figurer fra genetikbogen

98
GENETIKBOGEN Genetik, genteknologi og evolution Figurer fra Genetikbogen Figurerne vises som pdf-filer Genetik på individniveau 2 Arv og miljø 1 Genetik på celleniveau 3 Genetik på molekylært niveau 4 Kromosomsygdomme hos mennesket 5 Genteknologi og kloning 6 Analyser af menneskets DNA 7 Evolution og artsdannelse 8 Livets oprindelse og menneskets evolution 9 Genetikbogen Genetik, genteknologi og evolution Af Lone Als Egebo © Nucleus Forlag ApS Eksemplarfremstilling af papirkopier/prints fra denne hjemmeside til undervisningsbrug på uddannelsesinstitutioner og intern administrativ brug er tilladt med en aftale med Copydan Tekst & Node. Eksemplarfremstillingen skal ske inden for aftalens begrænsninger.

Upload: vankien

Post on 18-Jan-2017

320 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

GENETIKBOGENGenetik, genteknologi og evolution

Figurer fra GenetikbogenFigurerne vises som pdf-filer

Genetik på individniveau2Arv og miljø1

Genetik på celleniveau3Genetik på molekylært niveau4Kromosomsygdomme hos mennesket5Genteknologi og kloning6Analyser af menneskets DNA7

Evolution og artsdannelse8Livets oprindelse og menneskets evolution9

GenetikbogenGenetik, genteknologi og evolutionAf Lone Als Egebo© Nucleus Forlag ApSEksemplarfremstilling af papirkopier/prints fra denne hjemmeside til undervisningsbrug på uddannelsesinstitutioner og intern administrativ brug er tilladt med en aftale med Copydan Tekst & Node.

Eksemplarfremstillingen skal ske inden for aftalens begrænsninger.

GENETIKBOGENGenetik, genteknologi og evolution

Figurer fra GenetikbogenFigurerne vises som pdf-filer

Arv og miljø13. De tre hovedracer af mennesket.

7. Skematisk fremstilling af Mendels forsøg.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Race Befolkningsgruppe

Kaukasider europæere iranere indere pakistanere afghanereNegrider Bantu pygmæer !KungSan Nama

Mongolider østasiatere thailændere indonesere philippinere polynesere mikronesere melanesere australider indianere inuitter

Figur3.Detrehovedracerafmennesket.Side8ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

P

Blomsterfarve Rødviolet Hvid

Kønsceller

F1

Blomsterfarve Rødviolet

F1 x F1

Blomsterfarve Rødviolet Rødviolet

Kønsceller

F2

Blomsterfarve 3 rødviolette 1 hvid

R R

R R

R H

R H

R H H R H H

R H R H

R H

H H

R H

x

x

Figur7.SkematiskfremstillingafMendelsforsøg.Side12ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.Foto:PerSchriver.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

GENETIKBOGENGenetik, genteknologi og evolution

Figurer fra GenetikbogenFigurerne vises som pdf-filer

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Genetik på individniveau210. Gennemskåret blomst af haveært.

11-15. Mendels forsøg med ét gens nedarvning.

16. Stamtavler.

19. Udspaltning i F2-generationen.

20. Genotyper og fænotyper i F2-generationen.

25. Sammenhæng mellem genotyper og fænotyper.

Griffel og støvfang

Frøanlæg

Fane

Vinge

Støvknap

Støvblad

Frugtknude

Figur10.Gennemskåretblomstafhaveærtmedformeringsorganerneblotlagte.Side15ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.Foto:PerSchriver.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Genotypen Fænotypen

RRellerRr rødvioletrr hvid

P-generationen

RRx rr genotyperødviolet hvid fænotype

P-generationen

RR rr genparisomatiskecellerR r enkeltgenerikønsceller

F1-kryds

a

b

R r

R RR Rr

r Rr rr

R r

R R- R-

r R- rr

Figur11.Egenskabenblomsterfarvederbe-stemmesafgenernerødviolet(R)oghvid(r).Side16ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Figur12.P-generationensgenotyperogfænotyper.Side17ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Figur13.GenotyperneforP-generationenssomatiskecellerogkønsceller.Side17ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Figur14.a.KrydsningmellemtoF1-individer.

b.Detsamme,menmedforenkletskrivemåde.Side17ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

P F1 F2 Forhold i F2

rødviolettexhvideblomster allerødviolette 705rødviolette:224hvide 3,15:1rundexrynkedefrø allerunde 5474runde:1850rynkede 2,96:1gulexgrønnefrø allegule 6022gule:2001grønne 3,01:1grønxgulbælg allegrønne 428grønne:152gule 2,82:1oppustetxindsnøretbælg alleoppustede 882oppustede:299indsnørede 2,95:1spredtexendestilledeblomster allespredte 651spredte:207endestillede 3,14:1højxlavplante allehøje 787høje:277lave 2,84:1

Figur15.UdspaltningsforholdmellemfænotyperiMendelskrydsningsforsøg.Side18ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

I

II

III

IV

I

II

III

IV

Oversigt over symboler anvendt i stamtavlerne

Mand Mand med den fulgte egenskab i fænotypen

Mand der er fænotypisk normal, men bærer af sygdomsgenet

Kvinde Kvinde med den fulgte egenskab i fænotypen

Kvinde der er fænotypisk normal, men bærer af sygdomsgenet

Forældrepar fra samme familie

Dominant egenskab

Recessiv egenskab

a

b

Figur16.Stamtavler.Side19ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Udspaltning i F2-generationen

315gule,runde 108grønne,runde Ialt423runde

101gule,rynkede 32grønne,rynkede Ialt133rynkede

Ialt416gule Ialt140grønne Ialt556ærter

Figur19.FænotyperneiF2-generationenefterF

1-krydsningmellemdobbelte

heterozygoter.Side22ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

F2-generationen

GR Gr gR gr

GR GGRR GGRr GgRR GgRr

Gr GGRr GGrr GgRr Ggrr

gR GgRR GgRr ggRR ggRr

gr GgRr Ggrr ggRr ggrr

Figur20.GenotyperogfænotyperiF2-generationen

efterF1-krydsningmellemdobbelteheterozygoter.

Side23ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Fænotype (pelsfarve) Genotype

Fuldfarve FFellerFf chellerFf hellerFfChinchilla f chf chellerf chf hellerf chfHimalayan f hf hellerf hfAlbino f f

Figur25.FænotyperoggenotyperforkombinationerafdemultipleallelerF,fch,fhogf.Side25ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

GENETIKBOGENGenetik, genteknologi og evolution

Figurer fra GenetikbogenFigurerne vises som pdf-filer

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

29. Antallet af kromosomer hos nogle bakterier.

30. Et kromosom i en cellecyklus.

31. Mitoser i løgrodsceller.

32. Homologe kromosomer.

34. Overkrydsning.

35. Meiose.

36. Ægcellens udvikling og befrugtning.

37. F1-udspaltning.

38. F2-udspaltning.

39. Banafluehun og -han.

40. Resultater af analysekrydsning mellem VvRr og vvrr.

Genetik på celleniveau3

BakterierEscherichia coli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

PlanterByg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14Gåsemad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10Havre. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42Hvede . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42Ris. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Rug . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14Slangetunge(bregne) . . . . . . . . . . . ca.500Ært . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

DyrBananflue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8Chimpanse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48Får . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54Ged. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60Hest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64Honningbi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16Honningbi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32Hund........................... 78Kat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38Kvæg. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60Menneske . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46Mus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40Rotte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42Sommerfugl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224Spolorm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Stueflue. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12Svin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

Figur29.Antalletafkromosomerhosnoglebakterier,planterogdyr.Side29ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Kromosom

Centromer

Kromosomer

Kopiering Mitosen

Kromatider

1 2 3

Figur30.Etkromosomiencellecyklus.Side29ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

b Interfase c Tidlig profase

d Sen profase

e Metafasef Anafase

g Telofase

a

bc

g

d

ef

Figur31.Mitoseriløgrodsceller.Side30ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.Foto:PerSchriver.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Homologe kromosomer

aBc

d

E

abC

D

E

Figur32.Homologekromosomer.Side31ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Homologe kromosomer

a B c

d

E

a B

c

d

E

a b

C

D

E

a b C

D

E

a B c

d

E

a b C

D

E

a B c

d

E

a b

c

d

E

a B

C

D

E

a b C

D

E

c

d

E

D

E

C

ba

Ba

Figur34.Overkrydsning.Side32ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

k. Pollenkorn b. Sen profase d. Anafasec. Metafase

e. Telofase

f. Profaseg. Metafaseh. Anafasei. Telofase

j. Nydannede kønsceller

a. Støvknap med fire pollen-sække

Figur35.Meiosederførertildannelseafhanligekønscellerhosblomsterplante.Side33ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Ægmodercelle

Kromosom

Befrugtet ægcelle

Ægmodercellens hvilestadium

1. meiotiske deling

Kromosomrester

Befrugtendesædcelle

2. meiotiske deling

Kromosom-rester

Figur36.Ægcellensudviklingogbefrugtning.Side35ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Krydsning mellem rødøjet hun og hvidøjet han (rene linjer)

XR XR

Xr XRXr XRXr

Y XRY XRY

Figur37.F1-udspaltning.

Side36ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Krydsning mellem heterozygotiske rødøjede hunner og rødøjede hanner

XR Xr

XR XRXR XRXr

Y XRY XrY

Figur38.F2-udspaltning.

Side37ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

a b

Figur39.a.Bananfluehunogb.bananfluehan.Side37ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

1339normalevinger, 151vingeløse, Ialt1490rødfarvedeøjne, rødfarvedeøjne, rødfarvedeøjne(VvRr) (vvRr)

154normalevinger, 1195vingeløse, Ialt1349purpurfarvedeøjne, purpurfarvedeøjne, purpurfarvedeøjne(Vvrr) (vvrr)

Ialt1493normalevinger Ialt1346vingeløse Ialt2839bananfluer

Figur40.AfkomefteranalysekrydsningmellembananfluermedgenotypenVvRr(vingerogrød-farvedeøjne)oggenotypenvvrr(vingeløsogpurpurfarvedeøjne).Side38ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Genetik på molekylært niveau4

GENETIKBOGENGenetik, genteknologi og evolution

Figurer fra GenetikbogenFigurerne vises som pdf-filer

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

43. DNA’s organisering i et metafasekromosom.

44. DNA-molekylets bestanddele.

45. Udsnit af DNA-molekyle.

46. DNA-molekylets overordnede struktur.

47. Replikation af DNA.

48. Det centrale dogme.

49. Ribose og uracil i et RNA-molekyle.

50. Transskription af DNA.

51. mRNA-molekylets dannelse.

52. Oversigt over den genetiske kode.

53. Struktur af tRNA-molekyle.

54. Translationsprocessen.

55. Kulhydratdelen af overfladeproteiner.

56. Oversigt over blodtypernes forligelighed.

57-58. En tavs mutation og en frameshiftmutation.

DNA

DNA

Histon

Nukleosom

Kromatider

Metafasekromosom

Figur43.DNA’sorganiseringietmetafasekromosom.Side41ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Guanin-nukleotid

Adenin-nukleotid

Adenin

Cytosin-nukleotid

Thymin-nukleotid

Fosfat (PO43-) Symbol Symbol

Symbol

Deoxyribose

O

4C C1

OH

C3 2C

NH2

NN

N

C C

C H

N

H

CH C

OH

H H

H

O–

O–

O– P O

P D

HH

5CH2OH

C H

C C H

PD C

PD G

PD A

A

PD T

ThyminSymbol

O

H NC

O CN

H

H

H

T

CytosinSymbol

NH2

N C HC

N

H

C HO CC

Guanin Symbol

O

H NN

N

C C

C H

N

H

CH2N CG

Figur44.DNA-molekyletsbestanddele.Side42ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

O

O

O

O

O

O

O

O

O

O

5CH2

O = P – O–

O

O

O

5CH2

O = P – O–

O

O

O

5CH2

O = P – O–

O

O

5CH2

–O – P = O

O

O

5CH2

–O – P = O

O

O

5CH2

–O – P = O

H3C O·····H – N

H

N – H·······O

N·······H – N

N – H·····N

O········H – N

N

N

N

N

N

NN

N

N – H·····O

N

N

N

N

N CH3

N

N

N – H·····N

O······H – N

N – H·······O

N·······H – N

3

5

3

3

3

3

3

3

1 4

5

2 3

H

H

H

H

N

H

T A

C

G

A T

C

GNukleotid

Fosfat-gruppe

Kvælstofholdigbase

Hydrogenbinding

Deoxyribose(kulhydrat)

Figur45.UdsnitafDNA-molekyle.Side43ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

G

G

G

G

C

C

C

C

A

A

A

A

T

T

T

T

P

P

P

D

D

D

P

P

P

D

D

D

D

Figur46.DNA-molekyletsoverordnedestruktur.Side44ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

G

G

C

C

G C

G

GC

GC

G C

G C

G C

C

G C

A T

A T

A T

AT

A T

A T

A T

C

C

C

G

G

G

C G

CG

CG

C G

C G

G

C G

C G

T

T

A

A

T A

TA

T A

G C

GC

G C

C

A T

A T

A T

A T

C G

CG

CG

C G

C G

T A

T A

A

T A

T

T A

P

P

PD

PD

D

P

P

P

D

D

D

P

P

D

D

P

P

PD

D

P

P

P

D

D

D

P

P

D

D

P

P

PD

D

P

P

P

D

D

D

PD

D

D

P

P

P

D D

D

D

D

P

P

P

D

D

D

P

P

D

D

DP

PD

D

P

PD

P

P

D

D

DP

PD

D

P

P

D

P

P

D

D

DP

P

P

D

D

P

PD

P

P

D

D

DP

PD

P

PD

P

P

D

D

DPD

P

P

P

P

D

D

D

P

P

P

D

D

D

P

P

D

D

DP

PD

D

P

P

P

P

D

PD

D

D

P

P

D

D

DPD

P

PP

P

P

PD

D

P

P

P

D

D

D

P

P

D

D

DP

PD

D

P

P

P

D

D

D

P

P

P

D

D

D

P

P

D

D

D

5'

5'

3'

3'

3'5'

~~

P P~ P P~

--

D

PP

P

~~

-

D

PP

P

~~

- -

D

PP

P

~~

- -

D

PP

P

~~

- --

Figur47.ReplikationafDNA.Side45ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Replikation

DNA RNA ProteinTransskription Translation

Figur48.Detcentraledogme.Side46ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Uracil-nukleotidSymbolRibose

R

O

C C

OH

C C

OH

H H

OH

HH

CH2OH

PR U

Uracil

Symbol

O

H N C HC

O CN

H

C H

U

Figur49.RiboseoguracilietRNA-molekyle.Side47ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

G

G

C

C

G C

G

G

G C

G C

G C

C

G C

A U

A U

A U

A

A T

U

A T

A T

C

C

C

G

G

G

C G

C

C

C G

C G

G

C G

C G

T

T

A

A

T A

T

C

C

U

G

G

A

T A

C

C

C

C

T

T

T

T

G

G

G

G

G

A

A

A

T A

T A

A

P

P

PD

PD

D

P

P

P

D

D

D

P

P

D

D

P

P

PD

D

P

P

P

D

D

D

P

P

D

D

P

P

PD

D

P

P

P

D

D

D

PD

D

D

P

P

P

D R

D

R

D

P

P

P

D

D

D

P

P

D

D

DP

PD

D

P

PD

P

P

D

D

DP

PD

D

P

PR

P

P

R

R

RP

P

P

R

R

P

PD

P

P

D

D

DP

PD

P

P

P

P

D

D

D

P

P

P

D

D

D

P

P

D

D

DP

PD

D

P

PP

P

P

PR

R

P

P

P

R

R

R

P

P

R

R

RP

PR

R

P

P

P

D

D

D

P

P

P

D

D

D

P

P

D

D

D

5'

3'

3'

3'5'

~~

P P~

P P~

--

R PP

P

~~

--

R PP

P

~~

--

R PP

P

~~

--

Figur50.TransskriptionafDNA.Side48ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

DNA

Polypeptid(protein)

Primær mRNA

Modificeret mRNA

Cellemembran

Kernepore

Kernemembran

Transskription

Translation

Klippes ud

Exon Intron Exon Intron Exon

Klippes ud

Figur51.OversigtovermRNA-molekyletsdannelseogmodifikationieneukaryotorganisme.Side49ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Figur52.Oversigtoverdengenetiskekodes64muligetripletterogdeaminosyrerdenenkeltetripletkoderfor.Side49ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

U C A G

phe ser tyr cys U

U phe ser tyr cys C

leu ser stop stop A leu ser stop trp G

leu pro his arg U

C leu pro his arg C

leu pro gln arg A leu pro gln arg G

ile thr asn ser U

A ile thr asn ser C

ile thr lys arg A met(start) thr lys arg G

val ala asp gly UG

val ala asp gly C val ala glu gly A val ala glu gly G

Aminosyrerne:ala –alanin leu–leucinarg –arginin lys –lysinasn –asparagin met–methioninasp –asparaginsyre phe–phenylalanincys –cystein pro–prolingln–glutamin ser–seringlu–glutaminsyre thr–threoningly–glycin trp–tryptofanhis–histidin tyr–tyrosinile –isoleucin val –valin

Den genetiske kode

1.p

ositi

on(

5’-e

nden

)

3.p

ositi

on(

3’-e

nden

)

2. position

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

CG

CG

UG

GC

C C

CC

U

A

C

C

A

U

U

C

G

A

G

G

Anti-kodon

Bindingssted for aminosyre

G

G

G

G

U

G

GG

GG G

G G

G

GG

GCC

AA

A

UU

CT

A

G

A

U

C C

C

G

C

U

G

C

C

C

U

U C

5'-ende

3'-ende

Figur53.StrukturaftRNA-molekyle.Side50ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Leu

Glu

AlaGly

Ser

Val

Lys

Phe

Asp

Arg

Ser

AdeninUracilGuaninCytosin

Bindingssted for aminosyreAminosyre

Ribosom

tRNA's anti-kodon

mRNA

5' 3'

Figur54.Translationsprocessenderfinderstediribosomerneicellenscytoplasma.Side51ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Acetyl-glukose

Blodtype 0 Blodtype A

OHO

O

Prot

ein

Prot

ein

Prot

ein

Protein

Prot

ein O O

O

GalaktoseGalaktose

Blodtype B Blodtype AB

O O

O Acetyl-glukose

OO

O

OO

O

Figur55.Kulhydratdelenafoverfladeproteiner.Side51ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

DonorsModtagersblodtypeblodtype A B AB 0

A + – + –

B – + + –

AB – – + –

0 + + + +

Figur56.Oversigtoverblodtypernesforligelighedvedblodtransfusioner.Side52ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Oprindeligt Muteret

DNA TTC CCA AGT TTC CCT AGT

AAG GGT TCA AAG GGA TCA

mRNA UUC CCA AGU UUC CCU AGU

Protein phe pro ser phe pro ser

Oprindeligt Muteret

DNA TTC CCA AGT ACC TTC CAC AAG TAC C

AAG GGT TCA TGG AAG GTG TTC ATG G

mRNA UUC CCA AGU ACC UUC CAC AAG UAC C

Protein phe pro ser thr phe his lys tyr

Figur57.Entavsmutation.Side53ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Figur58.Enframeshiftmutationhvordererblevettilføjetenekstrabase(T).Side53ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Kromosomsygdomme hos mennesket5

GENETIKBOGENGenetik, genteknologi og evolution

Figurer fra GenetikbogenFigurerne vises som pdf-filer

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

62. Standardmønster af menneskets kromosomer.

63. Overkrydsningsproblemer i meiosen pga. inversion.

64. Overkrydsningsproblemer i meiosen pga. translokation.

65. En skæv overkrydsning.

66. Non-disjunktion i 1. og 2. meiotiske deling.

67. Non-disjunktion i mitosen.

68. Anafase-lagging i mitosen.

69. Kromosomafvigelser ved spontane aborter.

70. Forskellige numeriske kromosomafvigelser.

72. Normale håndfuger og firefingerfure.

73. Kliniske fund ved Downs syndrom.

74. Hyppighed af trisomi 21 som funktion af morens alder.

75. Fosterudvikling.

76. Et Y-kromosom.

77-78. Kliniske fund ved Klinefelters og Turners syndrom.

79. Dannelse isokromosom ved celledeling.

81. Fostervandsprøve og moderkageprøve.

83. Fund af kønskromosomafvigelser 1977-2001.

1 2 3

4 5 6

7 8 9 10 11 12

13 14 15 16 17 18

19 20 21 22 YX

Figur62.Oversigtoverstandardmønsterafmennesketskromosomer.Side58ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

A aa

B

A

Bb

A Ab

b

B

B

aab

Figur63.Overkrydsningsproblemerimeiosenpga.inversion.Side59ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Figur64.Overkrydsningsproblemerimeiosenpga.translokation.Side59ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

C c

D d

C

C

D

D

c cd d

Cc

Dd

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

2 2 1 1

33

2 2

1 1

Duplikation NormalDeletionNormal

4 3 34

5 4 45

5 5

2

3

1

4

5

2

3

1

3

4

5

2

4

1

5

2

3

1

4

5

Figur65.Enskævoverkrydsning.Side60ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

+1 +1 –1 –1

+1 –1 Normal Normal

+3 –1 –1 –1

a

b

c

Figur66.Non-disjunktioni1.og2.meiotiskedeling.Side61ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

+1 –1

Figur67.Non-disjunktionimitosen.Side61ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Normal –1

Metafase

Anafase medanafase-lagging

Telofasehvor det ene kroma-tid mistes

Figur68.Anafase-laggingimitosen.Side62ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

60

50

40

30

20

10

0

Tris

omi

(div

erse

)

%

Mon

osom

i (T

urne

r)

Tri-

og

tetr

aplo

idi

Øvr

ige

Spontane aborter

Figur69.Denprocentvisefordelingafdeforskelligetyperafkromosomafvigelservedspontaneaborter.Side62ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Figur70.Forskelligenumeriskekromosomafvigelser.Side63ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Karyotype Syndromets navn Hyppighed hos levendefødte

47,XY,+21 Trisomi21–Down 1pr.700

47,XY,+18 Trisomi18–Edward 1pr.5.000

47,XY,+13 Trisomi13–Patau 1pr.10.000

47,XY,+8 Trisomi8 Megetsjælden

47,XY,+16 Trisomi16 Kunhosaborter

47,XXY Klinefelter 1pr.1.000drenge

47,XXX TrisomiX 1pr.1.000piger

47,XYY Dobbelt-Y 1pr.1.000drenge

45,X MonosomiX–Turner 1pr.2.500piger

49,XXXXY Pentasomi–Klinefelter Megetsjælden

45,XY,–21 Monosomi21 Megetsjælden

69,XXY Triploidi 1pr.50.000

92,XXYY Tetraploidi Megetsjælden

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Normale håndfurer Firefingerfure

Figur72.Normalehåndfurerogfirefingerfure.Side63ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Figur73.KliniskefundvedDownssyndrom.Side64ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

RundthovedmedkortkraniumFladansigtsprofilFladnakkemedrigelignakkehudSkråtstilledeøjenspalterEpicanthus(”mongolfold”)Misdannede,lavtsiddendeørerStortungeFirefingerfureStortmellemrummellem1.og2.tåMentalretarderingFormindskethøjdevækstMedfødthjertefejlMisdannelseaftolvfingertarmenHørenedsættelseGråog/ellergrønstærNedsatfunktionafskjoldbruskkirtlenØgetinfektionstendensLeukæmi

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Antal trisomi 21 pr. tusinde levendefødte

Morens alder i år20 24 28 32 36 40 44 48

Figur74.Hyppighedaftrisomi21somfunk-tionafmorensalder.Side64ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

+ Y-kromosom – Y-kromosom

Befrugtning

5 uger

8 uger

10 uger

Fødsel

Udifferentieredekønskirtlerudvikles tiltestikler

Ingenspecialiseringaf kønskirtler

Ingenspecialiseringaf kønskirtler

Undertrykkelseaf udvikling af

anlæg til hunlige kønsorganer

Udvikling aføvrige hanligekønsorganerpåbegyndes

Udvikling afhunlige

kønsorganerpåbegyndes

Testosteronudskilles fratestikler

Anti-Müllerskehormon udskillesfra testikler

Figur75.Fosterudviklingensafhængighedaftilste-deværelseellerfraværafY-kromosomet.Side65ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Region med generder er homologemed gener på X-kromosomet

SRY-genet

Region med generaf betydning forsædcelledannelse,højdevækst og tandstørrelse

Centromer

Figur76.EtY-kromosom.Side66ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Figur77.KliniskefundvedKlinefelterssyndrom.Side67ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

SmåtestiklerManglendekønsudviklingipubertetenSterilitetGynækomasti(brystudvikling)Høj,rangletlegemsbygningNormalellerletnedsatintelligensPsykiskumodenhedKoncentrationsbesværIndlæringsproblemer

Figur78.KliniskefundvedTurnerssyndrom.Side68ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

FormindskethøjdevækstManglendekønsudviklingipubertetenUdeblivendemenstruationerSterilitetHævelseafhånd-ogfodryggehosnyfødteHalsvingedannelseMedfødthjertefejlMedfødtnyremisdannelseHørenedsættelseCubitusvalgus(fejlstillingialbueleddene)NedsatfunktionafskjoldbruskkirtlenNormalintelligensForsinketpsykiskmodning

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Det hyppigste abnormeX-kromosom hos personermed Turners syndrom

Figur79.Dannelseafisokromosomvedcelledeling.Side69ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Kanyle til udtagningaf fostervand

Ultralydsscanner Ultralydsscanner

Kanyle til udtagningaf moder-kagevæv

a b

Figur81.Teknikkeniudtagningafa.fostervandsprøveogb.moderkageprøve.Side71ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

200

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

Aborter levendefødte

Prænatale kønskromosomafvigelser 1977-2001Antal diagnosticerede

X XXX XXY XYY

Figur83.Oversigtoverfundafkønskro-mosomafvigelservedprænataldiagnostikiperioden1977-2001.Side72ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

GENETIKBOGENGenetik, genteknologi og evolution

Figurer fra GenetikbogenFigurerne vises som pdf-filer

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Genteknologi og kloning685. Bakterie med kromosom og plasmider.

86. Restriktionsenzymer klipper DNA.

87. Plasmidet pBR322.

88. Princip i gensplejsning.

89. Princip i separation af transformerede bakterier.

90. Eksempler på transgene planter og deres nye egenskaber.

92. Genmodificering af en plante.

93. Princip i anti-sense teknikken.

97. Eksempler på transgene dyr og deres evt. anvendelse.

101. Princip i fremstilling af knockout mus.

102. Hvordan enæggede tvillinger bliver til.

103. Hvordan Dolly blev til.

104. Somatisk genterapi og genterapi på kønsceller.

Plasmider

Kromosom

Bakteriecelle

Figur85.Bakteriemedkromosomogplasmider.Side75ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Bam H1

Eco R1

G G C CA T

C C G G T A

G CA T

C G T

A

T A

T

A

Figur86.RestriktionsenzymerklipperDNA.Side76ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Gen for ampicillin-resistens

Gen fortetracyklin-resistens

Bam H1klipper i genet for tetracyklin-resistens

Figur87.PlasmidetpBR322derstammerfrabaterienEscherichia coli.Side76ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Plasmid

Oprindeligtplasmid

DNA

Gen

Gen

Restriktionsenzym

Restriktionsenzym

Det ønskede gen

Opklippet plasmid

DNA-ligaseDNA-ligase DNA-ligase

Plasmid medindsplejset gen

Figur88.Principigensplejsning.Side77ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Figur89.Principiseparationaftransformeredebakterier.Side78ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

2 Ingen koloni

3 To rene kulturer af transgene bakterierindeholdende donor-DNA

1 Vækst af bakterier påagarplader, der indeholder

ampicillin

Med sterilt fløjlsstempel overføres bakterier til agarplader der inde-holder tetracyklin

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Figur90.Eksemplerpåtransgeneplanterogderesnyeegenskaber.Side79ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Afgrøde Tilførtegenskab

Raps ResistensmodherbicidetRoundup

Raps Nyfedtsyresammensætning(bedreanvendelseaffrøolien)

Tomat Skindderikkebliverblødtvedmodning

Majs Resistensmodangrebaflarverafdetmøllignendeinsekt,majsborer

Tobak Resistensmodbakterieinfektion

Tobak Evnetilatoptagekviksølvfrakviksølvforurenetjord(renserjorden)

Kartoffel Resistensmodvirusinfektion

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Genet splejses ind i den del af Ti-plasmidet som Agrobacterium tumefaciens overfører til planten

Ti-plasmid

Modificeret Ti-plasmidoptaget i Agrobacterium-celle

Donorgen

Plantecelle

Selektionsgen

Agrobacterium-kromosom

Bakteriel overførsel af DNA. Kun en del af Ti-plasmidet overføres

Indsættelse af DNA med donorgen og selektionsgen i plantecellens kromosom

Plantens cellevæg

Celledeling

CellekerneKromosom

De enkelte celler regenererer ved hjælp af plantehormoner til nye trans-gene planter på et selektionsmedie

Kun de transgene celler udvikles til nye planter da resten dør på selektionsstadiet

Transgen plante

Figur92.OversigtovergenmodificeringafenplantemedjordbakterienAgro-bacterium tumefaciens.Side80ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Indsplejset anti-sense gender er komplementært til

polygalakturonase (PG) genet

Gen for enzymetpolygalakturonase (PG) der gør tomater bløde når de modner

ATC . . . . . . . . . . GGA TAG . . . . . . . . . . CCT

U A G

C C U

A U C

G G A

U A G

C C U

A U C

G G A

Anti-sense mRNA PG-enzym mRNA

Dobbeltstrenget mRNAder ikke kan translateres

Figur93.Principianti-senseteknikken.Side81ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Figur97.Eksemplerpåtransgenedyroganvendelsenafgenproduktet(polypeptidet)afdetindsplejsedegen.Side84ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Dyr Polypeptid Polypeptidets anvendelse

Får Alfa-1-antitrypsin Behandlingaflungesygdomme,(Tracey) fxcystiskfibrose

Får KoagulationsfaktorIX Blødermedicin

Ged Antitrombin-III Behandlingmodblodpropper

Ko Laktase Forebyggelseafmælkeallergi

Kanin Erytropoietin(EPO) Behandlingafnyresygdomme

Gris KoagulationsfaktorVIII Blødermedicin

Ko Laktoferrin Tilsætningsstoftilmodermælkserstatning

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Embryonale stamcellertilføres fremmed, ikke-funktionelt DNA

En af de embryonale stamceller som har fået knockoutet et raskt gen

Stamcellen indføres i etmeget tidligt musefoster

Musefosteret anbringesi en rugemor

En ægte transgen mus som vil være syg hvis den har modtaget den transgene recessive egenskab fra begge forældre

Den delvis transgeneknockout mus vil beståaf en blanding af normaleceller og transgene cel-ler. Hvis den nye egenskab er recessiv, er musen rask.Hvis musens kønsceller dannes ud fra transgene celler og den parres med en anden mus med trans-gene kønsceller, vil nogleaf deres afkom være ægtetransgene

Figur101.Principifremstillingafknockoutmus.Side87ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

1Sædcelle møderægcelle

3Befrugtet ægcelleefter kernesammen-smeltning

41. celledeling

52. celledeling

6Embryodeling

7Resultat: enæggede tvillinger

2Befrugtet ægcelle før kernerne er smeltetsammen, sædcelle-halen ligger stadigudenfor

+

Figur102.Hvordanenæggedetvillingerblivertil.Side88ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Kernen fra yver-cellen overføres til ægcelle hvor-fra kernen er fjernet

Kernetransplan-teret celle med status som en zygote

Overførsel til rugemor

Yvercelle fjernes

Afkommet er en klon af fåret der donerede yver-cellen

Figur103.HvordanDollyblevtil.Side89ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Somatisk genterapi Genterapi på kønsceller

Gen indsplejses i somatiske celler fx

leverceller

Gen indsplejses i en ægcelle

Ind-splejset gen i lever-celler

Ind-splejset gen i ægcelle

Ægcelle Sædcelle Sædcelle Ægcelle

Reproduktion. Ægcelle indeholder ikke det indsplejsede gen

Reproduktion. Ægcelle indeholderdet indsplejsede gen

Barn der ikke indeholder det indsplejsede gen

Barn som indeholder det ind-splejsede gen i alle sine celler

Figur104.Forskelpåsomatiskgenterapioggenterapipåkønsceller.Side91ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Analyser af menneskets DNA7

GENETIKBOGENGenetik, genteknologi og evolution

Figurer fra GenetikbogenFigurerne vises som pdf-filer

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

107. Fremstilling af fluorescensmærket DNA.

109. Gel med fluorescerende DNA-bånd.

110. Princippet i konstruktion af DNA-sekvenser.

111. Restriktionsfragment længde polymorfi.

113. PCR-metoden.

114. Sammenligning af aktiviteten af et gen i forskellige væv vha. DNA-chips.

115. Bestemmelse af udvalgte mutationer vha. DNA-chips.

Figur107.FremstillingaffluorescensmærketDNAafforskelliglængde.Side96ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

5’–––A G C A T T –––3’Sekvensderønskesbestemt3’–––T C G T A A –––5’Skabelon

Opvarmningtilca.95°C

5’–––A G C A T T –––3’DNAerblevetenkeltstrenget

3’–––T C G T A A –––5’

Primertilsættes

5’–––3’3’–––T C G T A A –––5’Primerbindestilskabelonens3’-ende

DNA-polymerase,normaleDNA-nukleotiderogmodi- ficeredefluorescensmærkedeDNA-nukleotidertilsættes

5’–––3’–––T C G T A A –––5’

5’–––A G3’–––T C G T A A –––5’

5’–––A G C3’–––T C G T A A –––5’

5’–––A G C3’–––T C G T A A –––5’

5’–––A G C A T3’–––T C G T A A –––5’

5’–––A G C A T T3’–––T C G T A A –––5’

A

A

DerfremstillesDNA-stykkerafvarierendelængde,menallemedetfluorescerendenukleotidienden

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

AG G T C AG C T G A AG AT C C T G T G AG C G A AG T T

+

a b

Figur109.a.GelmedfluorescerendeDNA-bånd.b.Computerudskriftefterscanningmedlaserlysafdenfluorescerendegel.Side97ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Figur110.UdfratreDNA-sekvensermedoverlappendeenderkonstrueresenlæn-gereDNA-sekvens.Påfigurenerkunprincippetvist.Side97ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

A A T C G G C T T A T T T A G C C G A A T A

T T A T G G G C T A A G C G C A A T A C C C G A T T C G C G

G C G C A A A T T G G C C C C G C G T T T A A C C G G G

A A T C G G C T T A T G G G C T A A G C G C A A A T T G G C C C T T A G C C G A A T A C C C G A T T C G C G T T T A A C C G G G

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Genkendelsessekvenser for restriktionsenzym

Genkendelsessekvenser for samme restriktionsenzym

Genkendelsessekvens ændret pga. SNP

DNA fra person 1

DNA fra person 1 efter klipning med restriktionsenzym opstillet efter størrelse

DNA fra person 2

DNA fra person 2 efter klipning med restriktionsenzym opstillet efter størrelse

Figur111.Restriktionsfragmentlængdepolymorfi(RFLP)deropstårvedklipningmedrestrikti-onsenzym.Side99ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Primer bindes tilenkeltstrenget DNA

DNA-polymerase ogDNA-nukleotider tilsættes

To dobbeltstrengedeDNA-molekyler dan-nes efter samme principsom ved replikation

DNA-strengeneadskilles

Klar til 2. synteserunde

Originale skabelon

Flere synteserunder

Efter fx 30 runder er der230 = 1.073.741.824 DNA-stykker

Strengeefter 1. syntese-runde

Opvarmes tilca. 95°C

3'

5' 3' 3' 5'

5'

5' 3'

Figur113.PCR-metoden.Side100ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

DNA-chip

DNA på chip

cDNA fra væv 1 med rød fluorescens

cDNA fra væv 2 med blåfluorescens

Konkurrerende hybridisering

Gen fra væv 2 (blå) er hyppigst udtrykt

+

Figur114.Sammenligningafaktivitetenafetgenifor-skelligevævvha.DNA-chips.Side102ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

A C

T G

DNA-chip

DNA på chip

DNA fra patient

Fluorescerende DNA-nukleotider

Hybridisering

Enkelt base forlængelse

A-SNP C-SNP T-SNP G-SNP

DNA-polymerase+

+

?

Figur115.Bestemmelseafudvalgtemutationervha.DNA-chips.Side102ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

GENETIKBOGENGenetik, genteknologi og evolution

Figurer fra GenetikbogenFigurerne vises som pdf-filer

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Evolution og artsdannelse8121. En nutidig forklaring på giraffens lange hals.

123. Endemisme-procent som funktion af isolation.

124. Finkearternes næb på Galapagosøerne.

Naturlig selektion favoriserer længere hals da det medfører bedre mulighed for at nå højeresiddende blade

Favoriserede karakterer videregives til næste generation

Oprindelig gruppe har varierende halslængde

Favoriserede karakterer videregives til de næste generationer

Giraffernes halslængde varierer stadig, men den gennemsnitlige halslængde er forøget

Efter mange, mange generationer og mange, mange mutationer der er underlagt naturlig selektion henimod længere hals

Hvordan giraffen fik sin lange hals

Figur121.EnnutidigforklaringpågiraffenslangehalsioverensstemmelsemedDarwinsevolu-tionsteori.Side110ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Endemisme-procent som funktion af isolation

Ende

mis

ke a

rter

i %

Samoa Hawaii100

80

60

40

20

0

Marquesas

FijiMascarenerne

Galapagos

Canarierne

Cap Verde

100 1.000 10.000Afstande fra kontinent i km

Figur123.Procentenafendemiskeplantearterpåtropiskeoceaniskeøgrupperiforholdtilafstandtilnærmestekontinent.Side113ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Stor træfinke Mellemtræfinke Lille træfinke Stor jordfinke Mellemjordfinke Lille jordfinke

Spættefinke Mangrovefinke Skarpnæbet Kaktus- Stor kaktus- jordfinke jordfinke jordfinke

Løvsangerfinke

Vegetartræfinke

Insektæder

Overvejende insektædere Overvejende planteædere

Planteæder

Figur124.Næbetsudseendehosde13arteraffinkerpåGalapagosøerne.Side113ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

GENETIKBOGENGenetik, genteknologi og evolution

Figurer fra GenetikbogenFigurerne vises som pdf-filer

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Livets oprindelse og menneskets evolution9127. Tidslinje over begivenheder på jorden.

128. Den kemiske evolution.

129-130. Oversigt over typer af ernæringsmåder hos anaerobe

og aerobe prokaryoter.

131. Prokaryotisk celle og eukaryotisk plantecelle.

132. Dannelse af den eukaryote celle og den første eukaryote plantecelle.

134. Eksempler på organismer fra de fem riger.

137. Menneskets kromosom nr. 2 i forhold til nr. 12 og 13 hos chimpansen.

138. Princip i smeltepunktsanalyse.

139. Resultater fra forsøg med DNA-DNA-hybridisering.

140. Stamtræ for mennesket og menneskeaberne.

142. Sammenligning af tre fosterstadier hos hvirveldyr.

143. Histogrammer over variation af mtDNA.

144. Variation mellem 15 befolkningsgrupper vist som netværk.

Jorden dannes

MeteorregnKraftig

UV-strålingVulkansk aktivitet

Kometerindeholder

vand

Søer og havedannes

Organiske stoffer

Anaerobe purpur og grønne fotosyn-tetiserende bakterier

Anaerobe kemoautotrofe

bakterier

Anaerobe heterotrofe

bakterier

Aerobe blågrønne cyanobakterier danner

ilt ved fotosyntese

Ilt i atmosfæren

Eukaryote celler

Kolonier af encellede organismer

Iltindholdet i atmos-færen når op på 10%

Flercellede dyrog planter Hvirveldyrene

opstår

Frøplanter

Padder

Primitivepattedyr

DinosaurerMennesket

4,6 mia. år 4 mia. år

3,5 mia. år3 mia. år

2,5 mia. år 2 mia. år

1,5 mia. år1 mia. år

0,5 mia. år Nutid

Figur127.Tidslinjeoverbegivenhederpåjordensidendensdannelse.Side117ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

RNA-molekyler dannesvha. energi fra fx solen eller energi i molekyler.

RNA replikeres

RNA translateres tilprotein

Proteiner med enzyma-tiske egenskaber øger replikationshastigheden.RNA ændres til DNA.

DNA har overtaget RNA's evne til replikation.DNA benytter RNA tilat danne proteiner derbl.a. hjælper DNA medat kopiere sig selv ogoverføre den genetiskeinformation i DNA tilRNA.Forudsætningen for livetsoprindelse, senere for-muleret som 'det centraledogme', er skabt.

Figur128.Denkemiskeevolution.Side119ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Aerobe prokaryoter

Eksempelpåbakteriegruppe Ernæringsmåde Typekemiskproces Eksempelpåkemiskproces

Cyanobakterier Autotroft Fotosyntese 6H2O+6CO

2 C

6H

12O

6+6O

2

Svovlbakterier Kemosyntese 2H2S+O

2 2S+2H

2O

6H

2O+6CO

2 C

6H

12O

6+6O

2

Almindeligeforrådnelses- Heterotroft Respiration C6H

12O

6+6O

2 6CO

2+6H

2O

bakterier

←→

←→

Anaerobe prokaryoter

Eksempelpåbakteriegruppe Ernæringsmåde Typekemiskproces Eksempelpåkemiskproces

Purpursvovlbakterier Autotroft– Fotosyntese– 12H2S+6CO

2 C

6H

12O

6+6H

2O+12S

Detvilsigedanner Energikommerfralys glukose selvorganiskstof

Metandannendebakterier Kemosyntese– 4H2+CO

2 CH

4+2H

2O

Energikommerfra metan kemiskforbindelse

Smørsyrebakterier Heterotroft– Gæring C6H

12O

6 C

3H

7COOH+2H

2+2CO

2

Detvilsigeskal glukose smørsyre

haveorganiskstof tilført

←→

←→

Figur129.Oversigtovertyperafernæringsmåderhosanaerobeprokaryoter.Side120ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Figur130.Oversigtovertyperafernæringsmåderhosaerobeprokaryoter.Side121ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Golgi-apparat

CellemembranCellevæg

Kerneområde uden membran

Fedtdråber

KernemembranNukleolus

KerneKernepore

Mitokondrie

Cytoplasma med ribosomer

Vakuole

Endo-plasmatisk retikulummed ribosomer

Kloroplast

Mikrotubuli

a

b

Figur131.a.Prokaryotiskcelleogb.eukaryotiskplantecelle.Side122ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Stor anaerob heterotrof bakterie op- tager en lille aerob bakterie

Den eukaryote celle er skabt, stamform til dyre- og svampeceller

Den første fotosyntetise- rende eukaryote celle er skabt, stamform til planteceller

Eukaryotisk celle optager en aerob foto- syntetiserende bakterie

a

b

DNA

Kerne Kerne

Mitokondrie

MitokondrieMitokondrie

Der dannes membranrundt om DNA-materialet

Kloroplast

Figur132.a.Dannelseafdeneukaryotecelleogb.dannelseafdenførsteeukaryoteplantecelle.Side122ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Svampe.mugsvampe.trøfler.hatsvampe fluesvamp champignon porcelænshat

d

c

Planter.mosser.bregner.nåletræer gran fyr.blomsterplanter bøg kaktus mælkebøtte tulipan iris

Protister.protozoer.en- og fler- cellede alger.mixotrofe organismer.encellede svampe

Prokaryoter.eubakterier.arkaebakterier

e Dyr.bløddyr snegle muslinger.spindlere edderkopper mider.insekter biller sommerfugle bier fluer.benfisk.padder salamandere frøer.krybdyr slanger skildpadder.fugle.pattedyr primater gnavere

b

a

Figur134.Eksemplerpåorganismerfradefemriger.Side123ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.Fotos:PerSchriver.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Nr. 12

Nr. 13

Nr. 2

Figur137.Mennesketskromosomnr.2erdannetvedsammensmeltningafdetderernr.12og13hoschim-pansen.Side126ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Smeltning Hybridisering Smeltekurver

DNA fraart A

DNA fraart B

Art A

Art B

Hybrid-DNA

Hybrid-DNA

100

50

070 80 90 temp.°C

100

50

070 80 90 temp.°C

100

50

070 80 90 temp.°C

% e

nke

ltst

ren

get

DN

A

Ts

Ts

Ts

Figur138.Principismeltepunktsanalyse.Side126ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Sammenlignede individer 1 2

Ændringaf Forskelpå smeltepunkti°C DNAi%

Menneske–menneske 0,31 0,28Chimpanse–chimpanse 0,39 0,35Chimpanse–dværgchimpanse 0,77 0,70Menneske–chimpanse 1,59 1,44Menneske–dværgchimpanse 1,59 1,44Menneske–gorilla 2,50 2,27Chimpanse–gorilla 2,55 2,32Menneske–orangutang 3,49 3,17Chimpanse–orangutang 3,52 3,20Gorilla–orangutang 3,57 3,25

Figur139.ResultaterfraforsøgmedDNA-DNA-hybridiseringmellemforskelligeindividerafmenneskerogmenneskeaber.Side127ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Millioner år før nutid

Orangutang

Gorilla

Menneske

Chimpanse

Dværgchimpanse

16 14 12 10 8 6 4 2 0

Figur140.Stamtræformennesketogmenneskeabernekonstrueretpågrundlagafmolekylæredatakombineretmedtidsdateringaffossiler.Side127ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Figur142.Sammenligningaftrefosterstadierhosnoglehvirveldyr.Side128ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

20

15

10

5

0

Antal forskelle0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65

Homo sapiens – Homo sapiens – Homo sapiens –Homo sapiens Homo neanderthalensis Chimpanse Antal par (%)

Figur143.HistogrammerovervariationafmtDNA.Side130ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag

Biaka pygmæ

Mbuti pygmæ

SanSotho/Tswana

Nguni

Tsonga

CambodianerePolakker

NordeuropæereFranskmænd

FinnerVietnamesere

JapanereKinesere

Malayer

Figur144.Variationmellem15befolkningsgruppervistsomnetværk.Side130ibogen.GenetikbogenGenetik,genteknologiogevolutionTegning:ErikHjørne.©NucleusForlag.

Tilbage til oversigt

© Nucleus Forlag