. W przypadku, gdy allel homozygotyczny jest allelem letalnym, homozygota taka nie przeżywa. Wiele alleli recesywnych posiada słabsze zdolności do przeżycia, stąd homozygoty recesywne często są słabsze niż inne genotypy.

Dominacja genetyczna

W każdej parze alleli tylko jeden realizuje swoją informację genetyczną. Jeśli przy tym całkowicie tłumi wpływ drugiego, innego allelu, określa się go allelem dominującym i w zapisie oznacza wielkimi literami (np. A, B, H, D). Przykładowo: czerwona barwa kwiatów dominuje nad barwą białą. Po skrzyżowaniu homozygoty czerwonej z homozygotą białą, otrzymamy potomstwo heterozygotyczne, zawierające oba allele, ale barwa kwiatów będzie czerwona, ponieważ allel barwy czerwonej dominuje.

Recesywność genetyczna

W każdej parze alleli tylko jeden realizuje swoją informację genetyczną. Drugi zostaje stłumiony i nie ujawnia swojego fenotypu. Taki allel nazywa się allelem recesywnym i w zapisie oznacza małymi literami (np. a, b, h, d). Allel recesywny ujawnia się jedynie w homozygocie, ale z heterozygoty może być przekazywany potomstwu tak samo, jak allel dominujący. Przykładowo: biała barwa kwiatów jest recesywna w stosunku do barwy czerwonej. Po skrzyżowaniu homozygoty białej z homozygotą czerwoną otrzymamy potomstwo heterozygotyczne, ale barwa kwiatów będzie czerwona, ponieważ allel biały został stłumiony. Po skrzyżowaniu dwóch takich heterozygot można otrzymać homozygotę recesywną o barwie białej.

Mutacja

Mutacje są jedną z podstawowych form zmienności genetycznej wśród organizmów żywych. Polegają na zmianie struktury DNA i mogą zachodzić pod wpływem czynników środowiskowych (np. promieniowanie) lub spontanicznie. Szczególnie częste są mutacje u drobnoustrojów. Mutacje mogą mieć różne skutki fenotypowe: od neutralnych po letalne, mogą zmieniać dostosowanie osobnika w znaczeniu pozytywnym, jak i negatywnym.