Kako rešiti probleme v genetiki o biologiji?

Preučevanje osnovnih zakonitosti dednosti in spremenljivosti organizmov je ena od najtežjih, a zelo perspektivnih nalog, s katerimi se sooča sodobna naravoslovna znanost. V tem članku bomo upoštevali temeljne teoretske koncepte in postulate znanosti, in razumeli bomo, kako rešiti probleme v genetiki.

Nujnost preučevanja zakonitosti dednosti

Dve najpomembnejši veji sodobne znanosti - medicina in vzreja - se razvijajo zaradi raziskav genetskih znanstvenikov. Enaka biološka disciplina, katere ime je leta 1906 predlagal angleški znanstvenik U. Betson, ni toliko teoretičen kot praktičen. Vsakdo, ki se odloči za resno razumeti mehanizem dedovanja različnih lastnosti (kot so barva oči, las, krvi), bi moral najprej naučiti zakone dednosti in variacije, kot tudi podatek, kako rešiti probleme človeške genetike. To boš ravno naredil.

Osnovni pojmi in izrazi

Vsaka podružnica ima specifičen, edinstven, niz osnovnih opredelitev. Če govorimo o znanosti, ki proučuje procese prenosa dednih lastnosti, razumemo naslednje pogoje, ki jih slednje: gen, genotip, fenotip, matičnih ptic, hibride, zarod, in tako naprej. Vsak izmed njih bomo spoznali, ko bomo preučevali pravila, ki pojasnjujejo, kako rešiti biološke probleme v genetiki. Toda v začetku bomo preučili hibridološko metodo. Navsezadnje je ta, ki temelji na genetskih raziskavah. Predlagal ga je češki naravoslovec G. Mendel v 19. stoletju.

Kako so znaki podedovani?

Mendel je odkril vzorce prenosa lastnosti organizma, zahvaljujoč eksperimentom, ki jih je izvedel s splošno znanim inokulumom rastline. Hibridna metoda je prehod dveh enot, ki se med seboj razlikujeta za en par značilnosti (mono-hibridni križi). Če poskus vključuje organizme, ki imajo več parov alternativnih (nasprotnih) lastnosti, potem govorijo o polifibridnem parjenju. Znanstvenik je predlagal naslednjo obliko zapisovanja poteka hibridizacije dveh grahov, ki se razlikujejo po barvi semen. A - rumena barva in - zelena.

V tem zapisu F1 - hibridi prve (I) generacije. Vse so popolnoma enovite (identične), saj vsebujejo dominantni gen A, ki nadzoruje rumeno barvo semen. Zgornji vnos ustreza prvemu Mendelov zakon (Pravilo enotnosti hibridov F1). Znanje o tem razlaga študentom, kako rešiti probleme v genetiki. Razred 9 ima program biologije, v katerem se podrobno proučuje hibridološka metoda genetskih raziskav. Prav tako meni, da je drugo (ІІ) pravilo Mendela, ki se imenuje zakon splitiranja. Glede na to, hibride F2, pridobljen z prečkajo dva prva generacija hibride med seboj, je cepljenje v razmerju 3: 1 fenotip in genotip 1 a in 2 do 1.

Z zgornjimi formulami boste razumeli, kako rešiti probleme v genetiki brez napak, če pod njihovimi pogoji lahko uporabite prvi ali že znani II. Mendelov zakon, upoštevajoč, da se križišče pojavi na popolna dominacija eden od genov.

Zakon neodvisne kombinacije stanja funkcij

Če se starši razlikujejo v dveh parih alternativnih značilnosti, na primer, barvanje semen in njihove oblike, v rastlinah, kot so graščina, Nato v času genetskega križanja je potrebno uporabiti rešetko Pinnet.

Absolutno vsi hibridi, ki so prva generacija, upoątevajo pravila Mendelianov enotnosti. To pomeni, da so rumeni, z gladko površino. Nadaljujemo s prečkanjem rastlin iz F1, dobimo hibridi druge generacije. Če želite izvedeti, kako rešiti probleme v genetiki, 10. razred v urah biologije uporablja evidenco dihibridnih križanj, pri čemer uporablja formulo za cepljenje na fenotipu 9: 3: 3: 1. Če se geni nahajajo v različnih parov, lahko uporabite tretji postulat Mendela - zakon neodvisnih kombinacij držav značilnosti.

Kako so krvne skupine podedovane?

Mehanizem prenosa take značilnosti kot krvne skupine v osebi ne ustreza zakonu, ki smo ga že preučili. To pomeni, da ne posluša prvega in drugega zakona Mendela. To pojasnjuje dejstvo, da tak znak kot krvna skupina po raziskavah Landsteinerja nadzirajo trije aleli gena I: A, B in 0. Skladno s tem bodo genotipi:

• Prva skupina je 00.
• Drugi je AA ali A0.
• Tretja skupina je BB ali B0.
• Četrti je AB.

Gene 0 je recesivni alel za gene A in B. Četrta skupina je rezultat kodominacije (vzajemna prisotnost genov A in B). To pravilo je treba upoštevati, da bi vedeli, kako rešiti naloge genetike na krvnih skupinah. Toda to ni vse. Za določitev genotipov otrok po krvni skupini, rojenih od staršev z različnimi skupinami, uporabljamo tabelo spodaj.

Teorija Morganove dednosti

Vrnimo se k delu našega članka »Zakon neodvisne kombinacije držav znakov«, v katerem smo preučili, kako rešiti probleme v genetiki. Dihiridni križ, kot tudi tretji zakon Mendela, na katerega se obnaša, se uporablja za alelne gene, ki so v homolognih kromosomih vsakega para.

Ameriški genetski znanstvenik T. Morgan je sredi 20. stoletja dokazal, da večino značilnosti nadzirajo geni, ki se nahajajo na istem kromosomu. Imajo linearno razporeditev in oblikujejo skupine sklopk. In njihovo število je enako haploidnemu nizu kromosomov. V procesu mejoze, ki vodi do nastanka gamet, spolne celice pridejo ne posamezne gene, je pomislil Mendel, in celo njihovih kompleksov, ki se imenuje Morgan sklopka skupine.

Prečkanje

Med prophase I (imenovana tudi prva razdelitev meioze) med notranjimi kromatidi homolognih kromosomov je izmenjava mest (lucus). Ta pojav je prejel ime prečkanja. Temelji na dedni variabilnosti. Prehod je še posebej pomemben za proučevanje področij biologije, ki se ukvarjajo s preučevanjem dednih človeških bolezni. Z uporabo postulatov iz teorije kromosomske Morganove dednosti bomo opredelili algoritem, ki bo odgovoril na vprašanje, kako rešiti probleme v genetiki.

Seksi povezani dedni primeri so poseben primer prenosa genov, ki se nahajajo na istem kromosomu. Razdalja, ki obstaja med geni v skupinah sklopk, je izražena kot odstotek - morganidi. In adhezija med temi geni je neposredno sorazmerna z razdaljo. Zato se pogosto pojavljajo prehodi med geni, ki se nahajajo daleč. Razmislite o fenomenu prikritega dedovanja bolj podrobno. Toda v začetku se bomo spominjali, kateri elementi dednosti so odgovorni za spolne lastnosti organizmov.

Spolni kromosomi

V človeški kariotip imajo posebno strukturo: pri ženskah je predstavila ista dva X kromosoma, moški pa v spolnem par, poleg kromosom X, je tudi U-različica, ki vključuje tako v obliki in v nabor genov. To pomeni, da ni homologen X kromosomu. Taka dedna človeška obolenja, kot so hemofilija in barvna slepota, izhajajo iz "lomljenja" posameznih genov v X-kromosomu. Na primer, iz poroke prevoznika hemofilije z zdravim možem se lahko rodi ta potomec.

Zgoraj omenjeni potek genetskega križanja potrjuje dejstvo, da se gen, ki nadzira krvotenje krvi, drži kromosoma X spola. Te znanstvene informacije se uporabljajo za poučevanje študentov metod, ki določajo, kako rešiti probleme v genetiki. V 11. razredu je program biologije, v katerem so podrobno obravnavani deli, kot so "genetika", "medicina" in "človeška genetika". Dijakom omogočajo, da preučujejo dedne človeške bolezni in vedo razloge za njihov nastanek.

Interakcija genov

Prenos dednih lastnosti je zapleten proces. Zgoraj navedeni programi postanejo jasni le, če imajo študentje osnovno minimalno znanje. Potrebno je, ker zagotavlja mehanizme, ki odgovarjajo na vprašanje, kako se naučiti reševati probleme v biologiji. Genetika proučuje oblike genske interakcije. To je polimer, epistaza, komplementarnost. Govorimo o njih bolj podrobno.

Primer dedovanja sluha v osebi je ilustracija take vrste interakcije, kot je komplementarnost. Sluh nadzirajo dva para različnih genov. Prvi je odgovoren za normalni razvoj ušesnika notranjega ušesa, drugi pa je odgovoren za delovanje slušnega živca. V poroki gluhih staršev, od katerih je vsak recesivni homozigot za vsakega od dveh parov genov, se rodijo otroci z normalnim sluhom. V njihovem genotipu obstajata oba prevladujoči geni, ki nadzirajo normalen razvoj sluha.

Pleiotropija

To je zanimiv primer genske interakcije, v katerem je fenotipska manifestacija več funkcij odvisna od enega gena, prisotnega v genotipu. Na primer, v zahodnem Pakistanu so odkrili človeške populacije nekaterih predstavnikov. V določenih predelih telesa nimajo znojnih žlez. Hkrati so bili taki ljudje diagnosticirani z odsotnostjo nekaterih molarjev. V procesu ontogeneze niso mogli oblikovati.

Na živalih, na primer Karakulovih ovc, je dominantni gen W, ki nadzira barvo krzna in normalen razvoj želodca. Razmislite, kako je gen gen W podedovan, ko sta prečkana dva heterozigotna posameznika. Izkazalo se je, da v njihovem potomstvu frac14-jagnjeta, ki imajo genotip WW, umrejo zaradi nenormalnosti pri razvoju želodca. V tem primeru, frac12- (sivega krzna) so heterozigotne in sposobne preživetja, in frac14- so posamezniki s črnim krznom in normalnim razvojem želodca (njihov genotip je WW).

Genotip - celoten sistem

Več učinkov genov poligibridnoe prehod, je pojav povezan dediščino služijo kot trden dokaz, da je nabor genov v našem telesu celoten sistem, čeprav je zastopana po posameznih alelov genov. Lahko jih podedujejo po zakonih Mendela, neodvisno ali z loki, ki so povezani glede na postulate Morganove teorije. Glede na pravila, ki so odgovorni za način za reševanje problemov v genetiki, smo ugotovili, da je fenotip koli organizma vpliva obeh alelov, in nealilni geni, ki vplivajo na razvoj enega ali več simptomov.