Садржај
- Дефиниција наследности у биологији
- Људске особине и наследност
- Историја наследства
- Наслеђе и генетика
- Врсте наследства
- Примери наследства
- Неменделско наследство
- Други обрасци наслеђивања
- Смртоносни Алел
- Наслеђе и животна средина
- Менделсови прилози
Када родитељ са плавим очима и родитељ са смеђим очима пренесу своје гене за боју очију на потомство, ово је пример наследности.
Деца од родитеља наслеђују гене који се састоје од деоксирибонуклеинске киселине (ДНК) и могу имати плаве или смеђе очи. Међутим, генетика је сложена и за боју очију одговоран је више гена.
Исто тако, многи гени одређују друге особине попут боје или висине косе.
Дефиниција наследности у биологији
Насљедност је студија о томе како родитељи преносе своје особине на своје потомство генетика. Постојале су многе теорије о наследности, а општи појмови наследства појавили су се пре него што су људи потпуно разумели ћелије.
Међутим, модерна наследност и генетика су новија поља.
Иако су се темељи за проучавање гена појавили током 1850-их и током целог 19. века, углавном је игнорисан до почетка 20. века.
Људске особине и наследност
Људске особине су специфичне карактеристике које идентификују појединце. Родитељи то преносе преко својих гена. Неке људске особине које је лако препознати су висина, боја очију, боја косе, тип косе, причвршћивање ушију и ваљање језика. Кад упоредиш уобичајене насупрот неуобичајеним особинамаобично гледате доминантне у односу на рецесивне особине.
На пример, доминантна особина, попут смеђе косе, чешћа је у популацији, док је рецесивна особина, попут црвене косе, ређа. Међутим, нису све доминантне особине уобичајене.
Ако ћете студирати генетику, морате разумети однос између ДНК и ДНК наследни особине.
Ћелије већине живих организама имају ДНК, што је супстанца која чини ваше гене. Када се ћелије размножавају, оне могу пренијети ДНК молекулу или генетичке информације следећој генерацији. На пример, ваше ћелије имају генетски материјал који одређује да ли имате плаву или црну косу.
Ваш генотип су гени унутар ћелија, док је ваш фенотип физичке особине које су видљиве и под утицајем гена и околине.
Постоје варијације међу генима, па се низови ДНК разликују. Генетска варијација људе чини јединственима, а важан је концепт у природној селекцији јер ће повољне карактеристике вероватније преживети и пренети се.
Иако идентични близанци имају исту ДНК, њихова експресија гена може варирати. Ако један близанац прима више исхране него други, може бити виши упркос томе што има исте гене.
Историја наследства
У почетку су људи наслеђе разумевали из репродуктивне перспективе. Открили су основне појмове, попут полена и пистића биљака који су слични јајету и сперми људи.
Упркос узгоју хибридних крстова у биљкама и другим врстама, генетика је остала мистерија. Дуги низ година су веровали да се крв наследно преноси. Чак је и Цхарлес Дарвин мислио да је крв одговорна за наследност.
1700-их, Царолус Линнаеус и Јосеф Готтлиеб Колреутер писали су о крижању различитих биљних врста и открили да хибриди имају посредне карактеристике.
Рад Грегора Мендела током 1860-их помогао је побољшању разумевања хибридни крстови и наслеђивање. Негирао је устаљене теорије, али његов рад није објављен у потпуности.
Ерицх Тсцхермак вон Сеисенегг, Хуго де Вриес и Царл Ерицх Цорренс поновно су открили Менделсове радове почетком 20. вијека. Сваки од ових научника проучавао је биљне хибриде и дошао до сличних закључака.
Наслеђе и генетика
Генетика је проучавање биолошког наслеђа и Грегор Мендел сматра се оцем. Успоставио је кључне појмове наследности проучавањем биљака грашка. Насљедни елементи су гени, а особине специфичне карактеристике, попут боје цвијета.
Често се назива Менделијевим наслеђем, а његови су налази утврђивали однос између гена и особина.
Мендел се фокусирао на седам карактеристика у биљкама грашка: висина, боја цвећа, боја грашка, облик грашка, облик махуна, боја махуна и положај цвећа. Грашак је био добар испитаник јер су имали брзе репродуктивне циклусе и лако су гајили. Након што је успоставио чисто узгајајуће линије грашка, успео их је крижањем узгајати да би направио хибриде.
Закључио је да су особине попут облика струка наследни елементи или гени.
Врсте наследства
Алели су различити облици гена. Генетске варијације попут мутација одговорне су за стварање алела. Разлике у паровима ДНК базе могу такође променити функцију или фенотип. Закључци Мендела о алелима постали су основа за два главна закона наследства: закон сегрегације и тхе закон независног асортимана.
Закон сегрегације каже да се алелни парови раздвајају када се формирају гамете. Закон независног асортимана наводи да се алели различитих гена сортирају независно.
Алели постоје у било доминантном или рецесивном облику. Доминантни алели су изражени или видљиви. На пример, смеђе очи су доминантне. С друге стране, рецесивни алели нису увек изражене или видљиве. На примјер, плаве очи су рецесивне. Да би особа имала плаве очи, мора наслиједити два алела за то.
Важно је напоменути да доминантне особине нису увек честе у популацији. Примјер за то су одређене генетске болести, попут Хунтингтон-ове болести, које је узроковано доминантним алелом, али нису уобичајене у популацији.
Пошто постоје различите врсте алела, неки организми имају два алела за једну особину. Хомозигот значи да постоје два идентична алела за један ген и хетерозиготан значи да постоје два различита алела за ген. Када је Мендел проучавао своје биљке грашка, открио је да је Ф2 генерација (унуци) су у својим фенотиповима увек имали однос 3: 1.
То значи да се доминантна особина показивала три пута чешће од рецесивне.
Примери наследства
Пуннетт квадрати могу вам помоћи да разумете хомозиготне у односу на хетерозиготне крстове и хетеророзне у односу на хетерозиготне крстове. Међутим, не могу се израчунати сви крсти помоћу Пуннетт-ових квадрата због њихове сложености.
Названи по Региналду Ц. Пуннетту, дијаграми вам могу помоћи да предвидите фенотипове и генотипове за потомство. Квадрати приказују вероватноћу одређених крстова.
Менделова свеукупна открића показала су да гени преносе наследност. Сваки родитељ половицу својих гена преноси на потомство. Родитељи такође могу дати различите сетове гена различитим потомцима. На пример, идентични близанци имају исти ДНК, али браћа и сестре немају.
Неменделско наследство
Менделов рад је био прецизан, али поједностављен, па је савремена генетика нашла више одговора. Прво, особине не потичу увек из једног гена. Контрола више гена полигенске особине, као што су боја косе, боја очију и боја коже. То значи да је за вас смеђа или црна коса одговорна више гена.
Један ген такође може утицати на више карактеристика. Ово је плеиотропијаи гени могу да контролишу неповезане особине. У неким случајевима плеиотропија је повезана са генетским болестима и поремећајима. На пример, анемија српастих ћелија је наследни генетски поремећај који утиче на црвена крвна зрнца стварајући их у облику полумесеца.
Поред тога што утиче на црвена крвна зрнца, поремећај утиче и на проток крви и на друге органе. То значи да има утицаја на више особина.
Мендел је сматрао да сваки ген има само два алела. Међутим, може постојати много различитих алела гена. Више алела може контролисати један ген. Пример за то је боја длака код кунића. Други пример је АБО систем крвних група код људи. Људи имају три алела за крв: А, Б и О. А и Б су доминантни над О, тако да су они кодоминантни.
Други обрасци наслеђивања
Потпуна доминација је образац који је Мендел описао. Видио је да је један алел доминантан, док је други био рецесиван. Доминантни алел је био видљив јер је био изражен. Облик сјемена у биљкама грашка је примјер потпуне доминације; округли алели семена су доминантни над набораним.
Међутим, генетика је сложенија, а потпуна доминација се не дешава увек.
Ин непотпуна доминација, један алел није потпуно доминантан. Снапдрагони су класичан пример непотпуне доминације. То значи да се чини да је фенотип потомства између фенотипа два родитеља. Када се узгајају бели и црвени снопови, могу имати ружичасте снапдрагоне. Када укрштате ове ружичасте снапдрагоне, резултати су црвени, бели и ружичасти.
Ин цодоминанце, оба алела су изражена подједнако. На пример, неко цвеће може бити мешавина различитих боја. Црвени цвет и бели цвет могу створити потомство мешавином црвених и белих латица. Оба фенотипа родитеља су изражена, па потомство има трећи фенотип који их комбинује.
Смртоносни Алел
Одређени крстови могу бити смртоносни. А смртоносни алел може убити организам. У 1900-им Луциен Цуенот је открио да су потомци када су укрштали жуте мишеве са смеђим мишевима потомци смеђи и жути.
Међутим, када је укрштао два жута мишева, потомство је имало однос 2: 1 уместо односа 3: 1 који је пронашао Мендел. За једног смеђег миша постојала су два жута мишева.
Цуенот је открио да је жута доминантна боја, па су ови мишеви били хетерозиготи. Међутим, отприлике четвртина мишева узгајаних крижањем хетерозигота угинуло је током ембрионалне фазе. Због тога је однос био 2: 1 уместо 3: 1.
Мутације могу изазвати смртоносне гене. Иако неки организми могу умријети у ембрионалним фазама, други ће можда бити у стању да годинама живе са тим генима. Људи такође могу имати смртоносне алеле, а са њима је повезано и неколико генетских поремећаја.
Наслеђе и животна средина
Како ће се исказати живи организам зависи и од његове наследности и од окружења. На пример, фенилкетонурија (ПКУ) је један од генетских поремећаја који људи могу да наследе. ПКУ може проузроковати интелектуалне тешкоће и друге проблеме јер тело не може прерадити аминокиселину фенилаланин.
Ако погледате само генетику, очекивали бисте да ће особа са ПКУ-ом увијек имати интелектуални инвалидитет. Међутим, захваљујући раном откривању новорођенчади, могуће је да људи живе са ПКУ-ом на дијети са мало протеина и никада не развију озбиљне здравствене проблеме.
Када погледате и факторе из окружења и генетику, могуће је видети како човек живи може утицати на експресију гена.
Хидрангеас су још један пример ове врсте утицај на животну средину о генима. Две биљке хортензије са истим генима могу бити различите боје због пХ земље. Кисела тла стварају плаве хортензије, док алкална тла чине ружичаста. Хранљиви састојци и минерали у земљи такође утичу на боју ових биљака. На пример, плаве хортензије морају имати алуминијум у земљи да би постале ова боја.
Менделсови прилози
Иако су студије Грегора Менделса створиле темеље за додатна истраживања, савремена генетика је проширила своје налазе и открила нове обрасце насљеђивања, попут непотпуне доминације и кодоминантности.
Разумевање како су гени одговорни за физичке особине које можете видети је пресудни аспект биологије. Од генетских поремећаја до узгоја биљака, наследност може објаснити многа питања која људи постављају о свету око себе.