- ประกอบด้วยอะไรบ้าง?
- กฎข้อแรกของ Mendel
- กฎข้อที่สองของ Mendel
- กลุ่มการเชื่อมโยงและการแยก
- ผลที่ตามมาของการแยก
- ไมโอซิส
- ตัวอย่าง
- ดอกไม้บนต้นถั่ว
- อ้างอิง
การแยกพันธุกรรมคือการกระจายยีนจากพ่อแม่ไปสู่ลูกในช่วงไมโอซิส ยีนสามารถกำหนดให้เป็นส่วนหนึ่งของดีเอ็นเอซึ่งเป็นรหัสสำหรับฟีโนไทป์ที่เฉพาะเจาะจงบางชนิด: อาจเป็นโปรตีนหรือยีนที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมเซลล์
ยีนตั้งอยู่ทางกายภาพบนโครโมโซมซึ่งเป็นเอนทิตีของดีเอ็นเอและโปรตีนที่มีการจัดเก็บข้อมูลทางพันธุกรรมไว้อย่างดี ในช่วงเวลาของการสืบพันธุ์ต้องแยกปัจจัยทางพันธุกรรมเหล่านี้และส่งต่อไปยังรุ่นลูกหลาน
การทดลองที่ดำเนินการโดย Gregor Mendel ทำให้เราเข้าใจกระบวนการแยกตัวซึ่งอธิบายไว้ในกฎหมายที่รู้จักกันดี
ประกอบด้วยอะไรบ้าง?
การแยกทางพันธุกรรมคือการแยกและถ่ายโอนยีนไปยังลูกหลานและเกิดขึ้นระหว่างกระบวนการแบ่งเซลล์โดยไมโอซิส การแยกโครโมโซมเป็นพื้นฐานของแนวคิดนี้
กฎข้อแรกของ Mendel
ตามหลักการของการแบ่งแยกหรือกฎข้อแรกที่บัญญัติโดย Gregor Mendel สิ่งมีชีวิตมีสองอัลลีลสำหรับลักษณะเฉพาะ
อัลลีลเป็นรูปแบบหรือตัวแปรของยีน ตัวอย่างเช่นเราสามารถมีหนึ่งอัลลีลสำหรับผมบลอนด์และอีกอัลลีลสำหรับผมสีน้ำตาล อัลลีลมักจะแสดงด้วยตัวพิมพ์ใหญ่สำหรับตัวอักษรที่โดดเด่นและตัวพิมพ์เล็กสำหรับการถอยกลับ
ตามกฎหมายข้อแรก gamete (ไข่หรืออสุจิ) แต่ละตัวในกระบวนการสร้างจะได้รับอัลลีลเหล่านี้อย่างใดอย่างหนึ่ง ในช่วงเวลาของการปฏิสนธิสิ่งมีชีวิตซ้ำซ้อนจะเกิดขึ้นอีกครั้งโดยมีหนึ่งอัลลีลที่ได้รับจากพ่อแม่แต่ละคน
หนึ่งในข้อสรุปที่เกี่ยวข้องมากที่สุดจากประสบการณ์นี้คือการสังเกตว่ายีนเป็นอนุภาคที่แยกจากกันซึ่งแยกจากแม่สู่ลูกอย่างอิสระ
ก่อนที่เมนเดลจะมีการจัดการหลักการทางพันธุกรรมที่ผิดพลาดและคิดว่ายีนมีพฤติกรรมเหมือนของเหลวที่สามารถผสมกันได้ทำให้สูญเสียความแปรปรวนเริ่มต้น
กฎข้อที่สองของ Mendel
ในการทดลองรอบที่สอง Mendel ได้เพิ่มลักษณะทางสัณฐานวิทยาเข้าไปในการศึกษา ตอนนี้บุคคลที่มีสองลักษณะ (ตัวอย่างเช่นพืชที่มีเมล็ดกลมและสีเหลืองเทียบกับพืชที่มีเมล็ดเหี่ยวย่นและสีเขียว) ถูกข้ามและนับจำนวนลูกหลานของพวกเขา
หลังจากวิเคราะห์ข้อมูล Mendel สามารถสรุปได้ว่าตัวละครแต่ละตัวมีพฤติกรรมที่เป็นอิสระ หลักการนี้สามารถสรุปได้ดังนี้ลักษณะทางพันธุกรรมแต่ละลักษณะมีการกระจายอย่างอิสระ
กลุ่มการเชื่อมโยงและการแยก
เป็นที่ทราบกันดีว่า Mendel ได้ประเมินตัวละครในพืชทดลองของเขา (ความหยาบของเมล็ดความสูงของลำต้น ฯลฯ ) ซึ่งอยู่บนโครโมโซมที่แยกจากกัน
เมื่อ loci (สถานที่ของยีนบนโครโมโซม) อยู่ติดกันหรืออยู่ติดกันบนโครโมโซมมีความเป็นไปได้ค่อนข้างมากที่พวกมันจะแยกออกจากกันในสิ่งที่เรียกว่า "กลุ่มการเชื่อมโยง"
ผลที่ตามมาของการแยก
เมื่อไซโกตได้รับอัลลีลที่เท่ากันสองตัวจากพ่อแม่ของมันสิ่งมีชีวิตนั้นจะเป็นโฮโมไซกัสสำหรับตัวละครที่ศึกษา ถ้าอัลลีลทั้งสองมีค่าเหนือกว่าจะเรียกว่า homozygous dominant และแสดงเป็น AA (หรือตัวอักษรอื่น ๆ ทั้งสองตัวพิมพ์ใหญ่)
ในทางตรงกันข้ามถ้าอัลลีลทั้งสองถอยกลับแสดงว่าเป็น homozygous ถอยและแสดงด้วยตัวพิมพ์เล็ก: aa
นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ว่าลูกหลานจะได้รับอัลลีลที่โดดเด่นและเป็นถอย ในกรณีนี้มันเป็น heterozygous และมีอักษรตัวใหญ่ขึ้นต้นตามด้วยตัวพิมพ์เล็ก: Aa
ฟีโนไทป์ - หรือลักษณะที่สังเกตได้ของสิ่งมีชีวิต - ขึ้นอยู่กับจีโนไทป์และสภาพแวดล้อม ถ้าจีโนไทป์เป็น AA หรือ aa พวกเขาก็แสดงลักษณะที่พวกเขากำหนด ในกรณีของเฮเทอโรไซโกตลักษณะที่แสดงออกมานั้นถูกกำหนดโดยอัลลีลที่โดดเด่น
หลังเป็นจริงเฉพาะในกรณีที่การครอบงำสมบูรณ์ นอกจากนี้ยังมีกรณีอื่น ๆ เช่นการครอบงำที่ไม่สมบูรณ์หรือการแปลงสัญญาณ
ไมโอซิส
ไมโอซิสเป็นปรากฏการณ์ของการแบ่งเซลล์ที่เกิดขึ้นในสายพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตเพื่อก่อให้เกิดเซลล์สืบพันธุ์เดี่ยวจากเซลล์ซ้ำ
ไมโอซิสเริ่มต้นด้วยการจำลองแบบดีเอ็นเอและต่อมาเกิดรอบของการแยกโครโมโซมเรียกว่าไมโอซิส I และ II
ไมโอซิส I เป็นขั้นตอนการลดขั้นตอนในขั้นตอนนี้การเปลี่ยนแปลงเป็นเซลล์เดี่ยวจะเกิดขึ้น เพื่อให้บรรลุสิ่งนี้โครโมโซมที่เป็นเนื้อเดียวกันจะจับคู่ (ในการทำนาย) และแยกออกเป็นเซลล์ต่างๆ (ในแบบอะนาเฟส) แบบสุ่ม
นอกจากนี้ในไมโอซิสฉันมีกระบวนการที่เรียกว่า recombination หรือ meiotic crossover เกิดขึ้นซึ่งการแลกเปลี่ยนสารพันธุกรรมเกิดขึ้นระหว่างโครโมโซมที่ไม่ใช่พี่น้องกันของโครโมโซมที่เป็นเนื้อเดียวกัน ด้วยเหตุนี้ gametes ที่ผลิตจึงมีความแตกต่างกัน
ในระหว่างการครอสโอเวอร์บริเวณที่เรียกว่าไคอาสซึมจะปรากฏขึ้นซึ่งยึดโครโมโซมไว้ด้วยกันจนกว่าแกนหมุนจะแยกออกจากกัน
เมื่อการรวมตัวใหม่ไม่ได้ดำเนินการอย่างถูกต้องข้อผิดพลาดในการแยกอาจเกิดขึ้นได้ส่งผลให้เกิดการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตที่มีข้อบกพร่องของโครโมโซม
ตัวอย่างเช่นดาวน์ซินโดรมเกิดขึ้นเนื่องจากการแยกส่วนที่ไม่เหมาะสมซึ่งร่างกายมีโครโมโซมสามตัว (ไม่ใช่สองตัว) ในคู่ที่ยี่สิบเอ็ด
ตัวอย่าง
ดอกไม้บนต้นถั่ว
ต้นถั่วของสายพันธุ์ Pisum sativum อาจนำเสนอดอกไม้ที่มีกลีบดอกสีม่วงและในบุคคลอื่นอาจเป็นสีขาว หากมีการข้ามเส้นสองเส้นที่บริสุทธิ์ของทั้งสองสายพันธุ์นี้การสร้างลูกกตัญญูรุ่นแรกที่เกิดขึ้นจะแสดงเฉพาะดอกไม้สีม่วง
อย่างไรก็ตามอักขระสีขาวไม่ได้หายไปในบุคคลเหล่านี้ ไม่สามารถสังเกตเห็นได้เนื่องจากถูกปิดบังด้วยอัลลีลที่โดดเด่นซึ่งเกี่ยวข้องกับสีม่วง
จากการใช้ระบบการตั้งชื่อข้างต้นเรามีผู้ปกครองคือ AA (สีม่วง) และ aa (สีขาว)
รุ่นลูกกตัญญูรุ่นแรกประกอบด้วยพืชที่มีดอกสีม่วงเท่านั้นและแม้ว่าโดยปกติแล้วพวกมันจะมีลักษณะเหมือนกับพ่อแม่ของพวกเขา (AA) แต่ก็มีความแตกต่างกันในจีโนไทป์ รุ่นแรกทั้งหมดคือ heterozygous: Aa
บุคคลที่แตกต่างกันเหล่านี้สร้าง gametes สี่ประเภท: ตัวเมีย A และ gametes และ gametes A ตัวผู้ในสัดส่วนที่เท่ากันอยู่แล้ว
เพื่อให้แน่ใจว่าอัลลีลปรากฏเป็นคู่และหลั่งที่ไมโอซิสจำเป็นต้องผสมบุคคลที่มีสีม่วงต่างกันกับบุคคลที่มีดอกสีขาว
แม้ว่าจะดูเหมือนเป็นไม้กางเขนที่เหมือนกันกับดอกเริ่มต้น แต่ผลลัพธ์ก็แตกต่างกัน: ครึ่งหนึ่งของบุคคลมีดอกสีขาว (genotype aa) และอีกครึ่งหนึ่งมีดอกสีม่วง (Aa)
อ้างอิง
- Alberts, B. , Bray, D. , Hopkin, K. , Johnson, A. , Lewis, J. , Raff, M. , … & Walter, P. (2013) ชีววิทยาของเซลล์ที่จำเป็น การ์แลนด์วิทยาศาสตร์.
- Curtis, H. , & Schnek, A. (2008). เคอร์ติส ชีววิทยา. Panamerican Medical Ed.
- Griffiths, AJ, Wessler, SR, Lewontin, RC, Gelbart, WM, Suzuki, DT, & Miller, JH (2005) ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการวิเคราะห์ทางพันธุกรรม Macmillan
- เพียร์ซ BA (2552). พันธุศาสตร์: แนวความคิด Panamerican Medical Ed.
- Sadava, D. , & Purves, WH (2009). ชีวิต: วิทยาศาสตร์แห่งชีววิทยา Panamerican Medical Ed.
- Thompson, MW, Thompson, MW, Nussbaum, RL, MacInnes, RR, Willard, HF, Peral, JS, & Fernández, MS (1996) พันธุศาสตร์ทางการแพทย์. Masson