Razumevanje kovinskih genov, vrst, primerov, vzrokov in dejavnikov
Opredelitev genov
Gen je osnovna funkcionalna enota dednosti, ki je osrednja točka sodobne genetike. V vseh vejah genetike so geni rdeča nit, ki združuje raznolikost pri izvajanju poskusov.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Vzroki genskih mutacij - opredelitev, naravni, umetni, dejavniki, vrste, mehanizmi, posledice
Kaj je smrtni gen?
Smrtonosni ali smrtni geni so geni, ki lahko v homozigotnem stanju povzročijo smrt posameznika, ki ga imajo. Obstajajo smrtonosni geni, ki so dominantni, nekateri pa recesivni. Ta smrt se lahko zgodi v zarodku ali nekaj časa po rojstvu. Vendar pa včasih obstaja tudi podmrtonosna narava, ki povzroči smrt, ko se zadevni posameznik približuje polnoletnosti. Obstajata dve vrsti smrtonosnih genov, in sicer dominantni smrtonosni geni in recesivni smrtonosni geni.
Prevladujoči smrtonosni gen običajno povzroča smrt v homozigotni ureditvi, medtem ko v heterozigotni ureditvi obstajajo podmrtonosni, nekateri pa lahko zdravo živijo do zrelosti in rodijo potomce. Heterozigot, tako kot recesivna smrtonosna oseba, prenese slab značaj na potomce. V nasprotju z recesivno smrtnostjo ima heterozigotna dominantna smrtnost pomanjkljiv fenotip oz. nenormalnosti, medtem ko ni recesivne smrtonosne heterozigote, kar pomeni, da je življenje normalno in ne kaže nenormalnost.
Smrtonosni ali smrtni geni so geni, ki so homozigotni ali homozigotni za povzročanje smrti pri posameznikih. V skladu s tem prisotnost latelnih genov pri posamezniku povzroči, da fenotipske primerjave pri potomcih odstopajo od Mendelovih zakonov. Vendar to odstopanje od običajnega stanja, v katerem živo bitje ne more živeti, obstaja. Smrt tega živega bitja se lahko zgodi na kateri koli stopnji razvoja od takoj spočetja, med zarodkom ob rojstvu ali po rojstvu.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Pojasnilo glavnih funkcij fibrinogena v biologiji
Vzroki in dejavniki smrtnih genov
Smrt lahko povzročijo različne stvari, kot so poškodbe, bolezni, podhranjenost in škodljivo sevanje, kot so rentgenski in gama žarki. Lahko rečemo, da so vsi vzroki smrti smrtni učinki. Eden od mnogih vzrokov smrti je neustrezna sprememba genov. Ti geni so znani kot smrtonosni geni. Obstajajo tudi drugi geni, imenovani polizdelki ali podmetalci, ki povzročajo prezgodnjo smrt po rojstvu ali v neki življenjski dobi.
Obstajajo tudi drugi geni, ki ne povzročajo smrti, vendar lahko očitno zmanjšajo vitalnost ali moč. Ti geni se imenujejo nesmrtonosni ali škodljivi geni. Smrtni vzroki vključujejo:
- smrtonosni geni
- Mutacije kromosomskih in genomskih struktur
- Aneuploidna mutacija
Obstajata dve vrsti smrtonosnih genov, in sicer dominantni smrtonosni geni in recesivni smrtonosni geni. Prevladujoči smrtni gen v heterozigotnem stanju lahko povzroči subletalne učinke ali fenotipske nepravilnosti, ker recesivni smrtonosni geni ponavadi proizvajajo normalen fenotip v homozigotnem dominantnem in heterozigoten.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Sodobne biotehnološke aplikacije - opredelitev, genetika, medicina, kmetijstvo, živinoreja, odpadki, biokemija, virologija, celična biologija
Vrste smrtnih genov
Obstajata dve vrsti latelnih genov, in sicer dominantni letalni geni in recesivni letalni geni. Prevladujoči smrtni gen v heterozigotnem stanju lahko povzroči subletalne učinke ali fenotipske nepravilnosti, ker recesivni smrtonosni geni ponavadi proizvajajo normalen fenotip v homozigotnem dominantnem in heterozigoten. Če želite izvedeti več, si oglejmo naslednji opis.
Prevladujoči smrtni gen
Prevladujoči smrtonosni gen je prevladujoči gen, ki bo, če bo homozigoten, povzročil smrt posameznika. Prevladujoči smrtni gen v heterozigotnem stanju lahko povzroči subletalne učinke ali fenotipske nepravilnosti Druga razlika je opazna pri piščancu plazilcu, ki je piščanec s kratkimi nogami in krili ter ima heterozigoten genotip. (cpcp).
Piščanci z genotipom CpCp so umrli v embrionalnem obdobju. Če se vzrejajo kolegi redep piščanci, bodo potomci pridobljeni z razmerjem fenotipa redep piščanca (Cpcp): običajni piščanci (cpcp) = 2: 1. To je zato, ker piščanci z genotipom CpCp nikoli niso obstajali.
Nekaj primerov prevladujočih smrtonosnih genov je:
1. Na piščancu Creeper
Pri piščancih je prevladujoči gen C, ki, če homozigoti povzročijo smrtnost, recesivni alel c uravnava rast kosti. invalidnost s kratkimi nogami se imenuje redep piščanec (v angleščini se imenuje plaz), čeprav je ta piščanec živ, vendar dejansko trpi za dedno boleznijo, imenovano Nastalega homozigotnega piščanca nikoli niso našli živega, ker je umrl, ker je bil še zarodek, v njem je bilo veliko nepravilnosti, kot so poškodovana glava, kosti, ki niso nastale, oči skrči in zlomi. Parjenje med dvema piščancema plazilci je povzročilo razmerje med 2 piščanci plazilci: 1 normalna piščanca: 1 smrtonosna. Kaj pa, če smrtonosni gen CC nikoli ne bi obstajal, se lahko pojavijo plazeče piščance? Dejansko lezeče piščance (Cc) proizvajajo iz običajne epilepsije (cc), pri kateri je eden od recesivnih genov c gensko mutiran in postane prevladujoči gen C. Upoštevajte naslednjo šahovnico križancev:
2. Pri ljudeh je znan kot Brachifalangi
Ali stanje ljudi s kratkimi prsti povzročajo kratke kosti prstov in postanejo eno. To napako povzroča dedni gen B. Bolniki z brachifalangi so heterozigotni Bb, medtem ko so normalni ljudje homozigotni recesivni BB, medtem ko homozigotni dominantni BB kaže naravo lokacije. Če se poročita dve osebi, ki sta oba brahifalanga, bo to pokazalo razmerje 2 brahifalanga: normalno: 1 smrtno. Bodite pozorni na naslednji grafikon:
3. Pri miših prevladujoči smrtni gen Y (iz angleškega rumenega)
Kar v heterozigotnem stanju povzroči, da je koža miši rumeno pigmentirana. Homozigotne dominantne miši YY niso znane kot smrtonosne, homozigotne recesivne miši yy pa imajo normalno sive lase. Križanje dveh rumenih miši je povzročilo razmerje med dvema rumenima mišama: 1 sivo mišjo (normalno). Oglejte si spodnji zemljevid križanja.
Iz tega križa je razvidno, da bo iz heterozigotne poroke izšel nov smrtonosni gendomin v heterozigotnem stanju smrtonosni prevladujoči gen ne povzroči smrti, ampak običajno povzroči invalidnost.
4. kukast piščanec
Značaj grebenastega piščanca je prvi opazil Charles Darwin (1887). lasje na glavi so dolgi in pokončni. Ta piščanec je videti privlačno in je všeč mnogim, zato je vzrejen kot hišni ljubljenček. Gobast piščanec je bil heterozigoten genotip Cer. Homozigotni prevladujoči (CrCr) je umrl, ko je bil zarodek inkubiran približno 10 dni (običajno 21 dni). Če preučimo lobanjo zarodka, se izkaže, da je luknja kosti na čelu tako velika, da možgani na območju velikega mozga štrlijo in tvorijo kilo. Če se grebeni piščanci parijo med seboj, del Y jajca ne postane. Od izvaljenih 1/3 brez grebena (normalno), 2/3 več grebena.
5. Redep piščanec
Pri piščancih je prevladujoč gen, ki povzroči smrt zarodka v homozigotni ureditvi. Heterozigot lahko živi, vendar ima nenormalnost ali invalidnost. Zdi se, da je recesivni alel gena prvotni gen, ki igra vlogo pri uravnavanju rasti kosti, zlasti diferenciacije hrustanca. Prevladujoči mutirani alel povzroča oslabljeno rast kosti. Heterozigot ima kratke člane, obe nogi in krila. Kliče se redep ali lezenje. Genetski simbol: Cp-Cp. Homozigotni prevladujoči (CpCp) ima v primeru pregleda različne nepravilnosti ali napake (sindrom): rezane oči, manjše telo, brez vek, poškodovana glava, brez okostja okostenelost.
Na splošno CpCp umre, ko se zarodek inkubira 3 dni. Včasih obstajajo tisti, ki lahko preživijo do 19 dni inkubacije, blizu časa valjenja. Čeprav piščanci Cpcp živijo s kratkimi nogami, izgleda normalno, v resnici pa ima kronično dedno bolezen, imenovano ahondroplazija (hondrodistrofija). Zgornja tabela prikazuje odpuščene potomce pri medsebojnem parjenju. Razmerje fenotipa F1 je: 2 globoko: 1 normalno. Zaradi razmerja genotipov zarodki 1CpCp: 2Cpcp: 1CpCp umrejo.
Recesivni smrtni gen
Recesivni smrtonosni geni običajno proizvajajo normalne fenotipe pri heterozigotnih posameznikih in umrejo, ko so homozigotno recesivni, na primer geni, ki povzročajo albino v rastlinah koruze. Rastline koruze z genotipom gg bodo odmrle po izčrpanju zalog hrane v semenih, ker te rastline zaradi odsotnosti klorofila ne morejo izvajati fotosinteze.
Rastline Gg imajo rumenkasto zeleno barvo, vendar lahko še naprej živijo, dokler ne obrodijo plodov in semen, zato veljajo za normalne. Če se parijo dve rastlini z rumeno zelenimi listi, bodo potomci pokazali razmerje 1 običajni zeleni list: 2 rumeno zeleni listi. Vendar so vsi potomci normalni. medtem ko so rastline GG normalno zelene. Križi med rastlinami Gg bodo rodili potomce z normalnim fenotipskim razmerjem (GG): rumenkasto (Gg) = 1: 2. Tu je mogoče navesti nekaj primerov:
1. V koruzi (Zea mays) je znan prevladujoči gen G
Če so v homozigotnem stanju, povzroči, da rastline normalno tvorijo klorofil (snov zelenih listov), tako da imajo zeleni listnati listi alele. recesivni g, če bo homozigotni gg povzročil smrtonosne gene, ker klorofil v zigoti sploh ne bo nastal, tako da bodo brsti kmalu umreti.
Heterozigotne rastline Gg bodo imele rumenkasto zelene liste, vendar bodo še naprej živele, dokler ne bodo lahko obrodile sadja in semen, zato so razvrščene kot običajne. Če se ti dve heterozigotni rastlini križata, bomo dobili primerjavo 1 lista normalno: 2 lista rumenkasto zelena, navsezadnje pa so vsi potomci normalni.
2. Pri ljudeh recesivni smrtni gen i
Če bodo homozigoti pokazali smrtne učinke. Namreč pojav bolezni ihtioza kongenita postane suha in porožena, na površini telesa so krvavi predmeti. Običajno je otrok umrl, preden se je rodil. Ljudje s homozigotnim dominantnim II in heterozigotnim II so normalni. Le v zakonu z obema heterozigotoma se bodo pojavile smrtonosne genske priložnosti.
3. Albino v rastlinah
Znaki albinov v rastlinah so uvrščeni med smrtonosne, ker ne vsebujejo klorofila, ki je nujno potreben za fotosintezo. Ker rastlina ne more živeti kot saprofit ali parazit, ne more proizvajati organske hrane in umirati. Pogosto ga najdemo v rastlinah koruze. Gen G-g je ta smrtonosni značaj recesiven. G = normalno, klorofil je g = albino, klorofila ni. Normalne rastline z genotipom GG. Heterozigotni Gg preživi, dokler ne cveti in ne obrodi plodov, vendar je rumenkast. Recesivni homozigotni gg umre ob kalitvi. Ker gg med kalitvijo umre, to pomeni, da posamezniki s tem genotipom ne morejo roditi potomcev. Motnja se na potomce prenese preko heterozigotnih posameznikov Gg. Na primer, če koruza rumenkasta semena se parijo med seboj, obstajajo semena, ki imajo negativno 1 normalno: 2 rumenkasto razmerje: 1albino. Nekaj dni kasneje so kalčki albino poginili, tisti, ki so še naprej rasli do zrelosti in obrodili sadove, pa so imeli razmerje 1 normalno: 2 rumenkasti. Torej tukaj je razmerje med časom za odrasle 1: 2 med normalno in rumenkasto.
4. Krava buldog
Med številnimi recesivnimi smrtonosnimi geni je najbolj znan govedo buldogov. Namreč dojenčka krave, ki se rodi kot buldog, saj je oblika glave in gobca čudna. Teleta buldoga običajno splavijo v starosti 6-8 mesecev v maternici. Buldog izhaja iz pasme goveda Dexter. Ta krava je nizke rasti in ima genetsko dokazan heterozigotni genotip, kar pomeni nosilec smrtonosnega gena. Če se Dexterjeve krave parijo med seboj, je A-jev delež njihovih potomcev bolldog. A je popolnoma podoben P, tj.Dexter in A je normalen. Ta normalnega telesa se imenuje Kerry krava. Ker buldog po rojstvu umre, je razmerje popolov med Dexterjem in Kerry 2: 1. Genski simbol: D-d (D iz Dexterja.)
5. Zajec Pelger
Ta Pelgerjeva anomalija, ta recesivni homozigot običajno umre pred rojstvom ali kmalu po rojstvu. Ta heterozigot se imenuje zajec Pelger. Genetski simbol P-p (od besede Pelger). Če se kunci Pelger parijo med seboj, potem A ali 25% njihovih potomcev umre pred rojstvom.
6. Platinum Fox
Običajno krzno lisice je rdeče, obstaja platinasta barva (modrikasto siva), obstajata tudi srebrna in črna. Če se platina pari med seboj, se izkaže, da obstaja del njihovega otroka, ki ima bele lase in umre ob rojstvu ali nekaj dni po rojstvu (vsaj mesec dni). Izkazalo se je tudi, da je njihov otrok A srebro in A platina kot P. To pomeni, da je platinasta barva perja smrtonosna. Izkazalo se je, da je platinasta lisica Pp heterozigotna, medtem ko je bila srebrna homozigotna PP.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Razmnoževanje bakterij - nespolno, spolno, binarno, drobljenje, konjugacija, transformacija, rast, čas generacije
Odkrivanje in odstranjevanje smrtonosnih genov
Iz zgornje razlage je razvidno, da bo dominantni smrtonosni gen v heterozigotnem stanju pokazal napake, vendar recesivni gen letate ni tako. Zato je lažje odkriti prisotnost dominantnega smrtnega gena pri posamezniku kot recesivni smrtni gen.
Smrtonosne gene je mogoče odstraniti z večkratnimi porokami pri posameznikih, ki trpijo zaradi napak zaradi prisotnosti smrtonosnih genov. Seveda je to lažje narediti z živalmi in rastlinami, pri ljudeh pa ne.