De biologisk arv Det er prosessen der avkommet til en celle eller en organisme mottar foreldrenes genetiske legat. Studiet av gener og hvordan de overføres fra en generasjon til en annen er fagfeltet for arvelighetens genetikk..
Arvelighet 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..
Biologisk arv er en av de viktigste egenskapene til levende celler og derfor av flercellede organismer, da det betyr evnen til å overføre egenskaper og egenskaper bestemt av suksessive generasjoner, samarbeid med adaptive mekanismer og naturlig seleksjon..
Mange forfattere er av den oppfatning at mennesket har blitt kjent med de grunnleggende begrepene biologisk arv i tusenvis av år, da prosessene for domesticering av planter og dyr begynte, og ved å velge de egenskapene han anså som viktigst, la han kryss for å få avkom som vil beholde disse egenskapene.
Imidlertid er vår nåværende forståelse av arvelighetens fysiske og molekylære grunnlag relativt nylig, da disse ikke ble belyst før tidlig på 1900-tallet, da det vitenskapelige samfunnet kom opp med den kromosomale teorien om arv..
Til tross for det ovennevnte ble prinsippene om arvelighet av trekk eller karakterer analysert i noen dybde noen år tidligere av Gregorio Mendel, som for tiden regnes som "arvens far"..
Det er viktig å nevne at både andre og før formuleringen av denne kromosomale teorien om arv, var mange andre oppdagelser av transcendental betydning for vår moderne forståelse av genetikken til levende ting. Disse kan omfatte isolering og karakterisering av nukleinsyrer, oppdagelse og studie av kromosomer, blant andre..
Artikkelindeks
De grunnleggende grunnlagene for arv ble opprinnelig foreslått av den østerrikske munken Gregory Mendel (1822-1884) i år 1856.
Mendel forstod fra sine eksperimenter med erteplantekryss at både likheter og forskjeller mellom foreldre og deres etterkommere kunne forklares med en mekanisk overføring av diskrete arvelige enheter, det vil si av gener.
Dette la grunnlaget for forståelsen av moderne genetikk, siden det var kjent at årsaken til egenskapens arvelighet skyldtes den fysiske overføringen av gener på kromosomer gjennom reproduksjon (seksuell eller aseksuell)..
I følge resultatene han oppnådde, formulerte Mendel de "arvelovene" som er i kraft i dag for noen tegn:
- Lov om segregering: den fastholder at gener har "alternative" former kjent som alleler og som direkte påvirker fenotypen (synlige egenskaper).
- Lov om uavhengig arv: innebærer at arven til ett trekk er uavhengig av et annet, selv om dette ikke er helt sant for mange egenskaper.
Thomas Morgan i 1908, studerte genetikken til fruktfluen, Drosophila melanogaster, viste at arven av fenotyper skjedde som tidligere beskrevet av Mendel. I tillegg var det han som belyste at arvelighetsenhetene (gener) overføres gjennom kromosomer.
Derfor, og takket være deltakelse fra mange andre forskere, vet vi i dag at biologisk arv skjer takket være overføring av arvelige enheter som finnes i kromosomene, enten i de autosomale, seksuelle eller plastide kromosomene (i eukaryoter).
Uttrykket eller utseendet til en gitt fenotype avhenger av egenskapene til genotypen (dominans og resessivitet).
For å forstå hvordan mekanismene for biologisk arv fungerer, er det nødvendig å forstå noen grunnleggende konsepter.
Selv om ikke alle arvelige trekk skyldes sekvensen av nukleotider som utgjør DNA i hver organisme, når vi refererer til biologisk arv, snakker vi generelt om overføring av informasjonen i genene.
Et gen er definert som den grunnleggende fysiske arvsenheten, og det er en definert DNA-sekvens, som inneholder all informasjon som er nødvendig for uttrykk for noe trekk eller karakteristikk i et levende vesen..
Gener kan ha mer enn en form, et produkt av små variasjoner i sekvensen som kjennetegner dem; alternative former for det samme genet er kjent som alleler.
Alleler defineres vanligvis i henhold til de fenotypiske egenskapene de gir, og i en populasjon er det vanlig å finne flere alleler for det samme genet.
Et pattedyr arver for eksempel to alleler av hvert gen fra foreldrene, en fra moren og en fra faren. At allelen av genotypen som alltid kommer til uttrykk i fenotypen kalles den dominerende allelen, mens den som forblir "stille" (som ingen fenotypiske egenskaper observeres av) er kjent som den recessive allelen..
I noen tilfeller kan det forekomme at begge alleler uttrykkes, og generere utseendet til en mellomfenotype, og det er derfor disse kalles kodominante alleler sammen..
Når et individ arver to identiske alleler fra foreldrene sine, enten de er dominerende eller recessive, er dette kjent, genetisk sett, som homozygot for disse allelene. Når et individ derimot arver to forskjellige alleler fra foreldrene, den ene dominerende og den andre recessive, kalles dette heterozygot for disse allelene..
Genene til prokaryote og eukaryote organismer finnes på strukturer kjent som kromosomer. I prokaryoter, celler som ikke har en kjerne, er det normalt bare ett kromosom; den består av DNA assosiert med noen proteiner, er sirkulær i form og sterkt opprullet.
Eukaryoter, celler som har en kjerne, har en eller flere kromosomer, avhengig av art, og disse består av et materiale som kalles kromatin. Kromatinet i hvert kromosom består av et DNA-molekyl som er nært forbundet med fire typer proteiner kalt histoner, som letter deres komprimering i kjernen..
I eukaryoter er det mer enn en type kromosom. Det er kjernefysiske, mitokondrie og kloroplastider (begrenset til fotosyntetiske organismer). Kjernekromosomer er autosomale og seksuelle (de som spesifiserer kjønn).
Ploidi i hele antall kromosom "sett" som en celle har. Mennesker har for eksempel, som alle pattedyr og mange dyr, to sett med kromosomer, det ene fra faren og det andre fra moren, og det sies at cellene deres er diploide..
De individene og / eller cellene som bare har ett sett med kromosomer, er kjent som haploider, mens organismer som har mer enn to sett med kromosomer, sammen er polyploider (triploider, tetraploider, heksaploider og så videre).
I organismer med seksuell reproduksjon skjer dette takket være fusjonen av to spesialiserte celler, produsert av to forskjellige individer: en "mann" og en "kvinne". Disse cellene er kjønnscellene; hanner produserer sæd (dyr) eller mikrosporer (planter) og kvinner produserer egg eller eggceller.
Normalt er den kromosomale belastningen på kjønnsceller (kjønnsceller) haploide, det vil si at disse cellene produseres gjennom celledeling som innebærer en reduksjon i antall kromosomer.
I en levende organisme beskriver genotypen settet med gener (med deres respektive alleler) som koder for noe spesifikt trekk eller karakteristikk, og som skilles fra andre ved en bestemt funksjon eller sekvens. Så genotypen representerer den individuelle konstitusjonen til et individ.
Selv om det generelt sies at genotypen er det som gir opphav til fenotypen, er det viktig å huske på at det er mange miljømessige og epigenetiske faktorer som kan bety utseendet til en fenotype..
Fenotype betyr bokstavelig talt "den viste skjemaet." Mange tekster definerer det som settet med synlige egenskaper ved en organisme som skyldes både ekspresjon av genene (genotype) og fra interaksjonen med miljøet som omgir den..
De fleste fenotyper 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.
Overføring av gener fra foreldre til deres etterkommere skjer i cellesyklusen gjennom mitose og meiose.
I prokaryoter, hvor reproduksjon hovedsakelig skjer ved todelinger eller binær fisjon, overføres gener fra en celle til dens etterkommere via den nøyaktige kopien av kromosomet, som blir utskilt i dattercellen før deling skjer..
Flercellede eukaryoter, som generelt kjennetegnes ved å ha to typer celler (somatiske og seksuelle), har to overføringsmekanismer eller genarv.
Somatiske celler, så vel som enklere encellede organismer, når de deler seg, gjør de det ved mitose, noe som betyr at de dupliserer kromosominnholdet og skiller ut kopiene mot dattercellene. Disse kopiene er generelt nøyaktige, så egenskapene til de nye cellene tilsvarer egenskapene til "stamfedrene".
Sexceller spiller en grunnleggende rolle i seksuell reproduksjon av flercellede organismer. Disse cellene, også kjent som kjønnsceller, er produsert av meiose, som involverer celledeling med en samtidig reduksjon i kromosombelastning (de er haploide celler).
Gjennom seksuell reproduksjon overfører to individer genene sine fra generasjon til generasjon ved å smelte sine haploide gametiske celler og danne et nytt diploid individ som deler begge foreldrenes egenskaper..
De klassiske eksemplene på biologisk arv som brukes i undervisningstekster for å forklare denne prosessen, er basert på forskjellige "modell" -organismer..
Fruktflua (D. melanogaster) for eksempel har en av studiemodellene for dyr brukt av Thomas Morgan, vanligvis røde øyne. Imidlertid fant Morgan under sine eksperimenter en hvitøyet hann og krysset den med en rødøyet kvinne..
Med tanke på at fenotypen “røde øyne” er dominerende hos denne arten, besto resultatet av den første generasjonen av dette korset av individer med røde øyne. Påfølgende kryss mellom individer fra den første generasjonen (F1) resulterte i en F2-generasjon der begge fenotypene dukket opp..
Gitt at hvite øyne bare dukket opp i F2 i en andel nær 50% av mennene, antok Morgan at det var en "kjønnskromosom-knyttet arv".
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.