De monnik Gregor Mendel stond aan de wieg van de genetica toen hij 150 jaar geleden beschreef hoe de kleur en de vorm van zaden overerven van ouder op nakomeling. Hij ontdekte ook dat een jonge plant of een jong dier de helft van de erfelijke aanleg van zijn vader en de helft van zijn moeder meekrijgt. Die erfelijke aanleg, ook wel het genotype genoemd, bepaalt hoe een dier eruitziet, zich gedraagt of hoeveel het produceert. Maar dat is ook afhankelijk van het milieu waarin het leeft. Erfelijke aanleg en milieu bepalen samen het fenotype en ook het resultaat van fokkerij. Dat kan voor iedere eigenschap in verschillende mate het geval zijn.
De DNA-code
Watson en Crick ontdekten in 1953 dat de erfelijke aanleg is vastgelegd in de DNA-code. Elke lichaamscel van een dier heeft dezelfde DNA-code. De DNA-code bestaat uit chromosomen in de kern van elke cel. In de gewone lichaamscellen komen ze paarsgewijs voor. Eén chromosoom van elk paar is afkomstig van de vader en één van de moeder. Een stukje DNA op een chromosoom dat verantwoordelijk is voor één eigenschap noemen we een gen. Een gen bestaat uit stukjes DNA. Het is steeds in tweevoud aanwezig. Eén ligt op een stukje chromosoom afkomstig van de vader en één van de moeder. Alle genen samen zorgen ervoor dat een dier de eigenschappen heeft die je kunt zien of kunt meten en die ervoor zorgen dat het leeft, groeit en productief is.
Zaadcel en eicel
In een zaadcel en een eicel zijn de chromosomen enkelvoudig aanwezig. Bij de bevruchting van de eicel vormen de overeenkomstige chromosomen uit de zaadcel en uit de eicel samen een nieuw chromosomenpaar dat vervolgens naar elke celkern van het jong wordt gekopieerd. Bij de vorming van de eicellen en de zaadcellen vinden er een aantal processen plaats, waarbij het toeval een grote rol speelt:
- Er treden kleine foutjes op in de DNAcode van een eicel of een zaadcel. Dit noemen we een mutatie. Die kan grote effecten hebben op de eigenschap waar dat stukje DNA code voor verantwoordelijk is.
- Bij de vorming van de zaadcel en de eicel splitsen de chromosomenparen zich in enkelvoudige chromosomen. Maar voordat ze splitsen wisselen ze stukken DNA uit. Dit noemen we overkruising. Zo kan een chromosoom in een zaadcel een mix zijn van DNA-codes van de vader en de moeder van het dier.
- Wanneer de chromosoomparen zich gesplitst hebben, bepaalt het toeval welk chromosoom van een paar naar één bepaalde eicel of zaadcel gaat.
Allelen
Elk gen komt in elke lichaamscel in tweevoud voor. Maar het kan zijn dat het gen van de vader een iets andere DNA-code heeft dan het gen van de moeder. Dan spreken we van twee allelen een verschillend effect hebben op een bepaalde eigenschap. Het allel van de vader geeft bijvoorbeeld een oranje kippenkleur en die van de moeder een witte kippenkleur. Wanneer er sprake is van twee verschillende allelen op één gen - aangeduid met A en a - kunnen zich drie situaties voordoen:
- De combinatie AA: het gen is homozygoot voor het allel A.
- De combinatie Aa: het gen is heterozygoot.
- De combinatie aa: het gen is homozygoot voor het allel a.
Recessief en dominant
Stel dat de grote A staat voor blauwe ogen en de kleine a voor groene ogen. Een dier dat homozygoot is voor AA, heeft dan blauwe ogen heeft en een dier dat homozygoot is voor aa, heeft groene ogen. Maar wat is dan de oogkleur van een heterozygoot Aa dier? Wanneer de werking van de allelen A en a even sterk is, dan is de oogkleur lichtblauw, een mengsel van blauw en groen. Wordt de werking van allel a onderdrukt door de werking van het allel A, dan is de oogkleur blauw. We zeggen in dat geval dat het allel A dominant is over het allel a. Alleen de allelcombinatie aa levert dieren met groene ogen op. We zeggen dan dat het allel a recessief is ten opzichte van het allel A.
Wil je meer weten? Raadpleeg het HBO-leerboek fokkerij en genetica. Op de website van Wageningen Universiteit is een pdf beschikbaar.
