GENETISK SEGREGERING: HVA DEN BESTÅR AV OG EKSEMPEL - BIOLOGI - 2026

Den genetiske segregeringen er fordelingen av gener fra foreldre til barn under meiose. Et gen kan defineres som en del av DNA som koder for en viss spesifikk fenotype: det kan være et protein eller et gen som er involvert i celle regulering.

Gener er fysisk lokalisert på kromosomer, høyt organiserte enheter av DNA og proteiner der genetisk informasjon lagres. På reproduksjonstidspunktet må disse arvelige faktorene skilles og videreføres til etterkommerne.

Eksperimentene som ble utført av Gregor Mendel, tillot oss å forstå segregeringsprosessen, forklart i dens velkjente lover.

Hva består den av?

Genetisk segregering er separasjon og overføring av gener til avkom og skjer under prosessen med celledeling ved meiose. Kromosomsegregering er grunnlaget for dette konseptet.

Mendels første lov

I henhold til prinsippet om segregering eller første lov utpekt av Gregor Mendel, har organismer to alleler for en viss karakter.

En allel er en form eller variant av et gen. For eksempel kan vi hypotetisk ha en allel for blondt hår og en annen allel for brunt hår. Allelene er vanligvis betegnet med store bokstaver for den dominerende og små bokstaver for recessive.

I henhold til den første loven mottar hvert gamet (egg eller sæd) i sin dannelsesprosess den ene eller den andre av disse alleler. På befruktningstidspunktet dannes en diploid organisme igjen med en allel mottatt fra hver av foreldrene.

En av de mest relevante konklusjonene fra denne erfaringen er å merke seg at gener er separate partikler som uavhengig skiller seg fra foreldre til barn.

Før Mendel ble feilaktige arvelige prinsipper håndtert, og man trodde at gener oppførte seg som væsker som kunne blandes med hverandre og miste den opprinnelige variasjonen.

Mendels andre lov

I en andre runde med eksperimenter la Mendel en annen morfologisk karakter til studien. Nå ble individer med to kjennetegn (for eksempel planter med runde og gule frø kontra planter med rynkete og grønne frø) krysset og deres avkom ble telt.

Etter å ha analysert dataene, kunne Mendel konkludere med at hver karakter oppførte seg uavhengig. Dette prinsippet kan oppsummeres som følger: hvert arvelig kjennetegn distribueres uavhengig.

Koblings- og segregeringsgrupper

Det er nå kjent at Mendel evaluerte karakterer i sine eksperimentelle planter (frø ruhet, stammehøyde, etc.) som fysisk var lokalisert på separate kromosomer.

Når loci (stedet for gener på kromosomer) er sammenhengende eller ved siden av et kromosom, er det sannsynlig at de segregerer seg sammen i det som er kjent som en "koblingsgruppe."

Konsekvenser av segregering

Når zygoten mottar to like alleler fra foreldrene, er organismen homozygot for karakteren som er studert. Hvis begge alleler er dominerende, kalles det homozygot dominant og betegnes AA (eller en hvilken som helst annen bokstav, begge bokstaver).

I motsetning til dette, hvis begge alleler er recessive, er det en recessiv homozygot og er indikert med små bokstaver: aa.

Det er også mulig at avkommet arver en dominerende og en recessiv allel. I dette tilfellet er det heterozygot og er indikert med store bokstaver i begynnelsen, etterfulgt av små bokstaver: Aa.

Fenotypen - eller de observerbare egenskapene til en organisme - avhenger av dens genotype og miljøet. Hvis genotypen er AA eller aa, uttrykker de ganske enkelt egenskapen de bestemmer; i tilfelle av heterozygoter, er egenskapen som uttrykkes den som bestemmes av den dominerende allelen.

Det siste gjelder bare i tilfelle dominansen er fullstendig; Det er også andre tilfeller, som ufullstendig dominans eller kodominans.

meiose

Meiose er fenomenet celledeling som forekommer i kimlinjene til organismer for å gi opphav til haploide gameter fra diploide celler.

Meiose begynner med DNA-replikasjon og skjer deretter rundene med kromosomsegregasjon kalt meiose I og II.

Meiose I er et reduksjonstrinn i prosessen, i dette stadiet skjer transformasjonen til haploide celler. For å oppnå dette parerer homologe kromosomer (i profase) og segregeres til forskjellige celler (i anafase) på en tilfeldig måte.

Videre i meiose I en prosess som kalles rekombinasjon eller meiotisk crossover, der utveksling av genetisk materiale skjer mellom ikke-søster-kromatider av de homologe kromosomene. Av denne grunn er de produserte gametene forskjellige fra hverandre.

Under crossover vises et område kalt chiasmen som holder kromosomene sammen til spindelen skiller dem.

Når rekombinasjon ikke utføres riktig, kan det oppstå feil i segregering, noe som resulterer i utvikling av en organisme med kromosomale defekter.

For eksempel oppstår Downs syndrom på grunn av feil segregering der kroppen bærer tre kromosomer (og ikke to) i det tjueførste paret.

Eksempel

Blomster på erteplanter

Erteplanter av Pisum sativum-arten kan presentere blomster med lilla kronblad, og hos andre individer kan de være hvite. Hvis to rene linjer av disse to variantene krysses, viser den resulterende første filialgenerasjonen bare lilla blomster.

Den hvite karakteren har imidlertid ikke forsvunnet hos disse individene. Det er ikke observerbart fordi det er maskert av den dominerende allelen som er relatert til fargen lilla.

Ved å bruke den nevnte nomenklaturen, har vi at foreldrene er AA (lilla) og aa (hvit).

Den første filialgenerasjonen er utelukkende sammensatt av planter med lilla blomster, og selv om de er typotype på samme måte som en av foreldrene (AA), skiller de seg i sin genotype. Hele den første generasjonen er heterozygot: Aa.

Disse heterozygote individer produserer fire typer gameter: de kvinnelige A og gametene og de mannlige A-gamene allerede i identiske proporsjoner.

For å sikre at allelene vises parvis og at de skiller ut ved meiose, er det nødvendig å krysse heterozygote lilla individer med individer som har hvite blomster.

Selv om det ser ut til å være et identisk kors som det første, er resultatet annerledes: halvparten av individene har hvite blomster (genotype aa) og den andre halvparten lilla blomster (Aa).

referanser

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., … & Walter, P. (2013). Essensiell cellebiologi. Garland Science.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2008). Curtis. Biologi. Panamerican Medical Ed.
3. Griffiths, AJ, Wessler, SR, Lewontin, RC, Gelbart, WM, Suzuki, DT, & Miller, JH (2005). En introduksjon til genetisk analyse. Macmillan.
4. Pierce, BA (2009). Genetikk: En konseptuell tilnærming. Panamerican Medical Ed.
5. Sadava, D., & Purves, WH (2009). Life: The Science of Biology. Panamerican Medical Ed.
6. Thompson, MW, Thompson, MW, Nussbaum, RL, MacInnes, RR, Willard, HF, Peral, JS, & Fernández, MS (1996). Genetikk i medisin. Masson.