science >> Wetenschap >  >> Biologie

Hoe weet je lichaam het verschil tussen dominante en recessieve genen?

Als je hebt gelezen hoe cellen werken, je begrijpt het basisidee achter DNA. In een eenvoudig organisme als een E. Coli-bacterie, er is een enkele streng DNA. EEN gen is een deel van de DNA-streng dat fungeert als een sjabloon voor een enzym . Het DNA voor een E. Coli heeft 1, 000 of zo genen -- met andere woorden, het bevat de sjablonen voor ongeveer 1, 000 enzymen.

Een enzym is een eiwit dat een bepaalde chemische reactie versnelt. Bijvoorbeeld, een van de 1, 000 enzymen in het DNA van een E. Coli weten hoe een maltosemolecuul in twee glucosemoleculen moet worden afgebroken. Dat is alles wat dat specifieke enzym kan doen, maar die actie is belangrijk wanneer een E. Coli maltose eet. Zodra de maltose is afgebroken tot glucose, andere enzymen werken op het glucosemolecuul om het om te zetten in energie die de cel kan gebruiken.

Om een ​​enzym te maken dat het nodig heeft, de chemische mechanismen in een E. Coli-cel maken een kopie van een gen uit de DNA-streng en gebruiken deze sjabloon om het enzym te produceren. In de E. Coli-cel kunnen duizenden kopieën van sommige enzymen rondzweven, en slechts een paar exemplaren van anderen. De collectie van 1, Zo'n duizend verschillende soorten enzymen die in de cel drijven, maken alle chemie van de cel mogelijk. Deze chemie maakt de cel "levend, " waardoor de E. Coli voedsel kan voelen, beweeg, eten en zich voortplanten. Zie Hoe cellen werken voor details. Elke cel is een kleine chemische machine.

E. Coli-cellen reproduceren ongeslachtelijk . Wanneer een E. Coli-cel splitst, het "kind" bevat een exacte kopie van het DNA van de ouder. Het is een kloon van de oudercel.

Het DNA in een menselijke of plantaardige cel is anders. Een menselijke cel heeft 46 strengen DNA gerangschikt in 23 X-vormige chromosoomparen. Een streng van de X komt van de moeder, en één streng komt van de vader.

  • Omdat er in elk chromosoom twee strengen DNA zijn, het betekent dat planten en dieren hebben Twee exemplaren van elk gen.
  • Spermacellen en eicellen zijn uniek - elk bevat 23 enkele DNA-strengen. Als een vrouwtje een ei maakt, of een man maakt een sperma, de twee DNA-strengen in elk chromosoom moeten worden gecombineerd tot een enkele streng. Wanneer sperma en ei van moeder en vader elkaar ontmoeten, de enkele strengen komen samen om nieuwe X-vormige chromosomen bij het kind te vormen.
  • Om de enkele streng in het sperma of ei te vormen, een van de kopieën van elk gen wordt willekeurig gekozen. Het ene of het andere gen van het genenpaar in elk chromosoom wordt doorgegeven aan het kind.

Bedenk uit de E. Coli-discussie dat een gen niets anders is dan een sjabloon voor het maken van een enzym. In welke plant of dier dan ook, dit betekent dat er eigenlijk twee sjablonen zijn voor elk enzym. In sommige gevallen, de twee sjablonen zijn hetzelfde, maar in veel gevallen zijn de sjablonen anders.

Hier is een bekend voorbeeld van erwtenplanten dat u zal helpen het verschil te begrijpen tussen: dominant en recessief genen:

  • Erwten kunnen lang of kort zijn.
  • Lang is normaal in het wild. Een gen dat de lengte regelt, is een gen dat helpt bij het produceren van een hormoon dat bekend staat als gibberelline. Een normale plant heeft twee exemplaren van het gibberelline-gen, dus het produceert veel gibberelline en groeit normaal.
  • Zo nu en dan, dit gibberelline-gen wordt gemuteerd. Als een plant één kopie van het gibberelline-gen heeft die normaal is, het produceert nog steeds veel gibberelline. Het gemuteerde tweede gen produceert een beschadigd enzym dat geen effect heeft. De plant wordt hoog doordat hij één onbeschadigd gen heeft.
  • Als een plant twee beschadigde gibberelline-genen erft, het zal geen gibberelline produceren, en de plant zal kort zijn.

Je kunt uit deze discussie zien dat de cel niet "weet" dat het ene gibberelline-gen dominant is en het andere recessief. De cel maakt enzymen van beide kopieën van het gen. Het gebeurt gewoon dat het gemuteerde gen een enzym produceert dat niet goed functioneert. Dit heeft geen effect op de plant tenzij beide exemplaren van het gen een mutatie bevatten, in dat geval krijgt de plant geen gibberelline en kan hij niet goed groeien.

Hier zijn enkele interessante links:

  • Hoe cellen werken
  • Hoe seks werkt
  • Wat is een gen, en wat is genetische manipulatie?
  • Hoe DNA-bewijs werkt
  • Hoe klonen werkt
  • Hoe het klonen van mensen zal werken