Se tosiasia, että kaikilla elävillä organismeilla, ameebasta ihmislajiin, on solurakenne, tiedetään hyvin. Kaikki eivät kuitenkaan ajattele, kuinka uudet olennot ilmestyvät, minkä luonnonlakien mukaan tietyt merkit periytyvät. Joten ehkä on aika virkistää muistia koulun biologian kurssilta unohtuneista genetiikan perusteista, jotka ovat tieteen evoluution kann alta tärkeimpiä?
Geenien merkitys
Elävät solut perustuvat geneettiseen materiaaliin - nukleiinihappoihin, jotka koostuvat toistuvista nukleotideista, joita puolestaan edustaa typpipitoisen emäksen, fosfaattiryhmän ja viiden hiilen sokerin, riboosin tai deoksiriboosin summa.. Tällaiset sekvenssit ovat ainutlaatuisia, joten maailmassa ei ole kahta täysin identtistä elävää olentoa. Geenijoukko ei kuitenkaan ole kaikkea muuta kuin satunnainen, ja se tulee emosolusta (organismeissa, joilla on aseksuaalinen lisääntymistyyppi) tai molemmista emosoluista (sukupuolisen tyypin kanssa). Ihmisten ja monien eläinten tapauksessa geneettisen materiaalin lopullinen ryhmittely tapahtuu tsygootin muodostumishetkellä naaras- ja miessukusolujen fuusioitumisen vuoksi. Tulevaisuudessa tämä settiohjelmoi kaikkien kudosten, elinten, ulkoisten piirteiden ja osittain myös tulevan terveyden tason kehityksen.
Perusehdot
Ehkä tärkeimmät genetiikan käsitteet tieteenä ovat perinnöllisyys ja vaihtelevuus. Ensimmäisen ilmiön ansiosta kaikki elävät organismit jatkavat lajiaan ja ylläpitävät maailmanpopulaatioita, ja toinen auttaa kehittymään lisäämällä uusia ominaisuuksia ja korvaamalla merkityksensä menettäneitä. Gregor Mendel, itäv altalainen kasvitieteilijä ja biologi, joka eli ja työskenteli tieteen hyväksi 1800-luvun jälkipuoliskolla, löysi kaiken tämän ja loi perustan genetiialle. Hän löysi perinnöllisyysteoriansa lait kvalitatiivisen analyysin ja kasveilla tehtyjen kokeiden avulla. Erityisesti hän käytti herneitä useimmiten, koska siinä oli helppo eristää alleeli. Tämä käsite tarkoittaa vaihtoehtoista ominaisuutta, toisin sanoen ainutlaatuista nukleotidisekvenssiä, joka antaa yhden kahdesta vaihtoehdosta ominaisuuden ilmentymiselle. Esimerkiksi punaiset tai valkoiset kukat, pitkä tai lyhyt häntä ja niin edelleen. Niiden joukosta kannattaa kuitenkin erottaa muita tärkeitä termejä.
Mendelin ensimmäinen laki
Dominantti (dominoiva, hallitseva) ja resessiivinen alleeli (suppressoitu, heikko) ovat kaksi merkkiä, jotka vaikuttavat toisiinsa ja ilmenevät tiettyjen sääntöjen mukaisesti tai pikemminkin Mendelin lakien mukaan. Joten ensimmäinen niistä väittää, että kaikilla ensimmäisen sukupolven hybrideillä on vain yksi emoorganismeista saatu ja niiden keskuudessa vallitseva ominaisuus. Esimerkiksi, jos hallitseva alleeli on kukkien punainen väri ja resessiivinen alleeli on valkoinen, silloin kun kaksi kasvia risteytetäännäillä ominaisuuksilla saamme hybridejä, joissa on vain punaisia kukkia.
Tämä laki on totta, jos emokasvit ovat puhtaita linjoja eli homotsygoottisia. On kuitenkin syytä huomauttaa, että ensimmäisessä laissa on pieni muutos - ominaisuuksien yhteisdominanssi tai epätäydellinen dominanssi. Tämä sääntö sanoo, että kaikilla merkeillä ei ole tiukasti hallitsevaa vaikutusta muihin, vaan ne voivat ilmaantua samanaikaisesti. Esimerkiksi vanhemmilla, joilla on punaisia ja valkoisia kukkia, on sukupolvi, jolla on vaaleanpunaiset terälehdet. Tämä johtuu siitä, että vaikka hallitseva alleeli on punainen, sillä ei ole täyttä vaikutusta resessiiviseen, valkoiseen. Ja siksi kolmas värityyppi ilmestyy merkkien sekoittumisen vuoksi.
Mendelin toinen laki
Tosiasia on, että jokainen geeni on merkitty kahdella identtisellä latinalaisten aakkosten kirjaimella, esimerkiksi "Aa". Tässä tapauksessa iso merkki tarkoittaa hallitsevaa piirrettä ja pieni tarkoittaa resessiivistä. Siten homotsygoottisia alleeleja kutsutaan nimellä "aa" tai "AA", koska niillä on sama ominaisuus, ja heterotsygoottisilla alleeleilla - "Aa", eli niillä on molempien vanhempien piirteiden alkeet.
Itse asiassa seuraava Mendelin laki rakennettiin tälle - merkkien jakamisesta. Tätä koetta varten hän risteytti kaksi kasvia heterotsygoottisilla alleeleilla, jotka saatiin ensimmäisen kokeen ensimmäisessä sukupolvessa. Siten hän sai molempien merkkien ilmentymän. Esimerkiksi hallitseva alleeli on violetit kukat ja resessiivinen alleeli on valkoinen, niiden genotyypit ovat "AA" ja"aa". Ristittäessään ne ensimmäisessä kokeessa hän sai kasveja, joilla oli genotyypit "Aa" ja "Aa", eli heterotsygoottisia. Ja saatuaan toisen sukupolven, eli "Aa" + "Aa", saamme "AA", "Aa", "Aa" ja "aa". Eli sekä violetteja että valkoisia kukkia esiintyy, lisäksi suhteessa 3:1.
Kolmas laki
Ja viimeinen Mendelin laki - kahden hallitsevan piirteen itsenäisestä periytymisestä. Helpoin on pohtia sitä esimerkkinä eri hernelajikkeiden risteyttämisestä keskenään - tasaisilla keltaisilla ja ryppyisillä vihreillä siemenillä, joissa hallitseva alleeli on sileys ja keltainen väri.
Tämän tuloksena saamme näistä ominaisuuksista erilaisia yhdistelmiä, eli samanlaisia kuin vanhemmilla, ja niiden lisäksi - keltaisia ryppyisiä ja vihreitä sileitä siemeniä. Tässä tapauksessa herneiden rakenne ei riipu niiden väristä. Siten nämä kaksi ominaisuutta periytyvät vaikuttamatta toisiinsa.
