Genetische Segregation in was es besteht und Beispiel



Die genetische Segregation besteht aus der Verteilung von Genen von Eltern an Kinder während des Meioseprozesses. Ein Gen kann als Teil der DNA definiert werden, die für einen spezifischen Phänotyp kodiert: Es kann ein Protein oder ein Gen sein, das an der Zellregulation beteiligt ist.

Gene befinden sich physisch in Chromosomen, hochorganisierten DNA-Einheiten und Proteinen, in denen genetische Informationen gespeichert sind. Zum Zeitpunkt der Fortpflanzung müssen diese Erbfaktoren getrennt und an die Nachkommen weitergegeben werden.

Die Experimente, die von Gregor Mendel durchgeführt wurden, erlaubten uns, den Prozess der Segregation zu verstehen, der in seinen bekannten Gesetzen erklärt wurde.

Index

  • 1 Was ist das?
    • 1.1 Erstes Gesetz von Mendel
    • 1.2 Zweites Gesetz von Mendel
    • 1.3 Verknüpfungs- und Trennungsgruppen
    • 1.4 Folgen der Trennung
    • 1.5 Meiose
  • 2 Beispiel
    • 2.1 Blumen in Erbsenpflanzen
  • 3 Referenzen

Was ist das?

Genetische Segregation ist die Trennung und Übertragung von Genen zu Nachkommen und tritt während des Prozesses der Zellteilung durch Meiose auf. Die Segregation der Chromosomen ist die Grundlage dieses Konzepts.

Mendels Erstes Gesetz

Nach dem Prinzip der Segregation oder des ersten Gesetzes, das Gregor Mendel formuliert hat, haben Organismen zwei Allele für einen bestimmten Charakter.

Ein Allel ist eine Form oder eine Variante eines Gens. Zum Beispiel können wir hypothetisch ein Allel für blondes Haar und ein anderes Allel für braunes Haar haben. Allele werden normalerweise mit Großbuchstaben für die dominanten und Kleinbuchstaben für die rezessiven bezeichnet.

Nach dem ersten Gesetz erhält jede Gamete (Eizelle oder Samenzelle) in ihrem Entstehungsprozess das eine oder das andere dieser Allele. Zum Zeitpunkt der Befruchtung bildet sich erneut ein diploider Organismus mit einem Allel, das von jedem Elternteil erhalten wird.

Eine der wichtigsten Schlussfolgerungen dieser Erfahrung ist, dass Gene diskrete Partikel sind, die unabhängig von Eltern zu Kindern getrennt werden.

Vor Mendel wurden fehlerhafte erbliche Prinzipien behandelt, und es wurde angenommen, dass sich die Gene wie Fluide verhalten, die sich miteinander vermischen können und die anfängliche Variabilität verlieren.

Mendels zweites Gesetz

In einer zweiten Runde von Experimenten fügte Mendel der Studie einen weiteren morphologischen Charakter hinzu. Nun wurden Individuen mit zwei Merkmalen (z. B. Pflanzen mit runden und gelben Samen im Vergleich zu Pflanzen mit faltigen und grünen Samen) gekreuzt und ihre Nachkommen gezählt.

Nach der Analyse der Daten konnte Mendel feststellen, dass sich jeder Charakter unabhängig verhalten hat. Dieses Prinzip lässt sich wie folgt zusammenfassen: Jedes Erbmerkmal wird unabhängig verteilt.

Verknüpfungs- und Segregationsgruppen

Es ist nun bekannt, dass Mendel in seinen Versuchspflanzen (Samenrauhigkeit, Stammhöhe, etc.), die sich physisch auf getrennten Chromosomen befanden, Merkmale charakterisierte.

Wenn Loci (der Ort, an dem sich Gene in Chromosomen befinden) benachbart oder benachbart zu einem Chromosom sind, sind sie wahrscheinlich in einer sogenannten "Verknüpfungsgruppe" zusammen zu segregieren.

Folgen der Segregation

Wenn die Zygote zwei gleiche Allele von ihren Vorläufern erhält, ist der Organismus homozygot für den untersuchten Charakter. Wenn beide Allele dominant sind, wird sie als dominante Homozygote bezeichnet und mit AA (oder einem anderen Buchstaben, beide in Großbuchstaben) bezeichnet.

Sind beide Allele dagegen rezessiv, handelt es sich um einen rezessiven Homozygoten, der durch Kleinbuchstaben gekennzeichnet ist: aa.

Es ist auch möglich, dass der Nachkomme ein dominantes und ein rezessives Allel erbt. In diesem Fall ist es ein Heterozygot und wird durch den Großbuchstaben am Anfang angezeigt, gefolgt vom Kleinbuchstaben: Aa.

Der Phänotyp - oder die beobachtbaren Eigenschaften eines Organismus - hängt von seinem Genotyp und der Umwelt ab. Wenn der Genotyp AA oder AA ist, drücken sie einfach das Merkmal aus, das sie bestimmen; im Fall von Heterozygoten ist das Merkmal, das exprimiert wird, das durch das dominante Allel bestimmte Merkmal.

Letzteres gilt nur für den Fall, dass die Dominanz vollständig ist; es gibt auch andere Fälle wie unvollständige Dominanz oder Codominanz.

Meiose

Meiose ist das Phänomen der Zellteilung, die in den Keimbahnlinien von Organismen auftritt, um haploide Gameten aus diploiden Zellen hervorzubringen.

Die Meiose beginnt mit der DNA-Replikation und es kommt zu späteren Runden der Chromosomensegregation, die als Meiose I und II bezeichnet werden.

Meiose I ist ein Reduktionsschritt des Prozesses, in diesem Stadium findet die Transformation zu haploiden Zellen statt. Um dies zu erreichen, paaren sich die homologen Chromosomen (in der Prophase) und segregieren zufällig auf verschiedene Zellen (in der Anaphase).

Außerdem tritt in der Meiose ein Prozess auf, der Rekombination oder meiotische Vernetzung genannt wird, bei dem der Austausch von genetischem Material zwischen den Nicht-Schwesterchromatiden der homologen Chromosomen stattfindet. Aus diesem Grund unterscheiden sich die produzierten Gameten voneinander.

Während der Kreuzung erscheint eine Region namens Chiasma, die die Chromosomen zusammenhält, bis die Spindel sie trennt.

Wenn die Rekombination nicht richtig durchgeführt wird, können Fehler bei der Trennung auftreten, was zur Entwicklung eines Organismus mit Chromosomenfehlern führt.

Zum Beispiel tritt das Down-Syndrom aufgrund einer unzureichenden Segregation auf, in der der Organismus drei Chromosomen (und nicht zwei) in dem einundzwanzigsten Paar trägt.

Beispiel

Blumen auf Erbsenpflanzen

Die Erbsenpflanzen der Arten Pisum sativum sie können Blumen mit purpurroten Blumenblättern darstellen und in anderen Einzelpersonen können sie weiß sein. Wenn zwei reine Linien dieser zwei Varianten gekreuzt werden, zeigt die resultierende erste Tochtergeneration nur violette Blüten.

Der weiße Charakter ist jedoch bei diesen Personen nicht verschwunden. Es ist nicht beobachtbar, weil es durch das dominante Allel maskiert ist, das mit der Farbe Lila verwandt ist.

Unter Verwendung der oben erwähnten Nomenklatur haben wir, dass die Eltern AA (violett) und aa (weiß) sind.

Die erste Tochtergeneration besteht nur aus Pflanzen mit lila Blüten und obwohl sie phänotypisch wie eines ihrer Eltern (AA) aussehen, unterscheiden sie sich in ihren Genotypen. Die gesamte erste Generation ist heterozygot: Aa.

Diese heterozygoten Individuen produzieren vier Arten von Gameten: die weiblichen Gameten A und a und die männlichen Gameten A und a in identischen Proportionen.

Um sicherzustellen, dass die Allele in Paaren erscheinen und dass sie sich bei Meiose trennen, ist es notwendig, die heterozygoten Purpur Individuen mit Individuen zu kreuzen, die weiße Blüten tragen

Obwohl es scheint, dass eine Kreuzung identisch mit der ursprünglichen ist, ist das Ergebnis anders: die Hälfte der Individuen haben weiße Blüten (Genotyp aa) und die andere Hälfte Blüten lila (Aa).

Referenzen

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