อะไรคือสิ่งที่ข้ามไปในพันธุศาสตร์?

เนื้อหา

• การจำลองดีเอ็นเอ
• ข้ามชีววิทยา: อัลลีล
• กลศาสตร์การข้าม
• ความถี่ของการข้ามผ่าน: ไมโอซิส
• ความหลากหลายทางพันธุกรรม

ยีนถูกกำหนดให้เป็นหน่วยของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่ส่งผ่านจากรุ่นหนึ่งไปยังรุ่นต่อไปตาม MedicineNet.com ยีนประกอบด้วยลำดับสั้น ๆ ของกรด deoxyribonucleic หรือ DNA และถูกจัดเรียงตามโครโมโซม โครโมโซมเป็นเพียงลำดับของดีเอ็นเอที่สร้างขึ้นจากยีนจำนวนมาก นักพันธุศาสตร์กำหนด "การข้าม" เป็นกระบวนการที่คู่ของโครโมโซมจัดชิดกันและแลกเปลี่ยนเซ็กเมนต์ของ DNA ที่ประกอบด้วย DNA ระหว่างการจำลอง การข้ามผ่านยังเป็นที่รู้จักกันในนามการรวมตัวกันทางพันธุกรรม

การจำลองดีเอ็นเอ

มีสองกระบวนการจำลองดีเอ็นเอที่แตกต่างกันที่เกิดขึ้นในพืชและสัตว์ เซลล์แรกเกิดขึ้นเมื่อเซลล์ทำสำเนาเพื่อสร้างสำเนาของตัวเองสองชุด กระบวนการจำลองแบบที่สองเรียกว่าไมโอซิสและเกิดขึ้นเฉพาะในการสร้างสเปิร์มหรือเซลล์ไข่ ไมโอซิสเริ่มต้นด้วยหนึ่งเซลล์ที่มีโครโมโซมคู่หนึ่งและลงท้ายด้วยสองเซลล์ที่มีสำเนาเดียวของแต่ละโครโมโซม เมื่อตัวอสุจิและไข่รวมตัวกันกลายเป็นไซโกตเนื่องจากตัวอ่อนจะถูกเรียกในระยะแรก ๆ พวกมันจะสร้างโครโมโซมคู่ การข้ามผ่านเกิดขึ้นในระหว่างไมโทซิสและไมโอซิสแม้ว่าความถี่จะสูงกว่ามากในไมโอซิสตามเกตเวย์วิทยาศาสตร์

ข้ามชีววิทยา: อัลลีล

จำนวนโครโมโซมของสิ่งมีชีวิตมีความแตกต่างกันไปในแต่ละสายพันธุ์ มนุษย์มี 23 คู่หรือ 46 โครโมโซมทั้งหมด คู่ประกอบด้วยสองสำเนาของแต่ละโครโมโซม; อย่างไรก็ตามสำเนาอาจไม่เหมือนกันเนื่องจากมักจะมีอัลลีลที่แตกต่างกัน อัลลีลเป็นอีกรูปแบบหนึ่งของยีนอ้างอิงจาก Access Science ตัวอย่างเช่นส่วนของ DNA ในแต่ละส่วนของโครโมโซมอาจเป็นรหัสสำหรับสีตาแม้ว่าโครโมโซมหนึ่งอาจเป็นรหัสสำหรับตาสีน้ำตาลและอีกส่วนสำหรับดวงตาสีฟ้า สีตาใดที่แสดงออกมาจะขึ้นอยู่กับยีนตัวใดที่โดดเด่น การข้ามเกิดขึ้นบ่อยที่สุดระหว่างอัลลีลที่แตกต่างกันการเข้ารหัสสำหรับยีนเดียวกัน

กลศาสตร์การข้าม

โดยปกติโครโมโซมจะมีอยู่ในสถานะที่กะทัดรัดและมีการขดมาก ในระหว่างไมโทซีสและไมโอซิสพวกมันจะต้องคลายตัวเพื่อให้เกิดการจำลองแบบได้ สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อเอ็นไซม์หยุดพักที่หลายจุดตามโครโมโซมทำให้สามารถคลายและคัดลอกได้ หลังจากการจำลองแบบชุดของเอนไซม์อีกชุดจะติดชิ้นส่วนดีเอ็นเอที่แตกหัก คู่โครโมโซมเรียงแถวกันใกล้กันระหว่างกระบวนการเหล่านี้ ในช่วงที่แยกส่วนแล้วส่วนของดีเอ็นเอที่มีขนาดเท่ากันอาจถูกสับเปลี่ยนจากนั้นทำการติดกาวใหม่เพื่อสร้างโครโมโซมที่มีส่วนผสมของอัลลีลที่แตกต่างจากที่เริ่มต้นด้วย

ความถี่ของการข้ามผ่าน: ไมโอซิส

จาก Origins of Sex ความถี่ของการข้ามผ่านภายในจีโนมของบุคคลนั้นไม่สอดคล้องกัน มีจุดที่ร้อนดังนั้นชื่อที่พวกเขาข้ามกับความถี่มากขึ้นกว่าค่าเฉลี่ยเช่นเดียวกับจุดเย็นที่ไม่ค่อยรวมตัวกัน ในมนุษย์มีการสังเกตความแตกต่างระหว่างเพศชายโดยเฉลี่ยมีเหตุการณ์ข้ามภูมิภาคประมาณ 57 ครั้งในช่วงไมโอซิสในขณะที่เพศหญิงคาดว่าจะเกิดขึ้น 75 ครั้งในระยะเดียวกัน

ความหลากหลายทางพันธุกรรม

ข้อดีของการข้ามคือการรักษาความหลากหลายทางพันธุกรรมภายในประชากรทำให้มีการผสมพันธุกรรมที่แตกต่างกันนับล้านจากพ่อแม่สู่ลูก ความแปรปรวนทางพันธุกรรมมีความสำคัญต่อการอยู่รอดของสัตว์น้ำในระยะยาว ไมโอซิสและไมโทซิสไม่สามารถผลิตความหลากหลายทางพันธุกรรมที่จำเป็นสำหรับประชากรเพื่อความอยู่รอดในสภาวะไม่พึงประสงค์เช่นภัยแล้งหรือโรค