Klassinen genetiikka - Classical genetics

Klassinen genetiikka on haara genetiikan perustuu yksinomaan näkyviä tuloksia lisääntymis- säädösten. Se on vanhin kurinalaisuus genetiikan alalla, ja se palaa Gregor Mendelin Mendelin perintökokeisiin , jotka mahdollistivat perinnöllisyyden perusmekanismien tunnistamisen. Myöhemmin näitä mekanismeja on tutkittu ja selitetty molekyylitasolla.

Klassinen genetiikka koostuu genetiikan tekniikoista ja menetelmistä, jotka olivat käytössä ennen molekyylibiologian tuloa . Keskeinen löytö klassisesta genetiikasta eukaryooteissa oli geneettinen yhteys . Havainto, että jotkut geenit eivät erotu itsenäisesti meioosissa, rikkoi Mendelin perintölakia ja antoi tieteelle tavan kartoittaa ominaisuudet kromosomien sijaintiin . Kytkentäkarttoja käytetään edelleen, etenkin jalostuksessa kasvien parantamiseksi .

Geneettisen koodin ja sellaisten kloonaustyökalujen kuin restriktioentsyymien löytämisen jälkeen geneettisille tutkijoille avoimet tutkimusmahdollisuudet laajenivat suuresti. Joitakin klassisia geneettisiä ideoita on korvattu molekyylihavaintojen mekaanisella ymmärryksellä, mutta monet ovat ehjiä ja käytössä. Klassista genetiikkaa vastataan usein käänteisgenetiikkaan , ja molekyylibiologian näkökohtia kutsutaan joskus molekyylibiologiaksi .

Perusmääritelmät

Klassisen genetiikan perustana on geenin käsite , perinnöllinen tekijä, joka on sidottu tiettyyn yksinkertaiseen ominaisuuteen (tai luonteeseen).

Geeniryhmä yhdelle tai useammalle yksilön hallussa olevalle merkille on genotyyppi . Diploidi yksittäisten on usein kaksi alleelien määrittämiseksi merkin.

Yleiskatsaus

Klassinen genetiikka on osa genetiikkaa, joka koskee yksinomaan menetelmää, jolla geneettiset piirteet välitetään lisääntymistoimien kautta. Genetiikka on yleensä geenien, geneettisen vaihtelun ja perinnöllisyyden tutkimus . Prosessia, jossa ominaisuudet siirtyvät vanhemmilta jälkeläisille, kutsutaan perinnöllisyydeksi. Klassisen genetiikan mukaan vaihtelua kutsutaan samankaltaisuuden puuttumiseksi sukulaisille, ja se voidaan luokitella epäjatkuvaksi tai jatkuvaksi. Geenit ovat olennainen osa DNA: ta, joka on linjassa lineaarisesti eukaryoottisessa kromosomissa. Kunkin geenin kuljettamaa ja koodaamaa kemiallista tietoa kutsutaan ominaisuudeksi. Monilla organismeilla on kaksi geeniä kullekin yksilökohtaiselle piirteelle. Nämä parilliset geenit, jotka ohjaavat samaa ominaisuutta, luokitellaan alleeliksi. Yksilössä ilmennetyt alleeligeenit voivat olla joko homotsygoottisia, mikä tarkoittaa samaa, tai heterotsygoottisia, mikä tarkoittaa erilaista. Monilla alleelipareilla on erilaisia ​​vaikutuksia, jotka kuvataan jälkeläisten fenotyypissä ja genotyypissä . Fenotyyppi on yleinen termi, joka määrittelee yksilön näkyvät fyysiset piirteet. Jälkeläisten genotyyppi tunnetaan sen geneettisenä koostumuksena. Geenien alleelit voivat olla joko hallitsevia tai resessiivisiä. Hallitseva alleeli tarvitsee vain yhden kopion ilmentyäkseen, kun taas resessiivinen alleeli tarvitsee kaksi kopiota (homotsygoottista) diploidisessa organismissa ilmentyäkseen. Hallitsevat ja resessiiviset alleelit auttavat määrittämään jälkeläisten genotyypit ja siten fenotyypit.

Historia

Klassista genetiikkaa kutsutaan usein vanhimmaksi genetiikan muotoksi, ja se alkoi Gregor Mendelin kokeista, jotka muotoilivat ja määritelivät perustavanlaatuisen biologisen käsitteen, joka tunnetaan nimellä Mendelin perintö . Mendelin perintö on prosessi, jossa geenit ja piirteet siirretään vanhemmilta heidän jälkeläisilleen. Nämä perinnölliset piirteet välitetään mekaanisesti yhdestä vanhemmasta peräisin olevan geenin ja toisen geenin toisesta vanhemmasta sukupuolielimissä. Tämä luo geeniparin diploidisiin organismeihin. Gregor Mendel aloitti kokeilun ja perintötutkimuksen puutarhaherneiden fenotyypeillä ja jatkoi kokeita kasveilla. Hän keskittyi luonteenpiirteisiin, joita siirrettiin sukupolvelta toiselle. Tämä arvioitiin risteyttämällä kaksi eriväristä herneä ja tarkkailemalla tuloksena olevia fenotyyppejä. Määritettyään, miten piirteet todennäköisesti periytyivät, hän alkoi laajentaa havaittujen ja testattujen piirteiden määrää ja lopulta laajensi kokeiluaan lisäämällä testattujen eri organismien määrää.

Noin 150 vuotta sitten Gregor Mendel julkaisi ensimmäiset kokeensa Pisum -herneiden testausristeyksellä . Herneissä tutkittiin ja testattiin seitsemää erilaista fenotyyppistä ominaisuutta, mukaan lukien siementen väri, kukkien väri ja siementen muoto. Seitsemän eri ominaisuutta, jotka Mendel valitsi / tarkisti kokeeseen, olivat seuraavat:

  • Hän tarkisti kypsyneiden siementen eri muodon
  • Siemenen valkuaisen väri tarkistettiin
  • Sitten hän valitsi siemenkuoren värin
  • Kypsyneiden palojen muoto nähtiin
  • Kypsymättömien palojen väri tarkistettiin
  • Kukkien sijainti aksiaalisuunnassa tarkistettiin
  • Kasvin korkeus tarkistettiin, ikään kuin se olisi pitkä tai kääpiö.

Mendel otti herneitä, joilla oli erilaisia ​​fenotyyppisiä ominaisuuksia, ja testasi ne ristiin arvioidakseen, miten vanhemmat kasvit välittivät piirteet jälkeläisilleen. Hän aloitti ylittämällä pyöreän, keltaisen ja pyöreän vihreän herneen ja havainnoi syntyneet fenotyypit. Tämän kokeen tulokset antoivat hänelle mahdollisuuden nähdä, mikä näistä kahdesta ominaisuudesta oli hallitseva ja mikä oli resessiivinen kunkin fenotyypin jälkeläisten lukumäärän perusteella. Sitten Mendel päätti jatkaa kokeitaan ylittämällä pyöreiden ja keltaisten fenotyyppien homotsygoottisen hernekasvin ja hernekasvin, joka oli homotsygoottinen resessiivinen ryppyiselle ja vihreälle. Kasvit, jotka alun perin risteytettiin, tunnetaan vanhempien sukupolvena tai P -sukupolvena, ja vanhempien rististä syntyneet jälkeläiset tunnetaan ensimmäisenä poikastena eli F1 -sukupolvena. Tästä hybridirististä johtuvat F1 -sukupolven kasvit olivat kaikki heterotsygoottisia pyöreitä ja keltaisia ​​siemeniä.

Klassinen genetiikka on tunnusmerkki biologian suurten löytöjen alkamisesta, ja se on johtanut parempaan ymmärrykseen monista tärkeistä molekyyligenetiikan, ihmisen genetiikan, lääketieteellisen genetiikan ja monien muiden komponenttien ymmärtämisestä. Siten Mendelin lempinimen vahvistaminen modernin genetiikan isänä.

Toisin sanoen voimme sanoa, että klassinen genetiikka on modernin genetiikan perusta. Klassinen genetiikka on Mendelin genetiikka tai vanhemmat genetiikan käsitteet, jotka ilmaistiin yksinomaan jalostuskokeiden tuloksena syntyneiden fenotyyppien perusteella, kun taas moderni genetiikka on uusi genetiikan käsite, joka mahdollistaa genotyyppien suoran tutkimuksen yhdessä fenotyyppien kanssa.

Katso myös

Viitteet