Biologisk arveteori og begreper, hvordan den overføres, eksempler

De Biologisk arv Det er prosessen der avkommet til en celle eller en organisme mottar den genetiske medgift av foreldrene. Studien av gener og hvordan disse overføres fra en generasjon til en annen er studieretningen av arveregenetikk.

Arv kan defineres som likheten mellom foreldre og deres etterkommere, men dette begrepet omfatter også forskjellene som ligger i den genetiske variasjonen som oppstår under reproduksjon.

En svane og dens unge (bilde av Hans Benn på www.Pixabay.com)

Biologisk arv er en av de mest betydningsfulle attributtene til levende celler og derfor av flercellede organismer, da det betyr evnen til å overføre egenskaper og egenskaper bestemt av påfølgende generasjoner, samarbeide med adaptive og naturlige seleksjonsmekanismer.

Mange forfattere er fra den oppfatning at mennesket har blitt kjent er de grunnleggende begrepene biologisk arv i tusenvis av år, da prosessene med domestisering av planter og dyr begynte og valgte egenskapene han anså som viktigst, gjorde han kors for å oppnå utfork vil beholde disse egenskapene.

Imidlertid er vår nåværende forståelse av de fysiske og molekylære grunnlagene for arv relativt nylig, siden disse ikke ble belyst før begynnelsen av 1900 -tallet, da det vitenskapelige samfunnet fant den kromosomale teorien om arv.

Til tross for det ovennevnte, ble prinsippene for arvbarheten til funksjonene eller karakterene analysert med en viss dybde noen år før av Gregorio Mendel, som for tiden blir betraktet som "arveforhold".

Det er viktig å nevne at både før og etter formuleringen av denne kromosomale arveteorien, var mange andre funn av transcendental betydning for vår moderne forståelse av genetikken til levende vesener. Blant disse kan isolasjonen og karakteriseringen av nukleinsyrer, blant annet oppdagelse og studie av kromosomer nevnes, blant annet.

[TOC]

Teori om biologisk arv

Gregor Mendel

De grunnleggende grunnlagene for arven ble opprinnelig foreslått av den østerrikske munken Gregorio Mendel (1822-1884) i 1856.

Mendel forsto, basert på eksperimentene han utførte med kryss av erterplanter, at både likheter og forskjeller mellom foreldre og deres etterkommere kunne forklares med en mekanisk overføring av diskrete arvelige enheter, det vil si av genene.

Mendels erter og deres funksjoner (Kilde: Nephronus [CC By-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/4.0)] via Wikimedia Commons)

Dette la grunnlaget for forståelsen av moderne genetikk, siden det ble lært at årsaken til karakterens arvelighet skyldtes den fysiske overføringen av genene i kromosomene gjennom reproduksjon (seksuell eller aseksuell).

I henhold til resultatene han oppnådde, formulerte Mendel "arverelovene" som for tiden er i kraft for noen karakterer:

Kan tjene deg: Hva er recessivitet? (Med eksempler)

- Segregeringslov: Den hevder at gener har "alternative" former kjent som Alleler Og det påvirker direkte fenotypen (synlige egenskaper).

- Lov om uavhengig arv: Det innebærer at arven etter en funksjon er uavhengig av en annen, selv om dette ikke helt er sant for mange egenskaper.

Thomas Morgan i 1908, og studerte genetikken til fruktflua, Drosophila melanogaster, Han viste at arven etter fenotyper skjedde som tidligere beskrevet av Mendel. I tillegg var det han som belyste at arvenhetsenhetene (genene) ble overført gjennom kromosomer.

Dermed, og takket være deltakelse fra mange andre forskere, vet vi i dag at biologisk arv blir takket være overføringen av de arvelige enhetene som er inneholdt i kromosomene, enten i autosomale, seksuelle eller plastidiske kromosomer (i eukaryotene).

Uttrykket eller utseendet til en spesifikk fenotype avhenger av egenskapene til genotypen (dominans og recessivitet).

Enkle konsepter

For å forstå hvordan biologiske arvemekanismer fungerer, er det nødvendig å forstå noen grunnleggende begreper.

Selv om ikke alle arvelige funksjoner skyldes nukleotidsekvensen som utgjør DNAet til hver organisme, når vi refererer til biologisk arv, snakker vi generelt om overføringen av informasjonen i genene.

Gen

Et gen er definert, da den grunnleggende fysiske arvenheten og er en klar DNA -sekvens, som inneholder all nødvendig informasjon for uttrykk for noen funksjoner eller karakteristiske i et levende vesen.

Alleler

Gener kan ha mer enn en måte, produkt av små variasjoner i sekvensen som kjennetegner dem; Alternative former av det samme genet er kjent som alleler.

Vanligvis er alleler definert i henhold til de fenotypiske egenskapene som gir, og i en befolkning er det vanlig å finne flere alleler for det samme genet.

DNA, gener og kromosomer (Kilde: Thomas Splettssser [CC BY-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/4.0)] via Wikimedia Commons)

Et pattedyr, for eksempel, arver fra foreldrene sine to alleler av hvert gen, en kommer fra moren hans og en annen fra faren. Den allelen av genotypen som alltid kommer til uttrykk i fenotypen, kalles den dominerende allelen, mens den som forblir "stille" (hvorav fenotypiske egenskaper blir observert) er kjent som recessiv allel.

I noen tilfeller kan begge alleler uttrykkes, og generere utseendet til en mellomliggende fenotype, slik at de kalles co -codominant alleler sammen.

Homozygose og heterozygose

Når en person arver to alleler av foreldrene, enten de to dominerende eller recessive, er det kjent, genetisk sett, som homozygot for slike alleler. Når derimot, en person arver to forskjellige alleler, en dominerende og en annen recessiv, kalles det heterozygot for slike alleler.

Kan tjene deg: simpleiomorphy

Kromosomer

Genene til prokaryote og eukaryote organismer finnes i strukturer kjent som kromosomer. I prokaryoter, celler som ikke har en kjerne, er det vanligvis bare ett kromosom; Dette består av DNA assosiert med noen proteiner, har en sirkulær form og er ekstremt påmeldt.

. Kromatinet til hvert kromosom består av et DNA -molekyl nært assosiert med fire typer proteiner kalt histoner, som letter dets komprimering i kjernen.

I eukaryoter er det mer enn en type kromosom. . Nukleære kromosomer er autosomale og seksuelle (de som spesifiserer sex).

Ploidy

Ploidien i hele antall "spill" av kromosomer som en celle har. Mennesker, for eksempel, som alle pattedyr og et stort antall dyr, har to spill med kromosomer, ett fra faren og en fra moren, derfor sies det om cellene deres som er diploid.

Haploider og polyploider

De individer og/eller celler som har et enkelt kromosom -spill er kjent som haploider, i mellomtiden er organismer som har mer enn to kromosomale spill sammen, polyploider (triploider, tetraploider, heksaploider og så videre).

Gameter

I organismer med seksuell reproduksjon skjer dette takket være fusjon av to spesialiserte celler, produsert av to forskjellige individer: en "mann" og en "kvinne". Disse cellene er gameter; Hanner produserer sæd (dyr) eller mikrosporer (planter) og hunner produserer eggløsninger eller ovocélulas.

Normalt er den kromosomale belastningen av kjønnsceller (gameter) haploid, det vil si at disse cellene produseres gjennom en celledeling som innebærer en reduksjon i antall kromosomer.

Genotype

I en levende organisme beskriver genotypen settet med gener (med sine respektive alleler) som de koder for en spesifikk funksjon eller karakteristikk, og som skiller seg fra andre ved en bestemt funksjon eller sekvens. Deretter representerer genotypen allelisk konstitusjon av et individ.

Selv om det generelt sies at genotype er det som resulterer i fenotypen, er det viktig å ta hensyn til at det er mange miljømessige og epigenetiske faktorer som kan kondisjonere utseendet til en fenotype.

Fenotype betyr bokstavelig talt "formen vist". Mange tekster definerer det som settet med synlige egenskaper til en organisme som følger av både uttrykket av dens gener (genotype) og dens interaksjon med det omgivende miljøet.

De fleste av fenotypene er produktet av den samordnede virkningen av mer enn ett gen, og det samme genet kan delta i etableringen av mer enn en spesifikk fenotype.

Kan tjene deg: Dihíbrido Cross

Hvordan er genetisk arv?

Overføring av progenitorenes gener mot deres etterkommere forekommer i cellesyklusen gjennom mitose og meiose.

I prokaryoter, hvor reproduksjon hovedsakelig forekommer av binær bipartisjon eller fisjon, overføres gener fra en celle til deres etterkommere ved hjelp av den nøyaktige kopien av kromosomet, som er adskilt mot dattercellen før divisjonen oppstår.

Pluricellulære eukaryoter, som generelt er karakterisert ved å ha to typer celler (somatisk og seksuell), har to overføring eller genarvmekanismer.

Somatiske celler, så vel som enklere encellede organismer, når de er delt, gjør det med mitose, noe som betyr at de dobler sitt kromosomale innhold og utskiller kopier mot dattercellene. Disse kopiene er vanligvis nøyaktige, så egenskapene til de nye cellene tilsvarer "foreldrene".

Sexceller spiller en grunnleggende rolle for seksuell reproduksjon av flercellede organismer. Disse cellene, også kjent som gameter, produseres av meiose, noe som innebærer en celledeling med en samtidig kromosomal belastningsreduksjon (de er haploide celler).

Gjennom seksuell reproduksjon overfører to individer genene sine fra en generasjon til en annen når de slår sammen haploide gametiske celler og danner et nytt diploid individ som deler kjennetegn på begge foreldrene.

Arveeksempler

De klassiske eksemplene på den biologiske arven som brukes i didaktiske tekster for å forklare denne prosessen er basert på forskjellige "modell" -organismer.

Fruktfluen (D. Melanogaster) For eksempel har en av studiemodellene for dyr brukt av Thomas Morgan, vanligvis røde øyne. Under sine eksperimenter fant Morgan imidlertid en hann med hvite øyne og krysset ham med en rød -øyet kvinne.

Fruktflue. Drosophila melanogaster. Tatt og redigert fra: Sanjay Acharya [CC By-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/4.0)]

Med tanke på det faktum at fenotypen "røde øyne" er dominerende i denne arten, ble resultatet av den første generasjonen av nevnte kryssing konstituert av røde øyne individer. De påfølgende kryssene blant individene i den første generasjonen (F1) resulterte i en F2 -generasjon der begge fenotypene dukket opp.

Siden hvite øyne bare dukket opp i F2 i en andel nær 50% av mennene, mente Morgan at det var en "arv knyttet til et seksuelt kromosom".

Referanser

1. Gardner, J. OG., Simmons, J. OG., & Snustad, d. P. (1991). Hoved av genetisk. 8 '"utgave. John Wiley og sønner.
2. Henderson, m. (2009). 50 genetiske ideer du virkelig trenger å vite. Quercus Books.
3. Solomon, e. P., Berg, l. R., & Martin, D. W. (2011). Biologi (9. EDN). Brooks/Cole, Cengage Learning: USA.
4. Suzuki, d. T., & Griffiths, a. J. (1976). En introduksjon til genetisk analyse. WH Freeman og Company.
5. Watson, J. D. (2004). . Pearson Education India