Keturunan: Definisi, Faktor, Jenis & Contoh

Kandungan

• Definisi keturunan dalam Biologi
• Ciri-ciri Manusia dan Keturunan
• Sejarah Keturunan
• Keturunan dan Genetik
• Jenis keturunan
• Contoh keturunan
• Warisan Bukan Mendelian
• Corak Pusaka Lain
• Lethal Alleles
• Keturunan dan Alam Sekitar
• Mendels sumbangan

Apabila ibu bapa dengan mata biru dan ibu bapa dengan mata coklat melepaskan gen mereka untuk warna mata kepada anak-anak mereka, ini adalah contoh keturunan.

Anak-anak mewarisi gen yang terdiri daripada asid deoksiribonukleat (DNA) dari ibu bapa, dan mereka mungkin mempunyai mata biru atau coklat. Walau bagaimanapun, genetik adalah rumit, dan lebih daripada satu gen bertanggungjawab untuk warna mata.

Begitu juga, banyak gen menentukan ciri-ciri lain seperti warna rambut atau ketinggian.

Definisi keturunan dalam Biologi

Keturunan adalah kajian tentang bagaimana ibu bapa meneruskan ciri-ciri mereka kepada anak-anak mereka melalui genetik. Banyak teori tentang keturunan telah wujud, dan konsep umum keturunan muncul sebelum orang memahami sel sepenuhnya.

Walau bagaimanapun, keturunan moden dan genetik adalah bidang yang lebih baru.

Walaupun asas untuk mengkaji gen muncul pada tahun 1850-an dan sepanjang abad ke-19, ia sebahagian besarnya diabaikan hingga awal abad ke-20.

Ciri-ciri Manusia dan Keturunan

Ciri-ciri manusia adalah ciri khusus yang mengenal pasti individu. Orang tua menyampaikannya melalui gen mereka. Sesetengah mudah mengenalpasti ciri-ciri manusia adalah ketinggian, warna mata, warna rambut, jenis rambut, lampiran telinga dan lidah bergulir. Apabila anda membandingkan ciri-ciri biasa dan tidak biasa, anda biasanya melihat sifat dominan vs resesif.

Contohnya, sifat dominan, seperti rambut coklat, lebih kerap berlaku di kalangan penduduk, sementara sifat resesif, seperti rambut merah, kurang biasa. Walau bagaimanapun, tidak semua sifat dominan adalah perkara biasa.

Sekiranya anda akan mempelajari genetik, anda perlu memahami hubungan antara DNA dan heritable ciri-ciri.

Sel-sel organisma yang paling hidup mempunyai DNA, iaitu bahan yang membentuk gen anda. Apabila sel-sel membiak, mereka boleh menurunkan molekul DNA atau maklumat genetik kepada generasi akan datang. Sebagai contoh, sel-sel anda mempunyai bahan genetik yang menentukan jika anda mempunyai rambut berambut perang atau rambut hitam.

Genotip anda adalah gen di dalam sel, manakala fenotip anda adalah sifat fizikal yang dapat dilihat dan dipengaruhi oleh kedua-dua gen dan persekitaran.

Terdapat variasi di antara gen, jadi urutan DNA berbeza. Perubahan genetik menjadikan orang unik, dan ia adalah satu konsep penting dalam pemilihan semulajadi kerana ciri-ciri yang lebih baik lebih cenderung untuk bertahan dan berlalu.

Walaupun kembar identik mempunyai DNA yang sama, ekspresi gen mereka mungkin berbeza-beza. Sekiranya kembar menerima lebih banyak pemakanan daripada yang lain, dia mungkin lebih tinggi walaupun mempunyai gen yang sama.

Sejarah Keturunan

Pada mulanya, orang memahami keturunan dari perspektif pembiakan. Mereka menggambarkan konsep asas, seperti debunga dan pistil tumbuhan yang sama dengan telur dan sperma manusia.

Walaupun membiak salib hibrid di tumbuh-tumbuhan dan spesies lain, genetik kekal sebagai misteri. Selama bertahun-tahun, mereka percaya keturunan darah yang ditularkan. Malah Charles Darwin menganggap darah bertanggungjawab untuk keturunan.

Pada tahun 1700-an, Carolus Linnaeus dan Josef Gottlieb Kölreuter menulis tentang menyeberangi spesis tumbuhan yang berbeza dan mendapati bahawa kacukan itu mempunyai ciri-ciri perantaraan.

Kerja Gregor Mendel pada tahun 1860-an membantu meningkatkan pemahaman salib hibrid dan warisan. Dia menafikan teori-teori yang telah ditubuhkan, tetapi karya beliau tidak difahami sepenuhnya setelah diterbitkan.

Erich Tschermak von Seysenegg, Hugo de Vries dan Carl Erich Correns ditemui semula Mendels bekerja pada awal abad ke-20. Setiap saintis ini mengkaji kacukan tumbuhan dan mencapai kesimpulan yang sama.

Keturunan dan Genetik

Genetik adalah kajian warisan biologi, dan Gregor Mendel dianggap bapanya. Beliau menubuhkan konsep utama keturunan dengan mengkaji tanaman kacang. Unsur ternama adalah gen, dan sifatnya adalah ciri khusus, seperti warna bunga.

Selalunya dipanggil pusingan Mendelian, penemuannya menubuhkan hubungan antara gen dan ciri-ciri.

Mendel memberi tumpuan kepada tujuh ciri-ciri dalam tumbuhan kacang: ketinggian, warna bunga, warna kacang, bentuk kacang, bentuk pod, warna pod dan kedudukan bunga. Peas adalah subjek ujian yang baik kerana mereka mempunyai kitaran pembiakan yang cepat dan mudah berkembang. Selepas dia menubuhkan barisan pembiakan tulen, dia mampu menyebarkannya untuk membuat kacangan.

Beliau menyimpulkan bahawa ciri-ciri seperti bentuk pod adalah elemen atau gen yang heran.

Jenis keturunan

Alleles adalah pelbagai bentuk gen. Variasi genetik seperti mutasi bertanggungjawab untuk membuat alel. Perbezaan dalam pasangan asas DNA juga boleh mengubah fungsi atau fenotip. Kesimpulan Mendels tentang alel menjadi asas bagi dua undang-undang warisan utama: undang pengasingan dan juga undang-undang pelbagai bebas.

Undang-undang pemisahan menyatakan bahawa alel berpisah apabila gamet membentuk. Undang-undang pelbagai bebas menyatakan alel dari gen yang berbeza menyusun secara bebas.

Alleles wujud dalam bentuk dominan atau resesif. Alel dominan dinyatakan atau dilihat. Contohnya, mata coklat adalah dominan. Sebaliknya, alel resesif tidak selalu dinyatakan atau kelihatan. Sebagai contoh, mata biru adalah resesif. Agar orang mempunyai mata biru, dia mesti mewarisi dua alel untuknya.

Adalah penting untuk diperhatikan bahawa sifat dominan tidak selalunya berlaku dalam populasi. Contohnya adalah penyakit genetik tertentu, seperti penyakit Huntington, yang disebabkan oleh alel yang dominan tetapi tidak biasa dalam populasi.

Oleh kerana terdapat pelbagai jenis alel, sesetengah organisma mempunyai dua alel untuk sifat tunggal. Homozygous bermaksud terdapat dua alel yang sama untuk satu gen, dan heterozigot bermaksud terdapat dua alel berbeza bagi gen. Apabila Mendel mengkaji tanaman kacangnya, dia mendapati bahawa F₂ generasi (cucu) sentiasa mempunyai nisbah 3: 1 dalam fenotip mereka.

Ini bermakna bahawa sifat dominan muncul tiga kali lebih kerap daripada yang resesif.

Contoh keturunan

Petak Punnett boleh membantu anda memahami crosses homozygous vs heterozygous dan heterozygous vs heterozygous salib. Walau bagaimanapun, tidak semua salib boleh dikira menggunakan petak Punnett kerana kerumitan mereka.

Dinamakan selepas Reginald C. Punnett, gambar rajah boleh membantu anda meramalkan fenotip dan genotip untuk keturunan. Kuadrat menunjukkan kebarangkalian salib tertentu.

Penemuan keseluruhan Mendel menunjukkan bahawa gen menyebarkan keturunan. Setiap ibu bapa memindahkan separuh daripada gen mereka kepada anak-anaknya. Ibu bapa juga boleh memberikan set gen yang berlainan kepada anak-anak yang berbeza. Sebagai contoh, kembar identik mempunyai DNA yang sama, tetapi adik-beradik tidak.

Warisan Bukan Mendelian

Kerja Mendel adalah tepat tetapi mudah, jadi genetik moden telah menemui lebih banyak jawapan. Pertama, sifat tidak semestinya berasal dari gen tunggal. Kawalan pelbagai gen sifat poligenik, seperti warna rambut, warna mata dan warna kulit. Ini bermakna bahawa lebih daripada satu gen bertanggungjawab untuk anda mempunyai rambut coklat atau hitam.

Satu gen juga boleh menjejaskan pelbagai ciri. Ini adalah pleiotropi, dan gen mungkin mengawal sifat yang tidak berkaitan. Dalam beberapa kes, pleiotropy dikaitkan dengan penyakit genetik dan gangguan. Sebagai contoh, anemia sel sabit adalah penyakit genetik yang diwarisi yang mempengaruhi sel darah merah dengan menjadikannya berbentuk bulan sabit.

Selain untuk menjejaskan sel darah merah, gangguan itu memberi kesan kepada aliran darah dan organ lain. Ini bermakna ia mempunyai kesan ke atas pelbagai ciri.

Mendel berpendapat bahawa setiap gen hanya mempunyai dua alel. Walau bagaimanapun, terdapat banyak alel berbeza gen. Alel pelbagai boleh mengawal satu gen. Contohnya ialah warna bulu di arnab. Satu lagi contoh ialah sistem kumpulan darah ABO pada manusia. Orang mempunyai tiga alel untuk darah: A, B dan O. A dan B adalah dominan di atas O, jadi mereka adalah codominant.

Corak Pusaka Lain

Penguasaan yang lengkap adalah corak yang dijelaskan oleh Mendel. Dia melihat satu alel dominan manakala yang lain adalah resesif. Alel dominan kelihatan kerana ia dinyatakan. Bentuk benih dalam tumbuhan kacang adalah contoh dominasi lengkap; alel biji bulat dominan di atas yang berkedut.

Walau bagaimanapun, genetik lebih kompleks, dan dominasi lengkap tidak selalu berlaku.

In penguasaan tidak lengkap, satu alel tidak sepenuhnya dominan. Snapdragon adalah contoh klasik dominasi yang tidak lengkap. Ini bermakna bahawa fenotip keturunan itu kelihatan berada di antara fenotip kedua ibu bapa. Apabila snapdragon putih dan baka snapdragon merah, mereka boleh mempunyai snapdragon merah jambu. Apabila anda menyeberang snapdragons merah jambu ini, hasilnya adalah merah, putih dan merah jambu.

In codominance, kedua-dua alel dinyatakan sama. Sebagai contoh, beberapa bunga boleh menjadi campuran warna yang berbeza. Bunga merah dan bunga putih dapat menghasilkan keturunan dengan campuran kelopak merah dan putih. Kedua-dua fenotip ibu bapa kedua-duanya dinyatakan, jadi keturunan mempunyai fenotip ketiga yang menggabungkannya.

Lethal Alleles

Salib tertentu boleh membunuh. A alel yang mematikan boleh membunuh organisma. Pada tahun 1900-an, Lucien Cuenót mendapati bahawa ketika dia menyeberangi tikus kuning dengan tikus coklat, keturunannya berwarna coklat dan kuning.

Walau bagaimanapun, apabila dia melintasi dua tikus kuning, anaknya mempunyai nisbah 2: 1 berbanding nisbah 3: 1 yang diperoleh oleh Mendel. Terdapat dua tikus kuning untuk satu tetikus coklat.

Cuenót mendapati bahawa kuning adalah warna dominan, jadi tikus ini adalah heterozygotes. Walau bagaimanapun, kira-kira satu pertiga daripada tikus dibesarkan daripada melintasi heterozigot yang mati semasa peringkat embrio. Itulah sebabnya nisbahnya ialah 2: 1 dan bukannya 3: 1.

Mutasi boleh menyebabkan gen maut. Walaupun sesetengah organisma mungkin mati dalam peringkat embrio, yang lain mungkin dapat hidup selama bertahun-tahun dengan gen ini. Manusia juga boleh mempunyai alel yang mematikan, dan beberapa gangguan genetik dikaitkan dengannya.

Keturunan dan Alam Sekitar

Bagaimana organisma hidup ternyata bergantung pada keturunan dan persekitarannya. Sebagai contoh, phenylketonuria (PKU) adalah salah satu gangguan genetik yang dapat mewarisi orang. PKU boleh menyebabkan ketidakupayaan intelektual dan masalah lain kerana badan tidak dapat memproses fenilalanin asid amino.

Jika anda hanya melihat genetik, anda akan menjangka seseorang yang mempunyai PKU akan sentiasa mempunyai kecacatan intelektual. Walau bagaimanapun, kerana pengesanan awal pada bayi yang baru lahir, adalah mungkin bagi orang untuk hidup dengan PKU dengan diet protein rendah dan tidak pernah mengalami masalah kesihatan yang serius.

Apabila anda melihat kedua-dua faktor persekitaran dan genetik, adalah mungkin untuk melihat bagaimana kehidupan seseorang boleh mempengaruhi ekspresi gen.

Hydrangeas adalah contoh lain kesan alam sekitar pada gen. Dua tumbuhan hydrangea dengan gen yang sama mungkin berbeza warna kerana pH tanah. Tanah asid membuat hydrangeas biru, manakala tanah alkali membuat merah jambu. Nutrien dan mineral tanah juga mempengaruhi warna tumbuhan ini. Sebagai contoh, hidrange biru mesti mempunyai aluminium di dalam tanah untuk menjadi warna ini.

Mendels sumbangan

Walaupun kajian Gregor Mendels mencipta asas untuk penyelidikan yang lebih banyak, genetik moden telah memperluaskan penemuannya dan menemui corak warisan baru, seperti penguasaan dan kekayaan yang tidak lengkap.

Memahami bagaimana gen bertanggungjawab terhadap ciri-ciri fizikal yang boleh anda lihat adalah aspek penting dalam bidang biologi. Dari gangguan genetik kepada pembiakan tumbuhan, keturunan dapat menjelaskan banyak persoalan yang ditanya oleh orang tentang dunia di sekitar mereka.