Mendels lagar: Mendelsk arv och ärftlighet enligt Gregor Mendel
Mendels lagar förklarade: Mendelsk arv, Gregor Mendels experiment med ärtplantor och hur dominant och recessivt arv styr egenskaper och ärftlighet.
Mendelsk arv är en uppsättning regler för genetiskt arv som beskriver hur ärftliga egenskaper överförs från föräldrar till avkomma.
De grundläggande genetiska reglerna upptäcktes av munken Gregor Mendel (Gregor Mendel) under 1850‑talet och publicerades 1866. Redan tidigare hade människor i tusentals år observerat att vissa egenskaper går i arv, men Mendels arbete skiljde sig genom att han utförde noggrant kontrollerade experiment på växter och kvantifierade resultaten matematiskt.
Bildgalleri
10 Bilder
Mendels experiment
Mendel använde ärtplantor och valde egenskaper som var tydligt antingen–eller (till exempel lång eller kort, stor eller liten ärta, gul eller grön fröfärg). Han började med s.k. äkta (true‑breeding) plantor som gav samma egenskap i många generationer. Genom kontrollerade korsningar och genom att avla fram stora antal avkommor kunde han räkna och jämföra hur olika egenskaper fördelade sig i nästa generation.
För att avgöra om ett anlag var recessivt använde Mendel testkorsningar: han korsade en individ med okänd genotyp med en individ som var homozygot recessiv. Resultatet visade om den okända individen bar ett recessivt allel eller var homozygot dominant.
Mendels tre grundläggande lagar
- Lagen om dominans: När två olika alleler möts i en individ kan den ena allelen vara dominant och bestämma utseendet (fenotypen), medan den andra är recessiv och bara syns när den finns i två exemplar. Exempel: T (lång) dominerar över t (kort).
- Lagen om segregering (klyvningslagen): Ett par alleler separeras (segregeras) från varandra vid bildningen av könsceller så att varje könscell får endast en av de två allelerna. Vid en monohybrid korsning mellan två heterozygota (Tt × Tt) blir avkommorna i genomsnitt fördelade 3:1 i fenotyp (tre visar dominant drag för varje ett som visar recessivt drag).
- Lagen om oberoende sortiment (fri kombination): Alleler för olika egenskaper fördelas till könsceller oberoende av varandra om de generna ligger på olika kromosomer, vilket ger typiskt dihybrida förhållanden som 9:3:3:1 i F2‑generationen vid korsningar där båda föräldrarnas gener är heterozygota (AaBb × AaBb).
Begrepp som är viktiga
- Alleler: varianter av en gen (vanligtvis skrivna med stora och små bokstäver, t.ex. A och a).
- Genotyp: den genetiska uppsättningen för en egenskap (t.ex. AA, Aa eller aa).
- Fenotyp: det observerbara utseendet eller egenskapen (t.ex. lång eller kort).
- Homozygot: två lika alleler (AA eller aa).
- Heterozygot: två olika alleler (Aa).
Begränsningar och modern tolkning
Mendel valde egenskaper som följde enkla mönster (tydliga dominanta och recessiva egenskaper, och gener som inte var länkade), vilket gjorde lagarna tydliga. I verkligheten finns flera undantag och komplikationer:
- Gener kan sitta nära varandra på samma kromosom (kroppslig länkning) och då ärver de inte oberoende.
- Många egenskaper är polygena (påverkas av flera gener) eller påverkas av miljön, vilket ger kontinuerliga variationer snarare än enkla kategorier.
- Det finns också incompleate dominance (ofullständig dominans), codominance och andra ärftlighetsmönster som inte följer Mendels ursprungliga enkla modell fullt ut.
Efterspel och betydelse
Mendels arbeten fick först liten uppmärksamhet, men kring 1900 återupptäcktes hans resultat oberoende av flera forskare och blev grunden till modern genetik. Idag vet vi att Mendels lagar speglar kromosomernas beteende vid meios och att gener är lokaliserade på kromosomerna. Mendels enkla, kvantitativa och reproducerbara metodik var avgörande för att genetiken skulle bli en vetenskaplig disciplin.
Mendels lagar är fortfarande viktiga som en introduktion till ärftlighet och används fortfarande i undervisning, växt‑ och djuravel samt som grund för vidare studier inom molekylärbiologi, medicin och evolution.
Mendelsk genetik
Begränsningar
Mendels lagar gäller i stor utsträckning, men inte för alla levande varelser. De gäller för alla organismer som är diploida (har två parade uppsättningar kromosomer) och som förökar sig sexuellt. De gäller till exempel inte för bakterier och inte heller för asexuell reproduktion. De gäller för de allra flesta växter och djur.
Mendels lagar
Mendel förklarade resultaten av sitt experiment med hjälp av två vetenskapliga lagar:
- 1. Faktorer, som senare kallas gener, förekommer normalt i par i vanliga kroppsceller, men skiljs åt vid bildandet av könsceller. Detta sker vid meiosen, produktionen av könsceller. Av varje kromosompar får en gamet bara en.
Faktorerna (generna) bestämmer organismens egenskaper och ärvs från föräldrarna. När kromosomparet separeras får varje gamet bara en av varje faktor. Detta kallar Mendel för segregationslagen. - Mendel noterade också att versioner av en gen kan vara antingen dominanta eller recessiva. Vi kallar dessa olika versioner för alleler.
- 2. Alleler av olika gener separeras oberoende av varandra när könsceller bildas. Detta kallar han lagen om oberoende sortering. Mendel trodde alltså att olika egenskaper ärvs oberoende av varandra.
Mendels lagar förklarade de resultat han fick med sina ärtplantor. Senare upptäckte genetiker att hans lagar även gällde för andra levande varelser, till och med för människor. Mendels upptäckter från sitt arbete med ärtväxterna i trädgården bidrog till att etablera genetiken. Hans bidrag var inte begränsade till de grundläggande regler som han upptäckte. Mendels omsorg om att kontrollera försöksförhållandena tillsammans med hans uppmärksamhet på sina numeriska resultat satte en standard för framtida experiment.
Konsekvenser
- När kromosomparna separeras i en gamet är de slumpmässigt separerade. En gamet kan ha vilken proportion som helst från 100 % kromosomer som härstammar från modern till 100 % kromosomer som härstammar från fadern.
- Vid crossing-over byts sektioner mellan kromosompar under meiosen. Detta ökar antalet genetiskt olika individer i en population, vilket är viktigt för evolutionen.
- Som en följd av 1 och 2 har inga syskon, med undantag för enäggstvillingar, identiska genetiska egenskaper.
Diagmatiska exempel
- Förhållandena i diagrammen nedan är statistiska förutsägelser. I ett stort antal korsningar kommer antalet avkommor med dessa egenskaper att närma sig de angivna förhållandena.
Frågor och svar
F: Vem upptäckte de grundläggande reglerna för genetik?
S: Genetikens grundregler upptäcktes först av en munk vid namn Gregor Mendel på 1850-talet.
F: När publicerades Mendels arbete?
S: Mendels arbete publicerades 1866.
F: Vilka växter använde Mendel för sina experiment?
S: I sina experiment studerade Mendel hur egenskaper fördes vidare hos ärtväxter.
F: Hur utformade Mendel sina experiment?
S: Mendel utformade sina experiment mycket noggrant. Han startade sina korsningar med växter som avlades äkta och räknade egenskaper som var antingen eller i naturen (antingen lång eller kort). Han avlade ett stort antal växter och uttryckte sina resultat numeriskt. Han använde sig av testkorsningar för att avslöja förekomsten och andelen recessiva karaktärer.
F: Hur länge hade människor uppmärksammat hur egenskaper ärvs från föräldrar till barn före Mendels arbete?
S: Människor hade lagt märke till hur egenskaper ärvs från föräldrar till barn i tusentals år före Mendels arbete.
Relaterade artiklar
Författare
AlegsaOnline.com Mendels lagar: Mendelsk arv och ärftlighet enligt Gregor Mendel Leandro Alegsa
URL: https://sv.alegsaonline.com/art/63785