Arvelighed | Til biologisiden
Arvelighed
De fleste kender til, at man kan arve forskellige egenskaber af sine forældre. Det kan være synlige ting, som fx øjenfarve, højde eller særlige træk ved ens udseende. Men man kan også arve egenskaber, man ikke umiddelbart kan se. Det kan være forskellige sygdomme og måske også psykiske træk. Under alle omstændigheder ved vi, at vores forældre videregiver en del af de ting, der gør dem unikke, til os.
Men hvordan foregår det egentlig? Hvad er det, der gør, at jeg ligner min far?
Det er vores gener, der afgør, hvilke egenskaber vi har. Og når man ligner sine forældre, er det fordi, ens forældres gener bliver overført til os. Vi har et bestemt antal gener, så vi arver en ret tilfældig blanding af vores forældres gener, så det samlede antal forbliver det samme. Vores gener er samlet i vores arvemasse, som vi kalder DNA.
Her til venstre ses tegning af en stump DNA. DNA er et kemisk molekyle og er altså ikke levende. Alligevel definerer man ofte noget der er levende, som noget der indeholder DNA.
Det særlige ved DNA er, at det er et molekyle, der kan varieres i det uendelige ved hjælp af rækkefølgen af såkaldte basepar. Baseparrene består af fire baser, der indbyrdes kun passer sammen to og to. Adenin passer sammen med Thymin, og Cytosin passer med Guanin.
Rækkefølgen af baseparrene gør, at DNA'et bliver til en unik kode for vores egenskaber. To menneskers DNA er næsten helt ens, men små variationer gør, at der er forskel på to mennesker. Menneske-DNA ligner også DNA fra fx en fisk rigtig meget og er bygget af de samme basepar. Alle levende organismer på Jorden har faktisk temmeligt ens DNA, så dermed kan man sige, at DNA er en rigig gammel opfindelse, der har været med os siden livet opstod.
Man kan med god vilje sige, at DNA kan sammenlignes med en stregkode. Alle stregkoder er bygget op på samme måde, men kan vise vidt forskellige ting. Stregerne i en stregkode kan sammenlignes med baseparrene i et stykke DNA - det er rækkefølgen af streger og mellemrum i en stregkode, der udgør selve koden. Menneskets DNA er en temmelig lang stregkode, for vores DNA indeholder ca 6 milliarder basepar, eller streger om man vil.
Hele dette lange DNA-molekyle er ca. to meter langt, for at der skal være plads til de mange basepar, men det mest fantastiske er, at hver eneste celle i vors krop indeholder hele DNA-koden i deres kerne. Utroligt, når en gennemsnitscelle kun er omkring 0,001 mm i diameter!
Gener
Som sagt tidligere, siger vi, det er gener, der bærer de egenskaber, vi har. Gener er de enkelte elementer i hele arvemassen eller DNA'et. Som et billede kan man sige, at hvis man har en stor kogebog, og kalder den for DNA'et, så kan man kalde de enkelte opskrifter for gener.
Der findes gener og koder for alle mulige ting. Mange gener er ens hos dyr og mennesker, og der er er også unikke gener hos de enkelte organismer, men ofte kan man overflytte et unikt gen fra en organisme til en anden, der ikke havde det pågældende gen fra starten af. Ved såkaldt gensplejsning kan man dermed overføre unikke egenskaber fra fx en plante til mus. På den måde kan man få en selvlysende mus!
Kromosomer
Det er faktisk sjældent, man ser kromosomer, men det er også det eneste tidspunkt, det overhovedet er muligt at se vores arvemasse, fordi kromosomer er 'klumper' af DNA. De fremkommer kun, når en celle deler sig. Men de er vigtige, når man taler om gener og DNA, for kromosomer er naturens måde, at organisere den lange DNA-streng på. I det meste af cellens liv, ligger DNA'et som en lang (to meter husker du måske) tråd inde i cellens kerne. Når cellen skal til at dele sig, bliver DNA-tråden rullet op i et helt særligt mønster. Man kan forstille sig, at man har en kurv med en meget lang snor i. For at få styr på snoren, kan man rulle den op i små garnnøgler og lægge dem pænt ved siden af hinanden. I cellen er snoren bare DNA, og garnnøglerne er kromosomer.
Det er på ingen måde tilfældigt, hvordan kromosomerne dannes. Der er et helt bestemt mønster og antal. Mennesket har således 23 kromosompar, altså 46 i alt. Andre organismer har et andet antal - en ged organiserer fx sit DNA i 60 kromosomer.
Her til højre ses et billede af et menneskes kromosomer. Billedet er ordnet, så man kan se alle 23 kromosompar. Ved det sidste par står X/Y, hvilket viser, der er tale om en dreng. Piger har to X-kromosomer og ville hedde X/X
Tre ord der handler om det samme
Vi har nu set på DNA, gener og kromosomer.
Her til højre ses en tegning, der viser, at DNA-strengen med sine basepar organiseres i et 'garnnøgle', som vi kalder et kromosom. Hele DNA-strengen, og dermed kromosomerne, består af mindre koder for forskellige egenskaber, koder, vi kalder for gener.
Opgave: Gå på Meebook og lav opgaven i forløbet "DNA, gener og kromosomer."
Arvelighed
Når vi arver en egenskab fra vores forældre, er det fordi, vi overtager genet for den egenskab fra dem. Som vi ved, har vi 23 kromosompar - i alt 46. Hvert kromosompar består af et fra faren og et fra moren, og i kromosomerne er generne gemt. Det vil sige, at vi faktisk har to versioner af hvert gen, der tilsammen bestemmer den egenskab, som genet står for.
Når vi er udstyret med to gener for hver egenskab kan det betyde to ting. Enten bliver egenskaben en blanding af de to gener, hvis de to gener er "lige stærke", eller også dominerer det ene gen over det andet, og så er det det gens egenskaber, der kommer til at skinne igennem.
Man taler om dominerende og vigende gener.
Et eksempel på et dominerende gen er genet for brune/grønne øjne. Tilsvarende er genet for blå/grå øjne vigende. Hvis man i sit kromosompar med gener for øjenfarve har genet for blå øjne i det ene kromosom og genet for brune øjne i det andet kromosom, vil man få brune øjne.
Man opstiller mulighederne for hvilke gener man kan arve i et krydsningsskema.
Her til højre ses et krydsningsskema for to forældre. Inde i kasserne ses de genkombinationer, som deres afkom kan have.
Vi ser, at den ene forælder har to gener for blå øjne og derfor har øjenfarven blå. den anden forælder har et gen for blå og et gen for brune øjne og har derfor øjenfarven brun, fordi genet for brun øjenfarve dominerer over genet for blå øjenfarve. Vi siger, at skemaet har kombinationen Bb/bb.
Opgave
Lav et krydsningsskema for hver af disse kombinationer: Bb/Bb, BB/Bb, BB/bb.
Kan to forældre, der begge har brune øjne, få børn med blå øjne?
Kan to forældre, der begge har blå øjne, få børn med brune øjne?
Upload jeres skemaer til Meebook i forløbet "Krydsningsskema"
Mutationer
Vi arver de egenskaber, som forældre giver videre til os gennem deres gener. Som sagt videre giver vores forældre 23 kromosomer hver, så vi ender med at have 46 i alt eller 23 kromosompar. Alle gener, og dermed egenskaber, er oprindeligt samlet i de to kønsceller, som moren leverer i form af ægcellen, og faderen leverer i form af sædcellen. Æg- og sædcellen har hver kun 23 kromosomer - altså halvdelen af en normal celle - så når morens æg er befrugtet når det op på de 46. På dette tidspunkt består det nye menneske kun af en enkelt celle. DNA'et fra denne celle er den arvemasse, der vil blive kopieret når resten af kroppens celler dannes. Derfor kan det være kritisk, hvis der er opstået en fejl i de gener, der oprindeligt kom fra moren eller faren, for den fejl vil blive kopieret i alle kroppens celler hos det nye barn. Når generne tager skade og afviger fra de gener, de skulle være en kopi af, kaldes det en mutation.
Mutationer sker hele tiden i vores krop, men det har ringe betydning, da de fleste af vores celler kopierer DNA'et fejlfrit, når de deler sig. Det er først kritisk, når det er den DNA, som vi videregiver til vores børn, der er muteret, for de skal bygge hele deres krop op med det DNA.
Nogle gange har man et muteret gen i kroppen, som kan gives videre i generationer. Hvis det muterede gen ligger i kønskromosomerne X og Y, vil det have betydning, om barnet er en dreng eller en pige, om skaden skal kunne mærkes. Dette gælder fx farveblindhed.
En anden arvelig sygdom, der skyldes et muteret gen, er thalassæmi.
Opgave:
Gå på nettet og find ud af, hvad thalassæmi er, og hvordan det nedarves fra forældre til børn.
Også andre sygdomme, elle syndromer skyldes fejl i arvemassen.
Opgave:
Gå på nettet og find ud af, hvad cystisk fibrose er, og hvordan det nedarves fra forældre til børn.
