معلومة

ذرية الآباء مع عدد مختلف من الكروموسومات

ذرية الآباء مع عدد مختلف من الكروموسومات


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

تشير العديد من الأوراق البحثية إلى أن الكلاب الحلزونية (Nucella lapillus) تظهر تعدد أشكال كروموسومي مميز بين مجموعات من 2n = 24 حتى 2n = 36. هل يمكن لشخص ما أن يخبرني كم عدد الكروموسومات من جيل F1 من الآباء مع (ذكر) 2n = 24 و ( أنثى) 2n = 27؟ ماذا سيحدث للكروموسومات الثلاثة التي لا مثيل لها؟


أنواع الكروموسومات

توجد أنواع مختلفة من الكروموسومات الموجودة في الخلية أثناء مرحلة معينة من انقسام الخلية. سنتعرف على أنواع الكروموسومات هذه في المقالة الموضحة أدناه.

توجد أنواع مختلفة من الكروموسومات الموجودة في الخلية أثناء مرحلة معينة من انقسام الخلية. سنتعرف على أنواع الكروموسومات هذه في المقالة الموضحة أدناه.

تحتوي نواة الخلايا النباتية والحيوانية على هياكل تشبه الخيوط تسمى الكروموسومات. تتكون هذه الكروموسومات من جزيء واحد من الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA) والبروتين. يتم تمرير هذه الكروموسومات من الوالدين إلى نسلهم وتحتوي على جميع المواد الجينية المتعلقة بالكائن الحي المعين. تأتي كلمة كروموسوم من الكلمات اليونانية. كروما في اليونانية تعني & # 8216color & # 8217 و سوما يعني & # 8216body & # 8217. نظرًا لأن هذه الهياكل تميل إلى تلطيخها بشدة باستخدام الأصباغ الملونة المستخدمة في المختبرات ، فقد تم تسمية هذه الهياكل بالكروموسومات. هذه الكروموسومات لها وظيفة مهمة للغاية لا يمكن للفرد أو الكائن أن يوجد بدونها.

ما هي وظائف الكروموسومات؟

هل تود الكتابة لنا؟ حسنًا ، نحن نبحث عن كتاب جيدين يريدون نشر الكلمة. تواصل معنا وسنتحدث.

تتمتع الكروموسومات ببنية فريدة تحافظ على الحمض النووي في وضع ملفوف بإحكام. يتم وضع خيوط الحمض النووي حول بنية بروتينية تشبه البكرة تسمى الهستونات. إذا لم يتم جرح بنية الحمض النووي بإحكام ، لكان من الصعب للغاية استيعاب الخيوط في نواة الخلية. يبلغ طول خيوط جزيئات الحمض النووي في خلية واحدة من البشر حوالي 6 أقدام ، إذا تم فكها. وبالتالي ، فإن الخيوط التي يتم لفها بإحكام تساعدها على وضعها في نواة الخلية المجهرية الدقيقة. تتضمن وظائف الكروموسوم أيضًا التأكد من أنه أثناء انقسام الخلية ، يتم نسخ الحمض النووي تمامًا كما هو وتوزيعه بالتساوي بعد انقسام الخلية. إذا كانت هناك أي تغييرات في بنية أو عدد الكروموسومات ، فقد يؤدي ذلك إلى عيوب خلقية خطيرة في النسل. وبالتالي ، من الضروري للغاية أن تحتوي كل خلية تناسلية ، أي البويضات والحيوانات المنوية ، على العدد الصحيح والهيكل الصحيح للكروموسومات. إذا لم يحدث ذلك ، فسوف يؤدي ذلك إلى مضاعفات خطيرة في النسل المنتج.

ما هو السنترومير والتيلومير في الكروموسوم؟

عندما نتحدث عن أنواع الكروموسومات ، ستجد أن الكلمات & # 8216centromere & # 8217 و & # 8216 telomere & # 8217 سيتم ذكرها عدة مرات. من المهم أن نفهم بنية الكروموسوم قبل أن نلقي نظرة على أنواعه. إذا ألقيت نظرة على بنية الكروموسوم ، ستجد منطقة ضيقة في الكروموسوم الخطي. تسمى هذه المنطقة الضيقة السنترومير وليس من الضروري أن تكون موجودة بالضبط في وسط الكروموسومات. يمكن وضعها في أحد طرفي الكروموسوم. تسمى الهياكل الموجودة على جانبي الكروموسوم بأذرع الكروموسوم. هذه السنتروميرات مهمة جدًا أثناء انقسام الخلية. إنها تساعد في محاذاة الكروموسومات بشكل صحيح وتعمل كموقع ارتباط لنصفي الكروموسومات المنسوخة. تسمى هذه الكروموسومات المنسوخة بالكروماتيدات الشقيقة التي يتم نسخها لصنع خلية جديدة.

تسمى الامتدادات المتكررة للحمض النووي على نهايات الكروموسومات الخطية بالتيلوميرات. إنها تساعد في منع الحمض النووي من الانهيار من حالة الجرح الشديد. في بعض الخلايا ، تميل التيلوميرات إلى فقدان حمضها النووي شيئًا فشيئًا بعد كل انقسام خلوي. يستمر هذا في الحدوث ، حتى يفقد كل الحمض النووي وتموت الخلية. في بعض الخلايا ، توجد إنزيمات خاصة تمنع فقدان الحمض النووي أثناء الانقسام. وبالتالي ، فإن هذه الخلايا قادرة على العيش حياة طويلة مقارنة بالخلايا الأخرى. بصرف النظر عن السنترومير والتيلومير ، تشتمل الأجزاء الأخرى من الكروموسوم على مناطق الانقباض الأولية والثانوية مع الأقمار الصناعية ، والحبيبية ، والمصفوفة ، والكرومونيماتا ، والحركية.

وجدت الكروموسومات في البشر

الكروموسومات شديدة التشتت ويصعب تحديد موقعها قبل انقسام الخلية. عندما تبدأ الخلية في الانقسام ، يمكن رؤية الكروموسومات بوضوح ويمكن تصويرها بالإضافة إلى إمكانية دراسة شكلها وحجمها وشكلها. تنقسم أنواع الكروموسوم إلى فئتين ، الصبغيات الذاتية والكروموسوم الجنسي. هذه الأنواع موضحة أدناه:

♦ autosomes

الجسيمات الجسدية هي الهياكل التي تحتوي على المعلومات الوراثية. لا تحتوي على معلومات تتعلق بالإنجاب وتحديد الجنس. هم متطابقون في كلا الجنسين ، أي أنواع من الذكور والإناث من البشر. يوجد 46 كروموسوم (2 ن) في البشر. من بين هذه الكروموسومات الـ 46 ، هناك 44 زوجًا من الجسيمات الذاتية وتحتوي على معلومات تتعلق بالصفات المظهرية.

♦ اللوسومات / المتجانسات

الجسيمات هي كروموسومات جنسية تختلف عن الصبغيات في الشكل والسلوك والحجم. هناك زوج من الجسيمات في البشر. توجد الكروموسومات X في البويضة ويمكن أن يوجد الكروموسوم X أو Y في الحيوانات المنوية. تساعد هذه الكروموسومات في تحديد جنس النسل. إذا تلقى النسل كروموسوم X من الأم وكذلك الأب ، فإنه ينتج عنه طفلة (XX). إذا تلقى النسل كروموسوم X واحد وكروموسوم Y واحد من الوالدين ، فإنه ينتج عنه طفل ذكر (XY). بكلمات بسيطة ، تبرع الأب بالكروموسوم X أو Y هو الذي يساعد في تحديد جنس الطفل.

بصرف النظر عن هاتين الفئتين ، يمكن تقسيم الكروموسومات أيضًا وفقًا لموقع السنترومير وعدد السنتروميرات.

♦ أنواع الكروموسومات: بناءً على موضع السنترومير

تنقسم الكروموسومات إلى أربعة أنواع بناءً على موضع السنترومير. هذه الأنواع الأربعة هي كما يلي:

هل تود الكتابة لنا؟ حسنًا ، نحن نبحث عن كتاب جيدين يريدون نشر الكلمة. تواصل معنا وسنتحدث.

كروموسوم ميتاسينتري
يحتوي الكروموسوم المترامي على مركزه المركزي بين الذراعين. هذا يعطي الكروموسوم شكل & # 8216V & # 8217 النموذجي الذي يتم رؤيته أثناء الطور. أذرع هذا الكروموسوم متساوية الطول تقريبًا. في خلايا معينة ، يؤدي اندماج اثنين من الكروموسومات acrocentric إلى تكوين كروموسوم metacentric.

الكروموسوم تحت المتاخم
يقال إن ذراعي الكروموسوم تحت المحيط غير متساويين في الطول. هذا لأن kinetochore موجود في موضع المتوسط ​​الفرعي. يؤدي هذا إلى ظهور الشكل & # 8216L & # 8217 للكروموسوم تحت المركز.

كروموسوم عن بعد
يُعرف أيضًا بالنوع الملكي للكروموسومات ، لديهم مركز مركزي يقع في نهاية الكروموسوم. وبالتالي ، فإن الكروموسومات عن بُعد لها مظهر & # 8216rod & # 8217. في بعض الحالات ، تمتد التيلوميرات من طرفي الكروموسوم. الكروموسوم عن بعد غير موجود في البشر.

كروموسوم Subtelocentric
تسمى الكروموسومات التي لها مركز مركزي يقع أقرب إلى النهاية من المركز ، الكروموسومات subtelocentric.

كروموسوم Acrocentric
موقع السنترومير في الكروموسوم acrocentric هو تحت الأرض. يؤدي هذا إلى أن تصبح الذراع القصيرة للكروموسوم قصيرة جدًا مما يجعل من الصعب جدًا ملاحظتها.

كروموسوم Holocentric
في الكروموسومات Holocentric ، يمر السنترومير عبر كامل طول الكروموسوم. هذه الكروموسومات شائعة جدًا في الخلايا التي تنتمي إلى كائنات حية في مملكة الحيوان والنبات.

أنواع الكروموسومات: بناءً على رقم Centromere

يساعد عدد السنتروميرات الموجودة على الكروموسوم في تحديد نوع الكروموسوم. هذه الأنواع المختلفة من الكروموسومات بناءً على عدد السنتروميرات هي كما يلي:

كروموسوم لامركزي
الكروموسومات اللامركزية هي تلك التي تفتقر إلى السنتروميرات ، أي أن السنترومير غائب تمامًا عن الكروموسوم. يتم ملاحظة هذه الكروموسومات بسبب آثار عملية تكسير الكروموسوم مثل التشعيع.

كروموسوم أحادي المركز
الكروموسومات أحادية المركز هي تلك التي تحتوي على مركز واحد. هذا النوع من الكروموسوم موجود في معظم الكائنات الحية. يمكن أن تسمى الكروموسومات أحادية المركز acrocentric ، إذا كان السنترومير يقع في نهاية الكروموسوم. إذا كان السنترومير يقع في اتجاه المركز ، فإنه يطلق عليه كروموسوم metacentric. والكروموسومات عن بُعد هي تلك التي يوجد فيها السنترومير في نهاية الكروموسوم & # 8217s.

كروموسوم ثنائي المركز
الكروموسومات ثنائية المركز هي تلك التي تحتوي على مركزين موجودين على ذراعيها. تتشكل هذه الكروموسومات بعد أن يتم دمج جزأين من الكروموسومات مع مركز مركزي لكل منهما ، من النهاية إلى النهاية. هذا يتسبب في فقدانهم لشظاياهم اللامركزية ، مما يؤدي إلى تكوين كروموسوم ثنائي المركز.

كروموسوم متعدد المراكز
الكروموسومات متعددة المراكز هي تلك التي تحتوي على أكثر من مركزين. هذه الكروموسومات شائعة جدًا في النباتات ، على سبيل المثال ، يحتوي سرخس الأدير واللسان على 1262 كروموسومًا.

تنقسم أنواع الكروموسومات في البشر إلى فئتين كما رأينا أعلاه. وهي تشمل الصبغيات الجسدية والكروموسومات الجنسية. وهكذا ، في المجموع ، يحتوي البشر على 22 زوجًا من الجسيمات الذاتية وزوجًا واحدًا من الكروموسوم الجنسي. وهذا يؤدي إلى وجود 46 كروموسومًا في كل خلية. تعتبر الكروموسومات مهمة جدًا لكل كائن حي لأن مستقبل نسلها يعتمد على الانقسام الطبيعي للكروموسومات وفصلها.

المنشورات ذات الصلة

تسمى الخلية التي تحتوي على نصف كمية الكروموسومات الموجودة في خلية ثنائية الصبغيات بالخلية أحادية الصيغة الصبغية. ستساعدك هذه المقالة على فهم المزيد.

تسمى الخلية التي تحتوي على نصف كمية الكروموسومات الموجودة في خلية ثنائية الصبغيات بالخلية أحادية الصيغة الصبغية. ستساعدك هذه المقالة على فهم المزيد.


تحديد الكروموسومات

يشكل عزل الكروموسومات ومراقبتها المجهري أساس علم الوراثة الخلوية وهي الطريقة الأساسية التي يكتشف الأطباء من خلالها تشوهات الكروموسومات في البشر. النمط النووي هو عدد الكروموسومات ومظهرها ، ويتضمن طولها ونمط النطاقات وموضع السنترومير. للحصول على عرض للنمط النووي الفردي و rsquos ، يقوم علماء الخلايا بتصوير الكروموسومات ثم قص كل كروموسوم ولصقه في مخطط ، أو مخطط karyogram ، المعروف أيضًا باسم إيديوغرام (الشكل ( فهرس الصفحة <1> )).

الشكل ( PageIndex <1> ): هذا النمط النووي لإنسان. لاحظ أن الكروموسومات المتجانسة لها نفس الحجم ولها نفس مواضع السنترومير وأنماط النطاقات. سيكون لدى الذكر البشري زوج كروموسوم XY بدلاً من XX الموضح. (الائتمان: أندرياس بلوزر وآخرون)

في نوع معين ، يمكن تحديد الكروموسومات من خلال عددها وحجمها وموضع السنترومير ونمط النطاقات. في النمط النووي البشري ، يتم تنظيم الكروموسومات الجسمية أو الكروموسومات ldquobody & rdquo (جميع الكروموسومات non & ndashsex) بشكل عام بترتيب تقريبي للحجم من الأكبر (كروموسوم 1) إلى الأصغر (كروموسوم 22). الكروموسومات X و Y ليستا جسمية. ومع ذلك ، فإن الكروموسوم 21 هو في الواقع أقصر من الكروموسوم 22. وقد تم اكتشاف هذا بعد تسمية متلازمة داون بالتثلث الصبغي 21 ، مما يعكس كيف ينتج هذا المرض عن امتلاك كروموسوم 21 إضافي (ثلاثة في المجموع). لعدم الرغبة في تغيير اسم هذا المرض المهم ، احتفظ الكروموسوم 21 بترقيمه ، على الرغم من وصفه لأقصر مجموعة من الكروموسومات. يمكن تحديد الكروموسوم و ldquoarms & rdquo من أي من طرفي السنترومير على أنه قصير أو طويل ، اعتمادًا على أطوالهم النسبية. يتم اختصار الذراع القصيرة ص (لـ & ldquopetite & rdquo) ، في حين يتم اختصار الذراع الطويلة ف (لأنه يتبع & ldquop & rdquo أبجديًا). يتم تقسيم كل ذراع بشكل إضافي ويشار إليها برقم. باستخدام نظام التسمية هذا ، يمكن وصف المواقع على الكروموسومات باستمرار في الأدبيات العلمية.

يستخدم علماء الوراثة Karyograms لتحديد الانحرافات الصبغية على الرغم من الإشارة إلى مندل باسم & ldquofather علم الوراثة الحديث ، & rdquo أجرى تجاربه بدون أي من الأدوات التي يستخدمها علماء الوراثة اليوم بشكل روتيني. إحدى هذه التقنيات الخلوية القوية هي التنميط النووي ، وهي طريقة يمكن من خلالها التعرف على السمات المميزة للشذوذات الصبغية من خلية واحدة. لمراقبة النمط النووي للفرد و rsquos ، يتم أولاً جمع خلايا الشخص و rsquos (مثل خلايا الدم البيضاء) من عينة الدم أو الأنسجة الأخرى. في المختبر ، يتم تحفيز الخلايا المعزولة لبدء الانقسام النشط. ثم يتم تطبيق مادة كيميائية تسمى الكولشيسين على الخلايا لاحتجاز الكروموسومات المكثفة في الطور الطوري. ثم يتم تصنيع الخلايا لتنتفخ باستخدام محلول ناقص التوتر بحيث تتباعد الكروموسومات. أخيرًا ، يتم الاحتفاظ بالعينة في مثبت ويتم تطبيقها على شريحة.

يقوم عالم الوراثة بعد ذلك بتلطيخ الكروموسومات بأحد الأصباغ المتعددة لتصور أفضل لأنماط النطاقات المتميزة والقابلة للتكاثر لكل زوج كروموسوم. بعد التلوين ، يتم عرض الكروموسومات باستخدام مجهر المجال الساطع. اختيار البقعة الشائع هو بقعة جيمسا. ينتج عن تلطيخ Giemsa ما يقرب من 400 & ndash800 نطاقًا (من الحمض النووي الملفوف بإحكام والبروتينات المكثفة) مرتبة على طول جميع أزواج الكروموسومات الـ 23 التي يمكن لعالم الوراثة المتمرس تحديد كل نطاق. بالإضافة إلى أنماط النطاقات ، يتم تحديد الكروموسومات بشكل أكبر على أساس الحجم وموقع السنترومير. للحصول على التصوير الكلاسيكي للنمط النووي حيث يتم محاذاة أزواج الكروموسومات المتجانسة بالترتيب العددي من الأطول إلى الأقصر ، يحصل عالم الوراثة على صورة رقمية ، ويحدد كل كروموسوم ، ويرتب الكروموسومات يدويًا في هذا النمط (الشكل ( فهرس الصفحة < 1> )).

في أبسط صوره ، قد يكشف مخطط karyogram عن تشوهات وراثية يكون فيها الفرد لديه عدد كبير جدًا أو قليل جدًا من الكروموسومات لكل خلية. ومن الأمثلة على ذلك متلازمة داون ، والتي يتم تحديدها بواسطة نسخة ثالثة من الكروموسوم 21 ، ومتلازمة تيرنر ، والتي تتميز بوجود كروموسوم X واحد فقط في النساء بدلاً من الكروموسوم العاديين. يمكن لعلماء الوراثة أيضًا تحديد عمليات الحذف الكبيرة أو عمليات إدخال الحمض النووي. على سبيل المثال ، متلازمة جاكوبسن و mdash التي تنطوي على سمات وجه مميزة بالإضافة إلى عيوب القلب والنزيف و mdashis التي تم تحديدها من خلال حذف على الكروموسوم 11. وأخيرًا ، يمكن للنمط النووي تحديد الانتقالات التي تحدث عندما ينكسر جزء من المادة الوراثية من كروموسوم واحد ويعيد الالتصاق بصبغي آخر أو كروموسوم آخر. إلى جزء مختلف من نفس الكروموسوم. تتورط الانتقالات في بعض أنواع السرطان ، بما في ذلك ابيضاض الدم النقوي المزمن.

خلال فترة Mendel & rsquos ، كانت الوراثة مفهومًا مجردًا لا يمكن الاستدلال عليه إلا من خلال أداء تقاطعات ومراقبة السمات التي يعبر عنها الأبناء. من خلال مراقبة مخطط karyogram ، يمكن لعلماء الوراثة اليوم و rsquos تصور التركيب الكروموسومي للفرد لتأكيد أو التنبؤ بالتشوهات الجينية في النسل ، حتى قبل الولادة.


ذرية الآباء مع عدد مختلف من الكروموسومات - علم الأحياء

الكروموسومات
توجد غالبية الحمض النووي في شكل كروموسومات. يحتوي كروموسوم واحد على جزيء دنا خطي طويل يحتوي على العديد من الجينات. تظهر الكروموسومات تحت المجهر أثناء الانقسام. تحتوي بنية الكروموسوم على تيلوميرات مرتبطة بتكاثر الحمض النووي والشيخوخة ، أحدهما مركزي وهو أمر بالغ الأهمية للفصل المناسب. كل نوع يحتوي على عدد مختلف من الكروموسومات.

الانقسام المتساوي
الانقسام الخيطي هو العملية التي تنقسم فيها الخلية الجسدية إلى خليتين ابنتيتين. قبل هذه العملية ، تم بالفعل تكرار الحمض النووي ، وتضاعفت الكروموسومات ، وتحتوي على كروماتيدات شقيقة. يمكن تقسيم الانقسام المتساوي إلى طور أولي ، طور بروميتافيز ، طور طور ، طور طور ، طور طولي. كل مرحلة لها خصائصها المميزة ، والنتيجة النهائية هي حتى فصل مجموعة واحدة من الكروموسوم إلى خلايا وليدة. الانقسام الخيطي هو مرحلة واحدة من دورة الخلية ، قبل وبعد الانقسام ، تحتوي دورة الخلية على طور G2 ومراحل G1 و S.

الانقسام الاختزالي
الانقسام الاختزالي هو العملية التي يتم من خلالها إنتاج الأمشاج. تقوم الخلية بتكرار الحمض النووي مرة واحدة وتبدأ انقسامين من الخلايا ، مما ينتج عنه 4 أمشاج 1N. أثناء التقسيم الأول ، تتزاوج الكروموسومات المتجانسة وتتبادل المواد الجينية ، وتبقى الكروماتيدات الشقيقة معًا ، وتهاجر إلى نفس القطب. أثناء التقسيم الثاني ، تقوم الكروماتيدات الشقيقة بفصل وتوليد الأمشاج 1N.

قانون الفصل
اكتشف مندل أنه أثناء تكوين الأمشاج ، ينفصل أليلين من جين واحد بشكل مستقل دون الاختلاط مع بعضهما البعض. هذا هو قانون Mendel & rsquos الأول ، قانون الفصل العنصري.

قانون التشكيلة المستقلة
قانون Mendel & rsquos الثاني هو قانون التشكيلة المستقلة. أثناء تكوين الأمشاج ، تصنف الجينات من الكروموسومات المختلفة بشكل مستقل وتتحد بشكل عشوائي.

الربط وإعادة التركيب
هناك استثناءات لقوانين Mendel & rsquos. على وجه التحديد ، يمكن ربط الجينات ببعضها البعض إذا كانت موجودة في المنطقة المجاورة للكروموسوم. عندما تنفصل هذه الجينات ، فإنها تظهر الارتباط وإعادة التركيب ، أي أنها في بعض الحالات تنفصل معًا بينما في حالات أخرى لا تفعل ذلك. تسمى فرصة الفصل معًا بمعدل إعادة التركيب.

  • خريطة مفاهيم تصف الانقسام والانقسام الاختزالي والوراثة.
  • يوضح المخطط التنظيمي خطوات الانقسام والانقسام الاختزالي.
  • التحليل التخطيطي للمشاكل الوراثية ومهارات حل المشكلات.
  • رسم تخطيطي ملون لإظهار الارتباط وإعادة التركيب.
  • مفهوم
  • قانون الفصل
  • قانون التشكيلة المستقلة
  • الربط وإعادة التركيب

شاهد جميع الدروس الـ 24 في College Biology ، بما في ذلك دروس المفاهيم والتدريبات على حل المشكلات وأوراق الغش:
علم الأحياء الكلية بنفسك في 24 ساعة


ذرية الآباء مع عدد مختلف من الكروموسومات - علم الأحياء

تعتمد إمكانية تهجين نوعين على عدة عوامل. كما اتضح ، فإن عدد الكروموسوم ليس هو الأكثر أهمية. من الناحية النظرية ، لا ينبغي أن يكون عدد الكروموسومات التي يمتلكها الوالدان أمرًا مهمًا ، إذا كنت تبحث ببساطة في القدرة على إنتاج نسل. ومع ذلك ، إذا كان لدى الوالدين أعداد مختلفة من الكروموسومات ، فمن المرجح أن يكون أي نسل ناتج عقيمًا.

المثال الكلاسيكي على ذلك هو البغل ، وهو نتاج أنثى حصان (64 كروموسومًا) تتزاوج مع حمار ذكر (62 كروموسومًا). أثناء الانقسام الاختزالي ، ينتج الحصان أمشاجًا تحتوي على 32 كروموسومًا ، وينتج الحمار أمشاج تحتوي على 31 كروموسومًا. عندما تتحد الأمشاج ، تكون النتيجة بغل به 63 كروموسومًا. بينما تختلف الخيول والحمير بشكل واضح ، إلا أنهما متشابهان تمامًا من منظور وراثي. أي أنها تحمل في الأساس نفس مجموعة الجينات (ولكن مع بعض الاختلافات الدقيقة في تلك الجينات التي تفسر الاختلافات الجسدية بينها). الفرق الأكثر أهمية هو أن تلك الجينات منظمة في أعداد مختلفة من الكروموسومات. بالنسبة للبغل النامي ، هذه ليست مشكلة. 32 كروموسومًا من الأم مع 31 كروموسومًا من الأب يمثل كل منها مجموعة كاملة من المعلومات الوراثية ، وتتحد لتشكل مجموعة كاملة من المعلومات الوراثية ثنائية الصبغيات. لكي تتماشى خلايا البغل مع حياتها ، هذا يكفي ، لا يهم ما هو ترتيب الكروموسومات. تكمن المشكلة في الانقسام الاختزالي ، عندما يتم إعادة خلط المعلومات الجينية وتقسيمها لتكوين الأمشاج. بدون الخوض في درس مفصل عن الانقسام الاختزالي ، سأقول فقط إن وجود مجموعة واحدة من المعلومات مرتبة في 31 كروموسومًا ومجموعة أخرى مرتبة في 32 كروموسومًا يخلق مشاكل عندما يتعلق الأمر بتكوين الأمشاج. باختصار ، تأتي المشكلة عندما يختفي أحد الكروموسومات جزئيًا مع اثنين أو أكثر من الكروموسومات الأخرى.

هناك العديد من الأمثلة على الحيوانات الهجينة الناتجة عن آباء لديهم أعداد كروموسوم مختلفة. فلماذا لا يستطيع أي حيوانين التهجين؟ هناك العديد من العوائق التي تحول دون التهجين ، ويتم تصنيفها على نطاق واسع على أنها ما قبل اللواقح وما بعد الزيجوت.

تمنع حواجز ما قبل الزيجوت من تكوين البيضة الملقحة. قد يكون هذا بسبب احتلال النوعين موائل مختلفة ، لذلك لا يلتقيان أبدًا. قد يكون ذلك بسبب تزاوجهم في أوقات مختلفة من العام. قد يكون ذلك بسبب عدم تمييزهم لبعضهم البعض كزملاء محتملين ، بسبب طقوس التزاوج المختلفة. يمكن التغلب على هذه الحواجز من خلال التدخل من جانب البشر ، ربما عن طريق إدخال النوعين في حديقة الحيوان ، أو عن طريق التلقيح الاصطناعي. ينتج حاجز ما قبل الزيجات الآخر عن نقص في التعرف البيوكيميائي بين البويضة والحيوانات المنوية. في هذه الحالة ، حتى من النوعين يلتقيان ويتزاوجان ، لا يوجد اندماج بين البويضة والحيوانات المنوية ، لذلك لا توجد أشكال زيجوت ، حتى لو تم خلط الأمشاج معًا في أنبوب اختبار. يمكن التغلب على هذا في بعض الأحيان عن طريق تجريد البويضة من غلافها الواقي ، أو حقن الحيوانات المنوية مباشرة في البويضة.

تشير حواجز ما بعد الزيجوت إلى المشكلات التي تحدث بعد تكوين البيضة الملقحة ، وهي ناتجة عن نوع من عدم التوافق الجيني الذي يؤثر على نمو الجنين. في بعض الحالات ، لا يتطور الجنين ، وفي حالات أخرى ، قد يتم إنتاج النسل ، لكنها قصيرة العمر أو معرضة للخطر. من المحتمل أن تكون التفاعلات الجينية في هذه الحالات معقدة للغاية وتختلف من حالة إلى أخرى. لا أعرف أي مثال تمت فيه دراسة أساس عدم التوافق الجيني إلى أي حد.


ذرية الآباء مع عدد مختلف من الكروموسومات - علم الأحياء

مبادئ علم الوراثة نحل العسل

مقتبس من ورشة عمل قدمها توم جلين في اجتماع EAS ،

جامعة كورنيل أغسطس 2002

إن الشيء الرائع في علم الوراثة هو أننا نجد أن كل أشكال الحياة على الأرض تعمل بشكل أو بآخر وفقًا لنفس القواعد. من خلال فهم بعض المبادئ الأساسية ، يمكننا فهم كيفية عمل مجموعة متنوعة من الكائنات الحية ، من البكتيريا إلى الأفيال. الآن وقد بدأ فك تشفير جينومات النباتات والحيوانات المختلفة ، فإننا ندرك مدى ارتباطنا الوثيق بيننا جميعًا. ربما سمعتم جميعًا أن الناس يشاركون 99٪ من جيناتهم مع الشمبانزي. لكن هل تعلم أننا نشارك أيضًا 25٪ من جيناتنا مع الموز. ومع ذلك ، من الواضح أن كل نوع فريد وأن نحل العسل له نصيبه من نزوة وراثية غريبة. إنها المراوغة التي تجعلهم على ما هم عليه.

ربما يكون العامل الوحيد الذي يجعل النحل على ما هو عليه هو حقيقة أن الطائرات بدون طيار تولد من بيض غير مخصب. ظاهريًا ، لا يبدو أن هذا يجب أن يكون مشكلة كبيرة ، لكننا سنرى أنه كذلك حقًا.

الكروموسومات هي الهياكل التي تحتوي على جينات الكائن الحي. النحل لديه حوالي 15000 جين. تحتوي معظم الحيوانات عادةً على مجموعتين من الكروموسومات. مجموعة واحدة تأتي من الأم والأخرى من الأب. يطلق عليهم ثنائي الصيغة الصبغية. يعني Di اثنين ، و ploid يعني الكروموسوم. في البشر ، لدينا 46 كروموسومًا ، و 23 من بويضة أمهاتنا و 23 من الحيوانات المنوية لآبائنا. النحل لديه عدد مختلف من الكروموسومات. الإناث والعاملات والملكات لديهن 32 ، 16 من بيض الملكة و 16 من الحيوانات المنوية بدون طيار. نظرًا لأن الذكور تفقس من بيض غير مخصب ، فلديها فقط 16 كروموسومًا كانت موجودة في البويضة. الطائرات بدون طيار هي أحادية العدد لأنها تحتوي على مجموعة واحدة فقط من الكروموسومات.

ستلاحظ أن البيضة يمكنها أن تحمل فقط نصف الكروموسومات الخاصة بالملكات البالغ عددها 32 ، لذلك يمكنها فقط نقل نصف جيناتها إلى نسلها. تحتوي كل بيضة على مجموعة فريدة من جيناتها ، لذلك تختلف كل بيضة عن الأخرى. من ناحية أخرى ، تحتوي الطائرات بدون طيار على 16 كروموسومًا فقط لتبدأ بها ، لذلك يجب أن يحتوي كل حيوان منوي على جميع جينات الطائرة بدون طيار. هذا يعني أن كل حيوان منوي من طائرة بدون طيار متطابق تمامًا ، فهو مستنسخ. هذا يختلف عن معظم الحيوانات الأخرى ، حيث يكون كل حيوان منوي فريدًا ، تمامًا مثل كل بويضة.

الشيء الغريب الآخر في النحل هو عادته في التزاوج المتعدد. الملكة مختلطة تمامًا ولديها من 10 إلى 20 طائرة بدون طيار ، عادةً في رحلة تزاوج واحدة أو اثنتين على مدار يومين. يتم تخزين الحيوانات المنوية لسنوات في عضو يسمى spermatheca. في الواقع ، فإن الحيوانات المنوية من طائرة بدون طيار أكثر من كافية لملء الحيوانات المنوية. لذا من الواضح أن الملكة خرجت عن طريقها وفي خطر كبير للتزاوج مع العديد من الطائرات بدون طيار ، لمجرد جمع المزيد من التنوع الجيني لمستعمرتها. يُعتقد أن هذا التنوع الإضافي يساعد في توفير المقاومة الجينية للأمراض. أيضًا نظرًا لأن النحل يميل إلى التخصص في أداء مهام معينة في الخلية ، من خلال وجود تنوع أكبر من الآباء ، فقد تؤدي الخلية أداءً أكثر كفاءة.

تأثير هذا التزاوج المتعدد هو أن المستعمرة تتكون من عائلات فرعية مختلفة. كل عائلة فرعية لها نفس الأم ولكن آباء مختلفين. تذكر أن كل الحيوانات المنوية من كل طائرة بدون طيار هي نسخة متطابقة. هذا يعني أن العاملات يرثن 50٪ من جينات الملكات ، ولكن 100٪ من جينات الطائرات بدون طيار. العمال الذين ينتمون إلى نفس العائلة الفرعية يرتبطون بنسبة 75٪ ، ويطلق عليهم اسم الأخت الفائقين.

في جميع الحيوانات الأخرى تقريبًا ، يرتبط الآباء والأبناء أو الأشقاء بنسبة 50 ٪ فقط ، باستثناء التوائم المتطابقة. قد يكون هذا هو العامل الرئيسي الذي يجعل النحل والحشرات الاجتماعية الأخرى يتخلون عن تكاثر أنفسهم ، لصالح مساعدة ملكتهم على تربية المزيد من أخواتهم. إذا كان للعامل ذريتها الخاصة ، فإنها ستكون مرتبطة بنفسها بنسبة 50٪ فقط. ولكن بمساعدة الملكة في تربية أختها الخارقة ، فإنهما مرتبطان بنسبة 75٪. هناك مبدأ في علم الأحياء مفاده أن الكائن الحي يميل إلى القيام بكل ما هو أكثر كفاءة في نقل المزيد من جيناته إلى الجيل التالي. لذا فإن الحقيقة البسيطة المتمثلة في أن الذكور تفقس من بيض غير مخصب ، وبالتالي فإن حيواناته المنوية متطابقة جميعها ، تقطع شوطًا طويلاً في تفسير السلوك الاجتماعي للنحل.

يمكنك أن ترى أن التزاوج المتعدد يصنع عائلة معقدة للغاية. في هذه الصورة ، تمثل الألوان المختلفة جينات مختلفة. لا أتوقع أن يقوم أي شخص بفرز كل شيء ، أردت فقط إعطاء فكرة عن التعقيد الذي ينطوي عليه الأمر. في الشرائح القادمة ، سنقوم بتبسيط الأمور من خلال إظهار تزاوج الملكة بطائرة بدون طيار واحدة فقط. نادرًا ما يحدث هذا في الطبيعة ، لكن يمكننا القيام بذلك عن طريق التلقيح الاصطناعي.

نعلم جميعًا أن الإناث تأتي من البويضات المخصبة وأن الذكور تأتي من البويضات غير المخصبة ، أليس كذلك؟ الآن سأقوم برمي مفتاح ربط القرد في ذلك وأتحدث عن الأليلات الجنسية. أليل هي مجرد كلمة تعني نسخة من الجين. على سبيل المثال ، جينات العيون الزرقاء والعيون البنية هي أليلات لجين لون العين.

اتضح أن هناك جينًا يتحكم في جنس النحل ، يسمى أليل الجنس. هناك قاعدة بسيطة يعمل بها. إذا كان هناك نوعان مختلفان من الأليلات ، فسوف تتطور النحلة إلى أنثى ، إما عاملة أو ملكة. إذا كان هناك أليل واحد فقط ، فسوف تتطور النحلة إلى طائرة بدون طيار. هناك طريقتان لوجود أليل واحد فقط. قد تكون البويضة غير مخصبة ، بحيث تحتوي على أليل واحد فقط ، وفي هذه الحالة تتطور إلى ذيل عادي. ولكن هناك طريقة أخرى لوجود أليل واحد فقط. هذا إذا تم تخصيب البويضة ، لكن كلا من الأم والأب يسهمان في نفس أليل الجنس. سوف تتطور هذه البويضة المخصبة أيضًا إلى طائر بدون طيار. لكن هذه الطائرة بدون طيار ستكون غير طبيعية لأنها ثنائية الصبغيات ، وتحتوي على مجموعتين من الكروموسومات ولا يمكن أن تعمل كطائرة بدون طيار عادية. يتم تدمير هذه الطائرات بدون طيار ثنائية الصبغة دائمًا من قبل العمال الذين يأكلونها بمجرد أن تفقس.

تأثير هذا هو وجود ثقوب في نمط الحضنة عند استهلاك اليرقة ، وهذا النمط هو ما يسمى بالحضنة الطلقة. تظهر أسوأ الآثار في زواج الأقارب. التزاوج الشقيق ينتج 50٪ فقط من الحضنة القابلة للحياة.

يُعتقد أن هناك حوالي 19 أليلات جنسية مختلفة. من المحتمل أن يكون هناك المزيد ، ولكن هذا هو أقصى ما تم حسابه لمجتمع تمت دراسته. هذا مثال واضح جدًا على أهمية الحفاظ على التنوع الجيني. كلما زاد عدد الأليلات الجنسية في مجتمع النحل لدينا ، زادت صلابة أنماط الحضنة ، وسيكون هناك المزيد من النحل في الخلية لجمع العسل. سيكون التشبيه لعبة نرد. في كل مرة تقوم فيها بدور الزوجي ستخسر. إذا كان لديك نرد مع 20 جانبًا بدلاً من 6 جوانب ، فسيكون من غير المرجح أن تقوم بدور الزوجي. هذا هو السبب في أن إدخال دم جديد إلى النحل من حين لآخر فكرة جيدة.

ربما يكون السلوك الصحي هو أكثر الإنجازات نجاحًا في تربية النحل. تمت دراستها جيدًا وثبت أنها فعالة ضد الحضنة الطباشيرية والفاروا الأمريكية.

يتم التحكم في السلوك الصحي من خلال جينين متنحيين. يسمح أحد الجينات للعامل باكتشاف وإزالة الغطاء عن الخلية التي تحتوي على حضنة مريضة. الجين الآخر يجعل العمال يزيلون الحضنة ويتخلصون منها. من الممكن أن تحتوي الخلية على أحد هذه الجينات دون الآخر ، وفي هذه الحالة لن تكون الخلية صحية. من الممكن أيضًا أن يكون لدى نحل فردي مختلف جين واحد ، ولكن ليس الجين الآخر.

من أجل التعبير عن سمة متنحية ، يجب أن يكون العامل متماثل اللواقح بالنسبة للجين. متماثل الزيجوت يعني أنه يحصل على نفس الأليل من الأم والأب. يعني متغاير الزيجوت أن النحلة لديها أحد الأليلات وكذلك الناقل ، لكن لا يتم التعبير عن السمة.

في هذا المثال نبدأ بملكة متماثلة اللواقح للصفات الصحية وتزاوجها مع ذكور غير صحية. لن يعبر النسل عن السمة الصحية ، لكنهم سيكونون متغاير الزيجوت وبالتالي يكونون حاملين لهذه السمة. من المهم أن تتذكر أنه عندما تتعامل مع السمات المتنحية ، فلن تظهر في الجيل الأول أو الجيل الأول. ولكن إذا كان لديك صبر واستمررت في البرنامج ، فستنجح في نقل هذه السمة إلى الأجيال التالية.

بعد عدة أجيال من الانتقاء والتكاثر من المستعمرات التي تعبر عن السمة ، يمكن أن تصبح ثابتة في السكان. ثم سيعبر كل النحل في تلك المجموعة عن الصفة. لقد وصلنا إلى هذه النقطة مع التلقيح الاصطناعي والسكان المنغلقين.

تم اكتشاف مقاومة عث القصبة الهوائية مؤخرًا على أنها سلوك استمالة. يستخدم النحل أرجله الوسطى لتنظيف العث بعيدًا عن فتحة القصبة الهوائية. وقد وجد أيضًا أن الجينات السائدة تتحكم في السمة. لم يتم تحديد ما إذا كان هناك أكثر من جين واحد. في هذا المثال ، سنفترض أن هناك جينًا واحدًا فقط يتحكم فيه. سنقول هنا أننا بدأنا بطائرة بدون طيار واحدة تحمل الجين المقاوم.

من الأسهل ترسيخ السمات السائدة في مجتمعك لأن الجيل الأول سيعبر عن هذه السمة. سيتم التعبير عن السمة بالتساوي بواسطة النحل الذي يحمل جين السمة على أحد الكروموسومات أو كليهما. كنت تفضل أن تتكاثر فقط من ملكات متماثلة اللواقح لهذه السمة. ولكن لا توجد طريقة سهلة للتمييز بين الزيجوت المتماثلة الزيجوت من متغاير الزيجوت. لهذا السبب يكون إصلاح الجين السائد في المجتمع أكثر صعوبة من إصلاح الجين المتنحي.

تكاثر العث المكبوت SMR (أعيد تسميته الآن بـ VSH ، النظافة الحساسة للفاروا) هي أحدث سمة علينا العمل معها. إنه يحمل وعدًا كبيرًا في حل مشكلة الفاروا ، ولكن من السابق لأوانه تحديد كيف ولماذا يعمل بالضبط. هناك شيء ما في النحل يحمل السمة التي تمنع عث الفاروا من التكاثر بشكل طبيعي. بعض العث لا يضع أي بيض. يضع البعض الآخر البيض في وقت متأخر جدًا من الدورة حتى ينضج. والبعض سيضع فقط بيضة ذكر. لا يزال هناك عث آخر يعلق بين شرنقة يرقة النحل وجدار الخلية ويموت قبل أن يتمكن من وضع أي بيض. ما إذا كانت كل هذه التأثيرات هي سمة واحدة أو عدة سمات لا يزال غير معروف. كما أننا لا نعرف عدد الجينات المتضمنة. لحسن الحظ ، ليس من الضروري معرفة كل هذه التفاصيل لاختيار السمة واستخدامها.

قام الدكتور Harbo والدكتور Harris بتربية النحل بشكل انتقائي لهذه السمة لدرجة أن القليل من العث يتكاثر بشكل طبيعي. من خلال عبور هذا النحل الفطري إلى نحل غير SMR / VSH وجدوا أن التأثيرات كانت وسيطة بين النوعين. يشير هذا إلى أن السمة لا تتحكم فيها الجينات السائدة أو المتنحية ، ولكن ما يسمى بالمضافات. هذا يعني ببساطة أنه كلما زاد عدد هذه الجينات ، زاد التعبير عن السمة. بمرور الوقت ، مع بدء المزيد من الطائرات بدون طيار في حمل الصفة ، نحاول معرفة المستوى الأمثل لها
SMR / VSH هو.

يستخدم الحمض النووي للميتوكوندريا لتتبع نسب الأمهات من النحل ، أو أي شكل آخر من أشكال الحياة. الميتوكوندريا هي عضيات صغيرة توجد في كل خلية حية. يطلق عليهم اسم قوى الحياة لأنهم يجعلون التنفس ممكنا. يطلقون الطاقة عن طريق حرق السكر بالأكسجين. إنه مخلوق صغير مثير للاهتمام حيث يُعتقد أنه كان في يوم من الأيام بكتيريا حية حرة. ولكن منذ وقت طويل جدًا تم دمجها في خلايا حية أخرى وظلت هناك في علاقة تكافلية منذ ذلك الحين.

الشيء المهم الذي يجب معرفته عن الميتوكوندريا هو أنها تتكاثر بشكل منفصل عن بقية الخلية. عندما تنقسم الخلايا ، تنقسم الميتوكوندريا في نفس الوقت. تحتوي على كمية صغيرة من الحمض النووي ، لكن هذا الحمض النووي يبقى منفصلاً عن النواة. توجد الميتوكوندريا في البيض عندما تتشكل. But when the sperm unites with the nucleus at fertilization to create a new genetic combination, the mitochondria remain unchanged. So they get passed along from generation to generation through the eggs without their DNA ever being affected by males. They are passed on only through their mothers, and the DNA in them change only very slowly by occasional mutations. These changes do accumulate so scientists can tell the difference between the mitochondrial DNA of one type of bee from another. This is how African bees are distinguished from European bees.

Adapted from a workshop presented by Tom Glenn at the EAS meeting,Cornell University August 2002


HYBRIDIZATION

The organism produced as a result interbreeding between two animals or plants of same taxa or different taxa is called hybrid. The process of hybrid formation is called hybridization. There are three types or hybrids:

(a) Inter specific hybrids: Hybrids between different species within the same genus are called inter specific hybrids or crosses.

(ب). Intra-specific hybrids: Hybrids between different sub-species within a species are called intra-specific hybrids.

(c) Intergeneric hybrids: Hybrids between different genera are called intergeneric hybrids.

Plant hybrids are often stronger than either parent variety. This phenomenon is known as hybrid rigour (heterosis) or heterozygote advantage. Plant breeders make use of a number of techniques to produce hybrids.

Interspecific hybrids are bred by mating two species, normally from within the same genus. The offspring display’ traits and characteristics of both parents. The offspring of an interspecific cross may be sterile. Sterility is caused is some species due to different number of chromosomes the two species have. Plant species hybridize a lot more readily than animal species and they are generally fertile. Plant hybrids are often created to get different characteristics from both parents. It improves production of seeds or fruit. Hybrid plants are plants that are created manually, so they can have useful characteristics. Some plant hybrids are:

(a) Leyland Cypress, a hybrid between Monterey Cypress and Nootka Cypress.

(b) Limequat, lime and kumquat hybrid.

(c) Loganberry, a hybrid between raspberry and blackberry.

(d) London Plane, a hybrid between Oriental plane and American plane (American sycamore).

(e) Peppermint, a hybrid between spearmint and water mint.

(f) Tangelo, a hybrid of a Mandarin orange and a pomelo or a grapefruit which may have been developed in Asia about 3,500 years ago.

(g) Triticale, a wheat-rye hybrid.

(h) Wheat most modern and ancient wheat breeds are themselves hybrids.

Hybridization creates multiple variations across genes or gene combinations. Successful hybrids could evolve into new species within 50-60 generations. This leads some scientists to speculate that life is a genetic continuum rather than a series of self-contained species.

In botanical nomenclature, a hybrid may be given a hybrid name. it is a special kind of botanical name. ال ICBN provides the following options in dealing with a hybrid:

I. A hybrid may get a normal botanical name this will usually be the option of choice for naturally occurring hybrids.

  1. A hybrid may also be indicated by a formula listing the parents. Such a formula uses the multiplication sign “x” to link the parents.
  2. A hybrid name is reserved for horticulturally arising hybrids and artificial and/or forced hybrids. A hybrid name is indicated by a multiplication sign “x” placed before the name or epithet, as the case may be.

A hybrid name is a botanical name, and is treated like other botanical

الأسماء. The multiplication sign is not part of the actual name. This means that, say. Dravero س unglica for nomenclatural purposes is to be treated as Dracera ang/ica.


الخلايا

You are made up of about a trillion cells. Each cell has organelles inside them. A very important organelle is the nucleus. Inside the nucleus are your chromosomes. Your chromosomes direct protein synthesis, which determine how the cells interact with each other, and how you as an individual function.

العضيات

The ribosomes manufacture proteins. The mitochondria convert and store energy so the cell can use it. There are many others, but these are the most important to understanding human variation.

نواة

The nucleus contains the DNA, and is metaphorically like the brain of the cell.

الكروموسومات

There are 23 pairs of chromosomes inside the nucleus of most human cells for most of the time. You have a pair, because as Mendel discovered, you get one from your dad and one from your mom. There are two kinds of chromosomes, autosomes and sex chromosomes. The 22 pairs of autosomes are named for تلقاءي which means "self" they're the chromosomes that stay with yourself. They are numbered from biggest to smallest. The last pair, the sex chromosomes, are named because they tend to determine the sex of an individual. The number of chromosomes doesn't make much difference. For an analogy, think of hard drive that can be formatted into different sectors.

A genome is an entire set of genes.

Different species have different number of chromosomes. Humans have 23 pairs, other apes have 24 pairs, hermit crabs have 127 pairs. Compare humans to a table of different species according to their number of chromosomes

الميتوكوندريا

Mitochondria are the power plants of the cell, and they have their own separate DNA. The history of how mitochondria came to be is fascinating. We think they used to be independent living creatures swimming around, until 2 billion years ago, an ancestor of eukaryotic cells swallowed one, but instead of digesting it, that mitochondrion survived and began a symbiotic relationship with the host cell, reproducing inside the host's cytoplasm and being passed on to the next generation as the cell divided.

متدنا

Mitochondrial DNA (mtDNA) can be used for genealogy and for dating the migrations of pre-historic populations.

Mitochondria are like cells within cells. Because, our cell's DNA is in the nucleus, and the mitochondrion in the cytoplasm, the mitochondrial DNA (mtDNA) was separated from the nuclear DNA of the host cell during reproduction. When sexual reproduction began, the eggs were bigger and they were almost always the source of mitochondria for the zygote. This means that you get your mtDNA from your mom, and it is inherited through matrilineal descent. Your mtDNA come:

from your great-great-great-great-great-great grandmother,

to your great-great-great-great-great grandmother,

to your great-great-great-great grandmother,

to your great-great-great grandmøther,

to your great-great grandmøther,

And because of matrilineal descent, if your great-great-great grandmother had a mutation (o&rarrø) in the mtDNA of an egg, that mutation would be passed down to all of the descendants of that egg, and you would share the mutation with your mom, and your siblings, all those aunts and uncles, and fourth cousins on your great-great-great grandmother's side. The mutations in mtDNA accumulate and become markers to show ancestry, as well as demonstrate the evolutionary forces of migration and genetic drift. Because mitochondria are so simple, they have almost no functional variation &ndash they either work or they don't &ndash and without variation, natural selection doesn't happen. When you control for natural selection, the rate of neutral mutations of mtDNA becomes like a constant (one or two mutations every half-a-dozen millennia), and you can count how many different mutations two individuals have, and approximate how many generations ago they had a common ancestor. And by comparing large samples of indigenous populations, you can approximate where the mutation took place. We can correlate the genetic "when" and "where" with archaeological and historical data to test fascinating hypotheses of how humans moved across the globe.

National Geographic's Genographic Project

Skim Wikipedia: Mitochondria

انقسام الخلية

Explore Sex cells have one set of chromosomes body cells have two.

الانقسام المتساوي

Mitosis is the production of body cells for growth and healing. In mitosis, cells copy their chromosome and copy themselves, so that each daughter cell has the same number of chromosomes as the parent cell. Variations in the body cells can continue to be copied through mitosis (على سبيل المثال cancer), but the variations will not be passed down to the next generation.

Watch an 8 second Mitosis Movie (Try manually moving the cursor to see it slowly)

الانقسام الاختزالي

Meiosis is the production of gametes for sexual reproduction. In meiosis, cells copy themselves twice, but only copy their chromosomes once, so each of the viable daughter cells ends up with half the number of chromosomes as the parent cell. Individuals get the full number of chromosomes when two gametes combine during fertilization. Variations in gametes will be passed on the next generation. This is why when you get an x-ray, they put a lead blanket over your gametes &ndash to block the radiation, and decrease birth defects.

Watch a quick Meiosis Movie

تكوّن البويضات

Oogenesis makes ova or eggs.

تكوين الحيوانات المنوية

Spermatogenesis makes sperm.

إعادة التركيب

Meiosis is important because it increases variation by recombining your parents' genetic information.

Your genetic information comes in a small number of little packets, called chromosomes, and they were passed down from grandparent to parent to child. They come in pairs. One from one parent, one from the other. Meiosis splits the pairs, and shuffles them randomly so for example you might get one of your 3rd chromosomes from your paternal grandmother and one of your 4th chromosomes from your maternal grandfather.

My genome approximates my ancestry. If you know what to look for you can see which chromosomes came from my Mom and which from my Dad. My maternal grandparents were mostly descended from Britain and Ireland, and show up as light and dark blue on this chart. My paternal grandparents were mostly descended from Ashkenazim and show up as dark green. So for the first chromosome pair, the top one came from Dad and the bottom one from Mom. For chromosome pair 22, the top one is from Mom and the bottom one from Dad. For the sex chromosomes I got the Y from my Dad, and the single X from my Mom.

If I had my grandparents DNA, I could figure out whether the X chromosome that I got from my Mom, came from my maternal grandmother or my maternal grandfather. I definitely know that my Y chromosome came from my paternal grandfather. Each of my 46 chromosomes came from some great, great, great, . grand-parent up in my family tree.

Crossing Over

Notice that that most of the chromosomes above aren't solid colors. The interspersed segments come from تقفز فوق. أو تجاوزت. During meiosis the homologous chromosomes are brought very close to each other. Because they are the same chromosome and have the same genes, pieces of one chromosome can "cross-over" to the one next to it.

Recombination includes the shuffling of chromosomes that you're getting from each parent, and a specific kind of recombination, called تقفز فوق. أو تجاوزت, where the chromosomes themselves can change, and genes can cross over from one grandparent's chromosome to another's. The discrete packages of chromosomes don't stay the same every generation, they open up and traits move from one to another.

Non-disjunction

While meiosis sorts and delivers the packets of genetic information we call chromosomes, one part of the process where variation can occur is that meiosis can deliver an إضافي packet, and we call this عدم الانفصال.

During meiosis the homologous chromosomes are brought together, and then pulled apart, but sometimes they aren't pulled apart hard enough and they stick to each other, and both chromosomes are pulled into one gamete, and the other gamete gets none. This is called non-disjunction the junction between homologous chromosomes that is usually broken during meiosis is not. Having the wrong number of chromosomes is usually lethal, and the fertilized egg just doesn't reproduce, and you just don't get pregnant that month. Many people survive and do fine with more or fewer than 46 chromosomes. Chromosomes are numbered by size, so non-disjunction with higher numbered chromosomes tends to be less lethal. Down syndrome is also called Trisomy 21, having three of the somatic chromosome number 21.


How can children from the same parents look so different?

Nature is absolutely amazing when it comes to reproduction. There is a system specifically designed to make children different.

A person has a set of الكروموسومات. Each chromosome contains two halves that join in the middle so they look like an "X." All that a chromosome is, by the way, is two very tightly coiled strands of الحمض النووي (deoxyribonucleic acid).

ال two halves of each chromosome come from the two parents. One half of the "X" in each chromosome comes from the mother, and the other half comes from the father. The two halves are bonded together at the middle of the "X." Each half of the "X" contains a complete set of الجينات, so each chromosome has نسختين of every gene -- the "dominant" gene of the two is the one that is expressed.

A sperm and an egg meet to create a new person. The sperm carries one half of the new person's ultimate chromosomes, and the egg contains the other half.

The question then comes down to, "Where does the DNA in the sperm and the egg come from?" Every cell in the father contains a complete set of X-shaped chromosomes that are exactly alike. Same for the mother. The father's chromosomes came from his mother and father, and the mother's from her mother and father. To make a sperm cell, only one half of the X is contributed. But which half? This is where nature does the especially amazing part. When forming sperm cells, the father's body بطريقة عشوائية chooses genes from the two halves of the father's chromosomes. This means that every sperm cell contains a random mix of the father's parents' genes. The same thing happens when forming eggs. Therefore, each child that a couple produces is a random mix of the four grandparents' genes.


Colorblindness &ndash unable to distinguish certain colors

Muscular Dystrophy

  • characterized by the wasting away of muscles
  • life expectancy:

  • also known as "bleeder's disease", blood does not clot properly
  • disease was present in the royal family, starting with Queen Victoria

Fragile X Syndrome

  • caused by triplet repeats in a gene on the X chromosome
  • causes mental retardation
  • named because the X chromosome had an odd appearance - the tip seemed to be attached only by a small thread
  • the number of repeats of the gene determines the severity of the disease

1. What is the chance that a woman with hemophilia will have a child with hemophilia? (What sex would the child need to be?)

2. In a cross where a brown-haired female is crossed with a black-haired male, all the male offspring have brown hair and all the female offspring have black hair. What must be the genotypes of the parents? Which allele is dominant?

3. In drosophila (fruit fly), the allele for eye color is located on the X chromosome, where red eyes is dominant to white eyes. Show the cross of a heterozygous red-eyed female and a white eyed male.

4. A man who is colorblind marries a woman whose father is colorblind. What is the chance that they will have colorblind children?

5. Determine the genotypes for this royal pedigree showing the incidence of hemophilia:


شاهد الفيديو: الكروموسومات ووراثة الانسان (ديسمبر 2022).