Die Grundlagen der Genetik: Von der DNA bis zur Populationsgenetik

1: Die chemische Zusammensetzung des Zellkerns

Die chemische Zusammensetzung des Zellkerns besteht aus zwei Membranen. Die innere Membran enthält bestimmte Proteine, die als Bindungsstellen für Chromatin dienen und das Netzwerk der Proteine, das die Kernlamina bildet, strukturelle Unterstützung bietet. Die äußere Membran ist mit kontinuierlichen Ribosomen des endoplasmatischen Retikulums bedeckt. Die Proteine, die in der Kern-Histon-, RNA- und DNA-Polymerase-Funktion tätig sind, spielen eine wichtige Rolle. Die Poren des Zellkerns bestehen aus mehr als 50 verschiedenen Proteinen, die als Nukleoporine bezeichnet werden und achteckig angeordnet sind.

2: DNA- und RNA-Konzept

DNA: Besteht aus einer großen Anzahl von Nukleotiden, die in zwei Propellern angeordnet sind. Sie ist das chromosomale Material und enthält alle genetischen Informationen für die Arten.

RNA: Besteht aus einer großen Anzahl von Nukleotiden, die linear angeordnet sind. Es gibt drei Arten von RNA: Boten-RNA, ribosomale RNA und Transfer-RNA.

3: Der genetische Code

Der genetische Code ist ein Satz von Regeln, nach denen Informationen im Erbgut codiert werden. DNA- oder RNA-Sequenzen werden in Proteine (Aminosäure-Sequenzen) in lebenden Zellen übersetzt. Der Code definiert die Beziehung zwischen Sequenzen von drei Nukleotiden, die als Codons bezeichnet werden, und Aminosäuren. Ein Codon entspricht einer bestimmten Aminosäure.

4: Erbliche Eigenschaften

Ein lebendes Elternteil vererbt die Eigenschaften der Gattung. Zum Beispiel vererbt der Mensch bemerkenswerte Merkmale wie den Grad der Entwicklung des Intellekts, der Stimmbänder und des Nervensystems, die notwendig sind, um die gesprochene Sprache zu erlernen. Auch eine besondere Anordnung der Zähne und die aufrechte Position, die das Grundgerüst zum Ausdruck bringt, werden vererbt. Darüber hinaus erbt jede Person bestimmte Merkmale von ihrer Familie oder ihren Eltern, wie Augenfarbe, Haarfarbe, Hauttyp, Blutgruppe und Gesichtszüge.

5: Gene in Aktion

Gene sind die Träger der erblichen Merkmale von Organismen und sind in Reihen auf den Chromosomen angeordnet. Diese Gene steuern die Produktion von Enzymen, die wiederum die Funktionen in den Zellen und Organen entwickeln und schließlich im Körper wirken.

Der Einfluss des Mediums: Veränderungen der Umwelt führen zu neuen Bedürfnissen in Organismen.

6: Einfluss der Umwelt auf den Phänotyp

Sowohl kontinuierliche als auch diskontinuierliche Veränderungen sind Manifestationen des Phänotyps. Diese Varianten beeinflussen die individuelle Beziehung zu ihrer Umwelt. Ein Individuum kann Gene geerbt haben, die es hochwachsen lassen, aber wenn es an Unterernährung leidet, erreicht es möglicherweise nicht die Höhe, die es normalerweise erreichen könnte, wenn es gut genährt wäre. Eine Person kann an Gewicht zunehmen, wenn sie viel isst, und Gewicht verlieren, wenn sie eine Diät hält. Eine andere Person kann jedoch genauso viel essen wie die erste und trotzdem dünn bleiben, was auf ihre unterschiedliche genetische Konstitution zurückzuführen ist.

7: Populationsgenetik

Populationsgenetik ist der Zweig der Genetik, der sich mit der biologischen Variabilität und Verteilung beschäftigt, um evolutionäre Phänomene zu erklären. Eine Population wird als eine Gruppe von Individuen derselben Art definiert, die reproduktiv von anderen ähnlichen Gruppen isoliert sind.

8: Herkunft der Variationen

Die genetische Variabilität reagiert auf Unterschiede im genetischen Inhalt eines Individuums und auf die ökologischen Bedingungen, unter denen es sich entwickelt. Der Ursprung von Veränderungen wird durch Mutationen, Rekombination und Genfluss von anderen Populationen bestimmt.

9: Eine kreationistische Theorie und Fixismus

Der Fixismus oder die Fixismus-Theorie ist die Überzeugung, dass die vorhandenen Arten im Wesentlichen unverändert geblieben sind, seit sie erschaffen wurden. Die fossilen Überreste von Tieren würden in der biblischen Sintflut oder durch die Launen der Natur getötet worden sein (wie Theorien wie die vis plastica).

10: Lamarcks Theorie

Der Einfluss des Mediums: Veränderungen der Umwelt führen zu neuen Bedürfnissen in Organismen.

Gesetz vom Gebrauch und Nichtgebrauch: Um sich an die Umgebung anzupassen, müssen Organismen die Nutzung ihrer Organe maximieren. Eine häufige Nutzung eines Organs fördert dessen Wachstum (daher der Satz: die Funktion "schafft" das Organ). Längere Nichtnutzung führt zu ihrem Verfall.

Gesetz der erworbenen Eigenschaften: Die Änderungen, die durch verschiedene Grade der Nutzung der Organe entstehen, sind erblich übertragbar. Dies bedeutet, dass sich die Einrichtungen, die stark genutzt werden, weiterentwickeln, während diejenigen, die nicht genutzt werden, dazu neigen, zu verschwinden. Kurz gesagt, Lamarcks Theorie erklärt die Entwicklung durch die Ansammlung erworbener Eigenschaften über mehrere Generationen.