Biologisk arvsteori och begrepp, hur det överförs, exempel

De Biologisk arv Det är processen genom vilken avkommor till en cell eller en organisme tar emot de genetiska medgiften från sina föräldrar. Studien av gener och hur dessa överförs från en generation till en annan är studieområdet för arvgenetik.

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

En svan och dess unga (bild av Hans Benn på www.Pixabay.com)

Biologisk arv är ett av de mest betydelsefulla attributen för levande celler och därför av multicellulära organismer, eftersom det betyder förmågan att överföra egenskaper och egenskaper som bestäms av successiva generationer, samarbeta med adaptiva och naturliga urvalsmekanismer.

Många författare kommer från den uppfattningen att människan har blivit bekant är de grundläggande begreppen biologisk arv i tusentals år, när processerna för domesticering av växter och djur började och valde de egenskaper han ansåg vara viktigaste, gjorde han kors för att få nedgångar som det kommer att behålla dessa egenskaper.

Men vår nuvarande förståelse av de fysiska och molekylära grunden för arv är relativt nyligen, eftersom dessa inte klargjorde förrän början av 1900 -talet, då det vetenskapliga samfundet hittade den kromosomala teorin om arv.

Trots ovanstående analyserades principerna för arvningen av funktionerna eller karaktärerna med några djup några år tidigare av Gregorio Mendel, som för närvarande betraktas som "arvfadern".

Det är viktigt att nämna att både före och efter formuleringen av denna kromosomala teori om arv var många andra upptäckter av transcendental betydelse för vår moderna förståelse av levande varelsernas genetik. Bland dessa kan isoleringen och karakteriseringen av nukleinsyror, upptäckt och studie av kromosomer, bland andra, bland annat.

[TOC]

Teori om biologisk arv

Gregor Mendel

De grundläggande grunden för arvet föresloges ursprungligen av den österrikiska munken Gregorio Mendel (1822-1884) 1856.

Mendel förstod, baserat på de experiment som han genomförde med kors av ärterväxter, att både likheter och skillnader mellan föräldrar och deras ättlingar kunde förklaras genom en mekanisk överföring av diskreta ärftliga enheter, det vill säga av generna.

Mendels ärtor och deras funktioner (källa: Nephronus [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/4.0)] via Wikimedia Commons)

Detta lägger grunden för förståelse av modern genetik, eftersom man lärde sig att orsaken till arvets ärftlighet berodde på den fysiska överföringen av generna i kromosomerna genom reproduktion (sexuell eller asexuell).

Enligt de resultat han fick formulerade Mendel "arvslagarna" som för närvarande är i kraft för vissa karaktärer:

Kan tjäna dig: vad är recessivitet? (Med exempel)

- Segregeringslag: Den hävdar att gener har "alternativa" former som kallas alleler och det påverkar direkt fenotypen (synliga egenskaper).

- Lag om oberoende arv: Det innebär att arvet efter en funktion är oberoende av den från en annan, även om detta inte är helt sant för många egenskaper.

Thomas Morgan 1908 och studerade fruktfluens genetik, Drosophila melanogaster, Han visade att arvet av fenotyper inträffade som tidigare beskrivits av Mendel. Dessutom var det han som klargjorde att arvenheterna (generna) överfördes genom kromosomer.

Således, och tack vare många andra forskares deltagande, vet vi idag att biologisk arv ges tack vare överföringen av de ärftliga enheterna i kromosomerna, antingen i de autosomala, sexuella eller plastidiska kromosomerna (i eukaryoterna).

Uttrycket eller utseendet på en specifik fenotyp beror på genotypens egenskaper (dominans och recessivitet).

Grundläggande koncept

För att förstå hur biologiska arvmekanismer fungerar är det nödvändigt att förstå vissa grundläggande begrepp.

Även om inte alla ärftliga funktioner beror på nukleotidsekvensen som utgör DNA för varje organisme, när vi hänvisar till biologisk arv, talar vi i allmänhet om överföringen av informationen i generna.

Gen

En gen definieras sedan, som den grundläggande fysiska arvenheten och är en bestämd DNA -sekvens, som innehåller all nödvändig information för att uttrycka en del funktion eller karakteristiska i ett levande varelse.

Alleler

Gener kan ha mer än ett sätt, produkt av små variationer i sekvensen som kännetecknar dem; Alternativa former av samma gen kallas alleler.

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

DNA, gener och kromosomer (källa: Thomas splettsser [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/4.0)] via Wikimedia Commons)

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

I vissa fall kan båda allelerna uttryckas, vilket genererar utseendet på en mellanliggande fenotyp, så de kallas co -kodominantalleler tillsammans.

Homozygos och heterozygos

När en individ ärver två alleler av sina föräldrar, oavsett om de två dominerande eller recessiva, är det känt, genetiskt sett, som homozygot för sådana alleler. När en individ å andra sidan ärver två olika alleler, en dominerande och en annan recessiv, kallas den heterozygot för sådana alleler.

Kan tjäna dig: Simpleiomorphy

Kromosomer

Generna av prokaryota och eukaryota organismer finns i strukturer som kallas kromosomer. I prokaryoter, celler som inte har en kärna, vanligtvis finns det bara en kromosom; Detta består av DNA associerat med vissa proteiner, har en cirkulär form och är extremt inskriven.

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

I eukaryoter finns det mer än en typ av kromosom. Det finns kärnkraft, mitokondriell och kloroplastid (begränsad till fotosyntetiska organismer). Kärnkromosomer är autosomala och sexuella (de som specificerar sex).

Ploidy

Ploidi i hela "spel" av kromosomer som en cell har. Människor, till exempel, som alla däggdjur och ett stort antal djur, har två spel av kromosomer, en från fadern och en från modern, därför sägs det om deras celler som är diploida.

Haploider och polyploider

De individer och/eller celler som har ett enda kromosom -spel kallas haploider, under tiden är organismer som har mer än två kromosomala spel tillsammans polyploider (triploider, tetraploider, hexaploider och så vidare).

Game

I organismer med sexuell reproduktion inträffar detta tack vare sammansmältningen av två specialiserade celler, producerade av två olika individer: en "manlig" och en "kvinnlig". Dessa celler är gameter; Män producerar spermier (djur) eller mikrosporer (växter) och kvinnor producerar ägglossningar eller ägglossningar.

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

Genotyp

I en levande organisme beskriver genotypen uppsättningen av gener (med sina respektive alleler) som de kodar för någon specifik funktion eller karakteristik och som skiljer sig från andra genom en viss funktion eller sekvens. Sedan representerar genotypen en individs alleliska konstitution.

Även om det i allmänhet sägs att genotyp är det som resulterar i fenotypen, är det viktigt att ta hänsyn till att det finns många miljö- och epigenetiska faktorer som kan konditionera utseendet på en fenotyp.

Fenotyp

Fenotyp betyder bokstavligen "den visas som visas". Många texter definierar det som uppsättningen av synliga egenskaper hos en organisme som är resultatet av både uttrycket av dess gener (genotyp) och dess interaktion med den omgivande miljön.

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

Kan tjäna dig: Dihíbrido Cross

Hur är genetisk arv?

Överföringen av förfädernas gener mot deras ättlingar sker i cellcykeln genom mitos och meios.

I prokaryoter, där reproduktion huvudsakligen sker genom binär bipartition eller klyvning, överförs gener från en cell till deras ättlingar med hjälp av den exakta kopian av dess kromosom, som är segregerad mot dottercellen innan divisionen inträffar.

Pluricellulära eukaryoter, som vanligtvis kännetecknas av att ha två typer av celler (somatisk och sexuell), har två transmissions- eller genarvsmekanismer.

Somatiska celler, såväl som enklare encelliga organismer, när de är uppdelade gör det med mitos, vilket innebär att de fördubblar sitt kromosomala innehåll och utsöndrar kopior mot sina dotterceller. Dessa kopior är vanligtvis exakta, så egenskaperna hos de nya cellerna motsvarar de "föräldrarna" med "föräldrarna".

Sexceller spelar en grundläggande roll för sexuell reproduktion av flercelliga organismer. Dessa celler, även kända som gameter, produceras av meios, vilket innebär en celldelning med en samtidig kromosomal belastningsreduktion (de är haploida celler).

Genom sexuell reproduktion passerar två individer sina gener från en generation till en annan när de sammanfogar sina haploida gametiska celler och bildar en ny diploid person som delar egenskaper hos båda föräldrarna.

Arvexempel

De klassiska exemplen på den biologiska arvet som används i didaktiska texter för att förklara denna process är baserade 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 fann Morgan en hane med vita ögon och korsade honom med en röd kvinna.

Fruktfluga. Drosophila melanogaster. Tagen och redigerad från: Sanjay Acharya [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/4.0)]

Med tanke på det faktum att fenotypen "röda ögon" är dominerande i denna art, utgöres resultatet av den första generationen av nämnda korsning av röda individer. De efterföljande korsarna bland individerna i den första generationen (F1) resulterade i en F2 -generation där båda fenotyper dök upp.

Eftersom vita ögon bara dök upp i F2 i en andel nära 50% av män, menade Morgan att det var en "arv kopplad till en sexuell kromosom".

Referenser

1. Gardner, J. OCH., Simmons, J. OCH., & Snustad, D. P. (1991). Genetisk huvud. 8 '"Edition. John Wiley och söner.
2. Henderson, m. (2009). 50 genetikidéer du verkligen behöver veta. Quercusböcker.
3. Salomo, E. P., Berg, L. R., & Martin, D. W. (2011). Biologi (9: e edn). Brooks/Cole, Cengage Learning: USA.
4. Suzuki, D. T., & Griffiths, a. J. (1976). En introduktion till genetisk analys. Wh Freeman och Company.
5. Watson, J. D. (2004). Genens molekylärbiologi. Pearson Education India