Den kromosomale arveteori
Biologi / / July 04, 2021
I 1866 offentliggjorde Mendel en artikel om sine studier af arvelighed. Forskerne var imidlertid ikke interesserede i hans arbejde. Først i 1900 genopdagede tre europæiske forskere Mendels papir. Dette var 16 år efter Mendels død. Hver af disse forskere gav Mendel fuld ære for sit strålende arbejde. Således blev starten på moderne genetik markeret.
Ved århundredskiftet Walter S. Sutton, en kandidatstuderende ved Columbia University i USA, læste Mendels arbejde. Sutton studerede processen med meiose i græshoppers sæd. Han observerede nogle ligheder mellem kromosomernes opførsel og Mendels "faktorer".
Sammenligning mellem kromosomer og Mendels "faktorer".
Kromosomegenskaber |
Karakteristika for Mendels faktorer |
Kromosomerne er parvis. |
Mendels faktorer er parvis. |
Kromosomer udskilles under meiose. |
Mendels faktorer udskilles under gametedannelse. |
Kromosompar fordeles uafhængigt af andre kromosompar. |
Mendels faktorer fordeles uafhængigt. |
På det tidspunkt var kromosomernes funktion ukendt. Sutton studerede lighederne mellem Mendels faktorer og bevægelsen af kromosomer under meiose. Han antog derefter, at kromosomer var bærere af de faktorer eller gener, der er beskrevet af Mendel. Sutton kunne ikke bevise, at generne faktisk var på kromosomerne. Andre videnskabsmænd beviste det et par år senere. Imidlertid førte Sutton arbejde i begyndelsen af sidste århundrede til formuleringen af teorien kromosomarv Den kromosomale teori om arv siger, at kromosomer er bærere af generne.
Kromosom rekombination.
I profase I af meiose, synkroniseres homologe kromosomer og parres ved at udveksle genetisk materiale, det er det, der kaldes kromosomal rekombination. Når de homologe kromosomer er parret, går hver til den ene pol i delingscellen og er således haploide.
Homologe kromosomer er dem, der har generne med samme udseende, såsom øjenfarve, mængde melanin osv. Hos mennesker er der 23 par homologe kromosomer, og hvert homologt kromosom kan kun parres med sit par.
Kromosomal rekombination sikrer, at alle kønsceller er forskellige i genetisk information, hvilket forklarer forskellene mellem ikke-homozygote søskende.
Køn-bundet arv og X-bundet gener
Ethvert gen placeret på X- eller Y-kromosomet er knyttet til køn. Forskellige eksperimenter med frugtflue var i stand til at forklare, at kønskromosomer ikke kun bestemmer køn, men også bærer gener med arvelige træk; for eksempel arv af hvide øjne hos hannen.
Andre eksempler er: Farveblindhed og hæmofili, som kun forekommer hos mænd, kvinder bærer generne, men viser dem ikke.
Genetiske ændringer: mutationer og kromosomafvigelser.
1. Mutationer De er ændringer i det arvelige materiale. Mutationer overføres til nye celler, der dannes under celledeling. Nogle mutationer har ingen synlige effekter. Andre har drastiske virkninger på en organisme og undertiden på afkom af denne organisme.
Mutationer kan omfatte strukturen eller antallet af kromosomer eller den kemiske natur af generne. En ændring i strukturen eller antallet af kromosomer er en kromosomal ændring. Normalt forårsager disse ændringer synlige ændringer i fænotypen. En ændring i DNA's kemiske natur er en genetisk mutation. En genetisk mutation er muligvis ikke synlig i fænotypen. Somatiske mutationer forekommer i cellerne i en organisme. Disse mutationer transmitteres kun til celler, der kommer fra den oprindelige mutantcelle; de overgår aldrig til afkom. Kimmutationer forekommer i reproduktive celler i en organisme. Disse mutationer kan overføres til afkom. Mange mutationer, der frembringer mærkbare effekter, er skadelige og interfererer med en organisms evne til at fungere. Virkningerne af nogle mutationer er alvorlige nok til at forårsage død.
Nogle gange er mutationer gavnlige for en organisme. I disse tilfælde gør en mutation organismen bedre i stand til at overleve i et bestemt miljø.
2. Kromosomafvigelser. Mutationer, der påvirker kromosomer, kaldes kromosomafvigelser. Der er to slags kromosomafvigelser: ændringer i det normale antal kromosomer og ændringer i selve kromosomstrukturen.
Under meiose adskiller kromosomparene undertiden ikke, hvilket kaldes ikke-disjunction. Nondisjunction opstår, når et eller flere par kromosomer ikke adskilles under meiose. Ikke-adskillelse kan være med autosomer eller med kønskromosomer. Hvis der ikke opstår adskillelse, kan kønscellerne, der dannes, have for mange eller for få kromosomer. Hvis disse kønsceller befrugtes, vil afkommet ikke have det korrekte antal kromosomer i deres celler. Derfor kan ikke-injektion forårsage abnormiteter i deres afkom. Eksempler på ikke-adskillelse har vi flere: Downs syndrom, hvor der er 3 kromosomer 21; Turners syndrom, hvor der kun er et X-kromosom.