Lov om segregation
n.
Definition: to medlemmer af et par alleler adskilles under dannelsen af kønsceller

Mendels arvelove

Gregor Mendel, genetikkens fader, rapporterede sine resultater i 1860, som i begyndelsen var upopulære i hans samtid, men som til sidst vandt indpas og blev så bredt accepteret, at hans resultater banede vejen for grundlæggelsen af videnskaben genetik. Tre forskellige arvelove blev formuleret på baggrund af hans eksperimenter med ærteplanters formering. Hans eksperimenter forklarede overførslen af genetiske egenskaber fra den ene generation til den næste. Disse love har udvidet forståelsen af genetisk arv betydeligt og resulteret i udvikling af nye eksperimentelle metoder.

Der er tre forskellige Mendel-arvelove som følger:

• Segregationslov
• Lov of Independent Assortment
• Lov of Dominance

Segregationslov Definition

Spørgsmål:

Svar: Hvad er loven om segregation?

Svar: Den kaldes også for den første arvelov. Segregationsloven siger, at:

”De to kopier af hver genetisk faktor segregeres under udviklingen af kønscellerne for at sikre, at hvert forældres afkom får én faktor.”

OR

”Under udviklingen af gameten segregeres hvert gen på en sådan måde, at gameten kun består af én allel for det pågældende gen.”

Kopierne af et gen er segregeret, når et individ producerer gameter, således at hver gamet kun accepterer én kopi. En gamet modtager én allel.

Det nøjagtige bevis for dette blev senere opdaget, da man forstod meioseprocessen. I meiosen adskilles moderens og faderens gener, og således adskilles karakterallelerne i to forskellige gameter.

Skift mellem allel og gen:

Et gen er en væsentlig del af DNA’et, der definerer en bestemt egenskab; en allel er en bestemt form af et gen. Udtrykket af egenskaberne er genernes vigtigste rolle. Alleler er vigtige for de variationer, som egenskaben kan komme til udtryk i.

Hvad er segregation?

Segregation er adskillelsen af allelpar (forskellige egenskaber af det samme gen) under meiose, så de kan overføres specifikt til separate kønsceller.

Hvorfor er Mendels segregationslov defineret som loven om gameters renhed?

I genetik viser segregationsloven, at fordi en gamet bærer enten en recessiv eller en dominant allel, men ikke begge alleler på samme tid. Dette er grunden til, at denne lov også er kendt som loven om gameters renhed.

Segregationsloven er Mendels første lov. Den fastslår, at alleler segregerer under meiosen. De grundlæggende principper for denne lov opstilles som følger:

• Der kan være mere end én type allel for et gen.
• Under meiosen, når der dannes kønsceller, segregeres allelparrene, dvs. de adskiller sig.
• For at bestemme en mendelsk egenskab er der tale om to alleler – den ene er recessiv og den anden er dominant.

Selv uden at påvirke hinanden forbliver de sammen i ren form. De blander sig ikke og blander sig ikke. Derfor er segregationsloven også kendt som loven om kønscellers renhed af denne grund. Under dannelsen af kønsceller sker segregationen af to alleler af et gen normalt på grund af segregationen af homologe kromosomer under meiosen. Tetrader (hvor hver tetrad består af fire kromatider af et homologe par, der dannes ved synapsis) adskilles under anafase I, og derefter adskilles søsterkromatider af homologe kromosomer under anafase II.

En gamet er en celle, som er involveret i befrugtning. Ægget og sædcellen er henholdsvis den kvindelige og den mandlige gamet hos mennesker. Menneskelige æg indeholder kun én type kønskromosom, nemlig X-kromosomet. Menneskets sædceller indeholder enten X- eller Y-kromosom. Dette bestemmer kønnet på afkommet. I henhold til segregationsloven vil en gamet for enhver egenskab, herunder det dominerende eller recessive træk, modtage en af de to alleler.

Eksempel

Allelerne for et mendelsk træk kan enten være dominerende eller recessive og kan gå i arv fra forældre til barn (dyr eller plante). Hos planter vil f.eks. blomstens farveegenskab afhænge af den type allel, som arves af afkommet. Hver forældreplante overfører en af allelerne til sit afkom. Og disse sæt af alleler i afkommet vil afhænge af kromosomerne i de to kønsceller, der forenes ved befrugtningen. Disse to sæt kromosomer er tilfældigt segregeret under gametdannelsen (hvor meiose er en del af processen).

Segregationsprincippet og dets betydning

Segregationsprincippet definerede, at individet har to alleler for hver bestemt egenskab, og under udviklingen af kønscellerne bliver disse alleler segregeret. Med andre ord er der én allel i hver gamet. Segregationsprincippet er afgørende, fordi det beskriver, hvordan genotypiske forhold opstår i de haploide gameter.

Hvor forekommer segregationsloven i meiosen?

Mendel’s segregationslov forekommer i anafase (I og II) i meiosen. Det er en fase i den første meiotiske deling, hvor de homologe kromosomer segregeres til to datterkerner med deres forskellige versioner af hvert gen. Under meiosen kan de homologe kromosomers adfærd bidrage til adskillelsen af allelerne i forskellige kønsceller for hvert genetisk lokus. Når kromosomer deler sig under meiosen i forskellige gameter, segregeres de to forskellige alleler for et enkelt gen ofte således, at hver gamet får en af de to alleler.

Hvorfor er segregationsloven universelt accepteret?

Segregationsloven er en universelt accepteret arvelov, fordi den er den eneste arvelov, som ikke har nogen undtagelser, mens de to andre love har nogle undtagelser. Den fastslår, at hvert gen, der består af to alleler, som adskiller sig under udviklingen af kønsceller, et allel fra både mor og far, kombineres under befrugtningen.

Loven om uafhængig sortering

Også kaldet den anden arvelov, fastslår den, at:

”Separate par med alleler overføres separat fra hinanden til den næste generation. Som følge heraf påvirker genarven ikke genarven et andet sted på en position i genomet.”

ELLER

”Denne lov beskriver, at alleler af forskellige gener, der fordeles under gametudviklingen, assorteres uafhængigt af hinanden.”

Denne lov gælder for de egenskaber, der ikke er relateret til hinanden, såsom frøfarve og frøform. Når et individ arver to eller flere egenskaber, sorteres disse egenskaber uafhængigt af hinanden under produktionen af gameter. Dette giver de forskellige egenskaber en tilsvarende sandsynlighed for at optræde sammen. Dette indikerer, at arven af den ene egenskab ikke vil påvirke arven af den anden.

Forklaring

Når to sæt mendelske egenskaber fusioneres til en hybrid, adskiller det ene par af egenskaber sig fra det andet par af egenskaber. Det betyder derfor, at allelerne er uafhængige og ikke påvirker de andre alleler. For eksempel blev en ærteplante med runde og gule formfrø krydsbestøvet med en plante med rynkede grønne formfrø.

Hvornår sker denne proces?

Mens krydsning sker i Profase I, kan uafhængig sorteringslov observeres under metafase I og anafase I i meiosen. I metafase stiller kromosomerne sig f.eks. på række langs metafasepladen i tilfældig orientering.

Under meiose er gametcellerne det endelige produkt. Gameteceller betegnes som haploide celler og har også halvdelen af den almindelige diploide celle-DNA. Det er et vigtigt aspekt af reproduktionen, der gør det muligt for gametcellerne at fusionere for at danne en diploid zygote, der bærer den information af DNA, der er nødvendig for udviklingen af afkom, og et kromosomalnummer, der opretholdes på tværs af generationer.

Princippet om uafhængig sortering

Princippet om uafhængig sortering beskriver, at der under udviklingen af gameterne sker en segregering af allelpar, hvilket betyder, at egenskaberne overføres til afkommet uafhængigt af hinanden.

Vigtigheden af loven om uafhængig sortering

Det er vigtigt for forskellige genetiske variationer i organismer. For eksempel segregerer det gen eller de alleler, der koder for en egenskab, uafhængigt af det gen eller de alleler, der koder for en anden egenskab, under udviklingen af kønsceller. Det er også vigtigt for frembringelsen af nye genetiske variationer, der øger den genetiske mangfoldighed i populationen.

Lov om uafhængig sortering og segregationslov: Ligheder

• Begge har en rolle i det mendelske arvelighedsmønster.
• Arvningen af allelerne belyses af både Mendels første og anden lov.
• Både love er nyttige til at øge variationen mellem forskellige individer inden for populationerne.

Segregationsloven og loven om uafhængig sortering: Dissimilariteter

Segregationslov: Mendel beskrev, at under produktionen af kønsceller er to kopier af hver genetisk faktor forskellige fra hinanden. Den ikke-homologe kromosomale aktivitet er defineret af segregationsloven.

Loven om uafhængig sortering: Loven defineres således, at under produktionen af kønsceller samles et individs genetiske faktorer autonomt, når to eller flere faktorer nedarves. Allelernes aktivitet er defineret ved denne lov.

Mendels dominanslov

Mendels dominanslov fastslår, at:

”Kun én slags af egenskaben vil vise sig i den næste generation i en krydsning af forældre, der er rene for forskellige egenskaber. I allelen vil børn, der er hybrid for en egenskab, kun vise den dominerende egenskab, og børn, der ikke er hybrid for en egenskab, vil vise recessive egenskaber.”

OR

”Det hedder, at den ene faktor i et par af egenskaber dominerer, mens den anden forbliver undertrykt i arven, medmindre de to faktorer i parret er recessive. I den næste generation af forældre, der er rene for kontrasterende egenskaber, vil der kun være én type egenskab.”

Forklaring

Den recessive allel, der er undertrykt, forbliver “hvilende”. Ikke desto mindre vil den blive overført til den næste generation på samme måde som den dominerende allel bliver overført. Den undertrykte egenskab vil kun blive udtrykt af de afkom, der har to kopier af allelen. Desuden kan disse afkom også yngle sandt, når de krydses af sig selv.

Da Mendel krydsede sine ærteplanter flere gange, fandt han, at alle nye ærteplanter (F1) var høje, når han krydsede både rene høje og korte planter. På samme måde blev der også produceret gulfrøede ærteplanter (F1) ved krydsning af både rene gulfrøede og grønfrøede ærteplanter.

Hvad betyder det, når en allel er dominerende?

Den dominerende allel henviser til den allel, som viser det fysiske udtryk (synligt) på menneskekroppen på grund af sin dominans. De viser deres virkning, selv om der kun er én allelkopi for individet. F.eks. mellem egenskaben gulblomst og egenskaben hvidblomst opfattes den egenskab, der skal manifestere sig i et hybridafkom, som dominerende, og den allel, der koder for denne egenskab, er den dominerende allel. Fraværet af den dominerende allel vil medføre, at den recessive allel kommer til udtryk. Således vil afkommet med den dominerende allel manifestere det dominerende træk, f.eks. gule blomster, mens afkommet uden den dominerende allel vil manifestere det recessive træk, f.eks. hvid blomst.

Tegenskaber hos mennesker

Der er mere end 200 træk, der overføres til mennesker fra generation til generation. Disse fascinerende træk i menneskets genetik er anerkendt som arvelige træk. Disse genetiske træk omfatter dominerende og recessive træk.

Forskellen mellem dominerende og recessive træk

Dominant træk

• Det dominerende træk er defineret som det træk, der viser sig først eller er synligt udtrykt hos individet.
• Eksempler er dværgvækst, højt blodtryk, skaldethed (hos mænd), overskydende kropsbehåring og seks fingre.
• Et dominerende træk er repræsenteret med store bogstaver, f.eks. AA eller BB.

Recessivt træk

• Det træk, der er til stede på genomniveau, men som er skjult og ikke kommer til udtryk i organismen, er et recessivt træk.
• Eksempler er normal vækst, normalt blodtryk, ikke skaldet, lidt kropsbehåring og fem fingre normale
• Et recessivt træk er repræsenteret med små bogstaver som aa eller bb.

Alle fysiske, følelsesmæssige, psykologiske og sundhedsmæssige træk, som et menneske udviser, skyldes til dels genernes udtryk. Generne går i arv fra forældrene til afkommet.

Hvorfor gælder disse mendelske love ikke universelt?

Loven om uafhængigt sortiment og dominansloven, der styrer arvefølgen, gælder ikke altid, fordi der findes træk, som ikke er i overensstemmelse med Mendels arvelighedsmønster. Disse træk betegnes som ikke-Mendelske. Eksempler på sådanne træk er træk, der er involveret i polygen arv eller flere alleler, kodominans og ufuldstændig dominans.

Loven om uafhængigt udvalg er ikke universelt anvendelig, især fordi nogle alleler har en tendens til at blive nedarvet sammen. Eksempler herpå er kønsbundne træk. De forklarer, hvorfor nogle egenskaber almindeligvis findes hos enten mænd eller kvinder.

Biologisk betydning af Mendels love

Mendels love har praktisk værdi i forbindelse med avl af forskellige planter og dyr, fordi man gennem hybridisering kan frembringe de ønskede typer af planter og dyr. I en enkelt individuel sort kan de ønskede egenskaber, der bæres i forskellige kombinationer, kobles og opretholdes.

Krydshybridisering har ført til udvikling af flere nye sygdomsresistente og højtydende sorter til planteproduktion og dekorative planter, hvilket er muligt på grund af Mendels segregationslov og loven om uafhængig assortering.

Denne forelæsning nedenfor forklarer Gregor Mendels lov om segregation og loven om uafhængig assortering. Det er to regler i genetik, der forklarer adskillelsen af moder- og faderlige gener under gametogenese. Credit: Shomu’s Biology

1. Kapitel 3 og 4 Flashcards | Quizlet. (2014). Quizlet. https://quizlet.com/35583931/chapter-3-and-4-flash-cards/#:~:text=In%20other%20words%2C%20one%20allele,the%20haploid%20gametes%20are%20produced.&text=How%20are%20Mendel’s%20principles%20different,inheritance%20discussed%20in%20Chapter%201%3F

2. Loven om uafhængig sortering (Mendel): Definition, forklaring, eksempel. (2019). Sciencing. https://sciencing.com/law-of-independent-assortment-mendel-definition-explanation-example-13718436.html

3. Sokratisk, Hvad er Mendels lov om uafhængig forædling? (2018, 17. februar). Hvad er Mendels lov om uafhængig sortering? | Socratic. Socratic.org. https://socratic.org/questions/5a1dd296b72cff1817af3290#553051

4. Genetik Generation. (2012). Genetics Generation. https://knowgenetics.org/mendelian-genetics/

5. Beck, K. (2019). Law of Independent Assortment (Mendel): Definition, forklaring, eksempel. Sciencing. https://sciencing.com/law-of-independent-assortment-mendel-definition-explanation-example-13718436.html

6. O’Neil, D. (2012). “Grundlæggende principper for genetik: Mendels genetik.” Basic Principles of Genetics: Mendel’s Genetics. http://anthro.palomar.edu/mendel/mendel_1.htm

7. Hartwell, L. H., Goldberg, M. L., Fischer, J. A., & Hood, L. (2017). Genetics: Fra gener til genomet. Columbus: McGraw-Hill Higher Education.

8. Pierce, B. A. (2017). Genetics: A conceptual approach. New York: W.H. Freeman. Snustad, D. P., & Simmons, M. J. (2015). Principles of genetics. New Jersey: Wiley.

9. Watson, J. D., Baker, T. A., Stephen, P. B., Alexander, G., Michael, L., & Richard, L. (2013). Molekylærbiologi af genet. London: Pearson

10. Bailey, Regina. “De 4 begreber i forbindelse med Mendels lov om segregation”. ThoughtCo. N.p., n.d. Web. Tilgængelig her. 10 aug. 2017. “Mendels lov om uafhængig sortering – Boundless Open Textbook.” Boundless. N.p., 26. maj 2016. Web. Tilgængelig her. 10 aug. 2017.

11. En oversigt over lov om adskillelse og lov om dominans. (2020). Hentet 13. november 2020, fra https://byjus.com/biology/law-of-segregation-law-of-dominance/

GREGOR MENDEL’S PRINCIPLES OF HEREDITY – QUIZ (pdf)

MENDEL’S PRINCIPLES OF HEREDITY – QUIZ Udskriv denne quiz, som dine elever skal besvare. Den første del er en erindring om Gregor Mendels arvelighedsprincipper. Anden del er en multiple-choice-test om alleler og kønskromosomer. Fag: Genetik & Evolution Lektion: Mendelsk arvelighed Klasser: 9., 10., 11., 12. klasse Type: Quiz