Essay on Genetics: Den arvelige bæreren av Living Cell

Essay on Genetics: The Arithmetic Carrier of Living Cell!

Et av de mest bemerkelsesverdige aspektene i livet er dets kapasitet, ikke bare kontinuerlig å søke stater med dynamisk likevekt i forhold til miljø, men også å produsere bemerkelsesverdig trofaste kopier av seg selv i utallige generasjoner.

Mange planter og dyr eksisterer i dag i en form som er nesten identisk med den av sine forfedre for tusenvis av år siden. Mange dagens livsarter ser ut til å ligne nøye, om ikke å duplisere, forfedre for flere tusen år siden. Cro-Magnon mann, 25.000 år siden, var fysisk lite forskjellig fra den moderne mannen.

Herredighetsbærerne:

Kjerne av levende celler inneholder liten stang som strukturer i par, kromosomene (såkalt på grunn av deres evne til å absorbere visse farger). De to settene vises ved undersøkelsen for å være identiske eller nesten så. Selv om kromosomene til en celle kan variere sterkt i størrelse og form, vil hvert kromosom ha en "kompis" med omtrent samme størrelse og form. Hvor reproduksjon er seksuell, representerer et sett arven fra faren; den andre satt arven fra moren. Antallet av kromosomer i en levende celle varierer fra en art av dyr eller plante til en annen. I mennesker er det tjuefire par.

Kromosomer bærer hva Schrodinger har kalt et "kodeskript." Dette kodeskriptet styrer utviklingen av organismen fra det tidspunkt egget befruktes til voksenstaten og på store måter styrer organismens biologiske funksjon gjennom livet.

For å bruke en enorm forenklet og altfor mekanisk analogi, kan vi si at de kromosomale bærerne av arvelighet fungerer som de stansede båndene eller kortene som blir matet inn i elektroniske databehandlingsmaskiner. De får en maskin til å løpe gjennom en rekke forutsigbare trinn. Denne analogien ville være mer komplett hvis en av prosessene indusert i datamaskinen var duplisering av den respektive maskin, komplett med et identisk sett med stansede bånd eller kort.

Den "fornyte" duplikatoren ville da engasjere seg i de samme prosessene, selvkopiering og alt - og dette ville fortsette på ubestemt tid. For analogien til å være perfekt, ville gjengivelsen av en datamaskin kreve funksjonene til to foreldre datamaskiner, "mann" og "kvinne", som hver ville bidra til avkomene et sett med egne stansede bånd eller kort som ville fungere sammen for å styre avkomets funksjon.

Inntil det siste tiåret eller så, trodde biologer at en bestemt egenskap av en organisme styres av en spesifikk region av et kromosom eller matchet par av kromosomer. Denne regionen ble referert til som et gen. Før 1953 utviklet biologer et gen som et svært komplekst proteinmolekyl. Men genteorien har i sena år gjennomgått en revolusjon.

For det første ble det oppdaget at den kjemiske bæreren av arvelige egenskaper ikke er protein, men et kjemisk, deoksyribonukleinsyre-DNA for kort-som er sentrert i kjernekjernene. Ribonukleinsyre (RNA) - en nær replika av DNA-bevegelser ut av cellekjerner i cellens cytoplasma eller ytre lag. Dermed overfører RNA faktisk den kodede arvelige informasjonen til DNA til andre vev.

Kromosomer består hovedsakelig av molekyler av DNA. DNA, gjennom bruk av dets "partner kjemiske" RNA, har den unike kapasiteten til å gjengi seg selv identisk når miljøet inneholder de nødvendige råmaterialene. Imidlertid er duplisering av kromosomegenene på ingen måte den eneste funksjonen av DNA.

Gjennom pionerarbeidet Andre Lwoff, Jacques Monod og Francois Jacob fra Pasteur-instituttet i Paris, ser det ut til at når et fremmed stoff blir introdusert i en celle, utløser det cellens DNA for å produsere nøyaktig til enzym som trengs for å konvertere stoff til en kjemisk form som celler kan bruke til å utvikle og formere seg.

På den måten kan generens grunnleggende funksjon derfor slås på eller av - de kan utføre andre oppgaver enn bare å overføre arvelige egenskaper. Forskning fortsetter, og med denne skrivingen ser det ut til at vi ennå ikke vet lite om DNA-funksjonene. Det er imidlertid tydelig at det tjener som en slags "hjerne i cellen" (for å bruke en grov analogi), og den fulle implikasjoner som tvinger oss til å revidere fundamentalt vårt konsept av cellen og kanskje selve livets natur.

En annen stor oppdagelse har vært at DNA-molekyler i et kromosom vanligvis ikke fungerer uavhengig av hverandre. De har en tendens til å jobbe i lag, i den forstand at funksjonen av en påvirker andres funksjon. En autoritet oppfatter et kromosom som et "hierarki av felt", snarere enn en samling av partikler. Genkonseptet er fortsatt nyttig, men det synes nå best å tenke på et gen som en funksjon av en kromosom snarere enn en bestemt partikkel.

Som vi har sett, opptrer kromosomer i kroppsceller i matchede par. Tilsynelatende opptrer deres funksjonsgener også i matchede par, hvorav et av hvert par er assosiert med ett kromosom, dets kompis med det matchende kromosomet. Når vi sier at en arvelig karakteristisk, som hudfarge styres av en gengruppe, mener vi egentlig et par gengrupper.

Imidlertid er det vanlig at et medlem av et genpar eller gengruppepar er resessiv; det vil si når det er parret med et dominerende gen eller en gengruppe, klarer det ikke å gjøre dets egenskaper tydelige i den resulterende kroppsstruktur. Således, når et gen for brune øyne er parret med et gen for blå øyne, hersker genet for brune øyne. For en person å ha blå øyne må han bære to recessive gener for blått.

Øyenfarge er et av få karakteristika hos mennesker tilsynelatende styrt av et enkelt genpar. Andre slike egenskaper inkluderer blodtype, albinisme og "smakblindhet" for visse kjemikalier. I disse tilfellene, hvis vi kjenner en manns og kvinners genetiske historie i noen generasjoner tidligere, kan vi med stor nøyaktighet forutsi at andelen av barna som sannsynligvis vil utvise et bestemt trekk. Denne typen arv følger Mendelske prinsipper, dvs. prinsippene om arvelighet formulert av Gregor, Mendel (1822-1884). Kjennetegn som er arvet er "klart kuttet" i den forstand at de ikke ser helt eller ikke i det hele tatt.

Men mye mer vanlig blant mennesker er arve egenskaper som er resultatet av blanding, dvs. samspillet mellom genteam. Disse egenskapene følger ikke alt eller ingen prinsipp; de ser ut som et punkt på et kontinuum. Gode ​​eksempler blant mennesker er statur, hudfarge og disposisjon til visse sykdommer. Det er veldig vanskelig å forutsi utfallet av blanding; for eksempel, selv om vi kjente hudfargene til en babys forfedre, i flere generasjoner, ville det fortsatt ikke være trygt å forutsi babyens farge før han ble født.

Selvfølgelig, på grunn av hvordan miljøfaktorer tilsynelatende kan påvirke fysiske egenskaper, er det selvsagt aldri sikkert å forutsi at noen spesiell arvelighet vil vises i en voksen avkom. Dette fenomenet er tilstrekkelig viktig til å bli utforsket mer detaljert.

Mønsteret av gener av en organisme refereres til som organismens genotype, dens indre kromosomale struktur. Genotypen styrer hva en organisme kan bli i et gitt miljø og bestemmer også arvelige egenskaper som en organisme kan overføre til sine avkom (selv om reproduksjon er heteroseksuell, er genotypen av avkom selvfølgelig et produkt av genotypen til begge farene og mor).

Det ytre utseendet til en organisme kalles sin fenotype. Fenotypen synes alltid å være et produkt av sin genotype og miljøpåvirkning. Fenotyper kan variere betydelig selv når genotyper forblir de samme. For eksempel, når personer med asiatisk utvinning flytter til USA, deres barn (hvis de oppdretts i dette landet) pleier å være større enn foreldrene og deres barnebarn større enn. Dette betyr en endring i fenotype, men ikke nødvendigvis en endring i genotype. Bedre næring kan øke størrelsen på fremtidige generasjoner uten å minst endre sitt arvelige potensial. Omvendt kan to personer ha samme fenotype for et gitt trekk, men forskjellig i genotype.

Moderne genetikere er tilbøyelige til å gi mindre vekt enn deres forfedre påvirket av genotype. Gjerne teller for en god avtale for å bestemme hvilken type voksen en person vil bli, men faktum er at vi ikke vet nøyaktig hvilken rolle genotype spiller i å bestemme fenotype. Forskere pleide å diskutere hva de kalte natur-nurture problemet.

Problemet kan formuleres slik: Hvilke egenskaper av en organisme er produkter av fysisk arv og hvilke er miljøpåvirkningsprodukter? Men moderne forskere har nesten forlatt debatten om dette problemet; mange sier at siden vi ikke har tilstrekkelige midler til å fastslå fakta, fortsetter en slik debatt, er ubrukelig.

De beste studiene av effekten av genetisk arv er de på identiske tvillinger. Siden identiske tvillinger skyldes splitting av et enkelt befruktet egg, har de antagelig samme gener. Det som er bestemt av arvelighet, bør derfor vises i nøyaktig samme form i de to tvillingsfagene, selvfølgelig, til en slik miljøendring som det har skjedd.

Det er sant at identiske tvillinger vanligvis ser veldig like ut, noen ganger til det punktet hvor foreldrene knapt kan fortelle dem. Dette faktum innebærer imidlertid ikke at de nødvendigvis er like i andre henseender.

Ifølge en studie er IQ forskjellen mellom identiske tvillinger som har blitt oppdratt sammen 3, 1 poeng; det av fraternal tvillinger vokste sammen, 8, 5 poeng. Myndighetene påpeker imidlertid at de samme tvillingstudiene ikke betyr mye. De fleste tvillingstudiene involverer tvillinger som er oppdrettet sammen, og identiske tvillinger deler et mer lignende miljø enn ikke-tvilling søsken. De identifiserer tett med hverandre og kommer til å se verden rundt dem på nesten samme vilkår. Videre deler de normalt samme diett og medisinsk behandling.

Den mest gyldige typen studie med hensyn til naturoppfølgingsbekjempelsen er den for identiske tvillinger som ble skilt fra barndommen og oppdrettet ut av kontakt med hverandre og i forskjellige miljøer. Under disse forhold har tvillingene en tendens til å være mindre like; for eksempel, den gjennomsnittlige forskjellen i IQ score i dobler den av identiske! Gevinster oppdrettet sammen. Men et utilstrekkelig antall tilfeller av identiske tvillinger som er oppdelt i forskjellige miljøer, har så langt blitt studert for å fortelle oss mye som er avgjørende. Vi forblir på tryggere grunnlag når vi nekter å si at noen trekk er arvelige og andre er anskaffet. Det virker sannsynlig at alle fysiske egenskaper representerer en blanding av begge påvirkninger.

Er personlighetstrekk ervervet?

Dette spørsmålet har et enkelt svar: Ingen bevis! Det er åpenbart at visse personlighetstrekk vises regelmessig i en slektslinje og ikke i en annen. En betydelig del av familiemedlemmene kan være uvanlig energisk eller uvanlig lat, uvanlig eksepsjonell eller uvanlig phlegmatic, uvanlig hurtigherdet eller uvanlig langsom til sinne, uvanlig amorøs eller uvanlig kald.

Imidlertid er hyppig utseende av en gitt personlighetstrekk i en gitt familielinje lett forklarlig som et resultat av sosial eller kulturell arv. John Jr. kan være raskhert fordi han har observert at John Sr.s like hurtige humør i mange situasjoner får ønskede resultater.

Når dette skjer, læres personlighetstrekk og ikke arves genetisk. Så langt vi vet, læres alle personlighetstrekk. Imidlertid har vi ingen avgjørende bevis på at dette er sant; hvis vi noen gang lærer å gjennomføre meningsfylte studier på dette området, kan vi finne at noen personlighetstrekk har et genetisk grunnlag.

Noen personer er det vi kaller "høyt strengt"; de er uvanlig følsomme og lett opprørt. Denne spesielle personlighetstypen kan vel vise seg å være delvis et produkt av et bestemt genmønster. Men vi vet ikke at dette er tilfelle.

Når noen sier at Mary, som har blitt fanget i butikk, "kommer ærlig", sier han vanligvis at hun arvet en tendens som har oppstått i familien før - kanskje var Maria tante Maude også en butikkleder. Å pålegge slik oppførsel til arv er å gå langt utover bevisene.

Det klokeste stand for en lærer å ta er det fysiske i arv i seg selv, er sjelden av avgjørende betydning. Det er som lærere vi kan få noen ledetråder om hvordan vi skal håndtere et barn eller en ungdom fra kunnskap om hans genetiske sminke, selv om vi har slik kunnskap. Det som er av avgjørende betydning, er et barns evne til å endre seg gjennom samspill med et miljø. Alt annet enn den håpløst defekte har denne kapasiteten.

Race og genetikk:

Moderne genetikk hjelper oss å forstå bedre hva et løp er og hvordan løpene er forskjellige. To kjennetegn av gener har stor betydning i denne forbindelse. En egenskap er at funksjonen til et bestemt DNA-molekyl, eller av en samvirkende gruppe av slike molekyler (genteam), forblir stabil for en ubestemt tid.

Mutasjoner, som skal diskuteres i neste avsnitt, forekommer; men, muterende mutasjoner, endres ikke genfunksjoner. Således vil et gen som produserer brune øyne fortsette å gjøre det på ubestemt tid. Videre, så vidt vi vet, er molekylstrukturen til et slikt gen det samme om en person er en negro, en svensk eller en polynesisk.

Et annet karakteristisk for gener er at de synes å kunne variere uavhengig. Ved første tanke kan denne utsagnet motsette seg tidligere påstand om at de fleste fysiske trekk er produkter av genteam og at et kromosom bedre forstås som et "felt av styrker" med svært komplekse liljer av interaksjon.

Men hvis vi betrakter uavhengig genvariasjon som relativ-det er ikke helt uavhengig, men relativt er det ingen motsetning. Som et resultat av denne andre egenskapen til gener, kan gener som produserer lang statur forekomme hos personer som bærer gener for svart eller hvit hud, smal eller bred nese, blond eller mørkt hår, blå eller brune øyne. Således kan noen arvelige egenskaper vises i forbindelse med noe annet trekk.

Disse to genetiske prinsippene gir mening til følgende definisjon av rase: "Raser er befolkninger som er forskjellig i den relative commonness av noen av deres gener." Således kan i et bestemt løp en gitt egenskap, som høyhet, forekomme oftere enn i et annet løp. En bestemt hudfarge kan være mer vanlig i ett løp enn i en annen.

Dette betyr ikke at gener som er i stand til å produsere egenskaper som er ganske forskjellige fra de vanlige, er fraværende fra et løp; det betyr heller at det er "flertalltrekk" som er tilstrekkelig vanlig for å gjøre de fleste medlemmer av et løp ser annerledes ut enn de fleste medlemmer av et annet løp.

Denne definisjonen er ikke vanskelig, fordi problemet gjenstår å bestemme hvilke egenskaper som skal brukes til å definere et bestemt løp. Hvis vi bare bruker en karakteristikk, for eksempel hudfarge, og antar at alle med en svart hud tilhører et «svart løp», må vi inkludere folk som er forskjellig markert fra hverandre i andre egenskaper (f.eks. Asiatiske indianer, melanesere og afrikanere).

Det er derfor nødvendig å bruke flere egenskaper som enkelt måles og som har en tendens til å forekomme i kombinasjon. Antropologer har brukt hudfarge, hårfarge og tekstur, øyenfarge, hodeform og statur. Klassifikasjonssystemer som benyttes i dag, foreslår vanligvis tre primære løp, eller rasefag: kaukasoid, negroid og mongoloid.

Innenfor dette rammen kan flere hundre forskjellige raser identifiseres, f.eks. Nordisk, alpin, middelhavs, armenoid, hindi og så videre. Siden basen som nå er vanlig brukt for å klassifisere folk rasielt, er vilkårlig, og siden rase-blanding tilsynelatende har skjedd siden den første utviklingen av særegne løp, kan vi bare konkludere med at begrepet rase ikke er veldig meningsfylt. I Dunn og Dobzhanskys ord. "Når vi sier at to populasjoner er rasende forskjellige, sier vi ikke veldig mye."

Det kan være store forskjeller kulturelt mellom løpene, men dette handler om å lære og ikke et produkt av biologisk forskjell. Ingen har ennå kunnet framføre vitenskapelig forsvarlig bevis på at ett løp er overlegen til en annen på noen måte som vi anser som viktige.

Noen løp har en tendens til å være fysisk kraftigere enn andre, noen kan tåle kalde bedre enn andre, noen kan tåle varme bedre enn andre - men det er relativt små saker. Det er ingen bevis for at et løp har en overlegen kapasitet for intelligent oppførsel eller et moralmonopol.

Selv om kulturelle forskjeller på noen steder kan gjøre det uklokt, er det ikke kjent biologisk skade som kan skyldes rasemessig blanding. Tvert imot viser erfaringen med hybridisering gjennom plante- og dyreriket at en hybridstamme kan være biologisk bedre, dvs. sterkere og sterkere enn foreldrasorter.

Mange samfunnsvitenskapsmenn føler at det i siste instans utbredt rasemorsfødsel ikke bare vil skje, men vil være den eneste endelige løsningen på problemet med rasemessige fordommer.

Den viktigste rase-leksjonen som moderne genetikk har for potensielle lærere er at det ikke finnes noen kjente biologiske grenser som forhindrer ett løp i å lære hva andre raser har lært. Men kulturelle begrensninger kan være ganske alvorlige og kan kreve generasjoner å overvinne.

Lærere bør gjenkjenne at noen raser på grunn av kulturell bakgrunn vanligvis overgår andre i et gjennomsnittlig amerikansk klasserom. Forfatterne bor for eksempel i et samfunn med en ganske stor kinesisk-amerikansk befolkning, og kinesiske barn og ungdom er vanligvis "høyt utøvere" i fagfag. En kulturtradisjon av prizing stipend, som strekker seg bakover tusenvis av år, utvilsomt forklarer den kinesiske forestillingen.