A genetika áttekintése
az összes élő szervezet által kifejezett vonásokat gének szabályozzák. Ezek a gének öröklődnek a szervezet szülő / s, és irányítani mindent faj morfológia. A gének kromoszómákon helyezkednek el, amelyek az eukariótákban található magokban, a prokariótákban lévő nukleolokban található DNS szerkezeti szerveződése. Ezeknek a kromoszómáknak a tanulmányozása, az általuk tartalmazott gének, valamint öröklődésük, az úgynevezett genetika.,
Gregor Mendel a genetika atyjaként ismert. Az 1860-as években egy Mendel néven ismert Ágoston szerzetes tíz évet töltött a borsófűvek örökségének tanulmányozásával. A különböző magasságú és virágszínű növények keresztezésével meg tudta állapítani, hogy ezek a tulajdonságok szülőtől utódokig terjednek. Nem csak ez,hanem a kapott kiállított tulajdonság a szülő növények által bemutatott kombináció. Mint ilyen, képes volt kijelenteni, hogy a tulajdonságokat egy gén két változata örökli, amelyek kölcsönhatásba lépnek, hogy fenotípust termeljenek az utódokban. Ezt az alábbi táblázat mutatja., Bizonyos génváltozatok dominálnak másoknál: például a magas változat domináns a gén rövid változatánál, ami azt jelenti, hogy ha az utódok magas változatot és egy gén rövid változatát tartalmazzák, az utódok magasak lesznek. Az utódok csak akkor lesznek rövidek, ha mindkét örökölt változat rövid. Ezeket a verziókat nevezzük alléloknak.
1. táblázat: az utódok által termelt különböző kombinációi Mendel borsó növények.
Mendel borsó növényekkel és genetikai örökléssel kapcsolatos munkája után további kutatók megállapították, hogy a kromoszómaszámokat minden fajban meghatározzák., A legtöbb eukariótában a kiállított számot diploid számnak (2N) vagy két teljes kromoszómakészletnek nevezik: mindegyik szülőtől örökölt. A faj minden tagja általában azonos kromoszómaszámmal rendelkezik. Az alábbi táblázat számos jól ismert faj diploid kromoszóma számát mutatja.
2. táblázat: számos jól ismert növény-és állatfaj diploid kromoszómaszáma.,
| Species | Diploid chromosome number (2n) |
| Human | 46 |
| Cat (domestic?,=”96f2fe26fa”>48 | |
| Paradicsom | 24 |
| Búza | 42 |
| Csimpánz | 48 |
Ez a kutatás későbbi adott okot, hogy a kromoszóma elmélete örökség, amely kimondja, hogy a vonások jelenik meg az utódok, vagy örökölt szülők, pedig vezérli géneket találtak kromoszómák, telt, hogy az utódok a szülők keresztül ivarsejtjei.,
genetikai variáció akkor fordul elő, amikor a tulajdonságot szabályozó gén mutálódik egy új változat előállításához, vagy rekombinálódik egy új változat előállításához. Erre példa lenne a fehér szemek a gyümölcslegyekben.
az organizmusok egy gén két példányát öröklik, mindegyik szülőtől egyet. Ezeket a másolatokat allélnak nevezik. Ezeknek az alléloknak különböző szintű kölcsönhatása van, amelyek meghatározzák, hogy a gén melyik példányát fejezik ki. Domináns vonások vannak kifejezve recesszív vonások (mint például a példa Mendel borsó növények felett)., A független választék törvénye szabályozza, hogyan fejezik ki a két ellentétes tulajdonságot, mindegyik allélkészlettel. Időnként két vagy több gén befolyásolja egyetlen tulajdonságot, ami ennek a tulajdonságnak a kifejeződéséhez vezet, mint például a bevonat színe a Labradorokban. Ezt hiányos vagy részleges dominanciának nevezik. Az X-kromoszómán található gének eltérő módon fejeződnek ki a hím és a nőstény utódokban, mivel a hím utódoknak csak egy allélja van erre a tulajdonságra. A Codominant allélokat egyidejűleg fejezik ki, mint például az MN vércsoportjai emberekben., Az emberi ABO vércsoportokat a populációban több allél vezérli, amelyek közül legfeljebb négyet a szülők átadhatnak az utódoknak. Bizonyos allélok is halálosak. Ezek halálos recesszív mutációk lehetnek, ahol ennek az allélnak a kettős példánya megöli a szervezetet, de a recesszív halálos példányt a másik “egészséges” példány elfedi. Egy domináns halálos mutációval rendelkező allél elegendő egy szervezet halálához. A hőmérséklet és a környezeti változók befolyásolhatják a génexpressziót is.,
váltakozó életciklusok
egyes organizmusok, mint például a gombák, váltakozó életciklusokkal rendelkeznek, ahol mind a haploid, mind a diploid formák természetesen előfordulnak a természetben, generációk váltakozásának nevezik. A gomba termőszerkezete (teleomorph) spórákat termel (a szétszóródáshoz adaptált aszexuális reprodukció egysége). Ez az egység képes hyphae-t létrehozni és szabadon élő haploid egyedeket képezni a folyamatos sejtosztódás révén. Ezek a hyphae asexuális haploid kolóniákat hozhat létre., Másrészt ezek az egységek a karyogamy (nukleáris házasság) folyamatán keresztül biztosíthatók, és szexuális diploid szabad élő személyeket képezhetnek. Egyes gombák heterothallikusak, képesek szexuális reprodukcióra anélkül, hogy más partnert igényelnének. Míg néhány más gombák homothallic, igénylő másik egyén egy másik párzási típus reprodukálni szexuálisan reprodukálni. Ezt az alábbi ábra mutatja.,
1.ábra: a gombák váltakozó életciklusa
Diploid a számra utal a teljes kromoszóma-készletek jelen minden sejt egy szervezet: diploid sejtek tartalmaznak két teljes készlet. A Haploid organizmusok viszont csak egy teljes kromoszómakészletet tartalmaznak.
Kromoszómakészletek meiózisban, esetenként mitózisban is módosíthatók. A meiózisban a kromoszóma száma csökken., A kromoszómakészletek kezdetben megduplázódnak, hogy tetraploid sejteket hozzanak létre (4n). A nemi sejteket előállító meiózis folyamata a 4N szülő sejtet négy haploid (n) lánysejtre osztja, amelyeket ezután szexuális reprodukcióban kombinálhatunk diploid utódok kialakításához. A mitózisban a kromoszómális szám megmarad. A kromoszóma-készletek kezdetben megduplázódnak, hogy 4N-sejtet hozzanak létre. A mitózis ezután a szülő sejtet két lánysejtre osztja, egyenlő 2N kromoszómakészletekkel., A mitózisban a lánysejtek ugyanazt a genetikai információt tartalmazzák, mint az anyasejt, míg a meiózisban minden lánysejt csak az anyasejt genetikai információinak felét tartalmazza, lehetővé téve az utódok genetikai rekombinációját.
mi történne, ha ez a kromoszóma megduplázódna és nem csökkenne?
A meiózis, ha kromoszóma megduplázása nem történt előtt sejtosztódás, mind a négy lánya a sejtek csak olyan, a negyedévben a kromoszómák esetén a szülő sejt – szóval egy diploid szülő sejt termeli négy sejtek csak fél kromoszóma-készlet., Amikor ezek a nemi sejtek együtt alkotnak utódok, az utódok csak haploid, így lenne egy másik faj, hogy a szülő, így nem tud tenyészteni. A mitózisban, ha a kromoszóma megduplázódása nem történt meg a sejtosztódás előtt, a két lánysejt mindegyike csak egy kromoszómakészletet tartalmazna az anyasejtjéből. Ez azt eredményezné, hogy az egyén különböző kromoszómaszámú sejtekkel rendelkezik, ami genetikai mutációkat eredményezne., Ha a meiózisban nem fordul elő kromoszóma-csökkenés, akkor a két sejt utódokat képző kombinációja olyan utódokat eredményez, amelyek megduplázzák a szülők vagy a 4N kromoszómakészlet kromoszómáinak számát. Ez az utódok egy másik faj lenne. Ha a mitózisban nem fordul elő kromoszóma-csökkenés, a kapott lánysejtek mindegyike 4N kromoszóma-készletet tartalmazna, így összeegyeztethetetlen lenne a szervezet többi részével.
mi történik, ha a kromoszómaszámot nem tartják fenn?,
a mitózis és a meiózis folyamata úgy van felépítve, hogy az utódok kromoszómáinak száma tükrözze a szülőkét. Néha azonban a dolgok rosszul mennek, és ez nem így van. A Nondisjunction akkor fordul elő, amikor a karyokinesis nem fordul elő megfelelően: a kromoszómák nem válnak szét a nővére kromatidjaiba, ami egyenlőtlen számú kromoszómával rendelkező lánysejteket eredményez. A monoszómia a nondiszjunkció után következik be, a kevesebb kromoszómát tartalmazó lánysejtben – ez a sejt kevesebb kromoszómát vagy egy kromoszómát tartalmaz, ahol kettőnek kell lennie., A másik lánysejt triszómiát mutat-tartalmaz egy extra kromoszómátvagy három kromoszómát, ahol kettőnek kell lennie. A poliploidia akkor fordul elő, ha egy sejt több mint két haploid kromoszómakészletet tartalmaz (például triploid vagy tetraploid sejteket). Az autopolyploidia azt jelenti, hogy ugyanazon faj több mint két haploid kromoszómakészlete van jelen; ez a meiózis hiányos szegregációjának következménye lehet, vagy ha két spermiumsejt ugyanazt a petesejtet megtermékenyíti., Allopolyploidy eredmények, amikor az anyasejtek nem azonos faj, így a lány sejt tartalmazó teljes diploid kromoszóma készlet minden szülő sejt. Erre példa egy öszvér, amely egy ló és egy szamár közötti kereszt. Az ilyen szervezetek általában sterilek. Ezeknek az eseményeknek az eredménye aneuploidia vagy olyan sejt, amely nem tartalmaz diploid kromoszóma számot. Ez számos genetikai betegség alapja, például a Down-szindróma (triszómia következtében) vagy az Edwards-szindróma (szintén triszómia következtében).
2. ábra: a Down-szindrómás nő teljes kromoszómakészlete., A triszómia a 21. kromoszómán történik.
a kromoszómakészletek egyéb rendellenességei közé tartozik a kromoszómakészlet elrendezésének változása. A kromoszóma egy részének törlése emberben olyan betegségekhez vezethet, mint a cri du chat-szindróma; a kromoszóma egy részének megismétlése, amely a genetikai anyag egyenlőtlen keresztezéséből ered a meiózis során., A génszekvenciák inverziója, a kromoszómaszegmensek transzlokációja familiáris Down-szindrómát eredményezhet emberekben; a kromoszómák törékeny helyei, például az emberben a Martin-Bell-szindróma, a mentális retardáció gyakori oka.
mi a különbség a haploid és a Diploid között? Mit jelent ez?
haploid kromoszómakészlet fordul elő eukariótákban, amikor nemi sejt vagy gaméta keletkezik. Ez a sejt a szülősejt genetikai anyagának vagy kromoszómáinak felét tartalmazza.
a diploid kromoszóma-készlet a legtöbb eukariótában szomatikus sejtekben fordul elő-azaz nem nemi sejtekben., Ezek a sejtek tartalmazzák a szervezet teljes genetikai anyagát vagy kromoszómáit, vagy megduplázzák a haploid kromoszómakészletet. Így a szervezet teljes génkészlete a szervezet minden sejtjében található.
egy szervezet diploid kromoszómakészletének ábrázolása kariotípusként ismert. A kariotípus a kromoszómák méretének sorrendje, valamint a centromere helye szerint van rendezve.
3. ábra: egy emberi férfi kariotípusa, 46-os diploid kromoszóma számmal.,
haploid vs.Diploid
Diploid és haploid sejtek és organizmusok fordulnak elő a természetben. A haploid és a diploid kromoszómakészletek közötti különbségek a jelen lévő kromoszómák számában, valamint azokban a sejtfajtákban vannak, amelyekben előfordulnak. A haploid sejtek a diploid sejtek kromoszómaszámának felét tartalmazzák, többnyire csírasejtek, míg a diploid sejtek szomatikus sejtek. Egyes organizmusok haploid és diploid életciklussal rendelkeznek, mint például az algák., A Diploid sejtek mitózis útján szaporodnak, így az anyasejtekkel és egymással azonos leánysejteket hoznak létre. A Haploid viszont meiózis útján szaporodik, utódokat vagy sejteket hozva létre, amelyek különböznek a többi szülőtől, de mindegyik szülő és minden sejt egy kicsit különbözik a másiktól.
kiemelt képforrás
tegyünk mindent a gyakorlatba. Próbálja ki ezt a biológiai gyakorlati kérdést:
további biológiai gyakorlatot keres?
nézze meg a biológiáról szóló egyéb cikkeinket.
Több ezer gyakorlati kérdést is találhat Albert.io Albert.,io segítségével testre a tanulási tapasztalat, hogy a cél gyakorlat, ahol szükség van a legtöbb segítséget. Adunk kihívást jelentő gyakorlati kérdéseket, hogy segítsen elérni mesteri Biológia.
itt kezdje el gyakorolni.
Ön egy tanár vagy adminisztrátor érdekelt fellendítése biológia diák eredmények?
Tudjon meg többet az iskolai engedélyekről itt.