Studium der Grundgesetze der Vererbung undDie Variabilität von Organismen ist eine der komplexesten, aber vielversprechendsten Aufgaben der modernen Wissenschaft. In diesem Artikel werden sowohl die grundlegenden theoretischen Konzepte als auch die Postulate der Wissenschaft betrachtet und es wird herausgefunden, wie Probleme in der Genetik gelöst werden können.
Die beiden wichtigsten Zweige der modernen Wissenschaft sindMedizin und Selektion - entwickeln dank der Forschung von Genetikern. Die biologische Disziplin selbst, deren Name 1906 vom englischen Wissenschaftler W. Betson vorgeschlagen wurde, ist weniger theoretisch als vielmehr praktisch. Wer den Mechanismus der Vererbung verschiedener Merkmale (z. B. Augenfarbe, Haar- und Blutgruppe) ernsthaft verstehen will, muss sich zunächst mit den Gesetzen der Vererbung und Variabilität befassen und herausfinden, wie sich Probleme in der Humangenetik lösen lassen. Mit diesem Thema werden wir uns befassen.
Jede Branche hat eine bestimmte, nur sieinhärenter Satz grundlegender Definitionen. Wenn wir über eine Wissenschaft sprechen, die die Prozesse der Übertragung von Erbmerkmalen untersucht, werden wir unter letzteren die folgenden Begriffe verstehen: Gen, Genotyp, Phänotyp, Eltern, Hybriden, Gameten und so weiter. Wir werden jeden von ihnen treffen, wenn wir die Regeln studieren, die uns erklären, wie wir die Probleme der Biologie für die Genetik lösen können. Aber zu Beginn werden wir die hybridologische Methode untersuchen. Schließlich ist er es, der der Genforschung zugrunde liegt. Es wurde im 19. Jahrhundert vom tschechischen Naturwissenschaftler G. Mendel vorgeschlagen.
Закономерности передачи свойств организма были Entdeckt von Mendel dank der Experimente, die er mit einer bekannten Pflanzensaat durchgeführt hat. Die hybridologische Methode ist die Kreuzung zweier Einheiten, die sich durch ein Zeichenpaar unterscheiden (Monohybrid-Kreuzung). Wenn das Experiment Organismen betrifft, die mehrere Paare alternativer (entgegengesetzter) Charaktere aufweisen, sprechen sie von Polyhybridkreuzen. Der Wissenschaftler schlug die folgende Form der Aufzeichnung der Hybridisierung von zwei Erbsenpflanzen vor, die sich in der Farbe der Samen unterscheiden. Und - gelbe Farbe und - grün.
In dieser Aufzeichnung F1 - Hybriden der ersten (I) Generation.Sie sind alle absolut einheitlich (identisch), da sie das dominante Gen A enthalten, das die gelbe Farbe der Samen kontrolliert. Die obige Aufzeichnung entspricht dem ersten Mendelschen Gesetz (Die Regel der Homogenität der Hybriden F1). Sein Wissen erklärt den Schülern, wie man genetische Probleme löst. Die 9. Klasse verfügt über ein Biologieprogramm, in dem die hybridologische Methode der Genforschung eingehend untersucht wird. Es wird auch die zweite (II) Mendel-Regel betrachtet, das so genannte Spaltungsgesetz. Gemäß ihm wird bei F2-Hybriden, die durch Kreuzen zweier Hybride der ersten Generation miteinander erhalten wurden, eine Spaltung im Verhältnis von Phänotyp 3 zu 1 und Genotyp 1 zu 2 und 1 beobachtet.
Используя вышеприведенные формулы, вы поймете, wie man genetische Probleme fehlerfrei löst, wenn es unter ihren Bedingungen möglich ist, das erste oder bereits bekannte II-Mendel-Gesetz anzuwenden, da die Kreuzung auftritt, wenn eines der Gene vollständig dominiert.
Unterscheiden sich die Eltern in zwei Paarenalternative Zeichen, zum Beispiel die Farbe der Samen und ihre Form, bei Pflanzen wie Erbsen, dann müssen Sie während der genetischen Kreuzung das Pinnet-Gitter verwenden.
Absolut alle Hybriden, die an erster Stelle stehenGeneration, gehorchen die Regel der Einheitlichkeit von Mendel. Das heißt, sie sind gelb und haben eine glatte Oberfläche. Wenn wir weiterhin Pflanzen von F1 miteinander kreuzen, erhalten wir Hybride der zweiten Generation. Um herauszufinden, wie man Probleme in der Genetik löst, verwendet die 10. Klasse in Biologieklassen eine Aufzeichnung von Dihybridkreuzen unter Verwendung der 9: 3: 3: 1-Phänotyp-Spaltungsformel. Vorausgesetzt, die Gene befinden sich in verschiedenen Paaren, können Sie das dritte Postulat von Mendel verwenden - das Gesetz der unabhängigen Kombinationen von Zuständen von Zeichen.
Der Übertragungsmechanismus eines solchen Zeichens als GruppeBlut beim Menschen entspricht nicht den von uns früher betrachteten Mustern. Das heißt, er folgt Mendels erstem und zweitem Gesetz nicht. Dies liegt an der Tatsache, dass ein solches Zeichen als Blutgruppe nach Landsteiners Forschungen von drei Allelen des Gens I kontrolliert wird: A, B und 0. Dementsprechend lauten die Genotypen wie folgt:
Gen 0 ist ein rezessives Allel für die Gene A und B.Und die vierte Gruppe ist das Ergebnis der Kodierung (das gegenseitige Vorhandensein der Gene A und B). Es ist diese Regel, die berücksichtigt werden muss, um zu wissen, wie man genetische Probleme für Blutgruppen löst. Das ist aber noch nicht alles. Um die Genotypen von Kindern nach Blutgruppen zu bestimmen, die von Eltern mit ihren verschiedenen Gruppen geboren wurden, verwenden wir die folgende Tabelle.
Возвратимся к разделу нашей статьи «Закон unabhängige Kombination von Zuständen von Charakteren “, in dem wir untersucht haben, wie Probleme in der Genetik gelöst werden können. Das Hybridkreuz sowie das dritte Mendelsche Gesetz, dem es gehorcht, gelten für Allelgene, die in den homologen Chromosomen jedes Paares lokalisiert sind.
In der Mitte des 20. Jahrhunderts hat der amerikanische Genetiker T.Morgan hat bewiesen, dass die meisten Merkmale von Genen kontrolliert werden, die sich auf demselben Chromosom befinden. Sie sind linear angeordnet und bilden Kupplungsgruppen. Und ihre Anzahl ist genau der haploide Chromosomensatz. Bei der Meiose, die zur Bildung von Gameten führt, gelangen nicht einzelne Gene, wie Mendel meinte, in die Keimzellen, sondern ihre gesamten Komplexe, die Morgan als Adhäsionsgruppen bezeichnet.
Während der Prophase I (es wird auch das erste genannt)Aufteilung der Meiose) zwischen den inneren Chromatiden homologer Chromosomen findet ein Austausch von Stellen (lukus) statt. Dieses Phänomen nennt man Crossing Over. Es liegt der erblichen Variation zugrunde. Crossover ist besonders wichtig für das Studium der Biologie im Zusammenhang mit der Erforschung menschlicher Erbkrankheiten. Anhand der Postulate in Morgans Chromosomentheorie der Vererbung definieren wir einen Algorithmus, der die Frage beantwortet, wie Probleme in der Genetik gelöst werden können.
Geschlechtsbezogene Erbfälle sindein Sonderfall des Transfers von Genen, die sich auf demselben Chromosom befinden. Die Entfernung, die zwischen Genen in Verknüpfungsgruppen besteht, wird als Prozentsatz - Organide ausgedrückt. Und die Adhärenz zwischen diesen Genen ist direkt proportional zur Entfernung. Daher tritt das Überkreuzen am häufigsten zwischen weit voneinander entfernten Genen auf. Betrachten Sie das Phänomen der verknüpften Vererbung genauer. Aber am Anfang erinnern wir uns, welche Elemente der Vererbung für die sexuellen Eigenschaften von Organismen verantwortlich sind.
Im menschlichen Karyotyp haben sie eine spezifischeStruktur: Bei Frauen werden sie durch zwei identische X-Chromosomen dargestellt, und bei Männern gibt es neben dem X-Chromosom auch die U-Variante, die sich sowohl in der Form als auch in der Menge der Gene unterscheidet. Dies bedeutet, dass es nicht homolog zum X-Chromosom ist. Erbkrankheiten wie Hämophilie und Farbenblindheit entstehen durch den „Zusammenbruch“ einzelner Gene im X-Chromosom. Zum Beispiel ist aus der Ehe eines Trägers von Hämophilie mit einem gesunden Mann die Geburt solcher Nachkommen möglich.
Oben ist die genetische Kreuzungbestätigt die Verknüpfung des Gens, das die Blutgerinnung steuert, mit dem Geschlecht X-Chromosom. Diese wissenschaftlichen Informationen werden verwendet, um den Schülern Techniken beizubringen, die bestimmen, wie genetische Probleme gelöst werden können. Die 11. Klasse verfügt über ein Biologieprogramm, in dem Abschnitte wie Genetik, Medizin und Humangenetik eingehend untersucht werden. Sie ermöglichen es den Schülern, menschliche Erbkrankheiten zu untersuchen und die Gründe für ihre Entstehung zu kennen.
Erbliche Übertragung - Prozessziemlich kompliziert. Die vorgenannten Regelungen werden nur verständlich, wenn die Studierenden über ein Mindestmaß an Grundkenntnissen verfügen. Es ist notwendig, weil es Mechanismen bietet, die eine Antwort auf die Frage geben, wie man lernt, wie man Probleme in der Biologie löst. Die Genetik untersucht Formen der Geninteraktion. Dies ist Polymerisation, Epistase, Komplementarität. Lassen Sie uns näher darauf eingehen.
Ein Beispiel für die Vererbung des menschlichen Gehörs istDarstellung dieser Art der Interaktion als Komplementarität. Das Hören wird durch zwei Paare verschiedener Gene gesteuert. Der erste ist verantwortlich für die normale Entwicklung der Cochlea des Innenohrs und der zweite für die Funktion des Hörnervs. In der Ehe gehörloser Eltern, von denen jedes für jedes der beiden Genpaare eine rezessive Homozygote ist, werden Kinder mit normalem Hörvermögen geboren. In ihrem Genotyp sind beide dominanten Gene vorhanden, die die normale Entwicklung des Hörapparates steuern.
Dies ist ein interessanter Fall von Geninteraktion, wennWas von einem im Genotyp vorhandenen Gen abhängt, hängt von der phänotypischen Manifestation mehrerer Charaktere gleichzeitig ab. Beispielsweise wurden in Westpakistan Populationen einiger Vertreter von Menschen entdeckt. Ihnen fehlen Schweißdrüsen in bestimmten Bereichen des Körpers. Gleichzeitig wurde bei solchen Menschen das Fehlen einiger Backenzähne diagnostiziert. Sie konnten sich im Verlauf der Ontogenese nicht bilden.
У животных, например, каракульских овец, Es gibt ein dominantes W-Gen, das sowohl die Fellfarbe als auch die normale Magenentwicklung steuert. Überlegen Sie, wie das W-Gen vererbt wird, wenn zwei heterozygote Individuen gekreuzt werden. Es stellt sich heraus, dass bei ihren Nachkommen ¼ Lämmer mit dem WW-Genotyp aufgrund von Anomalien in der Magenentwicklung sterben. Darüber hinaus sind ½ (mit grauem Fell) heterozygot und lebensfähig, und ¼ sind Individuen mit schwarzem Fell und normaler Magenentwicklung (ihr WW-Genotyp).
Multiple Genwirkung, PolyhybridKreuzung, das Phänomen der verknüpften Vererbung ist ein unbestreitbarer Beweis dafür, dass der Satz von Genen in unserem Körper ein vollständiges System ist, obwohl er durch einzelne Allele von Genen dargestellt wird. Sie können nach den Gesetzen von Mendel vererbt werden, unabhängig oder an Orten, die gehorsam mit den Grundsätzen von Morgans Theorie verbunden sind. In Anbetracht der Regeln für die Lösung genetischer Probleme waren wir davon überzeugt, dass der Phänotyp eines jeden Organismus unter dem Einfluss allelischer und nicht allelischer Gene entsteht, die die Entwicklung eines oder mehrerer Merkmale beeinflussen.
