Bagaimana untuk menyelesaikan masalah genetik dengan biologi?

Kajian undang-undang asas keturunan dan variasi dalam organisma adalah salah satu cabaran yang paling sukar tetapi sangat menjanjikan menghadapi sains moden. Dalam artikel ini kita melihat bagaimana konsep teori asas dan postulat sains, dan akan menangani bagaimana untuk menyelesaikan masalah dalam genetik.

Kaitan kajian keturunan

Dua cabang utama sains moden - perubatan dan pembiakan - dibangunkan melalui genetik penyelidikan. Disiplin biologi yang sama, nama yang telah dicadangkan pada tahun 1906 oleh ahli sains Inggeris W. Betsonom, tidak begitu banyak teori praktikal. Setiap orang yang memutuskan untuk memahami serius mekanisme pewarisan sifat-sifat yang berbeza (seperti warna mata, rambut, darah), pertama perlu belajar undang-undang keturunan dan perubahan, serta angka bagaimana untuk menyelesaikan masalah-masalah genetik manusia. Itulah isu yang kita akan lakukan.

konsep asas dan syarat-syarat

Setiap ranting mempunyai tertentu, pelik hanya beliau, satu set definisi asas. Jika kita bercakap mengenai sains yang mengkaji proses penghantaran ciri-ciri keturunan, kita memahami istilah-istilah berikut oleh kedua: gen, genotip, phenotype, burung ibu bapa, hibrid, gamet, dan sebagainya. Dengan setiap daripada mereka kita bertemu, apabila kita mempelajari kaedah-kaedah, memberitahu kita bagaimana untuk menyelesaikan masalah dalam biologi, genetik. Tetapi pada mulanya kita akan mengkaji kaedah Hybridological. Lagipun, ia adalah asas kepada kajian genetik. Ia telah dicadangkan oleh naturalis Czech G. Mendel pada abad ke-19.

Bagaimana untuk mewarisi sifat-sifat?

Undang-Undang sifat penghantaran badan ditemui oleh Mendel melalui eksperimen beliau dijalankan dengan sebuah kilang yang terkenal - kacang. Cara Hybridological adalah lintasan daripada dua unit, yang berbeza antara satu sama lain dengan sepasang ciri (monohybrid cross). Jika percubaan itu melibatkan organisma yang mempunyai berbilang pasangan alternatif (bertentangan) tanda, kemudian bercakap tentang poligibridnom melintas. saintis yang disyorkan berikut notasi strok penghibridan dua kilang kacang yang benih yang berlainan warna. A - cat kuning, dan - hijau.

Dalam F1 rakaman ini - kacukan (I) generasi pertama. Mereka semua benar-benar seragam (sama), kerana ia mengandungi gen dominan A, mengawal benih warna kuning. Kemasukan di atas sepadan dengan pertama hukum Mendel (Peraturan F1 hibrid keseragaman). Mengetahui dia menerangkan kepada pelajar bagaimana untuk menyelesaikan masalah dalam genetik. Gred 9 mempunyai program dalam biologi, yang dipelajari secara menyeluruh Hybridological kaedah penyelidikan genetik. Ia juga mengkaji dan kedua (II) pada amnya Mendel dipanggil undang-undang pengasingan. Menurut ia, kacukan F2, yang diperolehi dengan menyeberangi dua hibrid generasi pertama dengan satu sama lain, yang membelah dalam nisbah 3 kepada 1 fenotip dan genotip 1 dan 2 kepada 1.

Menggunakan formula di atas, anda akan memahami bagaimana untuk menyelesaikan masalah dalam genetik tanpa kesilapan jika keadaan mereka boleh digunakan pertama atau sudah diketahui undang-undang II Mendel, memandangkan persimpangan berlaku apabila dominasi lengkap salah satu gen.

Undang-undang menyatakan tanda-tanda menggabungkan bebas

Sekiranya individu-individu ibu bapa berbeza dalam dua pasang aksara alternatif, seperti warna benih dan bentuk, daripada tumbuh-tumbuhan seperti kacang, kemudian dalam perjalanan lintasan genetik patut digunakan Pinneta jeriji.

Benar-benar semua kacukan, yang generasi pertama mematuhi peraturan keseragaman Mendel. Iaitu, mereka yang berwarna kuning, dengan permukaan yang licin. Meneruskan salib antara tumbuhan F1, kami mendapatkan hibrid generasi kedua. Untuk mengetahui bagaimana untuk menyelesaikan masalah genetik, gred ke-10 dalam kelas biologi menggunakan rekod mengawan dua hibrid, menggunakan formula membelah phenotypically 9: 3: 3: 1. Di bawah syarat bahawa gen tersusun secara berpasangan yang berbeza boleh digunakan Mendel postulat ketiga - ciri-ciri undang-undang menggabungkan negeri-negeri bebas.

Sebagai satu kumpulan darah yang diwarisi?

Mekanisme penghantaran apa-apa ciri-ciri sebagai kumpulan darah pada manusia, tidak sesuai dengan undang-undang yang dibincangkan sebelum ini. Iaitu, ia tidak tertakluk kepada undang-undang yang pertama dan kedua Mendel. Ini adalah kerana apa-apa ciri-ciri yang seperti darah, menurut satu kajian Landsteiner, dikawal oleh tiga alel I: A, B dan 0. Oleh itu genotip adalah seperti berikut:

• Kumpulan pertama - 00.
• Kedua - AA atau A0.
• Kumpulan ketiga - BB atau B0.
• Keempat - AB.

0 gen alel resesif kepada gen A dan B. Kumpulan yang keempat adalah kodominirovaniya hasilnya (kehadiran bersama gen A dan B). Ia biasanya perlu untuk mempertimbangkan, untuk mengetahui bagaimana untuk menyelesaikan masalah di genetik kumpulan darah. Tetapi itu bukan semua. Untuk menubuhkan genotip kanak-kanak dengan darah, yang dilahirkan oleh ibu bapa dengan kumpulan-kumpulan yang berbeza, gunakan jadual di bawah.

teori Morgan keturunan

Kembali ke dalam artikel kami "Undang-undang di negeri-negeri bebas menggabungkan tanda-tanda", di mana kita membincangkan bagaimana untuk menyelesaikan masalah dalam genetik. silang Dihybrid, seperti juga undang-undang III Mendel, yang ia tertakluk, adalah terpakai kepada gen alel, kromosom homolog berada di dalam setiap pasangan.

Dalam genetik T. American pertengahan abad ke-20 Morgan telah berhujah bahawa kebanyakan tanda-tanda yang dikawal oleh gen, yang terletak pada kromosom yang sama. Mereka mempunyai linear bentuk susunan dan hubungan kumpulan. Dan bilangan mereka adalah betul-betul set haploid kromosom. Dalam proses meiosis, yang membawa kepada pembentukan gamet, sel-sel seks janganlah gen tunggal, dia berfikir Mendel, dan seluruh kompleks mereka, yang dipanggil Morgan kumpulan klac.

Crossover

Semasa profasa I (juga dikenali sebagai bahagian meiosis pertama) antara kromatid dalaman kromosom homolog ditukar bahagian (lukusami). Fenomena ini dipanggil crossover. Ia adalah asas perubahan genetik. Crossover adalah penting untuk kajian biologi berkenaan dengan kajian penyakit keturunan manusia. Menggunakan prinsip yang dinyatakan dalam teori kromosom keturunan Morgan, kita menentukan satu algoritma yang bertindak balas kepada persoalan bagaimana untuk menyelesaikan masalah dalam genetik.

kes warisan seks berkaitan adalah kes tertentu pemindahan gen, yang terletak pada kromosom yang sama. Jarak yang wujud di antara gen dalam kumpulan hubungan dinyatakan sebagai peratusan - peta unit. Satu kekuatan gandingan antara gen berkadar terus dengan jarak yang jauh. Oleh itu, kebanyakan lintasan lebih berlaku antara gen, yang terletak jauh antara satu sama lain. Pertimbangkan fenomena warisan dikaitkan dengan lebih terperinci. Tetapi dalam ingat awal apa unsur-unsur keturunan bertanggungjawab untuk ciri-ciri seksual organisma.

kromosom seks

Dalam kariotip manusia mereka mempunyai struktur yang tertentu: pada wanita dibentangkan yang sama dua kromosom X, manakala lelaki dalam beberapa seksual, selain daripada kromosom X, terdapat juga U-versi, yang menampilkan kedua-duanya dalam bentuk dan dalam satu set gen. Ini bermakna ia tidak homolog kepada X kromosom. Seperti penyakit manusia keturunan seperti hemofilia dan buta warna timbul disebabkan oleh "breaking" gen individu pada kromosom X. Sebagai contoh, pembawa perkahwinan hemofilia dengan seorang lelaki yang sihat boleh dilahirkan daripada keturunan itu.

Perjalanan di atas lintasan genetik mengesahkan bahawa gen klac yang mengawal pembekuan darah, dengan seks X kromosom. Ini maklumat saintifik digunakan untuk mengajar teknik pelajar, menentukan bagaimana untuk menyelesaikan masalah dalam genetik. 11 kelas mempunyai program dalam biologi, yang mengkaji secara terperinci bahagian-bahagian seperti "genetik", "Perubatan" dan "genetik manusia". Mereka membolehkan pelajar untuk belajar penyakit manusia yang diwarisi dan tahu sebab-sebab di mana ia timbul.

Interaksi gen

Memindahkan sifat-sifat keturunan - proses yang agak rumit. Skim sebelum ini menjadi jelas hanya jika pelajar pengetahuan asas minimum. Ia adalah penting, kerana ia menyediakan mekanisme yang menyediakan jawapan kepada persoalan bagaimana untuk belajar untuk menyelesaikan masalah dalam biologi. Genetik kajian interaksi membentuk gen. Ini epistasis polimer, saling melengkapi. Kami akan bercakap lebih lanjut mengenai mereka.

CONTOH milik pusaka di pendengaran manusia adalah penerangan mengenai jenis interaksi ini sebagai saling melengkapi. Pendengaran dikawal oleh dua pasang gen yang berbeza. Yang pertama adalah bertanggungjawab untuk perkembangan normal koklea telinga dalam, dan kedua - untuk fungsi saraf pendengaran. Perkahwinan ibu pekak, setiap yang homozigot resesif bagi setiap satu daripada dua pasang gen, kanak-kanak yang dilahirkan dengan pendengaran normal. Ini genotip hadir dua gen dominan yang mengawal perkembangan normal alat bantuan pendengaran.

pleiotropy

Ini kes yang menarik interaksi gen di mana satu gen di dalam genotip, ungkapan fenotip bergantung kepada beberapa ciri-ciri. Sebagai contoh, di barat Pakistan mendapati populasi manusia beberapa wakil. Mereka tidak mempunyai kelenjar peluh di kawasan tertentu badan. Pada masa yang sama orang-orang itu telah didiagnosis dengan ketiadaan geraham tertentu. Mereka tidak dapat terbentuk dalam perjalanan ontogeny.

Dalam haiwan, mis, biri-biri karakulskih hadir dominan gen W, yang mengawal bagaimana pewarna bulu dan perkembangan normal perut. Pertimbangkan bagaimana W gen diwarisi dalam salib dua individu heterozigot. Ia ternyata bahawa anak-anak mereka ¼ anak-anak domba dengan genotip WW, meninggal dunia akibat anomali dalam pembangunan perut. Pada masa yang sama ½ (dengan bulu kelabu) heterozigot dan berdaya maju, dan ¼ - adalah individu yang mempunyai bulu hitam dan perkembangan yang normal perut (genotip mereka WW).

Genotip - sistem holistik

Pelbagai kesan gen poligibridnoe lintasan, satu fenomena yang berkaitan warisan berkhidmat sebagai keterangan yang muktamad mengenai fakta bahawa set gen dalam badan kita adalah satu sistem yang lengkap, walaupun ia diwakili oleh alel individu gen. Mereka boleh diwarisi oleh undang-undang Mendel, sama ada atau lokus dikaitkan mematuhi prinsip teori Morgan. Memandangkan peraturan bertanggungjawab cara untuk menyelesaikan masalah dalam genetik, kami mendapati bahawa phenotype mana-mana organisma dipengaruhi oleh kedua-dua alel dan gen bukan alel mempengaruhi perkembangan satu atau lebih ciri-ciri.