Cum de a rezolva problemele legate de genetica biologiei

Studiul legilor de bază ale eredității și variația în organisme este una dintre provocările cele mai dificile, dar foarte promițătoare care se confruntă știința modernă. În acest articol ne uităm la modul în care conceptele teoretice de bază și postulate ale științei, și se va ocupa cu modul de a rezolva problemele din genetica.

Relevanța studiului eredității

Două ramuri majore ale științei moderne - medicină și reproducere - dezvoltate prin geneticieni de cercetare. Foarte aceeași disciplină biologică, a cărei denumire a fost propusă în 1906 de știință englez W. Betsonom, nu este atât de mult teoretic ca practic. Orice persoană care decide să înțeleagă în mod serios mecanismul de moștenire a diferitelor trăsături (cum ar fi culoarea ochilor, a părului, sânge), ar trebui mai întâi să învețe legile eredității și de variație, precum și figura cum să rezolve problemele geneticii umane. Aceasta este problema vom face.

Concepte de bază și termeni

Fiecare ramură are un specific aparte numai pentru ei, un set de definiții de bază. Dacă vorbim despre știința care studiază procesele de transmitere a trăsăturilor ereditare, înțelegem următorii termeni de către acesta din urmă: gena, genotipul, fenotipul, păsările-mamă, hibrizi, gameții, și așa mai departe. Cu fiecare dintre ele ne întâlnim, atunci când învățăm regulile, spune-ne cum să rezolve problemele în biologie, genetica. Dar, la început, vom studia metoda Hybridological. La urma urmei, este baza unor studii genetice. Acesta a fost propus de naturalistul ceh G. Mendel în secolul al 19-lea.

Cum să moștenească atributele?

Legile proprietăților de transmisie ale corpului au fost descoperite de Mendel prin experimente pe care el efectuate cu o plantă bine cunoscută - mazăre. Metoda Hybridological este o încrucișare a două unități, care diferă una de cealaltă printr-o pereche de caracteristici (monohybrid cruce). În cazul în care experimentul implică organisme care au mai multe perechi de alternative (opuse) semn, atunci vorbim despre trecerea poligibridnom. Omul de știință a sugerat următoarea notație accident vascular cerebral de hibridizare a două plante de mazăre, care sunt diferite de seminte colorate. A - vopsea galbenă, și - un verde.

În acest F1 înregistrare - hibrizi de prima generație (I). Ele sunt absolut uniforme (aceeași), deoarece acestea conțin o genă dominantă, care controlează semințe de culoare galben. Mențiunea de mai sus corespunde primei legi a lui Mendel (articolul F1 hibrizi uniformitatea). Știind el explică elevilor cum să rezolve problemele în genetica. Grad 9 are un program în biologie, care este studiată în detaliu metoda Hybridological de cercetare genetica. De asemenea, se examinează și a doua (II), în general, Mendel a numit legea segregării. Conform acestuia, hibrizii F2, obținut prin trecerea doi hibrizi prima generație unele cu altele, o divizare în raport de 3 la 1 fenotipul și genotipul 1a și 2 la 1.

Folosind formula de mai sus, veți înțelege cum să rezolve problemele în genetica fără erori în cazul în care condițiile lor pot fi aplicate cunoscut primul sau deja legea lui Mendel II, având în vedere faptul că are loc traversarea atunci când dominația completă a unuia dintre gene.

Legea prevede semnele care combină independente

Dacă persoanele parentale diferă în două perechi de caractere alternative, cum ar fi culoarea semințelor și forma, de la plante, cum ar fi mazăre, apoi, în cursul trecerii genetice trebuie utilizat Pinneta grila.

Absolut toți hibrizii, care sunt prima generație să se supună regulii de uniformitate Mendel. Adică, ele sunt de culoare galbenă, cu o suprafață netedă. Continuând încrucișare între o plantă de F1, obținem un hibrid de a doua generație. Pentru a afla cum să rezolve problemele de genetică, clasa a 10-a in clasa de biologie foloseste record de împerechere cu doi hibrizi, aplicând formula de divizare fenotipic 9: 3: 3: 1. Sub condiția ca genele sunt aranjate în perechi diferite pot fi utilizate Mendel treilea postulat - caracteristici de drept combinarea statelor independente.

Ca grup de sânge moștenit?

Mecanismul de transmitere a unei astfel de caracteristică ca grupa de sânge la om, nu corespunde legilor discutate anterior. Adică, nu este supusă prima și a doua lege a lui Mendel. Acest lucru se datorează faptului că o astfel de facilitate de sânge, conform studiilor Landsteiner, controlate de trei alele I: A, B și 0. Ca urmare genotipuri sunt după cum urmează:

• Primul grup - 00.
• În al doilea rând - AA sau A0.
• Al treilea grup - BB sau B0.
• În al patrulea rând - AB.

0 gena este alela recesivă a genelor A și B. Un al patrulea grup este kodominirovaniya rezultat (prezența reciprocă a genelor A și B). De obicei, este necesar să se ia în considerare, pentru a ști cum să rezolve problemele pe genetica de grupa de sânge. Dar asta nu e tot. Pentru a stabili genotipul copiilor prin sânge, născuți din părinți cu grupurile sale diferite, utilizați tabelul de mai jos.

Teoria lui Morgan eredității

Revenind la secțiunea din articolul nostru „Legea statelor independente de semne care combină“, în care am discutat modul de a rezolva problemele din genetica. cruce Dihybrid, precum legea III Mendel, care este supus, se aplică gene alelice, cromozomi omologi sunt în fiecare pereche.

La mijlocul secolului al 20-lea T. genetician american Morgan a susținut că cele mai multe dintre semnele controlate de gene, care sunt situate în același cromozom. Ei au o formă aranjament grupuri și o legătură liniară. Și numărul lor este exact set haploid de cromozomi. În procesul de meioză, ceea ce duce la formarea de gameți, celule sexuale nu vin singure gene, el a crezut Mendel, și întreaga lor complexe, numite Morgan grupuri de ambreiaj.

Crossover

In timpul profazei I (denumit, de asemenea, prima diviziune meiotică) între cromatidelor interioare de cromozomi omologi sunt schimbate porțiuni (lukusami). Acest fenomen se numește crossover. Aceasta este baza de variatie genetica. Crossover este deosebit de important pentru studiul biologiei în cauză cu studiul tulburărilor ereditare umane. Folosind principiile stabilite în teoria cromozomială a eredității Morgan, definim un algoritm care răspunde la întrebarea cum de a rezolva problemele din genetica.

cazurile de moștenire legate de sex sunt un caz particular al transferului de gene, care sunt situate în același cromozom. Distanta care exista intre gene in grupuri de legătură, exprimată ca procent - unități de hartă. O forță de cuplare între genele direct proporționale cu distanța. Prin urmare, cele mai multe de trecere peste are loc între gene, care sunt situate departe unul de altul. Luați în considerare moștenirea legată fenomen mai detaliat. Dar, în retragerea timpurie ce elemente ale eredității responsabile pentru caracteristicile sexuale ale organismelor.

cromozomi sexuali

În cariotipului uman au o structură specifică: la femei au prezentat aceleași doi cromozomi X, in timp ce barbatii in cuplu sexual, în plus față de cromozomul X, există și o U versiune, oferind în formă și într-un set de gene. Acest lucru înseamnă că nu este omoloagă cu cromozomul X. Astfel de boli umane ereditare, cum ar fi hemofilia, si culoare orbire apar datorită „spargerea“ de gene individuale pe cromozomul X. De exemplu, purtătorul căsătoriei hemofiliei cu un om sănătos poate fi născut din posterității.

Cursul de mai sus încrucișării genetice confirma faptul ca gena ambreiaj care controleaza coagularea sângelui, cu sexul X cromozom. Această informație științifică este folosit pentru a preda tehnici de elevi, determinarea modului de a rezolva problemele din genetica. 11 clasa are un program în biologie, care examinează în detaliu secțiunile, cum ar fi „genetica“, „Medicina“ și „geneticii umane“. Acestea permit studenților să studieze bolile umane moștenite și să cunoască motivele pe care acestea apar.

Interacțiuni gena

Se transferă caracteristicile ereditare - proces destul de complicat. Aceste scheme anterioare devin clare numai în cazul studenților cunoștințe minime de bază. Este esențial, deoarece prevede mecanisme care să ofere un răspuns la întrebarea cum să învețe să rezolve problemele în biologie. Studiile Genetica interactiunea formeaza gene. Acest epistasis polimer, complementaritate. Vom vorbi mai mult despre ele.

moștenire EXEMPLU în auzul uman este ilustrativ pentru acest tip de interacțiune ca complementaritate. Audierea controlată de două perechi de gene diferite. Primul este responsabil pentru dezvoltarea normală a cohleei a urechii interne, iar al doilea - pentru funcționarea nervului auditiv. Căsătoria părinților surzi, fiecare dintre care este homozigotă recesivă pentru fiecare dintre cele două perechi de gene, copiii se nasc cu auz normal. Aceste genotipuri sunt prezente doua gene dominante care controlează dezvoltarea normală a aparatelor auditive.

pleiotropy

Acest caz interesant de interacțiune gene în care o genă prezentă în genotipul, expresia fenotipica depinde de mai multe caracteristici. De exemplu, în vestul Pakistanului au găsit o populație umană a unor reprezentanți. Ei nu au glande sudoripare în anumite zone ale corpului. În același timp, astfel de persoane au fost diagnosticate cu absența anumitor molari. Ei nu ar fi putut forma în cursul ontogenezei.

La animale, de exemplu, ovine karakulskih prezentă gena W dominantă, care controlează modul de colorare blană și dezvoltarea normală a stomacului. Luați în considerare modul în care gena W este moștenită în încrucișări a doi indivizi heterozigoți. Se pare ca puii lor ¼ miei cu genotip WW, moare din cauza anomalii în dezvoltarea stomacului. În același timp, ½ (cu blana gri) heterozigotă și viabile, iar ¼ - sunt persoane cu blana neagra si dezvoltarea normala a stomacului (genotipul lor WW).

Genotipul - un sistem holistic

Efectele multiple ale genelor poligibridnoe de trecere, o moștenire fenomen legat servesc ca dovadă concludentă a faptului că setul de gene din corpul nostru este un sistem complet, deși este reprezentată de alele individuale ale genelor. Acestea pot fi moștenite de legile Mendel, indiferent dacă sau loci este legată de ascultarea de preceptele teoriei lui Morgan. Având în vedere normele responsabile pentru modul de a rezolva problemele din genetica, am constatat că fenotipul oricărui organism este influențat de ambele gene alelice si non-alelice influențează dezvoltarea uneia sau mai multor caracteristici.