genetiikan tarkistaminen
kaikkien elävien organismien ilmaisemat piirteet säätelevät geenejä. Nämä geenit periytyvät organismin vanhemmalta / vanhemmilta ja säätelevät kaikkea lajeista morfologiaan. Geenit sijaitsevat kromosomeissa, jotka ovat eukaryoottien ytimistä löytyvän DNA: n rakenneorganisaatio ja prokaryoottien nukleoli. Näiden kromosomien, niiden sisältämien geenien ja niiden perinnöllisyyden tutkiminen on yhdessä niin sanottua genetiikkaa.,
Gregor Mendel tunnetaan genetiikan isänä. 1860-luvulla Mendel-nimellä tunnettu augustinolainen munkki tutki kymmenen vuotta hernekasveissa esiintyvää piirteiden periytymistä. Risteyttämällä kasveja, joilla on erilaiset korkeudet ja kukkien värit, hän pystyi päättelemään, että tällaiset piirteet siirtyvät vanhemmilta jälkeläisille. Ei vain tämä, mutta tuloksena näytteillä ominaisuus on yhdistelmä, että näytteillä emokasvit. Näin hän pystyi toteamaan, että piirteet periytyvät kahdesta geenin versiosta, jotka vuorovaikuttavat tuottamaan jälkeläisissä fenotyypin. Tämä on esitetty alla olevassa taulukossa., Tiettyjen geenien versiot ovat hallitseva yli muiden: esimerkiksi pitkä versio on hallitseva yli lyhyt versio geenin, mikä tarkoittaa, että jos jälkeläisiä sisältää pitkä versio ja lyhyt versio geenin, jälkeläisiä tulee olemaan pitkä. Jälkeläiset ovat lyhyitä vain, jos molemmat perityt versiot ovat lyhyitä. Näitä versioita kutsutaan alleleiksi.
Taulukko 1: Mendelin hernekasvien eri yhdistelmien tuottamat jälkeläiset.
sen Jälkeen, kun Mendelin työtä herne kasveja ja geneettinen perintö, edelleen tutkijat päättänyt, että kromosomi numerot on asetettu kunkin lajin., Useimmissa eukariooteissa, numero esillä tunnetaan diploidi luku (2n), tai kaksi täyttä sarjaa kromosomit: yksi kummaltakin vanhemmalta. Kaikilla lajin Jäsenillä on yleensä sama kromosomiluku. Alla olevassa taulukossa on esitetty useiden tunnettujen lajien diploidi kromosomiluku.
Taulukko 2: useiden tunnettujen kasvi-ja eläinlajien diploidi kromosomiluku.,
| Species | Diploid chromosome number (2n) |
| Human | 46 |
| Cat (domestic?,=”96f2fe26fa”>48 | |
| tomaatti | 24 |
| simpanssi | 48 |
Tämä tutkimus synnytti myöhemmin perinnöllisyyden kromosomiteorian, jonka mukaan jälkeläisissä näkyvät piirteet periytyvät vanhemmilta ja niitä ohjaavat kromosomeissa olevat geenit, siirtyvät vanhemmilta jälkeläisille sukusolujen kautta.,
geneettinen vaihtelu tapahtuu, kun ominaisuutta ohjaava geeni muuntuu tuottamaan uutta muunnosta tai rekombinaatteja uuden muunnoksen tuottamiseksi. Esimerkkinä tästä olisivat valkoiset silmät hedelmäkärpäsissä.
eliöt perivät kaksi geenin kopiota, yhden kummaltakin vanhemmalta. Nämä kopiot tunnetaan nimellä alleles. Näiden alleelien välillä on erilaisia vuorovaikutustasoja, jotka määrittävät, mikä geenin kopio ilmaistaan. Hallitsevia piirteitä ilmaistaan resessiivisten piirteiden (kuten esimerkiksi Mendelin hernekasvien esimerkki edellä) sijaan., Riippumattoman lajitelman laki määrää, miten kaksi vastakkaista piirrettä, joista jokaisella on alleelijoukko, ilmaistaan. Joskus kaksi tai useampia geenejä vaikuttaa yksi piirre, joka johtaa astetta ilmaus, että piirre, kuten takki väri Labradorinnoutajat. Tätä kutsutaan puutteelliseksi tai osittaiseksi määräämiseksi. X-kromosomissa sijaitsevat geenit ilmentyvät eri tavoin uros-ja naaraspuolisissa jälkeläisissä, sillä urospuolisilla jälkeläisillä on vain yksi alleeli tälle ominaisuudelle. Codominantti alleelit ilmaistaan samanaikaisesti, kuten mn veriryhmät ihmisillä., Ihmisen ABO – veriryhmiä kontrolloivat populaatiossa useat alleelit, joista vanhemmat voivat siirtää jälkeläisille jopa neljä. Myös tietyt alleelit ovat tappavia. Nämä voivat olla tappavia resessiivisiä mutaatioita, joissa kaksoiskopio tästä alleelista tappaa organismin, mutta resessiivisesti kuolettava kopio peittyy toisen ”terveen” kopion alle. Yksi alleeli, jolla on dominoiva tappava mutaatio, riittää johtamaan organismin kuolemaan. Myös lämpötila-ja ympäristömuuttujat voivat vaikuttaa geenien ilmentymiseen.,
Vuorotellen elinkaari
Jotkut organismit, kuten sienet ovat vuorotellen elämän sykliä, jossa molemmat haploidi ja diploidi muotoja esiintyy luonnossa luonnossa kutsutaan sukupolvenvuorottelu. Sienen hedelmärakenne (teleomorfi) tuottaa itiöitä (dispersaaliin sopeutuneen suvuttoman lisääntymisen yksikkö). Tämä yksikkö pystyy tekemään hyphae ja muodostaa vapaa eläviä haploidisia yksilöitä jatkuvan solunjakautumisen kautta. Nämä hyphae voivat luoda suvuttomia haploidisia yhdyskuntia., Toisaalta, nämä yksiköt voivat sulakkeen läpi prosessin karyogamy (nuclear avioliitto) ja muoto seksuaalinen diploidi free elävät yksilöt. Jotkut sienet ovat heterotallisia, jotka kykenevät lisääntymään sukupuolisesti tarvitsematta toista kumppania. Jotkin muut sienet taas ovat homotallisia, mikä vaatii toista yksilöä, jolla on erilainen parittelutyyppi, lisääntymään suvullisesti. Tämä on kuvattu alla olevassa kuvassa.,
Kuva 1: vuorotellen elinkaaren sienet,
Kromosomi Sarjaa
Diploidi viittaa määrä täydellinen kromosomin sarjaa läsnä jokainen solu organismi: diploidisoluissa sisältää kaksi täydellistä sarjaa. Haploidiset organismit taas sisältävät vain yhden täydellisen kromosomiston.
Kromosomisarjat voivat muuttua meioosissa ja joskus mitoosissa. Meioosissa kromosomiluku vähenee., Kromosomisarjat kaksinkertaistetaan aluksi tetraploidisten solujen (4n) luomiseksi. Sukupuolisoluja tuottavan meioosin prosessi jakaa 4N-kantasolun neljään haploidiseen (n) tytärsoluun, jotka voidaan sitten yhdistää seksuaalisessa lisääntymisessä diploidiseksi jälkeläiseksi. Mitoosissa kromosomiluku säilyy. Kromosomisarjat kaksinkertaistetaan aluksi 4N-solun luomiseksi. Tämän jälkeen mitoosi jakaa kantasolun kahteen tytärsoluun, joiden kromosomipoikkeama on 2n., Mitoosissa, tytär solut sisältävät saman geneettisen informaation kuin vanhempi solu, kun taas meioosissa jokainen tytär solu sisältää vain puolet geneettisen informaation vanhemman solu, jonka geneettinen rekombinaatio jälkeläisiä.
mitä tapahtuisi, jos tämä kromosomien kaksinkertaistuminen ja väheneminen ei tapahtuisi?
meioosissa, jos kromosomi kaksinkertaistaminen ei tapahdu ennen solun jakautumista, kunkin neljän tytär solut sisältävät vain neljännes kromosomit vanhemman solu – niin diploidi vanhempi solu tuottaa neljä solua, joissa on vain puoli kromosomi asetettu., Kun nämä sukupuolisolut yhdistyivät jälkeläisiksi, jälkeläiset olisivat vain haploidisia, ja niin olisi eri laji vanhemmalle ja siten kykenemättömiä lisääntymään. Mitoosissa, jos kromosomien kaksinkertaistumista ei tapahtuisi ennen solunjakautumista, kummassakin tytärsolussa olisi vain yksi kromosomijoukko emosolustaan. Tämä johtaisi yksilöön, jonka kromosomiluku olisi erilainen, mikä johtaisi geneettisiin mutaatioihin., Jos kromosomien vähenemistä ei ilmenisi meioosissa, kahden jälkeläisen muodostavan solun yhdistelmä johtaisi jälkeläisiin, joiden kromosomimäärä olisi kaksinkertainen jommankumman vanhemman kromosomeihin verrattuna tai 4N-kromosomeihin verrattuna. Tämä jälkeläinen olisi silloin toinen laji. Jos kromosomi vähentäminen ei esiinny mitoosin, tuloksena tytär solut sisältävät kumpikin 4n kromosomi asettaa, ja niin olisi ristiriidassa muun organismin.
mitä tapahtuu, kun kromosomiluku ei säily?,
mitoosin ja meioosin prosessit rakentuvat sen varmistamiseksi, että jälkeläisten kromosomimäärä vastaa vanhemman kromosomimäärää. Joskus asiat menevät kuitenkin pieleen, eikä näin ole. Nondisjunktio tapahtuu, kun karyokineesia ei tapahdu kunnolla: kromosomit eivät erkaannu sisarkromatideiksi, jolloin syntyy tytärsoluja, joiden kromosomiluku on epätasa-arvoinen. Monosomia tapahtuu nondisjunktion jälkeen tytärsolussa, jossa on vähemmän kromosomeja – tässä solussa on yksi kromosomi vähemmän tai yksi kromosomi, jossa sen pitäisi sisältää kaksi., Toisessa tytärsolussa on trisomia – siinä on yksi ylimääräinen kromosomisto tai kolme kromosomia, joissa sen pitäisi sisältää kaksi. Polyploidia esiintyy, kun solussa on enemmän kuin kaksi haploidista kromosomisarjaa (kuten triploidi-tai tetraploidisolut). Autopolyploidia tarkoittaa, että saman lajin haploidisia kromosomisarjoja on enemmän kuin kaksi; tämä voi tapahtua meioosin epätäydellisen erottelun seurauksena tai jos kaksi siittiösolua hedelmöittää saman munasolun., Allopolyploidia syntyy, kun kantasolut eivät ole samaa lajia, jolloin syntyy tytärsolu, joka sisältää jokaisesta emosolusta täydellisen diploidikromosomisarjan. Esimerkkinä tästä on muuli, joka on hevosen ja aasin välinen risti. Tällaiset eliöt ovat yleensä steriilejä. Näiden tapahtumien seurauksena on aneuploidia tai solua, joka ei sisällä diploidista kromosomilukua. Tämä perustuu moniin geneettisiin sairauksiin, kuten Downin oireyhtymään (joka johtuu trisomiasta) tai Edwardsin oireyhtymään (joka on myös seurausta trisomiasta).
kuva 2: Downin syndroomaa sairastavan naisen täydellinen kromosomisto., Trisomia esiintyy 21. kromosomissa.
Muita poikkeavuuksia kromosomin sarjaa ovat muutoksen järjestely kromosomi asetettu. Kromosomin osan poistaminen ihmisillä voi johtaa sairauksiin, kuten cri du chat-oireyhtymään; kromosomin osan toistuminen, joka johtuu geneettisen materiaalin epätasaisesta ylittämisestä meioosin aikana., Geenisekvenssien inversiot, kromosomisegmenttien translokaatiot, voivat johtaa ihmisen familiaaliseen Downin oireyhtymään ja kromosomien hauraisiin kohtiin, kuten Martin-Bellin oireyhtymään ihmisellä, joka on yleinen kehitysvammaisuuden aiheuttaja.
mikä on Haploidin ja Diploidin ero? Mitä se tarkoittaa?
eukaryooteissa esiintyy haploidinen kromosomijoukko, kun syntyy seksisolu tai sukusolu. Tämä solu sisältää puolet emosolunsa geneettisestä materiaalista eli kromosomeista.
diploidi kromosomijoukko esiintyy useimmissa eukaryooteissa somaattisissa soluissa – toisin sanoen ei-sukupuolisissa soluissa., Nämä solut sisältävät organismin koko geneettisen materiaalin eli kromosomien joukon eli kaksinkertaistavat haploidikromosomin joukon. Siten organismin koko geenijoukko sijaitsee kyseisen organismin jokaisessa solussa.
organismin diploidikromosomijoukon kuvaus tunnetaan karyotyyppinä. Karyotyyppi on järjestetty kromosomien koon ja centromeren sijainnin mukaan.
kuva 3: ihmisen uroksen karyotyyppi, jossa diploidi kromosomiluku on 46.,
kääriytyy Haploidi vs. diploidi
diploidi-ja haploidisoluja ja-organismeja esiintyy luonnossa. Haploidisten ja diploidisten kromosomijoukkojen erot ovat läsnä olevien kromosomien määrässä ja niissä solutyypeissä, joissa niitä esiintyy. Haploidisen solut sisältävät puolet kromosomi määrä diploidisoluissa, ja ovat enimmäkseen sukusolujen, kun taas diploidi solut ovat somaattisia soluja. Joillakin eliöillä on haploidi ja diploidi elinkaari, kuten Levillä., Diploidisoluissa jäljentää kautta mitoosin luoda tytär soluja identtinen vanhemman soluja ja toisiaan. Haploidi taas lisääntyy meioosin kautta tuottaen muista vanhemmista poikkeavia sillejä tai soluja, jotka kuitenkin sisältävät hieman kumpaakin emoa ja kutakin solua eri tavoin.
Varustellun Kuvan Lähde
laitetaan kaikki käytännössä. Kokeile tätä biologian harjoituskysymystä:
etsitkö lisää biologian harjoittelua?
tutustu muihin biologiaa käsitteleviin artikkeleihimme.
löydät myös tuhansia harjoituskysymyksiä Albert.io Albert.,io: n avulla voit muokata oppimiskokemustasi kohdentamaan harjoittelua, jossa tarvitset eniten apua. Annamme sinulle haastavia harjoituskysymyksiä, joiden avulla voit saavuttaa biologian hallinnan.
aloita harjoittelu täällä.
Oletko opettaja tai ylläpitäjä kiinnostunut edistämään biologian opiskelijoiden tuloksia?
Lue lisää koulutodistuksistamme täältä.