염색체 교환: 정의 및 작동 방식

유전은 진화의 기초입니다. 생명체의 유전자 변화는 임의의 돌연변이에 의해 발생하지만, 이것이 부모로부터 자식에게 유전된다면 결국 특정 종의 개체군에 고정될 가능성이 있습니다. 예를 들어, DNA의 유전적 돌연변이가 암컷의 수컷에서 더 눈에 띄는 착색을 암호화한다면 특정 종의 경우 더 쉽게 번식하여 유전자를 미래로 전달할 수 있습니다. 세대.

일부 돌연변이는 중립적이며 다른 돌연변이는 유해하며 소수는 양성입니다. 우리가 보여드린 예에서 새로운 긍정적인 특징은 결국 그 종에 "고정"됩니다. 그것을 제시하는 사람들은 더 많은 자녀를 가지므로 각각의 유전자를 기하 급수적으로 퍼뜨립니다. 세대. 개괄적으로, 우리는 방금 자연 선택에 의한 진화 메커니즘에 대해 이야기했습니다.

어쨌든 유전학의 세계에서 모든 것이 그렇게 단순하지는 않습니다. 수정란을 생성할 유성 생식세포가 생성될 때 정보의 절반은 어머니로부터, 다른 하나는 아버지로부터 옵니다. 하지만 우리가 항상 정확한 유전적 사본에 대해 이야기하는 것은 아닙니다. 우리와 만나 염색체 교환의 메커니즘, 앞서 언급한 돌연변이와 함께 자연 환경에서 진화 과정의 가장 철분 기반 중 하나를 나타내기 때문입니다.

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염색체와 성

염색체 순열의 세계로 완전히 뛰어들기 전에 염색체 이론에서 당연시되는 특정 유전적 기반을 이해하는 것이 필수적입니다. 모든 체세포, 조직을 생성하는 세포(뉴런, 지방세포, 상피 세포, 단핵구 및 매우 긴 등) 능력이 있는 경우 유사분열로 나눕니다. 부모.

이 경우, 유전 정보는 복제되지만 세포주에서 변경되지 않은 채로 남아 있습니다.. 이 세포들은 2배체, 즉 23쌍의 염색체(상염색체 쌍 22쌍, 유성 염색체 1쌍)를 가지고 있으며, 그 중 한 쌍은 어머니에게서, 다른 한 쌍은 아버지에게서 옵니다. 따라서 각 세포에는 총 46개의 염색체가 있습니다.

성세포(난자와 정자)는 완전히 다른 세계입니다. 이들은 생존 가능한 접합체를 생성하기 위해 다른 배우자와 결합할 것이기 때문에 체세포의 유전 정보의 절반을 가질 필요가 있습니다. 난자와 정자 세포가 우리 몸의 세포와 같은 염색체를 가지고 있다면, 그들이 결합했을 때 92개의 염색체(46x2)를 가진 태아를 낳을 것입니다.

이 문제를 해결하는 것은 감수 분열입니다. 이 과정에서 유사분열과 달리 4개의 반수체 세포(염색체만 23개 포함)는 이배체에서 생성되며 총 46개를 포함하는 것으로 기억합니다.. 따라서 두 개의 반수체 배우자가 융합하면 우리 몸의 모든 세포를 정의하는 이배체 생식선이 생성됩니다.

염색체 교환이란 무엇입니까?

왜 그렇게 긴 소개를 하게 되었는지 궁금할 수 있지만, 염색체 순열은 교차 또는 교차와 함께 감수 분열 동안 세포 내에서 생성되며(더 구체적으로, 전기 및 중기) 이미 메커니즘을 통해 유성 생식을 가능하게 합니다. 설명.

하도록 하다, 염색체 순열은 염색체가 무작위로 분포되는 과정으로 정의할 수 있습니다. 이배체 세포의 분열에 의해 생성된 반수체 딸 성세포(n) 사이의 염색체 (2n). 이것은 감수 분열의 중기 I 동안 분열 전 세포의 적도에 위치한 상동 염색체의 배치를 기반으로 생성됩니다.

이러한 유전적 구조가 세포의 중앙에 위치하면 유사분열 방추는 이를 "당겨" 정보의 절반을 세포의 한쪽 극에 분배하고 다른 한쪽은 다른 극에 분배합니다. 따라서 세포질 분열이 일어나 이전에 하나가 있던 자리에 두 개의 세포가 형성되면 둘 다 같은 양의 유전 물질을 가지지만 성질은 다릅니다.

수학적 관점에서 인간의 가능한 염색체 순열은 다음과 같이 얻을 수 있습니다.

223= 8.388.608

우리는 이 공식을 빠르고 쉽게 설명합니다. 인간 게놈의 염색체 수는 23쌍(상염색체 22개 + 성염색체 1개)이므로, 감수분열 동안 가능한 염색체 순열의 수는 2개에서 23개로 증가할 것이며, 800만 개 이상의 다양한 시나리오의 인상적인 결과가 나올 것입니다.. 세포의 각 극을 향한 염색체의 이러한 무작위 배향은 유전적 가변성의 중요한 원인입니다.

염색체 교차의 중요성

염색체 교차는 다음과 같이 정의됩니다. 같은 세포 내에서 두 개의 상동 염색체 사이의 유성 생식 과정에서 유전 물질의 교환, 재조합 염색체를 발생시킵니다. 이 시점에서 "상동"이라는 용어는 동안 쌍을 이루는 염색체를 의미한다는 점을 강조할 필요가 있습니다. 감수분열, 그들은 같은 구조, 같은 유전자를 가지지만 다른 정보(각각은 하나의 선조).

우리는 감수 분열을 완전히 설명하고 싶지 않으므로 염색체 교환은 중기 I에서 발생하지만 교차는 전기에서 발생한다는 것을 아는 것으로 충분합니다. 이때 상동염색체는 "키아즈마(chiasma)"라는 가교를 형성하여 그들 사이에 유전정보를 교환할 수 있게 한다.

그래서, 이 교환은 두 개의 재조합 염색체를 생성하는데, 그 정보는 아버지와 어머니 모두에게서 나오지만 부모와는 다르게 구성됩니다.. 우리는 염색체 순열과 함께 이 감수분열 메커니즘을 인용했습니다. 유성 생식을 하는 살아있는 존재의 유전 메커니즘의 유전적 다양성.

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염색체 순열의 생물학적 의의

점 돌연변이, 염색체 순열, 상동 염색체 간의 교차는 오늘날 우리가 인식하는 생명을 이해하는 데 필수적입니다. 모든 기능과 생물학적 의미는 가변성이라는 한 단어로 요약될 수 있습니다.

모집단의 모든 표본이 유전적으로 동일하면 일련의 신체적 특성과 (거의) 동일한 행동 행동, 그래서 그들은 준비 및/또는 변화에 적응할 것입니다. 대기. 진화 세력은 이 시나리오에 "관심"이 없습니다. 종은 같은 방식으로 반응하지만 도구 부족으로 인해 시간이 지남에 따라 멸종될 가능성이 있습니다. 생물학적.

이에 대한 명확한 예는 일부 품종의 개와 기타 가축에서 볼 수 있습니다. 근친 교배의 영향으로 가혹한 처벌을 받음. 인간. 친척 간의 번식은 동형접합성, 즉 유전적 다양성의 상실을 초래합니다. 이 현상은 "근친 교배 우울증"으로 알려져 있으며 개체군에서 대립 유전자의 가용성이 낮을수록 이론적으로 멸종으로 향할 가능성이 높아집니다.

마지막으로 우리가 추측에 근거하여 말하는 것이 아님을 강조할 필요가 있습니다. 이 두 데이터를 통해 우리가 의미하는 바를 이해하게 될 것입니다. 골든 리트리버 품종 개 10마리 중 6마리 암으로 사망하고 페르시안 고양이의 최대 50%가 신장 질환을 앓고 있습니다. 다낭성 유전적 다양성의 결여가 단기적으로는 질병으로 이어지고 장기적으로는 전체 종의 불가침성으로 해석된다는 것은 분명합니다..

요약

이 공간에서 우리는 진화론적 관점이 아닌 염색체 순열에 초점을 맞출 기회를 얻었습니다. 구체적인 예와 결과를 통해 그러한 추상적인 현상을 이해하는 것이 훨씬 더 쉽다고 믿기 때문입니다. 일으키는. 아이디어를 유지하기를 원하면 다음과 같습니다. DNA 돌연변이, 염색체 순열 및 교차는 유성 번식 종의 유전의 기초입니다.. 이러한 메커니즘이 없다면 우리는 진화에 실패할 운명에 처하게 될 것입니다.

이제 우리는 한 명 이상의 독자를 당황하게 할 질문으로 마무리합니다. 유전적 다양성의 메커니즘이 발생하는지 여부입니다. 유성 생식 동안, 역사를 통틀어 무성 번식 시스템으로 살아남은 종들이 있다는 것이 어떻게 가능합니까? 역사? 보시다시피 여전히 해결되지 않는 문제가 있습니다.

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