Gener og DNA

Hvorfor ligner du dine forældre?

Du har fået din arvemasse fra dine forældre: halvdelen fra din mor og halvdelen fra din far. Arvemassen er opskriften på, hvordan din krop bygges, og den ligger i næsten alle dine celler, inde i cellekernen.

Fra celle til gen: cellekernen indeholder kromosomer, og de er lavet af DNA.

DNA og gener

DNA er et meget langt molekyle, der ligner en snoet stige (en dobbeltspiral). Trinene er bygget af fire byggesten, kaldet baser: A, T, C og G. De sidder altid i par: A med T, og C med G. Rækkefølgen af baserne er koden.

Et gen er et stykke af DNA'et, som indeholder opskriften på ét protein (og dermed påvirker en egenskab). Mennesket har ca. 20.000 gener. Forskellige udgaver af det samme gen kaldes alleler.

Kromosomer: 46 = 23 par

DNA'et er pakket i kromosomer. Mennesket har 46 kromosomer i en kropscelle, altså 23 par: ét kromosom i hvert par fra moren og ét fra faren. De to sidste kromosomer er kønskromosomerne (X og Y). Kønscellerne (ægcelle og sædcelle) har kun 23 kromosomer, så ved befrugtningen bliver det til 46 igen.

Antallet af kromosomer siger ikke noget om, hvor "avanceret" en art er.

Dominant og recessiv

Du har to alleler for hvert gen: én fra hver forælder. Er de to alleler forskellige, kan den ene være dominant (den, der "vinder", og skrives med stort bogstav) og den anden recessiv (den, der kun kommer til udtryk, når der ikke er en dominant allel).

Eksempel fra ærter: gule frø er dominante (G) over grønne (g).

Genotypen er allelkombinationen (fx Gg). Fænotypen er det, man kan se (fx gule frø). Fænotypen afhænger af genotypen, men også af miljøet: højde afhænger fx både af gener og af ernæring.

Krydsningsskema (Punnett)

Et krydsningsskema viser, hvilke genotyper afkommet kan få. Hver forælder giver én allel i sin kønscelle. Skriv den ene forælders kønsceller øverst og den andens i siden, og udfyld felterne.

Gg × Gg: 1 GG, 2 Gg og 1 gg. Hvert felt er 25 %.

• Her har tre ud af fire felter mindst ét G, så 75 % får gule frø. Ét felt er gg, så 25 % får grønne frø.
• Gg × gg giver 50 % Gg (gule) og 50 % gg (grønne). GG × gg giver 100 % Gg (alle gule).
• Det er sandsynligheder, ikke garantier. Hvert afkom er et nyt "møntkast": med 4 afkom får man ikke nødvendigvis præcis 3 gule og 1 grøn.

Kønsbestemmelse: X og Y

Af de 23 kromosompar er ét par kønskromosomer. Typisk har en person med XX kvindelig udvikling, og en person med XY mandlig udvikling. Ægcellen indeholder altid et X. Sædcellen indeholder enten X eller Y. Det er derfor sædcellen, der afgør, om det befrugtede æg bliver XX eller XY.

Hvert barn har 50 % chance for XX og 50 % for XY, uanset hvad de tidligere børn var.

Mutationer og genteknologi

• En mutation er en tilfældig ændring i DNA'et. De opstår ved fejl, når DNA kopieres, eller af fx UV-stråling, radioaktiv stråling og visse kemikalier. De fleste har ingen eller lille virkning, nogle er skadelige, og sjældent er en mutation en fordel.
• Kun mutationer i kønsceller kan gives videre til børn. Mutationer er kilden til nye alleler og dermed til variation, som evolutionen bygger på.
• Genteknologi betyder, at man ændrer i arvemassen med vilje. En GMO (genetisk modificeret organisme) har fået sit DNA ændret. Fx fremstilles insulin i dag bl.a. af bakterier, der har fået det menneskelige insulin-gen sat ind.
• CRISPR er et værktøj, der kan klippe i DNA på bestemte steder, så gener kan ændres. Det bruges i forskning, og der er etiske diskussioner om, hvad det må bruges til.

Øjenfarve bruges ofte som eksempel (brun dominant, blå recessiv), men den model er forsimplet: flere gener spiller ind. Derfor bruger vi ærter og marsvin her.

De klassiske fejl

• "Dominant betyder mest almindelig." Nej. Dominant betyder kun, at allelen kommer til udtryk ved én kopi. Den kan være sjælden.
• Genotype og fænotype forveksles. Genotype = allelerne (Gg). Fænotype = det, man ser (gule frø).
• "Efter tre gule kommer en grøn." Nej. Hvert afkom er uafhængigt af de tidligere.
• "Gg × Gg giver 50 % gule." Nej. Det giver 75 % gule. 50 % hører til Gg × gg.
• Gen og kromosom. Et kromosom er en lang DNA-tråd med mange gener. Et gen er kun et stykke af den.
• "Mennesker har 23 kromosomer." Kropsceller har 46 (23 par). Kønsceller har 23.

Huskeliste

• Celle → cellekerne → kromosomer (46 = 23 par) → DNA → gener.
• Allel = udgave af et gen. Du har to af hvert, én fra hver forælder.
• Dominant: stort bogstav, virker ved én kopi. Recessiv: lille bogstav, kræver to.
• Genotype = allelerne. Fænotype = det, man ser.
• Aa × Aa: 25 % AA, 50 % Aa, 25 % aa, altså 75 % dominant og 25 % recessiv fænotype.
• XX og XY: sædcellen afgør. Mutation = tilfældig ændring i DNA.

Vælg niveau

Fem rigtige i træk, så er niveauet klaret.