Genetika: 2 pagrindinės genetinių variacijų priežastys

2 Pagrindinės genetinių variacijų priežastys: 1. Rekombinacija ir 2. Mutacijos.

Rekombinacija (nauji deriniai):

Tai yra tėvų genų perskirstymas ir jų ryšiai, siekiant sukurti naujus genotipus. Rekombinacija atsiranda dėl trijų priežasčių:

(i) Nepriklausomas chromosomų asortimentas meiozės ar gametų formavimosi metu. Dvi poros chromosomų gali suskirstyti į 2 ² = 4 būdus, 3 poras 2 ³ būdais, 7 poros 2 ⁷ būdais, 10 porų 2 ¹⁰ būdų, o 23 chromosomų poros gali sudaryti 2 ²³ arba 8, 6 mln. ; vyrų (spermų) ir moterų (kiaušinių).

Image Courtesy: s1.ibtimes.com/sites/ibtimes.com/files/styles/picture_this/public/2012/10/the-world.jpg

ii) Atsitiktinis tręšimas arba atsitiktinis lytinių ląstelių sujungimas. Bet kuri iš galimų gametų gali būti derinama su bet kokiu kitu galimu kitos lyties gamete. Taigi, jei organizme yra dvi chromosomų poros, sudarančios keturias gametų rūšis, 4 x 4 = 16 rūšių deriniai gali būti gaminami palikuonyse dėl atsitiktinio tręšimo. Žmonėms ši galimybė yra (8, 6 x 10 ⁶ ) x (8, 6 x 106) arba 70 x 10 ¹² derinių, o bendra žmonių populiacija yra tik apie 6 x 10 ⁹ .

(iii) Perėjimas per:

Tai vyksta per meozės I pachiteną. Kryžminimas sudaro naujas sąsajas dėl abipusio dalijimosi segmentais tarp homologinių chromosomų nesąmonių chromatidų. Tai padidina rekombinacijų skaičių keliais milijonais.

Mutacijos (L. mutare - keisti):

Mutacijos yra nauji staigūs paveldimi nepertraukiamieji pokyčiai, atsirandantys organizmuose dėl nuolatinių jų genotipų pokyčių. Terminą „mutacija“ sukūrė Hugo de Vries (1901). De Vries taip pat pasiūlė evoliucijos teorijos teoriją savo knygoje „Mutacijos teorija“, paskelbtą 1903 m. Prieš De Vries'ą, Darvinas pasiūlė, kad evoliucija įvyktų dėl nuolatinių variacijos (arba rekombinacijų).

Tas pats neįmanoma, nes rekombinacijos nepateikia naujų genų ar alelių. Batesonas (1894) užsiminė, kad evoliucija atsirado dėl didelių ar nenutrūkstamų variantų. De Vriesas tą patį pasiūlė teorijos forma. Hugo de Vries dirbo Oenothera lamarckiana arba Evening Primrose.

Iš 54343 augalų populiacijos De Vries stebėjo 834 mutacijas. Vėliau darbuotojai nustatė, kad „De Vries“ pastebėtos „mutacijos“ iš tikrųjų buvo chromosomų aberacijos ir polipoidai. Mutacijos sukelia staigius ir atskirus organizmų germplazmo ar genetinės medžiagos pokyčius. Jie papildo naujus populiacijų variantus ir yra fontano evoliucijos vadovas.

Kiaušidžių ląstelėse atsiradusios mutacijos vadinamos germinalinėmis mutacijomis. Jie perduodami palikuonims. Kūno ląstelėse atsirandančios mutacijos (išskyrus germinalus) yra žinomos kaip somatinės mutacijos. Jie paprastai miršta nuo kūno mirties. Paprastai somatinės ląstelės neperduodamos palikuonims, išskyrus atvejus, kai reprodukcijos būdas yra aseksualus arba vegetacinis, pvz., Navel Orange (Brazilija, 1820 m.).

Priklausomai nuo priežasties, mutacijos yra trijų tipų - genomatinės, chromosomų ir genų mutacijos. Genomatinės mutacijos yra chromosomų skaičiaus pokyčiai. Jie yra dviejų tipų: poliploidiniai ir aneuploidiniai. Chromosomų mutacijos yra chromosomų genų skaičiaus ir išdėstymo pokyčiai. Jie taip pat vadinami chromosomų aberacijomis. Jie yra gana dažni vėžio ląstelėse. Genų mutacijos yra genų formos ir ekspresijos pokyčiai.

Poliploidija:

Tai yra reiškinys, turintis daugiau nei du chromosomų ar genomų rinkinius. Poliploidija atsiranda gamtoje dėl chromosomų nesugebėjimo atskirti anafazės metu arba dėl nesutapimo, arba dėl veleno neformacijos. Jis gali būti dirbtinai sukeltas naudojant kolchiciną arba granozą. Organizmas arba jo kariotipas, turintis daugiau nei du genomus, vadinamas poliploidais.

Priklausomai nuo genčių, esančių poliploiduose, skaičiaus, jis žinomas kaip triploidas (3n), tetraploidas (4n), pentaploidas (5n), heksaploidas (6n) ir pan. Poliploidai su nelyginiu genomų skaičiumi (ty triploidai, pentaploidai) yra seksualiai sterilūs, nes nelygios chromosomos nesudaro sinapso.

Todėl jie dauginami vegetatyviai, pvz., Bananų, ananasų. Poliploidai taip pat laisvai nekryžiuoja su diploidais. Jie dažniausiai turi gigos poveikį tiek morfologiniu, tiek biocheminiu lygiu, nes padidėja dominuojančių alelių dažnis.

Poliploidija yra trijų tipų - autopolyploidija, alopolyploidija ir autoalopolipoidija.

i) Alltopolyploidija:

Tai polipoidinio tipo, kuriame yra skaitmeninis to paties genomo padidėjimas, pvz., Autotriploidas (AAA), autotetraploidas (AAAA). Kai kurie pasėlių ir sodo augalai yra autopolipoidai, pvz. Kukurūzai, ryžiai, gram. Autopolyploidija sukelia gigos efektą.

ii) Allopolyploidija:

Jis išsivystė per hibridizaciją tarp dviejų rūšių, po to dvigubinant chromosomas (pvz., AABB). Allotetraploidas yra dažnas tipas. Allopolyploidai veikia kaip naujos rūšys, pvz., Kviečiai, Amerikos medvilnė, Nicotiana tabacum. Du neseniai pagaminti alopolipoidai yra Raphanobrassica ir Triticale.

(iii) Autoallopolyploidija:

Tai yra alopolyploidijos rūšis, kurioje vienas genomas yra daugiau nei diploidinė būsena. Paprastai autoallopolipoidai yra heksaploidai (AAAABB), pvz., Helianthus tuberosus.

Aneuploidija (Heteroploidija):

Tai yra sąlyga, kad kromosomos yra mažesnės arba papildomos, nei normalus genomo skaičius. Aneuploidija yra dviejų tipų: hipoploidija arba chromosomų praradimas ir hiperploidija arba chromosomų pridėjimas. Aneuploidiją turintys organizmai vadinami aneuploidais arba heteroploidais.

Jie žymimi paveiktų chromosomų skaičiumi sufiksu —sominiu, pvz., Nullisominiu, monosominiu, trisominiu ir kt. Aneuploidija paprastai atsiranda dėl dviejų homologinės poros chromosomų nesutapimo, kad vienas gamete atsirastų papildoma chromosoma (N +1), tuo tarpu kitas tampa nepakankamas vienoje chromosomoje (N-1). Susiliejimas su panašiomis ar normaliomis gametomis sukelia keturių tipų aneuploidus.

N x (N-1) = 2N -

(N-1) x (N-1) = 2N - 2

N x (N + 1) = 2N +

(N + 1) x (N + 1) = 2N +

Kitas aneuploidijos gavimo būdas yra kromosomų praradimas iš normalios arba polipoidinės kariotipo dėl defektinės mitozės.

Hiperploidija:

1. Trisominis (2N + 1):

Ji turi vieną chromosomą trimis egzemplioriais. Dvigubas trisomikas turi dvi skirtingas chromosomas trimis egzemplioriais (2N +1 + 1). Trisomikai rodo keletą pokyčių, kurių kai kurie yra mirtini. Dauno sindromas yra tromomas, kurio chromosomų skaičius 21 yra trimis egzemplioriais. Patau sindromas yra 13-osios chromosomos trisomija. Klinefelterio sindromas turi papildomą X-chromosomą.

2. Tetrasomic (2N + 2):

Tai aneuploidas, turintis vieną chromosomą keturis kartus. Tetrasomika rodo didesnį kintamumą nei trisomika. Manoma, kad tiek tromomika, tiek tetrasomika sukėlė naujų rūšių per antrinę poliploidiją, pvz., „Apple“, „Pear“.

Hipoploidija:

3. Monosominis (2N - 1):

Tai aneuploidas, kuriame viena chromosoma neturi homologo. Monosomic paprastai yra silpnesnė už įprastą formą. Turnerio sindromas yra lyties monosominis žmogus (44 + X).

4. Nullisominis (2N - 2):

Aneuploidas yra nepakankamas homologinių chromosomų pora. Nullisomika neišgyvena, išskyrus tarp poliploidų.

5. Mišrieji Aneuploidai:

Jie yra aneuploidai, turintys hipoploidiją ir hiperploidiją, pvz., 2N + 1A-1B.