Biologische Vererbungstheorie und -konzepte, wie sie übertragen wird, Beispiele

Der Biologischer Vererbung Es ist der Prozess, durch den die Nachkommen einer Zelle oder eines Organismus die genetische Mitgift ihrer Eltern erhält. Die Untersuchung von Genen und wie diese von einer Generation zur anderen übertragen werden.

Die Vererbung kann als die Ähnlichkeit zwischen Eltern und ihren Nachkommen definiert werden, aber dieser Begriff umfasst auch die Unterschiede, die der genetischen Variation während der Reproduktion innewohnt.

Ein Schwan und seine Jungen (Bild von Hans Benn auf www.Pixabay.com)

Die biologische Vererbung ist eine der wichtigsten Eigenschaften lebender Zellen und daher von mehrzelligen Organismen, da dies die Fähigkeit bedeutet, Eigenschaften und Eigenschaften zu übertragen, die durch aufeinanderfolgende Generationen bestimmt werden und mit adaptiven und natürlichen Selektionsmechanismen zusammenarbeiten.

Viele Autoren stammen aus der Meinung, dass sich der Mensch vertraut gemacht hat, sind die grundlegenden Konzepte der biologischen Erbschaft seit Tausenden von Jahren, als die Domestizierungsprozesse von Pflanzen und Tieren begannen und die Merkmale, die er für am wichtigsten hielt, Kreuze für die Beschaffung von Abfahrten machte, die wird diese Eigenschaften behalten.

Unser aktuelles Verständnis der physikalischen und molekularen Grundlagen der Erbschaft ist jedoch relativ neu, da diese bis zu Beginn des 20. Jahrhunderts nicht aufgeklärt wurden.

Trotz der oben genannten Prinzipien der Vererbbarkeit der Merkmale oder Charaktere wurden einige Jahre zuvor von Gregorio Mendel analysiert, der derzeit als "Vater der Erbschaft" angesehen wird,.

Es ist wichtig zu erwähnen, dass sowohl vor als auch nach der Formulierung dieser chromosomalen Erbstheorie viele andere Entdeckungen für unser modernes Verständnis der Genetik der Lebewesen von transzendentaler Bedeutung waren. Unter diesen könnte unter anderem die Isolierung und Charakterisierung von Nukleinsäuren, die Entdeckung und Untersuchung von Chromosomen unter anderem erwähnt werden.

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Theorie der biologischen Erbschaft

Gregor Mendel

Die grundlegenden Grundlagen der Erbschaft wurden ursprünglich vom österreichischen Mönch Gregorio Mendel (1822-1884) 1856 vorgeschlagen.

Mendel verstand, basierend auf den Experimenten, die er mit Kreuzen von Erbsenpflanzen durchgeführt hatte, dass sowohl Ähnlichkeiten als auch Unterschiede zwischen den Eltern und ihren Nachkommen durch eine mechanische Übertragung diskreter erblicher Einheiten erklärt werden konnten, dh der Gene.

Mendels Erbsen und ihre Merkmale (Quelle: Nepronus [CC BY-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/4.0)] über Wikimedia Commons)

Dies legte die Grundlagen für das Verständnis der modernen Genetik fest, da er erfahren wurde, dass der Grund für die Heritabilität der Charaktere auf den physischen Transfer der Gene in den Chromosomen durch Reproduktion (sexuell oder asexuell) zurückzuführen war.

Nach den von ihm erzielten Ergebnissen formulierte Mendel die "Gesetze der Erbschaft", die derzeit für einige Charaktere in Kraft sind:

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- Segregationsgesetz: Es wird behauptet, dass Gene "alternative" Formen haben Allele und das beeinflusst direkt den Phänotyp (sichtbare Eigenschaften).

- Gesetz der unabhängigen Erbschaft: Es impliziert, dass das Erbe eines Merkmals unabhängig von dem eines anderen ist, obwohl dies für viele Merkmale nicht vollständig gilt.

Thomas Morgan im Jahr 1908 und studierte die Genetik der Fruchtfliege, Drosophila Melanogaster, Er zeigte, dass die Vererbung von Phänotypen wie zuvor von Mendel beschrieben auftrat. Darüber hinaus erläuterte er, dass die Erbungseinheiten (die Gene) durch Chromosomen übertragen wurden.

So und dank der Beteiligung vieler anderer Forscher wissen wir heute, dass biologische Erbschaft dank der Übertragung der in den Chromosomen enthaltenen erblichen Einheiten entweder in den autosomalen, sexuellen oder plastidischen Chromosomen (in den Eukaryoten) (in den Eukaryoten) verabreicht wird (in den Eukaryoten).

Die Expression oder Erscheinung eines spezifischen Phänotyps hängt von den Eigenschaften des Genotyps ab (Dominanz und Rezessivität).

Grundlegendes Konzept

Um zu verstehen, wie biologische Vererbungsmechanismen funktionieren, ist es notwendig, einige grundlegende Konzepte zu verstehen.

Obwohl nicht alle vererbten Merkmale auf die Nukleotidsequenz zurückzuführen sind, die die DNA jedes Organismus ausmacht, sprechen wir im Allgemeinen über die Übertragung der in den Genen enthaltenen Informationen.

Gen

Ein Gen wird also als die grundlegende physikalische Einheit der Vererbung definiert und ist eine bestimmte DNA.

Allele

Gene können mehr als einen Weg haben, Produkt kleiner Variationen in der Sequenz, die sie charakterisiert. Alternative Formen desselben Gens sind als Allele bekannt.

Normalerweise werden Allele nach den phänotypischen Eigenschaften definiert, die sich verleihen, und in einer Population ist es üblich, mehrere Allele für dasselbe Gen zu finden.

DNA, Gene und Chromosomen (Quelle: Thomas Splettssser [CC BY-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/4.0)] über Wikimedia Commons)

Ein Säugetier zum Beispiel erbt von ihren Eltern zwei Allelen jedes Gens, einer kommt von seiner Mutter und einem anderen von seinem Vater. Das Allel des Genotyps, das immer im Phänotyp exprimiert wird.

In einigen Fällen können beide Allele exprimiert werden, wodurch das Auftreten eines Zwischenphänotyps erzeugt wird, sodass sie gemeinsam CO -Codominant -Allele genannt werden.

Homozygose und Heterozygose

Wenn eine Person zwei Allele ihrer Eltern erbt, ob die beiden dominanten oder rezessiv, ist es genetisch gesehen, als homozygot für solche Allele. Wenn ein Individuum zwei verschiedene Allele erbt, ein dominant und ein andererseits, wird es für solche Allele als heterozygot bezeichnet.

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Chromosomen

Die Gene von prokaryotischen und eukaryotischen Organismen sind in Strukturen gefunden, die als Chromosomen bekannt sind. In Prokaryoten, Zellen, die keinen Kern haben, gibt es normalerweise nur ein Chromosom; Dies besteht aus DNA, die mit einigen Proteinen assoziiert ist, eine kreisförmige Form hat und extrem eingeschrieben ist.

Eukaryoten, Zellen mit Kern, haben je nach Spezies ein oder mehrere Chromosomen, und diese bestehen aus einem Material namens Chromatin. Das Chromatin jedes Chromosoms besteht aus einem DNA -Molekül.

In Eukaryoten gibt es mehr als eine Art von Chromosomen. Es gibt nukleare, mitochondriale und chloroplastidische (beschränkt auf photosynthetische Organismen). Kernchromosomen sind autosomal und sexuell (solche, die Sex spezifizieren).

Ploidie

Die Ploidie in der vollen Anzahl von "Spielen" von Chromosomen, die eine Zelle hat. Menschen haben zum Beispiel wie alle Säugetiere und eine große Anzahl von Tieren zwei Chromosomenspiele, eine vom Vater und eine von der Mutter. Daher heißt es von ihren Zellen, die diploid sind.

Haploide und Polyploide

Diese Individuen und/oder Zellen mit einem einzigen Chromosomenspiel sind als Haploiden bekannt. Inzwischen sind Organismen mit mehr als zwei Chromosomenspielen zusammen, polyploiden (Triploide, Tetraploide, Hexaploide usw.).

Gameten

In Organismen mit sexueller Fortpflanzung tritt dies dank der Verschmelzung von zwei spezialisierten Zellen auf, die von zwei verschiedenen Individuen hergestellt wurden: ein "Mann" und eine "Frau". Diese Zellen sind Gameten; Männer produzieren Spermien (Tiere) oder Mikrosporen (Pflanzen) und Weibchen produzieren Eizellen oder Ovokélulas.

Normalerweise ist die chromosomale Belastung von Sexzellen (Gameten) haploid, dh diese Zellen werden durch eine Zellteilung produziert, die eine Verringerung der Anzahl von Chromosomen impliziert.

Genotyp

In einem lebendigen Organismus beschreibt der Genotyp die Menge von Genen (mit ihren jeweiligen Allelen), die sie für ein bestimmtes Merkmal oder eine bestimmte Merkmale codieren und die von anderen durch eine bestimmte Funktion oder Sequenz unterschieden werden. Dann repräsentiert der Genotyp die allelische Konstitution eines Individuums.

Obwohl allgemein gesagt wird, dass der Genotyp das ist, was zum Phänotyp führt, ist es wichtig zu berücksichtigen.

Phänotyp

Phänotyp bedeutet buchstäblich "die gezeigte Form". Viele Texte definieren es als die Reihe der sichtbaren Eigenschaften eines Organismus, die sowohl aus der Expression seiner Gene (Genotyp) als auch aus seiner Interaktion mit der Umgebung resultieren.

Die meisten Phänotypen sind das Produkt der konzertierten Wirkung von mehr als einem Gen, und dasselbe Gen kann an der Etablierung von mehr als einem bestimmten Phänotyp teilnehmen.

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Wie ist die genetische Vererbung??

Die Übertragung der Gene der Vorläufer auf ihre Nachkommen erfolgt im Zellzyklus durch Mitose und Meiose.

In Prokaryoten, wobei die Reproduktion hauptsächlich durch binäre zweisteilige oder spaltung auftritt.

Pluricelluläre Eukaryoten, die im Allgemeinen durch zwei Arten von Zellen (somatisch und sexuell) gekennzeichnet sind, haben zwei Übertragungs- oder Genvererbmechanismen.

Somatische Zellen sowie einfachere einzelluläre Organismen, wenn sie dies durch Mitose geteilt haben, was bedeutet, dass sie ihren chromosomalen Gehalt verdoppeln und Kopien zu ihren Tochterzellen absondern. Diese Kopien sind normalerweise genau, daher entsprechen die Eigenschaften der neuen Zellen der der "Eltern".

Sexzellen spielen eine grundlegende Rolle für die sexuelle Reproduktion mehrzelliger Organismen. Diese Zellen, auch als Gameten bekannt, werden durch Meiose produziert, was eine Zellteilung mit einer gleichzeitigen chromosomalen Belastungsreduktion impliziert (sie sind Haploidzellen).

Durch sexuelle Fortpflanzung vergeben zwei Individuen ihre Gene von einer Generation zur anderen, wenn sie ihre haploiden Gametic -Zellen verschmelzen und eine neue diploide Person bilden, die Eigenschaften beider Elternteile teilt.

Vererbungsbeispiele

Die klassischen Beispiele für die biologische Vererbung, die in didaktischen Texten verwendet werden, um diesen Prozess zu erklären.

Die Fruchtfliege (D. Melanogaster) Eines der Studienmodelle für Tiere, die von Thomas Morgan verwendet werden, hat normalerweise rote Augen. Während seiner Experimente fand Morgan jedoch einen Mann mit weißen Augen und überquerte ihn mit einer rot -Augen -Frau.

Fruchtfliege. Drosophila Melanogaster. Genommen und bearbeitet von: Sanjay Acharya [CC BY-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/4.0)]]

Angesichts der Tatsache, dass der Phänotyp "rote Augen" bei dieser Art dominant ist, wurde das Ergebnis der ersten Generation der besagten Kreuzung durch rot -eänder -Individuen bestehen. Die nachfolgenden Kreuze zwischen den Individuen der ersten Generation (F1) führten zu einer F2 -Generation, in der beide Phänotypen erschienen.

Da weiße Augen nur im F2 in einem Verhältnis von fast 50% der Männer auftraten, bedeutete Morgan, dass es sich um eine "Erbe mit einem sexuellen Chromosom verbunden" handelte.

Verweise

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