เนื้อหา
- DNA ทำงานอย่างไร
- โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันคืออะไร?
- ทำความเข้าใจกับชุดโครโมโซม
- Haploid และ Diploid หมายถึงอะไร
- ทำไม Diploid Cell ถึงสำคัญ?
- ทำไมเซลล์ Haploid ถึงสำคัญ?
- Diploid vs. Triploid สิ่งมีชีวิต
- กำเนิดสลับในพืช
- ขั้นตอนในการแบ่งเซลล์
- การแบ่งเซลล์ผิดพลาด
Deoxyribonucleic acid (DNA) เป็นสีน้ำเงินสำหรับชีวิต ภายในนิวเคลียสของเซลล์ยูคาริโอตด้วยกล้องจุลทรรศน์ DNA ของโครโมโซมจะเก็บคำแนะนำทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการสร้างสิ่งมีชีวิตสำหรับผู้ใหญ่อย่างเต็มรูปแบบ
ดีเอ็นเอนิวเคลียร์ถูกแบ่งออกเป็นโครโมโซม มนุษย์มี 46 ทั้งหมดต่อเซลล์ เดี่ยว เมื่อเทียบกับ ซ้ำ หมายถึงจำนวนโครโมโซมและชุดโครโมโซมที่มีอยู่ในเซลล์
DNA ทำงานอย่างไร
DNA ประกอบด้วยสารเคมีสี่ฐาน: อะดีน (A), กัวนีน (G), ไซโตซีน (C) และไทมีน (T) อะดีนีนจับคู่กับไทมีน (A-T) และไซโตซินจับคู่กับกัวนีน (C-G) ฐานยึดติดกับโมเลกุลของน้ำตาลและฟอสเฟตก่อตัวเป็นนิวคลีโอไทด์ที่ถูกจัดเรียงในโมเลกุลเกลียวคู่ของเกลียวดีเอ็นเอ ลำดับของนิวคลีโอไทด์บอกเซลล์ว่าจะทำอย่างไร
ดีเอ็นเอแต่ละเส้นจะลอกตัวเองระหว่างการแบ่งเซลล์ นิวเคลียสจะไม่ให้สัญญาณแบ่งจนกว่าสารพันธุกรรมจะเป็นสายยาว โครมาติ เสร็จสิ้นการจำลองแบบแล้ว โครมาทิดซิสเตอร์ ควบแน่นและเข้าแถวตรงกลางของเซลล์ เส้นใยแกนหมุนดึงโครโมโซมออกมาและเซลล์ลูกสาวสองอันเกิดจากกระบวนการของ เซลล์.
โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันคืออะไร?
โครโมโซมคล้ายคลึงกันเป็นคู่โครโมโซมที่มีขนาดและรูปร่างเหมือนกัน ชุดหนึ่งสืบทอดมาจากแม่และอีกชุดหนึ่งมาจากพ่อ
homologues เหล่านี้มียีนเดียวกันในตำแหน่งเดียวกันแม้ว่ายีนอัลลีลในโครโมโซมต่างกันเล็กน้อย การแลกเปลี่ยนยีนเกิดขึ้นในไมโอซิสซึ่งเป็นวิธีที่พี่น้องอาจมีตาและสีผมที่แตกต่างกัน
ทำความเข้าใจกับชุดโครโมโซม
การเรียนรู้คำจำกัดความของคำศัพท์ในชีววิทยาเซลล์เบื้องต้นมีรากฐานที่มั่นคงสำหรับการทำความเข้าใจพันธุศาสตร์ขั้นสูงเพิ่มเติม คำศัพท์ดูเหมือนจะสับสนเล็กน้อยในตอนแรก แต่มันก็สมเหตุสมผลดีขึ้นเมื่อคุณเห็นว่ามันเข้ากันได้อย่างไร คำผิดปกติเช่น "ploidy" เป็นจุดเริ่มต้นที่ดีเมื่อดำน้ำในการศึกษา DNA ของเซลล์และวงจรชีวิต
ploidy หมายถึงจำนวนโครโมโซมที่มีอยู่ในเซลล์ สิ่งมีชีวิตที่เรียบง่ายเช่นแบคทีเรียจะมี DNA ของ DNAlet แทนที่จะเป็นโครโมโซมเชิงเส้น รูปแบบชีวิตหลายเซลล์มีชุดของโครโมโซมคล้ายคลึงกันที่ทำซ้ำในนิวเคลียสจับคู่และแบ่งระหว่าง mitosis และไมโอซิส
เดี่ยว เซลล์ซึ่งมีสัญลักษณ์โดยตัวแปร n มีโครโมโซมหนึ่งชุด gametes หรือเซลล์เพศเป็น haploid แบคทีเรียสามารถเป็นสิ่งมีชีวิตเดี่ยว โครโมโซมในเซลล์ haploid มียีนหนึ่งอัลลีล (คัดลอก) สำหรับลักษณะเฉพาะ
ซ้ำ เซลล์ที่มีสัญลักษณ์โดย 2n มีโครโมโซมสองชุด เซลล์ร่างกาย (ร่างกาย) เป็นซ้ำ โครโมโซมมีอัลลีลของยีนสองชุด (สำเนา) สำหรับลักษณะที่สืบทอดได้ สอง gametes เดี่ยวส่งผลให้ไซโกตซ้ำ
คุณจะอ่านเกี่ยวกับ โพลีพลอยด์ เซลล์ซึ่งเป็น ploidys อื่น ๆ เช่น triploid (3n) และ hexaploid (6n) ในพืชและสัตว์ ยกตัวอย่างเช่นข้าวสาลีที่เพาะปลูกบางชนิดมีโครโมโซมสามชุด (3n) หรือแม้กระทั่งหกชุดของโครโมโซม (6n) สำเนาของโครโมโซมเพิ่มเติมนั้นเป็นประโยชน์ต่อสิ่งมีชีวิตบางชนิด แต่อาจทำให้เสียชีวิตได้โดยขึ้นอยู่กับว่ายีนนั้นได้รับผลกระทบอย่างไร
Haploid และ Diploid หมายถึงอะไร
ขั้นตอนชีวิตของเซลล์รวมถึงเฟสการแบ่งเซลล์ไซโตไคน์และการตาย เป็นส่วนหนึ่งของวงจรชีวิตเซลล์อาจแบ่ง asexually โดย mitosis หรือทางเพศผ่านไมโอซิส การแบ่งเซลล์ที่ง่ายกว่าคือไมโทซิสซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับการรวมตัวกันของยีน
เซลล์ Diploid มีโครโมโซมสองชุด (2n) นั่นหมายความว่ามีโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันสองตัวอยู่ในแต่ละเซลล์ เซลล์ร่างกายส่วนใหญ่ในร่างกายนั้นเป็นเซลล์ซ้ำ เซลล์โซมาติกที่แตกต่าง (2n) เติบโตและแบ่งโดย mitosis เข้าสู่เซลล์ลูกสาว (2n)
เซลล์ Haploid มีโครโมโซมหนึ่งชุด (n) ซึ่งหมายความว่าไม่มีโครโมโซมที่เหมือนกัน มีเพียงชุดเดียวที่มีอยู่ เซลล์สืบพันธุ์เป็น Haploid และมีจำนวนโครโมโซมครึ่งเดียวเป็นเซลล์โซมาติกซ้ำ เมื่อสองเซลล์ gametes รวมตัวกันพวกมันจะสร้างเซลล์ที่สามารถเติบโตได้โดยไมโทซิส
ทำไม Diploid Cell ถึงสำคัญ?
เซลล์ส่วนใหญ่ในร่างกายเป็นแบบไม่ซ้ำซ้อน ในมนุษย์นั้นหมายถึงพวกมันมีโครโมโซม 23 ชุดในนิวเคลียสของเซลล์ เซลล์ที่ไม่มีการสืบพันธุ์หรือที่เรียกว่าเซลล์ร่างกายนั้นมีข้อมูลทางพันธุกรรมทั้งหมดของโครโมโซมของคุณ - ไม่ใช่เพียงครึ่งหนึ่งของมัน เซลล์ Diploid ทำหน้าที่ส่วนใหญ่ของร่างกาย
เซลล์ Diploid ทำซ้ำโดย mitosis สร้างเซลล์ลูกสาวที่เหมือนกันสองเซลล์ Mitosis เป็นวิธีการแบ่งเซลล์ที่ไม่ใช่ทางเพศที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพ Mitosis เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการเจริญเติบโตของเซลล์และการรักษาเนื้อเยื่อ เซลล์เยื่อบุผิวจะถูกหลั่งอย่างต่อเนื่องและถูกแทนที่ด้วย mitosis
ทำไมเซลล์ Haploid ถึงสำคัญ?
เซลล์ Haploid มีความสำคัญต่อการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ สิ่งมีชีวิตได้ปรับเปลี่ยนวิธีการต่าง ๆ ที่ชาญฉลาดเพื่อให้แน่ใจว่ามีชีวิตอยู่รอดของเผ่าพันธุ์แม้ในสภาพแวดล้อมที่เลวร้ายที่สุด สิ่งมีชีวิตที่มีโครโมโซมมีหนึ่งชุดของโครโมโซม มนุษย์มี เซลล์สืบพันธุ์เดี่ยว.
เซลล์ผลิตเดี่ยวโดยไมโอซิสและมีโครโมโซมเพียงชุดเดียว ในระหว่างการสืบพันธุ์เซลล์สองเซลล์ (ไข่และอสุจิ) จะรวมกัน แต่ละชุดมีโครโมโซมหนึ่งชุดเพื่อสร้างเซลล์ดิปลอยด์ การพัฒนาของตัวอ่อนดำเนินการภายใต้เงื่อนไขที่เอื้อต่อการเจริญเติบโต
จีโนมมนุษย์ประกอบด้วย 46 โครโมโซม 23 โครโมโซมที่มีต้นกำเนิดมาจากแม่และ 23 จากพ่อ การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศผ่านไมโอซิสทำให้เกิดความแปรปรวนภายในประชากรซึ่งทำให้สิ่งมีชีวิตบางชนิดมีความเหมาะสมมากกว่าคนอื่น ๆ หากยีนไม่ได้รวมตัวกันใหม่ในไมโอซิสพืชหรือสัตว์ใหม่จะเป็นโคลนของตัวเอง
Diploid vs. Triploid สิ่งมีชีวิต
สิ่งมีชีวิต triploid จำนวนมากสามารถอยู่ได้ค่อนข้างดีด้วยโครโมโซมเสริม ปลาแซลมอนซาลาแมนเดอร์และปลาทองเป็นสัตว์สายพันธุ์ทริพลอยด์ที่มีโครโมโซมสามชุด หอยนางรมขายเป็นอาหารมีสองหรือสามชุดโครโมโซม
หอยนางรม Triploid มีความอร่อยโตเร็วและทนทานต่อโรค อย่างไรก็ตามพวกมันยังปลอดเชื้อ
การจับปลาในตอนแรกเกิดขึ้นเนื่องจากความเสี่ยงจากสารเคมีความร้อนหรือแรงดัน นักวิทยาศาสตร์ที่รัตเกอร์สได้พัฒนาหอยนางรมเทตrapพลอยที่สามารถปฏิสนธิไข่หอยนางรมไดโพลลอยด์เพื่อผลิตหอยนางรมทริปลอยด์ที่เป็นที่ต้องการในเชิงพาณิชย์มากขึ้น กระบวนการนี้ปราศจากสารเคมีและไม่เกี่ยวข้องกับการดัดแปลงยีน
กำเนิดสลับในพืช
วัฏจักรชีวิตของพืชสามารถรวมได้ทั้งระยะเดี่ยวและระยะซ้ำ ตัวอย่างเช่นเฟิร์นแบบไดโพลอิดที่ปลูกในป่าปล่อยสปอร์ฮับลอยด์ขึ้นสู่อากาศจากด้านล่างของใบ สปอร์พัฒนาเป็นพืชชนิดหนึ่งที่มีส่วนสืบพันธุ์ที่ผลิตอสุจิและไข่เดี่ยว
ในที่ที่มีความชื้นสำหรับการเคลื่อนไหวตัวอสุจิจะใส่ไข่และไซโกต (เซลล์จิ้ม) จะเติบโตโดย mitosis ไปสู่เฟิร์นใหม่
ขั้นตอนในการแบ่งเซลล์
สิ่งมีชีวิตสามารถแบ่งได้กว้าง ๆ ว่ายูคาริโอตหรือโปรคาริโอตส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับว่ามีนิวเคลียสที่ประกอบด้วยดีเอ็นเออยู่หรือไม่ ในสิ่งมีชีวิตยูคาริโอต DNA และ histones (โปรตีน) ม้วนเข้าด้วยกันกลายเป็นโครโมโซม
โครโมโซมแต่ละเซลล์ในเซลล์ซ้ำเป็นส่วนหนึ่งของคู่ที่คล้ายคลึงกัน เซลล์สืบพันธุ์สืบพันธุ์เป็นซ้ำเหมือนเซลล์ร่างกายจนกว่าพวกเขาจะผ่านกระบวนการลดของไมโอซิสในรูปแบบสเปิร์มและไข่
โครโมโซมทำซ้ำในระยะแรกของไมโอซิสและกลายเป็นน้องสาวของ chromatids รวมตัวกันที่ centromere. จากนั้น Chromatids น้องสาวจะพบ DNA ที่เหมือนกันและแลกเปลี่ยนบิตก่อนที่เซลล์แม่จะแบ่งออกเป็นสองเซลล์ลูกสาวเดี่ยว ในขั้นตอนที่สองของไมโอซิสโครโมโซมในเซลล์ลูกสาวแบ่งให้สูงถึงสี่เซลล์เดี่ยว
การแบ่งเซลล์ผิดพลาด
แม้ว่าความผิดพลาดในการจำลองแบบและการแยกโครโมโซมจะได้รับการแก้ไขโดยทั่วไปที่จุดตรวจการแบ่งเซลล์ แต่ข้อผิดพลาดที่ร้ายแรงอาจเกิดขึ้นได้ซึ่งอาจทำให้เกิดการกลายพันธุ์เนื้องอกหรือการด้อยค่าของยีน
เมื่อโครโมโซมไม่แยกอย่างถูกต้องเซลล์หนึ่งสามารถจบลงด้วยโครโมโซมเสริม สิ่งนี้อาจทำให้เกิดความผิดปกติทางพันธุกรรม ตัวอย่างเช่นหากคุณมีสำเนาพิเศษของโครโมโซม 21 คุณจะมีสิ่งที่เรียกว่าดาวน์ซินโดรม
สิ่งมีชีวิตที่สืบทอดโครโมโซมจากสองสายพันธุ์ที่แตกต่างกันโดยทั่วไปมีจำนวนโครโมโซมผิดปกติและอาจเป็นหมัน