Genetiske Variationer: Rekombinationer og Mutationer

Genetiske Variationer: Rekombinationer og Mutationer!

1. Rekombinationer:

De organismer, der udtrykker tegn hos begge forældre, er kendt som rekombinanter, og begivenhederne der er ansvarlige for at blande moder- og fædrekarakterer i seksuelt reproducerende organismer kaldes rekombination.

Nye kombinationer vises på tre måder:

(a) Ved uafhængigt udvalg af kromosomer på tidspunktet for dannelse af gameter.

b) ved tilfældig befrugtning

(c) Ved gensidig rekombination af bundne gener i kromosomer ved krydse over i Prophase-I af meiosis.

Ved ovenstående metoder finder der kun omfordeling af allerede eksisterende tegn sted. Det fører imidlertid til omfordeling af forskellige træk til forskellige individer i en befolkning. Forskellige kombinationer bringer mangfoldighed i genotype og fænotype af forskellige organismer, men summen af ​​tegn i en befolkning forbliver uændrede.

2. Mutationer:

Darwins teori (1859) var baseret på hypotesen om, at naturligt udvalg handlede om den arvelige variabilitet i en art for at bevare kun de typer, som var bedre tilpasset miljøet. Til støtte for hans teori samledes Darwin talrige eksempler kaldet "sport", som pludselig dukkede op, for eksempel tailless katte, kortbenede sorter af hunde og katte mv.

Men Darwin selv var af den opfattelse, at udviklingen gik videre på en mere gradvis måde end i store pludselige trin. Ideen om mutation opstod først af observationer fra en hollandsk botaniker Hugo de Vries (1880) om variationer i planter af Oenothera lamarckiana (aften primrose), de Vries indsamlede frø fra Oenothera planter, rejste planter fra dem og analyserede afkom til transmission af træk, der viser variationer.

Han fandt 834 muterede planter i en befolkning på 54343 planter. Denne opfattelse af store og diskontinuerlige variationer som den vigtigste kilde til evolutionære ændringer blev understøttet af Bateson (1894) og Korjinsky (1899). Hugo de Vries (1901, 1903) introducerede udtrykket mutation for store diskrete ændringer i genotype i sin bogmutationsteori.

Mutationen kan defineres som pludselige, stabile diskontinuerlige og arvelige variationer, der forekommer i organismen som følge af permanent forandring i deres genotype.

Produktet af mutation kaldes mutant og kunne være genotype celle, en polypeptidkæde eller en individ. Mutationer er ansvarlige for oprindelsen af ​​nye træk i løbet, og mutationerne er derfor kilden til alle variationer.

Mutationer kan forekomme i forskellige typer celler, men de fleste af dem har sandsynligvis lille effekt på individet og er normalt forblev uopdagede. Mutationerne kan forekomme i somatiske celler såvel som i kimceller. De somatiske mutationer producerer muterede knopper og germinale mutationer giver anledning til muterede frø i planter. Budsporter i frugttræer er somatiske mutationer og er af praktisk betydning, da de kan formeres ved podning. Germ mutationer er vigtige fra arvets standpunkt, da de videreføres til næste generation. Mutationhastigheder er meget lave for individuelle gener, men der er så mange gener, at sandsynligheden for en mutation i en eller anden af ​​dem er meget høj.

Mutationer producerer forskellige typer af virkninger, f.eks. Skadelige, dødelige, fordelagtige og neutrale, synlige eller usynlige. De fleste mutationer forekommer i recessive gener og udtrykkes ikke, mens nogle finder sted i dominerende gener og forekommer i mutanter.

Mutationer har også forekommet i naturen og kaldes spontane mutationer, når mange fysiske og kemiske midler anvendes til at øge frekvensen af ​​mutationer, de kaldes inducerede mutationer.

To typer mutationer genkendes:

(jeg) Gen- eller punktmutationer

(Ii) Kromosomale mutationer

(I) Genmutationer:

Gen- eller punktmutationer er stabile ændringer i gener, dvs. DNA-kæde. Selvom hvert gen er et potentielt sted for en mutation, muterer nogle gener hyppigere end andre gener. Sådanne mutable gener findes bredt i planter og dyr. I bakterier forekommer spontant genmutationer med en frekvens på omkring en i 10 6 gen-duplikationer.

Mange gange giver en ændring i et gen eller nukleotidpar ikke påviselig mutation. Således betyder punkt- eller genmutationen den proces, hvormed nye alleler af et gen produceres. Den mindste del af gen der kan mutere kaldes en muton. Den mindste muton i et gen er et enkelt basepar DNA.

(II) kromosomale mutationer eller Aberrations:

En genmutation ændrer normalt de informationer, der transporteres af et gen; det ændrer meddelelsen. På den anden side ændrer kromosomal mutation kun antallet eller positionen af ​​eksisterende gener. De kan indebære en ændring i kronologisk morfologi eller en ændring i antallet af kromosomer.

(a) Morfologisk modifikation af kromosomer:

Sådanne modifikationer kan være intrachromosomale eller interchromosomale.

Følgende typer kan identificeres:

Sletning (mangel):

Sommetider bryder et segment af kromosom ud og går tabt. Mangel viser sig generelt dødelig eller semiotisk. Hvis et terminalsegment af et kromosom taber, kaldes det mangel, og hvis interkalært segment går tabt, kaldes det sletning. Begge segmenterne af kromosom kan forene igen efter sletning af det interkalare segment.

Duplikering:

I dette tilfælde er slettet kromosomalt segment knyttet til dets normale homologe kromosom. Her gentages et gen eller mange gener to gange eller flere gange i samme kromosom. Duplikation er mere signifikant end mangel. Denne type kromosomal mutation er blevet bemærket i kæmpe kromosomer af spytkirtler af Drosophila (figur 5.55).

Translokation:

Hvis den ødelagte ende af et kromosom forbinder med et andet ikke-homologt kromosom, betegnes det som translokation. En udveksling af dele mellem to ikke-homologe kromosomer kaldes gensidig translokation (figur 5.57).

Ved simpel translokation bryder et segment af et kromosom og overføres til et andet ikke-homologt kromosom. Som et resultat repræsenterer et kromosom sletning, mens andre har et yderligere segment.

inversion:

Sommetider som et resultat af dobbeltbrudte kromosom er midterstykket omvendt (figur 5.58). For eksempel brydes et kromosom med genordren abcdefgh mellem b og c og mellem f og g og midterdelen drejes gennem 180 °, den resulterende genordre er abfedcg h.

Deletioner og duplikationer finder sædvanligvis sted på grund af manglende overgang, dvs. en del tabt af et ikke-søster-kromatid kan opnås ved de andre kromosomale mutationer, der forårsager, at generne går tabt eller flytter dem til en ny placering. I en bindingsgruppe er sådanne mutationer ansvarlige for at ændre genernes rækkefølge, hvilket fører til forandring i deres udtryk og er ansvarlige for drastiske ændringer i fænotype, hvis ikke dødelig.