กฎพื้นฐานของมรดกและกรรมพันธุ์ กฎของเมนเดล ผู้ค้นพบกฎแห่งการถ่ายทอดลักษณะต่างๆ
พันธุศาสตร์- ศาสตร์แห่งกฎการถ่ายทอดทางพันธุกรรมและความแปรปรวน วันที่ "เกิด" ของพันธุศาสตร์ถือได้ว่าเป็นปี 1900 เมื่อ G. De Vries ในฮอลแลนด์, K. Correns ในเยอรมนีและ E. Cermak ในออสเตรีย "ค้นพบ" กฎการสืบทอดลักษณะที่ G. Mendel จัดตั้งขึ้นโดยอิสระ พ.ศ. 2408
กรรมพันธุ์คุณสมบัติของสิ่งมีชีวิตในการถ่ายทอดลักษณะของพวกเขาจากรุ่นสู่รุ่น
ความแปรปรวน- คุณสมบัติของสิ่งมีชีวิตที่จะได้รับลักษณะใหม่เมื่อเทียบกับพ่อแม่ของพวกเขา ในความหมายกว้าง ความแปรปรวนเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นความแตกต่างระหว่างบุคคลในสปีชีส์เดียวกัน
เข้าสู่ระบบ- คุณสมบัติใด ๆ ของโครงสร้าง คุณสมบัติใด ๆ ของสิ่งมีชีวิต การพัฒนาลักษณะขึ้นอยู่กับการมีอยู่ของยีนอื่น ๆ และสภาพแวดล้อม การก่อตัวของลักษณะเกิดขึ้นในระหว่างการพัฒนาบุคคล ดังนั้น แต่ละคนจึงมีชุดคุณลักษณะที่มีลักษณะเฉพาะสำหรับเธอเท่านั้น
ฟีโนไทป์- จำนวนทั้งสิ้นของสัญญาณภายนอกและภายในทั้งหมดของร่างกาย
ยีน- หน่วยสารพันธุกรรมที่แบ่งแยกไม่ได้ตามหน้าที่ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุลดีเอ็นเอที่เข้ารหัสโครงสร้างหลักของโพลีเปปไทด์ การขนส่งหรือโมเลกุลอาร์เอ็นเอไรโบโซม ในความหมายกว้าง ยีนเป็นส่วนหนึ่งของดีเอ็นเอที่กำหนดความเป็นไปได้ในการพัฒนาลักษณะพื้นฐานที่แยกจากกัน
จีโนไทป์คือผลรวมของยีนของสิ่งมีชีวิต
โลคัส- ตำแหน่งของยีนบนโครโมโซม
ยีนอัลลีล- ยีนที่อยู่ในตำแหน่งเดียวกันของโครโมโซมที่คล้ายคลึงกัน
โฮโมไซโกต- สิ่งมีชีวิตที่มียีนอัลลีลิกที่มีรูปแบบโมเลกุลเหมือนกัน
heterozygote- สิ่งมีชีวิตที่มียีนอัลลีลิกที่มีรูปแบบโมเลกุลต่างกัน ในกรณีนี้ ยีนหนึ่งมียีนเด่น อีกยีนหนึ่งมีลักษณะด้อย
ยีนด้อย- อัลลีลที่กำหนดการพัฒนาลักษณะเฉพาะในสถานะ homozygous เท่านั้น ลักษณะดังกล่าวจะเรียกว่าด้อย
ยีนเด่น- อัลลีลที่กำหนดการพัฒนาของลักษณะไม่เฉพาะใน homozygous เท่านั้น แต่ยังอยู่ในสถานะ heterozygous ด้วย ลักษณะดังกล่าวจะเรียกว่าเด่น
วิธีการทางพันธุกรรม
ตัวหลักคือ วิธีการผสมพันธุ์- ระบบไม้กางเขนที่ให้คุณติดตามรูปแบบการสืบทอดลักษณะในหลายชั่วอายุคน พัฒนาและใช้งานครั้งแรกโดย G. Mendel ลักษณะเด่นของวิธีการ: 1) การเลือกเป้าหมายของผู้ปกครองที่มีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างกัน (ทางเลือก) ที่แตกต่างกันหนึ่ง สอง สาม ฯลฯ คู่; 2) การบัญชีเชิงปริมาณที่เข้มงวดของการสืบทอดลักษณะในลูกผสม; 3) การประเมินรายบุคคลของลูกหลานจากผู้ปกครองแต่ละคนในหลายชั่วอายุคน
การข้ามซึ่งวิเคราะห์การสืบทอดลักษณะทางเลือกหนึ่งคู่เรียกว่า โมโนไฮบริด, สองคู่ - ไดไฮบริด, หลายคู่ - ลูกผสม. สัญญาณทางเลือกเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นค่าต่าง ๆ ของเครื่องหมายใด ๆ ตัวอย่างเช่นเครื่องหมาย - สีของถั่ว, เครื่องหมายทางเลือก - สีเหลือง, สีเขียวของถั่ว
นอกเหนือจากวิธีการผสมพันธุ์แล้ว พันธุศาสตร์ยังใช้: ลำดับวงศ์ตระกูล- การรวบรวมและวิเคราะห์สายเลือด ไซโตเจเนติกส์- การศึกษาโครโมโซม แฝด- การศึกษาฝาแฝด สถิติประชากรวิธีการ - การศึกษาโครงสร้างทางพันธุกรรมของประชากร
สัญลักษณ์ทางพันธุกรรม
เสนอโดย G. Mendel ใช้เพื่อบันทึกผลการข้าม: R - ผู้ปกครอง; F - ลูกหลานหมายเลขด้านล่างหรือหลังตัวอักษรระบุหมายเลขซีเรียลของรุ่น (F 1 - ลูกผสมของรุ่นแรก - ทายาทสายตรงของผู้ปกครอง F 2 - ลูกผสมของรุ่นที่สอง - เกิดขึ้นจากการข้าม F 1 ลูกผสมซึ่งกันและกัน); × - ไอคอนข้าม; G - ชาย; อี - หญิง; เอ - ยีนเด่น, เอ - ยีนด้อย; AA - เด่น homozygous, aa - ด้อย homozygous, Aa - heterozygous
กฎความสม่ำเสมอของลูกผสมรุ่นแรกหรือกฎข้อที่หนึ่งของเมนเดล
ความสำเร็จของงานของ Mendel ได้รับการอำนวยความสะดวกโดยการเลือกวัตถุสำหรับการข้ามที่ประสบความสำเร็จ - ถั่วหลากหลายชนิด คุณสมบัติของถั่ว: 1) ค่อนข้างง่ายที่จะเติบโตและมีระยะเวลาในการพัฒนาสั้น; 2) มีลูกหลานมากมาย 3) มีอักขระทางเลือกที่ทำเครื่องหมายไว้เป็นอย่างดีจำนวนมาก (สีของกลีบดอก - สีขาวหรือสีแดง สีใบเลี้ยง - สีเขียวหรือสีเหลือง รูปร่างเมล็ด - มีรอยย่นหรือเรียบ สีถั่ว - สีเหลืองหรือสีเขียว รูปร่างถั่ว - โค้งมนหรือตีบ การจัดเรียงของ ดอกไม้หรือผลไม้ - ตลอดความยาวของลำต้นหรือด้านบน ความสูงของลำต้น - ยาวหรือสั้น); 4) เป็นการผสมเกสรด้วยตนเอง อันเป็นผลมาจากการมีเส้นบริสุทธิ์จำนวนมากที่คงลักษณะเฉพาะของตนไว้อย่างมั่นคงจากรุ่นสู่รุ่น
เมนเดลทำการทดลองข้ามสายพันธุ์ถั่วต่างๆ เป็นเวลาแปดปี เริ่มในปี พ.ศ. 2397 เมื่อวันที่ 8 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2408 G. Mendel ได้พูดในที่ประชุมของ Brunn Society of Naturalists ด้วยรายงาน "Experiments on plant hybrids" ซึ่งสรุปผลงานของเขา
การทดลองของ Mendel ได้รับการพิจารณาอย่างรอบคอบ หากรุ่นก่อนของเขาพยายามศึกษารูปแบบการสืบทอดลักษณะต่างๆ มากมายในคราวเดียว Mendel ก็เริ่มการวิจัยโดยศึกษาการสืบทอดลักษณะทางเลือกเพียงคู่เดียว
Mendel นำถั่วลันเตาที่มีเมล็ดสีเหลืองและสีเขียวมาผสมกับการผสมข้ามพันธุ์: เขาเอาเกสรตัวผู้ออกจากพันธุ์หนึ่งและผสมเกสรด้วยละอองเกสรจากอีกพันธุ์หนึ่ง ลูกผสมรุ่นแรกมีเมล็ดสีเหลือง ภาพที่คล้ายคลึงกันถูกพบในไม้กางเขนซึ่งมีการศึกษาการสืบทอดของลักษณะอื่น ๆ เมื่อข้ามพืชที่มีรูปแบบเมล็ดเรียบและมีรอยย่นเมล็ดทั้งหมดของลูกผสมที่ได้จะเรียบจากการข้ามพืชดอกสีแดงกับพืชดอกสีขาว เมล็ดที่ได้รับทั้งหมดเป็นดอกสีแดง Mendel ได้ข้อสรุปว่าในลูกผสมของรุ่นแรกมีลักษณะทางเลือกเพียงคู่เดียวเท่านั้นปรากฏขึ้นและครั้งที่สองก็หายไปเหมือนเดิม Mendel เรียกลักษณะที่ปรากฏในลูกผสมของรุ่นแรกที่โดดเด่นและลักษณะที่ถูกระงับนั้นด้อย
ที่ monohybrid crossing ของบุคคลที่เป็นโฮโมไซกัสมีค่าแตกต่างกันของลักษณะทางเลือก ลูกผสมมีความสม่ำเสมอในจีโนไทป์และฟีโนไทป์
รูปแบบทางพันธุกรรมของกฎความสม่ำเสมอของเมนเดล
(เอ - สีเหลืองของถั่ว และ - สีเขียวของถั่ว)
กฎหมายแยกหรือกฎข้อที่สองของเมนเดล
G. Mendel ทำให้ลูกผสมรุ่นแรกสามารถผสมเกสรด้วยตนเองได้ ดังนั้นลูกผสมของรุ่นที่สองจึงไม่เพียงแสดงให้เห็นลักษณะเด่นเท่านั้น แต่ยังมีลักษณะด้อยอีกด้วย ผลการทดลองแสดงในตาราง
ป้าย | ที่เด่น | ถอย | ทั้งหมด | ||
---|---|---|---|---|---|
ตัวเลข | % | ตัวเลข | % | ||
รูปร่างเมล็ด | 5474 | 74,74 | 1850 | 25,26 | 7324 |
สีของใบเลี้ยง | 6022 | 75,06 | 2001 | 24,94 | 8023 |
สีของเปลือกหุ้มเมล็ด | 705 | 75,90 | 224 | 24,10 | 929 |
รูปร่างถั่ว | 882 | 74,68 | 299 | 25,32 | 1181 |
สีถั่ว | 428 | 73,79 | 152 | 26,21 | 580 |
จัดดอกไม้ | 651 | 75,87 | 207 | 24,13 | 858 |
ความสูงของลำต้น | 787 | 73,96 | 277 | 26,04 | 1064 |
ทั้งหมด: | 14949 | 74,90 | 5010 | 25,10 | 19959 |
การวิเคราะห์ข้อมูลในตารางทำให้สามารถสรุปได้ดังต่อไปนี้:
- ไม่มีการสังเกตความสม่ำเสมอของลูกผสมในรุ่นที่สอง: ลูกผสมบางตัวมีลักษณะหนึ่ง (เด่น), บางตัว - อื่น ๆ (ถอย) ลักษณะจากคู่ทางเลือก
- จำนวนของลูกผสมที่มีลักษณะเด่นนั้นมากกว่าลูกผสมที่มีลักษณะด้อยประมาณสามเท่า;
- ลักษณะด้อยในลูกผสมของรุ่นแรกไม่ได้หายไป แต่ถูกระงับและปรากฏเฉพาะในรุ่นลูกผสมที่สองเท่านั้น
ปรากฏการณ์ที่ลูกผสมบางรุ่นของรุ่นที่สองมีลักษณะเด่นและบางส่วน - ลักษณะด้อยเรียกว่า แยกออก. ยิ่งไปกว่านั้น การแยกตัวที่สังเกตพบในลูกผสมนั้นไม่ได้สุ่ม แต่เป็นไปตามรูปแบบเชิงปริมาณบางอย่าง จากสิ่งนี้ Mendel ได้ข้อสรุปอีกประการหนึ่ง: เมื่อลูกผสมของรุ่นแรกถูกผสมข้ามในลูกหลานอักขระจะถูกแบ่งในอัตราส่วนตัวเลขที่แน่นอน
ที่ monohybrid crossing ของบุคคลต่างเพศในลูกผสม มีการแตกตัวตามฟีโนไทป์ในอัตราส่วน 3:1 ตามจีโนไทป์ 1:2:1
รูปแบบทางพันธุกรรมของกฎการแยกตัวของเมนเดล
(เอ - ถั่วเหลือง, เอ - ถั่วเขียว):
พี | ♀อา สีเหลือง | × | ♂Aa สีเหลือง |
||
ประเภทของ gametes | อา | เอ | อา | เอ | |
F2 | AA สีเหลือง | อ้า สีเหลือง 75% | อ้า สีเหลือง | อ้า เขียว 25% |
กฎแห่งความบริสุทธิ์ของ gametes
ตั้งแต่ปี 1854 เป็นเวลาแปดปี Mendel ได้ทำการทดลองข้ามต้นถั่ว เขาพบว่าเป็นผลมาจากการผสมข้ามพันธุ์ของถั่วที่แตกต่างกัน ลูกผสมของรุ่นแรกมีฟีโนไทป์เหมือนกัน และลูกผสมของรุ่นที่สองมีการแยกอักขระในอัตราส่วนที่แน่นอน เพื่ออธิบายปรากฏการณ์นี้ Mendel ได้ตั้งสมมติฐานหลายชุด ซึ่งเรียกว่า "สมมติฐานความบริสุทธิ์ของ gamete" หรือ "กฎแห่งความบริสุทธิ์ของ gamete" เมนเดลแนะนำว่า:
- ปัจจัยทางพันธุกรรมที่ไม่ต่อเนื่องบางอย่างมีหน้าที่ในการสร้างลักษณะ
- สิ่งมีชีวิตประกอบด้วยสองปัจจัยที่กำหนดการพัฒนาของลักษณะ;
- ในระหว่างการก่อตัวของ gametes มีเพียงปัจจัยเดียวเท่านั้นที่เข้าสู่แต่ละปัจจัย
- เมื่อเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้และเพศเมียรวมกัน ปัจจัยทางพันธุกรรมเหล่านี้จะไม่ปะปนกัน (ยังคงบริสุทธิ์อยู่)
ในปี 1909 W. Johansen จะเรียกปัจจัยทางพันธุกรรมเหล่านี้ว่ายีน และในปี 1912 ที. มอร์แกนจะแสดงให้เห็นว่าพวกมันอยู่ในโครโมโซม
เพื่อพิสูจน์สมมติฐานของเขา G. Mendel ใช้การข้ามซึ่งปัจจุบันเรียกว่าการวิเคราะห์ ( วิเคราะห์ข้าม- ข้ามสิ่งมีชีวิตที่มีจีโนไทป์ที่ไม่รู้จักกับสิ่งมีชีวิต homozygous สำหรับถอย) บางที Mendel ให้เหตุผลดังนี้: "ถ้าสมมติฐานของฉันถูกต้องแล้วจากการข้าม F 1 กับพันธุ์ที่มีลักษณะด้อย (ถั่วเขียว) ในบรรดาลูกผสมจะมีถั่วเขียวครึ่งหนึ่งและถั่วเหลืองครึ่งหนึ่ง" ดังที่เห็นได้จากแผนภาพทางพันธุกรรมด้านล่าง เขาได้รับการแบ่ง 1:1 จริง ๆ และเชื่อมั่นในความถูกต้องของสมมติฐานและข้อสรุปของเขา แต่เขาไม่เข้าใจโดยคนรุ่นเดียวกันของเขา รายงานของเขาเรื่อง "การทดลองเกี่ยวกับพืชลูกผสม" ซึ่งจัดทำขึ้นในที่ประชุมของสมาคมนักธรรมชาติวิทยาแห่งบรุนน์ (Brunn Society of Naturalists) ถูกพบอย่างเงียบๆ
รากฐานทางเซลล์วิทยาของกฎข้อที่หนึ่งและสองของเมนเดล
ในช่วงเวลาของ Mendel ยังไม่มีการศึกษาโครงสร้างและการพัฒนาของเซลล์สืบพันธุ์ ดังนั้นสมมติฐานของเขาเกี่ยวกับความบริสุทธิ์ของ gametes จึงเป็นตัวอย่างของการมองการณ์ไกลที่ยอดเยี่ยม ซึ่งภายหลังพบว่ามีการยืนยันทางวิทยาศาสตร์
ปรากฏการณ์ของการครอบงำและการแยกตัวของตัวละครที่ Mendel สังเกตได้ในปัจจุบันนั้นถูกอธิบายโดยการจับคู่ของโครโมโซม ความแตกต่างของโครโมโซมระหว่างไมโอซิส และการรวมตัวของพวกมันในระหว่างการปฏิสนธิ แสดงว่ายีนที่กำหนดสีเหลืองด้วยตัวอักษร A และสีเขียว - a เนื่องจากเมนเดลทำงานกับเส้นบริสุทธิ์ สิ่งมีชีวิตข้ามทั้งสองจึงเป็นโฮโมไซกัส กล่าวคือ พวกมันมีอัลลีลที่เหมือนกันสองอัลลีลของยีนสีเมล็ด (ตามลำดับคือ AA และ aa) ในช่วงไมโอซิส จำนวนโครโมโซมจะลดลงครึ่งหนึ่ง และโครโมโซมจากคู่เดียวเท่านั้นที่เข้าสู่เซลล์สืบพันธุ์แต่ละเซลล์ เนื่องจากโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันมีอัลลีลเดียวกัน gametes ทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตหนึ่งจะมีโครโมโซมที่มียีน A และอีกอันหนึ่งมียีน
เมื่อปฏิสนธิ เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้และเพศเมียจะหลอมรวมและโครโมโซมของพวกมันรวมกันเป็นไซโกตเดียว ลูกผสมที่เกิดจากการผสมข้ามพันธุ์จะกลายเป็น heterozygous เนื่องจากเซลล์ของมันจะมีจีโนไทป์ Aa; หนึ่งตัวแปรของจีโนไทป์จะให้หนึ่งตัวแปรของฟีโนไทป์ - ถั่วเหลือง
ในสิ่งมีชีวิตลูกผสมที่มีจีโนไทป์ Aa ระหว่างไมโอซิส โครโมโซมจะแยกออกเป็นเซลล์ต่าง ๆ และเซลล์สืบพันธุ์สองประเภทจะก่อตัวขึ้น - เซลล์สืบพันธุ์ครึ่งหนึ่งจะมียีน A ส่วนอีกครึ่งหนึ่งจะเป็นพาหะของยีน การปฏิสนธิเป็นกระบวนการสุ่มและมีความเป็นไปได้เท่าเทียมกัน กล่าวคือ สเปิร์มใดๆ สามารถปฏิสนธิกับไข่ได้ เนื่องจากสเปิร์มมาโตซัวสองประเภทและไข่สองประเภทถูกสร้างขึ้น ไซโกตสี่สายพันธุ์จึงเป็นไปได้ ครึ่งหนึ่งเป็นเฮเทอโรไซโกต (พายีน A และ a) 1/4 เป็นโฮโมไซกัสสำหรับลักษณะเด่น (มียีน A สองตัว) และ 1/4 เป็นโฮโมไซกัสสำหรับลักษณะด้อย (อุ้มสองยีน a) Homozygotes สำหรับที่โดดเด่นและ heterozygotes จะให้ถั่วสีเหลือง (3/4), homozygotes สำหรับ recessive - สีเขียว (1/4)
กฎแห่งการผสมผสานอย่างอิสระ (การสืบทอด) ของลักษณะหรือกฎข้อที่สามของ Mendel
สิ่งมีชีวิตมีความแตกต่างกันหลายประการ ดังนั้น เมื่อกำหนดรูปแบบการสืบทอดของคุณลักษณะหนึ่งคู่ จี. เมนเดลจึงย้ายไปศึกษาการสืบทอดของลักษณะทางเลือกสองคู่ (หรือมากกว่า) สำหรับการผสมข้ามพันธุ์แบบไดไฮบริด เมนเดลได้นำต้นถั่วโฮโมไซกัสที่มีสีเมล็ดต่างกัน (สีเหลืองและสีเขียว) และรูปร่างเมล็ด (เรียบและมีรอยย่น) ต่างกัน สีเหลือง (A) และเมล็ดรูปร่างเรียบ (B) เป็นลักษณะเด่น สีเขียว (a) และรูปร่างย่น (b) เป็นลักษณะด้อย
โดยการข้ามพืชที่มีเมล็ดสีเหลืองและเมล็ดเรียบกับพืชที่มีเมล็ดสีเขียวและมีรอยย่น Mendel ได้รุ่นลูกผสม F 1 ที่สม่ำเสมอด้วยเมล็ดสีเหลืองและเรียบ จากการผสมเกสรด้วยตนเองของลูกผสม 15 ตัวของรุ่นแรก ได้เมล็ด 556 เมล็ด โดยในจำนวนนี้เมล็ดเรียบสีเหลือง 315 เมล็ด รอยย่นสีเหลือง 101 ตัว เมล็ดเรียบสีเขียว 108 เมล็ด และเมล็ดย่นสีเขียว 32 เมล็ด (การแยกเมล็ด 9:3:3:1)
จากการวิเคราะห์ลูกหลานที่เกิด Mendel ดึงความสนใจไปที่ข้อเท็จจริงที่ว่า: 1) พร้อมกับการรวมกันของลักษณะของพันธุ์ดั้งเดิม (เมล็ดเรียบสีเหลืองและสีเขียวย่น) ลักษณะใหม่จะปรากฏขึ้นในระหว่างการผสมพันธุ์ไดไฮบริด (เมล็ดเหี่ยวย่นสีเหลืองและสีเขียวเรียบ); 2) การแยกสำหรับแต่ละลักษณะสอดคล้องกับการแยกระหว่าง monohybrid crossing จากจำนวน 556 เมล็ด มี 423 เมล็ดเรียบและมีรอยย่น 133 เมล็ด (อัตราส่วน 3:1) เมล็ด 416 เมล็ดมีสีเหลืองและสีเขียว 140 เมล็ด (อัตราส่วน 3:1) Mendel ได้ข้อสรุปว่าการแยกในลักษณะคู่หนึ่งไม่เกี่ยวข้องกับการแยกออกเป็นอีกคู่หนึ่ง เมล็ดพันธุ์ลูกผสมนั้นไม่ได้มีลักษณะเฉพาะจากการผสมผสานของลักษณะของต้นแม่ (เมล็ดเรียบสีเหลืองและเมล็ดมีรอยย่นสีเขียว) แต่ยังเกิดจากการที่ลักษณะใหม่ผสมกัน (เมล็ดเหี่ยวย่นสีเหลืองและเมล็ดเรียบสีเขียว)
เมื่อการผสมข้ามพันธุ์ของไดเฮเทอโรไซโกเตสในลูกผสม จะเกิดการแตกตัวตามฟีโนไทป์ในอัตราส่วน 9: 3: 3: 1 ตามลำดับจีโนไทป์ในอัตราส่วน 4: 2: 2: 2: 2: 1: 1: 1: 1 ตัวละครได้รับการสืบทอดอย่างอิสระจากกันและกันและรวมกันเป็นชุดค่าผสมที่เป็นไปได้ทั้งหมด
R | ♀AABB สีเหลืองเรียบ | × | ♂aabb สีเขียว มีรอยย่น |
ประเภทของ gametes | AB | อะบี | |
F1 | AaBb เหลืองเนียน100% |
||
พี | ♀AaBb สีเหลืองเรียบ | × | ♂AaBb สีเหลืองเรียบ |
ประเภทของ gametes | เอบี แอ๊บ แอ๊บ แอ๊บ | เอบี แอ๊บ แอ๊บ แอ๊บ |
รูปแบบทางพันธุกรรมของกฎของการรวมกันของลักษณะที่เป็นอิสระ:
♂ | AB | อับ | aB | อะบี | |
♀ | |||||
AB | AABB สีเหลือง เรียบ | AAb สีเหลือง เรียบ | AaBB สีเหลือง เรียบ | AaBb สีเหลือง เรียบ |
|
อับ | AAb สีเหลือง เรียบ | AAbb สีเหลือง มีรอยย่น | AaBb สีเหลือง เรียบ | อาบบ สีเหลือง มีรอยย่น |
|
aB | AaBB สีเหลือง เรียบ | AaBb สีเหลือง เรียบ | aaBB เขียว เรียบ | aaBb เขียว เรียบ |
|
อะบี | AaBb สีเหลือง เรียบ | อาบบ สีเหลือง มีรอยย่น | aaBb เขียว เรียบ | แอ๊บ เขียว มีรอยย่น |
การวิเคราะห์ผลการข้ามตามฟีโนไทป์: เหลือง, เรียบ - 9/16, เหลือง, มีรอยย่น - 3/16, เขียว, เรียบ - 3/16, เขียว, มีรอยย่น - 1/16 แยกตามฟีโนไทป์ 9:3:3:1
การวิเคราะห์ผลการข้ามตามจีโนไทป์: AaBb - 4/16, AABb - 2/16, AaBB - 2/16, Aabb - 2/16, aaBb - 2/16, AABB - 1/16, Aabb - 1/16 , aaBB - 1/16, aabb - 1/16. ความแตกแยกตามจีโนไทป์ 4:2:2:2:2:1:1:1:1
หากในระหว่างการผสมพันธุ์แบบโมโนไฮบริด สิ่งมีชีวิตของพ่อแม่มีลักษณะคู่หนึ่งต่างกัน (เมล็ดสีเหลืองและสีเขียว) และให้ฟีโนไทป์สองชนิด (2 1) ในอัตราส่วน (3 + 1) 1 ในรุ่นที่สอง จากนั้นในการผสมพันธุ์แบบไดไฮบริดจะต่างกันในสอง คุณสมบัติคู่และให้ในรุ่นที่สองสี่ฟีโนไทป์ (2 2) ในอัตราส่วน (3 + 1) 2 . ง่ายต่อการคำนวณจำนวนฟีโนไทป์และอัตราส่วนที่จะเกิดขึ้นในรุ่นที่สองระหว่างการผสมข้ามพันธุ์แบบไตรไฮบริด: แปดฟีโนไทป์ (2 3) ในอัตราส่วน (3 + 1) 3
หากการแบ่งแยกตามจีโนไทป์ใน F 2 ที่มีการสร้างโมโนไฮบริดเป็น 1: 2: 1 นั่นคือมีจีโนไทป์ที่แตกต่างกันสามแบบ (3 1) จากนั้นด้วยไดไฮบริดจะเกิดจีโนไทป์ที่แตกต่างกัน 9 แบบ - 3 2 โดยมีไตรลูกผสม 3 มีการสร้างจีโนไทป์ที่แตกต่างกัน 3 - 27 แบบ
กฎข้อที่สามของเมนเดลใช้ได้เฉพาะในกรณีเหล่านั้นเมื่อยีนของลักษณะที่วิเคราะห์นั้นอยู่ในคู่ของโครโมโซมที่คล้ายคลึงกัน
รากฐานทางเซลล์วิทยาของกฎข้อที่สามของเมนเดล
ให้ A เป็นยีนที่กำหนดพัฒนาการของเมล็ดสีเหลือง สีเขียว ข เมล็ดเรียบ ข มีรอยย่น ลูกผสมรุ่นแรกที่มีจีโนไทป์ AaBb ถูกข้าม ในระหว่างการก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์จากยีนอัลลีลิกแต่ละคู่ จะมีเพียงหนึ่งเซลล์เท่านั้นที่เข้าสู่เซลล์สืบพันธุ์ ในขณะที่เป็นผลมาจากการสุ่มไดเวอร์เจนต์ของโครโมโซมในส่วนแรกของไมโอซิส ยีน A สามารถเข้าไปในเซลล์สืบพันธุ์ที่มียีน B หรือยีน b ได้ และยีน a - กับยีน B หรือยีน b ดังนั้น สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดจึงสร้างเซลล์สืบพันธุ์ 4 ชนิดในปริมาณเท่ากัน (แต่ละ 25%): AB, Ab, aB, ab ในระหว่างการปฏิสนธิ สเปิร์มทั้งสี่ชนิดสามารถปฏิสนธิกับไข่สี่ประเภทใดก็ได้ อันเป็นผลมาจากการปฏิสนธิทำให้คลาสจีโนไทป์เป็นไปได้เก้าคลาสซึ่งจะทำให้คลาสฟีโนไทป์สี่คลาส
มรดกที่เชื่อมโยง
ในปี พ.ศ. 2449 W. Batson และ R. Pennet ได้ข้ามพืชถั่วหวานและวิเคราะห์การสืบทอดของรูปแบบละอองเกสรและสีของดอกไม้ พบว่าลักษณะเหล่านี้ไม่ได้ให้การกระจายอย่างอิสระในลูกหลาน ลูกผสมมักจะทำซ้ำลักษณะของรูปแบบผู้ปกครอง เป็นที่ชัดเจนว่าลักษณะเฉพาะบางอย่างไม่ได้ถูกกำหนดโดยการกระจายอย่างอิสระในลูกหลานและการรวมกันอย่างอิสระ
สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีลักษณะเฉพาะจำนวนมาก และจำนวนโครโมโซมมีน้อย ดังนั้นโครโมโซมแต่ละโครโมโซมจึงไม่ได้มียีนเพียงตัวเดียว แต่เป็นยีนทั้งกลุ่มที่มีหน้าที่ในการพัฒนาลักษณะต่างๆ เขาศึกษาการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมซึ่งมีการแปลยีนบนโครโมโซมเดียวกัน ต.มอร์แกน. หากเมนเดลทำการทดลองกับถั่ว สำหรับมอร์แกน เป้าหมายหลักก็คือแมลงหวี่แมลงหวี่
แมลงหวี่ทุกสองสัปดาห์ที่อุณหภูมิ 25 ° C ให้ลูกหลานจำนวนมาก ตัวผู้และตัวเมียแยกออกได้ชัดเจน - ช่องท้องของตัวผู้มีขนาดเล็กกว่าและสีเข้มกว่า พวกมันมีโครโมโซมเพียง 8 ตัวในชุดดิพลอยด์ พวกมันสามารถขยายพันธุ์ได้ง่ายมากในหลอดทดลองโดยใช้สารอาหารที่มีราคาถูก
โดยการข้ามแมลงหวี่ที่มีลำตัวสีเทาและปีกปกติที่มีปีกสีเข้มและปีกพื้นฐานในรุ่นแรกของมอร์แกนได้รับลูกผสมที่มีลำตัวสีเทาและปีกปกติ (ยีนที่กำหนดสีเทาของช่องท้องครอบงำ สีเข้มและยีนที่กำหนดการพัฒนาของปีกปกติ - เหนือยีนของผู้ด้อยพัฒนา) เมื่อทำการวิเคราะห์การผสมข้ามพันธุ์ของเพศหญิง F 1 กับผู้ชายที่มีลักษณะด้อย ในทางทฤษฎีคาดว่าจะได้ลูกหลานที่มีลักษณะเหล่านี้รวมกันในอัตราส่วน 1:1:1:1 อย่างไรก็ตาม บุคคลที่มีสัญญาณของรูปแบบการเป็นพ่อแม่นั้นเด่นชัดในลูกหลาน (41.5% - ปีกยาวสีเทาและ 41.5% - สีดำที่มีปีกเป็นพื้นฐาน) และแมลงวันส่วนน้อยเท่านั้นที่มีสัญญาณรวมกันนอกเหนือจากของพ่อแม่ (8.5% - ปีกยาวสีดำและ 8.5% - สีเทามีปีกพื้นฐาน) ผลลัพธ์ดังกล่าวจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อยีนที่รับผิดชอบต่อสีของร่างกายและรูปร่างของปีกอยู่บนโครโมโซมเดียวกัน
1 - gametes ที่ไม่ใช่ครอสโอเวอร์; 2 - gametes ครอสโอเวอร์
หากยีนสำหรับสีของร่างกายและรูปร่างของปีกมีการแปลในโครโมโซมเดียวกันดังนั้นด้วยการข้ามนี้ควรได้รับบุคคลสองกลุ่มโดยทำซ้ำสัญญาณของรูปแบบผู้ปกครองเนื่องจากสิ่งมีชีวิตของมารดาควรสร้าง gametes เพียงสองประเภท - AB และ ab และ paternal one - one type - ab . ดังนั้นควรมีการสร้างบุคคลสองกลุ่มที่มียีน AABB และ aabb ในลูกหลาน อย่างไรก็ตาม บุคคลปรากฏในลูกหลาน (แม้ว่าจะมีจำนวนน้อย) โดยมีลักษณะที่รวมตัวกันใหม่ นั่นคือ ผู้ที่มียีน Aabb และ aaBb เพื่อที่จะอธิบายสิ่งนี้จำเป็นต้องระลึกถึงกลไกของการก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์ - ไมโอซิส ในการพยากรณ์ของการแบ่ง meiotic แรก โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันคอนจูเกตและในขณะนี้การแลกเปลี่ยนไซต์อาจเกิดขึ้นระหว่างกัน เป็นผลมาจากการข้ามผ่าน ในบางเซลล์ โครโมโซมมีการแลกเปลี่ยนกันระหว่างยีน A และ B เซลล์สืบพันธุ์ Ab และ aB ปรากฏขึ้น และด้วยเหตุนี้ ฟีโนไทป์สี่กลุ่มจึงก่อตัวขึ้นในลูกหลาน เช่นเดียวกับการรวมยีนอิสระ แต่เนื่องจากการข้ามเกิดขึ้นเมื่อส่วนเล็ก ๆ ของ gametes เกิดขึ้น อัตราส่วนเชิงตัวเลขของฟีโนไทป์จึงไม่สอดคล้องกับอัตราส่วน 1:1:1:1
กลุ่มคลัตช์- ยีนที่อยู่บนโครโมโซมเดียวกันและสืบทอดมาด้วยกัน จำนวนกลุ่มเชื่อมโยงสอดคล้องกับชุดโครโมโซมเดี่ยว
มรดกที่เชื่อมโยง- การสืบทอดลักษณะที่มีการแปลยีนบนโครโมโซมเดียวกัน ความแรงของการเชื่อมโยงระหว่างยีนขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างยีน ยิ่งยีนอยู่ห่างจากกันมากเท่าใด ความถี่ในการข้ามยีนก็จะยิ่งสูงขึ้นและในทางกลับกัน กริปเต็ม- มรดกที่เชื่อมโยงกันซึ่งยีนของลักษณะที่วิเคราะห์นั้นอยู่ใกล้กันมากจนเป็นไปไม่ได้ที่จะข้ามระหว่างพวกเขา ครัชไม่ครบ- ประเภทของมรดกที่เชื่อมโยงกันซึ่งยีนของลักษณะที่วิเคราะห์นั้นอยู่ห่างจากกันและกันซึ่งทำให้สามารถข้ามระหว่างกันได้.
มรดกอิสระ- การสืบทอดลักษณะที่มีการแปลยีนในโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันหลายคู่
เกมที่ไม่ใช่ครอสโอเวอร์- gametes ในระหว่างการก่อตัวของการข้ามที่ไม่ได้เกิดขึ้น
Gametes เกิดขึ้น: |
เกมครอสโอเวอร์- gametes ในกระบวนการก่อตัวซึ่งมีการข้ามผ่าน ตามกฎแล้ว gametes แบบครอสโอเวอร์เป็นส่วนเล็ก ๆ ของจำนวน gametes ทั้งหมด
Gametes เกิดขึ้น: |
ไม่ใช่รีคอมบิแนนท์- ลูกผสมที่มีลักษณะเหมือนกันกับพ่อแม่
รีคอมบิแนนท์- ลูกผสมมีลักษณะที่แตกต่างจากพ่อแม่
ระยะห่างระหว่างยีนวัดเป็น มอร์แกไนด์- หน่วยตามอำเภอใจที่สอดคล้องกับเปอร์เซ็นต์ของ gametes ครอสโอเวอร์หรือเปอร์เซ็นต์ของ recombinants ตัวอย่างเช่น ระยะห่างระหว่างยีนสำหรับลำตัวสีเทาและปีกยาว (เช่น ลำตัวสีดำและปีกพื้นฐาน) ในแมลงหวี่ขาวคือ 17% หรือ 17 มอร์แกนไนด์
ในไดเฮเทอโรไซโกต ยีนเด่นสามารถอยู่บนโครโมโซมเดียวกันได้ ( ซิสเฟส) หรือต่างกัน ( ทรานส์เฟส).
1 - กลไกของ cis-phase (เซลล์สืบพันธุ์ที่ไม่ใช่ครอสโอเวอร์); 2 - กลไกทรานส์เฟส (เซลล์สืบพันธุ์ที่ไม่ใช่ครอสโอเวอร์)
ผลการวิจัยของ T. Morgan คือการสร้าง ทฤษฎีโครโมโซมของการถ่ายทอดทางพันธุกรรม:
- ยีนตั้งอยู่บนโครโมโซม โครโมโซมที่แตกต่างกันมีจำนวนยีนไม่เท่ากัน ชุดของยีนสำหรับโครโมโซมที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันแต่ละตัวนั้นมีความพิเศษ
- ยีนแต่ละตัวมีตำแหน่งเฉพาะ (locus) บนโครโมโซม ยีนอัลลีลิกอยู่ในตำแหน่งเดียวกันของโครโมโซมที่คล้ายคลึงกัน
- ยีนตั้งอยู่บนโครโมโซมในลำดับเชิงเส้นที่แน่นอน
- ยีนที่อยู่บนโครโมโซมเดียวกันนั้นได้รับการถ่ายทอดมาด้วยกัน ก่อตัวเป็นกลุ่มเชื่อมโยง จำนวนกลุ่มเชื่อมโยงเท่ากับชุดโครโมโซมเดี่ยวและเป็นค่าคงที่สำหรับสิ่งมีชีวิตแต่ละประเภท
- การเชื่อมโยงยีนสามารถถูกทำลายได้ในระหว่างกระบวนการข้ามซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของโครโมโซมลูกผสม ความถี่ของการข้ามขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างยีน: ยิ่งระยะทางไกลเท่าไร ค่าของการข้ามก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
- แต่ละสปีชีส์มีชุดของโครโมโซมที่มีลักษณะเฉพาะสำหรับมันเท่านั้น - โครโมโซม
พันธุศาสตร์ทางเพศ
การกำหนดเพศของโครโมโซม
สัตว์ส่วนใหญ่เป็นสิ่งมีชีวิตต่างหาก เพศถือได้ว่าเป็นชุดของคุณสมบัติและโครงสร้างที่เป็นช่องทางในการสืบพันธุ์ของลูกหลานและการส่งข้อมูลทางพันธุกรรม เพศมักถูกกำหนดในช่วงเวลาของการปฏิสนธินั่นคือคาริโอไทป์ของไซโกตมีบทบาทสำคัญในการกำหนดเพศ โครโมโซมของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดประกอบด้วยโครโมโซมที่เหมือนกันสำหรับทั้งสองเพศ - ออโตโซมและโครโมโซมที่เพศหญิงและเพศชายต่างกัน - โครโมโซมเพศ ในมนุษย์โครโมโซมเพศ "เพศหญิง" เป็นโครโมโซม X สองตัว ในระหว่างการก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์ ไข่แต่ละฟองจะได้รับโครโมโซม X หนึ่งอัน เพศที่มีการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ประเภทเดียวกันซึ่งมีโครโมโซม X เรียกว่าโฮโมกาเมติก ในมนุษย์เพศหญิงเป็นเพศเดียวกัน โครโมโซมเพศ "ชาย" ในมนุษย์คือโครโมโซม X และโครโมโซม Y ในระหว่างการก่อตัวของ gametes ครึ่งหนึ่งของตัวอสุจิได้รับโครโมโซม X อีกครึ่งหนึ่ง - โครโมโซม Y เพศที่มีการสร้าง gametes ประเภทต่างๆเรียกว่า heterogametic ในมนุษย์เพศชายเป็นเพศตรงข้าม หากไซโกตก่อตัวขึ้นซึ่งมีโครโมโซม X สองอัน สิ่งมีชีวิตเพศหญิงจะถูกสร้างขึ้นจากมัน ถ้าโครโมโซม X และโครโมโซม Y - เพศชาย
สัตว์มีดังต่อไปนี้ การกำหนดเพศของโครโมโซมสี่ประเภท.
เพศหญิงเป็นโฮโมกาเมติก (XX) เพศชายเป็นเฮเทอโรกาเมติก (XY) (สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมโดยเฉพาะมนุษย์ แมลงหวี่)
รูปแบบทางพันธุกรรมของการกำหนดเพศของโครโมโซมในมนุษย์:
R ♀46,XX × ♂46,XY ประเภทของ gametes 23 X 23, X 23, ใช่ F 46,XX
หญิง 50%46 XY
ผู้ชาย 50%รูปแบบทางพันธุกรรมของการกำหนดเพศของโครโมโซมในแมลงหวี่:
R ♀8,XX × ♂8,XY ประเภทของ gametes 4, X 4, X 4, ใช่ F 8,XX
หญิง 50%8,XY
ผู้ชาย 50%เพศหญิงเป็นโฮโมกาเมติก (XX) เพศชายเป็นเพศตรงข้าม (X0) (ออร์โธพเทอรา)
รูปแบบทางพันธุกรรมของการกำหนดเพศของโครโมโซมในตั๊กแตนทะเลทราย:
R ♀24,XX × ♂23,X0 ประเภทของ gametes 12 X 12, X 11, 0 F 24,XX
หญิง 50%23,X0
ผู้ชาย 50%เพศหญิงเป็นแบบ heterogametic (XY) เพศชายเป็น homogametic (XX) (นกสัตว์เลื้อยคลาน)
รูปแบบทางพันธุกรรมของการกำหนดเพศของโครโมโซมในนกพิราบ:
R ♀80,XY × ♂80,XX ประเภทของ gametes 40, X 40, ใช่ 40X F 80 XY
หญิง 50%80,XX
ผู้ชาย 50%เพศหญิงเป็นแบบ heterogametic (X0) เพศชายเป็น homogametic (XX) (แมลงบางชนิด)
รูปแบบทางพันธุกรรมของการกำหนดเพศของโครโมโซมในผีเสื้อกลางคืน:
R ♀61,X0 × ♂62,XX ประเภทของ gametes 31, X 30, ใช่ 31 X F 61,X0
หญิง 50%62,XX
ผู้ชาย 50%
การสืบทอดลักษณะที่เกี่ยวข้องกับเพศ
มีการพิสูจน์แล้วว่าโครโมโซมเพศมียีนที่รับผิดชอบไม่เพียง แต่สำหรับการพัฒนาทางเพศเท่านั้น แต่ยังสำหรับการก่อตัวของลักษณะที่ไม่เกี่ยวกับเพศ (การแข็งตัวของเลือด, สีเคลือบฟัน, ความไวต่อสีแดงและสีเขียว ฯลฯ ) การถ่ายทอดลักษณะที่ไม่เกี่ยวกับเพศซึ่งมียีนอยู่บนโครโมโซม X หรือ Y เรียกว่า มรดกทางเพศ.
ที. มอร์แกนมีส่วนร่วมในการศึกษาการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของยีนที่มีการแปลในโครโมโซมเพศ
ในแมลงหวี่ ตาสีแดงครอบงำเหนือสีขาว ข้ามกัน- สองทางแยกซึ่งมีลักษณะโดยการผสมผสานกันของลักษณะการวิเคราะห์และเพศในรูปแบบที่เข้าร่วมในการข้ามนี้ ตัวอย่างเช่น หากในไม้กางเขนแรก ตัวเมียมีลักษณะเด่นและตัวผู้มีลักษณะด้อย ดังนั้นในไม้กางเขนที่สอง ตัวเมียควรมีลักษณะด้อย และตัวผู้ควรมีลักษณะเด่น ดำเนินการข้ามซึ่งกันและกัน T. Morgan ได้รับผลลัพธ์ดังต่อไปนี้ เมื่อผู้หญิงตาแดงข้ามกับผู้ชายตาขาวในรุ่นแรก ลูกหลานทั้งหมดกลายเป็นตาแดง หากคุณข้ามลูกผสม F 1 ซึ่งกันและกันในรุ่นที่สองผู้หญิงทุกคนจะกลายเป็นตาแดงและในหมู่ผู้ชาย - ครึ่งหนึ่งมีตาสีขาวและอีกครึ่งหนึ่งมีตาแดง อย่างไรก็ตาม หากข้ามเพศเมียตาขาวและตาแดง ในยุคแรก ผู้หญิงทุกคนจะกลายเป็นตาแดง และผู้ชายมีตาขาว ใน F2 ตัวเมียและตัวผู้ครึ่งหนึ่งมีตาแดง ครึ่งหนึ่งเป็นตาขาว
ต. มอร์แกนสามารถอธิบายผลลัพธ์ของการสังเกตแยกของสีตาได้โดยการสันนิษฐานว่ายีนที่รับผิดชอบสำหรับสีตานั้นถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นบนโครโมโซม X (X A คือสีตาแดง X a คือสีตาสีขาว) และ Y คือโครโมโซม ดังกล่าวไม่มียีน
แบบแผนของโครโมโซมเพศของมนุษย์และยีนที่เชื่อมโยงกับพวกมัน:
1 - โครโมโซม X; 2 - โครโมโซม Y
ในมนุษย์ ผู้ชายจะได้รับโครโมโซม X จากแม่และโครโมโซม Y จากพ่อของเขา ผู้หญิงคนหนึ่งได้รับโครโมโซม X จากแม่ของเธอ และอีกโครโมโซม X จากพ่อของเธอ โครโมโซม X - submetacentric ขนาดกลาง, โครโมโซม Y - acrocentric ขนาดเล็ก โครโมโซม X และโครโมโซม Y ไม่เพียงแต่มีขนาดและโครงสร้างต่างกัน แต่ส่วนใหญ่ยังมีชุดยีนที่แตกต่างกัน ส่วนต่อไปนี้สามารถแยกแยะได้ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของยีนในโครโมโซมเพศของมนุษย์: 1) ส่วนที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันของโครโมโซม X (ที่มียีนที่พบในโครโมโซม X เท่านั้น); 2) บริเวณที่คล้ายคลึงกันของโครโมโซม X และโครโมโซม Y (โดยมียีนอยู่ในโครโมโซม X และในโครโมโซม Y); 3) ส่วนที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันของโครโมโซม Y (มียีนที่พบในโครโมโซม Y เท่านั้น) ในทางกลับกันการสืบทอดประเภทต่อไปนี้จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการแปลของยีน
ประเภทมรดก | การแปลยีน | ตัวอย่าง |
---|---|---|
X-เชื่อมโยงถอย | ฮีโมฟีเลีย, ตาบอดสีในรูปแบบต่างๆ (protanopia, deuteronopia), ไม่มีต่อมเหงื่อ, กล้ามเนื้อเสื่อมบางรูปแบบ ฯลฯ | |
X-เชื่อมโยงที่โดดเด่น | บริเวณที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันของโครโมโซม X | เคลือบฟันสีน้ำตาล โรคกระดูกอ่อนที่ทนต่อวิตามินดี เป็นต้น |
X-Y - เชื่อมโยง (เชื่อมโยงกับพื้นบางส่วน) | บริเวณที่คล้ายคลึงกันของ X - และ Y -chromosomes | Alport syndrome, ตาบอดสีทั้งหมด |
Y-เชื่อมโยง | บริเวณที่ไม่คล้ายคลึงกันของโครโมโซม Y | สายรัดของนิ้วเท้า, hypertrichosis ของขอบใบหู |
ยีนส่วนใหญ่ที่เชื่อมโยงกับโครโมโซม X นั้นไม่มีอยู่ในโครโมโซม Y ดังนั้นยีนเหล่านี้ (แม้แต่ยีนด้อย) จะปรากฏในลักษณะฟีโนไทป์ เนื่องจากพวกมันถูกนำเสนอในจีโนไทป์ในเอกพจน์ ยีนดังกล่าวเรียกว่า hemizygous โครโมโซม X ของมนุษย์มียีนจำนวนหนึ่งซึ่งอัลลีลแบบถอยกลับเป็นตัวกำหนดพัฒนาการของความผิดปกติร้ายแรง (ฮีโมฟีเลีย ตาบอดสี ฯลฯ) ความผิดปกติเหล่านี้พบได้บ่อยในผู้ชาย (เพราะเป็นอัมพาตครึ่งซีก) แม้ว่าพาหะของยีนที่ทำให้เกิดความผิดปกติเหล่านี้มักจะเป็นผู้หญิง ตัวอย่างเช่น ถ้า X A X A Y
♀♀ปกติ. การบิดตัว เลือด
50%
♂ปกติ. การบิดตัว เลือด
25%
♂ ฮีโมฟีเลีย
25%
ใช้ส่วน: 3.5. รูปแบบของกรรมพันธุ์ พื้นฐานทางเซลล์วิทยา รูปแบบของมรดกที่กำหนดโดย G. Mendel รากฐานทางเซลล์ของพวกเขา (การผสมข้ามโมโนและไดไฮบริด) ...
เมนเดลโดยทำการทดลองข้ามพันธุ์ถั่วหลากหลายชนิด เขาได้กำหนดกฎเกณฑ์การสืบทอดจำนวนหนึ่งซึ่งวางรากฐานสำหรับพันธุศาสตร์ เขาพัฒนา วิธีไฮบริดลอจิคัลของการวิเคราะห์มรดก สัญญาณของสิ่งมีชีวิต วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการข้ามบุคคลที่มีลักษณะทางเลือก การวิเคราะห์ลักษณะที่ศึกษาในลูกผสมโดยไม่คำนึงถึงส่วนที่เหลือ การบัญชีเชิงปริมาณของลูกผสม
ดำเนินการข้ามโมโนไฮบริด (ข้ามสำหรับลักษณะทางเลือกหนึ่งคู่) Mendel จัดตั้งขึ้น กฎแห่งความสม่ำเสมอรุ่นแรก.
บทบัญญัติพื้นฐาน วิธีการผสมพันธุ์
- สำหรับการข้ามผ่านสิ่งมีชีวิตที่บรรพบุรุษในหลายชั่วอายุคนไม่ได้แยกตามลักษณะที่เลือกนั่นคือเส้นบริสุทธิ์
- สิ่งมีชีวิตต่างกันในลักษณะทางเลือกหนึ่งหรือสองคู่
- การวิเคราะห์ส่วนบุคคลของลูกหลานของไม้กางเขนแต่ละอันจะดำเนินการ
- ใช้การประมวลผลทางสถิติของผลลัพธ์
■ กฎข้อที่หนึ่งของ G. Mendel
เมื่อมีการผสมข้ามบุคคล homozygous สองคนซึ่งแตกต่างกันในลักษณะทางเลือกหนึ่งคู่ ลูกหลานทั้งหมดในรุ่นแรกจะมีความเหมือนกันทั้งในฟีโนไทป์และจีโนไทป์
■ ที่สอง กฎก.เมนเดล
เมื่อลูกผสมของรุ่นแรก (บุคคลที่แตกต่างกันสองคน) ถูกข้าม การแยกของ 3: 1 จะเกิดขึ้นในวินาที นอกจากลักษณะเด่น ลักษณะด้อยก็ปรากฏขึ้นเช่นกัน
วิเคราะห์ข้าม- การข้ามซึ่งบุคคลที่มียีนที่ไม่รู้จักที่จะสร้าง (AA หรือ Aa) จะถูกข้ามด้วย homozygote แบบถอย (aa) หากลูกหลานทั้งหมดจากการข้ามทั้งหมดจะเหมือนกัน สิ่งมีชีวิตภายใต้การศึกษาจะมีจีโนไทป์ AA หากสังเกตพบการแยกตัวของฟีโนไทป์ 1:1 ในลูกหลานของ Sudet แสดงว่าสิ่งมีชีวิตที่อยู่ระหว่างการศึกษาคือ Aa ที่แตกต่างกัน
■ ที่สามกฎก.เมนเดล
เมื่อข้ามบุคคล homozygous ที่แตกต่างกันในสองคู่หรือมากกว่าของลักษณะทางเลือก แต่ละคุณลักษณะจะสืบทอดอย่างอิสระจากลักษณะอื่น ๆ รวมกันในการรวมกันที่เป็นไปได้ทั้งหมด
ในการทดลองของเขา Mendel ใช้ต่างกัน วิธีการข้าม : monohybrid, dihybrid และ polyhybrid. ในการข้ามครั้งสุดท้าย บุคคลต่างกันมากกว่าสองคู่ของอักขระ ในทุกกรณี จะปฏิบัติตามกฎความสม่ำเสมอของรุ่นแรก กฎของลักษณะการแบ่งแยกในรุ่นที่สอง และกฎของการสืบทอดอิสระ
กฎหมายมรดกอิสระ:ลักษณะแต่ละคู่ได้รับการสืบทอดอย่างอิสระจากกัน ในลูกหลานมีการแบ่งแยกตามฟีโนไทป์ 3: 1 สำหรับลักษณะแต่ละคู่ กฎของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่เป็นอิสระจะใช้ได้ก็ต่อเมื่อยีนของคู่ของลักษณะที่อยู่ระหว่างการพิจารณาอยู่ในโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันหลายคู่ โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันมีรูปร่าง ขนาด และกลุ่มเชื่อมโยงของยีนที่คล้ายคลึงกัน
พฤติกรรมของโครโมโซมที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันในไมโอซิสคู่ใด ๆ ไม่ได้ขึ้นอยู่กับกันและกัน ความคลาดเคลื่อน: พวกเขาถึง ขั้วเซลล์เป็นแบบสุ่ม มรดกที่เป็นอิสระมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อวิวัฒนาการ เพราะเป็นบ่อเกิดของกรรมพันธุ์ผสมผสาน
ตาราง: มรดกทุกรูปแบบ
นี่คือบทคัดย่อชีววิทยาสำหรับเกรด 10-11 ในหัวข้อ “รูปแบบการถ่ายทอดทางพันธุกรรม กฎของมอร์แกน". เลือกการดำเนินการถัดไป:
หัวข้อ: กฎพื้นฐานของการสืบทอดลักษณะ. กฎของเมนเดล
วัตถุประสงค์ของบทเรียน:
เกี่ยวกับการศึกษา:
เพื่อสร้างแนวคิดเกี่ยวกับการผสมข้ามพันธุ์แบบโมโนไฮบริด กฎข้อที่หนึ่งและสองของจี. เมนเดล
เพื่อรวบรวมความรู้เกี่ยวกับคำศัพท์และสัญลักษณ์ที่ใช้ในพันธุศาสตร์
เพื่อสนับสนุนการพัฒนาทักษะของนักเรียนเพื่อค้นหาความสัมพันธ์เชิงสาเหตุระหว่างจีโนไทป์และฟีโนไทป์ เพื่อสร้างภาพทางชีววิทยาของโลกต่อไป
กำลังพัฒนา: เพื่อพัฒนาความสามารถในการเน้นสิ่งที่สำคัญเปรียบเทียบความคมชัด
เกี่ยวกับการศึกษา:
เพื่อส่งเสริมการพัฒนาความสนใจในพันธุศาสตร์เป็นวิทยาศาสตร์
ปลูกฝังทัศนคติที่อดทนต่อผู้คนจากเชื้อชาติต่างๆ
วิธีการ: อธิบายแรงจูงใจการสำรวจบางส่วนวิธีการจัดระเบียบตนเองของงานความรู้ความเข้าใจ
ประเภทบทเรียน: รวมกัน
อุปกรณ์:
ภาพเหมือนของ G. Mendel,
อุปกรณ์มัลติมีเดีย,
เอกสารแจก
คู่มือไดนามิก "Monohybrid crossing"
ระหว่างเรียน
1. ช่วงเวลาขององค์กร การตรวจสอบ. ดี / เอส
2.อัพเดทความรู้
3. ตั้งเป้าหมาย 1 นาที.
ครู. วันนี้เราเริ่มศึกษาวิทยาศาสตร์พันธุศาสตร์ ทำความคุ้นเคยกับแนวคิด เงื่อนไข สัญลักษณ์ใหม่ ๆ เรียนรู้วิธีการแก้ปัญหาทางพันธุกรรม(สไลด์ 1 - หัวข้อและเป้าหมาย)
ก่อนที่เราจะเริ่มต้นศึกษาหัวข้อ เราจะจำคำจำกัดความที่เรารู้อยู่แล้ว
กรรมพันธุ์คืออะไร?
การถ่ายทอดทางพันธุกรรมเป็นคุณสมบัติของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดในการถ่ายทอดลักษณะและคุณสมบัติของมันจากรุ่นสู่รุ่น
ความแปรปรวนคืออะไร?
ความแปรปรวนเป็นคุณสมบัติของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่จะได้รับสัญญาณและคุณสมบัติใหม่ในกระบวนการของการพัฒนาบุคคล
ไฮบริดคืออะไร?
สิ่งมีชีวิตที่เกิดจากการผสมข้ามพันธุ์
จีโนไทป์คือผลรวมของยีน ผลรวมของคุณสมบัติทางพันธุกรรมทั้งหมดของแต่ละบุคคล
พันธุศาสตร์ -
ศึกษากฎการถ่ายทอดทางพันธุกรรมและความแปรปรวนของสิ่งมีชีวิต
รูปแบบที่ส่งสัญญาณจากรุ่นสู่รุ่นเป็นคนแรกที่ถูกค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวเช็ก Gregor Mendel (1822-1884) (สไลด์ 2)
2. การเตรียมการเรียนรู้สื่อใหม่ 1 นาที
ในภาพยนตร์เรื่องเก่าเรื่อง "The Circus" นักแสดงสาวผิวขาวมีลูก - ทารกผิวคล้ำ ทำไม
ให้เราหันไปที่คำสอนของผู้ก่อตั้งพันธุศาสตร์ Gregor Mendel (ภาพ, สไลด์ 2)
นักเรียนจะทำความคุ้นเคยกับชีวประวัติของ G. Mendel
นักเรียน:
โยฮันน์ เมนเดล เกิดในปี พ.ศ. 2365 ในครอบครัวชาวนายากจนในหมู่บ้านเล็กๆ ในจักรวรรดิออสเตรีย (ปัจจุบันเป็นดินแดนของสาธารณรัฐเช็ก โยฮันน์ เมนเดลได้รับตำแหน่งพระสงฆ์ โยฮันน์ เมนเดลได้รับชื่อกลางว่า เกรเกอร์ เกรเกอร์ เมนเดลกลายเป็นพระภิกษุสงฆ์ เมื่ออายุได้ 25 ปี หลังจากนั้นเขาเรียนวิชาคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์ธรรมชาติที่มหาวิทยาลัยเวียนนา ต่อมาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2411 เขาเป็นเจ้าอาวาสวัดออกัสติเนียนในเมืองเบอร์โนของสาธารณรัฐเช็ก และในขณะเดียวกันก็สอนประวัติศาสตร์ธรรมชาติและ ฟิสิกส์ที่โรงเรียน เป็นเวลาหลายปี Mendel as -มือสมัครเล่นทำการทดลองในสวนของวัดเขาขอแปลงสวนขนาดเล็กที่มีรั้วล้อมรอบและในปี พ.ศ. 2408 ได้ตีพิมพ์งาน "การทดลองเกี่ยวกับพืชลูกผสม" ซึ่งเขาได้สรุปกฎพื้นฐานของการถ่ายทอดทางพันธุกรรม
เขาอุทิศชีวิตหลายปีเพื่อศึกษาพันธุศาสตร์
3. การเรียนรู้เนื้อหาใหม่
พันธุศาสตร์มีคำศัพท์และสัญลักษณ์ของตัวเอง
มาเปิดบันทึกช่วยจำที่อยู่บนโต๊ะกันเถอะ จัดวางให้เรียบร้อย
ตอนนี้เรามาทำความคุ้นเคยกับสัญลักษณ์ที่แสดงถึงการผสมข้ามพันธุ์ (ป้ายบนการ์ดในแต่ละโต๊ะ):
Sly.3
P - ผู้ปกครอง (จากภาษาละติน "parent" - ผู้ปกครอง)
♀ - "กระจกแห่งดาวศุกร์" - หญิง
♂ - "โล่และหอกของดาวอังคาร" - ชาย
X - ข้าม
F - จากลูกผสม lat หากดัชนีคือ 1.2 ฯลฯ ตัวเลขจะสอดคล้องกับหมายเลขซีเรียลของรุ่น (F1)
AA-เด่น-homozygous
Aa-dominant-heterozygous
aa - ถอย - homozygous
Mendel ใช้ถั่วสำหรับการวิจัยของเขา(สไลด์ 4)
4. ในงานของเขา Mendel ใช้วิธีการที่เรียกว่าไฮบริด สาระสำคัญของวิธีนี้อยู่ที่การผสมข้ามพันธุ์ (hybridization) ของสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะแตกต่างกัน และในการวิเคราะห์ธรรมชาติของการสืบทอดลักษณะเหล่านี้ในลูกหลานในภายหลัง วิธีการผสมพันธุ์ยังคงรองรับการวิจัยของนักพันธุศาสตร์ทั้งหมด
เมื่อทำการทดลอง Mendel ปฏิบัติตามกฎหลายข้อ
ประการแรก ทำงานกับถั่วลันเตา เขาใช้สำหรับผสมพันธุ์พืชที่เป็นของพันธุ์ต่างๆ ตัวอย่างเช่น ถั่วชนิดหนึ่งมีสีเหลืองเสมอ ในขณะที่อีกถั่วหนึ่งมีสีเขียวเสมอ(แม่เหล็กบนกระดาน) เนื่องจากถั่วเป็นพืชที่ผสมเกสรด้วยตนเอง พันธุ์เหล่านี้จึงไม่ปะปนกันภายใต้สภาวะธรรมชาติ พันธุ์ดังกล่าวเรียกว่าเส้นบริสุทธิ์
ประการที่สอง เพื่อให้ได้เนื้อหาเพิ่มเติมสำหรับการวิเคราะห์กฎแห่งกรรมพันธุ์ Mendel ไม่ใช่กับหนึ่ง แต่มีถั่วหลายคู่
ประการที่สาม เมนเดลจงใจทำให้งานง่ายขึ้นโดยสังเกตการสืบทอดลักษณะเฉพาะของถั่วไม่ทั้งหมดในคราวเดียว แต่มีเพียงคู่เดียวเท่านั้น สำหรับการทดลองของเขา ตอนแรกเขาเลือกสีของเมล็ดถั่ว - ถั่ว ในกรณีที่สิ่งมีชีวิตของพ่อแม่แตกต่างกันในลักษณะเดียวเท่านั้น ตัวอย่างเช่น เฉพาะในสีของเมล็ดหรือเฉพาะในรูปร่างของเมล็ด) การข้ามจะเรียกว่าโมโนไฮบริด สไลด์ 5
ประการที่สี่ ด้วยการศึกษาทางคณิตศาสตร์ Mendel ได้ใช้วิธีเชิงปริมาณในการประมวลผลข้อมูล: เขาไม่เพียงสังเกตเห็นว่าสีของเมล็ดถั่วในลูกหลานเป็นอย่างไร แต่ยังคำนวณได้อย่างแม่นยำว่าเมล็ดดังกล่าวปรากฏกี่เมล็ด
ควรเพิ่มว่า Mendel ประสบความสำเร็จอย่างมากในการเลือกถั่วสำหรับการทดลอง
ทำไมคุณถึงคิดว่าโรงงานแห่งนี้ ? (ทำงานกับตำรา น. 101) คำตอบของนักเรียน.สไลด์ 4
ถั่วนั้นเติบโตง่ายในสภาพของสาธารณรัฐเช็กพวกเขาทวีคูณปีละหลายครั้งพันธุ์ถั่วแตกต่างกันในลักษณะที่ทำเครื่องหมายไว้อย่างดีและในที่สุดโดยธรรมชาติแล้วถั่วจะผสมเกสรด้วยตนเอง แต่ใน การทดลองนี้ป้องกันการผสมเกสรด้วยตนเองได้ง่าย และผู้ทดลองสามารถผสมเกสรพืชด้วยละอองเกสรจากพืชชนิดอื่นได้ เช่น ขวาง
หากเราใช้คำที่ปรากฏหลายปีหลังจากการทำงานของ Mendel เราก็สามารถพูดได้ว่า ต้นถั่วในพันธุ์หนึ่งมียีนสองยีนสำหรับสีเหลืองเท่านั้น และยีนของพืชในอีกพันธุ์หนึ่งมียีนสองยีนสำหรับสีเขียวเท่านั้น
ยีนที่รับผิดชอบในการพัฒนาลักษณะหนึ่ง (เช่น สีเมล็ด) เรียกว่ายีนอัลลีลิก สไลด์ 6
หากสิ่งมีชีวิตมียีนอัลลีลิกที่เหมือนกันสองยีน (เช่น ยีนทั้งสองสำหรับสีเขียว: เมล็ดพืช หรือในทางกลับกัน ยีนทั้งสองสำหรับเมล็ดสีเหลือง) แสดงว่าสิ่งมีชีวิตดังกล่าวเรียกว่าโฮโมไซกัส หากยีนอัลลีลิกต่างกัน (นั่นคือหนึ่งในนั้นกำหนดสีเหลืองและอีกอันเป็นสีเขียวของเมล็ด) แสดงว่าสิ่งมีชีวิตดังกล่าวเรียกว่าเฮเทอโรไซกัส สไลด์ 7
เส้นล้วนเกิดจากพืชที่มีโฮโมไซกัส ดังนั้น ในระหว่างการผสมเกสรด้วยตนเอง พวกมันจะทำซ้ำรูปแบบหนึ่งของการสำแดงของลักษณะนี้เสมอ ในการทดลองของ Mendel นี่เป็นหนึ่งในสองสีที่เป็นไปได้สำหรับเมล็ดถั่ว - สีเหลืองเสมอหรือสีเขียวเสมอ
(อย่าลืมว่าในปีนั้นที่เมนเดลทำการทดลอง เกี่ยวกับยีน โครโมโซม และไมโอซิสไม่รู้อะไรเลย!)
(ความสม่ำเสมอของลูกผสมรุ่นแรก) (สไลด์ 8) ผสมข้ามต้นถั่วด้วยสีเหลือง ถั่วกับพืชมีเขียว ถั่วลันเตา (เช่น ดำเนินการผสมพันธุ์ลูกผสม) เมนเดลทำให้แน่ใจว่าเมล็ดพันธุ์ของลูกหลานลูกผสมทั้งหมดจะเป็นสีเหลือง สี (ฉันวางแม่เหล็กไว้บนกระดาน)
นักเรียนทำงานกับการ์ดบนโต๊ะ
เขาสังเกตเห็นปรากฏการณ์เดียวกันนี้ในการทดลองเมื่อผสมข้ามต้นไม้ที่มีเมล็ดเรียบและมีรอยย่น - พืชลูกผสมทั้งหมดมีเมล็ดเรียบ
เครื่องหมายที่ปรากฏในลูกผสม (ความเหลืองของเมล็ด หรือ ความเรียบของเมล็ด) เมนเดล เรียกว่าที่เด่น และลักษณะระงับ (เช่น สีเขียวของเมล็ดหรือรอยย่นของเมล็ด) คือถอย .
เป็นธรรมเนียมที่จะต้องกำหนดลักษณะเด่นด้วยอักษรตัวพิมพ์ใหญ่ (A, B, C) และลักษณะด้อยด้วยอักษรตัวเล็ก (a, b, c)สไลด์ 9
จากข้อมูลเหล่านี้x Mendel กำหนดกฎความสม่ำเสมอของลูกผสมรุ่นแรก
: เมื่อข้ามสิ่งมีชีวิต homozygous สองชนิดที่แตกต่างกันในลักษณะหนึ่ง ลูกผสมทั้งหมดของรุ่นแรกจะมีลักษณะของพ่อแม่คนหนึ่ง และรุ่นสำหรับลักษณะนี้จะเหมือนกัน
จากเมล็ดที่ได้รับในรุ่นแรก Mendel ได้ปลูกต้นถั่วและข้ามเมล็ดอีกครั้ง ในพืชรุ่นที่สอง ถั่วส่วนใหญ่มีสีเหลือง แต่ก็มีถั่วเขียวด้วย โดยรวมแล้ว Mendel ได้รับถั่วเขียว 6022 เม็ดและถั่วเขียวปี 2544 จากพืชหลายคู่ นับได้ง่าย ๆ ว่า 3/4 ของเมล็ดลูกผสมมีสีเหลืองและเขียว ¼ เขียว ปรากฏการณ์ที่การข้ามนำไปสู่การก่อตัวของลูกหลานส่วนหนึ่งที่มีความโดดเด่นบางส่วนมีลักษณะด้อยเรียกว่าการแยกตัว
การทดลองกับลักษณะอื่นๆ ยืนยันผลลัพธ์เหล่านี้ และ Mendel ได้กำหนดสูตรกฎการแบ่งสไลด์ 10, 11: เมื่อทายาทสองคน (ลูกผสม) ของรุ่นแรกถูกผสมข้ามกันในรุ่นที่สอง จะสังเกตเห็นการแบ่งแยกและบุคคลที่มีลักษณะด้อยจะปรากฏขึ้นอีกครั้ง บุคคลเหล่านี้คิดเป็นหนึ่งในสี่ของจำนวนลูกหลานรุ่นที่สองทั้งหมด
กฎแห่งความบริสุทธิ์ของ gametes เพื่ออธิบายข้อเท็จจริงที่เป็นพื้นฐานของกฎความสม่ำเสมอของลูกผสมในรุ่นแรกและกฎการแยกตัว จี. เมนเดล เสนอว่ามี "องค์ประกอบของการถ่ายทอดทางพันธุกรรม" (ยีน) สององค์ประกอบในแต่ละเซลล์โซมาติก ในเซลล์ของลูกผสมรุ่นแรกถึงแม้ว่าจะมีเพียงถั่วเหลือง แต่ต้องมี "องค์ประกอบ" ทั้งสอง (ทั้งสีเหลืองและสีเขียว) ไม่เช่นนั้นลูกผสมรุ่นที่สองจะไม่สามารถมีถั่วเขียวได้ การสื่อสารระหว่างรุ่นทำได้ผ่านเซลล์สืบพันธุ์ - เซลล์สืบพันธุ์ ซึ่งหมายความว่า gamete แต่ละตัวได้รับ "องค์ประกอบของการถ่ายทอดทางพันธุกรรม" (ยีน) เพียงหนึ่งเดียวจากสององค์ประกอบที่เป็นไปได้ - "สีเหลือง" หรือสีเขียว" สมมติฐานของเมนเดลนี้ว่าในระหว่างการก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์มียีนอัลลีลิกเพียงหนึ่งในสองยีนที่เข้าสู่ยีนแต่ละตัวเท่านั้นที่เรียกว่ากฎความบริสุทธิ์ของ gamete . สไลด์ 12.
จากการทดลองของ G. Mendel เกี่ยวกับการผสมข้ามพันธุ์แบบ monohybrid นอกเหนือจากกฎแห่งความบริสุทธิ์ของ gametes แล้ว ยีนยังถ่ายทอดจากรุ่นสู่รุ่นโดยไม่เปลี่ยนแปลง มิฉะนั้น เป็นไปไม่ได้ที่จะอธิบายความจริงที่ว่าในรุ่นแรกหลังจากผสมพันธุ์ homozygotes กับถั่วสีเหลืองและสีเขียว เมล็ดทั้งหมดมีสีเหลือง และในรุ่นที่สองของถั่วเขียวปรากฏขึ้นอีกครั้ง ดังนั้นยีนของ "ถั่วลันเตา" ไม่ได้หายไปและไม่ได้เปลี่ยนเป็นยีนของ "ถั่วลันเตาเหลือง" แต่ก็ไม่ปรากฏในรุ่นแรก ๆ ที่ถูกยับยั้งโดยยีนที่โดดเด่นเพื่อความเหลือง
จะอธิบายรูปแบบของพันธุศาสตร์จากมุมมองของวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ได้อย่างไร?
ฐานทางเซลล์วิทยาของรูปแบบการสืบทอดในการผสมข้ามพันธุ์แบบลูกผสม
มาวาดภาพโมโนไฮบริดครอสในรูปแบบของไดอะแกรม . สัญลักษณ์ ♀ - "กระจกของวีนัส" - หมายถึงผู้หญิง, สัญลักษณ์ ♂ ชาย, x - ข้าม, P - รุ่นผู้ปกครอง, F1 - ลูกหลานรุ่นแรก, F2 - รุ่นที่สองของลูกหลาน, A - ยีนที่รับผิดชอบสีเหลืองที่โดดเด่น, - ยีน รับผิดชอบสีเขียวด้อยของเมล็ดถั่ว (รูปที่ 50)
รูปแสดงให้เห็นว่าในแต่ละ gamete ของผู้ปกครองจะมียีนหนึ่ง (จำไมโอซิส): ในกรณีหนึ่ง A ในอีกอันหนึ่ง - a ดังนั้นในรุ่นแรกเซลล์โซมาติกทั้งหมดจะเป็นเฮเทอโรไซกัส - Aa ในทางกลับกัน ลูกผสมของรุ่นแรกสามารถสร้าง A หรือ gametes ที่มีความน่าจะเป็นเท่ากัน
การผสมกันแบบสุ่มของ gametes เหล่านี้ในระหว่างกระบวนการทางเพศสามารถให้ตัวเลือกต่อไปนี้: AA, Aa, aA, aa พืชสามชนิดแรกที่มียีน A ตามกฎการปกครองจะมีถั่วสีเหลืองและพืชที่สี่ - โฮโมไซโกตแบบถอย aa - จะมีถั่วเขียวสไลด์ 13
วิธีแก้ปัญหา: กระต่ายเด่นสีเทาผสมพันธุ์ถอยสีขาว(ทำงานกับแม่เหล็กกระต่าย).
- กระต่ายเป็นอย่างไร?
- ทำไม
ตอนนี้เรามาลองอธิบายการเกิดของทารกผิวคล้ำในผู้หญิงผิวขาวกัน
เราศึกษาการข้ามในลักษณะหนึ่ง: สี - สีเหลืองและสีเขียวในถั่วและสีของขนและกระต่ายนั่นคือในลักษณะคู่เดียวเช่นการผสมข้าม G. Mendel ที่เรียกว่า monohybrid
4. การควบคุมความรู้ที่ได้รับ 4 นาที
บนโต๊ะมีปริศนาอักษรไขว้ (4 นาที) จดจำคำจำกัดความ เขียนคำตอบที่ถูกต้องโดยตรงในปริศนาอักษรไขว้ ฉันขอให้คุณประสบความสำเร็จ
1. จำนวนทั้งสิ้นของสัญญาณทั้งหมดของสิ่งมีชีวิต
2. การครอบงำซึ่งยีนเด่นไม่ได้ยับยั้งการแสดงออกของยีนด้อยเสมอไป
3. การข้ามซึ่งมีการติดตามลักษณะทางเลือกหนึ่งคู่
4. การกระจายของลักษณะเด่นและด้อยระหว่างลูกหลานในอัตราส่วนตัวเลขเดียวกัน
5. เซลล์เพศ
คำตอบแบบเพียร์ทูเพียร์บนสไลด์
การซักถาม: ตอนนี้แบ่งปันคำตอบของคุณให้กันและกัน เราจะทำการตรวจสอบร่วมกัน คำตอบที่ถูกต้อง และเกณฑ์การประเมินบนสไลด์(สไลด์ 14)
เปลี่ยนกลับแล้ว
ยกมือขึ้นว่าใครตอบถูก 6 ข้อ ใครตอบถูก 4 ข้อ ทำได้ดี.
5. การรวมองค์ความรู้ที่ได้รับ 4 นาที
งานหน้า. วิธีแก้ปัญหา:
ภารกิจที่ 1สไลด์ 15.
รูปร่างที่เรียบเนียนของเมล็ดถั่วลันเตาครอบงำเหนือรอยย่น ข้ามพืชที่เป็นเนื้อเดียวกัน
มีพืชกี่ชนิดในรุ่นแรกที่จะมีความแตกต่างกัน?
มีกี่เมล็ดในรุ่นที่สองที่จะมีโฮโมไซกัสสำหรับลักษณะเด่น?
รุ่นที่สองจะมีเมล็ดต่างกันกี่เมล็ด?
รุ่นที่สองจะมีเมล็ดเหี่ยวย่นกี่เมล็ด?
6. ข่าวพันธุศาสตร์ (นักเรียนคนหนึ่งพูด)
โครงการ: "จีโนมมนุษย์"
โครงการระหว่างประเทศเริ่มขึ้นในปี 2531 ผู้คนหลายพันคนจากกว่า 20 ประเทศทำงานในโครงการนี้ ตั้งแต่ปี 1989 รัสเซียก็เข้าร่วมด้วย โครโมโซมทั้งหมดถูกแบ่งออกระหว่างประเทศที่เข้าร่วมและรัสเซียมีโครโมโซม 3, 13, 19 โครโมโซม เป้าหมายหลักของโครงการคือการกำหนดตำแหน่งของยีนทั้งหมดในโมเลกุลดีเอ็นเอ ภายในปี 1998 ข้อมูลทางพันธุกรรมของมนุษย์ประมาณครึ่งหนึ่งได้รับการถอดรหัสแล้ว
วันนี้เป็นที่ยอมรับว่าความโน้มเอียงที่จะติดสุราและ / หรือติดยาสามารถมีพื้นฐานทางพันธุกรรมได้เช่นกัน
ทุกวันนี้ บนพื้นฐานของยีน บุคคลสามารถรับรู้ได้จากปริมาณเลือด สะเก็ดผิวหนัง และอื่นๆ
ปัจจุบันปัญหาการพึ่งพาความสามารถและพรสวรรค์ของบุคคลในยีนของเขากำลังได้รับการศึกษาอย่างเข้มข้น
งานหลักของการวิจัยในอนาคตคือการระบุความแตกต่างระหว่างบุคคลในระดับพันธุกรรม ซึ่งจะทำให้สามารถสร้างภาพบุคคลทางพันธุกรรมและรักษาโรคได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ประเมินความสามารถและความสามารถของแต่ละคน และประเมินระดับของการปรับตัวของบุคคลใดบุคคลหนึ่งให้เข้ากับสถานการณ์สิ่งแวดล้อมเฉพาะ
มีใครในพวกคุณที่ต้องการเป็นนักวิทยาศาสตร์ด้านพันธุศาสตร์หรือไม่?
7. การสะท้อนกลับ
เราบรรลุเป้าหมายของบทเรียนแล้วหรือยัง พิสูจน์การแก้ปัญหา.
งาน 4
ยีนตาสีน้ำตาลในมนุษย์ครอบงำยีนตาสีฟ้า ชายที่มีตาสีฟ้าและเป็นโฮโมไซกัสแต่งงานกับผู้หญิงที่มีตาสีน้ำตาลซึ่งพ่อมีตาสีน้ำตาลและแม่มีตาสีฟ้า กำหนดจีโนไทป์ของแต่ละบุคคลที่กล่าวถึง จดวิธีการสืบทอดลักษณะนี้ เราเขียนเงื่อนไขงาน:
ลักษณะยีน
และสีน้ำตาล
และสีฟ้า
เขียนจีโนไทป์เข้าด้วยกัน ลูกหลานจะเป็นเช่นไร? เหล่านั้น. ครึ่งหนึ่งของลูกของพ่อแม่เหล่านี้จะมีดวงตาสีน้ำตาล ครึ่งหนึ่งเป็นสีน้ำเงิน
8. สรุป.
1. ฉันทำงานที่บทเรียน
2. ด้วยงานของฉันในบทเรียน ฉัน
3. บทเรียนดูเหมือนกับฉัน
4. สำหรับบทเรียน I
5. อารมณ์ของฉัน
6. เนื้อหาของบทเรียนคือ
9. ด/จ
หน้า 104 ตอบคำถามในสมุดงาน เรียนรู้เงื่อนไขและแนวคิด
1
5
4
2
บทความนี้อธิบายสั้น ๆ และชัดเจนเกี่ยวกับกฎสามข้อของเมนเดล กฎเหล่านี้เป็นพื้นฐานของพันธุศาสตร์ทั้งหมด เมื่อสร้างมันขึ้นมา Mendel ได้สร้างวิทยาศาสตร์นี้ขึ้นมาจริงๆ
ที่นี่ คุณจะได้พบกับคำจำกัดความของกฎหมายแต่ละข้อและเรียนรู้เล็กน้อยเกี่ยวกับพันธุศาสตร์และชีววิทยาโดยทั่วไป
ก่อนที่คุณจะเริ่มอ่านบทความนี้ คุณควรเข้าใจว่าจีโนไทป์คือผลรวมของยีนของร่างกาย และฟีโนไทป์คือลักษณะภายนอก
Mendel คือใครและเขาทำอะไร
Gregor Johann Mendel เป็นนักชีววิทยาชาวออสเตรียที่มีชื่อเสียงซึ่งเกิดในปี พ.ศ. 2365 ในหมู่บ้าน Giinchice เขาเรียนดี แต่ครอบครัวของเขามีปัญหาทางการเงิน เพื่อจัดการกับพวกเขา Johann Mendel ในปี 1943 ตัดสินใจที่จะเป็นพระภิกษุสงฆ์แห่งสาธารณรัฐเช็กในเมือง Brno และได้รับชื่อ Gregor ที่นั่น
เกรเกอร์ โยฮันน์ เมนเดล (1822 - 1884)
ต่อมาเขาศึกษาชีววิทยาที่มหาวิทยาลัยเวียนนา จากนั้นจึงตัดสินใจสอนฟิสิกส์และประวัติศาสตร์ธรรมชาติในเบอร์โน จากนั้นนักวิทยาศาสตร์ก็เริ่มสนใจพฤกษศาสตร์ เขาทำการทดลองข้ามถั่ว จากผลการทดลองเหล่านี้ นักวิทยาศาสตร์ได้อนุมานกฎการถ่ายทอดทางพันธุกรรมสามข้อ ซึ่งบทความนี้กล่าวถึง
ตีพิมพ์ในการทดลองกับพืชลูกผสมในปี พ.ศ. 2409 กฎหมายเหล่านี้ไม่ได้รับการเผยแพร่อย่างกว้างขวางและในไม่ช้างานก็ถูกลืม เธอจำได้หลังจากการตายของ Mendel ในปี 1884 คุณรู้อยู่แล้วว่าเขาสร้างกฎหมายกี่ฉบับ ตอนนี้ได้เวลาพิจารณาต่อไปแล้ว
กฎข้อที่หนึ่งของเมนเดล - กฎความสม่ำเสมอของลูกผสมของรุ่นแรก
พิจารณาการทดลองที่ดำเนินการโดย Mendel เขาเอาถั่วสองชนิด สายพันธุ์เหล่านี้โดดเด่นด้วยสีของดอกไม้ หนึ่งเป็นสีม่วงและอีกคนหนึ่งเป็นสีขาว
นักวิทยาศาสตร์เห็นว่าลูกหลานทั้งหมดมีดอกไม้สีม่วง และถั่วที่มีสีเหลืองและสีเขียวให้ลูกสีเหลืองสมบูรณ์ นักชีววิทยาทำการทดลองซ้ำหลายครั้ง โดยทดสอบการสืบทอดลักษณะต่าง ๆ แต่ผลลัพธ์ก็เหมือนเดิมเสมอ
จากการทดลองเหล่านี้ นักวิทยาศาสตร์ได้อนุมานกฎข้อแรกของเขา นี่คือสูตรของเขา: ลูกผสมทั้งหมดในรุ่นแรกมักจะสืบทอดลักษณะเดียวจากพ่อแม่ของพวกเขา
ลองกำหนดยีนที่รับผิดชอบสำหรับดอกไม้สีม่วงเป็น A และสำหรับดอกไม้สีขาวเป็น a จีโนไทป์ของพ่อแม่คนหนึ่งคือ AA (สีม่วง) และอีกคนหนึ่งคือ aa (สีขาว) ยีน A จะสืบทอดมาจากพ่อแม่คนแรกและจากยีนที่สอง ซึ่งหมายความว่าจีโนไทป์ของลูกหลานจะเป็น Aa เสมอ ยีนที่มีอักษรตัวใหญ่เรียกว่าเด่น และยีนตัวพิมพ์เล็กเรียกว่าด้อย
หากจีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิตประกอบด้วยยีนเด่นสองยีนหรือยีนด้อยสองยีน ก็จะเรียกว่าโฮโมไซกัส และสิ่งมีชีวิตที่มียีนต่างกันจะเรียกว่าเฮเทอโรไซกัส หากสิ่งมีชีวิตต่างกันยีนด้อยซึ่งแสดงด้วยอักษรตัวใหญ่จะถูกระงับโดยยีนที่มีอำนาจเหนือกว่าซึ่งเป็นผลมาจากลักษณะที่ปรากฏซึ่งผู้มีอำนาจเหนือกว่ารับผิดชอบ ซึ่งหมายความว่าถั่วที่มีจีโนไทป์ Aa จะมีดอกสีม่วง
การข้ามสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันสองชนิดที่มีลักษณะแตกต่างกันคือลูกผสมแบบโมโนไฮบริด
การครอบงำร่วมกันและการครอบงำที่ไม่สมบูรณ์
มันเกิดขึ้นที่ยีนที่โดดเด่นไม่สามารถยับยั้งยีนด้อยได้ แล้วลักษณะผู้ปกครองทั้งสองก็ปรากฏขึ้นในร่างกาย
ปรากฏการณ์นี้สามารถสังเกตได้จากตัวอย่างดอกเคมีเลีย หากในจีโนไทป์ของพืชนี้ ยีนหนึ่งมีหน้าที่ในกลีบดอกสีแดงและอีกยีนหนึ่งเป็นสีขาว กลีบดอกคามิเลียครึ่งหนึ่งจะเปลี่ยนเป็นสีแดงและส่วนที่เหลือจะเปลี่ยนเป็นสีขาว
ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการเข้ารหัส
การครอบงำที่ไม่สมบูรณ์เป็นปรากฏการณ์ที่คล้ายคลึงกันโดยมีลักษณะที่สามปรากฏขึ้นซึ่งเป็นสิ่งที่อยู่ระหว่างสิ่งที่พ่อแม่มี ตัวอย่างเช่น ดอกไม้งามยามราตรีที่มีจีโนไทป์ที่มีทั้งกลีบสีขาวและสีแดงจะเปลี่ยนเป็นสีชมพู
กฎข้อที่สองของเมนเดล - กฎการแยกตัว
ดังนั้นเราจึงจำได้ว่าเมื่อข้ามสิ่งมีชีวิตที่เป็นโฮโมไซกัสสองตัว ลูกหลานทั้งหมดจะมีคุณลักษณะเพียงลักษณะเดียว แต่ถ้าเราเอาสิ่งมีชีวิตที่ต่างกันสองตัวจากลูกหลานนี้และข้ามพวกมันล่ะ ลูกหลานจะเหมือนกันหรือไม่?
กลับไปที่ถั่วกันเถอะ ผู้ปกครองแต่ละคนมีแนวโน้มที่จะถ่ายทอดยีน A หรือยีนเท่ากัน จากนั้นลูกหลานจะถูกแบ่งออกดังนี้:
- AA - ดอกไม้สีม่วง (25%);
- aa - ดอกไม้สีขาว (25%);
- Aa - ดอกไม้สีม่วง (50%)
จะเห็นได้ว่ามีสิ่งมีชีวิตที่มีดอกสีม่วงมากกว่าสามเท่า นี่เป็นปรากฏการณ์ที่แตกแยก นี่เป็นกฎข้อที่สองของเกรเกอร์ เมนเดล: เมื่อมีการข้ามสิ่งมีชีวิตต่างชนิดกัน ลูกหลานจะถูกแยกออกเป็นอัตราส่วน 3: 1 ตามฟีโนไทป์ และ 1: 2: 1 ตามจีโนไทป์
อย่างไรก็ตามมีสิ่งที่เรียกว่ายีนที่ทำให้ตายได้ ต่อหน้าพวกเขา มีความเบี่ยงเบนไปจากกฎข้อที่สอง ตัวอย่างเช่น ลูกของหนูสีเหลืองจะถูกแบ่งในอัตราส่วน 2:1
สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับสุนัขจิ้งจอกสีแพลตตินั่ม ความจริงก็คือถ้ายีนทั้งสองมีความโดดเด่นในจีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ (และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ) พวกมันก็จะตาย เป็นผลให้ยีนเด่นสามารถแสดงออกได้ก็ต่อเมื่อสิ่งมีชีวิตนั้นเป็นเฮเทอโรไซโอติก
กฎแห่งความบริสุทธิ์ของ gametes และเหตุผลทางเซลล์วิทยา
ใช้ถั่วเหลืองและถั่วเขียว ยีนสีเหลืองมีความโดดเด่น และยีนสีเขียวจะด้อย ลูกผสมจะประกอบด้วยยีนทั้งสองนี้ (แม้ว่าเราจะเห็นเพียงการแสดงออกของยีนที่โดดเด่นเท่านั้น)
เป็นที่ทราบกันดีว่ายีนถูกถ่ายทอดจากพ่อแม่สู่ลูกด้วยความช่วยเหลือของเซลล์สืบพันธุ์ gamete เป็นเซลล์เพศ ในจีโนไทป์ของลูกผสมนั้นมีสองยีน ปรากฎว่าในแต่ละเซลล์สืบพันธุ์ - และมีสองยีน - มีหนึ่งยีน เมื่อรวมกันแล้วพวกเขาก็สร้างจีโนไทป์ลูกผสม
หากลักษณะเฉพาะถอยของสิ่งมีชีวิตผู้ปกครองตัวใดตัวหนึ่งปรากฏในรุ่นที่สองแสดงว่าเป็นไปตามเงื่อนไขต่อไปนี้:
- ปัจจัยทางพันธุกรรมของลูกผสมไม่เปลี่ยนแปลง
- แต่ละ gamete มียีนหนึ่งตัว
จุดที่สองคือกฎแห่งความบริสุทธิ์ของ gametes แน่นอนว่าไม่มียีนสองยีน แต่มีมากกว่านั้น มีแนวคิดเกี่ยวกับยีนอัลลีล พวกเขามีหน้าที่รับผิดชอบในเครื่องหมายเดียวกัน เมื่อทราบแนวความคิดนี้แล้ว ก็สามารถกำหนดกฎหมายได้ดังนี้ ยีนที่สุ่มเลือกหนึ่งยีนจากอัลลีลจะแทรกซึมเข้าไปในเซลล์สืบพันธุ์
พื้นฐานทางเซลล์วิทยาของกฎข้อนี้คือเซลล์ที่มีอัลลีลคู่ของโครโมโซมที่มีข้อมูลทางพันธุกรรมทั้งหมดแบ่งตัวและก่อตัวเป็นเซลล์ที่มีอัลลีลเดียว - เซลล์เดี่ยว ในกรณีนี้คือ gametes
กฎข้อที่สามของเมนเดล - กฎหมายมรดกอิสระ
การปฏิบัติตามกฎข้อที่สามเป็นไปได้ด้วยการผสมข้ามพันธุ์แบบ dihybrid เมื่อไม่ได้ศึกษาลักษณะใดลักษณะหนึ่ง แต่มีหลายประการ ในกรณีของถั่ว เช่น สีและความเรียบของเมล็ด
ยีนที่รับผิดชอบต่อสีของเมล็ดจะแสดงเป็น A (สีเหลือง) และ a (สีเขียว) เพื่อความเรียบเนียน - B (เรียบ) และ b (รอยย่น) ลองทำการผสมข้ามพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะแตกต่างกัน
กฎข้อแรกไม่ถูกละเมิดด้วยการข้ามนั่นคือลูกผสมจะเหมือนกันในแง่ของจีโนไทป์ (AaBb) และฟีโนไทป์ (ที่มีเมล็ดเรียบสีเหลือง)
สิ่งที่จะแตกแยกในรุ่นที่สอง? เพื่อค้นหาว่าจำเป็นต้องค้นหา gametes ที่สิ่งมีชีวิตของพ่อแม่สามารถผลิตได้ เห็นได้ชัดว่านี่คือ AB, Ab, aB และ ab หลังจากนั้นจะมีการสร้างโครงร่างที่เรียกว่า Pinnet lattice
แนวนอนแสดงรายการ gametes ทั้งหมดที่สิ่งมีชีวิตหนึ่งสามารถผลิตได้ และแนวตั้งแสดงรายการอื่น ภายในโครงตาข่ายเขียนจีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิตที่จะปรากฏพร้อมกับเซลล์สืบพันธุ์ที่ให้มา
AB | อับ | aB | อะบี | |
AB | AABB | AAb | AaBB | AaBb |
อับ | AAb | AAbb | AaBb | อาบบ |
aB | AaBB | AaBb | aaBB | aaBb |
อะบี | AaBb | อาบบ | aaBb | แอ๊บ |
หากคุณศึกษาตารางนี้ คุณสามารถสรุปได้ว่าการแยกลูกผสมรุ่นที่สองตามฟีโนไทป์เกิดขึ้นในอัตราส่วน 9:3:3:1 Mendel เข้าใจสิ่งนี้เช่นกันหลังจากทำการทดลองหลายครั้ง
นอกจากนี้ เขายังได้ข้อสรุปว่ายีนใดของอัลลีลหนึ่ง (Aa) ที่เข้าสู่เซลล์สืบพันธุ์ไม่ได้ขึ้นอยู่กับอัลลีลอื่น (Bb) นั่นคือมีเพียงการถ่ายทอดลักษณะที่เป็นอิสระเท่านั้น นี่คือกฎข้อที่สามของเขา เรียกว่ากฎแห่งมรดกอิสระ
บทสรุป
กฎสามข้อของเมนเดลเป็นกฎทางพันธุกรรมขั้นพื้นฐาน ต้องขอบคุณความจริงที่ว่าคนคนหนึ่งตัดสินใจทดลองกับถั่ว ชีววิทยาได้รับส่วนใหม่ - พันธุศาสตร์
ด้วยความช่วยเหลือ นักวิทยาศาสตร์จากทั่วทุกมุมโลกได้เรียนรู้หลายสิ่งหลายอย่าง ตั้งแต่การป้องกันโรคไปจนถึงพันธุวิศวกรรม พันธุศาสตร์เป็นหนึ่งในสาขาวิชาชีววิทยาที่น่าสนใจและมีแนวโน้มมากที่สุด
หัวข้อ “ระเบียบการถ่ายทอดทางพันธุกรรมและความแปรปรวน” ถูกเสนอเพื่อการศึกษา ในบทนี้ เราจะสรุปความรู้เกี่ยวกับแนวคิดทางพันธุกรรมขั้นพื้นฐาน: การถ่ายทอดทางพันธุกรรมและความแปรปรวน ให้เรากำหนดคำจำกัดความของแนวคิดทางพันธุกรรมพื้นฐาน: ยีน, โลคัส, อัลลีล, โฮโมไซโกตและเฮเทอโรไซโกต เรามาทบทวนกฎการถ่ายทอดทางพันธุกรรมสามข้อของเมนเดลกัน นอกจากนี้เรายังจะพูดถึงประเภทหลักของความแปรปรวน: การถ่ายทอดทางพันธุกรรม การดัดแปลง และการกลายพันธุ์ และหารือเกี่ยวกับบทบาทของพวกเขาในวิวัฒนาการ
กรรมพันธุ์- คือความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการถ่ายทอดลักษณะเฉพาะของพวกมันไม่เปลี่ยนแปลงในรุ่นต่อรุ่น
ความแปรปรวน- ความสามารถของสิ่งมีชีวิตที่จะได้รับคุณสมบัติที่แตกต่างจากพ่อแม่ของพวกเขา.
ในช่วงกลางของศตวรรษที่ 19 นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่าเซลล์มีสารพาหะของข้อมูลทางพันธุกรรมเกี่ยวกับลักษณะ (รูปที่ 1) ซึ่งเรียกว่าพาหะนี้ ยีน.
ข้าว. 1. DNA chain และโครโมโซม
ถ้อยคำที่ทันสมัย: ยีน- ส่วนของ DNA ที่เข้ารหัส messenger RNA ที่มีข้อมูลเกี่ยวกับลำดับหลักของโพลีเปปไทด์หนึ่งตัว หรือการเข้ารหัส RNA ที่ใช้งานได้ - ไรโบโซม การขนส่ง และอื่นๆ
ยีนแต่ละตัวมีตำแหน่งของตัวเองบนโครโมโซมที่เรียกว่า โลคัส(รูปที่ 2).
ข้าว. 2. โลคัส
สิ่งมีชีวิตแบบดิพลอยด์ (มนุษย์) ประกอบด้วยโครโมโซมคู่ ชุดหนึ่งมาจากร่างกายของแม่และอีกชุดมาจากร่างกายของพ่อ ดังนั้นจึงมียีนแต่ละตัวในเซลล์สองชุด (รูปที่ 3)
ข้าว. 3. โครโมโซมชุดคู่
ดังนั้นในสิ่งมีชีวิตสามารถมียีนได้สองแบบที่อยู่ในตำแหน่งเดียวกันของโครโมโซมที่คล้ายคลึงกัน ตัวแปรของยีนดังกล่าวเรียกว่า อัลลีล.
ทายาทได้รับคุณสมบัติจากพ่อแม่ตามกฎหมายพื้นฐานของมรดก
กฎของเมนเดลที่ 1. กฎความสม่ำเสมอของลูกผสมรุ่นแรก
เมื่อข้ามสิ่งมีชีวิต homozygous สองชนิดที่แตกต่างกันในลักษณะหนึ่งคู่ รุ่นแรกทั้งหมดจะมีความเหมือนกันในฟีโนไทป์และจีโนไทป์
กฎของเมนเดลที่ 2. การแยกกฎหมาย
เมื่อสิ่งมีชีวิตที่ต่างกันสองชนิดถูกผสมข้าม ลูกหลานจะแสดงการแบ่งแยกตามฟีโนไทป์ในอัตราส่วน 3: 1 และโดยจีโนไทป์ในอัตราส่วน 1: 2: 1
F1 1AA: 2Aa: 1Aa
กฎของเมนเดลที่ 3. กฎของการสืบทอดลักษณะอิสระในdihybrid crosses:
เมื่อข้ามบุคคล homozygous ที่แตกต่างกันในสองคู่หรือมากกว่าของลักษณะอิสระ การรวมกันของลักษณะจะได้รับการแก้ไข
F1 9AB: 3Abb: 3aaB: 1aabb
บ่อยครั้งที่ลักษณะอิสระสามารถสืบทอดร่วมกันได้ ซึ่งจะเกิดขึ้นได้หากยีนที่สอดคล้องกันอยู่บนโครโมโซมเดียวกัน การสืบทอดดังกล่าวเรียกว่า เชื่อมโยง.
ความแปรปรวน (รูปที่ 4) เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการปรับตัวที่ดีขึ้นกับการเปลี่ยนแปลงปัจจัยแวดล้อม จัดสรร กรรมพันธุ์และ ดัดแปลงความแปรปรวน ความแปรปรวนของการปรับเปลี่ยนไม่ได้รับการสืบทอด ความแปรปรวนทางพันธุกรรม อาจเกิดจากกระบวนการทางเพศ แล้วจึงเรียกว่า รวมกัน.
จุดประสงค์หลักของการแบ่งเพศคือเพื่อให้เกิดความแปรปรวนร่วม
ข้าว. 4. ประเภทของความแปรปรวน
ความแปรปรวนทางพันธุกรรมประเภทที่สองคือ กลายพันธุ์. การกลายพันธุ์- นี่เป็นการละเมิดลำดับนิวคลีโอไทด์ของโมเลกุล DNA ซึ่งเป็นพาหะของข้อมูลทางพันธุกรรม การกลายพันธุ์เกิดขึ้นแบบสุ่มและไม่มีทิศทาง ส่วนใหญ่มักไม่เป็นประโยชน์ต่อร่างกาย แต่กลับกลายเป็นว่าเป็นอันตราย บางครั้งการกลายพันธุ์นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่จำเป็นอย่างเร่งด่วน บุคคลดังกล่าวได้เปรียบในการแข่งขัน และลักษณะที่ถูกแทนที่จะได้รับการแก้ไขในลูกหลาน
ความแปรปรวนร่วมและการกลายพันธุ์เป็นพื้นฐานสำหรับการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ความแปรปรวนของการดัดแปลงไม่ได้รับการแก้ไขในลูกหลาน แต่แสดงถึงความผันผวนของมูลค่าของลักษณะภายในขอบเขตที่แน่นอน (รูปที่ 5) ลักษณะเชิงปริมาณส่วนใหญ่มักจะมีการปรับเปลี่ยน - ส่วนสูง น้ำหนัก ภาวะเจริญพันธุ์
ข้าว. 5. การเปลี่ยนแปลงในมูลค่าของคุณสมบัติ
แผ่นชีทสามารถขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมได้ถึงขนาดที่แตกต่างกัน แต่ขนาดเหล่านี้จะถูก จำกัด โดยสิ่งที่เรียกว่า อัตราการเกิดปฏิกิริยา. อัตราการเกิดปฏิกิริยาถูกกำหนดโดยพันธุกรรมและสืบทอดมา
ในทำนองเดียวกัน สีผิวของคนยุโรป ขึ้นอยู่กับผิวสีแทน อาจแตกต่างกันตั้งแต่สีขาวน้ำนมไปจนถึงสีน้ำตาลเข้ม
คุณค่าของความแปรปรวนในการปรับเปลี่ยนมีความสำคัญเพียงเพื่อความสะดวกของแต่ละบุคคลเท่านั้น มันไม่ได้ส่งไปยังลูกหลาน ดังนั้นบทบาทของความแปรปรวนในการปรับเปลี่ยนในกระบวนการวิวัฒนาการจึงมีน้อย
บรรณานุกรม
- Mamontov S.G. , Zakharov V.B. , Agafonova I.B. , Sonin N.I. ชีววิทยาเกรด 11 ชีววิทยาทั่วไป ระดับโปรไฟล์ - รุ่นที่ 5 โปรเฟสเซอร์ - บัสตาร์ด, 2010.
- Belyaev D.K. ชีววิทยาทั่วไป ระดับพื้นฐานของ - รุ่นที่ 11 โปรเฟสเซอร์ - ม.: การศึกษา, 2555.
- Pasechnik V.V. , Kamensky A.A. , Kriksunov E.A. ชีววิทยาทั่วไปเกรด 10-11 - ม.: Bustard, 2005
- Agafonova I. B. , Zakharova E. T. , Sivoglazov V. I. ชีววิทยาระดับ 10-11 ชีววิทยาทั่วไป ระดับพื้นฐานของ - ครั้งที่ 6 เพิ่ม - บัสตาร์ด, 2010.
การบ้าน
- ตั้งชื่อแนวคิดทางพันธุกรรมขั้นพื้นฐาน
- กฎข้อใดของเมนเดลที่เราได้สัญญาณจากพ่อแม่ของเรา?
- ความแปรปรวนคืออะไรและประกอบด้วยประเภทใด?