כיצד לפתור את הבעיות של גנטיקה וביולוגיה?

המחקר של חוקי היסוד של תורשה ושונה באורגניזמים הוא אחד האתגרים הקשים ביותר אבל מאוד מבטיחים מול המדע מודרני. במאמר זה נבחן כיצד מושגים תיאורטיים בסיסיים עקרונות היסוד של המדע, ויעסוק כיצד לפתור בעיות בגנטיקה.

הרלוונטיות של חקר התורשה

שני סניפים מרכזיים של מדע המודרני - רפואת רבייה - פתחו דרך גנטיקאים מחקר. הדבר מאוד משמעת הביולוגית, בשם אשר הוצעה בשנת 1906 על ידי מדען אנגלית וו Betsonom, הוא לא כל כך תיאורטי כפי מעשי. כל מי מחליט ברצינות להבין את מנגנון תורשה של תכונות שונות (כמו צבע עיניים, שיער, דם), צריך תחילה ללמוד את חוקי תורשה ושונה, כמו גם להבין איך לפתור את הבעיות של גנטיקה אנושית. זוהי הסוגיה שאנחנו הולכים לעשות.

מושגי יסוד ומונחים

לכל ענף כאילו רק ספציפי, מוזר לה, סט של הגדרות בסיסיות. אם אנחנו מדברים על המדע החוקר את תהליכי העברת תכונות תורשתיות, אנחנו מבינים את התנאים הבאים ע"י האחרון: גן, גנוטיפ, פנוטיפ, מהוריהן, כלאיים, גמטות, וכן הלאה. עם כל אחד מהם אנו פוגשים, כאשר אנו לומדים את הכללים, לספר לנו איך לפתור בעיות בביולוגיה, גנטיקה. אבל בהתחלה נלמדים שיטת Hybridological. אחרי הכל, הוא מהווה את הבסיס של מחקרים גנטיים. הוצע על ידי חוקר הטבע הצ'כי ג'מנדל במאה ה -19.

כיצד לרשת את התכונות?

לכות מאפייני ההולכה של הגוף התגלו על ידי מנדל באמצעות ניסויים שערך עם צמח ידוע - אפונה. שיטת Hybridological הוא המעבר של שתי יחידות, אשר נבדלים זה מזה על ידי זוג אחד של תכונות (מונוהיברידית). אם הניסוי כרוך אורגניזמים שיש זוגות רבים של השלט החלופי (ההפך), ואז נדבר על המעבר poligibridnom. המדען הציע הכלאת שבץ הכיתוב הבאה של שני צמחי אפונה כי הם זרעים בצבעים שונים. A - צבע צהוב - ירוק.

בשנת F1 הקלטה זו - כלאיים של הדור הראשון (אני). הם כולם אחידים לחלוטין (אותו), משום שהם מכילים גן דומיננטי A, שליטת זרעים בצבע צהוב. הכניסה מעל מתאים הראשונה החוק של מנדל (אחיד כלאי F1 Rule). ידיעה שהוא מסביר לתלמידים כיצד לפתור בעיות בגנטיקה. יש כיתה 9 תוכנית בביולוגיה, אשר נלמדת השיטה בפירוט Hybridological של מחקר גנטי. כמו כן בוחן והשני (II) בדרך כלל מנדל בשם החוק של הפרדה. על פי אותו, ההיברידים F2, שהושג על ידי חציית שני כלאיים הדור הראשון עם השני, פיצול ביחס של 3 ל -1 הפנוטיפ לבין הגנוטיפ 1 A ו- 2 ל -1.

שימוש בנוסחא זו, תוכל להבין כיצד לפתור בעיות בגנטיקה בלי שגיאות אם ניתן ליישם את תנאיהם ראשונים או כבר ידועים החוק של שניית מנדל, בהתחשב בעובדה מעבר מתרחש כאשר השליטה המלאה של אחד הגנים.

החוק מקובע את סימני שילוב העצמאיים

אם אנשים הוריים נבדלי שני זוגות של דמויות חלופיות, כגון צבע וצורת זרע, מצמחים כגון אפונה, אז במהלך מעבר גנטי יש להשתמש סורג Pinneta.

בהחלט כל הכלאיים, המהווים את הדור הראשון לציית השלטון אחיד מנדל. כלומר, הם צהובים, עם משטח חלק. בהמשך הכלאה בין צמחים של F1, נקבל כלאי דור שני. כדי לברר כיצד לפתור בעיות על גנטיקה, כיתה ה -10 בשיעורי הביולוגיה משתמשת הזדווגות שני היברידית שיא, החלת הנוסחה של פיצול phenotypically 9: 3: 3: 1. בתנאי הגנים מסודרים בזוגות שונים יכול לשמש להנחת השלישי מנדל - החוק המשלב תכונות של מדינות עצמאיות.

כמו קבוצת דם בירושה?

מנגנון התמסורת של תכונה כגון קבוצת הדם בבני אדם, אינו תואם את החוקים דנו קודם לכן. כלומר, הוא אינו כפוף לחוק הראשון והשני של מנדל. הסיבה לכך היא תכונה כזו כמו דם, על פי מחקרי Landsteiner, הנשלט על ידי שלושה אללים לי: A, B ו- 0. לפיכך גנוטיפים הם כדלקמן:

• קבוצה ראשונה - 00.
• שנית - AA או A0.
• קבוצה שלישית - BB או B0.
• רביעית - AB.

גן 0 הוא אלל רצסיבי אל הגנים A ו- B. קבוצה רביעית היא תוצאה kodominirovaniya (נוכחות הדדית של גנים א 'וב'). זה בדרך כלל צורך לשקול, כדי לדעת איך לפתור את הבעיות על הגנטיקה של קבוצת דם. אבל זה לא הכל. כדי לבסס את הגנוטיפ של ילדים על ידי דם, שנולדו להורים עם הקבוצות השונות שלה, להשתמש בטבלה שלהלן.

התיאוריה של מורגן התורשה

אחזור במאמר שלנו "החוק של המדינות העצמאיות של סימני שילוב", שבה דנו כיצד לפתור בעיות בגנטיקה. צלב דיהיברידיות, וכך גם החוק של III מנדל, שהיא כפופה, הוא החלים גנים אללים, כרומוזומים הומולוגיים נמצאים כל זוג.

בשנות ה ט גנטיקאי אמריקאי אמצע המאה ה -20 מורגן טען כי רוב הסימנים בשליטת גנים, אשר ממוקמים באותו כרומוזום. יש להם קבוצות טופס והצמדת סדר הליניארי. ומספרם הולך בדיוק סט הפלואידים של הכרומוזומים. בתהליך המיוזה, המוביל להיווצרות של גמטות, תאי מין לבוא לא בגנים בודדים, חשב מנדל, ואת כל המתחמים שלהם, שנקרא קבוצות מצמד מורגן.

קרוסאובר

במהלך prophase לי (המכונה גם החלוקה meiotic הראשונה) בין כרומטידה הפנימית של כרומוזומים הומולוגיים הם החליפו חלקים (lukusami). תופעה זו נקראת מוצלב. זהו הבסיס של וריאציה גנטית. Crossover חשוב במיוחד לחקר הביולוגיה עוסק בחקר מחלות תורשתיות האנושי. שימוש בעקרונות שנקבעו תאורית כרומוזומליות תורשת מורגן, נגדיר אלגוריתם מגיב לשאלה כיצד לפתור בעיות בגנטיקה.

במקרי ירושה צמוד סקס הם מקרה פרטי של העברת הגנים, אשר ממוקמות באותו כרומוזום. המרחק שקיים בין הגנים בקבוצות הצמדה מבוטא באחוזים - יחידות מפה. חוסנה החברתי צימוד בין הגנים ביחס ישר למרחק. לכן, רוב למעבר מעל המתרחשת בין גנים, אשר ממוקמים רחוק אחד מהשני. קח למשל את תופעת הירושה מקושרת ביתר פירוט. אבל תזכיר מוקדם מה אלמנטים של תורשה אחראים המאפיינים המיניים של אורגניזמים.

כרומוזומי המין

בשנתי ה קריוטיפ האדם יש להם מבנה ספציפי: אצל נשים הציגו את הכרומוזומים אותם שני X, ואילו גברי בני הזוג המיני, בנוסף כרומוזום X, יש גם גרסה מיוחדת U, שמציעים הן בצורה והן סט של גנים. משמעות הדבר היא שזה לא הומולוגי כרומוזום X. כזה מחלות אנושיות תורשתיות כגון המופיליה, ו עיוורון צבעים להתעורר בשל "שבירה" של גנים בודדים על כרומוזום X. לדוגמה, נושא הנישואים של המופיליה עם גבר בריא יכול להיוולד של הדורות הבאים.

הקורס הנ"ל של מעבר גנטי מאשר כי גן המצמד השולט קרישת דם, עם כרומוזום X מהמין. מידע זה מדעי משמש ללמד טכניקות סטודנטים, הקובע כיצד לפתור בעיות בגנטיקה. יש 11 בכיתה תכנית בביולוגיה, אשר בוחנת בפירוט בסעיפים כגון "גנטיקה", "רפואה" ו- "גנטיקה אנושית". הם מאפשרים לתלמידים ללמוד מחל אנושיות תורשתיות לדעת את הסיבות שעליהן הוא מתעוררים.

אינטראקציות גן

עבר תכונות תורשתיות - אלא תהליך מסובך. תוכניות קודמות אלו התבררו רק אם ידע מינימלי בסיסי לסטודנטים. זה חיוני, כפי שהוא מספק מנגנונים המספקים מענה לשאלה כיצד ללמוד לפתור בעיות בביולוגיה. גנטיקה מחקרים האינטראקציה יוצרת גנים. epistasis פולימר זה, שלם. נדבר יותר על אותם.

ירושה למשל שמיעה אנושית היא המחשה של סוג זה של אינטראקציה כמו השלמה. שמיעה בשליטת שני זוגות של גנים שונים. הראשון הוא אחראי על ההתפתחות התקינה של שבלול האוזן הפנימית, והשני - לתפקוד של עצב השמיעה. הנישואין של הורים חרשים, שכל אחד מהם הוא רצסיבי הומוזיגוטיים עבור כל אחד משני הזוגות של גנים, ילדים נולדים עם שמיעה נורמלית. גנוטיפים אלו נמצאים שני גנים דומיננטיים השולטים בהתפתחות התקינה של מכשירי שמיעה.

פליאוטרופיה

מקרה מעניין זה של אינטראקציה הגן שבו אחד הגנים הנמצאים הגנוטיפ, ביטוי פנוטיפי תלוי במספר תכונות. לדוגמא, במערב פקיסטן מצא אוכלוסייה אנושית של נציגים כמה. אין להם בלוטות זיעה באזורים מסוימים של הגוף. במקביל אנשים כאלה שאובחנו עם עדר טוחנות מסוימות. הם יכלו לא יצרו במהלך ontogeny.

אצל בעלי חיים, למשל: W גן הדומיננטי הנוכחי הכבשים karakulskih, השולט איך צביעת פרווה להתפתחות תקינה של הקיבה. קח כמה גן W הוא ירש ב צלבים של שני אנשים הטרוזיגוטיים. מתברר כי צאצאיהם ¼ כבשים עם גנוטיפ WW, מת בשל אנומליות בפיתוח הבטן. במקביל ½ (עם פרווה אפורה) הטרוזיגוטיים ובת קיימא, וכן ¼ - הם אנשים בעלי פרווה שחורה התפתחות תקינה של הקיבה (הגנוטיפ שלהם WW).

גנוטיפ - מערכת הוליסטית

השפעות מרובות של גני poligibridnoe מעבר, ירושה קשורה לתופעת לשמש ראיה חותכת כמו העובדה כי הקבוצה של גנים בגוף שלנו היא מערכת שלמה, למרות שהיא מיוצגת על ידי אללים בודדים של גנים. הם יכולים לעבור בתורשה לפי חוקי מנדל, אם לוקוסים קשורים לציית לעקרונות של תורת מורגן. בהתחשב הכללים אחראים הדרך לפתור בעיות בגנטיקה, מצאנו כי הפנוטיפ של כל אורגניזם מושפע משני אללים ואת הגנים הלא אללים משפיעים על התפתחות תכונות אחד או יותר.