Estudiar las leyes básicas de la herencia yLa variabilidad de los organismos es una de las tareas más complejas, pero muy prometedoras que enfrenta la ciencia moderna. En este artículo, consideraremos los conceptos teóricos básicos y los postulados de la ciencia, y descubriremos cómo resolver problemas en genética.
Las dos ramas más importantes de la ciencia moderna sonmedicina y selección: desarrolle gracias a la investigación de genetistas. La disciplina biológica en sí, cuyo nombre fue propuesto en 1906 por el científico inglés W. Betson, no es tanto teórica como práctica. Cualquiera que decida entender seriamente el mecanismo de herencia de varios rasgos (por ejemplo, color de ojos, cabello, tipo de sangre) primero tendrá que estudiar las leyes de herencia y variabilidad, así como descubrir cómo resolver problemas en genética humana. Este es el problema que trataremos.
Cada industria tiene un específico, solo ellaconjunto inherente de definiciones básicas. Si estamos hablando de una ciencia que estudia los procesos de transmisión de rasgos hereditarios, por este último entenderemos los siguientes términos: gen, genotipo, fenotipo, individuos parentales, híbridos, gametos, etc. Nos encontraremos con cada uno de ellos cuando estudiemos las reglas que nos explican cómo resolver los problemas de la biología de la genética. Pero al principio estudiaremos el método hibridológico. Después de todo, es él quien subyace en la investigación genética. Fue propuesto por el científico natural checo G. Mendel en el siglo XIX.
Los patrones de transferencia de propiedades corporales fuerondescubierto por Mendel gracias a los experimentos que realizó con una planta muy conocida: la siembra de guisantes. El método hibridológico es el cruce de dos unidades que se diferencian entre sí por un par de caracteres (cruce monohíbrido). Si el experimento involucra organismos que tienen varios pares de caracteres alternativos (opuestos), entonces hablan de cruces polihíbridos. El científico propuso la siguiente forma de registrar la hibridación de dos plantas de guisantes, que difieren en el color de las semillas. Y - pintura amarilla, y - verde.
En este registro, F1 - híbridos de la primera (I) generación.Todos son absolutamente uniformes (idénticos), ya que contienen el gen dominante A, que controla el color amarillo de las semillas. El registro anterior corresponde a la primera ley de Mendel (La regla de uniformidad de los híbridos F1). Su conocimiento explica a los estudiantes cómo resolver problemas genéticos. Grado 9 tiene un programa de biología en el que se estudia en detalle el método hibridológico de la investigación genética. También considera la segunda (II) regla de Mendel, llamada ley de división. Según él, en los híbridos F2 obtenidos al cruzar dos híbridos de primera generación entre sí, la división se observa en la proporción del fenotipo 3 a 1 y el genotipo 1 a 2 y 1.
Usando las fórmulas anteriores, comprenderácómo resolver problemas genéticos sin errores, si en sus condiciones es posible aplicar la primera o ya conocida ley de Mendel II, dado que el cruce ocurre cuando uno de los genes es completamente dominante.
Si los padres individuales difieren en dos parescaracteres alternativos, por ejemplo, el color de las semillas y su forma, en plantas como los guisantes de semillas, luego, durante el cruce genético, debe usar la red Pinnet.
Absolutamente todos los híbridos que son primerosgeneración, obedecer la regla de uniformidad de Mendel. Es decir, son de color amarillo, con una superficie lisa. Continuando cruzando entre nosotros plantas de F1, obtenemos híbridos de segunda generación. Para descubrir cómo resolver problemas en genética, el grado 10 en las clases de biología utiliza un registro de cruces dihíbridos, utilizando la fórmula de escisión del fenotipo 9: 3: 3: 1. Siempre que los genes estén ubicados en diferentes pares, puede usar el tercer postulado de Mendel, la ley de combinaciones independientes de estados de caracteres.
El mecanismo de transmisión de un signo como un gruposangre en humanos, no corresponde a los patrones considerados por nosotros anteriormente. Es decir, no obedece la primera y segunda ley de Mendel. Esto se debe al hecho de que tal signo como grupo sanguíneo, según la investigación de Landsteiner, está controlado por tres alelos del gen I: A, B y 0. En consecuencia, los genotipos serán los siguientes:
El gen 0 es un alelo recesivo de los genes A y B.Y el cuarto grupo es el resultado de la codificación (la presencia mutua de los genes A y B). Es esta regla la que debe tenerse en cuenta para saber cómo resolver los problemas genéticos de los grupos sanguíneos. Pero eso no es todo. Para establecer los genotipos de los niños por grupo sanguíneo nacido de padres con sus diversos grupos, utilizaremos la tabla a continuación.
Volvamos a la sección de nuestro artículo "Leycombinación independiente de estados de caracteres ", en la que examinamos cómo resolver problemas en genética. El cruce híbrido, así como la tercera ley de Mendel, a la que obedece, es aplicable a los genes alélicos ubicados en los cromosomas homólogos de cada par.
A mediados del siglo XX, el genetista estadounidense T.Morgan demostró que la mayoría de los rasgos están controlados por genes que se encuentran en el mismo cromosoma. Están dispuestos linealmente y forman grupos de embrague. Y su número es exactamente el conjunto haploide de cromosomas. En el proceso de la meiosis, que conduce a la formación de gametos, no genes individuales, como Mendel creía, ingresan a las células germinales, sino a todos sus complejos, llamados grupos de adhesión por Morgan.
Durante la profase I (también se llama la primeradivisión de la meiosis) entre las cromátidas internas de los cromosomas homólogos, se produce un intercambio de sitios (lukus). Este fenómeno se llama cruzar. Subraya la variación hereditaria. El crossover es especialmente importante para el estudio de la biología relacionada con el estudio de las enfermedades hereditarias humanas. Aplicando los postulados establecidos en la teoría de la herencia cromosómica de Morgan, definiremos un algoritmo que responda a la pregunta de cómo resolver problemas en genética.
Los casos de herencia relacionados con el sexo sonUn caso especial de la transferencia de genes que se encuentran en el mismo cromosoma. La distancia que existe entre los genes en los grupos de enlace se expresa como un porcentaje: morganidas. Y la adherencia entre estos genes es directamente proporcional a la distancia. Por lo tanto, el cruce ocurre con mayor frecuencia entre genes que se encuentran lejos el uno del otro. Considere el fenómeno de la herencia vinculada con más detalle. Pero al principio recordamos qué elementos de la herencia son responsables de las características sexuales de los organismos.
En el cariotipo humano, tienen un específicoestructura: en las mujeres, están representadas por dos cromosomas X idénticos, y en los hombres, además del cromosoma X, también existe la variante Y, que difiere tanto en forma como en el conjunto de genes. Esto significa que no es homólogo al cromosoma X. Las enfermedades humanas hereditarias como la hemofilia y el daltonismo surgen como resultado de la "descomposición" de genes individuales en el cromosoma X. Por ejemplo, del matrimonio de un portador de hemofilia con un hombre sano, el nacimiento de tal descendencia es posible.
Cruce Genético Arribaconfirma el enlace del gen que controla la coagulación de la sangre con el cromosoma X del sexo. Esta información científica se usa para enseñar a los estudiantes técnicas que determinan cómo resolver problemas genéticos. Grado 11 tiene un programa de biología en el que se examinan en detalle secciones como genética, medicina y genética humana. Permiten a los estudiantes estudiar enfermedades hereditarias humanas y conocer las razones por las que surgen.
Transmisión hereditaria - procesobastante complicado Los esquemas dados anteriormente se vuelven entendibles solo si los estudiantes tienen un mínimo básico de conocimiento. Es necesario porque proporciona mecanismos que responden a la pregunta de cómo aprender a resolver problemas en biología. La genética estudia formas de interacción genética. Esto es polimerización, epistasis, complementariedad. Hablemos de ellos con más detalle.
Un ejemplo de herencia auditiva humana esIlustración de este tipo de interacción como complementariedad. La audición está controlada por dos pares de genes diferentes. El primero es responsable del desarrollo normal de la cóclea del oído interno, y el segundo es del funcionamiento del nervio auditivo. En el matrimonio de padres sordos, cada uno de los cuales es un homocigoto recesivo para cada uno de los dos pares de genes, nacen niños con audición normal. En su genotipo, ambos genes dominantes están presentes y controlan el desarrollo normal del aparato auditivo.
Este es un caso interesante de interacción genética, cuandocuya manifestación fenotípica de varios caracteres a la vez depende de un gen presente en el genotipo. Por ejemplo, en el oeste de Pakistán, se han descubierto poblaciones humanas de algunos representantes. Carecen de glándulas sudoríparas en ciertas áreas del cuerpo. Al mismo tiempo, a esas personas se les diagnosticó la ausencia de algunos molares. No pudieron formarse en el proceso de ontogénesis.
En animales, por ejemplo, ovejas Karakul,Hay un gen W dominante que controla tanto el color del pelaje como el desarrollo normal del estómago. Considere cómo se hereda el gen W cuando se cruzan dos individuos heterocigotos. Resulta que en sus crías mueren ¼ corderos con el genotipo WW debido a anormalidades en el desarrollo del estómago. Además, ½ (que tiene pelaje gris) son heterocigotos y viables, y ¼ son individuos con pelaje negro y desarrollo estomacal normal (su genotipo WW).
Acción genética múltiple, polihíbridocruzado, el fenómeno de la herencia vinculada es una prueba indiscutible del hecho de que el conjunto de genes en nuestro cuerpo es un sistema completo, aunque está representado por alelos individuales de genes. Pueden ser heredados de acuerdo con las leyes de Mendel, independientemente o por loci, vinculados obedientemente a los principios de la teoría de Morgan. Teniendo en cuenta las reglas responsables de cómo resolver problemas en genética, nos convencimos de que el fenotipo de cualquier organismo se forma bajo la influencia de genes tanto alélicos como no alélicos que afectan el desarrollo de uno o más caracteres.
