Paano upang malutas ang problema ng genetics sa biology?

Ang pag-aaral ng mga pangunahing batas ng pagmamana at pagkakaiba-iba sa mga organismo ay isa sa mga pinaka-mahirap ngunit napaka-promising mga hamon nakaharap sa modernong science. Sa artikulong ito tinitingnan namin ang kung paano ang mga pangunahing manilay-nilay concepts at mga postulates ng agham, at humarap sa kung paano upang malutas ang mga problema sa genetics.

Ang kaugnayan ng pag-aaral ng pagmamana

Dalawang pangunahing mga sangay ng makabagong agham - gamot at breeding - na binuo sa pamamagitan ng pagsasaliksik geneticists. Ang napaka-parehong biological disiplina, ang pangalan ng kung saan ay iminungkahi noong 1906 sa pamamagitan ng Ingles siyentipiko W. Betsonom, ay hindi kaya magkano panteorya pati na praktikal. Lahat ng tao na nagpasya upang sineseryoso maunawaan ang mga mekanismo ng mana ng mga iba't ibang mga katangian (tulad ng kulay ng mata, buhok, dugo), ay may unang upang malaman ang mga batas ng pagmamana at pagkakaiba-iba, pati na rin ang figure out kung paano upang malutas ang mga problema ng mga tao genetika. Iyon ay ang isyu kami ay pagpunta sa gawin.

Basic concepts at mga tuntunin

Ang bawat sangay ay may tiyak, kakaiba lamang sa kanya, ang isang hanay ng mga pangunahing mga kahulugan. Kung kami ay pakikipag-usap tungkol sa agham na pag-aaral ang proseso ng transmisyon ng namamana ugali, naiintindihan namin ang mga sumusunod na tuntunin sa pamamagitan ng ang huli: ang gene ang genotype, phenotype, ang mga ibon magulang, hybrids, gametes, at iba pa. Sa bawat isa sa kanila matugunan namin, kapag kami malaman ang mga panuntunan, sabihin sa amin kung paano upang malutas ang mga problema sa biology, genetika. Ngunit sa simula kami ay mag-aral Hybridological paraan. Pagkatapos ng lahat, ito ay ang batayan ng genetic pag-aaral. Ito ay iminungkahi ng Czech naturalista G. Mendel noong ika-19 siglo.

Paano upang magmana katangian?

Batas ng ari-arian transmission ng katawan ay natuklasan sa pamamagitan Mendel pamamagitan ng mga eksperimento na siya na isinasagawa sa isang kilalang plant - magkatulad na magkatulad. Hybridological pamamaraan ay isang tawiran ng dalawang mga yunit, na kung saan ay naiiba mula sa bawat isa sa pamamagitan ng isang pares ng mga tampok (monohybrid krus). Kung ang eksperimento ay nagsasangkot ng mga organismo na magkaroon ng maramihang mga pares ng alternatibo (kabaligtaran) sign, at pagkatapos ay makipag-usap tungkol poligibridnom crossing. siyentipiko ang mga iminungkahing ang mga sumusunod na notation stroke paghahalo ng lahi ng dalawang mga halaman gisantes na iba't ibang kulay na mga buto. A - dilaw na pintura, at - ng isang green.

Sa ganitong pag-record F1 - hybrids ng unang (I) na henerasyon. Ang mga ito ay ang lahat ng ganap na pare-parehong (parehong), dahil naglalaman ang mga ito ng isang nangingibabaw gene A, pagkontrol ng kulay-dilaw na buto ng kulay. Ang entry itaas ay tumutugon sa unang kautusan ng Mendel (Rule F1 hybrids pagkakapareho). Pag-alam siya ay nagpapaliwanag sa mga mag-aaral kung paano upang malutas ang mga problema sa genetics. Grade 9 ay may isang programa sa biology, na kung saan ay nag-aral sa detalye Hybridological paraan ng genetic pananaliksik. Ito rin Sinusuri at ikalawang (II) sa pangkalahatan ay Mendel tinatawag na batas ng paghiwalay. Ayon sa mga ito, ang mga hybrids F2, na nakuha sa pamamagitan ng tawiran ng dalawang unang henerasyon hybrids sa bawat isa, isang paghahati sa ratio ng 3 to 1 phenotype at genotype 1 ng at 2 sa 1.

Paggamit ng mga itaas na formula, ikaw ay maunawaan kung paano upang malutas ang mga problema sa genetics nang walang mga error kung ang kanilang kondisyon ay maaaring inilalapat una o naka-kilala ng batas II Mendel, na ibinigay na ang mga tawiran ay nangyayari kapag ang kumpletong dominasyon ng isa sa mga gene.

Nakasaad sa batas ng malayang pagsasama-sama ng mga palatandaan

Kung ang mga indibidwal ng magulang ay naiiba sa dalawang mga pares ng mga alternatibong mga character, tulad ng kulay binhi at hugis, mula sa mga halaman tulad ng gisantes, pagkatapos ay sa kurso ng genetic crossing dapat gamitin Pinneta ihawan.

Hinding ang lahat ng mga hybrids, na kung saan ay ang unang henerasyon na sumunod sa mga panuntunan ng pagkakapareho Mendel. Iyon ay, ang mga ito ay dilaw, na may isang makinis na ibabaw. Ang pagpapatuloy sa krus sa pagitan ng isang planta ng F1, kumuha kami ng isang pangalawang-generation hybrids. Upang malaman kung paano upang malutas ang mga problema sa genetics, ika-10 na grado sa biology class ay gumagamit record dalawang-hybrid isinangkot, paglalapat ng mga formula ng paghahati phenotypically 9: 3: 3: 1. Sa ilalim ng mga kondisyon na ang mga gene ay isinaayos sa iba't ibang mga pares ay maaaring gamitin Mendel ikatlong-kuro - batas pagsasama-sama ng mga katangian ng independiyenteng estado.

Bilang minana grupo ng dugo?

Ang mekanismo ng transmisyon ng naturang tampok bilang ang pangkat ng dugo sa mga tao, ay hindi tumutugma sa mga batas tinalakay nang mas maaga. Iyon ay, ito ay hindi napapailalim sa mga una at ikalawang batas ng Mendel. Ito ay dahil ang naturang tampok tulad ng dugo, ayon sa mga pag-aaral Landsteiner, kontrolado ng tatlong alleles I: A, B at 0. Alinsunod dito genotypes ay ang mga sumusunod:

• First group - 00.
• Pangalawa - AA o A0.
• Ikatlong grupo - BB o B0.
• Ika-apat - AB.

0 gene ay umuurong alleles sa mga gene A at B. Ang ikaapat na grupo ay ang resulta kodominirovaniya (mutual presensya ng mga gene A at B). Ito ay karaniwang kinakailangan upang isaalang-alang, upang malaman kung paano upang malutas ang mga problema sa genetics ng grupong dugo. Ngunit hindi iyon ang lahat. Upang magtatag ang genotype ng mga bata sa pamamagitan ng dugo, ipinanganak sa mga magulang sa kanyang iba't-ibang grupo, gamitin ang table sa ibaba.

ni Morgan teorya ng pagmamana

Bumabalik sa seksiyon ng aming artikulong "Ang Batas ng independiyenteng mga estado ng pagsasama-sama ng mga palatandaan", na kung saan namin napag-usapan kung paano lutasin ang mga problema sa genetics. Dihybrid krus, tulad ng ginagawa ng III Mendel ni batas, kung saan ito ay subject, ay naaangkop sa allelic gene, homologo chromosomes ang nasa bawat pares.

Noong kalagitnaan ng ika-20 siglo Amerikano genetisista T. Morgan ay Nagtalo na ang karamihan sa mga palatandaan kinokontrol ng mga gene, na kung saan ay matatagpuan sa parehong chromosome. Mayroon silang isang linear arrangement form at linkage grupo. At ang kanilang mga numero ay eksakto haploid set ng chromosomes. Sa proseso ng meiosis, na humahantong sa pagbuo ng gametes, sex cells; huwag kayong single gene, naisip niya Mendel, at ang buong ng kanilang mga complexes, na tinatawag Morgan clutch grupo.

crossover

Sa panahon prophase I (tinatawag din na ang unang meiotic division) sa pagitan ng panloob na chromatids ng homologo chromosomes ay ipinagpapalit mga bahagi (lukusami). pangkaraniwang bagay na ito ay tinatawag na crossover. Ito ay ang batayan ng genetic pagkakaiba-iba. Crossover ay partikular na mahalaga para sa pag-aaral ng biology nababahala sa pag-aaral ng tao hereditary disorder. Gamit ang mga nasasakupan ng nakatala sa sa chromosomal teorya ng pagmamana Morgan, kami tukuyin ang isang algorithm na tumugon sa ang tanong ng kung paano upang malutas ang mga problema sa genetics.

Sex-linked inheritance kaso ay isang partikular na kaso ng paglilipat ng mga gene, na kung saan ay matatagpuan sa parehong chromosome. Ang layo na umiiral sa pagitan ng mga gene sa linkage grupo na ipinahiwatig bilang isang porsyento - units mapa. Isang pagkabit ng lakas sa pagitan ng mga gene direkta proporsyonal sa ang distansya. Samakatuwid, karamihan sa mga tawiran sa paglipas ng ay nangyayari sa pagitan ng mga gene, na matatagpuan malayo mula sa bawat isa. Isaalang-alang ang phenomenon na naka-link inheritance nang mas detalyado. Ngunit sa unang bahagi ng recall kung ano ang mga elemento ng pagmamana na responsable para sa seksuwal na mga katangian ng mga organismo.

sex chromosomes

Sa pantao karyotype mayroon silang isang tiyak na istraktura: sa mga babae na iniharap sa parehong dalawang X chromosomes, habang lalaki sa sekswal na pares, bilang karagdagan sa kromosoma X, mayroon ding isang U-bersyon, na nagtatampok ng pareho sa form at sa isang hanay ng mga gene. Ito ay nangangahulugan na ito ay hindi homologo sa X kromosoma. Ang ganitong mga minanang pag-pantao sakit tulad ng hemopilya, at kulay pagkabulag lumabas dahil dahil sa ang "breaking" ng mga indibidwal na mga gene sa kromosomang X. Halimbawa, ang maydala ng pag-aasawa ng hemopilya na may isang malusog na tao ay maaaring ipinanganak sa salinlahi sa hinaharap.

Ang kurso sa itaas ng genetic crossing Kinukumpirma na ang clutch gene na kumokontrol dugo clotting, na may sex X kromosoma. Ang pang-agham na impormasyon ay ginagamit upang turuan ang mga mag-aaral diskarte, pagtukoy kung paano upang malutas ang mga problema sa genetics. 11 klase ay may isang programa sa biology, na kung saan Sinusuri nang detalyado ang mga seksyon tulad ng "genetics", "Medicine" at "mga tao genetika". pinapayagan nila ang mga mag-aaral sa pag-aaral minana sakit ng tao at upang malaman ang mga dahilan kung saan sila lumabas.

gene Pakikipag-ugnayan

Maglipat ng hereditary katangian - sa halip kumplikadong proseso. Ang mga naunang mga scheme maging malinaw lamang kung ang mga mag-aaral basic minimum na kaalaman. Ito ay napakahalaga, tulad ng ito ay nagbibigay ng mga mekanismo na magbigay ng isang sagot sa tanong ng kung paano malaman upang malutas ang mga problema sa biology. Genetics pag-aaral ng pakikipag-ugnayan ay bumubuo ng mga genes. Ito polymer epistasis, complementarity. Kami makipag-usap ang nalalaman tungkol sa mga ito.

EXAMPLE mana sa pagdinig ng tao ay nakapagpapakita ng ganitong uri ng pakikipag-ugnayan ng complementarity. Pagdinig kinokontrol ng dalawang mga pares ng mga iba't ibang mga gene. Ang una ay responsable para sa mga normal na pag-unlad ng kokli ng panloob na tainga, at ang pangalawang - para sa paggana ng auditory nerve. Ang pag-aasawa ng mga bingi mga magulang, ang bawat isa ay homozygous umuurong para sa bawat isa sa dalawang mga pares ng mga gene, ang mga bata ay ipinanganak na may normal na pagdinig. Ang mga genotypes ay naroroon dalawang nangingibabaw gene na kumokontrol normal na pag-unlad ng hearing aid.

pleiotropy

Ito kawili-wiling mga kaso ng gene pakikipag-ugnayan kung saan ang isa gene naroroon sa dyenotayp, phenotypic expression ay depende sa ilang mga tampok. Halimbawa, sa kanluran ng Pakistan na natagpuan ng isang tao na populasyon ng ilang mga kinatawan. Wala silang mga glandula ng pawis sa ilang mga lugar ng katawan. Kasabay nito ang gayong mga tao ay diagnosed na may kawalan ng tiyak na molars. Hindi sila maaaring ay nabuo sa kurso ng ontogeny.

Sa mga hayop, hal, mga tupa karakulskih kasalukuyang nangingibabaw gene W, na kumokontrol kung gaano fur pangkulay at normal na pag-unlad ng tiyan. Isaalang-alang kung paano ang W gene ay minana sa krus ng dalawang heterozygous indibidwal. Ito ay lumiliko out na ang kanilang mga supling ¼ mga kordero sa genotype WW, namatay dahil sa anomalya sa pag-unlad ng tiyan. Kasabay nito ½ (na may kulay-abo na balahibo) heterozygous at viable, at ¼ - ang mga indibidwal na may itim na balahibo at normal na pag-unlad ng tiyan (ang kanilang genotype WW).

Genotype - isang holistic sistema

Maramihang mga epekto ng mga gene poligibridnoe tawiran, hindi pangkaraniwang bagay na naka-link inheritance magsilbi bilang depinitibo katibayan ng ang katunayan na ang hanay ng mga gene sa ating katawan ay isang kumpletong sistema, kahit na ito ay kinakatawan ng mga indibidwal na allele ng mga gene. Maaari silang ma-namana ng mga batas ng Mendel, kung o loci ay naka-link sa pagsunod sa mga aral ng teorya ng Morgan. Isinasaalang-alang ang mga patakaran na responsable para sa ang paraan upang malutas ang mga problema sa genetics, natagpuan namin na ang phenotype ng anumang mga organismo ay naiimpluwensyahan ng parehong allelic at non-allelic gene maka-impluwensya sa pag-unlad ng isa o higit pang mga tampok.