DSCN6289 (Kopiowanie)

6.15. Geny a środowisko

Stopień ujawnienia się genu w fenotypie nazywamy penetracją genu. Jeżeli alici zawsze powoduje wystąpienie danej cechy, mówimy, że wykazuje pełną penetrację. (Nie należy mylić tego pojęcia z dominowaniem. Gen dominujący może się ujawnić zawsze, a może też w pewnym procencie przypadków. Podobnie geny recesywne - mogą u homozygot rcccsywnych wykazywać pełną penetrację, czasem zaś u homozygot recesywnych mogą się nic ujawniać). Niektóre geny wykazują niepełną penetrację - np. cecha pojawia się u 60% homozygot recesywnych posiadających dany gen: wówczas penetracja tego genu wynosi 60%.

A zatem penetracja to statystyczna regularność, z jaką gen ujawnia się feno typowo w populacji homozygotycznej lub heterozygotycznej.

Pojawienie się cechy warunkowanej określonym genem nazywamy eksnresywnościa (przejawianiem sie) cena Zarówno penetracja, jak i ekspresy wność zależą w dużej mierze od warunków środowiska.

Jedną z chorób dziedzicznych człowieka jest nlasawica Huntingtona, prowadząca do śmierci w ciągu kilku lat od ujawnienia się. Przeważnie jej pierwsze objawy pojawiają się w 20-40 roku życia, lecz czasem może ujawnić się znacznie wcześniej, np. w dzieciństwie. U części osób objawy pląsawicy pojawiają się dopiero na starość, np. po 60-70 roku życia. Szereg osób chorych może zatem umrzeć wcześniej z innych powodów, nawet nie wiedząc, że są zagrożone pląsawicą Huntingtona. A zatem gen pląsawicy wykazuje niepełną penetrację, bo nie każdy osobnik posiadający ten gen choruje na płąsawicę; i zarazem wykazuje różną ekspresywność: objawy, przebieg choroby i czas jej trwania są różne u różnych osób. Zależy to m.in. od konstytucji psychicznej i fizycznej chorego, warunków, sposobów leczenia itp.

Wpływ czynników środowiska na przejawienie się genów określamy terminem zmienności fluktuacyinei (albo zmienności modvfikacvineil. Ojej istnieniu możemy się przekonać, dokonując np. prostego doświadczenia na pospolitej wszędzie roślinie - mniszku lekarskim. Jeżeli wykopany ostrożnie okaz mniszka przekroimy wzdłuż na dwie połowy i ostrożnie posadzimy każdą z nich w odmiennych warunkach: jedną na górskiej hali, drugą na rozległej, podmokłej nizinnej łące - to przy odrobinie szczęścia i ogrodniczych umiejętnościach każda połowa odtworzy całą roślinę. Okaże sięjednak, że rośliny powstałe z połówek mniszka (a więc o jednakowym składzie genetycznym) będą bardzo się różnić w zależności od warunków, w jakich się znalazły. Mniszek rosnący na podmokłej łące nizinnej wytworzy gruby i długi, słabo rozgałęziony korzeń, posiadać będzie wysoko uniesione długie liście i kwiaty na długiej łodyżce. Taka budowa spowodowana będzie konkurencyjną walką o wodę i światło z roślinami rosnącymi w sąsiedztwie. Druga „połowa” przystosuje się do warunków odmiennych: cienkiej warstwy gleby na skale, wiatrów, innego dostępu do wody. Korzeń tego mniszka będzie silniej rozgałęziony i krótszy, rozeta liści mniejsza i przylegająca do podłoża, łodyga kwiatowa krótka.

U królików obok genu C warunkującego zabarwienie sierści i jego allela c powodującego albinizm, występuje jeszcze allel ch. Homozygoty chch, czyli odmiana tzw. himalajska, zmieniają barwę sierści w zależności od ogrzania ciała. Te części ciała, które są dobrze ogrzane, porastają sierścią białą, natomiast fragmenty gorzej ogrzane (np. koniec ogona i koniuszki łap) pokrywa sierść szara. Jeżeli u królika o takim genotypie ogolimy sierść szarą i miejsca ogolone będziemy ogrzewać, porosną białymi włosami. I odwrotnie: wygolone fragmenty białego futerka, np. na grzbiecie, pod wpływem oziębianiu (np. zimne kompresy) pokryją się sierścią szarą. Wytworzenie barwnika jest więc w tym wyptuftu „zaprogramowane" genetycznie, ale realizacja tego programu zależy od warunków, konkretnie iclkich wahań temperatury.