Hoe om die probleme van genetika om biologie te los?

Die studie van die basiese wette van oorerwing en variasie in organismes is een van die moeilikste maar baie belowend uitdagings moderne wetenskap. In hierdie artikel kyk ons na hoe die basiese teoretiese konsepte en postulate van die wetenskap, en sal handel oor hoe om probleme in genetika op te los.

Die relevansie van die studie van oorerwing

Twee groot takke van die moderne wetenskap - medisyne en teling - ontwikkel deur navorsing genetici. Die einste biologiese dissipline, die naam waarvan in 1906 voorgestel is deur die Engelse wetenskaplike W. Betsonom, is nie soseer teoretiese as praktiese. Almal wat besluit om ernstig te verstaan die meganisme van oorerwing van verskillende eienskappe (soos oogkleur, hare, bloed), sal eers moet die wette van oorerwing en variasie leer, sowel as uit te vind hoe om die probleme van menslike genetika op te los. Dit is die probleem wat ons gaan doen.

Basiese konsepte en terme

Elke tak het 'n spesifieke, eienaardige net na haar, 'n stel van basiese definisies. As ons praat oor die wetenskap dat die prosesse van oordrag van oorgeërfde eienskappe bestudeer, verstaan ons die volgende terme deur die laasgenoemde: die gene, genotipe, fenotipe, die ouer voëls, basters, gamete, en so aan. Met elkeen van hulle ons tegemoet, as ons die reëls te leer, vertel ons hoe om probleme op te los in biologie, genetika. Maar in die begin sal ons Hybridological metode bestudeer. Na alles, dit is die basis van genetiese studies. Dit is deur die Tsjeggiese natuurkundige G. Mendel in die 19de eeu voorgestel.

Hoe om eienskappe te verkry?

Wette van die oordrag eienskappe van die liggaam is ontdek deur Mendel deur eksperimente wat hy uitgevoer met 'n bekende plant - ertjie. Hybridological metode is 'n kruising van twee eenhede, wat van mekaar verskil deur 'n paar van die funksies (monohibriede kruising). As die eksperiment behels organismes wat verskeie pare van alternatiewe (teenoorgestelde) teken het, dan praat oor poligibridnom kruising. Die wetenskaplike het voorgestel dat die volgende notasie beroerte verbastering van twee ertjieplante dat verskillende kleure sade is. A - geel verf, en - 'n groen.

In hierdie opname F1 - hibriede van die eerste (I) geslag. Hulle is almal absoluut uniform (dieselfde), want dit bevat 'n dominante geen A, beheer geel kleur sade. Bogenoemde inskrywing ooreenstem met die eerste wet van Mendel (Reël F1 basters eenvormigheid). Wetende dat hy verduidelik om studente hoe om probleme in genetika op te los. Graad 9 het 'n program in biologie, wat in detail bestudeer Hybridological metode van genetiese navorsing. Dit ondersoek ook en tweede (II) in die algemeen Mendel het die wet van segregasie. Volgens dit, die basters F2, wat verkry word deur die kruising van twee eerste generasie basters met mekaar, 'n splitsing in die verhouding van 3-1 fenotipe en genotipe 1 a en 2-1.

Gebruik die formule hierbo, sal jy verstaan hoe om probleme in genetika op te los sonder foute as hul omstandighede toegepas kan word eerste of reeds bekend wet II Mendel se, gegewe dat die kruising vind plaas wanneer die volledige oorheersing van een van die gene.

Die wet bepaal die onafhanklike kombinasie van tekens

As ouers individue verskil in twee pare van alternatiewe karakters, soos saad kleur en vorm, van plante soos ertjie, dan in die loop van genetiese kruising moet gebruik word Pinneta sierrooster.

Absoluut alles basters, wat die eerste generasie is om die oppergesag van die eenvormigheid Mendel gehoorsaam. Dit wil sê, hulle is geel, met 'n gladde oppervlak. Die voortsetting van die kruising tussen 'n plant van F1, ons kry 'n tweede-generasie basters. Om uit te vind hoe om probleme op te los genetika, 10 graad in biologie klas gebruik rekord twee-hibried paring, die toepassing van die formule van die splitsing van fenotipies 9: 3: 3: 1. Onder die voorwaarde dat die gene gerangskik in verskillende pare gebruik kan word Mendel derde postulaat - wet kombinasie van eienskappe van onafhanklike state.

As geërf bloedgroep?

Die meganisme van oordrag van so 'n funksie as die bloed groep in die mens, nie ooreenstem met die wette vroeër bespreek. Dit wil sê, dit is nie onderhewig aan die eerste en tweede wet van Mendel. Dit is omdat so 'n funksie as bloed, volgens studies Landsteiner, beheer word deur drie allele I: A, B en 0. Gevolglik genotipes is soos volg:

• Eerste groep - 00.
• Tweede - AA of A0.
• Derde groep - BB of B0.
• Vierde - AB.

0 gene is resessiewe alleel vir die gene A en B. A vierde groep is die gevolg kodominirovaniya (wedersydse teenwoordigheid van gene A en B). Dit is gewoonlik nodig om te oorweeg, om te weet hoe om probleme op die genetika van bloed groep op te los. Maar dis nie al nie. Om die genotipe van kinders deur bloed, gebore aan ouers met sy verskillende groepe te vestig, te gebruik onder die tafel.

Morgan se teorie van oorerwing

Terug te keer na die artikel van ons artikel "Die wet van die onafhanklike state van die kombinasie van tekens", waarin ons bespreek hoe om probleme in genetika op te los. Dihibriede kruising, net soos die wet van die III Mendel se wat dit is onderhewig, is van toepassing op allelies gene, homoloë chromosome is in elke paar.

In die middel van die 20ste eeu Amerikaanse genetikus T. Morgan het aangevoer dat die meeste van die tekens wat beheer word deur die gene, wat geleë is in dieselfde chromosoom. Hulle het 'n liniêre rangskikking vorm en skakeling groepe. En hulle getal is presies haploïed stel chromosome. In die proses van meiose, wat lei tot die vorming van gamete, geslagselle kom nie enkele gene, het gedink hy Mendel, en die hele hul komplekse, genoem Morgan koppelaar groepe.

crossover

Gedurende profase I (ook bekend as die eerste meiotiese verdeling) tussen die binneste chromatiede van homoloë chromosome uitgeruil gedeeltes (lukusami). Hierdie verskynsel staan bekend as crossover. Dit is die basis van genetiese variasie. Crossover is veral belangrik vir die studie van die biologie te doen met die studie van menslike oorerflike afwykings. Die gebruik van die uiteengesit in die chromosomale teorie van oorerwing Morgan beginsels, definieer ons 'n algoritme wat reageer op die vraag van hoe om probleme in genetika op te los.

Geslagsgekoppelde oorerwing gevalle is 'n besondere geval van die oordrag van gene, wat geleë is in dieselfde chromosoom. Die afstand wat bestaan tussen die gene in verband groepe uitgedruk as 'n persentasie - kaart eenhede. A koppeling krag tussen die gene direk eweredig aan die afstand. Daarom is die meeste kruising kom oor tussen gene, wat ver is geleë van mekaar. Kyk na die verskynsel oorerwing in meer detail. Maar in die vroeë onthou wat elemente van oorerwing wat verantwoordelik is vir die seksuele eienskappe van organismes.

geslagschromosome

In die menslike kariotipe het hulle 'n spesifieke struktuur: in vroue aangebied dieselfde twee X-chromosome, terwyl die mense in die seksuele egpaar, bykomend tot die X-chromosoom, daar is ook 'n U-weergawe, met beide in vorm en in 'n stel van gene. Dit beteken dat dit nie homoloë om die X-chromosoom. Soos oorerflike menslike siektes soos hemofilie, en kleurblindheid ontstaan as gevolg van die "breek" van individuele gene op die X-chromosoom. Byvoorbeeld, kan die draer van die huwelik van hemofilie met 'n gesonde man nie gebore word uit die nageslag.

Bogenoemde loop van genetiese kruising bevestig dat die koppelaar gene wat bloedstolling beheer, met seks X-chromosoom. Hierdie wetenskaplike inligting word gebruik om studente tegnieke leer, te bepaal hoe om probleme in genetika op te los. 11-klas het 'n program in biologie, wat ondersoek in detail die afdelings soos "genetika", "Medisyne" en "menslike genetika". Hulle laat studente aan geërf menslike siektes te bestudeer en om die redes waarop dit ontstaan weet.

gene interaksies

Oordra oorerflike eienskappe - eerder ingewikkelde proses. Hierdie vroeër skemas word duidelik slegs indien die studente basiese minimum kennis. Dit is noodsaaklik, aangesien dit meganismes wat 'n antwoord op die vraag van hoe om te leer om probleme in biologie op te los. Genetika studies die interaksie vorm gene. Hierdie polimeer epistase, komplementariteit. Ons sal meer praat oor hulle.

VOORBEELD erfenis in menslike verhoor is tekenend van hierdie tipe interaksie as aanvullend. Gehoor beheer deur twee pare van verskillende gene. Die eerste is verantwoordelik vir die normale ontwikkeling van die koglea van die binne-oor, en die tweede - vir die funksionering van die gehoorsenuwee. Die huwelik van dowe ouers, elk van wat homosigoties resessief vir elkeen van die twee pare gene, kinders gebore word met normale gehoor. Hierdie genotipes teenwoordig twee dominante gene wat normale ontwikkeling van gehoorapparate te beheer.

pleiotropie

Hierdie interessante geval van gene interaksie waarin een gene teenwoordig is in die genotipe, fenotipiese uitdrukking is afhanklik van verskeie funksies. Byvoorbeeld, in die weste van Pakistan het 'n menslike bevolking van 'n paar verteenwoordigers. Hulle het geen sweetkliere in sekere dele van die liggaam. Terselfdertyd sulke mense is gediagnoseer met die afwesigheid van sekere kiestande. Hulle kon nie gevorm in die loop van ontogenie.

In diere, bv skape karakulskih huidige dominante gene W, wat beheer hoe bont kleur en normale ontwikkeling van die maag. Dink aan hoe die W gene geërf in kruise van twee heterosigotiese individue. Dit blyk dat hulle nageslag ¼ lammers met genotipe WW, sterf as gevolg van teenstrydighede in die ontwikkeling van maag. Terselfdertyd ½ (met 'n grys pels) heterosigoties en lewensvatbaar, en ¼ - is individue met swart pels en normale ontwikkeling van die maag (hul genotipe WW).

Genotipe - 'n holistiese sisteem

Veelvuldige gevolge van gene poligibridnoe kruising, 'n verskynsel oorerwing dien as afdoende bewys van die feit dat die stel van gene in ons liggaam is 'n volledige stelsel, hoewel dit word voorgestel deur individuele allele van gene. Hulle kan oorgeërf word deur die wette van Mendel, of loci gekoppel gehoorsaamheid aan die beginsels van die teorie van Morgan. Met inagneming van die reëls wat verantwoordelik is vir die manier om probleme in genetika op te los, het ons gevind dat die fenotipe van 'n organisme word beïnvloed deur beide allelies en nie-allelies gene beïnvloed die ontwikkeling van een of meer funksies.