Det biologisk arv Det er den proces, hvorved afkom fra en celle eller en organisme modtager deres forældres genetiske begavelse. Undersøgelsen af gener, og hvordan de overføres fra en generation til en anden, er undersøgelsesområdet for arvelighedens genetik..
Arvelighed kan defineres som ligheden mellem forældre og deres efterkommere, men dette udtryk omfatter også forskellene i den genetiske variation, der opstår under reproduktion.
Biologisk arv er en af de mest betydningsfulde egenskaber hos levende celler og derfor af multicellulære organismer, da det betyder evnen til at overføre egenskaber og egenskaber bestemt af successive generationer, samarbejde med adaptive mekanismer og naturlig selektion..
Mange forfattere er af den opfattelse, at mennesket er blevet fortrolig med de grundlæggende begreber biologisk arv i tusinder af år, da processerne til domesticering af planter og dyr begyndte, og ved at vælge de egenskaber, som han anså mest vigtige, lavede han kryds for at få afkom der bevarer disse egenskaber.
Imidlertid er vores nuværende forståelse af de fysiske og molekylære fundamenter for arvelighed relativt ny, da disse ikke blev belyst før i begyndelsen af det 20. århundrede, da det videnskabelige samfund kom op med den kromosomale teori om arvelighed..
På trods af ovenstående blev principperne for arvelighed af træk eller tegn analyseret i en vis dybde nogle år før af Gregorio Mendel, der i øjeblikket betragtes som "arvens far.".
Det er vigtigt at nævne, at både andre og før formuleringen af denne kromosomale teori om arv var mange andre opdagelser af transcendental betydning for vores moderne forståelse af genetik af levende ting. Disse kunne omfatte isolering og karakterisering af nukleinsyrer, opdagelse og undersøgelse af kromosomer, blandt andre..
Artikelindeks
De grundlæggende grunde til arv blev oprindeligt foreslået af den østrigske munk Gregory Mendel (1822-1884) i år 1856.
Mendel forstod fra sine eksperimenter med ærtplantekryds, at både ligheder og forskelle mellem forældre og deres efterkommere kunne forklares ved en mekanisk transmission af diskrete arvelige enheder, det vil sige af gener.
Dette lagde grundlaget for forståelsen af moderne genetik, da det var kendt, at årsagen til egenskabers arvelighed skyldtes den fysiske overførsel af gener på kromosomer gennem reproduktion (seksuel eller aseksuel)..
Ifølge de resultater, han opnåede, formulerede Mendel de "arvelove", der er i kraft i dag for nogle tegn:
- Lov om adskillelse: det fastholder, at gener har "alternative" former kendt som alleler og som direkte påvirker fænotypen (synlige egenskaber).
- Lov om uafhængig arv: antyder, at arv af et træk er uafhængigt af et andet, skønt dette ikke er helt sandt for mange egenskaber.
Thomas Morgan i 1908, studerer genetikken af frugtfluen, Drosophila melanogaster, viste, at arv af fænotyper opstod som tidligere beskrevet af Mendel. Derudover var det han, der belyste, at arvelighedsenhederne (generne) overføres gennem kromosomer.
Således og takket være deltagelse af mange andre forskere ved vi i dag, at biologisk arv opstår takket være transmission af de arvelige enheder indeholdt i kromosomerne, enten i de autosomale, seksuelle eller plastide kromosomer (i eukaryoter).
Ekspressionen eller udseendet af en given fænotype afhænger af genotypens egenskaber (dominans og recessivitet).
For at forstå, hvordan mekanismerne for biologisk arv fungerer, er det nødvendigt at forstå nogle grundlæggende begreber.
Selv om ikke alle arvelige træk skyldes sekvensen af nukleotider, der udgør DNA for hver organisme, når vi henviser til biologisk arv, taler vi generelt om transmission af informationen indeholdt i generne.
Et gen defineres derefter som den grundlæggende fysiske arvelighedsenhed, og det er en defineret DNA-sekvens, der indeholder al den information, der er nødvendig for ekspressionen af et eller andet træk eller en egenskab i et levende væsen..
Gener kan have mere end en form, produktet af små variationer i den sekvens, der karakteriserer dem; alternative former for det samme gen er kendt som alleler.
Alleler defineres normalt i henhold til de fænotypiske egenskaber, de giver, og i en population er det almindeligt at finde flere alleler til det samme gen.
Et pattedyr arver for eksempel to alleler af hvert gen fra dets forældre, en fra sin mor og en fra sin far. Den allel af genotypen, der altid udtrykkes i fænotypen, kaldes den dominerende allel, mens den, der forbliver "tavs" (hvoraf ingen fænotypiske egenskaber observeres) er kendt som den recessive allel..
I nogle tilfælde kan det forekomme, at begge alleler udtrykkes, hvilket genererer udseendet af en mellemfænotype, hvorfor disse kaldes kodominante alleler sammen..
Når en person arver to identiske alleler fra deres forældre, hvad enten de er dominerende eller recessive, er dette kendt genetisk set som homozygot for disse alleler. Når en person på den anden side arver to forskellige alleler fra deres forældre, den ene dominerende og den anden recessiv, kaldes dette heterozygot for disse alleler..
Genene fra prokaryote og eukaryote organismer findes på strukturer kendt som kromosomer. I prokaryoter, celler, der ikke har en kerne, er der normalt kun et kromosom; den består af DNA associeret med nogle proteiner, er cirkulær i form og stærkt oprullet.
Eukaryoter, celler, der har en kerne, har en eller flere kromosomer, afhængigt af arten, og disse består af et materiale kaldet kromatin. Kromatinet i hvert kromosom består af et DNA-molekyle tæt forbundet med fire typer proteiner kaldet histoner, som letter deres komprimering inden i kernen..
I eukaryoter er der mere end en type kromosom. Der er nukleare, mitokondrie og kloroplastider (begrænset til fotosyntetiske organismer). Kernekromosomer er autosomale og seksuelle (dem, der specificerer køn).
Ploidi i hele antallet af kromosom "sæt", som en celle har. Mennesker har for eksempel, ligesom alle pattedyr og mange dyr, to sæt kromosomer, et fra faderen og det andet fra moderen, derfor siges deres celler at være diploide..
Disse individer og / eller celler, der kun har et sæt kromosomer, er kendt som haploider, mens organismer, der har mere end to sæt kromosomer, sammen er polyploider (triploider, tetraploider, hexaploider og så videre).
I organismer med seksuel reproduktion sker dette takket være fusionen af to specialiserede celler produceret af to forskellige individer: en "mand" og en "kvinde". Disse celler er kønscellerne; hanner producerer sæd (dyr) eller mikrosporer (planter), og kvinder producerer æg eller ægceller.
Normalt er den kromosomale belastning af kønsceller (kønsceller) haploide, dvs. disse celler produceres gennem celledeling, der involverer en reduktion i antallet af kromosomer.
I en levende organisme beskriver genotypen det sæt af gener (med deres respektive alleler), der koder for et eller andet specifikt træk eller karakteristik, og som adskiller sig fra andre ved en bestemt funktion eller sekvens. Så genotypen repræsenterer den enkeltes allelkonstruktion.
Selvom det almindeligvis siges, at genotypen er det, der giver anledning til fænotypen, er det vigtigt at huske på, at der er mange miljømæssige og epigenetiske faktorer, der kan betinges udseendet af en fænotype..
Fænotype betyder bogstaveligt "den viste form." Mange tekster definerer det som det sæt af synlige egenskaber ved en organisme, der både skyldes ekspressionen af dens gener (genotype) og fra dets interaktion med det miljø, der omgiver den..
De fleste fænotyper er produktet af den samordnede virkning af mere end et gen, og det samme gen kan deltage i etableringen af mere end en specifik fænotype.
Overførslen af gener fra forældre til deres efterkommere sker i cellecyklussen gennem mitose og meiose.
I prokaryoter, hvor reproduktion hovedsagelig forekommer ved dobbeltopdeling eller binær fission, overføres gener fra en celle til dens efterkommere via den nøjagtige kopi af dens kromosom, som udskilles i dattercellen, inden opdeling finder sted..
Multicellulære eukaryoter, der generelt er karakteriseret ved at have to typer celler (somatiske og seksuelle), har to mekanismer for transmission eller genarv.
Somatiske celler såvel som enklere encellede organismer, når de deler sig, gør de det ved mitose, hvilket betyder, at de duplikerer deres kromosomale indhold og udskiller kopierne mod deres datterceller. Disse kopier er generelt nøjagtige, så egenskaberne ved de nye celler svarer til de "forfædre".
Sexceller spiller en grundlæggende rolle i den seksuelle reproduktion af flercellede organismer. Disse celler, også kendt som kønsceller, produceres af meiose, som involverer celledeling med en samtidig reduktion i kromosombelastning (de er haploide celler).
Gennem seksuel reproduktion overfører to individer deres gener fra en generation til den næste ved at smelte deres haploide gametiske celler og danne et nyt diploid individ, der deler begge forældres egenskaber..
De klassiske eksempler på biologisk arv, der bruges i undervisningstekster til at forklare denne proces, er baseret på forskellige "model" -organismer..
Frugtfluen (D. melanogaster) for eksempel har en af undersøgelsesmodellerne til dyr brugt af Thomas Morgan normalt røde øjne. Men under sine eksperimenter fandt Morgan en hvidøjet mand og krydsede den med en rødøjet kvinde..
I betragtning af det faktum, at "røde øjne" -fænotypen er dominerende hos denne art, bestod resultatet af den første generation af dette kors af personer med røde øjne. Efterfølgende krydsninger mellem individerne fra den første generation (F1) resulterede i en F2-generation, hvor begge fænotyper dukkede op..
I betragtning af at hvide øjne kun dukkede op i F2 i en andel tæt på 50% af mændene, antog Morgan at det var en "kønskromosom-forbundet arv".
Endnu ingen kommentarer