Arv og miljø:

Egenskaper bestemmes av arv og miljø!

Eks:

- Intelligens

- Språk og dialekter

- Oppførsel

- Om du f. eks har brukket en arm, vil muskelen på den armen du har brukket bli svakere, mens den andre blir sterke pga. at du bruker den oftere.

- Når vi utsetter oss for ultrafiolett stråling slik at huden blir brunfarget, øker mengden av rynker og pigmentflekker. Denne påvirkningen er varig (permanent), slik at huden som blir eldet ikke kan bli ung igjen. Slike skader klarer ikke organismen ikke alltid å reparere. Den typen hud du har, er genetisk bestemt enten du har arvet lys eller mørk hudfarge. Men vi ser også at miljøforhold spiller inn.

 

Dannelse av proteiner: Arvestoffet DNA (deoksyribonukleonsyre) inneholder sukker, fosfat og nitrogenbase, og ligger inne i cellekjernen og har form som en dobbeltspiral. DNA – molekylet har såkalte trinn som betegnes med basene A (adenin), T (tymin), C (cytocin) og G (guanin). to av disse basene er på det ene stigebenet, mens de to andre er på det andre stigebenet. A er koplet sammen med T, og C med G. Tre av disse basene på et stigebein danner et kodon (triplett). Og en rekke slike kodoner dannet et gen, som inneholder informasjon om hvordan aminosyrer skal settes sammen til proteiner. For at DNA-molekylet skal bygge proteiner, må molekylet ut i cytoplasmaet – men er for stort. Den lager derfor en ”kopi” av seg selv som heter RNA (ribonukleinsyre). Da slipper DNA-molekylet den ene stigebøylen og RNA-molekylet fraktes ut i cytoplasmaet ved hjelp av enzymer. I RNA blir basen adenin byttet ut med U (uracil). Ribosomene ute i cytoplasmaet ”leser” så av RNA-molekylet og bestemte aminosyrer ”tiltrekkes” av hver triplett. Aminosyrene utvikles så il proteiner.

 

Figur:

(figur mangler)

 

 

Gener:

En serie med kodoner i DNA-molekylet som til sammen gir oppskriften på et protein, utgjør et gen. DNA-molekylet består av flere gener. Et gen er en bestemt del av DNA-molekyl som koder for et bestemt protein.

 

Kromosomer:

Hvert menneskecelle har en kjerne med 46 kromosomer som styrer cellens liv og bestemmer hvilke egenskaper den har. I disse 46 kromosomene ligger hele arvemassen for individet.

 

Vanlig celledeling (mitose):

Den befruktede morcellen deler seg til to celler, to til fire, fire til seksten osv. (identiske gener og kromosomer). Kroppceller formerer seg ved denne måten. Det er også celler i kroppen som dør hele tiden, og like celler dannes for å fornye de tapte.

 

Reduksjonsdeling (meiose):

Celledeling som skjer slik at dattercellene får samme type og antall kromosomer som morcellen. Reduksjonsdeling sørger for en omstokking av genene slik at nye varianter kan oppstå. Eksempel på det er dannelse av kjønnceller. Sædcellen (23 kromosomer) og eggcellen (23 kromosomer) smelter sammen, og det blir et befruktet egg med 46 kromosomer. De får ett kromosom av hvert slag, men det er tilfeldig hvilken utgave av kromosomet de får fra hvert kromosompar hos foreldrene.

 

Ukjønnet formering: (mitose)

Ved ukjønnet formering dannes det avkom so er genetisk likt morsorgansimen. Bakterier formerer seg ukjønnet, også avleggere og knoppskyting.

 

Kjønnet formering: (meiose)

Ved kjønnet formering danner foreldre hunnlige eller hannlige kjønnceller. Avkommet er et resultat av en befruktning mellom kjønnceller, som oftest mellom en eggcelle og en sædcelle. De er dannet ved reduksjonsdeling, arveanleggene blir stokket om under denne celledelingen og det dannes nye genetiske varianter.

Hensikten med kjønnet formering er at ved krysninger mellom individer blir gener hele tiden kombinert på forskjellige måter. Og når miljøforholdene forandres over tid, er det gunstig at individene er forskjellige, fordi populasjonen da lettere kan greie å møte de skiftende utfordringene. Eks ved sykdomsangrep. Når vi ble angrepet av svartedauen. Hvis alle individene hadde vært genetisk like, kunne hele befolkningen vært utryddet. (immunforsvaret).

 

Figur:

(figur mangler)

 

 

Innavl: det er manglende genetisk variasjon. Individer i nær slekt får unger med hverandre, og risikoen for svekket arveanlegg i begge de to genutgavene er stor.

 

Allel	En genutgave (en alternativ utgave av et gen). Genet for blå øyenfarge og genet for brun øyenfarge er to allel.
Haploid	Celle som har ett sett kromosomer (slik som kjønnceller).
Diploid	Celle som har dobbelt sett kromosomer (slik som kroppsceller).
Zygote	Diploid celle som oppstår ved at to haploide kjønnceller smelter sammen.
Dominant gen	Et gen som kamuflerer virkningen av et vikende gen.
Recessivt gen	Et vikende gen som blir kamuflert av et dominant gen, og som bare kommer til uttrykk sammen med et allel likt seg selv.
Homozygot	Et individ som har to ulike alleler av en genutgave i cellene.
Heterozygot	Et individ som har to ulike alleler av en genutgave i cellene.
Intermediær arv	Et heterozygot individ der begge allelene til en genutgave kommer til uttrykk i en blandingsform av begge egenskapene de koder for.
Meiose	Reduksjonsdeling. To spesielle celledelinger der antallet kromosomer blir redusert til det halve.
Mitose	Vanlig celledeling (vekstdeling). Celledeling som skjer slik at dattercellene får samme type og antall kromosomer som moren.
Mendels lover	Gregor Mendel (1822-84) oppdaget lovene for nedarving av egenskaper gjennom krysningsforsøk.
Genotype	Et individs sammensetning av gener.
Fenotype	Måten genotypen kommer til uttrukk på i organismens egenskaper. Både arv og miljø bestemmer fenotypen.

 

Sædcellen bestemmer kjønnet:

Fosterets kjønn blir avgjort ved en befruktning. XX blir jente og XY blir gutt. Mannens sædcelle kan inneholde enten et X-kromosom eller et Y-kromosom, og den bestemmer derfor fosterets kjønn. Sjansen er like stort for å få et guttebarn eller et jentebarn. Likevel er det flest gutter som blir født. Fordi Y-kromosomet er lettere enn X-kromosomet og mye mindre. De svømmer derfor fortere. Y-kromosomet er som sagt mye mindre, og har derfor få gener i det. guttene har større dødelighet.

 

		Mor
		X	X
Far	X	XX	XX
	Y	XY	XY

 

Dominante og recessive gener som blir nedarvet:

Dominante gener er gener som kamuflerer virkningen av et vikende gen. Mens recessive gener er vikende gener som blir kamuflert av de dominante genene, og som bare kommer til uttrykk sammen ved et allel likt seg selv.

 

Øyenfarge:

For eksempel har et barn har genotypen Bb. Da har det barnet brune øyne, fordi brun (B) er dominerende over blå (b), men har et annet barn genotypen bb, har barnet blå øyne fordi det recessive genet kommer til uttrykk sammen ved et allel likt seg selv. Så du kan ha gener for blå øyne, men likevel ha brune øyne.

Øyenfargen er styrt av genpar. Det skyldes pigmenter i regnbuehinna. Hvis du har brune øyne, skyldes det at cellene i regnbuehinna kan danne et brunt fargestoff. Hvis cellene ikke kan danne et fargestoff, blir øynene blå. Brune øyne har et bestemt enzym, mens blå ikke har det.

 

Eksempel:

		Mor
		B	b
Far	b	Bb	bb
	b	Bb	bb

 

Blodtyper:

Blodtypen er knyttet til et protein på overflaten av de røde blodcellene. Formen proteinet er genetisk bestemt og kalles A og B. Vi har tre ulike gener for blodtype: IA, IB(dominante) og I0(recessivt). Blodtypen 0 har ikke noe overflateprotein, og kan derfor bare motta fra andre som har samme blodtype.

 

Mulige genotyper	Fenotyper (blodtyper)	Antistoffer
IAIA	A	Anti-B
IAI0	A	Anti-B
IBIB	B	Anti-A
IBI0	B	Anti-A
I0I0	0	Anti-A og B
IAIB	AB	ingen

 

Blodoverføring:

 

<- Se figur til venstre

 

Anti-B vil ta knekken på anti-A, fordi det er så lite av anti-A. Det klumper seg.

 

 

 

 

Mutasjoner og arv av sykdom:

Mutasjon: før en celle deler seg, må DNA-tråden kopieres for å gi opphav til to nye tråder. Milliarder av nye trinn (A-, T-, C-, og G-elementer) skal føyes til de trådene som er under bygging. I denne kopieringsprosessen kan andre trinn (baser) enn de som egentlig hører hjemme der, smette inn på tråden. Det endrede kodonet kan dermed kode for ei annen aminosyre enn den opprinnelige, og proteinet blir endret.

 

 

 

Figur:

(figur mangler)

 

Genetiske sykdommer: (endrede arveanlegg). Det er tre endringer i arveanleggene som kan framkalle sykdommer:

- Kromosomfeil

- Feil i enkeltgener

- Feil i mitikondrie-DNA (mitikondriene inneholder DNA)

 

Menneskene er bærere av fire-seks sykdomsframkallende mutasjoner, men det er ofte recessivt. Det normale genet i genparet som mutasjonene har oppstått i, klarer da å gjøre jobben alene ved å kode for det proteinet som organsimen trenger.

Når det oppstår en skade på et DNA-molekyl, kan cellen gjennomgå en mutasjon som gjør den om til en kreftcelle. For å stoppe en slik utvikling er det tre muligheter:

1. Enzymer reparer skaden.

2. Cellen dør som følge av et innebygd selvutslettingsprogram.

3. Immunforsvaret uskadeliggjør cellen.

Det finns krefthemmede gen som er oppskriften på et spesielt protein. Dette proteinet er viktig for å sette i gang selvutsletningsprogrammet, og det hjelper til i reparasjonen av DNA-skader. Hvis det oppstår en mutasjon i dette genet, er det stor fare for at det blir dannet en kreftcelle, og den fortsetter å formere seg uten å bli uskadeliggjort.

Kreftfremkallende stoffer:

- Tobakksrøyk

- Organiske løsemidler

- Rusmidler

- Ultrafiolette stråler

- Radioaktive stråler

 

Positive og negative miljøfaktorer: Om en person blir rammet av en sykdom eller ikke, kommer an på samspillet mellom miljøfaktorer og arvelige disposisjoner (dvs. genotypen). Jo flere positive faktorer som påvirker individet, og jo færre negative faktorer som får virke, desto mindre er risikoen for å få en sykdom.

 

Fargeblindhet:

Skyldes et recessivt gen (f). Det dominante genet (F) i genparet gir fargesyn. Dette recessive genet ligger i X-kromosomet. X-kromosomet har normal størrelse og inneholder mange gener. Y-kromosomet er mye mindre og inneholder mindre gener.

 

For at kvinnen skal bli fargeblind, må hun ha det recessive genet i begge X-kromosomene (genparet ff). Kvinner med normalt fargesyn har genotypen X_FX_f eller X_FX_F. kvinner som har genkombinasjonen X_FX_f, blir ikke fargeblind fordi det X-kromosomet som har det dominante genet kan overvinne virkningen av det recessive genet, men de blir bærere av anlegget.

 

For menn er det nok å ha ett recessivt gen for å bli fargeblind. Menn med fargeblindhet: X_fY. Menn med fargesyn: X_FY.

 

		Mor
		XF	Xf
Far	XF	XFXF Normal jente	XFXf Jente som er bærer
	Y	XFY Normal gutt	XfY Fargeblind gutt

 

 

Bioteknologi og genteknologi

 

Bioteknologi:

Bioteknologi er bruken av levende organsimer til teknisk framstilling av ønskede produkter.

f.eks de ville grasvekstene som ble dyrket til dyrefôr og til mat, ble genetisk endret gjennom en form for avl og gjennom krysninger mellom ulike grasarter. Denne typen planteforedling kan vi kalle en enkel form for bioteknologi, for det var levende materiale de gjorde noe med.

Foredling: bruken av levende organsimer til teknisk framstilling av ønskede produkter. (eks. arter som gir bedre avkastning eller bedre overlevelse ved tørke eller lav temperatur.

Symbiose: et samliv mellom to arter der begge parter er gjensidig avhengige av jverandre, og der begge arter har stort nytte i et fellesskap. (eks mennesker vanner risplantene, til gjengjeld får vi mat.)

Vi finner bioteknologi…

- Moderne landbruk

- I medisinframstilling

- Bruken av genetiske behandlingsmetoder

- Næringsmiddelindustri

- Akvakultur (fiskeoppdrett)

- Bryggerivirksomhet

- Moderne kloakkrenseanlegg

 

Genteknologi:

Med genteknologi mener vi alle inngrep i en organsimes arveanlegg for å teste eller endre dette arvemateriale. Genteknologien kan brukes til å få fram organsimer med nye egenskaper.

Eks. ris mangler jern og A-vitaminer. Men forskere har klart å sette inn 7 ekstra gener i risplanten. 4 er nødvendig slik at planten kan produsere A-vitamin, og 3 gener for å gi økt opptak av jern. Den kalles gyllen ris.

 

Kunstig utvalg:

De genetiske variantene som vi velger ut, krysses med hverandre, og avkommet arver egenskapene deres. (Eks. avl).

 

Genmodifiserte organsimer (GMO):

Har fått endret arvematerialet gjennom inngrep i arvestoffet. Det er enten satt inn fremmede gener, eller så er opprinnelig gener blitt fjernet. (eks risplanten). Spesielt mikroorgansimer kan produsere stoffer i stor målestokk. (eks. insulin)

Dyrking: gjennom genspleising får bakterier tilført arveanlegg fra menneskeceller. Etter en slik overføring har en bestemt bakterieart genet for insulin.

 

 

Figur:

(figur mangler)

 

 

Genteknologiske metoder:

1. genspleising (klipping og liming av gener ved hjelp av enzymer)

2. Injeksjon ved hjelp av en sprøyte. Det nye DNA-et blir sprøytet inn i mottakercellen

3. Virus bringer inn gener i cellene.

4. skudd med DNA inn i mottakercellen

 

Genspleising:

Klipping og liming av gener ved hjelp av enzymer. Eks på bakterier: Før innsetting må de genene som skal overføres, kuttes til, og plasmidringene må åpnes. Det skjer med spesielle ”klippeenzymer”. De åpner DNA-molekyler på bestemte steder i DNA-tråden. Det tilførte genet passer inn i plasmidringen, som så lukkes igjen med et ”limeenzym”. Etter innføringen av den endrede plasmidringen i bakteriene blir bakteriene formert opp, og de produserer det nye proteinet som svarer til det nye arvestoffet i plasmidet.

 

Kloning:

Ved kloning gir en mororgansime opphav til avkom som er genetisk identisk med den selv. Eks. ta en avlegger fra en plante, putte den i vann og den vokser opp identisk lik morplanten. Avleggerne formerer seg ukjønnet.

 

Kloning av frosk: utgangspunktet er en eggcelle. Den normale cellekjernen blir fjernet 

 det settes inn en ny cellekjerne fra en kroppscelle som skal klones   cellekjernen kommer inn i det biokjemiske miljøet i cytoplasmaet   reagerer som den var kjernen i en befruktet eggcelle   utvikler seg til en kopi av giverdyret.

 

Hva er vitsen i å klone pattedyr?

• Klone dyr som er i stand til å produsere medisiner
• Drive genetisk forskning
• Klone dyr som har gode egenskaper som avlsdyr
• Klone genmanipulerte dyr som kan gi organer til mennesker

 

Akvakultur (fiskeoppdrett)

Oppdrett av laks og regnbueørret. Hensikten er å få hurtigvoksende dyr som utnytter tilførte ressurser maksimalt. Og at fiskene er motstandsdyktige mot parasitter og sykdom. Det negative er at rømt oppdrettslaks går opp i elva sammen med vill laks for å gyte, og vill laksens avkom kan da bli genetisk endret.

 

Genteknologi på mennesker:

• Prøverørsteknikk:
  For par som ikke kan få barn. Ubefruktet egg tas ut av kvinnekroppen, og sædceller fra mannen blir tilført kunstig slik at befruktning skjer i spesielle petriskåler. Deretter blir den befruktede eggcellen satt tilbake i kvinnens livmor og cellen utvikler seg.
• Gentesting:
  Ved gentesting kan mennesker få fastslått sin identitet (CNA-fingeravtrykk). Testingen kan f.eks. avsløre om du har arvelige sykdommer.
• Fostervannsprøver:
  Fostervannet inneholder celler fra fosteret. En tynn nål blir stukket inn i livmoren, og så kan noen dråper suges ut. Sjekke om barnet har kromosomfeil eller genfeil.
• Genterapi:
  Ved genterapi kan det bli mulig å lindre eller helbrede arvelige sykdommer ved at organer som ikke virker, får erstattet sine celler med friske celleutgaver.

Etiske utfordringer:

For	Mot
Hindrer at mennesker blir født med alvorlige lidelser (invalid).	Det utvikler seg en slags A-lag og B-lag.
Vi kan identifisere genetiske egenskaper.	Arvelige sykdommer vil svekke de mulighetene en person har på arbeidsmarkedet hvis arbeidsgiveren får anledning til p kreve slike ting.