Γενετικός διαχωρισμός σε τι συνίσταται και παράδειγμα

Το γενετικό διαχωρισμό αποτελείται από τη διανομή γονιδίων από γονείς σε παιδιά κατά τη διαδικασία της μείωσης. Ένα γονίδιο μπορεί να οριστεί ως ένα τμήμα του DNA που κωδικοποιεί έναν συγκεκριμένο φαινότυπο: μπορεί να είναι μια πρωτεΐνη ή ένα γονίδιο που εμπλέκεται στην ρύθμιση των κυττάρων.

Τα γονίδια βρίσκονται φυσικά σε χρωμοσώματα, σε πολύ οργανωμένες οντότητες του DNA και των πρωτεϊνών όπου αποθηκεύονται οι γενετικές πληροφορίες. Κατά τη στιγμή της αναπαραγωγής, αυτοί οι κληρονομικοί παράγοντες πρέπει να διαχωριστούν και να μεταφερθούν στους απογόνους.

Τα πειράματα που πραγματοποίησε ο Gregor Mendel μας επέτρεψαν να κατανοήσουμε τη διαδικασία του διαχωρισμού, που εξηγείται στους γνωστούς νόμους.

Ευρετήριο

• 1 Από τι συνίσταται;?
  • 1.1 Πρώτος νόμος του Mendel
  • 1.2 Δεύτερος νόμος του Mendel
  • 1.3 Ομάδες σύνδεσης και διαχωρισμού
  • 1.4 Συνέπειες του διαχωρισμού
  • 1.5 Μεΐωση
• 2 Παράδειγμα
  • 2.1 Λουλούδια στα φυτά μπιζελιού
• 3 Αναφορές

Από τι συνίσταται;?

Ο γενετικός διαχωρισμός είναι ο διαχωρισμός και η μεταφορά των γονιδίων στους απογόνους και συμβαίνει κατά τη διάρκεια της διαδικασίας της κυτταρικής διαίρεσης με τη μείωση. Ο διαχωρισμός των χρωμοσωμάτων αποτελεί τη βάση αυτής της έννοιας.

Ο Πρώτος Νόμος του Μέντελ

Σύμφωνα με την αρχή του διαχωρισμού ή του πρώτου νόμου που διατυπώνεται από τον Gregor Mendel, οι οργανισμοί έχουν δύο αλληλόμορφα για ένα συγκεκριμένο χαρακτήρα.

Ένα αλληλόμορφο είναι μια μορφή ή μια παραλλαγή ενός γονιδίου. Για παράδειγμα, υποθετικά μπορούμε να έχουμε ένα αλληλόμορφο για ξανθά μαλλιά και ένα άλλο αλληλόμορφο για καστανά μαλλιά. Οι Alleles συνήθως σημειώνονται με κεφαλαία γράμματα για τα κυρίαρχα και πεζά γράμματα για υπολειπόμενα.

Σύμφωνα με τον πρώτο νόμο, κάθε γαμέτα (ωάριο ή σπέρμα) στη διαδικασία σχηματισμού του λαμβάνει ένα ή το άλλο από αυτά τα αλληλόμορφα. Κατά τη στιγμή της γονιμοποίησης, ένας διπλοειδής οργανισμός σχηματίζεται και πάλι με ένα αλληλόμορφο που λαμβάνεται από κάθε γονέα.

Ένα από τα σημαντικότερα συμπεράσματα αυτής της εμπειρίας είναι να σημειωθεί ότι τα γονίδια είναι διακριτά σωματίδια που διαχωρίζονται ανεξάρτητα από τους γονείς στα παιδιά.

Πριν από τον Mendel, χειρίστηκαν λανθασμένες κληρονομικές αρχές και θεωρήθηκε ότι τα γονίδια συμπεριφέρθηκαν σαν υγρά που θα μπορούσαν να αναμειχθούν μεταξύ τους, χάνοντας την αρχική μεταβλητότητα.

Ο δεύτερος νόμος του Μέντελ

Σε ένα δεύτερο γύρο πειραμάτων, ο Mendel πρόσθεσε έναν άλλο μορφολογικό χαρακτήρα στη μελέτη. Τώρα, άτομα με δύο χαρακτηριστικά (για παράδειγμα, φυτά με στρογγυλά και κίτρινα σπέρματα έναντι φυτών με ζαρωμένα και πράσινα σπόρους) διασχίστηκαν και οι απόγονοί τους μετρήθηκαν.

Μετά την ανάλυση των δεδομένων, ο Mendel κατάφερε να συμπεράνει ότι κάθε χαρακτήρας συμπεριφερόταν ανεξάρτητα. Αυτή η αρχή μπορεί να συνοψιστεί ως εξής: κάθε κληρονομικό χαρακτηριστικό κατανέμεται ανεξάρτητα.

Ομάδες σύνδεσης και διαχωρισμού

Είναι πλέον γνωστό ότι ο Mendel αξιολόγησε χαρακτήρες στα πειραματικά του φυτά (τραχύτητα σπόρου, ύψος στέλεχος, κλπ.) Που ήταν φυσικά τοποθετημένα σε χωριστά χρωμοσώματα..

Όταν οι τόποι (τόπος που καταλαμβάνουν τα γονίδια στα χρωμοσώματα) είναι γειτονικοί ή γειτονικοί με ένα χρωμόσωμα, είναι πολύ πιθανό να διαχωριστούν από κοινού σε αυτό που είναι γνωστό ως "ομάδα σύνδεσης".

Συνέπειες του διαχωρισμού

Όταν ο ζυγώτης λαμβάνει δύο ίσα αλλήλια από τους προγόνους του, ο οργανισμός είναι ομόζυγος για τον χαρακτήρα που μελετήθηκε. Αν και τα δύο αλληλόμορφα είναι κυρίαρχα, ονομάζεται κυρίαρχο ομόζυγο και δηλώνεται ΑΑ (ή οποιοδήποτε άλλο γράμμα, και τα δύο με κεφαλαία γράμματα).

Αντίθετα, αν και τα δύο αλληλόμορφα είναι υπολειπόμενα, είναι ένα υπολειπόμενο ομόζυγο και υποδεικνύεται με πεζά γράμματα: αα.

Είναι επίσης πιθανό ότι ο απόγονος κληρονομεί ένα κυρίαρχο και ένα υπολειπόμενο αλληλόμορφο. Στην περίπτωση αυτή είναι ετεροζυγωτό και υποδηλώνεται από το κεφαλαίο γράμμα στην αρχή, ακολουθούμενο από το μικρό γράμμα: Aa.

Ο φαινότυπος - ή τα παρατηρήσιμα χαρακτηριστικά ενός οργανισμού - εξαρτάται από τον γονότυπο και το περιβάλλον του. Εάν ο γονότυπος είναι ΑΑ ή ΑΑ, απλά εκφράζουν το χαρακτηριστικό που καθορίζουν. στην περίπτωση των ετεροζυγώτων, το χαρακτηριστικό που εκφράζεται είναι αυτό που προσδιορίζεται από το κυρίαρχο αλληλόμορφο.

Το τελευταίο ισχύει μόνο στην περίπτωση που η κυριαρχία είναι πλήρης. υπάρχουν και άλλες περιπτώσεις, όπως η ελλιπής κυριαρχία ή η κυριαρχία.

Μεΐωση

Η μεϊόζη είναι το φαινόμενο της κυτταρικής διαίρεσης που εμφανίζεται στις γενετικές γραμμές των οργανισμών για να δημιουργήσει απλοειδείς γαμέτες από διπλοειδή κύτταρα.

Η μεϊόσις αρχίζει με την αντιγραφή του DNA και αργότερα γύρους χρωμοσωμικού διαχωρισμού που ονομάζεται μεΐωση Ι και ΙΙ.

Η μεΐωση Ι είναι ένα βήμα αναγωγής της διεργασίας, σε αυτό το στάδιο συμβαίνει ο μετασχηματισμός σε απλοειδή κύτταρα. Για να επιτευχθεί αυτό, το ζεύγος ομόλογων χρωμοσωμάτων (στην προφατική) και διαχωρίζεται σε διαφορετικά κύτταρα (στην αναφάση) με τυχαίο τρόπο.

Επιπρόσθετα, στην μεϊόση I εμφανίζεται μια διαδικασία που ονομάζεται ανασυνδυασμός ή μειοτική σταυροσύνδεση, όπου η ανταλλαγή γενετικού υλικού συμβαίνει μεταξύ των μη αδελφών χρωματοδίων των ομόλογων χρωμοσωμάτων. Για το λόγο αυτό, οι γαμετοί που παράγονται είναι όλοι διαφορετικοί μεταξύ τους.

Κατά τη διάρκεια της διασταύρωσης, εμφανίζεται μια περιοχή που ονομάζεται chiasm που κρατά τα χρωμοσώματα μαζί μέχρι ο άξονας να τα διαχωρίσει.

Όταν ο ανασυνδυασμός δεν εκτελείται σωστά, μπορεί να προκύψουν σφάλματα στον διαχωρισμό, με αποτέλεσμα την ανάπτυξη ενός οργανισμού με χρωμοσωμικά ελαττώματα..

Για παράδειγμα, το σύνδρομο Down συμβαίνει λόγω ενός ανεπαρκούς διαχωρισμού στον οποίο ο οργανισμός φέρει τρία χρωμοσώματα (και όχι δύο) στο εικοστό ένα ζεύγος.

Παράδειγμα

Λουλούδια σε φυτά μπιζελιού

Τα φυτά μπιζελιού του είδους Pisum sativum μπορούν να παρουσιάσουν λουλούδια με μοβ πέταλα και σε άλλα άτομα μπορούν να είναι λευκά. Αν διασταυρωθούν δύο καθαρές γραμμές αυτών των δύο παραλλαγών, η πρώτη γενεαλογική γενιά που προκύπτει παρουσιάζει μόνο μωβ άνθη.

Ωστόσο, ο λευκός χαρακτήρας δεν εξαφανίστηκε σε αυτά τα άτομα. Δεν είναι παρατηρήσιμο επειδή είναι καλυμμένο από το κυρίαρχο αλληλόμορφο που σχετίζεται με το πορφυρό χρώμα.

Χρησιμοποιώντας την προαναφερθείσα ονοματολογία, έχουμε ότι οι γονείς είναι AA (μοβ) και aa (λευκό).

Η πρώτη γενιά θυγατρικών αποτελείται μόνο από φυτά με μοβ λουλούδια και, αν και φαινοτυπικά μοιάζουν με έναν από τους γονείς τους (ΑΑ), διαφέρουν στους γονοτύπους τους. Ολόκληρη η πρώτη γενιά είναι ετερόζυγη: Aa.

Αυτά τα ετερόζυγα άτομα παράγουν τέσσερις τύπους γαμετών: τα θηλυκά γαμέτες Α και α και τα αρσενικά γαμέτες Α και σε ίδιες αναλογίες.

Για να διασφαλιστεί ότι τα αλληλόμορφα εμφανίζονται σε ζεύγη και ότι διαχωρίζονται στη μείοζία, είναι απαραίτητο να διασχίσουν τα ετερόζυγα πορφυρά άτομα με άτομα που φέρουν λευκά άνθη

Αν και φαίνεται να είναι ένας σταυρός ταυτόσημος με τον αρχικό, το αποτέλεσμα είναι διαφορετικό: το ήμισυ των ατόμων έχουν λευκά λουλούδια (γονότυπος αα) και το άλλο μισό λουλούδια μοβ (Aa).

Αναφορές

1. Alberts, Β., Bray, D., Hopkin, Κ., Johnson, Α., Lewis, J., Raff, Μ., & Walter,. Βασική βιολογία των κυττάρων. Garland Science.
2. Curtis, Η., & Schnek, Α. (2008). Curtis. Βιολογία. Ed. Panamericana Medical.
3. Griffiths, Α J., Wessler, S. R., Lewontin, R.C., Gelbart, W. Μ, Suzuki, Τ D., & Miller, J. Η (2005). Εισαγωγή στη γενετική ανάλυση. Macmillan.
4. Pierce, Β. Α. (2009). Γενετική: Μια εννοιολογική προσέγγιση. Ed. Panamericana Medical.
5. Sadava, D., & Purves, W. Η. (2009). Ζωή: Η επιστήμη της βιολογίας. Ed. Panamericana Medical.
6. Thompson, M.W., Thompson, M.W., Nussbaum, R.L., MacInnes, R.R., Willard, Η.Ρ., Peral, J.S., & Fernandez, M.S. (1996). Γενετική στην ιατρική. Masson.