วิธีการแก้ปัญหาของพันธุศาสตร์ชีววิทยาหรือไม่

การศึกษาของกฎหมายพื้นฐานของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมและการเปลี่ยนแปลงในสิ่งมีชีวิตเป็นหนึ่งในความท้าทายที่ยากที่สุด แต่มีแนวโน้มมากหันหน้าไปทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ ในบทความนี้เราดูที่วิธีการแนวความคิดทฤษฎีพื้นฐานและสมมุติฐานของวิทยาศาสตร์และจะจัดการกับวิธีการแก้ปัญหาทางพันธุศาสตร์

ความเกี่ยวข้องของการศึกษาของพันธุกรรม

สองสาขาที่สำคัญของวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ - ยาและการปรับปรุงพันธุ์ - การพัฒนาผ่านการวิจัยพันธุศาสตร์ วินัยทางชีวภาพเดียวกันมากชื่อที่ถูกนำเสนอในปี 1906 โดยนักวิทยาศาสตร์ภาษาอังกฤษดับบลิว Betsonom เป็นไม่มากเป็นทฤษฎีในทางปฏิบัติ ทุกคนที่ตัดสินใจที่จะเข้าใจอย่างจริงจังกลไกของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของลักษณะที่แตกต่างกัน (เช่นสีตาผมเลือด) เป็นครั้งแรกที่จะต้องเรียนรู้กฎหมายของพันธุกรรมและรูปแบบเช่นเดียวกับการคิดวิธีการแก้ปัญหาของพันธุศาสตร์มนุษย์ นั่นคือปัญหาที่เรากำลังจะทำอะไร

แนวคิดพื้นฐานและเงื่อนไข

แต่ละสาขามีความเฉพาะเจาะจงเฉพาะเพียงเพื่อเธอชุดของคำจำกัดความพื้นฐาน ถ้าเรามีการพูดคุยเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ที่ศึกษากระบวนการของการส่งผ่านของลักษณะทางพันธุกรรมที่เราเข้าใจเงื่อนไขดังต่อไปนี้โดยหลัง: ยีน, ยีน, ฟีโนไทป์นกแม่เจียวเซลล์สืบพันธุ์และอื่น ๆ กับแต่ละของพวกเขาที่เราพบกันเมื่อเราเรียนรู้กฎบอกให้เราทราบถึงวิธีการแก้ปัญหาในทางชีววิทยาพันธุศาสตร์ แต่ในจุดเริ่มต้นที่เราจะศึกษาวิธีการ Hybridological หลังจากทั้งหมดมันเป็นพื้นฐานของการศึกษาทางพันธุกรรม มันได้รับการเสนอโดยสาธารณรัฐเช็ธรรมชาติ G เมนเดลในศตวรรษที่ 19

วิธีการสืบทอดคุณลักษณะ?

กฎหมายของคุณสมบัติการส่งของร่างกายที่ถูกค้นพบโดยเมนเดลผ่านการทดลองว่าเขาดำเนินการกับโรงงานที่รู้จักกันดี - กฟภ. วิธี Hybridological เป็นข้ามสองหน่วยซึ่งแตกต่างจากกันโดยหนึ่งคู่ของคุณสมบัติ (monohybrid ข้าม) หากการทดสอบเกี่ยวกับการมีชีวิตที่มีหลายคู่ของทางเลือก (ตรงข้าม) เข้าสู่ระบบแล้วพูดคุยเกี่ยวกับ poligibridnom ข้าม นักวิทยาศาสตร์ชี้ให้เห็นสัญกรณ์จังหวะการผสมพันธุ์ต่อไปของทั้งสองพืชถั่วที่มีเมล็ดสีที่แตกต่างกัน เอ - สีเหลืองและ - สีเขียว

ใน F1 บันทึกนี้ - ไฮบริดรุ่นแรก (I) พวกเขาทั้งหมดอย่างสม่ำเสมอ (เดียวกัน) เพราะพวกเขามี ยีนเด่น A, การควบคุมเมล็ดสีเหลือง รายการดังกล่าวข้างต้นสอดคล้องกับครั้งแรก กฎของเมนเดล (กฎ F1 เจียวสม่ำเสมอ) รู้ดีว่าเขาอธิบายให้นักเรียนวิธีในการแก้ปัญหาทางพันธุศาสตร์ ชั้นประถมศึกษาปีที่ 9 มีโปรแกรมในทางชีววิทยาซึ่งมีการศึกษาในรายละเอียดวิธีการ Hybridological ของการวิจัยทางพันธุกรรม นอกจากนี้ยังตรวจสอบและครั้งที่สอง (II) โดยทั่วไป Mendel เรียกว่ากฎหมายของการคัดแยก ตามที่มันลูกผสม F2 ได้โดยสองข้ามลูกผสมรุ่นแรกกับแต่ละอื่น ๆ แยกในอัตราส่วน 3-1 ฟีโนไทป์และจีโนไทป์ 1 และ 2 ต่อ 1 ที่

โดยใช้สูตรข้างต้นคุณจะเข้าใจวิธีการแก้ปัญหาในด้านพันธุกรรมไม่มีข้อผิดพลาดถ้าเงื่อนไขของพวกเขาสามารถนำมาใช้เป็นครั้งแรกหรือครั้งที่สองแล้วที่รู้จักกันในกฎหมายของเมนเดลได้รับว่าข้ามเกิดขึ้นเมื่อมีการปกครองที่สมบูรณ์แห่งหนึ่งของยีน

กฎหมายระบุสัญญาณการรวมที่เป็นอิสระ

หากบุคคลผู้ปกครองแตกต่างกันในคู่ที่สองของตัวละครทางเลือกเช่นสีเมล็ดและรูปร่างจากพืชเช่น ถั่ว แล้วในหลักสูตรของการผสมข้ามพันธุ์ทางพันธุกรรมที่ควรจะใช้ Pinneta กระจัง

แน่นอนลูกผสมทั้งหมดซึ่งเป็นรุ่นแรกที่จะปฏิบัติตามกฎของเมนเดลสม่ำเสมอ นั่นคือพวกเขาจะมีสีเหลืองมีผิวเรียบ อย่างต่อเนื่องข้ามระหว่างพืช F1 ที่เราได้รับลูกผสมรุ่นที่สอง เพื่อหาวิธีการแก้ปัญหาเกี่ยวกับพันธุศาสตร์ระดับ 10 ในวิชาชีววิทยาใช้บันทึกการผสมพันธุ์สองไฮบริดใช้สูตรแยก phenotypically 9: 3: 3: 1 ภายใต้เงื่อนไขที่ว่ายีนที่จะจัดในคู่ที่แตกต่างกันสามารถนำมาใช้ Mendel สามสมมุติ - กฎหมายรวมคุณลักษณะของรัฐที่เป็นอิสระ

ในฐานะที่เป็นกลุ่มเลือดที่สืบทอดมา?

กลไกของการส่งคุณลักษณะดังกล่าวเป็นกลุ่มเลือดในมนุษย์ที่ไม่สอดคล้องกับกฎหมายที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ นั่นคือมันไม่อยู่ภายใต้กฎหมายครั้งแรกและครั้งที่สองของเมนเดล เพราะนี่คือคุณลักษณะดังกล่าวเป็นเลือดตามการศึกษา Landsteiner ควบคุมโดยสามอัลลีล I: A, B และ 0. ดังนั้นยีนที่มีรายละเอียดดังนี้

• กลุ่มแรก - 00
• ประการที่สอง - AA หรือ A0
• กลุ่มที่สาม - BB หรือ B0
• สี่ - AB

0 ยีนอัลลีลด้อยยีน A และ B ที่จะให้กลุ่มที่สี่คือ kodominirovaniya ผล (การปรากฏตัวร่วมกันของยีน A และ B) ก็มักจะจำเป็นที่จะต้องพิจารณาที่จะรู้ว่าวิธีการแก้ปัญหาพันธุศาสตร์ของกลุ่มเลือด แต่นั่นไม่ใช่ทั้งหมด เพื่อสร้างจีโนไทป์ของเด็กโดยการเลือดเกิดกับพ่อแม่กับกลุ่มที่แตกต่างกันให้ใช้ตารางด้านล่าง

ทฤษฎีของมอร์แกนของการถ่ายทอดทางพันธุกรรม

กลับไปยังส่วนของบทความของเรา "กฎหมายของรัฐที่เป็นอิสระของการรวมสัญญาณ" ซึ่งเราได้พูดถึงวิธีการแก้ปัญหาในพันธุศาสตร์ ข้าม Dihybrid, เช่นเดียวกับกฎหมายที่สามของเมนเดลซึ่งมันเป็นเรื่องที่เป็นที่ใช้บังคับกับยีน allelic โครโมโซมคล้ายคลึงกันในแต่ละคู่

ในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 ชาวอเมริกัน T. ผาดมอร์แกนได้แย้งว่าส่วนใหญ่ของสัญญาณควบคุมโดยยีนซึ่งตั้งอยู่ในโครโมโซมเดียวกัน พวกเขามีการจัดเรียงเชิงเส้นรูปแบบและการเชื่อมโยงกลุ่ม และจำนวนของพวกเขาคือชุดเดี่ยวตรงของโครโมโซม ในกระบวนการของการแบ่งเซลล์ชนิดหนึ่งที่นำไปสู่การก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์เซลล์เซ็กซ์มายีนไม่ได้เดียวที่เขาคิดว่าเมนเดลและทั้งคอมเพล็กซ์ของพวกเขาที่เรียกว่ามอร์แกนกลุ่มคลัทช์

ครอสโอเวอร์

ในระหว่างการแวะฉัน (เรียกว่าส่วน meiotic แรก) ระหว่าง chromatids ภายในของโครโมโซมคล้ายคลึงกันมีการแลกเปลี่ยนบางส่วน (lukusami) ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าครอสโอเวอร์ มันเป็นพื้นฐานของการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม ครอสโอเวอร์เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการศึกษาชีววิทยาที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาของความผิดปกติทางพันธุกรรมของมนุษย์ โดยใช้หลักการที่กำหนดไว้ในทฤษฎีของโครโมโซมของพันธุกรรมมอร์แกนที่เรากำหนดขั้นตอนวิธีการที่ตอบสนองต่อคำถามของวิธีการในการแก้ปัญหาทางพันธุศาสตร์ที่

แอบเชื่อมโยงกรณีมรดกเป็นกรณีพิเศษของการถ่ายโอนยีนซึ่งตั้งอยู่ในโครโมโซมเดียวกัน ระยะทางที่มีอยู่ระหว่างยีนในกลุ่มการเชื่อมโยงที่แสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ - หน่วยแผนที่ พลังการมีเพศสัมพันธ์ระหว่างยีนสัดส่วนโดยตรงกับระยะทาง ดังนั้นข้ามมากที่สุดในช่วงเกิดขึ้นระหว่างยีนซึ่งตั้งอยู่ห่างไกลจากแต่ละอื่น ๆ พิจารณาปรากฏการณ์ มรดกเชื่อมโยง ในรายละเอียดเพิ่มเติม แต่ในการเรียกคืนต้นสิ่งที่องค์ประกอบของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมรับผิดชอบในการลักษณะทางเพศของสิ่งมีชีวิต

โครโมโซมเพศ

ในโครโมโซมของมนุษย์ที่พวกเขามีโครงสร้างเฉพาะในเพศหญิงที่นำเสนอเหมือนกันสองโครโมโซม X ในขณะที่คนในคู่ใดที่นอกเหนือไปจากโครโมโซม X, นอกจากนี้ยังมี U-รุ่นที่มีทั้งในรูปแบบและในชุดของยีน ซึ่งหมายความว่ามันไม่ได้คล้ายคลึงกันโครโมโซม X โรคดังกล่าวทางพันธุกรรมของมนุษย์เช่นฮีโมฟีเลียและตาบอดสีเกิดขึ้นเนื่องจากการ "ทำลาย" ของยีนแต่ละโครโมโซม X ตัวอย่างเช่นผู้ที่แต่งงานของฮีโมฟีเลียกับคนที่มีสุขภาพดีที่สามารถเกิดของลูกหลาน

หลักสูตรข้างต้นของการผสมข้ามพันธุ์ทางพันธุกรรมยืนยันว่ายีนคลัทช์ที่ควบคุมการแข็งตัวของเลือดที่มีเพศโครโมโซม X ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์นี้จะใช้เพื่อสอนเทคนิคนักเรียน, การกำหนดวิธีการในการแก้ปัญหาทางพันธุศาสตร์ 11 ชั้นมีโปรแกรมในทางชีววิทยาซึ่งจะตรวจสอบในรายละเอียดส่วนเช่น "พันธุศาสตร์", "การแพทย์" และ "มนุษย์พันธุศาสตร์" พวกเขาช่วยให้นักเรียนที่จะศึกษาโรคของมนุษย์สืบทอดและรู้เหตุผลที่พวกเขาเกิดขึ้น

ปฏิสัมพันธ์ของยีน

โอนลักษณะทางพันธุกรรม - ขั้นตอนที่ค่อนข้างซับซ้อน โครงการเหล่านี้ก่อนหน้านี้กลายเป็นที่ชัดเจนเฉพาะในกรณีที่มีความรู้ขั้นต่ำนักเรียนขั้นพื้นฐาน มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะให้กลไกที่ให้คำตอบสำหรับคำถามของวิธีการที่จะเรียนรู้ในการแก้ปัญหาในทางชีววิทยา พันธุศาสตร์ศึกษาปฏิสัมพันธ์รูปแบบยีน พอลิเมอ epistasis นี้ complementarity เราจะพูดคุยเกี่ยวกับพวกเขา

มรดกเช่นในการได้ยินของมนุษย์เป็นตัวอย่างของประเภทของการทำงานร่วมกันเป็น complementarity นี้ ได้ยินควบคุมโดยสองคู่ของยีนที่แตกต่างกัน ครั้งแรกที่เป็นผู้รับผิดชอบสำหรับการพัฒนาปกติของโคเคลียของหูชั้นในและที่สอง - สำหรับการทำงานของเส้นประสาทหู การแต่งงานของพ่อแม่ของคนหูหนวกแต่ละแห่งซึ่งเป็น homozygous ถอยสำหรับแต่ละคนของทั้งสองคู่ของยีนที่เด็กเกิดมาพร้อมกับได้ยินปกติ ยีนเหล่านี้มีอยู่สองยีนที่โดดเด่นที่การควบคุมการพัฒนาปกติของเครื่องช่วยฟัง

pleiotropy

นี้กรณีที่น่าสนใจของการปฏิสัมพันธ์ของยีนซึ่งเป็นหนึ่งในยีนที่อยู่ในยีนที่แสดงออกฟีโนไทป์ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติหลายประการ ยกตัวอย่างเช่นในทางตะวันตกของปากีสถานพบประชากรมนุษย์ของผู้แทนบางส่วน พวกเขาไม่มีต่อมเหงื่อในบางพื้นที่ของร่างกาย ในขณะเดียวกันคนดังกล่าวได้รับการวินิจฉัยกรณีที่ไม่มีฟันกรามบางอย่าง พวกเขาอาจจะไม่ได้เกิดขึ้นในหลักสูตรของ ontogeny

ในสัตว์เช่นแกะ karakulskih นำเสนอ W ยีนเด่นซึ่งควบคุมวิธีการที่สีขนและการพัฒนาปกติของกระเพาะอาหาร พิจารณาวิธียีน W จะได้รับมรดกในไม้กางเขนของบุคคลทั้งสอง heterozygous ปรากฎว่าลูกหลานของพวกเขา¼ลูกแกะกับจีโนไทป์ WW ตายเนื่องจากความผิดปกติในการพัฒนาของกระเพาะอาหาร ในเวลาเดียวกัน½ (ด้วยขนสีเทา) heterozygous และทำงานและ¼ - เป็นบุคคลที่มีขนสีดำและการพัฒนาปกติของกระเพาะอาหาร (จีโนไทป์ของพวกเขา WW)

genotype - ระบบแบบองค์รวม

ผลกระทบหลายของยีน poligibridnoe ข้ามเป็นปรากฏการณ์ที่เชื่อมโยงมรดกทำหน้าที่เป็นหลักฐานข้อสรุปของความจริงที่ว่าชุดของยีนในร่างกายของเราเป็นระบบที่สมบูรณ์แม้ว่ามันจะเป็นตัวแทนจากแต่ละอัลลีลของยีน พวกเขาสามารถได้รับมรดกตามกฎหมายของเมนเดลไม่ว่าจะเป็นตำแหน่งหรือมีการเชื่อมโยงการเชื่อฟังหลักคำสอนของทฤษฎีของมอร์แกนที่ พิจารณากฎระเบียบที่รับผิดชอบในการหาวิธีในการแก้ปัญหาทางพันธุศาสตร์เราพบว่าฟีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิตใด ๆ ที่ได้รับอิทธิพลจากทั้ง allelic และ ยีนที่ไม่ใช่ allelic อิทธิพลต่อการพัฒนาของหนึ่งหรือมากกว่าคุณสมบัติ