Hvordan man kan løse problemerne med genetik til biologi?

Studiet af de grundlæggende love for arvelighed og variation i organismer er en af de mest vanskelige, men meget lovende udfordringer moderne videnskab. I denne artikel ser vi på, hvordan de grundlæggende teoretiske begreber og postulater for videnskab, og vil beskæftige sig med, hvordan man løser problemer i genetik.

Relevansen af studiet af arvelighed

To store grene af moderne videnskab - medicin og avl - udviklet gennem forskning genetikere. Den selvsamme biologiske disciplin, hvis navn blev foreslået i 1906 af den engelske videnskabsmand W. Betsonom, er ikke så meget teoretisk som praktisk. Alle, der beslutter sig for alvor forstå den mekanisme af arv af forskellige egenskaber (såsom øjenfarve, hår, blod), vil først nødt til at lære lovene i arvelighed og variation, samt finde ud af at løse problemerne med human genetik. Det er det spørgsmål, vi vil gøre.

Grundlæggende begreber og udtryk

Hver gren har en specifik, særegen kun til hende, et sæt grundlæggende definitioner. Hvis vi taler om den videnskab, som studerer de processer af overførsel af arvelige egenskaber, vi forstår følgende vilkår ved sidstnævnte: genet, genotype, fænotype, forældrefuglene, hybrider, kønsceller, og så videre. Med hver af dem vi møder, når vi lære reglerne, fortæller os, hvordan man løser problemer i biologi, genetik. Men i starten vil vi studere Hybridological metode. Efter alt, det er grundlaget for genetiske undersøgelser. Det blev foreslået af den tjekkiske naturforsker G. Mendel i det 19. århundrede.

Sådan arve attributter?

Love transmissionsegenskaberne af kroppen blev opdaget af Mendel gennem eksperimenter, han udført med en kendt plante - ært. Hybridological metode er en krydsning af to enheder, der adskiller sig fra hinanden ved et par features (monohybrid kryds). Hvis eksperimentet involverer organismer, der har flere par af alternativ (modsat) fortegn, derefter tale om poligibridnom passage. Forskeren foreslået følgende notation slagtilfælde hybridisering af to ært planter, der er forskellige farvede frø. A - gul maling, og - en grøn.

I denne optagelse F1 - hybrider af den første (I) generation. De er alle helt ens (samme), fordi de indeholder en dominant gen A, kontrollerende gule farve frø. Ovenstående indgang svarer til den første lov Mendel (Regel F1 hybrider ensartethed). Vel vidende, forklarer han til eleverne, hvordan man løser problemer i genetik. Grade 9 har et program i biologi, som er undersøgt i detaljer Hybridological metode til genetisk forskning. Den undersøger også og anden (II) generelt Mendel kaldet loven om adskillelse. Ifølge det, hybriderne F2, opnået ved at krydse to første generation hybrider med hinanden, en opdeling i forholdet 3 til 1 fænotype og genotype 1 a og 2 til 1.

Ved hjælp af ovenstående formel, vil du forstå, hvordan man løser problemer i genetik uden fejl, hvis deres forhold kan anvendes først eller allerede kendte II Mendels lov, da der opstår passage, når den komplette dominans af et af generne.

Loven fastslår de uafhængige kombinerer tegn

Hvis parentale individer er forskellige i to par alternative tegn, f.eks frø farve og form, fra planter, såsom ært, derefter i løbet af genetisk krydsning bør anvendes Pinneta gitter.

Absolut alle hybrider, som er den første generation til at adlyde reglen om ensartethed Mendel. Det vil sige, at de er gule, med en glat overflade. Fortsætte krydsning mellem en plante af F1, får vi en anden generations hybrider. For at finde ud af at løse problemer på genetik, 10. klasse i biologi klasse bruger rekord to-hybrid parring, anvende formlen for at opdele fænotypisk 9: 3: 3: 1. På den betingelse, at generne er anbragt i forskellige par kan anvendes Mendel tredje postulat - law kombinerer træk ved selvstændige stater.

Som arvet blodtype?

Mekanismen for fremsendelse af et sådant træk som blodtype hos mennesker, ikke svarer til de love, drøftet tidligere. Det vil sige, det er ikke omfattet af den første og anden lov Mendel. Dette er fordi et sådant træk som blod, ifølge undersøgelser Landsteiner, styret af tre alleler I: A, B og 0. Følgelig genotyper er som følger:

• Første gruppe - 00.
• Anden - AA eller A0.
• Tredje gruppe - BB eller B0.
• Fjerde - AB.

0-genet er recessivt allel til generne A og B. En fjerde gruppe er resultatet kodominirovaniya (gensidig tilstedeværelse af gener A og B). Normalt er det nødvendigt at overveje, at vide, hvordan man løser problemer på genetik blodtype. Men det er ikke alt. At etablere genotypen af børn ved blod, født af forældre med sine forskellige grupper, bruge tabellen nedenfor.

Morgans teori om arvelighed

Vender tilbage til den del af vores artikel "Loven om de uafhængige stater i kombinerer tegn", hvor vi diskuterede, hvordan man kan løse problemer i genetik. Dihybrid indlæg, som gør III Mendel lov, som den er underlagt, er anvendelig til allele gener, homologe kromosomer er i hvert par.

I midten af det 20. århundredes amerikanske genetiker T. har Morgan argumenteret for, at de fleste af de tegn, der styres af generne, som er placeret i det samme kromosom. De har et lineært arrangement danner og bindingsgrupper. Og deres antal er præcis haploide sæt af kromosomer. I processen med meiose, hvilket fører til dannelse af kønsceller, kønsceller kommer ikke enkelte gener, tænkte han Mendel, og hele deres komplekser, kaldet Morgan kobling grupper.

Crossover

Under profase I (også kaldet den første meiotiske deling) mellem de indre kromatider af homologe kromosomer udveksles dele (lukusami). Dette fænomen kaldes crossover. Det er grundlaget for den genetiske variation. Crossover er særlig vigtig for studiet af biologi beskæftiger sig med studiet af de menneskelige arvelige lidelser. Brug af læresætninger, der er fremsat i det kromosomale teori om arvelighed Morgan, definerer vi en algoritme, der reagerer på spørgsmålet om, hvordan man løser problemer i genetik.

Kønsbundne arvesager er et særligt tilfælde af overførsel af gener, der er placeret i det samme kromosom. Den afstand, der er mellem gener i bindingsgrupper udtrykt i procent - kortenheder. En koblingsstyrken mellem generne direkte proportionale med afstanden. Derfor er de fleste overkrydsning sker mellem gener, som er placeret langt fra hinanden. Overvej fænomen knyttet arv i flere detaljer. Men i begyndelsen af tilbagekaldelse hvilke elementer af arvelighed er ansvarlige for de seksuelle karakteristika organismer.

kønskromosomer

I den menneskelige karyotype har de en specifik struktur: hos kvinder præsenterede de samme to X-kromosomer, mens mænd i seksuelle par, ud over X-kromosomet, er der også en U-versionen, featuring både i form og i et sæt af gener. Det betyder, at det ikke er homologt med X-kromosom. Sådanne arvelige humane sygdomme såsom hæmofili, og farve blindhed opstå på grund af "breaking" af individuelle gener på X-kromosomet. For eksempel kan bæreren af ægteskabet mellem hæmofili med en sund mand blive født af eftertiden.

Ovenstående løbet af genetisk krydsning bekræfter, at koblingen gen, der styrer blodstørkning med sex X-kromosom. Denne videnskabelige oplysninger bruges til at lære eleverne teknikker, hvordan de vil løse problemer i genetik. 11 klasse har et program i biologi, som ser nærmere på de sektioner, som "genetik", "medicin" og "human genetik". De tillader studerende at studere arvelige sygdomme hos mennesker og til at kende de grunde, som de opstår.

gen Interaktioner

Overfør arvelige egenskaber - temmelig kompliceret proces. Disse tidligere ordninger blevet klart, hvis de studerende grundlæggende minimum af viden. Det er vigtigt, da det giver mekanismer, der giver et svar på spørgsmålet om, hvordan man lærer at løse problemer i biologi. Genetik undersøgelser interaktionen danner gener. Denne polymer epistasis, komplementaritet. Vi taler mere om dem.

EKSEMPEL arv i menneskelige hørelse er illustrativt for denne type interaktion som komplementaritet. Hearing styret af to par forskellige gener. Den første er ansvarlig for den normale udvikling af cochlea i det indre øre, og den anden - til driften af den auditive nerve. Ægteskabet af døve forældre, som hver især er homozygot recessiv for hver enkelt af de to par af gener, er børn født med normal hørelse. Disse genotyper er til stede to dominerende gener, der styrer en normal udvikling af høreapparater.

pleiotropi

Denne interessante tilfælde af gen interaktion, i hvilken et gen til stede i genotypen, fænotypiske ekspression afhænger af flere funktioner. For eksempel i den vestlige del af Pakistan fundet en menneskelig befolkning på nogle repræsentanter. De har ingen svedkirtler i bestemte områder af kroppen. Samtidig sådanne mennesker er blevet diagnosticeret med fraværet af visse kindtænder. De kunne ikke have dannet i løbet af ontogenese.

Hos dyr, fx får karakulskih nuværende dominerende gen W, som styrer, hvor pels farve og normal udvikling af maven. Overveje, hvordan W genet er nedarvet i krydsninger af to heterozygote individer. Det viser sig, at deres afkom ¼ lam med genotype WW, dør på grund af uregelmæssigheder i udviklingen af maven. Samtidig ½ (med grå pels) heterozygote og levedygtig, og ¼ - er individer med sort pels og normal udvikling af maven (deres genotype WW).

Genotype - en holistisk system,

Flere effekter af gener poligibridnoe passage, et fænomen bunden arv tjene som afgørende bevis for, at det sæt af gener i vores krop er et komplet system, selv om den er repræsenteret ved individuelle alleler af gener. De kan arves af lovgivningen i Mendel, uanset om loci er forbundet adlyde læresætninger teorien om Morgan. I betragtning af de regler, der er ansvarlige for den måde at løse problemer i genetik, fandt vi, at fænotype enhver organisme påvirkes både allele og ikke-allele gener påvirke udviklingen af en eller flere funktioner.