Hvordan løse problemene med genetikk til biologi?

Studiet av de grunnleggende lovene for arvelighet og variasjon i organismer er en av de vanskeligste, men svært lovende utfordringene moderne vitenskap. I denne artikkelen ser vi på hvordan de grunnleggende teoretiske begreper og postulater av vitenskap, og vil ta for seg hvordan man skal løse problemer i genetikk.

Relevansen av studiet av arvelighet

To store grener av moderne vitenskap - medisin og avl - utviklet gjennom forskning genetikere. Det samme biologiske fag, navnet som ble foreslått i 1906 av den engelske forskeren W. Betsonom, er ikke så mye teoretisk som praktisk mulig. Alle som bestemmer seg for å seriøst forstå mekanismen av arv av ulike egenskaper (som øyenfarge, hår, blod), må først lære lovene i arv og variasjon, samt finne ut hvordan de skal løse problemene med menneskelig genetikk. Det er spørsmålet vi skal gjøre.

Grunnleggende begreper og begreper

Hver gren har en spesifikk gent, spesielt bare til henne, et sett av grunnleggende definisjoner. Hvis vi snakker om vitenskapen som studerer prosessene for overføring av arvelige egenskaper, forstår vi følgende vilkår av sistnevnte: genet, genotype, fenotype, foreldre fugler, hybrider, kjønnsceller, og så videre. Med hver av dem vi møter, når vi lærer reglene, forteller oss hvordan vi skal løse problemer i biologi, genetikk. Men i begynnelsen vil vi studere Hybridological metoden. Tross alt, er det grunnlag for genetiske studier. Det ble foreslått av den tsjekkiske natura G. Mendel i det 19. århundre.

Hvordan arve attributter?

Lover av overføringsegenskaper kroppen ble oppdaget av Mendel gjennom eksperimenter at han utført med en velkjent plante - ert. Hybridological metode er en kryssing av to enheter, som skiller seg fra hverandre med ett par av funksjonene (monohybrid kryss). Hvis forsøket omfatter organismer som har flere par av alternativ (motsatt) fortegn, så snakk om poligibridnom krysset. Forskeren foreslått følgende notasjon slag hybridisering av to erteplanter som er forskjellig farget frø. A - gul maling, og - en grønn.

I denne innspilling F1 - hybrider av den første (I) generasjon. De er alle helt ensartet (samme), fordi de inneholder en dominant gen A, kontroll gul farge frø. Den ovenfor posten tilsvarer den første lov av Mendel (Regel F1 hybrider jevnhet). Å vite forklarer han til elevene hvordan å løse problemer i genetikk. Grade 9 har et program i biologi, som er studert i detalj Hybridological metode for genetisk forskning. Det er også undersøker og andre (II) generelt Mendel kalles loven om segregering. I henhold til det, hybridene F2, oppnådd ved kryssing to første generasjons hybrider med hverandre, en splitting i forholdet 3 til 1 fenotype og genotype 1-en og 2 til 1.

Ved hjelp av formelen ovenfor, vil du forstå hvordan å løse problemer i genetikk uten feil hvis deres forhold kan brukes først eller allerede kjent II Mendel lov, gitt at kryssing skjer når den fullstendige dominans av en av genene.

Loven sier de uavhengige kombinere tegn

Dersom foreldre individer skiller seg i to par alternative tegn, for eksempel frøet farge og form, fra planter som ert, og deretter i løpet av genetisk krysset bør brukes Pinneta deksel.

Absolutt alle hybrider, som er den første generasjonen til å adlyde regelen om ensartethet Mendel. Det vil si, de er gule, med en glatt overflate. Fortsetter kryss mellom et anlegg av F1, får vi en andre generasjons hybrider. For å finne ut hvordan man skal løse problemer på genetikk, 10. karakter i biologi klassen benytter posten to-hybrid parring, bruk av formelen for å splitte fenotypisk 9: 3: 3: 1. Under forutsetning av at genene er anordnet i ulike par kan brukes Mendel tredje postulat - loven som kombinerer funksjonene til uavhengige stater.

Som arvet blodtype?

Mekanismen for overføring av en slik funksjon som den blodtype hos mennesker, ikke stemmer overens med de lover som diskutert tidligere. Det vil si, det er ikke gjenstand for den første og andre lov Mendel. Dette er fordi en slik funksjon som blod, i henhold til studier Landsteiner, styrt av tre alleler I: A, B og 0. Følgelig genotyper er som følger:

• Første gruppen - 00.
• Second - AA eller A0.
• Tredje gruppen - BB eller B0.
• Fjerde - AB.

0-genet er recessive allel til genene A og B. En fjerde gruppe er et resultat kodominirovaniya (gjensidig nærvær av gener A og B). Det er vanligvis nødvendig å vurdere, for å vite hvordan du kan løse problemer på genetikk av blodtype. Men det er ikke alt. Å etablere genotypen av barn av blod, født av foreldre med sine ulike grupper, bruke tabellen nedenfor.

Morgan teori om arvelighet

Retur til den delen av vår artikkel "The Law of uavhengige statene kombinere tegn", der vi diskuterte hvordan man kan løse problemene i genetikk. Dihybrid kors, som gjør III Mendel lov, som det er underlagt, er anvendelig til allele gener, homologe kromosomer er i hvert par.

I midten av det 20. århundre amerikanske genetikeren T. Morgan hevdet at de fleste av de tegn som kontrolleres av gener, som er plassert på samme kromosom. De har et lineært arrangement skjema og koblingsgrupper. Og antallet er akkurat haploid sett kromosomer. I prosessen med meiose, som fører til dannelsen av kjønnsceller, kjønnsceller kommer ikke enkeltgener, tenkte han Mendel, og hele deres komplekser, kalt Morgan clutch grupper.

crossover

Under prophase I (også kalt den første meiotisk divisjon) mellom de indre kromatider av homologe kromosomer utveksles partier (lukusami). Dette fenomenet kalles crossover. Det er grunnlaget for genetisk variasjon. Crossover er spesielt viktig for studiet av biologi opptatt med studiet av menneskelige arvelige lidelser. Bruke prinsippene fastsatt i kromosomteorien arvelighet Morgan, definerer vi en algoritme som svarer på spørsmålet om hvordan å løse problemer i genetikk.

Kjønnsbundet arve tilfeller er et spesielt tilfelle av overføringen av gener, som er plassert i det samme kromosomet. Den avstand som eksisterer mellom genene i koblingsgrupper uttrykkes som en prosentandel - kartenheter. En koplingsstyrken mellom genene direkte proporsjonal med avstanden. Derfor er de fleste overkrysning oppstår mellom gener, som er plassert langt fra hverandre. Tenk fenomenet bundet arv i mer detalj. Men i begynnelsen av tilbakekalling hvilke elementer av arvelighet er ansvarlige for de seksuelle karakteristikker av organismer.

kjønnskromosomer

I menneske karyotype de har en spesifikk struktur: hos kvinner presenteres de samme to X-kromosomer, mens menn i den seksuelle par, i tillegg til X-kromosomet, er det også en U-versjon, med både i form og i et sett av gener. Dette betyr at det ikke er homolog med X-kromosomet. Slike arvelige sykdommer hos mennesker slik som hemofili, og fargeblindhet oppstår på grunn av "bryte" av individuelle gener på X-kromosomet. For eksempel kan bæreren av ekteskapet av hemofili med et sunt menneske fødes av ettertiden.

Den ovennevnte løpet av genetisk krysset bekrefter at clutch genet som styrer blodpropp, med sex X-kromosomet. Denne vitenskapelige informasjonen blir brukt til å undervise studenter teknikker, å avgjøre hvordan å løse problemer i genetikk. 11 klasse har et program i biologi, som undersøker i detalj seksjonene som "genetikk", "Medicine" og "human genetikk". De tillater elevene å studere arve menneskelige sykdommer og å vite årsakene som de oppstår.

gen Interactions

Overføre arvelige egenskaper - ganske komplisert prosess. Disse tidligere ordningene bli klart bare dersom studentene grunnleggende minimum kunnskap. Det er viktig, da det gir mekanismer som gir et svar på spørsmålet om hvordan man lærer å løse problemer i biologi. Genetiske studier av interaksjonen danner gener. Denne polymer epistasis, komplementaritet. Vi skal snakke mer om dem.

Eksempel arv i menneskets hørsel er illustrerende for denne type vekselvirkning som komplementaritet. Hørsels styrt av to par av forskjellige gener. Den første er ansvarlig for den normale utviklingen av sneglehuset i det indre øret, og den andre - for funksjonen av hørselsnerven. Ekteskapet av døve foreldre, er som hver homozygot recessiv for hver av de to parene av gener, er barn født med normal hørsel. Disse genotyper er tilstede to dominerende gener som styrer normal utvikling av høreapparater.

pleiotropi

Denne interessante tilfelle av genet interaksjonen der ett gen som er tilstede i genotype, avhenger av fenotypisk ekspresjon av flere egenskaper. For eksempel, i den vestlige delen av Pakistan funnet en menneskelig befolkning på noen representanter. De har ingen svettekjertler i visse områder av kroppen. Samtidig slike mennesker har blitt diagnostisert med fravær av visse jeksler. De kunne ikke ha dannet i løpet av ontogeny.

I dyr, for eksempel sau karakulskih liggende dominant gen W, som styrer hvordan pelsen fargestoffer og normal utvikling av magesekken. Vurdere hvordan W gen er arvet i kors av to heterozygote individer. Det viser seg at deres avkom ¼ lam med genotype WW, dør på grunn av uregelmessigheter i utviklingen av magen. Samtidig ½ (med grå pels) heterozygot og levedyktig, og ¼ - er personer med svart pels og normal utvikling av magen (deres genotype WW).

Genotype - et helhetlig system

Flere effekter av gener poligibridnoe krysset, et fenomen knyttet arv tjene som bevis for at sett av gener i kroppen vår er et komplett system, selv om det er representert av private alleler av gener. De kan være arvet av lovene i Mendel, om loci er knyttet adlyde prinsippene i teorien om Morgan. Tatt i betraktning de regler som er ansvarlige for den måten å løse problemer i genetikk, fant vi at fenotypen til enhver organisme påvirkes av både allel og ikke-allele gener påvirker utviklingen av en eller flere funksjoner.