Teori dan konsep warisan biologis, bagaimana ia ditransmisikan, contohnya

Itu Warisan biologis Ini adalah proses di mana keturunan sel atau organisme menerima mas kawin genetik orang tuanya. Studi gen dan bagaimana ini ditularkan dari satu generasi ke generasi lainnya adalah bidang studi genetika warisan.

Warisan dapat didefinisikan sebagai kesamaan antara orang tua dan keturunan mereka, tetapi istilah ini juga mencakup perbedaan yang melekat pada variasi genetik yang terjadi selama reproduksi.

A Swan dan Young -nya (gambar Hans Benn di www.Pixabay.com)

Warisan biologis adalah salah satu atribut paling signifikan dari sel hidup dan, oleh karena itu, organisme multiseluler, karena itu berarti kemampuan untuk mengirimkan sifat dan karakteristik yang ditentukan oleh generasi yang berurutan, berkolaborasi dengan mekanisme seleksi adaptif dan alami.

Banyak penulis berasal dari pendapat bahwa manusia telah menjadi akrab adalah konsep dasar warisan biologis selama ribuan tahun, ketika proses domestikasi tumbuhan dan hewan dimulai dan, memilih karakteristik yang ia anggap paling penting, ia membuat persilangan untuk mendapatkan keturunan yang itu yang membuat bahwa itu adalah keturunan yang itu bahwa akan menjaga karakteristik ini.

Namun, pemahaman kami saat ini tentang fondasi fisik dan molekuler dari pewarisan relatif baru, karena ini tidak dijelaskan sampai awal abad ke -20, ketika komunitas ilmiah menemukan teori kromosom warisan.

Terlepas dari hal di atas, prinsip -prinsip warisan fitur atau karakter dianalisis dengan kedalaman beberapa tahun sebelumnya oleh Gregorio Mendel, yang saat ini dianggap sebagai "bapak warisan".

Penting untuk menyebutkan bahwa baik sebelum dan sesudah perumusan teori kromosom pewarisan ini, banyak penemuan lain adalah kepentingan transendental untuk pemahaman modern kita tentang genetika makhluk hidup. Di antara ini, isolasi dan karakterisasi asam nukleat, penemuan dan studi kromosom, antara lain, dapat disebutkan, antara lain.

[TOC]

Teori Warisan Biologis

Gregor Mendel

Fondasi dasar warisan awalnya diusulkan oleh bhikkhu Austria Gregorio Mendel (1822-1884) pada tahun 1856.

Mendel memahami, berdasarkan percobaan yang ia lakukan dengan persilangan tanaman kacang polong, bahwa baik persamaan dan perbedaan antara orang tua dan keturunan mereka dapat dijelaskan dengan transmisi mekanis unit herediter diskrit, yaitu gen dari gen tersebut.

Mendel's Peas dan fitur-fiturnya (Sumber: Nefronus [CC BY-SA 4.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

Ini meletakkan dasar untuk pemahaman genetika modern, karena diketahui bahwa alasan heritabilitas karakter adalah karena transfer fisik gen dalam kromosom melalui reproduksi (seksual atau aseksual).

Menurut hasil yang ia peroleh, Mendel merumuskan "Hukum Warisan" yang saat ini berlaku untuk beberapa karakter:

Dapat melayani Anda: apa itu resessivitas? (Dengan contoh)

- Hukum Segregasi: menyatakan bahwa gen memiliki bentuk "alternatif" yang dikenal sebagai alel dan itu secara langsung mempengaruhi fenotipe (karakteristik yang terlihat).

- Hukum Pewarisan Independen: Ini menyiratkan bahwa warisan satu fitur tidak tergantung pada yang lain, meskipun ini tidak sepenuhnya benar untuk banyak karakteristik.

Thomas Morgan pada tahun 1908, mempelajari genetika lalat buah, Drosophila melanogaster, Dia menunjukkan bahwa warisan fenotipe terjadi seperti yang dijelaskan sebelumnya oleh Mendel. Selain itu, dialah yang menjelaskan bahwa unit warisan (gen) ditransmisikan melalui kromosom.

Thus, and thanks to the participation of many other researchers, today we know that biological inheritance is given thanks to the transmission of the hereditary units contained in the chromosomes, either in the autosomal, sexual or plastidic chromosomes (in the eukaryotes).

Ekspresi atau penampilan fenotipe spesifik tergantung pada karakteristik genotipe (dominasi dan resesi).

Konsep dasar

Untuk memahami bagaimana mekanisme warisan biologis bekerja, perlu untuk memahami beberapa konsep mendasar.

Meskipun tidak semua fitur yang diwariskan disebabkan oleh urutan nukleotida yang membentuk DNA dari masing -masing organisme, ketika kita merujuk pada warisan biologis, kita umumnya berbicara tentang transmisi informasi yang terkandung dalam gen.

Gen

Suatu gen didefinisikan, kemudian, sebagai unit fisik fundamental dari pewarisan dan merupakan urutan DNA yang pasti, yang berisi semua informasi yang diperlukan untuk ekspresi beberapa fitur atau karakteristik dalam makhluk hidup.

Alel

Gen dapat memiliki lebih dari satu cara, produk dari variasi kecil dalam urutan yang menjadi ciri mereka; Bentuk alternatif dari gen yang sama dikenal sebagai alel.

Biasanya alel didefinisikan sesuai dengan karakteristik fenotipik yang berunding dan, dalam suatu populasi, adalah umum untuk menemukan beberapa alel untuk gen yang sama.

DNA, Gen dan Kromosom (Sumber: Thomas Splettssser [CC BY-SA 4.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

Mamalia, misalnya, mewarisi dari orang tua mereka dua alel dari masing -masing gen, satu berasal dari ibunya dan yang lain dari ayahnya. Alel genotipe yang selalu diekspresikan dalam fenotipe disebut alel dominan, sedangkan yang tetap "diam" (yang karakteristik fenotipik diamati) dikenal sebagai alel resesif resesif.

Dalam beberapa kasus, kedua alel dapat diekspresikan, menghasilkan penampilan fenotipe intermediate, sehingga mereka disebut alel ko -coodominant bersama.

Homozigosis dan heterozigosis

Ketika seorang individu mewarisi dua alel orang tua mereka, apakah dua dominan atau resesif, diketahui, secara genetik, sebagai homozigot untuk alel tersebut. Ketika, di sisi lain, seorang individu mewarisi dua alel yang berbeda, satu dominan dan resesif lainnya, itu disebut heterozigot untuk alel tersebut.

Dapat melayani Anda: SimpleoMorphy

Kromosom

Gen organisme prokariotik dan eukariotik ditemukan dalam struktur yang dikenal sebagai kromosom. Dalam prokariota, sel yang tidak memiliki inti, biasanya hanya ada satu kromosom; Ini terdiri dari DNA yang terkait dengan beberapa protein, memiliki bentuk melingkar dan sangat terdaftar.

Eukariota, sel yang memiliki inti, memiliki satu atau lebih kromosom, tergantung pada spesies, dan ini terdiri dari bahan yang disebut kromatin. Kromatin dari masing -masing kromosom terdiri dari molekul DNA yang terkait erat dengan empat jenis protein yang disebut histones, yang memfasilitasi pemadatannya dalam nukleus.

Dalam eukariota ada lebih dari satu jenis kromosom. Ada nuklir, mitokondria dan kloroplastida (terbatas pada organisme fotosintesis). Kromosom nuklir adalah autosom dan seksual (yang menentukan jenis kelamin).

Ploidy

Ploidi dalam jumlah penuh "permainan" kromosom yang dimiliki sel. Manusia, misalnya, seperti semua mamalia dan sejumlah besar hewan, memiliki dua permainan kromosom, satu dari ayah dan satu dari ibu, oleh karena itu, dikatakan sel -sel mereka yang diploid.

Haploid dan poliploid

Individu dan/atau sel yang memiliki permainan kromosom tunggal dikenal sebagai haploid, sementara organisme yang memiliki lebih dari dua game kromosom, bersama -sama, poliploid (triploid, tetraploid, hexaploid dan sebagainya).

Gamet

Pada organisme dengan reproduksi seksual, ini terjadi berkat perpaduan dua sel khusus, yang diproduksi oleh dua orang yang berbeda: "pria" dan "perempuan". Sel -sel ini adalah gamet; Laki -laki menghasilkan sperma (hewan) atau mikrospora (tanaman) dan betina menghasilkan ovula atau ovocélulas.

Biasanya, beban kromosom sel seks (gamet) adalah haploid, yaitu, sel -sel ini diproduksi melalui pembelahan sel yang menyiratkan pengurangan jumlah kromosom.

Genotip

Dalam organisme hidup, genotipe menggambarkan serangkaian gen (dengan alelnya masing -masing) yang mereka kodekan untuk beberapa fitur atau karakteristik tertentu dan yang dibedakan dari yang lain dengan fungsi atau urutan tertentu. Kemudian, genotipe mewakili konstitusi alelik dari seorang individu.

Meskipun secara umum dikatakan bahwa genotipe adalah apa yang menghasilkan fenotipe, penting untuk memperhitungkan bahwa ada banyak faktor lingkungan dan epigenetik yang dapat mengkondisikan penampilan fenotipe.

Fenotipe

Fenotipe secara harfiah berarti "bentuk yang ditampilkan". Banyak teks mendefinisikannya sebagai himpunan karakteristik yang terlihat dari suatu organisme yang dihasilkan dari ekspresi gennya (genotipe) dan interaksinya dengan lingkungan sekitarnya.

Sebagian besar fenotipe adalah produk dari tindakan terpadu lebih dari satu gen dan gen yang sama dapat berpartisipasi dalam pembentukan lebih dari satu fenotipe spesifik.

Dapat melayani Anda: Dihíbrido Cross

Bagaimana warisan genetik?

Penularan gen nenek moyang ke arah keturunan mereka terjadi dalam siklus sel melalui mitosis dan meiosis.

Pada prokariota, di mana reproduksi terjadi terutama oleh bipartisi biner atau fisi, gen ditransfer dari sel ke keturunan mereka dengan menggunakan salinan kromosomnya yang tepat, yang dipisahkan ke sel anak sebelum divisi terjadi.

Eukariota pluricellular, yang umumnya ditandai dengan memiliki dua jenis sel (somatik dan seksual), memiliki dua penularan atau mekanisme pewarisan gen.

Sel somatik, serta organisme uniseluler yang lebih sederhana, ketika dibagi melakukannya dengan mitosis, yang berarti bahwa mereka menggandakan konten kromosom mereka dan mengeluarkan salinan ke sel anak perempuan mereka. Salinan -salinan ini biasanya tepat, sehingga karakteristik sel baru setara dengan "orang tua".

Sel seks memainkan peran mendasar untuk reproduksi seksual organisme multiseluler. Sel -sel ini, juga dikenal sebagai gamet, diproduksi oleh meiosis, yang menyiratkan pembelahan sel dengan pengurangan beban kromosom bersamaan (mereka adalah sel haploid).

Melalui reproduksi seksual, dua orang meneruskan gen mereka dari satu generasi ke generasi lainnya ketika menggabungkan sel -sel gametik haploid mereka dan membentuk individu diploid baru yang berbagi karakteristik kedua orang tua.

Contoh warisan

Contoh klasik dari warisan biologis yang digunakan dalam teks didaktik untuk menjelaskan proses ini didasarkan pada organisme "model" yang berbeda.

Lalat buah (D. Melanogaster) Misalnya, salah satu model penelitian untuk hewan yang digunakan oleh Thomas Morgan, biasanya memiliki mata merah. Namun, selama eksperimennya, Morgan menemukan seorang pria dengan mata putih dan menyilangkannya dengan wanita merah.

Lalat buah. Drosophila melanogaster. Diambil dan diedit dari: sanjay acharya [cc by-sa 4.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0)]

Mengingat fakta bahwa fenotipe "mata merah" dominan pada spesies ini, hasil dari generasi pertama penyeberangan tersebut dibentuk oleh individu -individu merah. Persilangan berikutnya di antara individu -individu dari generasi pertama (F1) menghasilkan generasi F2 di mana kedua fenotipe muncul.

Karena mata putih hanya muncul di F2 dalam proporsi yang mendekati 50% laki -laki, Morgan berarti bahwa itu adalah "warisan yang terkait dengan kromosom seksual".

Referensi

1. Gardner, J. DAN., Simmons, J. DAN., & Snustad, D. P. (1991). Utama genetik. Edisi 8 '". John Wiley and Sons.
2. Henderson, m. (2009). 50 Ide Genetika yang benar -benar perlu Anda ketahui. Buku Quercus.
3. Salomo, e. P., Berg, l. R., & Martin, D. W. (2011). Biologi (edisi ke -9). Brooks/Cole, Cengage Learning: USA.
4. Suzuki, d. T., & Griffiths, a. J. (1976). Pengantar analisis genetik. WH FREEMAN DAN PERUSAHAAN.
5. Watson, J. D. (2004). Biologi molekuler gen. Pearson Education India