چه علمی قوانین حاکمیت را بررسی می کند. مراحل اصلی توسعه ژنتیک. آلل های متعدد تجزیه و تحلیل صلیب
ماندل گرگور یوهان (22 ژوئیه 1822، هاینزندورف، اتریش-مجارستان، در حال حاضر گینچیچ - 6 ژانویه 1884، بران، در حال حاضر برنو، جمهوری چک)، دانشمند-گیاه شناس و رهبر مذهبی، بنیانگذار تئوری وراثت است.
سال های سخت تحصیل
یوهان دومین فرزند خانواده ی دهقانی منشاء آلمانی-اسلاوکی مخلوط و درآمد متوسط، آنتون و رزین مندل بود. در سال 1840، مندل از شش کلاس در تدریس در Troppau (در حال حاضر در شهر Opava) فارغ التحصیل شد و سال بعد وارد کلاس های فلسفی در دانشگاه Olmütz (در حال حاضر Olomouc). با این حال، وضعیت مالی خانواده در طول این سال ها بدتر شد و از 16 سالگی مندل خود را مجبور به مراقبت از غذا کرد. در اوت 1843 ماندل، که در پایان کلاسهای فلسفی نبود، توانست به طور مداوم به تحمل چنین تنش ادامه دهد، به عنوان یک تازه کار در کلیسای برونو وارد شد (جایی که نام آن را گرگور دریافت کرد). در آنجا او حمایت و حمایت مالی برای مطالعه بیشتر یافت. در سال 1847 ماندل کشیش را به عهده گرفت. همزمان، از سال 1845، او در مدت 4 سال در دانشکده الهیات برونو تحصیل کرد. صومعه آگوستین سو توماس مرکز اصلی زندگی علمی و فرهنگی موراویا بود. علاوه بر کتابخانه غنی، مجموعه ای از مواد معدنی، یک باغ وحش و هرباریم را داشت. صومعه در مدرسه آموزش والدین را ترویج می کند.
متدولوژی مندل
نتایج صلیب همان چیزی است که ما انتظار داریم اگر آلل سفید 1 به عنوان یکی از اجزاء ساده به ارث برده شود. اما معکوس "معکوس" بسیار متفاوت است. به هر حال، جنس مگس مهم است. برای درک این، ممکن است لازم باشد مکانیسم های تعیین جنسیت را بررسی کنیم.
تاریخچه ژنتیک
در کروکودیل ها و برخی از گونه های لاک پشت، کف با درجه حرارت تخم مرغ تعیین می شود. در برخی گونه ها، لانه گرم همه زنان را تولید می کند و لانه سرما تولید همه مردان است. در گونه های دیگر این مخالفت است. اما در مگس میوه و پستانداران، دما هیچ تاثیری ندارد. تعيين جنسيت به صورت ژنتيکی در واکنش به ژنهای معينی است که کنترل جنين را کنترل می کنند.
معلم راهب
مندل با خوشحالی کلاس های فیزیک و ریاضیات را در مدرسه ای در نزدیکی شهر نشیم گذراند، اما معاینه دولتی برای صدور گواهینامه معلم را نپذیرفت. از دیدن اشتیاق او به دانش و توانایی های فکری زیاد، عبات صومعه او را برای ادامه تحصیلات خود در دانشگاه وین فرستاد و ماندل به عنوان یک داوطلب در دوره 1851-53، چهار ترم تحصیلی را مطالعه کرد و در دوره های آموزشی و ریاضیات علوم طبیعی و مخصوصا دوره معروف فیزیکدان K. Doppler. آموزش های فیزیکی و ریاضی خوب، بعدا در فرمول قوانین ارث، به مندل کمک کرد. بازگشت به Brunn، مندل آموزش خود را ادامه داد (او در فیزیک و مطالعات محیطی در یک مدرسه واقعی درس می خواند)، اما تلاش دوم برای تایید معلم دوباره ناموفق بود.
آزمایشات بر روی هیبرید نخود
از سال 1856، مندل شروع به انجام آزمایش های گسترده ای در مورد عبور از گیاه (در درجه اول در میان گونه های ارشد دقت انتخاب شده) در باغ صومعه (7 متر عرض و 35 متر طول) و وضوح الگوهای ارث شخصیت در فرزندان از hybrids. در سال 1863 او آزمایشات را تکمیل کرد و در سال 1865 در دو جلسه انجمن جامعه شناسان طبیعی بریتانیا گزارش نتایج کار خود را. در سال 1866، مقاله او "آزمایش بر روی هیبرید گیاهان" در نوشته های جامعه منتشر شد، که اساس ژنتیک را به عنوان یک علم مستقل گذاشت. این یک مورد نادر در تاریخ دانش است، زمانی که یک مقاله نشانه تولد یک رشته علمی جدید است. چرا اینطور فکر می کنی؟
قانون یکنواختی هیبرید
در گونه هایی با تعیین جنسیت ژنتیکی، تفاوت قابل توجهی در کروموزوم های مردان و زنان دیده می شود. این برای انسان ها و drosophila درست است. برای هر دو ما، اکثر کروموزوم ها در مردان و زنان یکسان هستند. نگاهی به کروموزوم ها، واضح است که زنان دو کروموزوم X دارند، در حالی که مردان تنها یک کروموزوم دارند. اما اگر ژن ها بر روی کروموزوم های جنسی باشند چه؟ اکثر آللهای این ژن باعث ایجاد موهای کوچک یا غلیظ می شوند. فنوتیپ سفید چشم در Drosophila در مگس های مرد اتفاق می افتد.
شاید ما بتوانیم داده ها را با فرضیه ای که ژن سفید در کروموزوم X دارد، توضیح دهیم، که سفید آن آلل عملکردی است و سفید یک آلل غیرفعال است. این دقیقا نتیجه ای است که ما دریافت کردیم. بنابراین، به نظر می رسد که ما می توانیم با استفاده از مدل که ژن سفید در کروموزوم X دارد توضیح داده شود و آلل سفید سفید به مگس اجازه می دهد تا رنگدانه های چشم تولید کند، در حالی که سفید 1 رنگدانه را اجازه نمی دهد. با استفاده از ابزار مناسب منطقه Punnet، ما پیش بینی می کنیم که تمام زنان این صلیب برای سفید و سفید هتروزیگوت باشند.
کار بر روی hybridization گیاهان و مطالعه ارثی صفات در فرزندان هیبرید ها انجام شد دهه ها قبل از مندل در کشورهای مختلف و پرورش دهندگان و گیاه شناسان. حقایق سلطه، تقسیم و ترکیبی از شخصیت ها، به ویژه در آزمایشات سعد ندن، گیاه شناس فرانسوی، مورد توجه و توصیف قرار گرفته است. حتی داروین، عبور از گونه های snapdragon، که در ساختار گل متفاوت بود، نسبت نسل دوم را نزدیک به تقسیم منجی 3: 1 مشهور دریافت کرد، اما در این بازی تنها "بازی فریبنده از نیروهای وراثت" را دید. گونه های مختلف گیاهان و اشکال گرفته شده در آزمایشات تعداد اظهارات را افزایش داد، اما اعتبار آنها کاهش یافت. معنی یا "روح حقایق" (بیان هنری پوینکاره) ماندگار تا مندل باقی ماند.
چه چیزی به معنای آللیسم چندگانه است؟
بنابراین، آنها باید چشم قرمز داشته باشند. بنابراین، نیمی از مردان باید چشم قرمز داشته باشند و نیمی از آنها باید چشمهای سفید داشته باشند. وقتی این صلیب را انجام می دهیم، موارد زیر را مشاهده می کنیم. نتایج صلیب، همانطور که پیش بینی کردیم، بر اساس مدل اولیه ما ارثی ژن سفید بود.
درس واحد مفهومی
بنابراین، این تحلیل سفید، یک مدل خوب از ارث مربوط به جنس است. ژن ها در نمونه های کروموزوم X نشان می دهد که ارثی که ویژگی های مورد علاقه به جنسیت فرد به ارث برده می شوند؛ بنابراین، اعتقاد بر این است که چنین صفاتی با جنس همراه است. اکثر آنها سایه های مختلف رنگ قرمز مایل به قهوه ای چشم مگس های معمولی را تولید می کنند، همانطور که در تصویر سمت راست نشان داده شده است. بعضی رنگ های متنوع و متنوعی تولید می کنند.
عواقب مختلفی از کار هفت ساله مندل گذشت که به طور قانونی پایه و اساس ژنتیک را تشکیل می داد. اولا، او اصول علمی توصیف و تحقیق در مورد هیبرید ها و فرزندانشان را ایجاد کرد (آنچه که در گذر است، چگونه می توان تجزیه و تحلیل را در نسل اول و دوم انجام داد). مندل یک سیستم جبری از نشانه ها و نشانه هایی برای نشانه ها ایجاد کرد و یک نوآوری مفهومی مهم بود. دوم، مندل دو اصل اساسی یا قوانین ارثی ویژگی های یک سری از نسل ها را شکل داد که اجازه می داد پیش بینی های صورت بگیرد. در نهایت، مندل به طور ضمن ایده تقابل و ماهیت دوتایی تمایلات ارثی را ابراز کرد: هر صفر توسط سلسله مراتب و پدران (یا ژن ها، به عنوان آنها بعدها نامیده می شود) کنترل می شود که به سلول های جوانه زده از طریق سلول های پدر و مادر منتقل می شوند و ناپدید می شوند. ساختارهای صفات یکدیگر را تحت تاثیر قرار نمی دهند، اما در شکل گیری سلول های ژرمینا اختلاف نظر دارند و سپس آزادانه با نسل ها (قوانین تقسیم و ترکیب صفات) ترکیب می شوند. جفت گیری از ساختارها، جفت شدن کروموزوم ها، مارپیچ دوگانه DNA - این نتیجه منطقی و راه اصلی توسعه ژنتیک قرن بیست و یکم بر اساس ایده های مندل است.
اکتشافات بزرگ اغلب فورا به رسمیت شناخته نمی شوند.
از آنجا که بسیاری از آلل های مختلف وجود دارد، ما نمی توانیم به آلل نوع نوع وحشی با حرف بزرگ و آلل های جهش با یک حروف کوچک اشاره کنیم. ما این را در زیر با زردآلو سفید نشان خواهیم داد. باز هم می بینیم که "سلطه" رابطه بین آلل ها در یک فرد است. یک آلل خاص ممکن است وابسته به آلل دیگر است که با آن تعامل دارد غالب است یا ممکن است بیکار باشد. باز هم می توانیم این را با تفکر در مورد مکانیزمی که ژنوتیپ فنوتیپ تولید می کند، درک کنیم.
سال های سخت تحصیل
و آلل اجازه می دهد که چشم ها تنها مقدار کمی رنگدانه تجمع پیدا کنند. برای چندین سال او کابوس مشابهی داشت: دیوار بر سر او ریخت، ابرهای گرد و غبار چرخید، او در این رویداد بی دفاع است. یک رویا غیر معمول - اگر نه برای این واقعیت که پدرش همانطور که مادربزرگ پدرش رنج می برد. شبهای آنها نیز با دیوارهای فروپاشی مشخص شده بود.
اگر چه آثار جامعه، که در آن مقال مندل منتشر شد، وارد 120 کتابخانه علمی، و مندل علاوه بر ارسال 40 چاپ، کار او تنها یک پاسخ مطلوب - از K. Negeli، استاد گیاه شناسی از مونیخ. خود نویس Negeli در hybridization مشغول به کار شد، اصطلاح "اصلاح" را معرفی کرد و یک نظریه پیچیدگی ارثی را ارائه کرد. با این حال، او شک داشت که قوانینی که بر روی نخود فرنگی در طبیعت جهانی هستند، توصیه می شود که آزمایشات دیگر گونه ها را تکرار کنند. مندل با احترام به این امر موافقت کرد. اما تلاش او برای تکرار بر روی صخره، که Negeli کار می کرد، نتایج حاصل از نخود فرنگی ناموفق بود. فقط چند دهه بعد روشن شد که چرا. دانه ها در حواشده، بخشی از گیاهان، بدون مشارکت تولید مثل جنسی. استثناهای دیگر به اصول مندل وجود دارد، که تفسیر بسیار بعدا را یافت. این بخشی از دلایل پذیرش سردی کار او است. از سال 1900، پس از تقریبا همزمان انتشار مقالات توسط سه گیاه شناسان - H. de Vries، C. Correns و E. Chermak-Zeisenegg - به طور مستقل داده های مندل را با تجربیات خود تایید کرد، انفجار لحظه ای به رسمیت شناختن کار او بود. 1900 سال تولد ژنتیک در نظر گرفته شده است.
ایزابل منزوی، استاد زیست شناسی در زوریخ، چنین پدیده هایی را به عنوان رویکرد تحقیق خود می بیند. چگونه محیط زیست، چگونه می تواند وقایع روان فرد را تحت تاثیر قرار دهد به طوری که همان کابوس در طول خواب به ناخودآگاه شکسته شود؟ و بالاتر از همه، چگونه ممکن است که این تجربه به وضوح از یک نسل به دیگری و حتی بعد از دیگری منتقل شود؟
Mansuy فکر می کند که این ممکن است که مکانیسم به اصطلاح epigenetic در اینجا عمل می کند. این مرد از اجدادش نه تنها ژنها، بلکه تجربیات بد را نیز به ارث برده است - شاید ترومای مادربزرگش وقتی که او پدرش بود. اگر اینطور باشد، پس کابوس نمی تواند به صورت فرهنگی و یا از طریق آموزش و پرورش منتقل شود، اما از لحاظ زیست شناختی برای انسان ها از طریق اپی ژنتیک ها انتقال می یابد.
در حدود سرنوشت پارادوکسی کشف و باز کشف قوانین مندل، یک افسانه زیبایی ایجاد شد که کارش کاملا ناشناخته باقی ماند و تنها به صورت تصادفی و به طور مستقل، 35 سال بعد، با سه کشف جدید روبرو شد. در حقیقت، کار مندل در حدود 15 بار در گزارشی در مورد هیبرید گیاهان 1881 ذکر شد، که گیاه شناسان آن را می دانستند. علاوه بر این، همانطور که اخیرا در تجزیه و تحلیل کتابهای کارشناسی کورنز معلوم شد، مقاله مندل را در سال 1896 به چاپ رساند و حتی مقالۀ خود را منتشر کرد اما معنی عمیق آن را در آن زمان نفهمید و آن را فراموش کرد.
زیست شناسی Dogma مورد سوال قرار گرفت
در سراسر زیست شناسی و علوم اجتماعی در اطراف یک رشته هنوز جوان وجود دارد. اما این معنی چیست؟ Epigenetics - یک ابزار بسیار ویژه از کیسه ترفندهای زندگی یک مکانیسم است که مدت زیادی در تحقیقات نادیده گرفته شده است، مجله Spectrum of Science می نویسد. مکانیزم های اپیزیونیک مشخص می کند که کدام سلول های ژنی در زمان و تا چه اندازه روشن و خاموش می شوند.
برچسب زدن اپی ژنتیک، به عبارت دیگر، بین ژنوم، که در هر سلول یکسان است، و فنوتیپی، یعنی ظاهر ارگانیسم در اینجا، تاثیرات محیطی نقش مهمی ایفا می کند. این درک جدیدی نیست. حتی بدون epigenetics، ما می دانیم که شرایط زندگی بر توسعه بیماری ها و یا برخی از ویژگی های شخصی تاثیر می گذارد. هر فردی که سیگار می کشد، در معرض خطر بیماری های قلبی-عروقی قرار دارد و اضافه وزن می تواند منجر به دیابت سالخورده شود، استرس مزمن باعث افسردگی می شود. سوال این است که کلاهبرداری در مورد epigenetics را افزایش می دهد بیشتر احتمال دارد: تجربه زندگی به ارث برده بین نسل ها؟
سبک انجام آزمایش ها و ارائه نتایج در مقاله کلاسیک مندل باعث می شود احتمالا آمار ریاضی و ژنتیک انگلیسی ریاضی فیشر در سال 1936 وارد شد: مندل ابتدا به طور مستقیم به "روح واقعیت ها" نفوذ کرد و سپس مجموعه ای از آزمایش های طولانی مدت را برنامه ریزی کرد تا ایده خود را در بهترین حالت بیرون آورد. زیبایی و شدت نسبت عددی فرم ها هنگام تقسیم بندی (3: 1 یا 9: 3: 3: 1)، هماهنگی، که می تواند هرج و مرج واقعیات در زمینه متغیر موروثی، توانایی پیش بینی ها - همه این ها به طور مداوم متقاعد شده اند که مندل از شخصیت جهانی قوانینی که در نخها یافت می شود. باقی ماند تا جامعه علمی را متقاعد کند. اما این وظیفه به همان اندازه کشف است. پس از همه، شناخت حقایق به معنی درک آنها نیست. یک کشف بزرگ همیشه با دانش شخصی، احساس زیبایی و یکپارچگی همراه است که بر مبنای اجزای بصری و عاطفی است. این نوع از دانش غیر عقلانی را به دیگران تبدیل می کند، زیرا آنها به تلاش و شهود مشابه نیاز دارند.
تئوری زرافه برنده
مدت ها قبل از داروین، ژان باپتیست د لامارک، زیست شناس، یک نظریه تکاملی را که در این جهت پیش می رود، توسعه داد. فرانسوی پیشنهاد کرد که ارگانیسم ها با تغییرات خارجی سازگار شوند و این ویژگی ها را به فرزندانشان انتقال دهند. یک نمونه به خوبی ذکر شده: زرافه بعد از لامارک گردن بلندش را به او داد، زیرا او مجبور شد در جست وجوی برگها کشش دهد. تئوری گونه داروین و اصل انتخاب طبیعی مدتها است که نوشته های لارارک را به پیش می برد. در حال حاضر او بیشتر و بیشتر به یاد می آورد. ایزابل منسوئی می گوید ایده هایش روشنگری است. "امروز ما می دانیم که او به اشتباه مورد انتقاد قرار گرفت."
سرنوشت کشف مندل - تأخیر 35 ساله بین واقعیت کشف و شناخت آن در جامعه، پارادوکس نیست، بلکه عرفی در علم است. بنابراین، 100 سال پس از مندل، در حال حاضر در دوران شایع ژنتیک، سرنوشت عدم شناخت در طول 25 سال توسط کشف B. McClintock از عناصر ژنتیکی تلفن همراه کشف شد. و این به رغم این واقعیت است که، برخلاف مندل، در زمان کشف او، یک دانشمند بسیار محترم و عضو آکادمی ملی علوم ایالات متحده بود.
تحقیقات جدید نشان می دهد که چیزی بر روی خواص به دست آمده اتفاق می افتد. بچه ها با وزن بسیار کمی متولد شدند. به طور شگفت انگیز، کودکان جنگ، مانند بزرگسالان، همچنین دچار کمبود اندام گشتند، اگرچه کمبود نبود. علاوه بر این، آنها از فرزندانشان بیشتر از چاقی، مشکلات قلبی عروقی و اختلالات روانی رنج می برند. محققان معتقدند که مارکرهای اپيگنتیک باعث ایجاد این نشانه ها می شوند. آنها ناشی از سوء تغذیه مادران بودند.
در حال حاضر، سازوکارهای چنین تلاش می کنند تا تحقیقات بیشتری را با استفاده از آزمایش های حیوانی درک کنند. به عنوان مثال، در استرالیا، یک گروه از دانشمندان تغذیه با رژیم غذایی با چربی بالا - پس از آن مردان پس از آن فرزند دیابتی تولید کردند. در آتلانتا، موش ها بواسطه بوی خاصی با جریان الکتریکی شوکه شدند، و کودکانشان نیز ترسیدند. در حال حاضر چندین گروه تحقیقاتی در حال تلاش برای کشف کردن مکانیزم های اپیزیونیک در استرس، افسردگی و مشکلات بهداشت روانی مشترک هستند - و این که آیا این ویژگی ها به ارث برده می شوند.
در سال 1868، مندل عید قربان را انتخاب کرد و عملا از مطالعات علمی خارج شد. آرشیو او شامل یادداشت ها در مورد هواشناسی، زنبورداری و زبان شناسی است. در عوض صومعه در برنو، موزه مندل ایجاد شده است؛ یک مجله ویژه "Folia Mendeliana" را منتشر کرد.
4) یک دید مدرن از ژن.
کروموزوم هر گونه ارگانیسم، بوی آن باکتری یا انسان، حاوی یک زنجیره طولانی بدون شک از DNA است که در آن بسیاری از ژنها قرار دارند. تعیین تعداد ژن ها، محل دقیق آنها بر روی کروموزوم و ساختار داخلی دقیق، از جمله دانش کامل توالی نوکلئوتیدی، یک وظیفه پیچیدگی و اهمیت استثنایی است.
چگونه تاثیرات محیطی و تجارب مواد ژنتیکی ما را تغییر می دهد؟ شاید با تاثیری که ژن ها فعال هستند و غیر فعال می شوند. کد ژنتیکی بسیار زیاد است انواع مختلف سلول ها هر سلول بدن حاوی یک نسخه کامل از کل ژنوم ما است. چه بخشی از آن استفاده می شود، چه مسیری از طریق مکانیزم های اپي ژنتیک در حال حاضر در توسعه جنین برنامه ریزی شده است. به عنوان مثال، ژن های دیگر در سلول های عضلانی فعال هستند. همانطور که در خون یا سلول عصبی است.
مکانیزم های اپیزیونیک همچنین باعث می شود ژن های ما به محیط زیست پاسخ دهند. صرف نظر از چگونگی تشکیل الگوهای اپی ژنتیکی خاص، به عوامل محیطی بستگی دارد. این که آیا ما به یک کودک توجه کمتری می دهیم یا اینکه ما گرسنه یا فرار از تهدید کننده زندگی را تجربه می کنیم، می تواند مواد ژنتیکی ما را تحت تاثیر قرار دهد.
سازمان ژنوم.
ارگانیزم های مختلف در مقدار DNA که ژنوم آنها را تشکیل می دهند، تفاوت چشمگیری دارند. با توجه به اندازه و پیچیدگی ویروس ها، اندازه ژنوم از چند هزار تا صدها نوکلئوتید متفاوت است. ژن ها در چنین ژنوم های ساده ای مرتب شده یکی پس از دیگری قرار دارند و تا 100٪ طول اسید نوکلئیک (RNA و DNA) را می گیرند. برای بسیاری از ویروس ها، توالی ژن کامل نوکلئوتید DNA ایجاد می شود. در باکتری، اندازه ژنوم بسیار بزرگتر است. در E. coli، تنها رشته DNA، کروموزوم باکتریایی است که از جفت پایه 4،2x106 (6 درجه) تشکیل شده است. بیش از نیمی از این مقدار شامل ژنهای ساختاری است ژن هایی که پروتئین های خاصی را رمزگذاری می کنند. بقیه کروموزوم های باکتریایی شامل توالی های نوکلئوتیدی هستند که قادر به ترجمه آنها نیستند، عملکرد کاملا مشخص نیست. اکثر ژن های باکتریایی منحصر به فرد هستند، به عنوان مثال یک بار در یک ژنوم نشان داده شده است. استثنا ژن های حمل و نقل و RNA ریبوزومی است که می تواند چندین بار تکرار شود.
ژنوم یوکاریوت ها، به ویژه آنهایی که بالاتر، به طور قابل توجهی بیش از اندازه ژنوم پروکاریوتی است و به صدها میلیون و میلیارد جفت پایه می رسد. تعداد ژن های ساختاری در این مورد بسیار زیاد نیست. مقدار DNA در ژنوم انسان برای تشکیل حدود 2 میلیون ژن ساختاری کافی است. تعداد واقعی در 50 تا 100 هزار ژن تخمین زده می شود. 20-40 برابر کوچکتر از آنچه که توسط یک ژنوم از این اندازه رمزگذاری می شود. بنابراین، لازم است که از انسداد ژنوم یوکاریوتی اطمینان حاصل شود. علل افزونگی در حال حاضر تا حد زیادی روشن است: اول، برخی از ژن ها و توالی های نوکلئوتیدی چندین بار تکرار می شوند؛ دوم، عناصر ژنتیکی زیادی در ژنوم وجود دارد که دارای عملکرد تنظیم کننده هستند؛ سوم، برخی از DNA ها حاوی ژن ها نیستند
"مکانیسم جهانی"
الگوهای اپی ژنتیکی می تواند یک عمر طول بکشد. اما تحت تأثیرات دیگر، آنها ممکن است دوباره تغییر کنند. این که آیا و چگونه تغییرات اپی ژنتیکی به فرزندان منتقل می شود بحث برانگیز است و موضوع بسیاری از مطالعات است. عصب شناس Isabel Mansoui در خط مقدم چنین مسائلی است. در موسسه تحقیقات مغزی در دانشگاه زوریخ، گروه او آزمایش های متعدد بر روی موش انجام داد، که نشان می دهد حیوانات از طریق اختلالات روانی ناشی از اختلالات ذهنی به فرزندان خود انتقال می دهند.
ساختار ژن.
با توجه به مفاهیم مدرن، ژن کدبندی سنتز یک پروتئین خاص در اواکریوتها شامل چندین عنصر ضروری است. اول از همه، این یک منطقه نظارتی گسترده است که تأثیری قوی بر فعالیت ژن در یک بافت خاص بدن در یک مرحله خاص از رشد فردی دارد. بعد بلافاصله در کنار عناصر برنامه ریزی کننده پروموتر ژن قرار می گیرد - توالی DNA تا 80-100 جفت پایه، مسئول پیوند RNA پلیمراز که این ژن را ترجمه می کند. به دنبال پروموتر بخش ساختاری ژن است که حاوی اطلاعاتی درباره ساختار اولیه پروتئین متناظر است. این منطقه برای اکثر ژنهای یوکاریوتی به طور قابل توجهی کوتاهتر از منطقه تنظیم شده است، اما طول آن را می توان در هزاران جفت پایه اندازه گیری کرد.
یکی از ویژگی های مهم ژن های یوکاریوتی، انزوای آنهاست. این به این معنی است که منطقه ژن کدگذاری پروتئین شامل دو نوع توالی نوکلئوتیدی می شود. برخی از اگزونها، بخشهای DNA هستند که اطلاعات و ساختارهای پروتئینی را حمل میکنند و بخشی از RNA و پروتئین هستند. دیگران - اینترن - ساختار پروتئین را رمزگذاری نمی کنند و در ترکیب مولکول m-RNA بالغ قرار نمی گیرند، اگر چه آنها رونویسی می شوند. فرآیند برداشتن اینترنها - بخش های ناخواسته مولکول RNA و اسپلینگ کردن اگزون در طول تشکیل i-RNA بوسیله آنزیم های ویژه انجام می شود و Splicing (دوخت، اسپلینگ) نامیده می شود.
ژنتیک چیست؟ الف) علم، مطالعه قوانین ارثی و تنوع موجودات زنده ب) علم، مطالعه ساختار چسب
آنها می گویند که در آزمایش های خود آنها توسط روانپزشکی انسان هدایت شده اند، یک فرانسوی مادری می گوید. در انسان، ما می دانیم که آسیب های زودرس کودکی باعث افزایش خطر ابتلا به بیماری های روانی یا افسردگی، خطرات مرزی، مشکلات عمومی سلامت روانی می شود که می تواند منجر به خودکشی شود.
ماناسوی و کارکنان او برای بازتولید تروما در آزمایشگاه، موش ها را از مادرانشان به طور روزانه از زمان های نامنظم جدا کردند. آنها همچنین بر مادران موش تأکید کردند، آنها را در لوله های پلاستیکی ضخیم قرار داد و یا اجازه داد آنها را در آب یخ شناور کنند. نوزادان موش پس از آن علائم مشابه افسردگی را ایجاد کردند. اما نه تنها او، نسل های او نسل دوم و سوم نیز به رفتار خود مستعد بودند.
Exons معمولا با هم در یک جهت قرار می گیرند که در DNA قرار دارند. با این حال، تمام ژنهای یوکاریوتی نه متناوب است. به عبارت دیگر، در برخی از ژن ها، مانند ژن های باکتریایی، مکمل کامل نوکلئوتیدها به ترتیب با ساختار اولیه پروتئین های کدگذاری شده توسط آنها وجود دارد. بنابراين ژن اكاروتيپ به روشهاي بسيار مشابه اپرون پروكاريوتيك است، اگر چه از آن در يك منطقه تنظيمي پيچيدهتر و گسترده تر متفاوت است و در آن معمولا تنها يك پروتئين و نه چندين، مانند اپرون باكتري را كدگذاري ميكند.
در آخرین نشریه خود، گروه زوریخ گزارش هایی را بدست آورده است. هنگامی که موش های آسیب دیده در بزرگسالی در شرایط دلپذیر زندگی می کنند، علائم ناپدید می شوند. "این نخستین شواهدی بود که عوامل محیطی مثبت می تواند تغییرات رفتاری را که در نتیجه فرزندان آنها به ارث برده می شود را اصلاح کند." او حتی مظنون به "مکانیسم جهانی" است، که همچنین می تواند مسئول انتقال خواص دیگر به فرزندان - اختلالات متابولیکی، بیماری های هورمونی و خیلی بیشتر.
مراحل اصلی توسعه ژنتیک
ریشه های ژنتیک، مانند هر علمی، باید در عمل جستجو شود. ژنتیک در ارتباط با پرورش حیوانات خانگی و کشت گیاهان، و همچنین توسعه پزشکی، ایجاد شده است. از آنجایی که انسان شروع به عبور از حیوانات و گیاهان کرد، او با این واقعیت مواجه شد که خواص و خصوصیات فرزندان بستگی به خواص والدین انتخاب شده برای عبور دارد. با انتخاب و عبور از بهترین نسل، انسان از نسلی به نسل ایجاد گروه های مرتبط - خطوط، و سپس نژاد و انواع با خواص ارثی مشخص.
با وجودی که این مشاهدات و مقایسه ها هنوز نمی توانست پایه ای برای شکل گیری علم باشد، اما رشد سریع دامداری و پرورش، و نیز تولید محصول و دانه در نیمه دوم قرن نوزدهم، افزایش علاقه به تجزیه و تحلیل پدیده وراثت را افزایش داد.
توسعه علم وراثت و تنوع به ویژه به شدت توسط آموزه های چارلز داروین در مورد منشا گونه ها، که روش تاریخی مطالعه تکامل ارگانیسم ها را به زیست شناسی معرفی شده است، کمک کرده است. خود داروین تلاش زیادی برای مطالعه وراثت و تنوع انجام داد. او مقدار عظیمی از واقعیت ها را جمع آوری کرد، بر اساس آنها تعدادی نتیجه درست را به دست آورد، اما او موفق به ایجاد الگوهای ارثی نشد. معاصران او، به اصطلاح hybridizers، که از اشکال مختلف عبور کرده و میزان همبستگی و تفاوت های بین والدین و فرزندان را جستجو کردند، همچنین موفق به ایجاد الگوهای کلی ارثی نشدند.
یکی دیگر از شرایطی که به ظهور ژنتیک به عنوان یک علم کمک کرد، پیشرفت در مطالعه ساختار و رفتار سلول های جسمی و جنسی بود. در دهه 70 قرن گذشته تعدادی از متخصصین سیتولوژیست (Chistyakov در سال 1972، Strasburger در سال 1875) کشف بخش غیرمستقیم سلول سوماتیک به نام کریوکینیز (Schleicher در سال 1878) یا میتوز (فلمینگ در سال 1882) . عناصر دائمی هسته سلولی در سال 1888، با پیشنهاد والدیرا، "کروموزوم" نامیده شد. در همان سال، Flemming تمام چرخه تقسیم سلولی را به چهار مرحله اصلی تقسیم کرد: پروپاش، متافاز، آنافاز و تلوفاز.
همزمان با مطالعه میتوز سلول های سوماتیک، توسعه سلول های بنیادی و مکانیسم باروری در حیوانات و گیاهان مورد مطالعه قرار گرفت. O. Gertvig در سال 1876، برای اولین بار در اكینودرها، تلفیق هسته اسپرم را با هسته سلولی تخم مرغ ایجاد می كند. N.N. Gorozhankin در سال 1880 و E. Strasburger در سال 1884 یکسان برای گیاهان تنظیم: اولین برای gymnosperms، دوم برای خاکستری.
در همان ون-بنئدن (1883) و دیگران، واقعیت کاردینال متوجه شده است که در روند توسعه سلول های زاینده ای، بر خلاف سلول های سمی، دقیقا دو بار در تعدادی از کروموزوم ها کاهش می یابد و در هنگام لقاح - جمع شدن هسته های زن و مرد - تعداد طبیعی کروموزوم ها بازسازی می شود ، ثابت برای هر گونه. بنابراین، نشان داده شده است که برای هر گونه تعداد مشخصی از کروموزوم ها مشخص است.
بنابراین، شرایط ذکر شده به ظهور ژنتیک به عنوان یک رشته انسانی جداگانه - رشته ای با موضوع و روش های تحقیقاتی خود کمک کرده است.
تولد رسمی ژنتیک به سال 1900 به حساب می آید، زمانی که سه گیاه شناس، به طور مستقل از یکدیگر، در سه کشور مختلف در مکان های مختلف، کشف برخی از مهم ترین الگوهای ارثی از شخصیت های فرزندان هیبرید شدند. G. de Vries (هلند)، بر اساس کار با انتراسیا، دانه های خشخاش، دود و گیاهان دیگر، گزارش "قانون تقسیم هیبرید"؛ ک. کورنز (آلمان) الگوی تقسیم بر ذرت را ایجاد کرد و مقاله "قانون گرگ مندل را در رفتار فرزندان در هیبریدی های نژادی" منتشر کرد. در همان سال، K.Chermak (اتریش) یک مقاله را چاپ کرد (در عبور مصنوعی توسط Pisum Sativum).
علم به ندرت کشفیات غیرمنتظره را می داند. اکتشاف های درخشان تر که مراحل رشد خود را ایجاد می کنند، تقریبا همیشه دارای پیشینیان خود هستند. این با کشف قوانین حاکمیت اتفاق افتاد. معلوم شد که سه گیاه شناس که الگوهای جداسازی را در فرزندان ترکیبی از درون گونه کشف کردند، به سادگی "الگوهای جدید ارثی" کشف شده در سال 1865 توسط گرگور مندل کشف کردند و در مقاله "آزمایشات بر روی هیبرید گیاهان" منتشر شده در "آثار" انجمن دانشمندان طبیعی در Brunn (چکسلواکی).
G. مندل در گیاهان نخود، روش های تجزیه و تحلیل ژنتیکی ارثی صفات فردی ارگانیسم را توسعه داد و دو پدیده اساسی اساسا را ایجاد کرد:
1. علائم توسط عوامل فردی فردی که از طریق سلول های بنیادی منتقل می شوند تعیین می شود؛
2. خصوصیات فردی ارگانیسم ها در هنگام عبور، ناپدید نمی شوند، اما در پسران باقی می مانند، همان گونه که در موجودات زنده وجود داشته است.
برای تئوری تکامل، این اصول اهمیت اساسی داشتند. آنها یکی از مهمترین منابع تنوع را نشان دادند، یعنی سازوکار برای حفظ تناسب ویژگی های یک گونه در یک سری از نسل ها. اگر صفات سازگاری ارگانیسم هایی که تحت کنترل انتخاب شده بودند جذب شدند و در هنگام عبور از بین رفتند، پیشرفت گونه ها غیرممکن خواهد بود.
تمام توسعه ژنتیک پس از مطالعه و گسترش این اصول و کاربرد آنها در تئوری تکامل و انتخاب همراه بود.
از اصول اساسی ماندل، تعدادی از مشکلات به صورت منطقی دنبال می شوند، که گام به گام راه حل آنها را به عنوان ژنتیک توسعه می دهد. در سال 1901، دوریس تئوری جهش را تدوین کرد که اظهار داشت که خواص ارثی و خصوصیات ارگانیسم به طور ناگهانی تغییر می کند.
در سال 1903، فیزیکدان گیاهی دانمارکی، وکیل Johanssen، مقاله ای را درباره وراثت در جمعیت ها و خطوط خالص منتشر می کند که به طور تجربی نشان می دهد که گیاهان خارجی مشابه متعلق به همان گیاهان به لحاظ ارثی متفاوت هستند - آنها جمعیت را تشکیل می دهند. جمعیت شامل افرادی است که از نظر ارثی و یا گروه های مرتبط - خطوط. در همان تحقیق، بیشترین مشخصه وجود دو نوع تغییرپذیری ارگانیسم ها: ارثی، تعیین شده توسط ژن ها و غیر ارثی است که با ترکیب تصادفی عوامل موثر بر تظاهر صفات تعیین می شود.
در مرحله بعدی توسعه ژنتیک، ثابت شد که اشکال ارثی با کروموزوم همراه است. اولین واقعیت که نقش کروموزوم ها در وراثت را نشان می دهد، شواهدی از نقش کروموزوم ها در تعریف جنس در حیوانات و کشف مکانیسم تقسیم شدن به جنس 1: 1 بود.
از سال 1911، آقای T. مورگان با کارکنان دانشگاه کلمبیا، ایالات متحده آمریکا شروع به انتشار یک سری از آثار، که فرمول نظریه کروموزومی از وراثت است. آزمایش های تجربی نشان می دهد که حامل های اصلی ژن کروموزوم هستند و ژن ها به صورت خطی در کروموزوم قرار می گیرند.
در سال 1922 N.I. وویلوف قانون سری های همولوگ موجود در متغیرهای ارثی را تشکیل می دهد که طبق آن گیاهان و گونه های حیوانی مرتبط با منشا دارای سری های مشابهی از تغییرات ارثی هستند. اعمال این قانون، N.I. وویلوف مراکز منشا گیاهان کشت شده را تأسیس کرد که در آن بیشترین تنوع اشکال ارثی متمرکز شده است.
در سال 1925، در کشور ما، G.A. نادسون و جانسون Filippov در قارچ، و در سال 1927 G. Moller در ایالات متحده آمریکا در پرواز میوه Drosophila دریافت شواهد از اثر اشعه X در وقوع تغییرات ارثی. در همان زمان، نشان داده شد که میزان جهش با بیش از 100 برابر افزایش می یابد. این مطالعات تغییرات ژنی را تحت تاثیر عوامل محیطی نشان داده است. اثبات اثر تابش یونیزه بر وقوع جهش ها منجر به ایجاد یک بخش جدید از ژنتیک - ژنتیک تابش، اهمیت آن با کشف انرژی اتمی بیشتر شده است.
در سال 1934، T. Painter در کروموزوم های غول پیکر غدد بزاقی Diptera ثابت کرد که انقباض ساختار مورفولوژیکی کروموزوم ها، بیان شده به شکل دیسک های مختلف، مربوط به محل ژن های کروموزوم که قبلا توسط روش های ژنتیکی ساخته شده است. این کشف آغاز مطالعه ساختار و عملکرد ژن در سلول بود.
در دوره 40 سالگی تاکنون، مجموعه ای از اکتشافات (عمدتا بر روی میکروارگانیسم ها) پدیده های ژنتیکی کاملا جدید ساخته شده است که امکان تجزیه و تحلیل ساختار ژن را در سطح مولکولی نشان می دهد. در سال های اخیر، با معرفی ژنتیک روش های جدید تحقیقاتی که از میکروب شناسی قرض گرفته شده است، ما در مورد نحوه کنترل ژنهای دنباله ای از اسیدهای آمینه در یک مولکول پروتئینی، آمده ایم.
اولا باید گفت که اکنون کاملا ثابت شده است که ناقلین واریته کروموزوم ها هستند که شامل یک بسته نرم افزاری از مولکول های DNA می باشند.
آزمایش های نسبتا ساده انجام شد: از باکتری های کشته شده یک سوند دارای یک علامت خارجی خاص، آنها DNA خالص را جدا کرده و آن را به باکتری های زنده دیگری از سلول منتقل کردند، بعد از آن باکتری های پرورش آن علامت سویه اول را به دست آوردند. چنین آزمایش های متعدد نشان می دهد که DNA حامل ارثی است.
در سال 1953، F. Creek (انگلستان) و J. Watston (USA)، ساختار مولکول DNA را کشف کرد. آنها دریافتند که هر مولکول DNA از دو زنجیره polydeoxyribonucleic تشکیل شده است که در اطراف یک محور مشترک پیچ خورده است.
در حال حاضر رویکردی برای حل مسأله سازماندهی کد ارثی و رمزگشایی تجربی آن پیدا شده است. ژنتیک، همراه با بیوشیمی و بیوفیزیک، نزدیک به روشن شدن روند سنتز پروتئین در سلول و سنتز مصنوعی یک مولکول پروتئین بود. این شروع یک مرحله کاملا جدیدی از توسعه نه تنها ژنتیک، بلکه کل زیست شناسی به عنوان یک کل است.
توسعه ژنتیک تا امروز، به طور فزاینده ای از تحقیقات در مورد اختلالات عملکردی، مورفولوژیکی و بیوشیمیایی کروموزوم است. در این زمینه خیلی زود انجام شده است، بسیاری از کارها انجام شده است، و هر روز لبه پیشرو علم در حال رسیدن به هدف حل طبیعت ژن است. تا به امروز، تعدادی از پدیده هایی که ماهیت ژن را مشخص می کنند، ایجاد شده است. اول، ژن کروموزوم داراي خواص تکثیر خود (تکثیر خودکار) است. ثانیا، آن را قادر به تغییر جهش یافته است؛ سوم، آن را با یک ساختار شیمیایی خاص از اسید deoxyribonucleic - DNA همراه است؛ چهارم، آن را کنترل سنتز اسیدهای آمینه و توالی آنها در مولکول پروتئین. در ارتباط با آخرین تحقیقات، یک درک جدید از ژن به عنوان سیستم عملکردیو اثر ژن بر تعریف صفات در کل سیستم ژن ها - ژنوتیپ در نظر گرفته شده است.
چشم انداز آشکار سنتز مواد زنده، توجه ژنتیک، بیوشیمی، فیزیکدانان و دیگر متخصصان را جلب می کند.
"بسیاری از داده های بی نظیر"
مطالعات حیوانی مانسویا بحث برانگیز است. منتقدان به ویژه از ارزیابی های آماری انتقاد می کنند. او کوین میچل، عصب شناس ایرلندی، می گوید که او بیش از "سر و صدای پس زمینه"، "الگوهای تصادفی در یک دسته از داده های بی نظیر" اندازه گیری نمی کند. بسیاری از دانشمندان همچنین تردید می کنند که ارثی اپی ژنتیک گسترده است - به ویژه از آنجایی که انتقال الگوی برچسب گذاری توسط سلول های زایمان ثابت نشده است.
این سلول های بنیادی، به نام ژن خطی، در انسان و تمام پستانداران در یک مرحله بسیار زودهنگام جنین ایجاد می شود. تمام متیلاسیون ها بر اساس دانش قبلی حذف می شوند. دیرک شویبلر از موسسه فریدریش میشره در بازل می گوید: "بدن ما تلاش های زیادی را برای بازنشانی سلول های بنیادی جنین، تا رسیدن به صفر، انجام می دهد."
تمرینات انجام شده برای کتاب کار:
"دفتر کتاب زیست شناسی، کلاس 10-11. پاشچیک V. V.، شوستوف G.G."
(مسکو: Drofa، 2010 - 2014)
موضوع 3.5 وراثت و تغییرپذیری
وراثت و تنوع - خواص ارگانیسم ها. ژنتیک به عنوان یک علم
وراثت - توانایی ارگانیسم ها برای انتقال ویژگی ها و ویژگی های توسعه به فرزندان.
متغیر بودن - ویژگی های گوناگون در میان نمایندگان این گونه، و نیز ویژگی ملکات برای به دست آوردن تفاوت ها از فرم های والدین.
ژنتیک - علم قوانین وراثت و تنوع.
2. با تکمیل یک جدول، دانشمندان شناخته شده خود را برای توسعه ژنتیک به عنوان یک علم توصیف کنید.
تاریخچه ژنتیک
3. چه روش های ژنتیک به عنوان یک علم برای شما شناخته شده است؟
روش اصلی ژنتیک هیبریدولوژی است. این عبور از موجودات خاص و تجزیه و تحلیل فرزندان آنها است. این روش توسط G. مندل مورد استفاده قرار گرفت.
Genealogical - مطالعه گیاهان زراعی. به شما اجازه می دهد الگوهای ارث شخصیت ها را تعیین کنید.
دوقلو - مقایسه دوقلوهای یکسان، به شما امکان می دهد تا تغییرات اصلاح را مطالعه کنید (برای تعیین اثر ژنوتیپ و محیط بر رشد کودک).
سیتوژنتیک - مطالعه تحت یک میکروسکوپ یک مجموعه کروموزوم - تعداد کروموزوم ها، ویژگی های ساختار آنها. به شما امکان می دهد بیماری های کروموزومی را شناسایی کنید.
4. ماهیت روش ترکیبی از مطالعه ارثی شخصیت چیست؟
روش هیبریدولوژیکی یکی از روش های ژنتیک است، یک روش مطالعه خواص ارثی یک ارگانیسم با عبور از آن با فرم های مرتبط و تجزیه و تحلیل پس از آن از ویژگی های فرزندان است.
5. چرا می تواند یک ارزیابی خوب از تحقیقات ژنتیکی را در نظر بگیرد؟
گونه های نخود فرنگی در تعداد کمی از ویژگی های قابل تشخیص متفاوت است. نخود آسان رشد می کند، در شرایط جمهوری چک چندین بار در سال افزایش می یابد. علاوه بر این، در طبیعت، نخود یک خود گرده افشانی است، اما در آزمایش، گرده افشانی خود را به راحتی جلوگیری می کند، و یک محقق می تواند به راحتی یک گیاه را با یک گرده از گیاه دیگری گرده افشانی کند.
6. وراثی که جفت صفات در نخود ها مطالعه G.Mendel؟
مندل 22 خط نخود تمیز را استفاده کرد. گیاهان این خطوط به شدت تفاوت های مختلفی از خود نشان دادند: شکل دانه ها (گرد و چین دار)؛ رنگ دانه (زرد - سبز)؛ شکل لوبیا (صاف - چین و چروک) ترتیب گل ها در ساقه (زیر باریک - آپیکالی)؛ ارتفاع گیاه (طبیعی - کوتوله).
7. چه چیزی در ژنتیک به عنوان یک خط تمیز درک می شود؟
یک خط تمیز در ژنتیک، یک گروه از ارگانیسم هایی است که دارای ویژگی هایی هستند که به دلیل همگن بودن ژنتیک تمام افراد به فرزندان منتقل می شود.
الگوهای ارث عبور مونوهیبرید
1. تعاریف مفاهیم را تعریف کنید.
ژنهای آلل - ژن های مسئول اثرگذاری یک صفت واحد.
ارگانیسم هومیوژیک - ارگانیسم حاوی دو ژن آلل یکسان است.
ارگانیسم heterozygous - ارگانیسم حاوی دو ژن مختلف آلل است.
2. منظور از عبور مونوهیربر چیست؟
عبور مونوهیبرت عبور از اشکال متفاوت از یکدیگر در یک جفت صفات جایگزین است.
3. فرمول یک قانون یکنواختی از هیبرید نسل اول.
هنگام عبور از دو موجودات هموزیگوت، هر یک از صفات متفاوت از یکدیگر، هر ترکیبی از نسل اول دارای صفت یکی از والدین است و نسل توسط این صفات یکسان خواهد بود.
4. قاعده تقسیم را تصویب کنید.
هنگامی که دو نسل (نسل اول نسل اول نسل) نسل اول با همدیگر در نسل دوم متصل می شوند، تقسیم بندی مشاهده می شود و افراد با علائم انقباضي؛ آیا این افراد را تشکیل می دهند؟ بخشی از تعداد کل نسل اول نسل است.
5. قانون خلوص گامت را تصویب کنید.
در طول تشکیل، تنها یکی از دو "عناصر وراثت" مسئول این صفات به هر کدام از آنها می رسد.
6. با استفاده از قراردادهای متعارف، یک طرح از عبور مونو هیدروبرا ایجاد کنید.
در این مثال، مبنای سیتولوژیک مونو هوبرید را مشخص کنید.
P تولید نسل پدر، F1 نسل اول نسل است، F2 نسل دوم از فرزندان است، A ژن مسئول برای صفت غالبو - ژن مسئول صفت رکود.
در نتیجه مايوز، یک ژن در gametes افراد والدین وجود دارد که مسئولیت ارثی یک مشخصه مشخص (A یا a) می باشد. در نسل اول، سلول های سوماتیک هتروزیگوت (Aa) خواهند بود، در نتیجه نیمی از نسل اول گامت ها حاوی ژن A هستند و نیمه دیگر ژن a را شامل می شود. به عنوان یک نتیجه از ترکیبات تصادفی از gametes در نسل دوم، ترکیبات زیر خواهد شد: AA، Aa، aA، aa. افراد با سه ترکیب اول ژن ها یک فنوتیپ مشابه دارند (به علت وجود ژن غالب) و چهارم - دیگری (رکود اقتصادی).
7. مسئله ژنتیکی انتقال مونوهیدرب را حل کنید.
وظیفه 1
در هندوانه، رنگ سبز میوه بیش از راه راه غالب است. هیبرید نسل اول با میوه های سبز رنگ با عبور از انواع سبز با میوه های حاوی طناب آور به دست می آید. هیبرید pereopylili و 172 نسل دوم هیبریدی. 1) چند نوع گامت یک گیاه سبز میوه تولید می کند؟ 2) چه تعداد گیاه F2 هتروزیگوت خواهد بود؟ 3) چه تعداد ژنوتیپ های مختلف در F2 وجود دارد؟ 4) چه تعداد گیاه در F2 یک میوه راه راه دارید؟ 5) چگونه بسیاری از گیاهان هموزیگوت با رنگ سبز میوه در F2 قرار می گیرند؟
راه حل
A - رنگ سبز، و - رنگ راه راه.
از زمان عبور گیاهان با میوه های سبز و راه میانی گیاهان با میوه سبز، گیاهان سبز می تواند نتیجه گیری شود که افراد والدین هموزیگوت (AA و aa) (با توجه به قاعده ی یکنواختی هیبرید نسل اول مندل) هستند.
اجازه دهید طرح عبور را بسازیم.
پاسخ ها:
1. 1 یا 2 (در مورد heterozygotes)
2. 86
3. 3
4. 43
5. 43.
وظیفه 2
موهای طولانی در گربه ها نسبت به کوتاهی موثر است. گربه Longhair که با یک گربه کوتاه مدت هتروزیگوت متولد شد، 8 بچه گربه را به ارمغان آورد. 1) چند نوع گامت یک گربه دارد؟ 2) چند نوع گامت یک گربه دارد؟ 3) چگونه بسیاری از بچه گربه های مختلف فنوتیپ در بستر هستند؟ 4) چند بچه گربه ژنتیکی متفاوت در بستر هستند؟ 5) چند بچه گربه با موهای بلند در بستر هستند؟
راه حل
A - موهای کوتاه، و - موهای بلند. از آنجا که گربه دارای موی بلند بود، او هموزیگوت است، ژنوتیپ او aa است. گربه دارای ژنوتیپ Aa (هتروزیگوت، موهای کوتاه) است.
اجازه دهید طرح عبور را بسازیم.
پاسخ ها:
1. 2
2. 1
3. 4 با طولانی و 4 با کوتاه
4 ژنوتیپ Aa و 4 ژنوتیپ Aa
5. 4.
آلل های متعدد. تجزیه و تحلیل صلیب
1. تعاریف مفاهیم را تعریف کنید.
فنوتیپ - مجموع کلیه علائم و خواص ارگانیسم که در فرایند تکامل فردی در این شرایط شناسایی شده و نتیجه تعامل ژنوتیپ با مجموعه ای از عوامل محیط داخلی و خارجی است.
ژنوتیپ - این مجموعه ای از تمام ژن ها در بدن است که اساس ارثی آن است.
2. چرا مفاهیم ژنهای غالب و غریزی مرتبط هستند؟
ژن هر گونه صفت ممکن است "دولتی" دیگری داشته باشد که نمیتوان آن را غالب یا غریزی نامید. این پدیده می تواند به عنوان یک نتیجه از جهش اتفاق می افتد و به نام "allelism متعدد" نامیده می شود.
3. چه چیزی به معنای آللیم چندگانه است؟
آللیمی چندگانه - این وجود بیش از دو آلل از یک ژن مشخص در یک جمعیت است.
4. جدول را پر کنید.
انواع تعامل ژن های آلل
5. چه گذشت و چه اهمیت عملی آن چیست؟
تجزیه و تحلیل صلیب ها برای ایجاد ژنوتیپ افرادی که در فنوتیپ متفاوت نیستند استفاده می شود. در عین حال، فردی که ژنوتیپ آن باید برقرار شود، با هموزیگوت فردی برای ژن کشنده (aa) عبور می کند.
6. حل مشکل تجزیه و تحلیل صلیب.
وظیفه
رنگ سفید قورباغه در فلوکس بر روی صورتی غالب است. گیاه عبور داده شده با یک رنگ سفید قرقره با یک گیاه دارای رنگ صورتی است. 96 گیاه هیبرید به دست آمد که 51 مورد آن سفید و 45 عدد صورتی است. 1) کدام ژنوتیپ ها داراي والدین است؟ 2) کدام نوع گیاهان می توانند یک گیاه با یک گلدان سفید ایجاد کنند؟ 3) کدام نوع گیاهان می توانند گیاه دارای صورتی صورتی باشند؟ 4) نسبت فنوتيپ را مي توان در نسل F2 از گزينش گياهان هيبريد F1 با گل هاي سفيد انتظار داشت؟
تصمیم
A - رنگ سفید و - رنگ صورتی. ژنوتيپ يک گياه A. - سفيد، دوم - سفيد.
از آنجا که تقسیم 1: 1 در نسل اول (51:45)، ژنوتیپ اولین گیاه Aa مشاهده می شود.
اجازه دهید طرح عبور را بسازیم.
پاسخ ها:
1. Aa و aa.
2. 2
3. 1
4. 3 با یک گلدان سفید: 1 با گلدان صورتی.
عبور دیهیدر
1. تعاریف مفاهیم را تعریف کنید.
عبور دیهیدر - عبور از افراد، که به دو دلیل تفاوت های یکدیگر را در نظر می گیرند.
پتنت مشبک - این یک جدول است که توسط Geneinist انگلیسی Reginald Pennet به عنوان یک ابزار ارائه شده است، که یک رکورد گرافیکی برای تعیین سازگاری آلل از ژنوتایپ های والدین است.
2. نسبت فنوتيپهاي حاصل از عبور دي هيدروژن از ديهترزيگوت ها چيست؟ پاسخ را با نقاشی شبکه پنیت نشان دهید.
A - دانه دانه زرد
a - رنگ دانه سبز
B - شکل دانه صاف
C - شکل دانه کرچک
صاف زرد (AABB)؟ چروک سبز (avav) =
R: AaBB؟ AaBB (digetrozygotes)
گامت: AV، Av، Av، Av.
F1 در جدول:
پاسخ: 9 (صاف زرد): 3 (سبز صاف): 3 (زرد و قرمز): 1 (سبز چین دار).
3. قانون را تصویب کنید ارث مستقل علائم
وقتی عبور ترکیبی، ژن ها و صفاتی که برای این ژن ها مسئول هستند، مستقل از یکدیگر به ارث برده می شوند.
4. تصمیم بگیرید وظایف ژنتیکی در عبور دیهیدر.
وظیفه 1
رنگ سیاه گربه بیش از زخم، و موهای کوتاه - طولانی است. گربه های ایرانی (سیاه و سفید) دارای سایام (زردرنگ) بودند. هیبرید های حاصل از هم جدا شدند. احتمال ابتلا به بچه گربه Siamese F2 خالص؛ یک بچه گربه فنوتیپی شبیه به یک ایرانی؛ بچه گربه دلفریب (بیان شده در قسمتهای مختلف)؟
راه حل:
A - رنگ سیاه و سفید
B - موهای کوتاه، B - طولانی.
یک شبکه از پنت را ایجاد کنید
پاسخ:
1) 1/16
2) 3/16
3) 1/16.
وظیفه 2
در گوجه فرنگی، شکل گرد از میوه بیش از شکل گلابی غالب است، و رنگ قرمز میوه بیش از زرد است. از عبور از یک گیاه هتروزیگوت با رنگ قرمز و میوه ای گلابی و یک میوه زرد با میوه های گرد، 120 گیاه به دست آمد. 1) چند نوع گته یک گیاه هتروزیگوت با رنگ قرمز میوه و شکل گلابی دارد؟ 2) چگونه بسیاری از فنوتیپ های مختلف از چنین صلیب به وجود آمد؟ 3) چگونه بسیاری از ژنوتیپ های مختلف از چنین صلیب می آیند؟ 4) چگونه تعداد گیاهان با رنگ قرمز و شکل گرد از میوه ها به دست می آید؟ 5) چگونه تعداد گیاهان با رنگ زرد و شکل گرد شکل می گیرد؟
راه حل
A - شکل دور و - شکل گلابی.
B - رنگ قرمز، C - رنگ زرد.
ما ژنوتیپ های والدین، نوع گامت را تعیین خواهیم کرد و طرح عبور را خواهیم نوشت.
یک شبکه از پنت را ایجاد کنید
پاسخ:
1. 2
2. 4
3. 4
4. 30
5. 30.
نظریه کروموزومی واریته. ایده های مدرن درباره ژن و ژنوم
1. تعاریف مفاهیم را تعریف کنید.
عبور از - فرآیند مبادله کروموزومهای همولوگ در زمان اتصال به پروپا فاز I از مايوز.
کارت کروموزومی - این یک الگوی موقعیت نسبی و فاصله نسبی بین ژن های کروموزوم های خاصی است که در یک گروه ارتباطی قرار دارند.
2. در چه مواردی نقض قانون ارث مستقل شخصیت ها است؟
هنگام عبور از آن، قانون مورگان نقض می شود و ژن های یک کروموزوم هم پیوندی ارثی نیستند، زیرا برخی از آنها توسط ژنهای آلل کروموزوم همولوگ موجود جایگزین می شوند.
3. مقررات اصلی نظریه کروموزومی واریته T. مورگان را بنویسید.
ژن بخشی از کروموزوم است.
ژنهای آلل (ژن های مسئول یک صفر) در مکان های به شدت تعریف شده (لک ها) کروموزوم های همولوگ وجود دارد.
ژن ها به صورت خطی در کروموزوم ها قرار می گیرند، یعنی یکی پس از دیگری.
در هنگام تشکیل این گامت بین کروموزوم همولوگ از صرف رخ می دهد، به عنوان یک نتیجه از آن آنها می توانند ژن آللی، عبور به عنوان مثال بیش از رویداد می تواند رخ دهد به اشتراک بگذارید.
4. قانون مورگان را تصویب کنید.
در مورد مايوز، ژن هايي كه در همان كروموزوم واقع شده اند، در يك گامت قرار مي گيرند، به اين ترتيب آنها به طور پيوسته به ارث برده مي شوند.
5. چه چیزی احتمال انحراف از دو ژن غیر سلولی را در گذرگاه تعیین می کند؟
احتمال انحراف دو ژن غیر سلولی در عبور از بستر بستگی به فاصله بین آنها در کروموزوم دارد.
6. اساس جمع آوری نقشه های ژنتیکی موجودات زنده چیست؟
شمارش فرکانس گذرگاه بیش از بین هر دو ژن از یک کروموزوم، مسئول برای ویژگی های مختلف، این امکان را به دقت تعیین فاصله بین این ژن ها، و بنابراین شروع به ساخت نقشه ژنتیکی است، که یک طرح از آرایش متقابل ژن هایی که یک کروموزوم را تشکیل می دهند.
7. کارت های کروموزومی چیست؟
با استفاده از نقشه های ژنتیکی می توانید محل ژن های حیوانات و گیاهان و اطلاعات آنها را بیابید. این کمک خواهد کرد که در مبارزه با بیماری های مختلف اما غیر قابل علاج کمک کند.
ارثی و تنوع غیر ارادی
1. تعاریف مفاهیم را تعریف کنید.
نرخ واکنش - توانایی ژنوتیپ در شکل گیری آفات، بسته به شرایط محیطی، فنوتیپ های مختلف. این ویژگی سهم محیط را در پیاده سازی صفات مشخص می کند و تغییرات اصلاح گونه ها را تعیین می کند.
جهش - پایدار (به عنوان مثال، یکی است که می تواند از طریق نسل سلول یا ارگانیسم به ارث برده) ژنوتیپ تحول تحت تاثیر محیط خارجی و یا داخلی اتفاق می افتد.
2. جدول را پر کنید.
3. چه محدودیت های تغییرات تغییر را تعیین می کند؟
محدودیت تغییرات اصلاحی بستگی به هنجار واکنش دارد که به صورت ژنتیکی تعیین و به ارث برده می شود.
4. تغییرات ترکیبی و جهش یافته مشترک و چگونه آنها متفاوت هستند؟
عمومی: هر دو نوع متغیر به علت تغییرات در مواد ژنتیکی است.
تفاوت ها: تنوع ترکیبی بوجود می آید به علت نوترکیب ژن ها در هنگام همجوشی گامت، و جهش جهشی توسط جهش های ایجاد می شود.
5. جدول را پر کنید.
انواع جهش ها
6. چه عوامل موتاژنیک چیست؟ نمونه های مربوطه را ارائه دهید.
عوامل موتاژنیک - اثراتی که باعث جهش می شوند.
این می تواند اثرات فیزیکی: تابش یونیزه و اشعه ماوراء بنفش، آسیب رساندن به مولکول های DNA؛ مواد شیمیایی که ساختار DNA و روند تکثیر را مختل می کند. ویروس هایی که ژن های آنها را به DNA سلول میزبان وارد می کنند.
میراث صفات در انسان. بیماری های ارثی در انسان
1. تعاریف مفاهیم را تعریف کنید.
بیماری های ژنی - بیماری های ناشی از جهش های ژنی یا کروموزومی.
بیماری های کروموزومی - بیماری های ناشی از تغییرات در تعداد کروموزوم ها یا ساختار آنها.
2. جدول را پر کنید.
میراث صفات در انسان
3. چه چیزی به وراثت مرتبط با جنس می گویند؟
ارثی مرتبط با جنسیت، ارثی بودن صفاتی است که ژن ها بر روی کروموزوم های جنس قرار دارند.
چه علائمی در انسان به همراه زمین به ارث برده می شود؟
در انسان، هموفیلی و کوری رنگی در رابطه با جنس به ارث میرسند.
5. حل مشکل ژنتیکی ارثی از صفات در انسان، از جمله ارث مربوط به جنس.
وظیفه 1
در انسان، ژن مچاله طولانی مدت بر روی ژن مچاله کوتاه مدت غلبه دارد. زن با مژه های بلند که پدرش مژه های کوتاه داشت، از مردان با مژه های کوتاه ازدواج کرد. 1) کدام نوع گامت یک زن دارد؟ 2) کدام نوع گامت در مردان شکل می گیرد؟ 3) احتمال تولد در این خانواده یک کودک با مژه های بلند (٪) چیست؟ 4) چه تعداد ژنوتیپ های مختلف و چند فنوتیپ می تواند در میان بچه های این زوج متاهل باشد؟
راه حل
A - مژه های بلند
و - مژه های کوتاه.
زنان هتروزیگوت (Aa) هستند، زیرا پدرم مژه های کوتاه داشت.
هوموزیگوت مردانه (aa).
پاسخ:
1. 2
2. 1
3. 50
4. 2 ژنوتیپ (Aa) و 2 فنوتیپ (مژه طولانی و کوتاه).
وظیفه 2
در انسان، لاله گوش رایگان غالب چانه مغلوب چانه حفره مثلثی غیر آزاد و صاف. این صفات مستقل به ارث برده می شوند. از ازدواج یک مرد با یک غیر آزاد نرمه گوش و حفره مثلثی در چانه و یک زن، داشتن یک لاله گوش رایگان و چانه صاف، یک پسر با چانه صاف و لاله گوش غیرآزاد متولد شد. احتمال تولد در این خانواده از یک کودک با چانه صاف و لوب شل چیست؟ با یک شکاف مثلثی بر روی چانه (در٪)؟
راه حل
A - earlobe رایگان
a - earlobe رایگان نیست
ب - مثلث مثلثی
در - چانه صاف
از آنجا که زن و شوهر دارای یک کودک، با نشانه های هموزیگوت (aavv)، ژنوتیپ مادر Aavv، و پدر - aaBv.
ما ژنوتیپ های والدین، نوع گامت و طرح عبور را می نویسیم.
یک شبکه از پنت را ایجاد کنید
پاسخ:
1. 25
2. 50.
وظیفه 3
در انسان، ژن که باعث ایجاد هموفیلی می شود، از کار افتاده است و بر روی کروموزوم X است و آلبینیسم به علت اتوزومال ژنوم انقباض. والدین، به طور طبیعی بر این اساس، پسر آلبینو و هموفیلی داشتند. 1) احتمال این است که فرزند بعدی این دو صفات غریزی را آشکار کند؟ 2) احتمال تولد دختران سالم چیست؟
راه حل:
X ° - وجود هموفیلی (فرسایش)، X - عدم وجود هموفیلی.
A - رنگ طبیعی پوست
و - آلبیون.
ژنوتایپ والدین:
مادر - X ° HAA
پدر - HUAA
یک شبکه از پنت را ایجاد کنید
جواب: احتمال علائم آلبینیسم و هموفیلی (ژنوتیپ X ° Waa) - در پسر بعدی - 6.25٪. احتمال تولد دختران سالم - (ژنوتيپ ХХАА) - 6.25٪.
وظیفه 4
پرفشاری خون انسانی توسط ژن اتوزومال غالب تعیین می شود و آتروفی نوری ناشی از یک ژن وابسته به جنس انقباضی است. یک زن با آتروفی نوری از مردی با فشار خون بالا، که پدرش نیز دارای فشار خون بالا بود، ازدواج کرد و مادر سالم بود. 1) احتمال اینکه یک کودک در این خانواده از هر دو ناهنجاری رنج می برد (در٪) چیست؟ 2) احتمال داشتن یک کودک سالم (٪) چیست؟
تصمیم
X ° - حضور آتروفي (فشاري)، X - فقدان آتروفي.
A - فشار خون بالا
A - بدون فشار خون بالا.
ژنوتایپ والدین:
مادر - X ° X ° aa (همانطور که مبتلا به آتروفي و بدون فشار خون بالا)
پدر HUAA است (از آنجایی که او با آتروفی بیمار نیست و پدرش با فشار خون بالا است و مادر سالم است).
یک شبکه از پنت را ایجاد کنید
پاسخ:
1. 25
2. 0 (تنها 25٪ از دختران این معایب را ندارند، اما آنها حامل آتروفی و بدون فشار خون بالا خواهند بود).