11. Yksilö kehittyy geenien yhteistyön ja ympäristön vaikutuksen tuloksena

Geneettinen rekombinaatio koostuu kahdesta asiasta:

https://peda.net/kannonkoski/e-opin-oppikirjat/
ihminen8/evoluutio_perusteet/mediamapp
i/kuvat/lvsesytslyotskn

1. Tekijäinvaihdunta
• Meioosin vähennysjaossa kromosomipalat vaihtelevat paikkaa
2. Mendelistinen rekombinaatio eli 3. sääntö

Geneettinen rekombinaatio on tärkeää evoluutiolle. Sen ansiosta suvullisesti lisääntyvien eliölajien yksilöt ovat perimältään ja ilmiasultaan erilaisia. Yksilöiden erilaisuus mahdollistaa populaation sopeutumisen ja muuttumisen.

http://biologiak2.blogspot.fi/2013/1
0/11-yksilo-kehittyy-geenien-yhteistyon.html

Määrällisiin ominaisuuksiin (kuten pituus tai ihonväri) vaikuttaaa monta geeniä, joten monia välimuotoja on olemassa. Määrällisten ominaisuuksien mittalukujen jakauma lähenee symmetristä normaalijakauman kuvaajaa, mikäli mittausaineisto on riittävän suuri.

Geenien välinen vuorovaikutus ja ympäristö vaikuttavat ominaisuuksien ilmenemiseen. Geenit toimivat yhdessä ja säätelevät toisiaan. Jotkut geenit säätelevät toisten geenien toimintaa ja niissä synteneet mutaatiot olivat hyvin hyödyllisiä lajien rakenteiden muutoksiin evoluutiossa.

Populaation geneettinen koostumus muuttuu mikroevoluutiossa. Sopeutuneet yksilöt saavat enemmän jälkeläisiä luonnossa kuin huonosti sopeutuneet yksilöt, joten sopeutumista edistävät alleelit lisääntyvät. Mikroevoluution lähtökohtana ovat sattumanvaraisesti syntyneet mutaatiot, joita luonnonvalinta karsii tai suosii. Eli mikroevoluutiossa populaation alleelikoostumus muuttuu.

Makroevoluutiossa populaatioista syntyy uusia lajeja. Makroevoluutiossa populaatio jakautuu kahdeksi tai useammaksi alapopulaatioksi. Jos geenivirta näiden populaatioiden välillä katkeaa isolaatiolla
(esim. aavikko, vuorista, jne.), se johtaa vähitellen uusien lajien syntyyn.

10. Sukupuoli vaikuttaa joidenkin ominaisuuksien periytymiseen

http://www.kurrinsuku.net/15

Yleensä sukupuolen määräävät sukupuolikromosomien geenit. Nisäkkäillä koiraan sukusolu määrää jälkeläisen sukupuolen. Ihmisillä koiras on tyyppiä XY ja naaras XX. Linnuilla, eräillä kaloilla ja perhosilla taas naaras määrää sukupuolen (naaras XY ja koiras XX). Heinäsirkoilla ja eräillä muilla hyöntesillä naaraat ovat tyyppiä XX ja koiraat tyyppiä X0, eli koirailta puuttuu toinen sukupuolikromosomi ja niin koiras määrää jälkeläisen suku puolen. Pistiäisillä kuten ampiaisilla, koiraat syntyvät hedelmöittymättömistä munasoluista partenogeneettisesti eli neitseelisesti, joten ne ovat haploidisia. Naaraat, kuningatar ja työläiset kehittyvät puolestaan munasoluista ja ovat näin diploidisia.

https://peda.net/sastamala/sylvaan-koulu/e-o
pin-oppikirjat/ihminen8/perinnollisyys/kuvamappi/kuvagalleria/pepopo

Sukupuolikromosomeissa on myös sellaisia geenejä, jotka vaikuttavat muuhun kuin sukupuoliominaisuuksiin. Naisen tulee olla homotsygoottinen eli periä sama alleeli sekä isaltään että äidiltään, jotta hän ilmentäisi X-kromosomissa perityvää resessiivistä ominaisuutta. Miehillä vain äidiltä peritty X-kromosomi riittää, koska Y-kromosomissa ei ole kaikkia vasta-alleeleita.

Punavihersokeus on esimerkki sairaudesta, joka periytyy sukusolun kautta. Miesten tarvitsee periä vain äidiltä oleva sukusolu kun naisten tarvitsee periä molemmilta vanhemmiltaan, siksi miehillä se on yleisempi (7-8%) kuin naisilla (0,5%).

http://opinnot.internetix.fi/fi/muikku2materiaalit/lukio/bi/
bi2/09_perinnollisyys/15_sukupuoleen_kytkeytynyt
_periytyminen?C:D=hRyE.hQ25&m:selres=hRyE.hQ25

Sukupuuta voi käyttää usein ominaisuuksien perinnän tutkimisessa. Sillä voidaan päätellä periytyykö ominaisuus:

• Resessiivisenä autosomissa (ei sukukromosomeissa)
• Dominovana autosoluissa
• Resessiivisenä X-kromosomissa
• Dominoivana X-kromosomissa
• Y-kromosomissa
  

9. Geeni vaikuttaa ominaisuuksiin eri tavoin

Geenit sijaitsevat kromosomeissa. Geenin paikkaa kromosomissa kutsutaan lokukseksi. Alleelit ovat samanpaikkaisia vastingeenejä. Alleeleja on kahdenlaisia dominoivia ja resessiivisia. Dominoiva alleeli peittää resessiivisen vaikutuksen. Tutkija Gregor Mendel kehitti kolme sääntöä periytymiselle.

http://biologiak2.blogspot.fi/2013/10/9-
geeni-vaikuttaa-ominaisuuksiin-eri.html

1. Jälkeläisten yhdenmukaisuus
• Kaksi yksilöä risteytetään (toisella dominoiva homstygoottinen geeni VV ja toisella resessiivinen homotsygoottinen geeni vv)
• Saadaan vain dominoivan geenin mukaisia yksilöitä. Vv
2. Erkanemissääntö
• Kun Vv geeniset yksilöt risteytetään saaadaan fenotyypiltään yksilöitä suhteessa 3 : 1, jossa on kolme dominoivaa yksilöä  ja yksi resessiivinen



http://tantarco.blogspot.fi/

• Genotyypiltääm yksilöitä saatiin suhteessa 1:2:1, eli VV,Vv,Vv ja vv
3. Vapaan yhdistämisen sääntö
• Jos kaksi eri alleelia vaikuttaa eri asioihin (vaikka vvpp ja VVPP) voi kolmannessa sukupolvessa tulla fenotyypiltään eri yksilöitä suhteessa 9:3:3:1
• Eri kromosomien sijaitsevien geenien alleeleista tulee sukusoluihin sattumanvaraisesti kaikkia mahdollisia yhdistelmiä.

Kaikki geenit eivät ole dominoivia tai resessiivisiä, jotkut alleelit vaikuttavat toisistaan riippumatta.
Jotkut alleelit ovat homotsygoottisina letaaleja eli tappavia, jolloin yksilö jolla on molemmata resessiivisset letaalit alleelit kuolee joko sikiövaiheessa tai enne lisääntymisikää.

8. Geenit siirtyvät sukusoluissa vanhemmilta jälkeläisille

Sukusolut syntyvät meioosin tuloksena. Meioosissa kromosomiluku puolittuu, koska muuten hedelmöityksessä kromosomiluku kaksinkertaistuisi joka sukupolvessa. Meioosin tuloksena syntyy neljä sukusolua, joissa jokaisessa on vain toinen kromosomi kustakin emosolun vastinkromosomipareista. Mitä enemmän eliölajeilla on kromosomeja, sitä useammalla tavalla ne voivat järjestyä esim ihmisellä tämä määrä on 2^23.
Meioosissa on kaksiosainen tapahtumasarja, joissa on omat vaiheet:

http://nea-biologia2.blogspot.fi/

1. Vähennysjako (meioosi I)
• Välivaihe (interfaasi): 
• Edeltää varsinaista meioosia
• Sukusolun emosolussa tapahtuu DNA:n kahdentuminen, jonka seurauksena jokainen kromosomi koostuu kahdesta identtisestä sisarkromatidista
• Esivaihe 1 (profaasi 1)
• Vastinkromosomit asettuvat rinnakkain, eli niiden sanotaan konjugoituvan
• Konjugoituneet vastinkromosomit ovat kiinni toisissaan useasta kohtaa ja toisinaan näissä kohdissa eli kiasmoissa vastinkromosomien osat vaihtavat paikkoja keskenään. Tapahtumaa kutsutaan tekijäinvaihdunnaksi.
• Keskusjyväsistä eli sentrioleista ja sukkularihmoista muodostuu tumasukkula
• Jälkivaihe 1 (metafaasi 1)
• Sukkularihmat lyhenevät ja vetävät vastinkromosomit solun vastakkaisille puolille
• Jokainen kromosomi siis muodostuu kahdesta sisarkromatidista eli DNA on yhä niissä kahdentuneena
• Loppuvaihe 1 (telofaasi 1) ja solun jakautuminen
• Koska sukkularihmat kuljettivat vastinkromosomit toisistaan erilleen, jää kumpaankin ryhmään vain puolet alkuperäisestä kromosomimäärästä. 
• Näin 1. loppuvaiheen seurauksena syntyy solun jakautuessa kaksi haploidista (n) tytärsolua, joiden kromosomiluku on puolet alkuperäisen emosolun vastaavasta diploidisesta (2n) kromosomiluvusta.
2. Tasausjako (meioosi 2)



https://peda.net/pori/kaarisillan-
koulu/markon-luokka/
ihminen/seksuaalisuus/kuvamapp
i/kuvagalleria/mssjoynk

• Esivaihe 2 (profaasi 2)
• Esivaihe, kuten kaikki muutkin tasausjaon vaiheet, muistuttavat tavallista mitoosia
• Välivaiheen jälkeen kromosomit pakkautuvat ja tumasukkulamuodostuu
• Keskivaihe 2 (metafaasi 2)
• Kromosomit asettuvat yksitellen "jonoon" jakautumistasoon. Sukkularihmat tarttuvat kahdentuneiden kromosomien sentromeerikohtiin.
• Jälkivaihe 2 (anafaasi 2)
• Sukkularihmat vetävät kahdentuneiden kromosomien puoliskot eli sisarkromatidit irti toisistaan ja kuljettavat syntyeet tytaärkromosomit solun eri puolille.
• Loppuvaihe 2 (telofaasi 2) ja solujen jakautuminen)
• Tumakotelo alkaa muodostua molempien tytärkromomiryhmien ympärille, ja tätä seuraa solun jakautuminen.

Vähennysjaon ja tasausjaon välissä on eläinsoluilla vain lyhyt välivaihe, ja jokaisen kromosomin DNA säilyy edelleen kahdentuneena.Kasvisolulla ei välivaihetta ole lainkaan. Kahdesta haploidisesta solusta syntyy yhteensä neljä sukusolua, joiden kromosomimäärä on puolet alkuperäisen emosolun kromosomimäärästä (n).

Meioosissa voi tapahtua häiriöitä, jotka johtavat kromosomistomutaatioon. Nisäkkäillä alkion poikkeuksellinen kromosomiluku johtaa yleensä keskenmenoon. Kasveilla muutokset eivät aina ole vahingollisia, vaan ne voivat johtaa jopa aikaisempaa elinkelpoisempien yksilöiden syntymiseen.

http://e-oppi.onedux.fi/zine/53/article-2247

Kromosomien lukumäärän muutokset eli kromosomistomutaatiot johtuvat siitä, että meioosain vähennysjaon jälkivaiheessa sukkularihmat eivät kykene irrottamaan vastinkromosomiparia erilleen toisistaan, vaan toiseen soluun tulee esim. yksi kromosomi liikaa ja toiseen puolestaan ykis liian vähän. Tunnetuin esimerkki kromosomistomutaatiosta on ihmisellä esiintyvä Downin oireyhtymä eli Downin syndrooma. Siinä henkilöllä on yhteensä 47 kromosomoia, koska 21. kromosomi on kolmena kappaleena (trisomia).

7. Solut lisääntyvät jakautumalla

Solunelämänkierron vaiheet

http://www02.oph.fi/etalukio/biologi
a/kurssi2/solujenlisaantyminen.html

1. Välivaihe
2. Jakautumisvaihe

Välivaiheen vaiheet

1. Kasvu
2. Aktiivinen toiminta
3. Valmistautuminen jakautumiseen

Välivaiheen aikana DNA kahdentuu tumassa.

Solun jakautumisen vaiheet

1. Esivaihe (profaasi)
• Kromatiinirihmat pakkautuvat tiiviimmin
• Jokainen kromosomi on kahdentunut
• Sisarkromatidit ovat kiinni toisissaan sentromeerin kohdalta
• Solulimassa alkaa muodostua tumasukkula, joka rakentuu sukkularihmoista, jotka ovat toisesta päästä kiinni keskusjyväsessä (kasvisolussa soluseinäsää)
• Keskusjyväset liikkuvat vähitellen solun vastakkaisille puolille



http://www.solunetti.fi/fi/
solubiologia/m-solunjakautuminen/

• Profaasin jälkeen tumakotelo häviää
2. Keskivaihe (metafaasi)
• Sukkularihmat kiinnittyvät kromosomien sentromeerikontiin, koska tumakoteloa ei enää ole
• Kromosomit liukuvat sukkularihmojen vetäminä ja asettuvat riviin
3. Jälkivaihe (anafaasi)
• Alkaa, kun sisarkromatidit irtoavat toisistaan sukkularihmojen vetäminä
• Tytärkromosomit liukuvat rihmojen vetäminä solun vastakkaisille puolille
4. Loppuvaihe (Telofaasi)
• Aluksitumakotelo alkaa vähitellen muodostua molempien kromosomiryhmien ympärille
• Tumasukkula alkaa hävitä
• Vähitellen kromosomit aukeavat pakkautuneesta muodostaan kromatiinirihmaksi
• Mitoosi eli tuman jakautuminen on ohi, ja lopputuloksena on kaksi perimältään samanlaista solua
• Solulima jakutuu syntyneiden tumien ympärille

6. Solut ovat toimivia kokonaisuuksia

Eri soluja ovat:

• Eläinsolu
• Kasvisolu
• Sienisolu
• Esitumallinen solu

Solun hienorakenne osat:

• Solulima
• Tuman ja soluelinten ulkopuolelle jäävää nestemäinen osa
• Ribosomit
• Pieniä soluelimiä. Koostuvat ribosomaalisesta RNA:sta ja proteiineista. Keskeinen asema proteiinisynteesissa.
• Tuma
• Kromosomit
• Tumajyvänen
• Ribosomeja tuottava alue
• Golgin laite

• Eräät solun valmistamat aineet kootaan ja varastoidaan
• Mitokondrio
• Omaa DNA:ta ja ribosomeja ja lukuisia entsyymejä
• Soluhengitys
• Rakentuu sileästä ulkokalvosta ja pimuttuneesta sisäkalvosta
• Lysomit
• Vain eläin- ja sienisoluissa
• Pieniä kalvorakkuloita.
• Ottavat jäteaineita sekä solun vanhoja ja kuluneita osia
• Keskusjyvänen
• Eläinsolussa
• Osallistuvat tumasukkulan muodostumiseen solunjakautumisen aikana
• Solun tukiranka
• Koostuu erikoisista proteiinisäkeistä
• Säätelee solun rakennetta
• Kalvorakenteet

• Kuljettaa ja valmistaa aineita
• Karkea solulimakalvosto
• Tuotetaan ja muokataan proteiineja
• Sileä solulimakalvosto
• muiden aineiden kuten lipidien muokkaus
• Solukalvo
• Säätelee mitä aineita soluun otetaan ja mitä sieltä poistetaan
• Reseptorimolekyylit tunnistavat viestiaineita
• Peroksisomeja
• kasvi-, sieni- ja eläinsoluissa



http://iinabiologia.blogspot.fi/2013/04/p
erusrakenne-jokaisella-solulla-on.html

• Hajottaa ja pilkkoo yhdisteitä
• Viherhiukkanen
• kasvi- ja leväsoluissa
• Fotosynteesi
• Omaa DNA:ta ja ribosomeja
• Soluseinä
• Kasvisolussa
• Tukee ja estää vaurioitumasta
• Siimat ja karvat



http://iinabiologia.blogspot.fi/2013/04
/perusrakenne-jokaisella-solulla-on.html

• Bakteerrit pystyvät liikkumaan ja tarttumaan
• Vakuolit
• Hoitavat kasvisolussa lysomien tehtävän
• Aiheuttaa nestejänniyksen solun sisään
• Toimii aineiden varastona 
• Kalvostot
• Soluhengitys (bakteeri)
• Fotosynteesi (bakteeri)

5. Entsyymit pilkkovat ja rakentavat molekyylejä

Entsyymit ovat proteiineja. Elävissä soluissa tapahtuu valtava määrä kemialllisia reaktioita. Solut valmistavat monenlaisia kemiallisia yhdisteitä. Kaikki nämä kemialliset reaktiot ovat solujen aineenvaihduntaa.Aineenvaihdunnan reaktiot tapahtuisivat soluissa liian hitaasti, ellei niillä olisi mukana entsyymejä. Jokainen entsyymi katalysoi vain tiettyä reaktiota.

Aineenvaihduntaan kuuluu kahdenlaisia reaktioita:

http://nea-biologia2.blogspot.fi/2013_05_01_archive.html

1. Hajottavia (katabolisia): Aineita hajotetaan yksinkertaisemmiksi yhdisteiksi      (esim. soluhengitys)
2. Rakentavia (anabolisia):Aineita yhdistetään monimutkaisemmiksi yhdisteiksi(esim. kun kasvisolussa glukoosimolekyylit liittyvät pitkäksi ketjuksi ja muodostuu tärkkelystä)

Entsyymireaktioon vaikuttavia tekijöitä:

• Lämoötila: Kaikilla entsyymeillä on optimi lämpötila toiminnalleen (ihmisellä yleensä 37°C)
• pH-arvo: Jokaiselle entsyymille on optimi pH-arvo
• Inhibiittori: Aineita, jotka pystyvät estämään entsyymin toiminnan.

Entsyymejä käytetään myös monissa arkielämän tuotteissa.

• Useimmata pyykinpesujauheet
• Lihassa¨
• Mehussa
• Oluessa
• jne.