1.2 Begreberne phenotype og genotype samt arvelighedsgrad

De fleste kvantitative egenskaber udviser en vis grad af arvelighed. Arvelighed viser sig ved at individer, der afviger positivt fra gennemsnittet, også får afkom der afviger positivt og omvendt. Der er en jævn overgang mellem egenskaber, der nedarves Mendelsk med simpel arvegang, og egenskaber der udviser kvantitativ arvegang uden vel adskilte klasser. Den kvantitative genetiske arvegang skyldes, at effekten af det enkelte gen er ringe, og at geneffekten også er under indflydelse af miljøpåvirkninger.

Arvelighedsgraden afgør ligheden mellem beslægtede individer. Arvelighedsgraden kan bestemmes statistisk som regression af afkom på forældrenes gennemsnit. Arvelighedsgraden har værdier der ligger mellem 0 og 1, hvor arvelighedsgraden 0 svarer til ingen sammenhæng og 1 svarer til fuldstændig sammenhæng mellem forældre og afkom. Se højre side af figur 1.2.

Figur 1.2. Relation mellem phenotype, genotype og miljø, formuleret af W.Johannesen på grundlag af viste bønneforsøg.

Øverste del af figur 1.2 giver den formelmæssige sammenhæng mellem Genotype (alle de arveanlæg et individ har fået fra dets forældre) og dets Phenotype (fremtoningspræg, eller det man ser eller kan måle). Afvigelserne af phenotypen fra genotypen skyldes tilfældige miljø påvirkninger (engelsk environment). Formuleringen skyldes den danske arvelighedsforsker Wilhelm Johannesen, der var ansat ved KVL omkring år 1900. Formuleringen blev til på grundlag af forsøg med bønner med forskellig indavlsgrad.

I ovenstående tegning er vist, hvad Johannesen fandt: Når bønnerne var 100 procent indavlede, hvilket svarer til at alle bønner genetisk set var ens, så var der ingen sammenhæng mellem bønnens egen vægt og vægt af dens afkom, regressionskofficienten (b) af afkom på forældre var lig 0. For udavlede bønner, der genetisk set alle er forskellige, var der en lineær sammenhæng b = 0,27. Dvs., var forældrebønnen 10 mg større end gennemsnittet, var afkommet 2,7 mg større end gennemsnittet.

For stort set alle egenskaber vil der i udavlede populationer være en vis lighed mellem beslægtede individer. I figur 1.3 er vist den todimensionale sammenhængen mellem højde blandt veterinærstuderende og gennemsnitshøjden af deres forældre. Grafen er en udskrift fra SAS med proceduren proc plot.

Figur 1.3 Relation for højde mellem afkom og gns forældre. Er gns. Forældre højden 1 cm over gennemsnittet er deres afkom 0,6 cm over gennemsnittet. Sammenhængen skyldes at egenskaben er arvelig med en arvelighedsgrad på 60 procent.

Drenge har symbol 1 og piger 2. Som det kan ses er der en overordentlig stærk sammenhæng mellem forældre og afkom. Sammenhængen svarer til en arvelighedsgrad på 60 procent for egenskaben højde hos mennesker, jævnfør hældningen på regressionslinien på b = 0,6.

Genotypen kan altså kun observeres, når der er genetisk variation, og den er lig med den del af phenotypen (den phenotypiske variation) der kan genfindes hos afkom. Fra de to eksempler den udavlede bønnepopulation og den humane population kan man på grundlag af den lineære sammenhæng mellem forældre og afkom, hvor hældningen er henholdsvis 0,27 og 0,6, konkludere at genotypen (genotypisk variation) udgør henholdsvis 27 og 60 procent af den phenotypiske variation. Milieu påvirkningerne må således forårsage den resterende del af variationen.

Næste side