Genetische Segregation Was ist, Eigenschaften und Beispiele

Lebewesen übernehmen zwei Arten von basalen wichtigen Strategien in Bezug auf die Konzeption von Nachkommen: asexuelle und sexuelle Reproduktion.

In der asexuellen Reproduktion führt eine Zelle oder eine Gruppe von Zellen eines elterlichen Organismus zu einer anderen funktionellen Person, die ihrem Vater oder ihrer Mutter genetisch gleich ist. Dies wird durch Bipartition, Geming, Polymbrionía, Parthenogenese und andere komplexe Prozesse erreicht.

Andererseits gibt es in der sexuellen Reproduktion Individuen von zwei Genres innerhalb einer Art: Männer und Frauen. Beide produzieren Gameten mit der Hälfte der genetischen Informationen, die der Rest der Zellen (haploid) und im Zusammenhang mit einer Zygote, die ihre normale Chromosomzahl (diploidy) wiederholt, hervorgeht (Diploidy). Dieser Prozess ist viel teurer als der vorherige, hat aber eine Reihe von Vorteilen, die die Entwicklung allein erklären.

In der asexuellen Reproduktion sind alle Nachkommen dem elterlichen Organismus gleich. Andererseits hat es bei jedem jungen Sexual eine andere genetische Konformation, da die Hälfte ihrer Chromosomen mütterlich ist und die andere halbe väterlicherseits. Aufgrund von überwältigenden, chromosomalen Permutationen und anderen Prozessen, die während der Meiose stattfinden, ist kein Kind seinem Bruder gleich (es sei denn, es sind Zwillinge). Als nächstes sagen wir Ihnen, was zu tun ist Genetische Segregation Mit all diesen Begriffen.

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Was ist genetische Segregation?

Wenn Sie sich irgendwann in Ihrem Leben für Genetik interessiert haben, klingt es für Sie Gregor Mendel sicher. Dieser Augustinus, der katholische und naturalistische Mönch, formuliert dank seiner Experimente mit Erbsen (Pisum sativum) Die mehr als gut bekannten Mendel -Gesetze, veröffentlicht zwischen 1865 und 1866. Leider begann diese Dokumente erst 1900, als Mendel bereits gestorben war.

Für seinen Teil, Der Begriff "genetische Segregation" bezieht sich auf die Verteilung der Eltern von Eltern an Kinder während der Meiose, Das heißt, warum aus dem Genom, das aus den Nachkommen nach der Vereinigung verschiedener Elternschaften resultiert. Um die Mechanismen der Gen -Segregation zu veranschaulichen, wird es hilfreich sein, die drei Gesetze von Mendel kurz zu beziehen. Daher haben wir Ihre Figur besondere Erwähnung gemacht.

Da wir uns in die Welt von Mendel eintauchen, müssen wir bestimmte Basen legen. Zunächst sollte beachtet werden, dass wir uns auf diploide Wesen konzentrieren, dh Tiere und Pflanzen, die in seinem Kern zwei Spiele homologen Chromosomen jedes Typs (2N) vorhanden sind (2n). Wenn der Mensch in jeder Zelle 46 Chromosomen hat, kommen 23 von der Mutter und 23 des Vaters.

In jedem Chromosom gibt es eine Reihe geordneter DNA -Sequenzen, die über die erforderlichen Informationen verfügen, um Proteine ​​oder RNA zu synthetisieren: Gene. Andererseits kann jedes Gen verschiedene "Formen" aufweisen, die von der Nukleotidsequenz abhängen, die als Allele bezeichnet werden. Da wir in unseren Zellkern zwei Chromosomen von jedem Typ haben, bestätigen wir, dass wir auch zwei Allele für jedes Gen präsentieren.

Ein konkretes Allel kann nach typischer Mendel -Genetik dominant sein (a) oder rezessiv (a). Die dominanten Allele sind diejenigen, die unabhängig von ihrem Partner (AA oder AA) ausgedrückt werden, während die Rezessiven verlangen, dass beide Allele für dasselbe Gen gleich sind (AA). Für ein bestimmtes Gen kann ein Individuum dominant homozygot (AA), homozygot rezessiv (AA) oder heterozygot (AA) sein. Im letzten Fall wird das dominante Merkmal (a) ausgedrückt und das andere maskiert (a).

Mit diesen Ideen können wir das nur klarstellen Der Genotyp ist der Satz genetischer Informationen in Form von DNA, die ein konkretes Leben trägt, Während der Phänotyp der Teil des Genoms ist, das auf der sichtbaren Ebene exprimiert wird.

An diesem Punkt sollte beachtet werden, dass das Der Phänotyp ist das Produkt der Umwelt und der Gene, Das Genom erklärt also überhaupt nicht immer externe Merkmale. Lassen Sie uns nun Mendels Gesetze sehen.

Phänotyp: Genotyp + Umgebung

1. Einheitlichkeitsprinzip (erste Generation)

Geben wir ein fiktives Beispiel, das sich von den typischen Mendelschen Erbsensamen entfernen. Stellen Sie sich für einen Moment bei uns vor, dass eine Art Vogel in seinem Genom das Col1 -Gen hat, das die Farbe der Federn codiert.

Dieses Gen präsentiert wiederum zwei Varianten: Col1a und Col1a. Das erste Allel (A) ist dominant und manifestiert sich auf der Phänotyp -Ebene mit einem roten Ton, während der zweite (a) rezessiv ist und sich mit einer gelben Farbe manifestiert.

Nach dem Prinzip der Einheitlichkeit, Wenn zwei homozygote Eltern zusammenkommen (einer präsentiert die beiden AA -Allele und der andere die beiden AA -Allele), werden alle Kinder heterozygot sein (AA) Für dieses Gen ausnahmslos. Somit wird einer der Eltern rot sein (AA), der andere ist gelb (AA) und alle Nachkommen sind auch rot (AA), da sich das rote Merkmal über Gelb überlappt.

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2. Segregationsprinzip (zweite Generation)

Mal sehen, was passiert, wenn diese Generation (AA) zwischen ihr reproduziert wird. Zuerst wenden wir die Formel an und erklären dann das Ergebnis:

Aa x aa = ¼ aa, ¼ aa, ¼ aa, ¼ aa

Nach diesen Werten werden zwei heterozygot für ein bestimmtes Gen gekreuzt, 1 von 4 jung wird dominant homozygot sein, 2 von 4 werden heterozygot sein und 1 von 4 wird homozygot rezessiv sein.

Wenn wir zu unserem Beispiel zurückkehren, werden wir sehen, dass von zwei roten Eltern drei von vier roten Kindern kommen.

Somit ist die Häufigkeit des roten Merkmals in einem Verhältnis von 3: 1 verteilt. Mit dieser grundlegenden statistischen Inferenz wird gezeigt Eltern Allele werden während der Produktion von Gameten durch eine meiotische Zellteilung getrennt.

3. Prinzip der unabhängigen Übertragung (dritte Generation)

Um zu sehen, wie Allele verteilt werden, wenn wir Mitglieder der dritten Generation unter ihnen überqueren, würden wir eine Tabelle mit insgesamt 16 Feldern benötigen, da jede Variante (AA, AA, AA und AA) sich mit einem der anderen vermehren kann (4x4 : 16).

Wir werden uns nicht auf diese Ergebnisse konzentrieren, da es uns mit dem vorherigen Beispiel klar war.

Wie auch immer, wir sind daran interessiert, eine Idee des Prinzips der unabhängigen Übertragung zu retten: Die verschiedenen Merkmale, die von verschiedenen Genen codiert werden, Das heißt, das Vererbungsmuster der "Federnfarbe", die wir gezeigt haben. Dies gilt nur für Gene, die sich in verschiedenen Chromosomen befinden, oder in erheblichen Entfernungen innerhalb desselben Chromosoms.

Die Einschränkungen der Post -Segregationspostulationen

Obwohl diese Gesetze die Grundlage für das waren, was wir heute als genetisches Vererbung (und damit die molekulare Genetik und alle Aspekte der Disziplin) kennen, ist es notwendig zu erkennen, dass sie nach dem Erhalt bestimmter Wissen etwas kurz fallen, nachdem sie bestimmte Wissen erhalten haben.

Zum Beispiel, Diese Anwendungen berücksichtigen nicht die Auswirkung der Umgebung auf den Phänotyp (externer Aspekt des Probens) und den Genotyp (sein Genom). Wenn aufgrund der Wirkung der Sonnenstrahlen die Federn unserer Vögel abgelöst werden (etwas ohne Fundament, nur um zu veranschaulichen), ist es möglich, dass der Phänotyp der roten Vögel orange wird, nicht rot. Obwohl die Umgebung Exemplare mit AA- oder AA -Allelen für das Col1 -Gen ist, verändert sie die Außen- und sichtbare Umgebung.

Es ist auch möglich, dass die Farbe der Federn durch die Wechselwirkung zwischen mehreren Genen wie Col1, Col2, Col3 und Col4 kodiert wird. Stellen Sie sich außerdem vor, dass einer von ihnen eine größere Vorherrschaft über den Rest hat und für den endgültigen Phänotyp entscheidender ist. 8 verschiedene Allele und sehr komplexe genetische Probleme kommen ins Spiel, die nicht nur mit Mendels Gesetzen erklärt werden können. Daher wäre es Zeit, in das Land der quantitativen Genetik einzutreten.

Als endgültige Klarstellung möchten wir klarstellen, dass alle hier genannten Beispiele fiktiv sind, weil wir keine Kenntnisse darüber haben. Der Mensch präsentiert ungefähr 25 in seinem Genom.000 Gene, Sie stellen sich also vor.

Was wir deutlich machen wollen, ist, dass wir mit diesen Gesetzen der genetischen Segregation, die wir Ihnen anhand von Beispielen gezeigt haben. Obwohl viele Merkmale diese Mechanismen nicht regeln, sind sie immer ein guter Ausgangspunkt, um die Untersuchung von Genen entweder auf informativer oder beruflicher Ebene zu beginnen.