Die Tatsache, dass alle lebenden Organismen, von der Amöbe bis zum Menschen, eine Zellstruktur haben, ist bekannt. Allerdings denkt nicht jeder darüber nach, wie neue Kreaturen erscheinen, nach welchen Naturgesetzen bestimmte Zeichen vererbt werden. Vielleicht ist es also an der Zeit, die Erinnerung an die Grundlagen der Genetik aufzufrischen, die aus dem Schulbiologiekurs vergessen wurden, der für die Evolution der Wissenschaft am wichtigsten ist?
Bedeutung der Gene
Die lebenden Zellen basieren auf genetischem Material - Nukleinsäuren, bestehend aus sich wiederholenden Nukleotiden, die wiederum durch die Summe einer stickstoffh altigen Base, einer Phosphatgruppe und einem Zucker mit fünf Kohlenstoffatomen, Ribose oder Desoxyribose, dargestellt werden. Solche Sequenzen sind einzigartig, daher gibt es auf der Welt keine zwei völlig identischen Lebewesen. Der Satz von Genen ist jedoch alles andere als zufällig und stammt von der Mutterzelle (bei Organismen mit asexuellem Fortpflanzungstyp) oder beiden Elternzellen (bei einem sexuellen Typ). Beim Menschen und vielen Tieren erfolgt die endgültige Gruppierung des genetischen Materials zum Zeitpunkt der Zygotenbildung durch die Verschmelzung von weiblichen und männlichen Keimzellen. In Zukunft dieses Setprogrammiert die Entwicklung aller Gewebe, Organe, äußeren Merkmale und teilweise sogar das Niveau der zukünftigen Gesundheit.
Grundbegriffe
Die vielleicht wichtigsten Konzepte der Genetik als Wissenschaft sind Vererbung und Variabilität. Dank des ersten Phänomens setzen alle lebenden Organismen ihre Art fort und erh alten die Weltbevölkerung, und das zweite hilft bei der Entwicklung, indem es neue Merkmale hinzufügt und diejenigen ersetzt, die an Bedeutung verloren haben. Gregor Mendel, ein österreichischer Botaniker und Biologe, der in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts im Dienste der Wissenschaft lebte und arbeitete, hat all dies entdeckt und die Grundlagen der Genetik gelegt. Er entdeckte die Gesetze seiner Vererbungstheorie durch qualitative Analysen und Experimente an Pflanzen. Insbesondere verwendete er am häufigsten Erbsen, da es einfach war, das Allel darin zu isolieren. Dieses Konzept bedeutet ein alternatives Merkmal, d. h. eine einzigartige Nukleotidsequenz, die eine von zwei Optionen für die Manifestation eines Merkmals bietet. Zum Beispiel rote oder weiße Blumen, langer oder kurzer Schwanz und so weiter. Unter ihnen lohnt es sich jedoch, andere wichtige Begriffe zu unterscheiden.
Mendels erstes Gesetz
Dominant (dominant, vorherrschend) und rezessives Allel (unterdrückt, schwach) sind zwei Zeichen, die sich gegenseitig beeinflussen und sich nach bestimmten Regeln bzw. nach Mendels Gesetzen manifestieren. Die erste von ihnen besagt also, dass alle in der ersten Generation erh altenen Hybriden nur ein Merkmal tragen werden, das von Elternorganismen erh alten wurde und unter ihnen vorherrscht. Wenn zum Beispiel das dominante Allel die rote Farbe der Blumen ist und das rezessive Allel weiß ist, dann wenn zwei Pflanzen gekreuzt werdenmit diesen Eigenschaften erh alten wir Hybriden mit nur roten Blüten.
Dieses Gesetz gilt, wenn die Elternpflanzen reine Linien sind, also homozygot. Es sollte jedoch darauf hingewiesen werden, dass es im ersten Gesetz eine kleine Änderung gibt - Kodominanz von Merkmalen oder unvollständige Dominanz. Diese Regel besagt, dass nicht alle Zeichen einen streng vorherrschenden Einfluss auf andere haben, sondern gleichzeitig auftreten können. Zum Beispiel haben Eltern mit roten und weißen Blüten eine Generation mit rosa Blütenblättern. Denn obwohl das dominante Allel rot ist, hat es keinen vollen Einfluss auf das rezessive, weiße. Und deshalb erscheint eine dritte Art von Farbe aufgrund der Vermischung von Zeichen.
Zweites Mendelsches Gesetz
Tatsache ist, dass jedes Gen mit zwei identischen Buchstaben des lateinischen Alphabets bezeichnet wird, zum Beispiel "Aa". In diesem Fall bedeutet das große Zeichen ein dominantes Merkmal und das kleine bedeutet rezessiv. Daher werden homozygote Allele als "aa" oder "AA" bezeichnet, da sie das gleiche Merkmal tragen, und heterozygote Allele - "Aa", dh sie tragen die Rudimente beider Elternmerkmale.
Eigentlich wurde darauf das nächste Mendelsche Gesetz aufgebaut - über die Aufsp altung von Zeichen. Für dieses Experiment kreuzte er zwei Pflanzen mit heterozygoten Allelen, die er in der ersten Generation des ersten Experiments erh alten hatte. So erhielt er die Manifestation beider Zeichen. Zum Beispiel ist das dominante Allel lila Blüten und das rezessive Allel weiß, ihre Genotypen sind "AA" und"a". Bei der Kreuzung im ersten Experiment erhielt er Pflanzen mit den Genotypen „Aa“und „Aa“, also heterozygot. Und nach Erh alt der zweiten Generation, also "Aa" + "Aa", erh alten wir "AA", "Aa", "Aa" und "aa". Das heißt, sowohl lila als auch weiße Blüten erscheinen außerdem im Verhältnis 3: 1.
Drittes Gesetz
Und das letzte Mendelsche Gesetz - über die unabhängige Vererbung zweier dominanter Merkmale. Es ist am einfachsten, dies am Beispiel der Kreuzung verschiedener Erbsensorten miteinander zu betrachten - mit glatten gelben und f altigen grünen Samen, wobei das dominierende Allel Glätte und gelbe Farbe ist.
Als Ergebnis erh alten wir verschiedene Kombinationen dieser Merkmale, das heißt, ähnlich wie die der Eltern, und zusätzlich dazu - gelbe, f altige und grüne, glatte Samen. In diesem Fall hängt die Textur der Erbsen nicht von ihrer Farbe ab. Somit werden diese beiden Eigenschaften vererbt, ohne sich gegenseitig zu beeinflussen.
