ALELĖ: APIBRĖŽIMAS IR RŪŠYS - BIOLOGIJA - 2025

Kad alelių yra įvairūs variantai arba alternatyvūs būdai, kurie gali susidaryti genas. Kiekvienas alelis gali pasireikšti kaip skirtingas fenotipas, pavyzdžiui, akių spalva ar kraujo grupė.

Chromosomose genai yra fiziniuose regionuose, vadinamuose lokiais. Organizmuose, turinčiuose du chromosomų rinkinius (diploidus), aleliai yra toje pačioje vietoje.

Ruda akių spalva yra susijusi su dominuojančiu aleliu. Šaltinis: pixabay.com

Aleliai gali būti dominuojantys arba recesyvūs, atsižvelgiant į jų elgesį heterozigotiniame organizme. Visiško dominavimo atveju dominuojantis alelis bus išreikštas fenotipu, o recesyvinis alelis bus užtemdytas.

Alelių dažnio tyrimas populiacijose padarė nepaprastą poveikį evoliucijos biologijos srityje.

Alelio apibrėžimas

Genetinė medžiaga yra padalinta į genus, kurie yra DNR segmentai, nustatantys fenotipines savybes. Turėdami du identiškus chromosomų rinkinius, diploidiniai organizmai turi dvi kiekvieno geno, vadinamo aleliais, kopijas, esančius toje pačioje identiškų chromosomų porų padėtyje arba homologiški.

Aleliai dažnai skiriasi azotinių bazių seka DNR. Nors ir nedideli, šie skirtumai gali sukelti akivaizdžius fenotipinius skirtumus. Pavyzdžiui, jie skiriasi plaukų ir akių spalva. Jie netgi gali sukelti paveldimas ligas.

Alelio vieta

Ryški augalų ir gyvūnų savybė yra lytinis dauginimasis. Tai reiškia moterų ir vyrų lytinių ląstelių gamybą. Moteriškos lyties ląstelių kiaušidėse yra kiaušialąsčių. Augaluose vyriškos lyties gametos randamos žiedadulkėse. Gyvūnams, spermai

Genetinė medžiaga arba DNR randama chromosomose, kurios yra pailgos struktūros ląstelėse.

Augalai ir gyvūnai turi du ar daugiau identiškų chromosomų rinkinių: vieną iš vyriškos lyties gametų, kitą iš moteriškosios lyties lytinių ląstelių, kurios juos pagimdė. Taigi, aleliai randami DNR, ląstelių branduolio viduje.

Alelių atradimas

Apie 1865 m. Austrijos vienuolyne vienuolis Grigalius Mendelis (1822–1884) eksperimentavo su žirnių augalų kryžiais. Analizuodamas augalų, turinčių skirtingų savybių sėklas, proporcijas, jis atrado tris pagrindinius genetinio paveldėjimo dėsnius, kurie nešioja jo vardą.

Mendelio laikais apie genus nieko nebuvo žinoma. Todėl Mendelis pasiūlė augalams perduoti savo palikuonims tam tikrą medžiagą. Šiandien ta „medžiaga“ yra žinoma kaip aleliai. Mendelio darbai liko nepastebėti, kol Olandijos botanikas Hugo de Vriesas jį atskleidė 1900 m.

Šiuolaikinė biologija remiasi trimis pagrindiniais ramsčiais. Pirmasis yra Carloso Linneo (1707–1778) binominės nomenklatūros sistema, pasiūlyta jo darbe „Systema Naturae“ (1758). Antra yra Carloso Darwino (1809–1892) evoliucijos teorija, pasiūlyta darbe „Rūšių kilmė“ (1859). Antrasis yra Mendelio darbas.

Alelių rūšys

Kiekviena alelių pora žymi genotipą. Genotipai yra homozigotiniai, jei abu aleliai yra vienodi, ir heterozigotiniai, jei jie skiriasi. Kai aleliai yra skirtingi, vienas iš jų gali būti dominuojantis, o kitas - recesyvinis, o vyraujančios yra fenotipinės savybės, kurias lemia dominuojanti.

Alelio DNR variacijos nebūtinai reiškia fenotipinius pokyčius. Aleliai taip pat gali būti kodominantiniai, abu paveikdami fenotipą vienodai intensyviai, bet skirtingai. Be to, fenotipinę savybę gali paveikti daugiau nei viena alelių pora.

Rekombinacija

Įvairių genotipų ar alelių derinių atsiradimas kitoje kartoje vadinamas rekombinacija. Veikdamas daugybę genų, šis procesas sukelia genetinę variaciją, kuri kiekvienam lytinio dauginimosi būdu pagamintam individui gali būti genetiškai unikali.

Rekombinacijos sukeltas fenotipinis kintamumas yra būtinas augalų ir gyvūnų populiacijoms prisitaikyti prie savo natūralios aplinkos. Ši aplinka kinta tiek erdvėje, tiek laike. Rekombinacija užtikrina, kad visada yra asmenų, kurie yra gerai prisitaikę prie kiekvienos vietos ir akimirkos sąlygų.

Alelių dažnis

Alelių poros genotipų proporcija populiacijoje yra p ² + 2 pq + q ² = 1, kur p ² reiškia homozigotinių asmenų dalį pirmojo alelio atžvilgiu, 2 pq yra heterozigotinių asmenų dalį ir q ² yra. homozigotinių asmenų frakcija antrajam aleliui. Ši matematinė išraiška yra žinoma kaip Hardy-Weinberg dėsnis.

Kodėl keičiasi alelių dažnis?

Atsižvelgiant į gyventojų genetiką, evoliucijos apibrėžimas reiškia alelių dažnio kitimą laikui bėgant.

Alelių dažnis populiacijoje keičiasi iš kartos į kartą dėl natūralios ar atsitiktinės atrankos. Tai vadinama mikroevoliucija. Ilgalaikė mikroevoliucija gali sukelti makroevoliuciją ar naujų rūšių atsiradimą. Atsitiktinė mikroevoliucija sukelia genetinį dreifą.

Mažose populiacijose alelio dažnis atsitiktinai gali padidėti arba sumažėti iš kartos į kartą. Jei vienos krypties pokytis kartojasi iš eilės iš kartos, visi populiacijos nariai gali tapti homozigotiniai tam tikriems aleliams.

Kai nedidelis skaičius asmenų kolonizuoja naują teritoriją, jie su savimi pasižymi alelių dažniu, kuris atsitiktinai gali skirtis nuo pradinės populiacijos. Tai vadinama įkūrėjo efektu. Kartu su genetiniu dreifu tai gali atsitiktinai pamesti ar pritvirtinti tam tikrus alelius.

Aleliai ir ligos

Albinizmas, cistinė fibrozė ir fenilketonurija atsiranda dėl to paties geno paveldėjimo dviem recesyviniais aleliais. Jei defektinis alelis yra X chromosomoje, kaip žalios spalvos aklumas ir trapus X sindromas, liga paveikia tik vyrišką lytį.

Kitos ligos, tokios kaip pseudoachondroplastinis dwarfizmas ir Huntingtono sindromas, ištinka, kai individas paveldi dominuojančią alelę. T. y., Patologinės būklės gali būti dominuojančios arba recesyvinės alelės.

Nuorodos

1. Edelson, E. 1999. Gregoras Mendelis ir genetikos šaknys. „Oxford University Press“, Niujorkas.
2. Freeman, S., Herron, JC 1998. Evoliucinė analizė. „Pearson Prentice“ ir salė Upper Saddle River, Naujasis Džersis.
3. Griffiths, AJF, Suzuki, DT, Miller, JH, Lewontin, RC, Gelbart, WM 2000. Įvadas į genetinę analizę. „WH Freeman & Co.“, Niujorkas.
4. Hapgood, F. 1979. Kodėl egzistuoja vyrai - sekso evoliucijos tyrimas. William Morrow and Company, Niujorkas.
5. Klug, WS, Cummings, MR, Spencer, CA 2006. Genetikos sąvokos. „Pearson Prentice“ ir salė Upper Saddle River, Naujasis Džersis.
6. Mange, EJ, Mange, AP 1999. Pagrindinė žmogaus genetika. „Sinauer Associates“, Sunderland, Masačusetsas.
7. Mayr, E. 2001. Kas yra evoliucija? „Orion Books“, Londonas.
8. Robinson, TR 2010. Manekenų genetika. Wiley, Hobokenas, Naujasis Džersis.