Genlarning tuzilishi haqidagi zamonaviy g'oyalar. Genning tuzilishi haqidagi zamonaviy g'oyalar. Savollar va topshiriqlarni ko'rib chiqing

Gen ifodasi DNKda kodlangan genetik ma'lumotni transkripsiya va tarjima orqali amalga oshirishdir. Transkripsiya genlarni ifodalashning birinchi bosqichidir. Bu gen tarkibidagi ma'lumotni RNKga o'tkazishdan iborat bo'lib, ikkinchisini gen DNKsining bir zanjirida sintez qiladi. Transkripsiya natijasida RNKning barcha turlari - informatsion (mRNK), ribosoma (rRNK), transport (tRNK) va boshqalar (regulyator, kichik yadroli va boshqalar) sintezlanadi. Ularning barchasi gen ekspressiyasida ishtirok etadi, lekin faqat mRNK oqsilning tuzilishi haqidagi ma'lumotlarni DNK nukleotid "matn"idan oqsilning aminokislota "matn"iga o'tkazadi. Boshqa barcha RNK turlari bu jarayonning samarali amalga oshirilishini ta'minlaydi.

Transkripsiyaning mohiyati quyidagilardan iborat: maxsus fermentlar gen mintaqasidagi DNK molekulasini transkripsiyaga tayyorlaydi (DNK spiralini ochish, iplar orasidagi vodorod bog'larini buzish va boshqalar). DNKga bog'liq bo'lgan RNK polimeraza fermenti transkripsiyaning boshlang'ich nuqtasidan so'nggi nuqtasigacha shablon DNK zanjirida RNKni sintez qiladi. RNK sintezi shablon DNK zanjiriga to'ldiruvchi nukleotidlarning ketma-ket qo'shilishini o'z ichiga oladi. Istisno - urasil RNK bo'lib, u DNK shablon zanjirining adeniniga qarshi kiritilgan.

Transkripsiyada ko'plab fermentlar ishtirok etadi, ammo RNK sintezi bevosita ferment tomonidan amalga oshiriladi DNKga bog'liq RNK polimeraza (yoki oddiygina RNK polimeraza). Prokariotlarda RNKning barcha turlari (mRNK, rRNK, tRNK) bitta RNK polimeraza, eukariotlarda esa uch xil ferment: RNK polimeraza I, RNK polimeraza II va RNK polimeraza III tomonidan sintezlanadi.

Eukariotlardagi messenjer RNKlar RNK polimeraza tomonidan transkripsiya qilinadiII.

Transkripsiya murakkab ko'p bosqichli jarayon bo'lib, faqat RNK polimeraza uni to'liq ta'minlay olmaydi. Transkripsiyaning turli bosqichlarida RNK polimeraza bilan turli xil oqsil bo'linmalari biriktiriladi va aksincha, uning faolligini ushbu bosqich talablariga muvofiq o'zgartiradigan bo'linadi.

Transkripsiya, pro- va eukariotlardagi shablon sintezining barcha jarayonlari kabi, uch bosqichdan iborat - boshlash, cho'zilish va tugatish. Quyida biz faqat eukariotlardagi transkripsiya jarayonini ko'rib chiqamiz.

3. Transkripsiya davrlari.

A. Boshlash.

Boshlash - tayyorgarlik bosqichi. Pro- va eukariotlarda bu bosqichda ko'p vaqt bilan sinxronlashtirilgan jarayonlar sodir bo'ladi. Keling, ulardan ikkitasini ko'rib chiqaylik.

1. Initsiatsiya kompleksining shakllanishi.

2. "Transkripsiya ko'zining" shakllanishi.

Pro- va eukariotlarda inisiatsiya kompleksining shakllanishi sodir bo'ladi promouterda. RNK polimerazaning o'zi, qoida tariqasida, promotor bilan aloqa qila olmaydi. Shuning uchun, birinchi navbatda, maxsus oqsil promouterning ma'lum bir mintaqasi bilan o'zaro ta'sir qiladi. Bu mintaqada nukleotidlarning o'ziga xos ketma-ketligi joylashgan. Pro- va eukariotlarda u farq qiladi. Prokaryotlarda bu ketma-ketlik deyiladi boks Pribnova. Eukariotlarda quyidagi nukleotidlar ketma-ketligi ma'lum bir promotor mintaqada - TATAda juda keng tarqalgan. Shuning uchun ushbu targ'ibotchi hududning nomi - TATA qutisi. RNK polimeraza va RNK sintezini tayyorlashda ishtirok etuvchi boshqa bir qator oqsillar promouterga yotqizilgan maxsus oqsilga biriktiriladi. T. arr. birinchi bosqichda promotorda murakkab kompleks hosil bo'lib, u promotorda to'plangan maxsus oqsil, RNK polimeraza va bir nechta oqsillardan (eukariotlarda ular ko'proq bo'ladi) iborat bo'lib, ular deyiladi. transkripsiya omillari (TF). Ularning bir nechtasi bor - TF1, TF2, TF3 va boshqalar (53-rasm). Eukaryotlarda bu omillar prokariotlarga qaraganda ancha ko'p. Maxsus oqsil, transkripsiya omillari va RNK polimerazadan tashkil topgan to'plam deyiladi boshlash kompleksi. Uning shakllanishi boshlanganidan keyin transkripsiya vilkalarining shakllanishi. Kompleks fermentlari (TF1, TF2 va boshqalar) targ'ib qilish DNK spiral, yirtib tashlash iplar orasidagi vodorod aloqalari. Iplar bir-biridan ajralib turadi. Natijada, u shakllanadi "ko'z" transkripsiyasi transkripsiya vilkasi bilan. Ushbu vilkaning ajratilgan iplari maxsus oqsillar (SSB) tomonidan mahkam o'rnatiladi, ular boshlang'ich kompleksiga kiritilmasligi mumkin (54-rasm).

RNK polimeraza

Maxsus protein

Promouter

Boshlanish kompleksi

Promouter

T A T A

Guruch. 53. Eukariotlarda promotorning TATA qutisiga RNK polimeraza va transkripsiya omillarining biriktirilishi.

Transkripsiyaviy "ko'z"

Proteinlarni mahkamlash

bo'shashgan iplar

5' Semantik ip 3'

3' Matritsa ipi 5'

RNK polimeraza va

RNK oqsillari

Guruch. 54. Transkripsiyali “ko‘z”.

Prokaryotlarda boshlang'ich kompleksi taxminan beshta polipeptid bo'linmalaridan iborat va deyiladigoloferment (holoferment) . Kompleks sigma subunitini (SS) yoki sigma omilini o'z ichiga oladi. Bu kompleksning doimiy birligi emas. U kompleksni tark etishi mumkin, keyin kompleks chaqiriladiyadro fermenti va uni qayta kiriting. CC ning vazifasi shundan iboratki, u avval promotor bilan bog'lanadi, so'ngra yadro fermenti unga yopishadi. SS bo'lmasa, yadro fermenti promotor bilan deyarli o'zaro ta'sir qilmaydi (yoki juda zaif o'zaro ta'sir qiladi). CC ning yana bir vazifasi shundaki, bu oqsil kompleksning boshqa polipeptidlari tuzilishida doimiy o'zgarishlarga olib keladi, buning natijasida holoenzim qobiliyatga ega bo'ladi.targ'ib qilish DNK spiral,yirtish DNK zanjirlari orasidagi vodorod aloqalari, ya'ni hosil bo'laditranskripsiya vilkasi . CC golofermentda faqat boshlang'ich bosqichida mavjud. Kompleksning promotor bilan bog'lanishini ta'minlab, u transkripsiya boshlanganidan keyin biroz vaqt o'tgach kompleksni tark etadi va yangi yadro fermentlariga qo'shiladi (pastga qarang).

+ =

Guruch. 55. RNK polimeraza sigma subbirligining unga biriktirilishiga qarab boshqa tuzilish va vazifani bajaradi.

Eukariotlarda boshlanish kompleksi prokariotlarga qaraganda ancha murakkab. RNK polimeraza fermentiga qo'shimcha ravishda u 10 dan ortiq polipeptid subunitlarini o'z ichiga oladi. Ular turli funktsiyalarga ega. Ulardan ba'zilari, prokariotlarning SS kabi, promouter bilan bog'lanadi. Keyin RNK polimeraza ularning ustiga yotqiziladi. Boshqa subunitsiyalar transkripsiya vilkalarining shakllanishida ishtirok etadi va hokazo.

Shuni ta'kidlash kerakki, pro- va eukariotlarning RNK polimeraza fermenti birlamchi transkript nukleotidlarining bir-biriga bog'lanishini boshqaradigan faol markazga ega. Agar u bloklangan bo'lsa, ferment faolligi pasayadi. Ba'zi antibiotiklar, masalan, rifampitsin va uning hosilalari, RNK polimerazasining faol joyiga maxsus bog'lanib, transkripsiya boshlanishini inhibe qiladi. Qizig'i shundaki, ba'zi bakteriyalar antibiotikga sezgir emas edi. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, bunday bakteriyalarda RNK polimeraza tuzilishi biroz o'zgargan. Bu o'zgarish oligonukleotid sinteziga xalaqit bermaydi, ammo antibiotikni faol joy bilan bog'lanishiga imkon bermaydi.

Transkripsiya ko'zi hosil bo'lgandan so'ng, RNK sintezining keyingi bosqichi - cho'zilish boshlanadi.

b. Cho'zilish.

Ko'pincha u RNK sintezi jarayonini qo'zg'atuvchi transkripsiya kompleksiga maxsus oqsillarni - cho'zilish omillarini biriktirishdan boshlanadi. DNKda RNK sintezi boshlanadigan nuqta deyiladi boshlang'ich nuqtasi.

RNK polimeraza oqsillar bilan birgalikda DNK zanjiri bo'ylab harakatlanib, DNK spiralini ketma-ket bo'shatadi. RNK sintezidan keyin DNK zanjirlari yana kondensatsiyalanadi. Transkripsiya ko'zida dekondensatsiyalangan (erkin) uzunligi taxminan 20 nukleotid bo'lgan DNK zanjiridir. RNK molekulasining sintezi sintezlangan RNKning 5' uchidan 3' uchigacha boradi. Bular. replikatsiya (DNK sintezi) va transkripsiya vaqtida yangi nukleotidlarning o'sishi sintez qilingan DNK yoki RNK zanjirining 3 ' uchidan sodir bo'ladi. RNK sintezlanadigan DNK zanjiri ortiqcha (+) zanjir, kodogen, antisens, shablon zanjir deb ataladi (56-rasm). RNK sintezi tezligi sekundiga taxminan 30 nukleotidni tashkil qiladi.

RNK polimeraza Transkripsiya vilkasi Terminator

Sintez yo'nalishi

Promouter

5 ’ RNK3 uchi RNK uchi

Guruch. 56. Cho'zilish.

Qoida tariqasida, prokariotlarda DNK zanjirining shablonlari bitta xromosomadagi barcha genlar uchun shablon hisoblanadi. Eukariotlarda DNKning ikkala zanjiri ham shablon bo'lishi mumkin.

V. Tugatish.

Transkripsiyaning oxirgi bosqichi bo'yicha ko'plab tadqiqotlarga qaramasdan, uning mexanizmi haqida aniq tushuncha hali olinmagan. Agar mavjud bo'lganlarni umumlashtirsak, biz pro- va eukaryotlarning ko'pchiligida tugatish bir necha usul bilan amalga oshiriladi degan xulosaga kelishimiz mumkin. Ularning mohiyati bir xil - terminator zonasida transkripsiyani to'xtatuvchi maxsus elementlar mavjud. Hozirda bunday elementlarning bir nechtasi topilgan. Biz faqat eng ko'p o'rganilganlarini nomlaymiz. Ulardan uchtasi bor.

1. Tugatish zonasida GC juftlariga boy maydon mavjud.

Ushbu nukleotidlarning transkriptdagi komplementar nukleotidlar bilan kimyoviy aloqalari AT aloqalariga qaraganda sezilarli darajada zaifdir. Bu sintez qilingan RNKni DNKdan ajratishni osonlashtiradi.

2. Terminator tarkibida DNK soch iplari mavjud.

Yana bir mexanizm terminator hududida mavjud bo'lgan nukleotidlar ketma-ketligi bilan bog'liq bo'lib, ular teskari takrorlanishlar deb ataladi (57-rasmga qarang, A). Bular bir xil nukleotidlar ketma-ketligiga ega bo'lgan, ammo qarama-qarshi (teskari) yo'nalishda joylashgan DNK molekulasining ikkita bo'limi. Misol uchun, 57-rasmda (A) ko'rsatilgan ketma-ketlik teskari bo'ladi, chunki 5' dan 3' oxirigacha o'qilganda u ikkala ipda ham bir xil bo'ladi. Terminator DNKdagi nukleotidlarning bunday joylashishi ularni RNKga o'qiganda komplementar nukleotidlar ketma-ketligi bo'lgan hududlar hosil bo'lishiga olib keladi (57-rasm, B). Ikkinchisi bir-biriga bog'langan va "soch tolasi" deb ataladigan shaklni hosil qiladi (57-rasmga qarang, B). RNK polimeraza yo'lida hosil bo'lgan bu soch tolasi uning harakatini to'xtatadi. Ba'zi hollarda "soch tolasi" RNK polimerazadan keyin yangi sintez qilingan RNK zanjiri bo'ylab harakatlanadigan maxsus oqsil tomonidan tan olinadi. Soch ipini aniqlagan oqsil RNK polimeraza harakatini to'xtatadi.

Prokaryotlarda teskari takrorlanishlar deyarli har bir terminatorda uchraydi. So'nggi paytlarda eukaryotlarda transkripsiyani tugatishning yanada murakkab mexanizmlari haqida ma'lumotlar paydo bo'ldi.

3. Ma'nosiz (bema'ni) kodonlar. Ular hech qanday aminokislotalarni kodlamaydilar. Ularni tanib, RNK polimeraza RNK sintezini to'xtatadi deb taxmin qilinadi.

DNKning boshlang'ich nuqtasi va terminatori o'rtasida joylashgan nukleotidlar ketma-ketligi deyiladi transkripsiya birligi. Odatda, ikkita DNK zanjiridan biri transkripsiya qilinadi. Xuddi shu genning ikkala zanjiri ham kamdan-kam hollarda transkripsiyalanishi mumkin.

DNK zanjirida hosil bo'lgan RNK deyiladi transkript yoki RNK transkripti.

Genetika, uning vazifalari. Irsiyat va o'zgaruvchanlik organizmlarning xossalaridir. Genetika usullari. Asosiy genetik tushunchalar va simvolizm. Irsiyatning xromosoma nazariyasi. Gen va genom haqidagi zamonaviy g'oyalar

Genetika, uning vazifalari

18-19-asrlarda tabiatshunoslik va hujayra biologiyasining yutuqlari bir qator olimlarga, masalan, irsiy kasalliklarning rivojlanishini belgilovchi ma'lum irsiy omillar mavjudligi haqida taxminlar qilish imkonini berdi, ammo bu taxminlar tegishli dalillar bilan tasdiqlanmadi. Hatto 1889 yilda H. de Vries tomonidan ishlab chiqilgan hujayra ichidagi pangenez nazariyasi ham hujayra yadrosida organizmning irsiy moyilligini belgilaydigan ma'lum "pangenlar" mavjudligini va ulardan faqat protoplazmaga chiqishini belgilaydigan. hujayra turi, vaziyatni o'zgartira olmadi, shuningdek, ontogenez jarayonida olingan xususiyatlar meros bo'lib o'tmagan A. Vaysmanning "germ plazmasi" nazariyasi.

Faqat chex tadqiqotchisi G.Mendelning (1822-1884) asarlarigina zamonaviy genetika asos toshi bo‘ldi. Ammo uning asarlari ilmiy nashrlarda keltirilgan bo‘lsa-da, zamondoshlari ularga e’tibor bermagan. Va faqat bir vaqtning o'zida uchta olim - E. Chermak, K. Korrens va X. de Vries tomonidan mustaqil merosning qonuniyatlarini qayta kashf etishi ilmiy jamoatchilikni genetikaning kelib chiqishiga murojaat qilishga majbur qildi.

Genetika irsiyat va oʻzgaruvchanlik qonuniyatlarini hamda ularni nazorat qilish usullarini oʻrganuvchi fan.

Genetikaning vazifalari Hozirgi bosqichda irsiy materialning sifat va miqdoriy xususiyatlarini o'rganish, genotipning tuzilishi va faoliyatini tahlil qilish, genning nozik tuzilishini va gen faoliyatini tartibga solish usullarini ochish, irsiy odamning rivojlanishiga sabab bo'lgan genlarni qidirish. kasalliklar va ularni “tuzatish” usullari, DNK vaktsinalari turiga muvofiq dori vositalarining yangi avlodini yaratish, genetik va uyali injeneriyadan foydalangan holda, inson uchun zarur bo'lgan dori vositalari va oziq-ovqat mahsulotlarini ishlab chiqarishga qodir bo'lgan yangi xususiyatlarga ega organizmlarni qurish, shuningdek. inson genomining to'liq dekodlanishi sifatida.

Irsiyat va o'zgaruvchanlik - organizmlarning xususiyatlari

Irsiyat organizmlarning o'z xususiyatlari va xususiyatlarini bir necha avlodga o'tkazish qobiliyatidir.

O'zgaruvchanlik- organizmlarning hayot davomida yangi xususiyatlarni olish qobiliyati.

Belgilar- bu organizmlarning har qanday morfologik, fiziologik, biokimyoviy va boshqa xususiyatlari bo'lib, ularning ba'zilari boshqalardan farq qiladi, masalan, ko'z rangi. Xususiyatlari ma'lum bir tuzilish xususiyatiga yoki elementar belgilar guruhiga asoslangan organizmlarning har qanday funktsional xususiyatlari ham deyiladi.

Organizmlarning xususiyatlarini quyidagilarga bo'lish mumkin sifat Va miqdoriy. Sifat belgilari ikki yoki uchta qarama-qarshi ko'rinishga ega bo'lib, ular deyiladi muqobil belgilar, masalan, ko'k va jigarrang ko'z ranglari, miqdoriy bo'lganlar (sigirlarning sut mahsuldorligi, bug'doy hosildorligi) aniq belgilangan farqlarga ega emas.

Irsiyatning moddiy tashuvchisi DNK hisoblanadi. Eukariotlarda irsiyatning ikki turi mavjud: genotipik Va sitoplazmatik. Genotipik irsiyatning tashuvchilari yadroda lokalizatsiya qilingan va ular haqida keyinroq muhokama qilinadi, sitoplazmatik irsiyatning tashuvchilari esa mitoxondriya va plastidlarda joylashgan doiraviy DNK molekulalaridir. Sitoplazmatik irsiyat asosan tuxum bilan uzatiladi, shuning uchun u ham deyiladi onalik.

Inson hujayralarining mitoxondriyalarida oz sonli genlar lokalizatsiya qilingan, ammo ularning o'zgarishi organizmning rivojlanishiga sezilarli ta'sir ko'rsatishi mumkin, masalan, ko'rlikning rivojlanishiga yoki harakatchanlikning asta-sekin pasayishiga olib keladi. Plastidlar o'simlik hayotida bir xil darajada muhim rol o'ynaydi. Shunday qilib, bargning ba'zi joylarida xlorofillsiz hujayralar mavjud bo'lishi mumkin, bu bir tomondan, o'simliklarning mahsuldorligini pasayishiga olib keladi, ikkinchi tomondan, bunday rang-barang organizmlar dekorativ ko'kalamzorlashtirishda qadrlanadi. Bunday namunalar asosan jinssiz ko'payadi, chunki jinsiy ko'payish ko'pincha oddiy yashil o'simliklarni hosil qiladi.

Genetika usullari

1. Gibridologik usul yoki kesishish usuli ota-ona shaxslarini tanlash va naslni tahlil qilishdan iborat. Bunday holda, organizmning genotipi ma'lum bir kesishish sxemasi orqali olingan avlodlardagi genlarning fenotipik namoyon bo'lishi bilan baholanadi. Bu genetikaning eng qadimiy informatsion usuli bo'lib, uni birinchi marta G.Mendel statistik usul bilan birgalikda to'liq qo'llagan. Bu usul axloqiy sabablarga ko'ra inson genetikasida qo'llanilmaydi.

2. Sitogenetik usul karyotipni: organizm xromosomalarining soni, shakli va hajmini o'rganishga asoslangan. Ushbu xususiyatlarni o'rganish turli xil rivojlanish patologiyalarini aniqlash imkonini beradi.

3. Biokimyoviy usul organizmdagi turli moddalarning tarkibini, ayniqsa, ularning ortiqcha yoki etishmasligini, shuningdek, bir qator fermentlarning faolligini aniqlash imkonini beradi.

4. Molekulyar genetik usullar strukturadagi o‘zgarishlarni aniqlashga va o‘rganilayotgan DNK bo‘limlarining birlamchi nukleotidlar ketma-ketligini ochishga qaratilgan. Ular hatto embrionlarda ham irsiy kasalliklarning genlarini aniqlashga, otalikni aniqlashga va hokazolarga imkon beradi.

5. Populyatsiyaning statistik usuli populyatsiyaning genetik tarkibini, ayrim gen va genotiplarning chastotasini, genetik yukini aniqlash, shuningdek, populyatsiyaning rivojlanish istiqbollarini belgilash imkonini beradi.

6. Madaniyatda somatik hujayralarni duragaylash usuli turli organizmlar, masalan, sichqon va hamster, sichqon va odam va boshqalar hujayralarining birlashishi jarayonida xromosomalardagi ma'lum genlarning lokalizatsiyasini aniqlash imkonini beradi.

Asosiy genetik tushunchalar va simvolizm

Gen DNK molekulasi yoki xromosomaning bir qismi bo'lib, u organizmning o'ziga xos xususiyati yoki xususiyati haqida ma'lumot beradi.

Ba'zi genlar bir vaqtning o'zida bir nechta belgilarning namoyon bo'lishiga ta'sir qilishi mumkin. Bu hodisa deyiladi pleiotropiya. Misol uchun, irsiy kasallik araknodaktiliya (o'rgimchak barmoqlari) rivojlanishiga sabab bo'lgan gen, shuningdek, linzalarning egriligini va ko'plab ichki organlarning patologiyalarini keltirib chiqaradi.

Har bir gen xromosomada qat'iy belgilangan joyni egallaydi - joylashuv. Ko'pgina eukaryotik organizmlarning somatik hujayralarida xromosomalar juftlashgan (homolog) bo'lganligi sababli, juftlashgan xromosomalarning har birida ma'lum bir belgi uchun javob beradigan genning bitta nusxasi mavjud. Bunday genlar deyiladi allel.

Allelik genlar ko'pincha ikkita variantda mavjud - dominant va retsessiv. Dominant qaysi gen boshqa xromosomada joylashganligidan qat'iy nazar o'zini namoyon qiladigan va retsessiv gen tomonidan kodlangan belgining rivojlanishini bostiradigan allel deb ataladi. Dominant allellar odatda lotin alifbosining bosh harflarida (A, B, C va boshqalar), retsessiv allellar esa kichik harflarda (a, b, c va boshqalar) belgilanadi. Resessiv allellar faqat ikkala juftlashgan xromosomalarda lokuslarni egallagan taqdirdagina ifodalanishi mumkin.

Ikkala gomologik xromosomada bir xil allellarga ega bo'lgan organizm deyiladi homozigot bu gen uchun yoki homozigot(AA, aa, AABB, aabb va boshqalar) va ikkala gomologik xromosomalarda ham turli xil gen variantlariga ega bo'lgan organizm - dominant va retsessiv deyiladi. heterozigot bu gen uchun yoki heterozigot(Aa, AaBb va boshqalar).

Bir qator genlar uchta yoki undan ko'p strukturaviy variantlarga ega bo'lishi mumkin, masalan, AB0 tizimiga ko'ra qon guruhlari uchta allel tomonidan kodlangan - I A, I B, i. Bu hodisa deyiladi ko'p allelizm. Biroq, bu holatda ham, juftlikning har bir xromosomasi faqat bitta allelni olib yuradi, ya'ni barcha uchta gen variantini bitta organizmda ifodalash mumkin emas.

Genom- xromosomalarning gaploid to'plamiga xos bo'lgan genlar to'plami.

Genotip- xromosomalarning diploid to'plamiga xos bo'lgan genlar to'plami.

Fenotip- genotip va atrof-muhitning o'zaro ta'siri natijasi bo'lgan organizmning xususiyatlari va xususiyatlari majmui.

Organizmlar bir-biridan ko'p belgilar bilan farq qilganligi sababli, ularning irsiyat qonuniyatlarini faqat nasldagi ikki yoki undan ortiq belgilarni tahlil qilish orqali aniqlash mumkin. Meros ko'rib chiqiladigan va naslning aniq miqdoriy hisobi bir juft muqobil belgilar bo'yicha amalga oshiriladigan kesishish deyiladi. monogibrid m, ikki juftlikda - digibrid, ko'proq belgilarga ko'ra - poligibrid.

Biror kishining fenotipiga asoslanib, uning genotipini aniqlash har doim ham mumkin emas, chunki dominant gen (AA) uchun homozigotli organizm ham, geterozigota ham (Aa) fenotipdagi dominant allelning namoyon bo'lishiga ega bo'ladi. Shuning uchun, o'zaro urug'lantirish bilan organizmning genotipini tekshirish uchun ular foydalanadilar sinov xoch- dominant xususiyatga ega bo'lgan organizm retsessiv gen uchun bitta homozigot bilan kesishgan kesishish. Bunday holda, dominant gen uchun homozigotli organizm naslda bo'linishni keltirib chiqarmaydi, geterozigotli shaxslarning avlodlarida esa dominant va retsessiv belgilarga ega bo'lgan shaxslar teng miqdorda bo'ladi.

O'tish sxemalarini qayd qilish uchun ko'pincha quyidagi konventsiyalardan foydalaniladi:

R (latdan. ota-ona- ota-onalar) - ona organizmlar;

$♀$ (Veneraning alkimyoviy belgisi - tutqichli oyna) - onaning namunasi;

$♂$ (Marsning alkimyoviy belgisi - qalqon va nayza) - otalik shaxs;

$×$ — oʻtish belgisi;

F 1, F 2, F 3 va boshqalar - birinchi, ikkinchi, uchinchi va keyingi avlodlarning duragaylari;

F a - tahlil qiluvchi xochdan olingan avlod.

Irsiyatning xromosoma nazariyasi

Genetika asoschisi G. Mendel, shuningdek, uning eng yaqin izdoshlari irsiy mayllarning moddiy asoslari yoki genlar haqida zarracha tasavvurga ega emas edilar. Biroq, allaqachon 1902-1903 yillarda nemis biologi T. Boveri va amerikalik talaba V. Satton mustaqil ravishda hujayraning kamolotga uchrashi va urug'lantirilishi davrida xromosomalarning xatti-harakati Mendelga ko'ra irsiy omillarning bo'linishini tushuntirishga imkon beradi, deb taklif qilishdi, ya'ni ularning fikricha, genlar xromosomalarda joylashgan bo'lishi kerak. Bu taxminlar irsiyatning xromosoma nazariyasining asosiga aylandi.

1906 yilda ingliz genetiklari V. Beytson va R. Punnet shirin no'xatni kesib o'tishda Mendel segregatsiyasining buzilishini aniqladilar va ularning vatandoshi L. Donkaster krijovnik kuya kapalak bilan o'tkazgan tajribalarida jinsga bog'liq merosni aniqladilar. Ushbu tajribalarning natijalari Mendel natijalariga aniq zid edi, ammo agar biz o'sha vaqtga kelib tajriba ob'ektlari uchun ma'lum xususiyatlar soni xromosomalar sonidan ancha oshib ketganligi allaqachon ma'lum bo'lganligini hisobga olsak, bu har bir xromosomada bir nechta gen borligini ko'rsatadi, va bitta xromosomaning genlari birgalikda irsiylanadi.

1910 yilda T. Morgan guruhining tajribalari yangi eksperimental ob'ekt - mevali pashsha Drosophila ustida boshlandi. Ushbu tajribalar natijalari 20-asrning 20-yillari o'rtalariga kelib irsiyatning xromosoma nazariyasining asosiy tamoyillarini shakllantirishga, xromosomalardagi genlarning tartibini va ular orasidagi masofani aniqlashga, ya'ni birinchisini tuzishga imkon berdi. xromosomalar xaritalari.

Irsiyatning xromosoma nazariyasining asosiy qoidalari:

1. Genlar xromosomalarda joylashgan. Xuddi shu xromosomadagi genlar birgalikda meros qilib olinadi yoki bog'lanadi va chaqiriladi debriyaj guruhi. Bog'lanish guruhlari soni son jihatdan xromosomalarning haploid to'plamiga teng.
2. Har bir gen xromosomada qat'iy belgilangan joyni - lokusni egallaydi.
3. Xromosomalardagi genlar chiziqli joylashgan.
4. Gen aloqasining buzilishi faqat kesishish natijasida yuzaga keladi.
5. Xromosomadagi genlar orasidagi masofa ular orasidagi kesishish foiziga proportsionaldir.
6. Mustaqil meros faqat homolog bo'lmagan xromosomalardagi genlar uchun xosdir.

Gen va genom haqidagi zamonaviy g'oyalar

20-asrning 40-yillari boshlarida J.Bidl va E.Tatum neyrospora qoʻziqorinida oʻtkazilgan genetik tadqiqotlar natijalarini tahlil qilib, har bir gen ferment sintezini nazorat qiladi degan xulosaga kelishdi va “bitta” tamoyilini shakllantirishdi. gen - bitta ferment".

Biroq, allaqachon 1961 yilda F. Yakob, J. L. Monod va A. Lvovlar E. coli genining tuzilishini ochishga va uning faoliyatining tartibga solinishini o'rganishga muvaffaq bo'lishdi. Ushbu kashfiyot uchun ular 1965 yilda fiziologiya yoki tibbiyot bo'yicha Nobel mukofotiga sazovor bo'lishdi.

Tadqiqot jarayonida ma'lum belgilarning rivojlanishini boshqaradigan strukturaviy genlardan tashqari, ular tartibga soluvchilarini ham aniqlay oldilar, ularning asosiy vazifasi boshqa genlar tomonidan kodlangan belgilarning namoyon bo'lishidir.

Prokaryotik genning tuzilishi. Prokaryotlarning strukturaviy geni murakkab tuzilishga ega, chunki u tartibga soluvchi hududlar va kodlash ketma-ketliklarini o'z ichiga oladi. Tartibga soluvchi hududlarga promouter, operator va terminator kiradi. Promouter transkripsiya paytida mRNK sintezini ta'minlovchi RNK polimeraza fermenti biriktirilgan gen hududi deb ataladi. BILAN operator, promouter va strukturaviy ketma-ketlik o'rtasida joylashgan, bog'lashi mumkin repressor oqsili, bu RNK polimeraza irsiy ma'lumotni kodlash ketma-ketligidan o'qishni boshlashiga imkon bermaydi va faqat uning olib tashlanishi transkripsiyani boshlash imkonini beradi. Repressorning tuzilishi odatda xromosomaning boshqa qismida joylashgan tartibga soluvchi genda kodlanadi. Ma'lumotni o'qish genning deyilgan qismida tugaydi terminator.

Kodlash ketma-ketligi Strukturaviy gen tegishli oqsilning aminokislotalar ketma-ketligi haqida ma'lumotni o'z ichiga oladi. Prokaryotlardagi kodlash ketma-ketligi deyiladi sistronom, va prokaryotik genning kodlash va tartibga soluvchi hududlari yig'indisi operon. Umuman olganda, E. coli ni o'z ichiga olgan prokariotlar bitta doiraviy xromosomada joylashgan nisbatan kam sonli genlarga ega.

Prokariotlarning sitoplazmasida plazmidlar deb ataladigan qo'shimcha kichik dumaloq yoki ochiq DNK molekulalari ham bo'lishi mumkin. Plazmidlar xromosomalarga integratsiyalashuvi va bir hujayradan ikkinchisiga o'tishi mumkin. Ular jinsiy xususiyatlar, patogenlik va antibiotiklarga qarshilik haqida ma'lumotga ega bo'lishi mumkin.

Eukaryotik genning tuzilishi. Prokariotlardan farqli o'laroq, eukaryotik genlar operon tuzilishiga ega emas, chunki ular operatorni o'z ichiga olmaydi va har bir strukturaviy gen faqat promotor va terminator bilan birga keladi. Bundan tashqari, eukaryotik genlarda muhim hududlar ( ekzonlar) ahamiyatsizlar bilan almashtiring ( intronlar), ular to'liq mRNKga transkripsiyalanadi va keyin ularning etukligi davrida kesiladi. Intronlarning biologik roli muhim hududlarda mutatsiyalar ehtimolini kamaytirishdir. Eukariotlarda genlarni tartibga solish prokariotlarga qaraganda ancha murakkab.

Inson genomi. Har bir inson hujayrasida 46 ta xromosoma taxminan 2 m DNKni o'z ichiga oladi, ular taxminan 3,2 $ × $ 10 9 nukleotid juftlaridan iborat bo'lgan qo'shaloq spiralga mahkam o'ralgan bo'lib, bu taxminan 10 1900000000 mumkin bo'lgan noyob kombinatsiyani ta'minlaydi. Yigirmanchi asrning 80-yillari oxiriga kelib, 1500 ga yaqin inson genlarining joylashuvi ma'lum edi, ammo ularning umumiy soni taxminan 100 mingga baholandi, chunki odamlarda turli xil oqsillar sonini hisobga olmaganda, faqat 10 mingga yaqin irsiy kasalliklar mavjud. hujayralar tarkibida mavjud.

1988 yilda 21-asr boshiga kelib nukleotidlar ketma-ketligini to'liq dekodlash bilan yakunlangan Inson genomi xalqaro loyihasi ishga tushirildi. U ikki xil odamlarda 99,9% o'xshash nukleotidlar ketma-ketligiga ega ekanligini tushunishga imkon berdi va faqat qolgan 0,1% bizning individualligimizni aniqlaydi. Hammasi bo'lib 30-40 mingga yaqin strukturaviy genlar topilgan, ammo keyinchalik ularning soni 25-30 mingga kamaygan, bu genlar orasida nafaqat noyob, balki yuzlab va minglab marta takrorlanganlar ham mavjud. Biroq, bu genlar juda ko'p miqdordagi oqsillarni, masalan, o'n minglab himoya oqsillarini - immunoglobulinlarni kodlaydi.

Bizning genomimizning 97% genetik "axlat" bo'lib, u faqat yaxshi ko'payishi mumkinligi sababli mavjud (bu hududlarda transkripsiya qilingan RNK hech qachon yadrodan chiqmaydi). Misol uchun, bizning genlarimiz orasida nafaqat "inson" genlari, balki Drosophila pashshasi genlariga o'xshash genlarning 60%, bizning genlarimizning 99% gacha shimpanzelarga o'xshash.

Genomni dekodlash bilan bir qatorda, xromosoma xaritasi ham amalga oshirildi, buning natijasida nafaqat kashf qilish, balki irsiy kasalliklarning rivojlanishi uchun mas'ul bo'lgan ba'zi genlarning joylashishini, shuningdek, dori maqsadini aniqlash mumkin edi. genlar.

Inson genomini dekodlash hali to'g'ridan-to'g'ri ta'sir ko'rsatmadi, chunki biz odam sifatida bunday murakkab organizmni yig'ish bo'yicha ko'rsatmalar oldik, lekin uni qanday ishlab chiqarishni yoki hech bo'lmaganda undagi xatolarni tuzatishni o'rganmadik. Shunday bo'lsa-da, butun dunyoda molekulyar tibbiyot davri allaqachon ostonasida, faqat urug'langan tuxumda emas, balki tirik odamlarda patologik genlarni to'sib qo'yadigan, yo'q qiladigan yoki hatto o'rnini bosadigan gen preparatlari ishlab chiqilmoqda;

Shuni unutmasligimiz kerakki, eukaryotik hujayralarda DNK nafaqat yadroda, balki mitoxondriya va plastidlarda ham mavjud. Yadro genomidan farqli o'laroq, mitoxondriya va plastidalarda genlarning tashkil etilishi prokaryotik genomning tashkil etilishi bilan juda ko'p umumiyliklarga ega. Ushbu organoidlar hujayraning irsiy ma'lumotlarining 1% dan kamrog'ini o'z ichiga olishiga va hatto o'z faoliyati uchun zarur bo'lgan oqsillarning to'liq to'plamini ham kodlamasligiga qaramay, ular tananing ba'zi xususiyatlariga sezilarli ta'sir ko'rsatishga qodir. Shunday qilib, xlorofitum, pechak va boshqa o'simliklardagi rang-baranglik ikkita rang-barang o'simliklarni kesib o'tganda ham oz sonli avlodlarga meros bo'lib o'tadi. Buning sababi, plastidlar va mitoxondriyalar asosan tuxum sitoplazmasi bilan uzatiladi, shuning uchun bunday irsiyat yadroda joylashgan genotipikdan farqli o'laroq onalik yoki sitoplazmatik deb ataladi.

"Gen va genomning zamonaviy g'oyasi" Mavzu bo'yicha taqdimot: Gen - tirik organizmlardagi irsiyatning tarkibiy va funktsional birligi. Gen - DNKning ma'lum bir polipeptid yoki funktsional RNK ketma-ketligini belgilaydigan bo'limi. Genlar (aniqrog'i, gen allellari) ko'payish jarayonida ota-onadan naslga o'tadigan organizmlarning irsiy xususiyatlarini aniqlaydi. Ba'zi organizmlar orasida ko'payish bilan bog'liq bo'lmagan, asosan, bir hujayrali, gorizontal gen o'tkazilishi topiladi. "Gen" atamasi 1909-yilda daniyalik botanik Vilgelm Yoxansen tomonidan, "genetika" atamasi Uilyam Beytson tomonidan kiritilganidan uch yil o'tib kiritilgan. Genlarni o'rganish Genlarni o'rganish genetika fanidir, uning asoschisi Gregor Mendel hisoblanadi, u 1865 yilda no'xatlarni kesib o'tishda belgilarning meros bo'lib o'tishi haqidagi tadqiqot natijalarini nashr etgan. U tuzgan naqshlar keyinchalik Mendel qonunlari deb ataldi. Gen xususiyatlari

• diskretlik - genlarning aralashmasligi;
• barqarorlik - strukturani saqlab qolish qobiliyati;
• labillik - qayta-qayta mutatsiya qilish qobiliyati;
• ko'p allelizm - ko'plab genlar populyatsiyada bir nechta molekulyar shakllarda mavjud;
• allellik - diploid organizmlar genotipida genning faqat ikkita shakli mavjud;
• o'ziga xoslik - har bir gen o'ziga xos xususiyatni kodlaydi;
• pleiotropiya - genning ko'p ta'siri;
• ekspressivlik - belgidagi genning ifodalanish darajasi;
• penetranlik - fenotipdagi genning namoyon bo'lish chastotasi;
• amplifikatsiya - gen nusxalari sonini ko'paytirish.

Genlarning tasnifi

• Strukturaviy genlar oqsil sintezini kodlovchi genlardir. Strukturaviy genlarda nukleotid tripletlarining joylashishi ushbu gen tomonidan kodlangan polipeptid zanjiridagi aminokislotalar ketma-ketligiga mos keladi.
• Funktsional genlar - bu strukturaviy genlarning faoliyatini nazorat qiluvchi va boshqaradigan genlar.

Genom Genom - bu organizm hujayralarida mavjud bo'lgan irsiy materialning yig'indisidir. Genom organizmni qurish va saqlash uchun zarur bo'lgan biologik ma'lumotlarni o'z ichiga oladi. Aksariyat genomlar, shu jumladan inson genomi va boshqa barcha hujayrali hayot shakllarining genomlari DNKdan qurilgan, ammo ba'zi viruslar RNK genomlariga ega Ikkinchi ta'rif "Genom" atamasining yana bir ta'rifi ham bor, unda genom tushuniladi. bu turdagi xromosomalarning haploid to'plamining genetik materialining umumiyligi. Ular eukariotlar genomining o'lchami haqida gapirganda, ular genomning aniq ta'rifini anglatadi, ya'ni eukaryotik genomning o'lchami DNK nukleotidlari juftligi yoki haploid genom uchun DNKning pikogrammasi bilan o'lchanadi "Genom" atamasi 1920 yilda Hans Vinkler tomonidan turlararo amfidiploid o'simliklar duragaylariga bag'ishlangan ishida bir xil biologik turdagi organizmlar xromosomalarining haploid to'plamidagi genlar to'plamini tavsiflash uchun taklif qilingan. Genom hajmi va tuzilishi Viruslardan hayvonlargacha bo'lgan tirik organizmlarning genomlari o'lchamlari bo'yicha bir necha ming tayanch juftdan bir necha milliard tayanch juftgacha bo'lgan olti kattalik darajasida farqlanadi. Agar viruslar bundan mustasno bo'lsa, u holda hujayrali organizmlar uchun diapazonning kengligi to'rtta kattalikni tashkil qiladi. Genlar soni bo'yicha diapazon ancha torroq bo'lib, eng oddiy viruslarda 2-3 genning pastki chegarasi va ba'zi hayvonlarda 40 mingga yaqin genning yuqori chegarasi bilan to'rtta darajani tashkil qiladi. Hajmi va tuzilishi Genom hajmi va genlar sonining nisbati asosida genomlarni aniq belgilangan ikkita sinfga bo'lish mumkin:

• Kichik ixcham genomlar, odatda hajmi 10 million tayanch juftdan oshmaydi, genom hajmi va genlar soni o'rtasida qat'iy muvofiqlik mavjud.
• 100 million tayanch juftdan kattaroq katta genomlar, genom hajmi va genlar soni o'rtasida aniq bog'liqlik yo'q.

Prokariotlar Prokariotlarning ko'pchiligining genomi aylana shaklidagi DNK molekulasi bo'lgan yagona xromosoma bilan ifodalanadi. Xromosomadan tashqari, bakterial hujayralar ko'pincha plazmidlarni o'z ichiga oladi - shuningdek, mustaqil replikatsiyaga qodir bo'lgan DNK halqasi Eukaryotlarda deyarli barcha genetik ma'lumotlar hujayra yadrosida joylashgan chiziqli tashkil etilgan xromosomalarda mavjud. Viruslar Inson genomining taxminan 1% ni integratsiyalashgan retrovirus genlari (endogen retroviruslar) egallaydi. Ushbu genlar odatda uy egasiga foyda keltirmaydi, ammo istisnolar mavjud. Shunday qilib, taxminan 43 million yil oldin, virus qobig'ini qurish uchun xizmat qilgan retrovirus genlari maymunlar va odamlarning ajdodlari genomiga kirdi. Odamlarda va maymunlarda bu genlar platsentaning ishlashida ishtirok etadi. Inson genomi Inson genomi - bu inson hujayrasidagi irsiy materialning yig'indisidir. Inson genomi yadroda joylashgan 23 juft xromosomadan, shuningdek, mitoxondriyal DNKdan iborat. Yigirma ikki juft autosoma, ikkita jinsiy xromosoma X va Y va odamning mitoxondriyal DNKsi birgalikda taxminan 3,1 milliard tayanch juft xromosomani o'z ichiga oladi. X va Y xromosomalari. Odamlarda Erkak jinsi heterogametik bo'lib, Y xromosomasining mavjudligi bilan belgilanadi. Oddiy diploid somatik hujayralar 46 ta xromosomaga ega. Oxiri. Anna Nikitina tomonidan tayyorlangan. boshqa taqdimotlarning qisqacha mazmuni

"Monogibrid kesishish qoidalari" - Xochlarni tahlil qilish. No'xat gulining rangini meros qilib olish. Belgilarning irsiylanishining sitologik (sitogenetik) asoslari. Monogibrid kesishish. Qulupnay rangini meros qilib olish. Qaytish xochlari. Belgining dominant varianti. Birinchi avlod gibridlari. To'yingan xochlar. To'liq bo'lmagan hukmronlik. No'xat urug'ining rangini meros qilib olish.

"Morganning xromosoma nazariyasi" - Gen aloqasining buzilishi. Pomidor xromosomalari. Sof Drosophila chiziqlarini kesib o'tish. Gibridlarni kesib o'tish. Birikish qonuni. Ayollar va erkaklar. Debriyaj guruhi. Irsiyatning xromosoma nazariyasi. Morganida. Krossover chastotasi. Meyozning I profilaktikasi. Bog'langan genlar. Drosophila chivin. T. Morganning tajribalari. Morgan. Genetika xaritasining bo'limi. Ikkinchi avlod gibridlari. Xromosoma nazariyasi. Krossover avlod. Genetika xaritasi.

"Morgan qonuni" - Morgan qonuni qanday hollarda bajariladi? Krossover bo'lmagan gametalar. Turli xil xromosomalarda ikkita genning ajralish ehtimoli. Katarakt, elliptositoz va polidaktiliz uchun dominant genlar. 1% kesib o'tish. Debriyaj guruhi. Genlarning o'zaro bog'liqligi kesishish jarayonida buzilishi mumkin. Tugatish vazifalarini bajaring. Rekombinatsiyalangan belgilarga ega bo'lgan shaxslarning ko'rinishi. Qayta birlashtirilgan xususiyatlar. Xuddi shu xromosomada lokalizatsiya qilingan genlar.

"Allelik bo'lmagan genlarning o'zaro ta'siri" - Qo'shimcha polimer. Shartlar. Pigmentning mavjudligi. Dominant epistaz. Genlarning polimerik o'zaro ta'siri. Split. Noallel genlarning o'zaro ta'siri. Fenotipning bo'linishi. Qo'shimcha o'zaro ta'sir. Allelik bo'lmagan genlarning o'zaro ta'siri turlari. Rang intensivligi. Otlarda rang merosi misolidan foydalanib, dominant epistaz. Atirgul shaklidagi taroq. Genlarning epistatik o'zaro ta'siri. Retsessiv epistaz, sichqonlarda rang berishning merosxo'rligi misolida.

"Naslchilik" - Tadqiqotning maqsad va vazifalari. Qon guruhlari. Naslchilik. Oilaviy nasl-nasab. Naslchilik avtosomal retsessiv meros turini ko'rsatadi. Odamlarda qon guruhlarini meros qilib olish. Inson genetikasining genealogik usuli. Soch rangi. Soch shaklini meros qilib olish. Soch shakli. Naslchilik tahlili. Alohida ranglarni ajrata olmaslik.

"Mendel genetikasi" - Genetika asoslari. Hamkorlik muhiti. Xulosa. Fenotip. Mendelning 3-qonunidan foydalanish masalasi. Digibrid o'tish. Mendelning uchinchi qonuni. Uzun sochli. Gregor Mendel. Mendelning birinchi va ikkinchi qonunlarining rasmlari.

Fomina Natalya Anatolevna,

MBOU "2-Mikhailovskaya o'rta maktabi" biologiya o'qituvchisi

Orenburg viloyatining Sorochinskiy shahar tumani

Biologiya

10-sinf

UMK Umumiy biologiya. 10-11 sinf. Mualliflar: I. B. Agafonova, V. I. Sivoglazov, V. B. Zaxarov

O'qish darajasi: asos

Dars mavzusi : Gen va genomning zamonaviy g'oyasi.

Mavzuni o'rganish uchun ajratilgan umumiy soatlar soni : 1 soat

Mavzu bo'yicha darslar tizimidagi darsning o'rni: № 14 3-bob Organizm

Darsning maqsadi :o‘quvchilarni gen va genom haqidagi zamonaviy g‘oyalar bilan tanishtirish.

Dars maqsadlari:

Tarbiyaviy:

maktab o‘quvchilarida maqsad qo‘yish va o‘z faoliyatini rejalashtirish qobiliyatini shakllantirishni ta’minlash;

gen, genomning tuzilishi haqida talabalarda tasavvur hosil qilish

talabalarni genlarning o'zaro ta'sirining xususiyatlari bilan tanishtirish

Tarbiyaviy:

mantiqiy fikrlashni rivojlantirish, analogiyalar chizish, taqqoslash va mavhumlashtirish qobiliyati.

darslik va jadvallardan foydalanish qobiliyatini rivojlantirishni davom ettirish, mustaqil ravishda muammoni hal qilish sxemalarini tuzish.

Tarbiyaviy:

biologik nutq va ongli intizom madaniyatini shakllantirish;

bilimga, qat'iyatga va kuzatishga bo'lgan ehtiyojni tarbiyalash.

Rejalashtirilgan natijalar

Kommunikativ: muammoli masalalarni hal qilishda o'z nuqtai nazarini, savol berish, juftlikda hamkorlik qilish qobiliyatini ifodalash;

Normativ: maqsadni belgilash harakati, amaliy vazifani kognitiv vazifaga aylantira olish, taxmin qilish va uni isbotlash qobiliyati, maqsadga muvofiq o'z harakatlari haqida fikr yurita olish;

Kognitiv: "gen", "genom" tushunchasini aniqlash qobiliyati, fenotip va genotip o'rtasidagi aloqalarni o'rnatish bilan mantiqiy zanjirlarni qurish.

Shaxsiy: tengdoshlar bilan hamkorlik qilish ko'nikmalarini rivojlantirish, jamoada bag'rikenglik va madaniyatlararo o'zaro munosabatlar asoslarini o'zlashtirish; mustaqillikni rivojlantirish; vazifani bajarish uchun ongli motivatsiyani shakllantirish ; intellektual qobiliyatlarni shakllantirish (isbotlash, asoslash, tahlil qilish, taqqoslash, xulosalar chiqarish).

Darsning texnik yordami: kompyuter, multimedia proyektori, ekran

Dars uchun qo'shimcha uslubiy va didaktik yordam: taqdimot

"Gen va genom haqidagi zamonaviy g'oyalar", vazifa diagrammalari bilan kartalar, "Genning tuzilishi" videosi manbaga havola.

Dars mazmuni

Tashkiliy moment . Darsga tayyorgarlikni tekshirish.

2 Maqsad va vazifalarni belgilash. O'quv faoliyati uchun motivatsiya. Doskaga yozish: Olimlarning fikricha, 20-asr genetika asri boʻlgan, keyin 21-asr asr boʻladi..... Bolalar! Men bugungi darsni doskada yozilgan so'zlar bilan boshlamoqchiman, dars oxirida biz iqtibosni to'ldirishimiz kerak;

3. Bilimlarni yangilash. "Miya hujumi"

a) tushunchalarni aniqlang: gen, genotip, fenotip, xromosoma, homozigot, geterozigota, ...
b) Genetika fanining asoschisi kim?
v) Genetika qaysi yil shakllangan? Qaysi olim Mendel qonunlarini qayta kashf etgan?
d) G.Mendel qonunlarini tuzing?
e) Gen va genotip nima?

E) Genetika sohasidagi zamonaviy yutuqlar haqida nimalarni bilasiz?

4. Yangi bilimlarni assimilyatsiya qilish

1. Talabaning “Odam genomini o‘rganish tarixi” xabari

2. “Inson genomi” matnining semantik o‘qilishi. Savolga javob bering: "Genotip" va "Genom" tushunchalari o'rtasidagi farq nima?

3. “Genning tuzilishini zamonaviy tushunish” videosini tomosha qiling. Savollarga javoblar:

Ayrim genlarning selektiv vazifasi nimadan iborat?

Elementlarning qaysi qismlari ma'lum bir oqsilni kodlaydigan genni tashkil qiladi?

4. Allelik va allel bo'lmagan genlar tushunchalarining ta'rifi, allel genlarning o'zaro ta'sir qilish shakllari.

Genetik muammolarni hal qilish, klaster yaratish orqali allel bo'lmagan genlarning o'zaro ta'siri shakllari haqidagi materialni o'rganish:

Epistaz - allel bo'lmagan genlarning o'zaro ta'sirining bir turi, bir gen boshqa genning ta'sirini bostirganda.

Dominant epistaz (otlarning palto rangi)

A - qora rang

a - qizil sochli

B - erta kulrang (kulrang)

b- kulrang rangga olib kelmang.

P:♀(kulrang)AABB X♂(qizil)aabb

F 1 AaBb (oltingugurt)

♀AaBbX♂AaBb

F 2 : 9/16 – A_B_ - kulrang

3/16 - A_bb - qora

3/16 - AaB_ - kulrang

1/16 - aabb - qizil

12:3:1 bo'linish

Allel bo'lmagan genlarning to'ldiruvchi o'zaro ta'siri - meros- bu kesishish bo'lib, unda yangi belgi faqat organizm genotipida ikkita dominant allel bo'lmagan genlar bir vaqtning o'zida mavjud bo'lganda paydo bo'ladi (kesishish sxemasini tahlil qilish, ta'rifni daftarga yozish).

Polimerizm yoki genlarning aniq ta'siri- kesishish hodisasi, bunda belgining namoyon bo'lish darajasi bir necha xil allel genlar juftlarining ta'siriga bog'liq va genotipdagi har bir juftning genlari qanchalik dominant bo'lsa, belgi shunchalik aniq bo'ladi. Masalan, odamning bo'yi, terining rangi, bug'doy donlarining rangi (kartalar bilan ishlash, kesishish naqshini tahlil qilish, daftarga ta'rif yozish, xulosa)

Genning ko'p harakatlari - pleiotropiya.

5. Yangi bilimlarni o'zlashtirishni tekshirish: Mavzuning asosiy masalalari bo'yicha frontal suhbat

Xulosa (talabalarning bayonotlari):

Organizmning genotipi mustaqil ravishda birlashtiruvchi genlardan iborat.
2. Genotip bir-biri bilan o'zaro ta'sir qiluvchi genlarning yaxlit tizimidir.
3. Har bir gen organizmning ko'plab xususiyatlarini rivojlanishiga ta'sir qiladi.

6. Konsolidatsiya

Doskada yozilgan iqtibosni tugatamiz (talabalar javobi - genomika)

Nega XXI asr genomika asri bo'lishi kerak?

(Inson kasalliklarini davolash va biosferaning o'ziga xosligini saqlash zarurati).

Har qanday genning ta'siri genetik muhitga, ya'ni boshqa genlarning unga ta'siriga bog'liq degan gapning ma'nosini kengaytiring.

- "Allelik bo'lmagan genlarning o'zaro ta'siri" mavzusidagi muammolarni hal qilish

6. Uyga vazifa: uy vazifasini yozish, masalalar yechish

7. Reflektsiya

1. Darsda qanday yangi narsalarni bilib oldingiz?

2. Qanday tuyg'ularni boshdan kechirdingiz?

3. Muammo bormi va biz uni hal qildikmi?

4. Bir xulosaga keldingizmi?

Ilova

To'ldiruvchilik

Shirin no'xat gullarining rangi 2 dominant gen bilan belgilanadi: gen A rangsiz pigmentning rivojlanishini nazorat qiluvchi ferment sintezi uchun javobgardir. Va B geni rangli propigmentni rangli pigmentga aylantirish uchun javobgardir. Diheterozigotlarni kesib o'tishda bo'linish 9:7, 7 (6:1; 3:4; 3:3:1) bo'ladi.

Bir-birini to'ldiruvchi o'zaro ta'sir uchun namuna echimlari bilan tipik muammolar

1. Shirin no'xatlarda gul rangi faqat ikkita dominant gen A va B ishtirokida paydo bo'ladi. Agar genotipda faqat bitta dominant gen bo'lsa, unda rang rivojlanmaydi. Qanday naslF 1 VaF 2 AAbb va aaBB genotiplari bilan o'simliklarni kesib o'tishda nima sodir bo'ladi?

Yechim:

Birinchi qatorga mutanosib ravishda 9 raqamiga to'g'ri keladigan 2 dominant gen bilan rivojlanadigan xususiyatni yozish yaxshiroqdir.

A, B

a, B

a, c

Aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa

aaBB, aaBB

auw

Punnett tarmog'i

AABB

qizil

AAVv

qizil

AaBB

qizil

AaVv

qizil

Av

AAVv

qizil

AAbb

oq

AvVv

qizil

Voy

oq

aB

AaBB

qizil

AaVv

qizil

aaBB

oq

aaVv

oq

aw

AaVv

qizil

Voy

oq

aaVv

oq

auw

oq

Xulosa:

Epistaz

Dominant epistaz uchun namuna echimlari bilan tipik muammolar

1. Cho'chqalar qora, oq va qizil ranglarda bo'ladi. Oq cho'chqalar kamida bitta dominant genga egaJ. Qora cho'chqalar dominant E geni va retsessivga egaj. Qizil cho'chqalar dominant supressor genidan va qora rangni aniqlaydigan dominant E genidan mahrum. Siz qanday naslni kutishingiz mumkin:

a) 2 ta oq diheterozigot cho'chqalarni kesib o'tishdan;

b) qora gomozigotli cho'chqa va qizil cho'chqani kesib o'tishdan.

Dominant epistaz holatida, agar u 3 raqamiga to'g'ri keladigan bo'lsa, birinchi qatorga inhibitorlar tomonidan bostirilmaydigan belgini yozish yaxshiroqdir.

E, J

e, J

EEJJ, EeJj, EeJJ, EEJj

eeJJ, eeJj

Qizillar

e, j

eejj

EEJJ, 2 EEJj, 2 EeJJ, 4 EeJj, eeJJ, 2 eeJj

EEjj, 2 Eejj

eejj

12 oq

3 qora

1 qizil

Punnett tarmog'i

EEJJ

oq

EEJj

oq

EeJJ

oq

EeJj

oq

EEJj

oq

EEjj

qora

EeJj

oq

Eejj

qora

EeJJ

oq

EeJj

oq

eeJJ

oq

eeJj

oq

EeJj

oq

Eejj

qora

eeJj

oq

eejj

qizil

Xulosa:

Polimerizm

Polimer genlari bir xil xususiyatning rivojlanishiga bir xil darajada ta'sir qilganligi sababli, ular ba'zan raqamli indeksni ko'rsatadigan alifboning bir xil harflari bilan belgilanadi, masalan: A. 1 A 1 A 2 A 2 - qora tanlilar... va 1 A 1 A 2 A 2 - oq. Ammo bizga uni ikki xil harf bilan belgilash qulayroqdek tuyuladi.

1. Oq tanli ayol bilan qora tanli erkakning o‘g‘li oq tanli ayolga uylandi. Bu nikohdan bo'lgan bola otasidan qorong'i bo'lishi mumkinmi?

Yechim: Yuqoridagi jadvaldan foydalaning. Avval siz oq ayol va qora tanli erkakning o'g'lining genotipini aniqlashingiz kerak.

Keyin oq tanli ayolga bo'lgan nikohidan farzandlarining genotiplarini aniqlang.

Xulosa:

Pleiotropiya .

Meksikalik Dogoda, sochlarning etishmasligiga olib keladigan gen, gomozigotli holatda, naslning o'limiga olib keladi. Ikki oddiy Buyuk Daniyalikni kesib o'tayotganda, nasllarning bir qismi vafot etdi. Xuddi shu erkak ikkinchi urg'ochi bilan kesishganida, naslda o'lim bo'lmagan. Biroq, bu ikki xochdan avlodlarni kesib o'tishda, kuchuklarning o'limi yana kuzatildi.

Berilgan:

A - junning mavjudligi AA, Aa

a - sochlarning etishmasligi aa

Toping:

barcha kesishgan shaxslarning genotiplari - ?

Yechim:

Birinchi o'tish:

P: ayol Aa x erkak Aa

G: A, A, A

F?: 1 AA: 2 Aa: 1 aa - o'lmoqdalar

Ikkinchi o'tish:

P: ayol AA x erkak Aa

G: A A, a

F?: 1AA: 1Aa

Uchinchi o'tish (avlodlarni kesib o'tish):

P:Aa x Aa, AA x AA, AA x Aa

G: A, a A, a A A A A, a

F?: AA, Aa, aa - o'lish

Xulosa: