Hur man löser problemen med genetik biologi?

Studien av de grundläggande lagarna för ärftlighet och variation i organismer är en av de svåraste, men mycket lovande utmaningar den moderna vetenskapen. I den här artikeln tittar vi på hur de grundläggande teoretiska begrepp och postulat vetenskap och kommer att ta itu med hur man kan lösa problem i genetik.

Betydelsen av studien av ärftlighet

Två stora grenar av modern vetenskap - medicin och avel - utvecklas genom forsknings genetiker. Samma biologiska disciplin, vars namn föreslogs 1906 av den engelska forskaren W. Betsonom, är inte så mycket teoretisk som praktisk. Alla som bestämmer sig för att på allvar förstå mekanismen för arv av olika egenskaper (såsom ögonfärg, hår, blod), måste först lära sig lagar ärftlighet och variation, samt räkna ut hur man ska lösa problemen med humangenetik. Det är den fråga som vi kommer att göra.

Grundläggande begrepp och termer

Varje gren har en specifik, märklig endast till henne, en uppsättning grundläggande definitioner. Om vi talar om den vetenskap som studerar processerna för överföring av ärftliga egenskaper, förstår vi följande termer av den senare: genen, genotyp, fenotyp, moder fåglar, hybrider, könsceller, och så vidare. Med var och en av dem vi möter när vi lär reglerna, berätta hur man kan lösa problem inom biologi, genetik. Men i början kommer vi att studera Hybridological metod. När allt kommer omkring är det grunden för genetiska studier. Det föreslogs av den tjeckiska natura G. Mendel i 19th century.

Hur ärva attribut?

Lagar transmissionsegenskaperna hos kroppen upptäcktes av Mendel genom experiment att han genomförda med ett välkänt växt - ärta. Hybridological metod är en korsning av två enheter, som skiljer sig från varandra genom ett par av funktioner (monohybrid klyvning). Om försöket innebär organismer som har flera par av alternativ (mittemot) tecken, sedan tala om poligibridnom korsning. Forskaren föreslog följande notation stroke hybridisering av två ärtväxter som är olikfärgade frön. A - gul färg, och - en grön.

I denna inspelning F1 - hybrider av den första (I) generation. De är alla helt enhetliga (samma), eftersom de innehåller en dominant gen A, kontrollera gul färg frön. Ovanstående posten motsvarar den första lag Mendel (Regel F1 hybrider enhetlighet). Att veta förklarar han eleverna hur man löser problem i genetik. Grade 9 har ett program i biologi, som studeras i detalj Hybridological metod för genetisk forskning. Man undersöker också och andra (II) i allmänhet Mendel kallade lagen om segregation. Enligt det, hybriderna F2, som erhållits genom att korsa två första generationens hybrider med varandra, en uppdelning i förhållandet 3 till 1 fenotyp och genotyp 1 a och 2 för att en.

Med hjälp av ovanstående formel, kommer du att förstå hur man kan lösa problem i genetik utan fel om deras villkor kan tillämpas första eller redan kända II Mendel lag, med tanke på att korsningen uppstår när fullständig dominans av en av generna.

Lagen säger de oberoende kombinerar tecken

Om föräldra individer skiljer sig åt i två par av alternativa tecken, till exempel utsäde färg och form, från växter såsom ärta, sedan under loppet av genetisk korsning bör användas Pinneta galler.

Absolut alla hybrider, som är den första generationen att lyda regeln om enhetlighet Mendel. Det vill säga, de är gula, med en slät yta. Fortsättning av korsning mellan en växt av F1, erhåller vi en andra generationens hybrider. För att ta reda på hur att lösa problem på genetik, 10: e klass i biologi klass använder spela in två-hybrid parning, med tillämpning av formeln för att dela fenotypiskt 9: 3: 3: 1. Under villkoret kan användas att generna är anordnade i olika par Mendel tredje postulat - rättsliga kombinerar särdragen hos självständiga stater.

Som ärvde blodgrupp?

Mekanismen för överföring av en sådan egenskap som blodgruppen hos människor, inte motsvarar de lagar som diskuterats tidigare. Det vill säga, det är inte föremål för den första och andra lag Mendel. Detta beror på att en sådan funktion som blod, enligt studier Landsteiner, styrs av tre alleler I: A, B och 0. Följaktligen genotyper är som följer:

• Första gruppen - 00.
• Andra - AA eller A0.
• Tredje grupp - BB eller B0.
• Fjärde - AB.

0 genen är recessiv allel till generna A och B. En fjärde grupp är resultatet kodominirovaniya (ömsesidigt närvaro av gener A och B). Det är oftast nödvändigt att överväga, att veta hur man löser problem på genetik blodgrupp. Men det är inte allt. För att fastställa genotypen av barn blod, född till föräldrar med sina olika grupper använder nedanstående tabell.

Morgan teori om ärftlighet

För att återgå till den del av vår artikel "lagen i det självständiga stater att kombinera tecken", där vi diskuterade hur man ska lösa problemen i genetik. Dihybrid kors, liksom III Mendel lag, som det är föremål, är tillämpligt på allela gener, homologa kromosomer i varje par.

I mitten av 20-talet amerikanska genetiker T. har Morgan hävdat att de flesta av de tecken som styrs av generna, som ligger i samma kromosom. De har ett linjärt arrangemang form och kopplingsgrupper. Och deras antal är exakt haploid uppsättning av kromosomer. I processen för meios, vilket leder till bildningen av könsceller, könsceller kommer inte enskilda gener, tänkte han Mendel, och hela deras komplex, som kallas Morgan kopplingsgrupper.

crossover

Under profas I (även kallad den första meiotiska delningen) mellan de inre kromatider av homologa kromosomer utbyts partier (lukusami). Detta fenomen kallas crossover. Det är grunden för genetisk variation. Crossover är särskilt viktigt för att studera biologi rör studiet av mänskliga ärftliga sjukdomar. Använda grundsatser som anges i kromosomala teorin om ärftlighet Morgan, definierar vi en algoritm som svarar på frågan om hur man ska lösa problemen i genetik.

Könsbunden arvs fall är ett särskilt fall av överföring av gener, som är belägna i samma kromosom. Avståndet som finns mellan generna i kopplingsgrupper, uttryckt i procent - kartenheter. En kopplingsstyrkan mellan generna direkt proportionell mot avståndet. Därför sker de flesta passerar över mellan gener, som är belägna långt från varandra. Tänk på fenomenet kopplat arv mer i detalj. Men i början av återkallelsen vilka delar av ärftlighet ansvariga för sexuella egenskaper hos organismer.

könskromosomer

I den mänskliga karyotyp de har en särskild struktur: hos kvinnor presenterade samma två X-kromosomer, medan män i sexuella paret, förutom X-kromosomen, finns det också en U-version, med både i form och i en uppsättning av gener. Detta innebär att det inte är homolog till X-kromosomen. Sådana ärftliga mänskliga sjukdomar såsom hemofili, och färgblindhet uppstå på grund av "bryta" av individuella gener på X-kromosomen. Till exempel kan bärare av äktenskapet av blödarsjuka med en frisk människa födas av eftervärlden.

Ovanstående förlopp genetisk korsning bekräftar att kopplings gen som styr blodkoagulering, med sex X-kromosomen. Denna vetenskapliga informationen används för att lära eleverna tekniker avgöra hur man ska lösa problem i genetik. 11 klass har ett program i biologi, som granskar i detalj sektionerna såsom "genetik", "medicin" och "humangenetik". De tillåter eleverna att studera ärftliga sjukdomar hos människor och känna de skäl som de uppkommer.

gen Interaktioner

Överföring ärftliga egenskaper - ganska komplicerad process. Dessa tidigare system blivit tydligt bara om eleverna grundläggande minimum kunskaper. Det är viktigt, eftersom det ger mekanismer som ger ett svar på frågan om hur man lär sig att lösa problem inom biologin. Genetik studier växelverkan bildar gener. Denna polymer epistasis, komplementaritet. Vi ska prata mer om dem.

EXEMPEL arv i mänskliga hörseln är illustrativt för denna typ av interaktion som komplementaritet. Hörsel styrs av två par av olika gener. Den första är ansvarig för den normala utvecklingen av snäckan i innerörat, och den andra - för driften av hörselnerven. Äktenskapet döva föräldrar, är var och en homozygot recessiv för vart och ett av de två paren av gener, barn föds med normal hörsel. Dessa genotyper är närvarande två dominanta gener som kontrollerar normal utveckling av hörapparater.

pleiotropy

Detta intressant fall av gen interaktion i vilken en gen som är närvarande i genotypen, fenotypisk expression beror på flera egenskaper. Till exempel i västra Pakistan hittade en mänsklig befolkning på några representanter. De har inga svettkörtlar i vissa delar av kroppen. Samtidigt sådana människor har fått diagnosen frånvaron av vissa kindtänderna. De kunde inte ha bildats under ontogeni.

I djur, t ex får karakulskih föreliggande dominant gen W, som styr hur päls färgning och normal utveckling av magen. Fundera på hur W genen ärvs i korsningar av två heterozygota individer. Det visar sig att deras avkomma ¼ lamm med genotyp WW, dör på grund av avvikelser i utvecklingen av magen. Samtidigt ½ (med grå päls) heterozygot och livskraftig, och ¼ - är individer med svart päls och normal utveckling i magen (deras genotyp WW).

Genotyp - ett holistiskt system

Flera effekter av gener poligibridnoe korsning, ett fenomen kopplat arv tjäna som avgörande bevis för att den uppsättning av gener i vår kropp är ett komplett system, även om det representeras av enskilda alleler av gener. De kan ärvas av lagarna i Mendel, med eller loci är kopplad lyda principerna i teorin om Morgan. Med tanke på de regler som är ansvariga för sättet att lösa problem i genetik, fann vi att fenotypen av någon organism påverkas av både alleliska och icke-alleliska gener påverkar utvecklingen av en eller flera funktioner.