Come risolvere i problemi della genetica alla biologia?

Lo studio delle leggi fondamentali dell'ereditarietà e la variazione negli organismi è una delle sfide più difficili, ma molto promettenti che affrontano la scienza moderna. In questo articolo esaminiamo come i concetti teorici di base ei postulati della scienza, e occuperemo di come risolvere i problemi nel campo della genetica.

La rilevanza dello studio dell'ereditarietà

Due importanti branche della scienza moderna – la medicina e l'allevamento – sviluppate attraverso genetisti di ricerca. La stessa disciplina biologica, il cui nome è stato proposto nel 1906 dallo scienziato inglese W. Betsonom, non è tanto teorica quanto pratica. Tutti coloro che decide di capire seriamente il meccanismo di ereditarietà delle diverse caratteristiche (come ad esempio il colore degli occhi, dei capelli, del sangue), dovrebbe prima imparare le leggi dell'ereditarietà e della variazione, nonché capire come risolvere i problemi della genetica umana. Questo è il problema che stiamo per fare.

Concetti di base e termini

Ogni ramo ha una specifica, peculiare solo a lei, una serie di definizioni di base. Se stiamo parlando la scienza che studia i processi di trasmissione dei caratteri ereditari, capiamo i seguenti termini da quest'ultimo: il gene, genotipo, fenotipo, gli uccelli genitori, ibridi, gameti, e così via. Con ognuno di loro incontriamo, quando impariamo le regole, ci dicono come risolvere i problemi in biologia, la genetica. Ma all'inizio studieremo metodo Hybridological. Dopo tutto, è la base di studi genetici. E 'stato proposto dal naturalista ceco G. Mendel nel 19 ° secolo.

Come ereditare gli attributi?

Le leggi delle proprietà di trasmissione del corpo sono stati scoperti da Mendel attraverso esperimenti che ha condotto con un impianto ben noto – pisello. metodo Hybridological è un incrocio di due unità, che differiscono tra loro da una coppia di elementi (monoibrido croce). Se l'esperimento coinvolge gli organismi che hanno più coppie di alternative (di fronte) segno, quindi parlare di attraversamento poligibridnom. Lo scienziato ha suggerito il seguente colpo di ibridazione notazione di due piante di pisello che sono diversi semi di colore. A – vernice gialla, e – una verde.

In questo F1 registrazione – ibridi della prima (I) generazione. Sono tutti assolutamente uniforme (stesso), perché contengono un gene dominante A, il controllo semi colore giallo. La voce corrisponde alla prima legge di Mendel (Regola F1 ibridi uniformità). Sapendo che spiega agli studenti come risolvere i problemi nel campo della genetica. Grade 9 ha un programma in biologia, che è curato nei minimi dettagli il metodo Hybridological della ricerca genetica. Si esamina anche e secondo (II) generalmente Mendel chiamato la legge della segregazione. In base ad esso, gli ibridi F2, ottenuti incrociando due ibridi di prima generazione con l'altro, una scissione nel rapporto di 3 a 1 fenotipo e genotipo 1 ae 2 a 1.

Usando la formula di cui sopra, si capisce come risolvere i problemi della genetica senza errori se si possono applicare le loro condizioni prima o già nota legge di Mendel II, dato che si verifica l'incrocio quando il completo dominio di uno dei geni.

La legge stabilisce i segni che conciliano indipendenti

Se gli individui parentali differiscono per due coppie di caratteri alternativi, come il colore e la forma del seme, da piante come pisello, poi nel corso di incrocio genetico dovrebbe essere usato Pinneta griglia.

Assolutamente tutti gli ibridi, che sono la prima generazione che obbediscono alla regola di uniformità Mendel. Cioè, essi sono di colore giallo, con una superficie liscia. Continuando l'incrocio tra una pianta di F1, si ottiene una seconda generazione ibridi. Per scoprire come risolvere i problemi sulla genetica, 10 ° grado nella classe di biologia utilizza record di accoppiamento doppio ibrido, applicando la formula di dividere fenotipicamente 9: 3: 3: 1. A condizione che i geni sono disposti in diverse coppie possono essere usati Mendel terzo postulato – caratteristiche diritto combinando di stati indipendenti.

Come gruppo ereditaria del sangue?

Il meccanismo di trasmissione di tale caratteristica come il gruppo sanguigno nell'uomo, non corrisponde alle leggi discussi in precedenza. Cioè, non è soggetto alla prima e alla seconda legge di Mendel. Questo perché un tale caratteristica come sangue, secondo gli studi Landsteiner, controllato da tre alleli I: A, B e 0. Pertanto genotipi sono i seguenti:

• Primo gruppo – 00.
• In secondo luogo – AA o A0.
• Terzo gruppo – BB o B0.
• Quarto – AB.

0 gene è recessivo ai geni A e B. Un quarto gruppo è il risultato kodominirovaniya (presenza reciproca dei geni A e B). Di solito è necessario prendere in considerazione, per sapere come risolvere i problemi sulla genetica del gruppo sanguigno. Ma non è tutto. Per stabilire il genotipo di bambini da parte di sangue, nati da genitori con i vari gruppi, utilizzare la tabella riportata di seguito.

la teoria dell'ereditarietà di Morgan

Tornando alla sezione del nostro articolo "La legge degli stati indipendenti di segni, che conciliano", in cui abbiamo discusso come risolvere i problemi nel campo della genetica. croce diibrido, come fa la legge di Mendel III, cui è soggetto, è applicabile ai geni alleliche, cromosomi omologhi sono in ogni coppia.

Nel T. genetista americano a metà del 20 ° secolo Morgan ha sostenuto che la maggior parte dei segni controllati dai geni, che si trovano nello stesso cromosoma. Essi hanno una forma e disposizione di collegamento lineari gruppi. E il loro numero è esattamente serie aploidi di cromosomi. Nel processo di meiosi, che porta alla formazione dei gameti, cellule sessuali non provengono singoli geni, pensò Mendel, e tutta la loro complessi, chiamato Morgan gruppi frizione.

Crossover

Durante la profase I (chiamato anche la prima divisione meiotica) tra i cromatidi interne dei cromosomi omologhi vengono scambiati porzioni (lukusami). Questo fenomeno è chiamato crossover. E 'la base della variazione genetica. Crossover è particolarmente importante per lo studio della biologia si occupa dello studio delle malattie ereditarie umane. Utilizzando i principi enunciati nella teoria cromosomica dell'ereditarietà Morgan, definiamo un algoritmo che risponde alla domanda di come risolvere i problemi nel campo della genetica.

casi eredità legata al sesso sono un caso particolare del trasferimento di geni, che si trovano nello stesso cromosoma. La distanza esistente tra i geni in gruppi di associazione espresso in percentuale – carta unità. Una forza di accoppiamento tra i geni direttamente proporzionale alla distanza. Pertanto, la maggior crossing over si verifica tra i geni, che si trovano distanti tra loro. Si consideri il fenomeno eredità legata in modo più dettagliato. Ma nei primi anni di richiamo quali elementi di ereditarietà responsabili delle caratteristiche sessuali degli organismi.

cromosomi sessuali

Nel cariotipo umano hanno una struttura specifica: nelle femmine hanno presentato gli stessi due cromosomi X, mentre gli uomini nella coppia sessuale, oltre al cromosoma X, c'è anche un U-versione, con sia nella forma che in un insieme di geni. Ciò significa che non è omologa al cromosoma X. Tali malattie umane ereditarie come l'emofilia e daltonismo sorgono a causa della "rottura" dei singoli geni sul cromosoma X. Ad esempio, il portatore del matrimonio dell'emofilia con un uomo in buona salute può nascere del posteri.

Il corso sopra di incrocio genetico conferma che il gene frizione che controlla la coagulazione del sangue, con il sesso cromosoma X. Questa informazione scientifica viene utilizzata per insegnare le tecniche di studenti, determinando come risolvere i problemi nel campo della genetica. 11 classe ha un programma in biologia, che esamina in dettaglio sezioni come "genetica", "Medicine" e "genetica umana". Essi consentono agli studenti di studiare malattie umane ereditarie e di conoscere le ragioni sulle quali si presentano.

Interazioni gene

Trasferire caratteristiche ereditarie – processo piuttosto complicato. Questi schemi precedenti diventano chiaro solo se gli studenti le conoscenze minime di base. E 'essenziale, in quanto fornisce meccanismi che forniscono una risposta alla domanda di come imparare a risolvere i problemi in biologia. Genetica studi l'interazione forme geni. Questo epistasis polimero, complementarità. Parleremo più su di loro.

ESEMPIO ereditarietà dell'udito umano è illustrativa di questo tipo di interazione come complementarità. Udito controllata da due coppie di geni diversi. Il primo è responsabile per il normale sviluppo della coclea dell'orecchio interno, e la seconda – per il funzionamento del nervo uditivo. Il matrimonio di genitori sordi, ognuno dei quali è omozigote recessivo per ciascuna delle due coppie di geni, i bambini sono nati con udito normale. Questi genotipi sono presenti due geni dominanti che controllano il normale sviluppo di apparecchi acustici.

pleiotropia

Questo caso interessante di interazione genica in cui un gene presente nel genotipo, espressione fenotipica dipende diverse caratteristiche. Per esempio, nella parte occidentale del Pakistan trovato una popolazione umana di alcuni rappresentanti. Essi non hanno ghiandole sudoripare in alcune zone del corpo. Allo stesso tempo, queste persone sono stati diagnosticati con l'assenza di alcuni molari. Non potevano si sono formate nel corso della ontogenesi.

Negli animali, per esempio, pecore karakulskih presente dominante gene W, che controlla la colorazione pellicce e normale sviluppo dello stomaco. Considerate come il gene W è ereditato in incroci di due individui eterozigoti. Si scopre che la loro prole ¼ agnelli con genotipo WW, muore a causa di anomalie nello sviluppo di stomaco. Allo stesso tempo, ½ (con pelliccia grigio) eterozigoti e vitale, e ¼ – sono individui con pelo nero e il normale sviluppo dello stomaco (il loro genotipo WW).

Il genotipo – un sistema olistico

molteplici effetti di geni poligibridnoe attraversamento, un fenomeno legato eredità servire come prova conclusiva del fatto che l'insieme di geni nel nostro corpo è un sistema completo, anche se è rappresentato da singoli alleli di geni. Essi possono essere ereditate dalle leggi di Mendel, anche loci collegato obbedendo ai principi della teoria di Morgan. Considerando le regole responsabili per il modo di risolvere i problemi della genetica, abbiamo scoperto che il fenotipo di ogni organismo è influenzato sia allelica e geni non alleliche influenzare lo sviluppo di una o più funzioni.