Gennemgang af Genetik
De træk, der udtrykkes af alle levende organismer er styret af gener. Disse gener er nedarvet fra organismens forældre/s, og styrer alt fra arter til morfologi. Gener er placeret på kromosomer, som er den strukturelle organisation af DNA, der findes i kerner i eukaryoter og nukleoler i prokaryoter. Undersøgelsen af disse kromosomer, de gener, de indeholder, og deres arvelighed, er det, der sammen er kendt som genetik.,Gregor Mendel er kendt som far til genetik. I 1860 ‘ erne tilbragte en augustinsk munk kendt som Mendel ti år på at studere trækarv i ærteplanter. Ved at krydse planter med forskellige højder og blomsterfarver var han i stand til at bestemme, at sådanne træk overføres fra forælder til afkom. Ikke kun dette, men det resulterende udstillede træk er en kombination af det, der udstilles af moderplanterne. Som sådan var han i stand til at angive, at træk er arvet af to versioner af et gen, som interagerer for at producere en fænotype hos afkom. Dette er vist i tabellen nedenfor., Visse gen-versioner er dominerende i forhold til andre: for eksempel, den lange version er dominerende over den korte version af genet, hvilket betyder, at hvis afkom indeholder en høj version og en kort version af et gen, vil afkommet være høj. Afkom vil kun være kort, hvis begge versioner arvet er korte. Disse versioner er, hvad vi kalder alleler.
tabel 1: afkom produceret af forskellige kombinationer af Mendels ærteplanter.
efter Mendels arbejde med ærterplanter og genetisk arv bestemte yderligere forskere, at kromosomnumre er indstillet i hver art., I de fleste eukaryoter er antallet udstillet kendt som diploidnummeret (2n) eller to komplette sæt kromosomer: en arvet fra hver forælder. Alle medlemmer af en art har normalt det samme kromosomale antal. Tabellen nedenfor viser det diploide kromosomnummer af flere kendte arter.
tabel 2: det diploide kromosomantal af flere kendte arter af planter og dyr.,
| Species | Diploid chromosome number (2n) |
| Human | 46 |
| Cat (domestic?,=”96f2fe26fa”>48 | |
| Tomat | 24 |
| Hvede | 42 |
| Chimpanse | 48 |
Denne forskning, der senere gav anledning til kromosomale teorien om arv, hvori det hedder, at egenskaber, der vises i afkom, der er nedarvet fra forældre, og er styret af gener, der findes på kromosomerne, der videregives til afkom fra forældrene via kønsceller.,
genetisk variation opstår, når genet, der styrer et træk, muterer for at producere en ny variant eller rekombinerer for at producere en ny variant. Et eksempel på dette ville være hvide øjne i bananfluer.
organismer arver to kopier af et gen, en fra hver forælder. Disse kopier er kendt som alleler. Der er forskellige niveauer af interaktion mellem disse alleler, som bestemmer hvilken kopi af genet der vil blive udtrykt. Dominerende træk udtrykkes over recessive træk (såsom eksemplet med Mendels ærteplanter ovenfor)., Loven om uafhængigt sortiment styrer, hvordan to kontrasterende træk, hver med deres sæt alleler, udtrykkes. Lejlighedsvis påvirker to eller flere gener et enkelt træk, hvilket fører til ekspressionsgrader af det træk, såsom pelsfarve i labradorer. Dette kaldes ufuldstændig eller delvis Dominans. Gener placeret på Chromos-kromosomet udtrykkes forskelligt i mandlige og kvindelige afkom, da det mandlige afkom kun har en allel til dette træk. Codominant alleler udtrykkes samtidigt, såsom MN-blodgrupper hos mennesker., ABO – blodgrupperne hos mennesker styres af flere alleler i befolkningen, hvoraf op til fire kan overføres til afkom af forældrene. Også visse alleler er dødelige. Disse kan være dødelige recessive mutationer, hvor en dobbelt kopi af denne allel vil dræbe organismen, men en recessiv dødelig kopi vil blive maskeret af den anden “sunde” kopi. En allel med en dominerende dødelig mutation er nok til at resultere i en organisms død. Temperatur-og miljøvariabler kan også påvirke genekspression.,
skiftende livscyklusser
nogle organismer som svampe har skiftende livscyklusser, hvor både haploide og diploide former forekommer naturligt i naturen kaldet generationsskifte. Frugtstrukturen (teleomorph) af svampen producerer sporer (enhed af aseksuel reproduktion tilpasset til spredning). Denne enhed er i stand til at lave hyfer og danne frie levende haploide individer gennem fortsat celledeling. Disse hyfer kan skabe aseksuelle haploide kolonier., På den anden side kan disse enheder smelte sammen gennem en proces med karyogami (nukleart ægteskab) og danne seksuelle diploide frie levende individer. Nogle svampe er heterotalliske, der er i stand til seksuel reproduktion uden at kræve en anden partner. Mens nogle andre svampe er homotalliske, kræver en anden person med en anden parringstype at reproducere seksuelt reproducere. Dette er afbildet i nedenstående figur.,
Figur 1: De skiftende livscyklus af svampe
Kromosom Sæt
Diploide refererer til antallet af komplet kromosom sæt til stede i hver celle i en organisme: diploide celler indeholder to komplette sæt. Haploide organismer indeholder på den anden side kun et komplet kromosomsæt.
kromosomsæt kan ændres ved meiose og lejlighedsvis ved mitose. I meiose reduceres kromosomtallet., Kromosomsæt fordobles oprindeligt for at skabe tetraploide celler (4n). Processen med meiose, der producerer se .celler, opdeler 4N-forældrecellen i fire haploide (n) datterceller, som derefter kan kombineres i seksuel reproduktion for at danne et diploid afkom. Ved mitose bevares det kromosomale tal. Kromosomsæt fordobles oprindeligt for at skabe en 4n-celle. Mitose opdeler derefter modercellen i to datterceller med lige kromosomsæt på 2n., Ved mitose indeholder dattercellerne den samme genetiske information som modercellen, mens hver dattercelle i meiose kun indeholder halvdelen af den genetiske information fra modercellen, hvilket muliggør genetisk rekombination hos afkom.
hvad ville der ske, hvis denne kromosomfordobling og reduktion ikke forekom?
i meiose, hvis kromosomfordobling ikke forekom før celledeling, ville hver af de fire datterceller kun indeholde en fjerdedel af kromosomerne i deres modercelle – så en diploid modercelle ville producere fire celler med kun et halvt kromosomsæt., Naar disse kønsceller blev kombineret for at danne afkom, vilde afkommet kun være haploidt, og saaledes vilde det være en anden art end forældrene og saa ude af stand til at formere sig. Ved mitose, hvis kromosomfordobling ikke forekom før celledeling, ville hver af de to datterceller kun indeholde et kromosomsæt fra deres modercelle. Dette ville resultere i et individ med celler med forskellige kromosomnumre, hvilket ville resultere i genetiske mutationer., Hvis kromosomreduktion ikke forekom i meiose, ville kombinationen af to celler til dannelse af afkom resultere i afkom med dobbelt så mange kromosomer fra en af dens forældre eller et 4N kromosomalt sæt. Dette afkom ville da være en anden art. Hvis kromosomreduktion ikke forekom ved mitose, ville de resulterende datterceller hver indeholde et 4N kromosomalt sæt, og det ville være uforeneligt med resten af organismen.
Hvad sker der, når det kromosomale tal ikke opretholdes?,
processerne for mitose og meiose er struktureret for at sikre, at antallet af Afkoms kromosomer afspejler forældrenes. Men nogle gange går det galt, og det er ikke tilfældet. Nondisjunction opstår, når karyokinesis ikke forekommer korrekt: kromosomer undlader at adskille sig i deres søsterchromatider, hvilket resulterer i datterceller med ulige antal kromosomer. Monosomi opstår efter nondisjunction, i dattercellen indeholdende færre kromosomer – denne celle vil indeholde et færre kromosom eller et kromosom, hvor det skal indeholde to., Den anden dattercelle udviser trisomi-den vil indeholde et ekstra kromosomeller tre kromosomer, hvor det skal indeholde to. Polyploidi opstår, når en celle indeholder mere end to haploide kromosomsæt (såsom triploide eller tetraploide celler). Autopolyploidi betyder, at mere end to haploide kromosomsæt af samme art er til stede; dette kan forekomme som et resultat af ufuldstændig adskillelse i meiose, eller hvis to sædceller befrugter den samme ægcelle., Allopolyploidi resulterer, når modercellerne ikke er af samme art, hvilket resulterer i en dattercelle, der indeholder et komplet diploid kromosomsæt fra hver modercelle. Et eksempel på dette er en muldyr, som er et kryds mellem en hest og et æsel. Sådanne organismer er normalt sterile. Resultatet af disse hændelser er aneuploidi eller en celle, der ikke indeholder et diploid kromosomnummer. Dette er grundlaget for mange genetiske sygdomme som for eksempel downs syndrom (som følge af trisomi), eller Edwards syndrom (også som følge af trisomi).figur 2: det fulde kromosomsæt af en kvinde med Do .ns syndrom., Trisomi forekommer på det 21. kromosom.
Andre afvigelser i kromosomernes sæt omfatter en ændring i arrangement af kromosom-sæt. En deletion af en del af et kromosom hos mennesker kan føre til sygdomme som cri du chat-syndrom; en gentagelse af en del af et kromosom som følge af ulige krydsning af genetisk materiale under meiose., Inversioner af gensekvenser, translokationer af kromosomsegmenter, kan resultere i familiært do .ns syndrom hos mennesker; og skrøbelige steder i kromosomer, såsom Martin-Bell syndrom hos mennesker, en almindelig årsag til mental retardering.
Hvad er forskellen mellem Haploid og Diploid? Hvad betyder det?
et haploid kromosomsæt forekommer i eukaryoter, når der produceres en kønscelle eller gamete. Denne celle indeholder halvdelen af det genetiske materiale, eller kromosomer, af dets modercelle.
et diploid kromosomsæt forekommer i de fleste eukaryoter i somatiske celler – det vil sige ikke-se .celler., Disse celler indeholder hele sættet af genetisk materiale, eller kromosomer, af organismen, eller dobbelt det haploide kromosomsæt. Således er hele gensættet af en organisme placeret i hver celle i den organisme.
skildringen af det diploide kromosomsæt af en organisme er kendt som en karyotype. Karyotypen er organiseret efter rækkefølgen af størrelsen af kromosomerne og placeringen af centromeren.figur 3: Karyotype af en human mand, der viser et diploid kromosomnummer på 46.,
Indpakning Op Haploide vs. Diploide
Diploide og haploide celler og organismer, der forekommer i naturen. Forskellene mellem haploide og diploide kromosomsæt er i antallet af tilstedeværende kromosomer og i de typer celler, hvori de forekommer. Haploide celler indeholder halvdelen af kromosomtallet af diploide celler og er for det meste kimceller, mens diploide celler er somatiske celler. Nogle organismer har en haploid og en diploid livscyklus, såsom alger., Diploide celler reproducerer via mitose, hvilket skaber datterceller, der er identiske med forældrecellerne og hinanden. Haploid reproducerer på den anden side via meiose, der producerer afkom eller celler, der er forskellige fra anden forælder, men indeholder en lille smule af hver forælder og hver celle forskellig fra den anden.
Featured Image Source
lad os sætte alt i praksis. Prøv denne Biologi praksis spørgsmål:
Leder du efter mere Biologi praksis?
tjek vores andre artikler om biologi.
Du kan også finde tusindvis af praksis spørgsmål om Albert.io Albert.,io giver dig mulighed for at tilpasse din læringsoplevelse til at målrette praksis, hvor du har brug for mest Hjælp. Vi giver dig udfordrende praksisspørgsmål, der hjælper dig med at opnå mestring i biologi.
begynd at øve her.
er du en lærer eller administrator interesseret i at øge Biologi studerendes resultater?
Lær mere om vores skole licenser her.