Biologische erfenis theorie en concepten, hoe het wordt overgedragen, voorbeelden

De Biologische erfenis Het is het proces waarbij de nakomelingen van een cel of een organisme de genetische bruidsschat van zijn ouders ontvangt. De studie van genen en hoe deze worden overgedragen van de ene generatie op de andere is het gebied van studie van overerving genetica.

Overerving kan worden gedefinieerd als de gelijkenis tussen ouders en hun nakomelingen, maar deze term omvat ook de verschillen die inherent zijn aan de genetische variatie die optreedt tijdens de reproductie.

Een zwaan en zijn jong (afbeelding van Hans Benn op www.Pixabay.com)

Biologische overerving is een van de belangrijkste kenmerken van levende cellen en daarom van meercellige organismen, omdat het het vermogen betekent om eigenschappen en kenmerken te overbrengen die worden bepaald door opeenvolgende generaties, samen met adaptieve en natuurlijke selectiemechanismen.

Veel auteurs komen uit de mening dat de mens bekend is geworden, zijn de basisconcepten van biologische erfenis gedurende duizenden jaren, toen de processen van domesticatie van planten en dieren begonnen en, het selecteren van de kenmerken die hij het belangrijkst vond, hij maakte kruisen voor het verkrijgen van afdalingen die zal deze kenmerken behouden.

Ons huidige begrip van de fysieke en moleculaire grondslagen van overerving is echter relatief recent, omdat deze niet werden opgehelderd tot het begin van de 20e eeuw, toen de wetenschappelijke gemeenschap de chromosomale theorie van overerving vond.

Ondanks het bovenstaande werden de principes van de overerveerbaarheid van de kenmerken of personages enkele jaren eerder geanalyseerd door Gregorio Mendel, die momenteel wordt beschouwd als de "vader van erfenis".

Het is belangrijk om te vermelden dat zowel vóór als na de formulering van deze chromosomale overervingstheorie, vele andere ontdekkingen van transcendentaal belang waren voor ons moderne begrip van de genetica van levende wezens. Onder deze kan onder andere de isolatie en karakterisering van nucleïnezuren, de ontdekking en studie van chromosomen, onder andere worden genoemd.

[TOC]

Theorie van biologische erfenis

Gregor Mendel

De basisfundamenten van de erfenis werden aanvankelijk voorgesteld door de Oostenrijkse monnik Gregorio Mendel (1822-1884) in 1856.

Mendel begreep, gebaseerd op de experimenten die hij uitvoerde met kruisen van erwtenplanten, dat zowel overeenkomsten als verschillen tussen ouders en hun nakomelingen konden worden verklaard door een mechanische overdracht van discrete erfelijke eenheden, dat wil zeggen van de genen.

Mendel's erwten en hun functies (Bron: Nephronus [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

Dit legde de basis voor het begrip van de moderne genetica, omdat er werd geleerd dat de reden voor de erfelijkheid van de personages te wijten was aan de fysieke overdracht van de genen in de chromosomen door middel van reproductie (seksueel of aseksueel).

Volgens de resultaten die hij heeft verkregen, formuleerde Mendel de "wetten van overerving" die momenteel van kracht zijn voor sommige karakters:

Kan u van dienst zijn: wat is recessiviteit? (Met voorbeelden)

- Segregatiewet: het beweert dat genen "alternatieve" vormen hebben bekend als allelen En dat beïnvloedt direct het fenotype (zichtbare kenmerken).

- Wet van onafhankelijke erfenis: het impliceert dat de erfenis van het ene kenmerk onafhankelijk is van dat van het andere, hoewel dit niet helemaal waar is voor veel kenmerken.

Thomas Morgan in 1908, die de genetica van de fruitvlieg bestudeert, Drosophila Melanogaster, Hij toonde aan dat de overerving van fenotypes plaatsvond zoals eerder beschreven door Mendel. Bovendien was hij het die opgehelderde dat de overervingseenheden (de genen) door chromosomen werden overgedragen.

Dus, en dankzij de deelname van veel andere onderzoekers, weten we vandaag dat biologische erfenis wordt gegeven dankzij de overdracht van de erfelijke eenheden in de chromosomen, hetzij in de autosomale, seksuele of plastidische chromosomen (in de eukaryoten).

De expressie of het uiterlijk van een specifiek fenotype hangt af van de kenmerken van het genotype (dominantie en recessiviteit).

Basisconcepten

Om te begrijpen hoe biologische erfenismechanismen werken, is het noodzakelijk om enkele fundamentele concepten te begrijpen.

Hoewel niet alle geërfde kenmerken te wijten zijn aan de nucleotidesequentie die het DNA uit elk organisme vormen, hebben we het over het algemeen over de overdracht van de informatie in de genen.

Genot

Een gen wordt dan gedefinieerd als de fundamentele fysieke overervingseenheid en is een duidelijke DNA -sequentie, die alle benodigde informatie bevat voor de uitdrukking van een kenmerk of kenmerk in een levend wezen.

Allelen

Genen kunnen meer dan één manier hebben, product van kleine variaties in de sequentie die ze karakteriseert; Alternatieve vormen van hetzelfde gen staan ​​bekend als allelen.

Meestal worden allelen gedefinieerd volgens de fenotypische kenmerken die overleggen en, in een populatie, is het gebruikelijk om meerdere allelen voor hetzelfde gen te vinden.

DNA, genen en chromosomen (Bron: Thomas SplettsSer [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

Een zoogdier erft bijvoorbeeld van hun ouders twee allelen van elk gen, de ene komt van zijn moeder en een andere van zijn vader. Dat allel van het genotype dat altijd in het fenotype wordt uitgedrukt, wordt het dominante allel genoemd, terwijl degene die "stil" blijft (waarvan fenotypische kenmerken worden waargenomen) bekend staat als recessief allel.

In sommige gevallen kunnen beide allelen worden uitgedrukt, waardoor het uiterlijk van een tussenliggend fenotype wordt gegenereerd, zodat ze samen co -codominante allelen worden genoemd.

Homozygosis en heterozygosis

Wanneer een individu twee allelen van zijn ouders erft, of het nu de twee dominante of recessieve is, is het bekend, genetisch gezien, als homozygoot voor dergelijke allelen. Wanneer een individu aan de andere kant twee verschillende allelen erft, een dominant en een andere recessief, wordt het heterozygoot genoemd voor dergelijke allelen.

Kan u van dienst zijn: simpleiomorphy

Chromosomen

De genen van prokaryotische en eukaryotische organismen worden gevonden in structuren die bekend staan ​​als chromosomen. In prokaryoten zijn cellen die geen kern hebben, meestal is er slechts één chromosoom; Dit bestaat uit DNA geassocieerd met sommige eiwitten, heeft een cirkelvormige vorm en is extreem ingeschreven.

Eukaryoten, cellen met een kern, hebben een of meer chromosomen, afhankelijk van de soort, en deze zijn samengesteld uit een materiaal dat chromatine wordt genoemd. Het chromatine van elk chromosoom bestaat uit een DNA -molecuul dat nauw geassocieerd is met vier soorten eiwitten die histonen worden genoemd, die de verdichting ervan in de kern vergemakkelijken.

In eukaryoten zijn er meer dan één type chromosoom. Er zijn nucleair, mitochondriaal en chloroplastidisch (beperkt tot fotosynthetische organismen). Nucleaire chromosomen zijn autosomaal en seksueel (degenen die seks specificeren).

Plooi

De ploidy in het volledige aantal "spellen" van chromosomen die een cel heeft. Mensen, bijvoorbeeld, zoals alle zoogdieren en een groot aantal dieren, hebben twee spellen van chromosomen, een van de vader en één van de moeder, daarom wordt gezegd van hun cellen die diploïd zijn.

Haploïden en polyploïden

Die individuen en/of cellen met een enkel chromosomenspel staan ​​bekend als haploïden, ondertussen zijn organismen met meer dan twee chromosomale spellen samen polyploïden (triploïden, tetraploïden, hexaploïden, enzovoort).

Gametes

In organismen met seksuele reproductie gebeurt dit dankzij de fusie van twee gespecialiseerde cellen, geproduceerd door twee verschillende individuen: een "man" en een "vrouw". Deze cellen zijn gameten; Mannetjes produceren sperma (dieren) of microsporen (planten) en vrouwtjes produceren ovules of ovocélulas.

Normaal gesproken is de chromosomale belasting van geslachtscellen (gameten) haploïd, dat wil zeggen dat deze cellen worden geproduceerd door een celdeling die een vermindering van het aantal chromosomen impliceert.

Genotype

In een levend organisme beschrijft het genotype de set genen (met hun respectieve allelen) die ze coderen voor een specifiek kenmerk of kenmerk en die worden onderscheiden van andere door een bepaalde functie of sequentie. Vervolgens vertegenwoordigt het genotype de allelische constitutie van een individu.

Hoewel algemeen wordt gezegd dat genotype is wat resulteert in het fenotype, is het belangrijk om rekening te houden met dat er veel omgevings- en epigenetische factoren zijn die het uiterlijk van een fenotype kunnen conditioneren.

Fenotype

Fenotype betekent letterlijk "de getoonde vorm". Veel teksten definiëren het als de set van zichtbare kenmerken van een organisme dat het gevolg is van zowel de expressie van de genen (genotype) als de interactie ervan met de omliggende omgeving.

De meeste fenotypes zijn het product van de gecoördineerde werking van meer dan één gen en hetzelfde gen kunnen deelnemen aan de oprichting van meer dan één specifiek fenotype.

Kan u van dienst zijn: Dihíbrido Cross

Hoe is genetische erfenis?

De overdracht van de genen van de voorlopers naar hun nakomelingen vindt plaats in de celcyclus door mitose en meiose.

In prokaryoten, waar reproductie voornamelijk plaatsvindt door binaire tweedeling of splijting, worden genen overgebracht van een cel naar hun nakomelingen door middel van de exacte kopie van het chromosoom, dat wordt gescheiden naar de dochtercel voordat de deling optreedt.

Pluricellulaire eukaryoten, die in het algemeen worden gekenmerkt door twee soorten cellen (somatisch en seksueel), hebben twee transmissie- of genoverheritingsmechanismen.

Somatische cellen, evenals eenvoudigere eencellige organismen, wanneer verdeeld, doen dit door mitose, wat betekent dat ze hun chromosomale gehalte verdubbelen en kopieën scheiden naar hun dochtercellen. Deze kopieën zijn meestal exact, dus de kenmerken van de nieuwe cellen zijn gelijk aan die van de "ouders".

Sekscellen spelen een fundamentele rol voor de seksuele reproductie van meercellige organismen. Deze cellen, ook bekend als gameten, worden geproduceerd door meiose, die een celdeling impliceert met een gelijktijdige chromosomale belastingreductie (het zijn haploïde cellen).

Door seksuele reproductie geven twee individuen hun genen van de ene generatie aan de andere bij het samenvoegen van hun haploïde gametische cellen en het vormen van een nieuwe diploïde persoon die kenmerken van beide ouders deelt.

Overervingvoorbeelden

De klassieke voorbeelden van de biologische overerving die worden gebruikt in didactische teksten om dit proces te verklaren, zijn gebaseerd op verschillende "model" -organismen.

De fruitvlieg (D. Melanogaster) Bijvoorbeeld een van de studiemodellen voor dieren die door Thomas Morgan worden gebruikt, heeft meestal rode ogen. Tijdens zijn experimenten vond Morgan echter een man met witte ogen en stak hem over met een vrouw met een rood -yed.

Fruit vlieg. Drosophila Melanogaster. Genomen en bewerkt uit: Sanjay Acharya [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/4.0)]

Gezien het feit dat het fenotype "rode ogen" dominant is in deze soort, werd het resultaat van de eerste generatie van deze kruising gevormd door individuen met roodyyed. De daaropvolgende kruisen onder de individuen van de eerste generatie (F1) resulteerden in een F2 -generatie waarin beide fenotypes verschenen.

Omdat witte ogen alleen in de F2 verschenen in een aandeel bijna 50% van de mannen, bedoelde Morgan dat het een "erfenis was gekoppeld aan een seksueel chromosoom".

Referenties

1. Gardner, J. EN., Simmons, J. EN., & Snustad, D. P. (1991). Hoofd van genetisch. 8 '"editie. John Wiley en zonen.
2. Henderson, m. (2009). 50 genetica -ideeën die je echt moet weten. Quercus -boeken.
3. Solomon, E. P., Berg, L. R., & Martin, D. W. (2011). Biologie (9e edn). Brooks/Cole, Cengage Learning: VS.
4. Suzuki, D. T., & Griffiths, een. J. (1976). Een inleiding tot genetische analyse. WH Freeman en gezelschap.
5. Watson, J. D. (2004). Moleculaire biologie van het gen. Pearson Education India