Biologisk arvsteori och begrepp, hur den överförs, exempel

3823
Anthony Golden
Biologisk arvsteori och begrepp, hur den överförs, exempel

De biologiskt arv Det är den process genom vilken avkommorna till en cell eller en organism får sina föräldrars genetiska begåvning. Studien av gener och hur de överförs från en generation till en annan är fältet för genetik av ärftlighet..

Ärftlighet kan definieras som likheten mellan föräldrar och deras ättlingar, men denna term omfattar också skillnaderna i den genetiska variationen som uppstår under reproduktionen.

En svan och hennes unga (Bild av Hans Benn på www.pixabay.com)

Biologisk arv är en av de viktigaste egenskaperna hos levande celler och därför av multicellulära organismer, eftersom det betyder förmågan att överföra egenskaper och egenskaper som bestäms av successiva generationer, samarbeta med adaptiva mekanismer och naturligt urval..

Många författare anser att människan har blivit bekant med de grundläggande begreppen biologiskt arv i tusentals år, när processerna för domesticering av växter och djur började och, genom att välja de egenskaper som han ansåg viktigast, gjorde han kors för att få avkommor som kommer att behålla dessa egenskaper.

Vår nuvarande förståelse av de fysiska och molekylära grundarna för ärftlighet är emellertid relativt ny, eftersom dessa inte klargjordes förrän i början av 1900-talet, när det vetenskapliga samfundet kom med den kromosomala ärftsteorin..

Trots ovanstående analyserades principerna om ärftligheten hos egenskaper eller karaktärer i några djup några år tidigare av Gregorio Mendel, som för närvarande anses vara "arvfadern"..

Det är viktigt att nämna att både före och efter formuleringen av denna kromosomala arvsteori var många andra upptäckter av transcendental betydelse för vår moderna förståelse av levande tingens genetik. Dessa kan inkludera isolering och karakterisering av nukleinsyror, upptäckt och studier av kromosomer, bland andra..

Artikelindex

  • 1 Teori om biologiskt arv
  • 2 grunder
    • 2.1 Gen
    • 2.2 Alleler
    • 2.3 Homozygositet och heterozygositet
    • 2.4 Kromosomer
    • 2.5 Ploidy
    • 2.6 Haploider och polyploider
    • 2.7 Spel
    • 2.8 Genotyp
    • 2.9 Fenotyp
  • 3 Hur överförs genetiskt arv?
  • 4 Exempel på arv
  • 5 Referenser

Teori om biologiskt arv

Gregor mendel

De grundläggande grunderna för arv föreslogs ursprungligen av den österrikiska munken Gregory Mendel (1822-1884) år 1856.

Mendel förstod från sina experiment med ärtväxtkorsningar att både likheter och skillnader mellan föräldrar och deras ättlingar kunde förklaras med en mekanisk överföring av diskreta ärftliga enheter, det vill säga gener.

Mendels ärtor och deras egenskaper (Källa: Nefronus [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

Detta lade grunden för förståelsen av modern genetik, eftersom det var känt att orsaken till ärftets egenskaper var på grund av den fysiska överföringen av gener på kromosomer genom reproduktion (sexuell eller asexuell)..

Enligt de resultat han erhöll formulerade Mendel de "arvslagar" som gäller i dag för vissa karaktärer:

- Lag om segregering: den hävdar att gener har "alternativa" former som kallas alleler och som direkt påverkar fenotypen (synliga egenskaper).

- Lag om oberoende arv: antyder att arvet av ett drag är oberoende av ett annat, även om detta inte är helt sant för många egenskaper.

Thomas Morgan 1908 och studerade fruktflugans genetik, Drosophila melanogaster, visade att arv av fenotyper inträffade som tidigare beskrivits av Mendel. Dessutom var det han som klargjorde att enheterna av ärftlighet (gener) överförs genom kromosomer.

Således, och tack vare deltagande av många andra forskare, vet vi idag att biologisk arv sker tack vare överföringen av ärftliga enheter som finns i kromosomerna, antingen i de autosomala, sexuella eller plastiska kromosomerna (i eukaryoter).

Uttrycket eller utseendet på en given fenotyp beror på egenskaperna hos genotypen (dominans och recessivitet).

Grundläggande koncept

För att förstå hur mekanismerna för biologiskt arv fungerar är det nödvändigt att förstå några grundläggande begrepp.

Även om inte alla ärvda egenskaper beror på sekvensen av nukleotider som utgör DNA för varje organism, när vi hänvisar till biologisk arv, talar vi generellt om överföring av informationen i generna.

Gen

En gen definieras alltså som den grundläggande fysiska enheten för ärftlighet och det är en definierad DNA-sekvens, som innehåller all information som är nödvändig för att uttrycka någon egenskap eller egenskap hos en levande varelse..

Alleler

Gener kan ha mer än en form, produkten av små variationer i sekvensen som kännetecknar dem; alternativa former av samma gen är kända som alleler.

Alleler definieras vanligtvis enligt de fenotypiska egenskaperna de ger och i en population är det vanligt att hitta flera alleler för samma gen.

DNA, gener och kromosomer (Källa: Thomas Splettstoesser [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

Ett däggdjur ärver till exempel två alleler av varje gen från sina föräldrar, en från sin mor och en från sin far. Den allelen av genotypen som alltid uttrycks i fenotypen kallas den dominerande allelen, medan den som förblir "tyst" (av vilken inga fenotypiska egenskaper observeras) är känd som den recessiva allelen..

I vissa fall kan det inträffa att båda allelerna uttrycks, vilket genererar en mellanliggande fenotyp, varför dessa kallas kodominanta alleler tillsammans..

Homozygositet och heterozygositet

När en individ ärver två identiska alleler från sina föräldrar, vare sig de är båda dominerande eller recessiva, är detta genetiskt sett känt som homozygot för dessa alleler. När en individ å andra sidan ärver två olika alleler från sina föräldrar, en dominerande och en recessiv, kallas detta heterozygot för dessa alleler..

Kromosomer

Generna av prokaryota och eukaryota organismer finns på strukturer som kallas kromosomer. I prokaryoter, celler som inte har en kärna, finns det normalt bara en kromosom; den består av DNA associerat med vissa proteiner, har cirkulär form och är mycket lindad.

Eukaryoter, celler som har en kärna, har en eller flera kromosomer, beroende på art, och dessa består av ett material som kallas kromatin. Kromatinet i varje kromosom består av en DNA-molekyl som är nära associerad med fyra typer av proteiner som kallas histoner, vilket underlättar deras komprimering i kärnan..

I eukaryoter finns det mer än en typ av kromosom. Det finns nukleära, mitokondriella och kloroplastider (begränsade till fotosyntetiska organismer). Kärnkromosomer är autosomala och sexuella (de som specificerar kön).

Ploidy

Ploidi i hela antalet kromosom "uppsättningar" som en cell har. Människor har till exempel, som alla däggdjur och många djur, två uppsättningar kromosomer, en från fadern och den andra från modern, därför sägs deras celler vara diploida..

Haploider och polyploider

De individer och / eller celler som bara har en uppsättning kromosomer kallas haploider, medan organismer som har mer än två uppsättningar kromosomer tillsammans är polyploider (triploider, tetraploider, hexaploider och så vidare).

Könsceller

I organismer med sexuell reproduktion sker detta tack vare fusionen av två specialiserade celler, producerade av två olika individer: en "man" och en "kvinna". Dessa celler är könscellerna; män producerar spermier (djur) eller mikrosporer (växter) och kvinnor producerar ägg eller äggceller.

Normalt är den kromosomala belastningen på könsceller (könsceller) haploida, det vill säga dessa celler produceras genom celldelning som innebär en minskning av antalet kromosomer.

Genotyp

I en levande organism beskriver genotypen uppsättningen gener (med deras respektive alleler) som kodar för någon specifik egenskap eller egenskap och som skiljer sig från andra genom en viss funktion eller sekvens. Så genotypen representerar en individs alleliska konstitution.

Även om det allmänt sägs att genotypen är det som ger upphov till fenotypen, är det viktigt att komma ihåg att det finns många miljö- och epigenetiska faktorer som kan konditionera utseendet på en fenotyp..

Fenotyp

Fenotyp betyder bokstavligen "den visade formen." Många texter definierar det som en uppsättning synliga egenskaper hos en organism som härrör både från uttrycket av dess gener (genotyp) och från dess interaktion med omgivningen som omger den..

De flesta fenotyper är produkten av den samordnade verkan av mer än en gen och samma gen kan delta i upprättandet av mer än en specifik fenotyp.

Hur överförs genetiskt arv?

Överföringen av gener från föräldrar till deras ättlingar sker i cellcykeln genom mitos och meios.

I prokaryoter, där reproduktion huvudsakligen sker genom bipartition eller binär klyvning, överförs gener från en cell till dess ättlingar via den exakta kopian av dess kromosom, som utsöndras i dottercellen innan uppdelningen sker..

Flercelliga eukaryoter, som i allmänhet kännetecknas av att de har två typer av celler (somatiska och sexuella), har två mekanismer för överföring eller genärvelse.

Somatiska celler, liksom enklare encelliga organismer, när de delar sig upp gör de det genom mitos, vilket innebär att de duplicerar sitt kromosominnehåll och utsöndrar kopiorna mot sina dotterceller. Dessa kopior är i allmänhet exakta, så egenskaperna hos de nya cellerna är ekvivalenta med de hos "förfäderna".

Sexceller spelar en grundläggande roll vid sexuell reproduktion av flercelliga organismer. Dessa celler, även kända som gameter, produceras av meios, vilket involverar celldelning med en samtidig minskning av kromosombelastningen (de är haploida celler).

Genom sexuell reproduktion passerar två individer sina gener från en generation till nästa genom att smälta sina haploida gametiska celler och bilda en ny diploid individ som delar båda föräldrarnas egenskaper..

Exempel på arv

De klassiska exemplen på biologisk arv som används i undervisningstexter för att förklara denna process baseras på olika "modell" -organismer..

Fruktflugan (D. melanogaster) till exempel har en av studiemodellerna för djur som används av Thomas Morgan vanligtvis röda ögon. Men under sina experiment hittade Morgan en vitögd hane och korsade den med en rödögd hona..

Fruktfluga. Drosophila melanogaster. Hämtad och redigerad från: Sanjay Acharya [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

Med tanke på att fenotypen "röda ögon" är dominerande hos denna art, bestod resultatet av den första generationen av detta kors av individer med röda ögon. Efterföljande korsningar mellan individerna från den första generationen (F1) resulterade i en F2-generation där båda fenotyperna uppträdde..

Med tanke på att vita ögon bara uppträdde i F2 i en andel nära 50% av männen, antog Morgan att det var ett "könskromosomlänkat arv".

Referenser

  1. Gardner, J. E., Simmons, J. E., & Snustad, D. P. (1991). Rektor för genetisk. 8 '' utgåva. John Wiley och söner.
  2. Henderson, M. (2009). 50 genetiska idéer du verkligen behöver veta. Quercus Books.
  3. Solomon, E. P., Berg, L. R. och Martin, D. W. (2011). Biologi (9: e utgåvan). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.
  4. Suzuki, D. T. och Griffiths, A. J. (1976). En introduktion till genetisk analys. WH Freeman and Company.
  5. Watson, J. D. (2004). Molekylär biologi av genen. Pearson Education India

Ingen har kommenterat den här artikeln än.