Kiel solvi la problemojn de genetiko al biologio?

La studo de la bazaj leĝoj de la heredaĵo kaj la variado en organismoj estas unu el la plej malfacilaj sed tre promesplena defioj alfrontas moderna scienco. En ĉi tiu artikolo ni rigardas kiel la bazaj teoriaj konceptoj kaj postulatoj de la scienco, kaj trakti kiel solvi problemoj en genetiko.

La graveco de la studo de heredeco

Du gravaj branĉoj de moderna scienco - medicino kaj reprodukta - evoluigita tra esploro genetikistoj. La saman biologian disciplino, la nomo de kiu estis proponita en 1906 fare de la angla sciencisto W. Betsonom, estas malpli teoriaj kiel praktikaj. Ĉiu, kiu decidas serioze kompreni la mekanismon de heredo de malsamaj trajtoj (kiel ekzemple okulo koloro, haro, sango), unue devus lerni la leĝoj de heredo kaj variado, kaj ankaŭ eltrovi kiel solvi la problemojn de la homa genetiko. Jen la afero ni tuj faros.

Bazaj konceptoj kaj terminoj

Ĉiu branĉo havas specifa, stranga nur al ŝi, aro de bazaj difinoj. Se ni parolas pri la scienco kiu studas la procezojn de transdono de hereda trajtoj, ni komprenas la jenaj terminoj de la lasta: la geno, genotipo, fenotipo, la gepatroj birdoj, híbridos, gametoj, kaj tiel plu. Kun ĉiu el ili ni renkontas, kiam ni lernas la regulojn, diru al ni kiel solvi problemoj en biologio, genetiko. Sed en la komenco ni studi Hybridological metodo. Ja ĝi estas la bazo de genetikaj studoj. Estis proponita de la Ĉeĥa natursciencisto G. Mendel en la 19-a jarcento.

Kiel heredas atributoj?

Leĝoj de la transdono ecoj de la korpo estis malkovrita fare de Mendel tra eksperimentoj kiujn li kondukis kun konata planto - pizo. Hybridological metodo estas kruciĝo de du unuecoj, kiuj diferencas inter si per unu paro da trajtoj (monohybrid kruco). Se la eksperimento implikas organismoj kiuj havas multoblajn parojn de alternativa (kontraŭ) signo, do paroli pri poligibridnom transirejo. La sciencisto sugestis la sekvan notacion streko hibridiĝo de du pizo plantojn kiuj estas malsamaj koloraj semoj. A - flava farbo, kaj - verda.

En ĉi tiu registrado F1 - hibridoj de la unua (mi) generacio. Ili ĉiuj estas absolute uniformo (sama), ĉar ili enhavas reganta geno A, kontrolante flava koloro semoj. La supre eniron respondas al la unua leĝo de Mendel (Regulo F1 hibridoj unuformeco). Sciante li klarigas al studentoj kiel solvi problemoj en genetiko. Grado 9 havas programon en biologio, kiu estas studita en detalo Hybridological metodo de genetika esplorado. Ĝi ankaŭ ekzamenas kaj dua (II) ĝenerale Mendel nomita la leĝo de apartigo. Laŭ ĝi, la hibridoj F2, akirita de transiri du unuaj generacio hibridoj kun la alia, oni forkiĝanta en la rilatumo de 3 al 1 fenotipo kaj genotipo 1 a kaj 2 al 1.

Uzante la supre formulo, vi komprenos kiel solvi problemoj en genetiko sen eraroj se ilia kondiĉoj povas esti aplikita unua aŭ jam konata II Mendel leĝo, donita ke la transiro okazas kiam la kompleta dominado de unu el la genoj.

La leĝo deklaras la sendependa kombinado signoj

Se gepatroj individuoj malsamas en du parojn de alternativa karakteroj, kiel ekzemple semo koloro kaj formo, de plantoj kiel ekzemple pizo, tiam en la kurso de genetika kruciĝo estu uzata Pinneta krado.

Absolute ĉiuj hibridoj, kiuj estas la unua generacio obei la regulon de unuformeco Mendel. Tio estas, ili estas flavaj, kun glata surfaco. Daŭrigante la kruco inter planto de F1, ni akiras duageneraciaj hibridoj. Trovi ekstere kiel solvi problemojn sur genetiko, 10a grado en biologio klaso uzas rekordon du-hibrida apareamiento, aplikante la formulo de fendanta phenotypically 9: 3: 3: 1. Sub la kondiĉo, ke la genoj estas aranĝitaj en malsamaj paroj povas uzi Mendel tria postulato - leĝo kombinante trajtoj de sendependaj ŝtatoj.

Kiel heredis sangogrupo?

La mekanismo de transdono de tia funkcio kiel la sango grupo en homoj, ĝi ne respondas al la leĝoj diskutita pli frue. Tio estas, ĝi ne estas submetita al la unua kaj dua leĝo de Mendel. Tiu estas ĉar tia funkcio kiel sango, laŭ studoj Landsteiner, kontrolitaj de tri alelos mi: A, B kaj 0. Laŭe genotipoj estas:

• Unua grupo - 00.
• Due - AA aŭ A0.
• Tria grupo - BB aŭ B0.
• Kvara - AB.

0 geno estas recesiva alelo al la genoj A kaj B. A kvara grupo estas la rezulto kodominirovaniya (reciproka ĉeeston de genoj A kaj B). Estas kutime necese konsideri, por scii kiel solvi problemojn en la genetiko de sango grupo. Sed tio ne estas ĉio. Establi la genotipo de la infanoj per sango, naskita al gepatroj kun liaj malsamaj grupoj, uzi la tablon sube.

Morgan teorio de heredeco

Revenante al la sekcio de nia artikolo "La Leĝo de la sendependaj statoj de kombinado signoj", en kiu ni diskutis kiel solvi problemoj en genetiko. Dihybrid kruco, kiel faras la III Mendel leĝo, kiu estas subjekto, estas aplikebla al alélicas genoj, kromosomoj homólogos estas en ĉiu paro.

En la mezo de la 20a jarcento usona genetikisto T. Morgan argumentis ke la plej multaj el la signoj kontrolitaj de la genoj, kiuj estas lokitaj en la sama kromosomo. Ili havas lineara aranĝo formo kaj ligo grupoj. Ilia nombro estas ekzakte haploides aro de kromosomoj. En la procezo de meiosis, kondukante al la formado de gametoj, sekso ĉeloj venis ne sola genoj, li pensis Mendel, kaj ilian tutan kompleksoj, nomita Morgan ovodemetado grupoj.

Crossover

Dum profase mi (ankaŭ nomita la unua meiotic divido) inter la interna cromátidas de kromosomoj homólogos estas interŝanĝitaj porcioj (lukusami). Tiu fenomeno estas nomita crossover. Estas la bazo de genetika variado. Crossover estas aparte grava por la studo de biologio koncernita kun la studo de la homa hereda malordoj. Uzante la dogmoj difinitaj en la kromosoma teorio de heredeco Morgan, ni difini algoritmon kiu respondas al la demando de kiel solvi problemoj en genetiko.

Sekso-ligitaj heredaĵo kazoj estas aparta kazo de la transigo de genoj, kiuj estas lokitaj en la sama kromosomo. La distanco kiu ekzistas inter la genoj en ligo grupoj esprimita kiel procento - Mapo unuoj. A kunigxo forton inter la genoj rekte proporcia al la distanco. Sekve, plej kruciĝo super okazas inter genoj, kiuj estas lokitaj for de si. Konsideru la fenomeno ligitaj heredaĵo en pli detalo. Sed en la fruaj revokon kion elementoj de heredaĵo respondecas pri la seksaj karakterizaĵoj de organismoj.

seksaj kromosomoj

En la homa cariotipo ili havas specifan strukturon: en inoj prezentis la samajn du X kromosomojn, dum viroj en la seksa paro, aldone al la X kromosomo, ekzistas ankaŭ U-versio, havanta ambaŭ en formo kaj en aro de genoj. Tio signifas, ke ĝi ne estas homologaj al la X kromosomo. Tia hereda homaj malsanoj kiel la hemofilio kaj daltonismo ekesti pro la "dispecigo" de individuaj genoj sur la X kromosomo. Ekzemple, la portanto de la geedzeco de la hemofilio kun sana homo povas naskiĝi de la posteularo.

La supre kurson de genetika kruciĝo konfirmas ke la ovaro geno kiu kontrolas sango coagulación, kun sekso X kromosomo. Tiu scienca informo estas uzata por instrui studentojn teknikoj, determinante kiel solvi problemoj en genetiko. 11 klaso havas programon en biologio, kiu ekzamenas detale la sekcioj kiel "genetiko", "Medicino" kaj "homa genetiko". Ili permesas studentojn studi heredis homaj malsanoj kaj scii la kialojn sur kiuj ŝprucas.

gene Interagoj

Transfer heredaj trajtoj - iom komplika procezo. Ĉi tiuj pli fruaj planoj iĝi klara nur se la studentoj baza minimuma scio. Ĝi estas esenca, ĉar ĝi provizas mekanismoj kiuj provizas respondon al la demando de kiel lerni solvi problemojn en biologio. Genetiko studas la interagon formas genojn. Tiu polimero epistasis, komplementeco. Ni parolos pli pri ili.

EKZEMPLO heredaĵo en la homa aŭdo estas ilustrativo de ĉi tiu tipo de interago kiel komplementeco. La aŭdo kontrolitaj de du paroj de malsamaj genoj. La unua estas la respondeca de la normala evoluo de la coclea de la interna orelo, la dua - por la funkciado de la aŭda nervo. La geedzeco de surdaj gepatroj, ĉiu el kiu estas homozygous recesiva por ĉiu de la du paroj de genoj, infanoj naskiĝas kun normalaj oreloj. Ĉi tiuj genotipoj ĉeestas du dominanta genoj kiuj kontrolas normale disvolviĝo de acústicos.

pleiotropy

Ĉi tiu interesa kazo de gene interago en kiu unu geno ĉeestas en la genotipo, fenotípico esprimo dependas de pluraj trajtoj. Ekzemple, en la okcidento de Pakistano trovis homan loĝantaro de kelkaj reprezentantoj. Ili ne havas ŝvito glandoj en certaj areoj de la korpo. Samtempe tiaj personoj estis diagnozitaj kun la foresto de iuj molares. Ili ne povis esti formita en la kurso de ontogenia.

En bestoj, ekz-e, ŝafoj karakulskih nuna reganta geno W, kiu kontrolas kiom felon colorantes kaj normala disvolviĝo de la stomako. Rigardu la Ok geno estas heredita en krucoj de du heterocigotas individuoj. Montriĝas, ke iliaj posteuloj ¼ ŝafidoj kun genotipo WW, mortas pro anomalioj en la evoluo de stomako. Samtempe ½ (kun griza felo) heterocigotas kaj farebla, kaj ¼ - estas individuoj kun nigraj felon kaj normala disvolviĝo de la stomako (ilia genotipo WW).

Genotipo - holisman sistemo

Multoblaj efikoj de genoj poligibridnoe kruciĝo, fenomeno ligitaj heredaĵo servi kiel decida indico de tio, ke la aro de genoj en nia korpo estas kompleta sistemo, kvankam ĝi estas reprezentita de individuaj alelos de genoj. Ili povas esti heredita de la leĝoj de Mendel, ĉu aŭ loci estas ligita obei la dogmoj de la teorio de Morgan. Konsiderante la reguloj respondecas pri la maniero solvi problemojn en genetiko, ni trovis ke la fenotipo de iu organismo estas influita de ambaŭ alélicas kaj ne-alélicas genoj influi la disvolviĝon de unu aŭ pli da trajtoj.