Informatie

Inleiding tot genetica - biologie


Inleiding tot genetica

INLEIDING IN DE GENETICA DNA STRUCTUUR FUNCTIE PHA Biologie

Bio 9 B: Dinsdag, 2. 2. 10 Titel: DNA Structuur & Functie Huiswerk: Lees pagina's 297 -299 en maak actief aantekeningen bij het lezen. Vat samen hoe DNA repliceert! Nu doen: bestudeer het diagram van genetische informatie in cellen. Beantwoord de lege plekken op de achterkant van het diagram. Doelstellingen van vandaag: Leg uit hoe DNA, genen, nucleotiden en chromosomen zich tot elkaar verhouden. Beschrijf de structuur van DNA.

Intro tot genetica: DNA-structuur en functie Genetica: de studie van erfelijkheid Wat bepaalt de eigenschappen (kenmerken) van een organisme? Hoe worden eigenschappen doorgegeven van de ene cel naar de andere, en van ouders naar nakomelingen? DNA: het molecuul dat genetische informatie draagt ​​DNA heeft twee belangrijke functies: Repliceren – exacte kopieën van zichzelf maken zodat het kan worden doorgegeven Instructies meenemen voor het maken van eiwitten die uw eigenschappen bepalen DNA wordt in alle cellen aangetroffen (in de kern van eukaryote cellen) Doelstellingen voor de klas: • Leg uit hoe DNA, genen, nucleotiden en chromosomen zich tot elkaar verhouden. • Beschrijf de structuur van DNA.

DNA-structuur en -functie Wat is het? Waar vinden we het? DNA = deoxyribonucleïnezuur gevonden in de kern Wat doet het? Draagt ​​je genen Draagt ​​informatie om de eiwitten te maken die je eigenschappen maken Doelstellingen voor de klas: • Leg uit hoe DNA, genen, nucleotiden en chromosomen zich tot elkaar verhouden. • Beschrijf de structuur van DNA.

DNA-structuur en -functie Chromosomen Nucleotide-basenparen DNA Een ander gen: instructies voor het maken van een ander eiwit dat een andere eigenschap bepaalt Gen: instructies voor het maken van een eiwit dat een eigenschap bepaalt

DNA-structuur Doelstellingen voor de klas: • Leg uit hoe DNA, genen, nucleotiden en chromosomen zich tot elkaar verhouden. • Beschrijf de structuur van DNA.

DNA-structuur "Bouwstenen" = Nucleotide Deoxyribose Suikerfosfaat Stikstofbasis Nucleotiden samengesteld: Ladder: niet opgerold Dubbele helix: 2 lange opgerolde strengen Zijkanten: afwisselend fosfaten en suikers Midden/“sporten” van ladder: Doelstellingen voor klasse: • Identificeer 2 Stikstofbasen verbonden door waterstofbruggen

DNA-structuur: nucleotiden Doelstellingen voor klasse: • Identificeren

DNA-structuur: basenparen 4 Stikstofbasen: Adeninepurine Guanine Thyminepyrimidine Cytosine > > Basenparen: A ---- T G ---- C Doelstellingen voor de klasse: • Identificeren

Bio 9 B: Donderdag, 2. 4. 10 Titel: DNA Structuur & Functie Huiswerk: Volledige discussievragen voor lab. Nu doen: de doelstellingen van vandaag: dubbel blok Leg uit hoe DNA, genen, nucleotiden en chromosomen zich tot elkaar verhouden. Beschrijf de structuur van DNA. Leg uit WAAROM DNA moet repliceren en de 3 stappen van HOE DNA repliceert.

DNA-structuur: afbeeldingen Doelstellingen voor de klas: • Leg uit hoe DNA, genen, nucleotiden en chromosomen zich tot elkaar verhouden. • Beschrijf de structuur van DNA.

Hoe weten we over de DNA-structuur? Chargaff: A=T en C=G Rosalind Franklin: Echte röntgenfoto van DNA Toonde dubbele helixstructuur Jong overleden door röntgenfoto's! Kreeg geen eer voor haar bijdragen ... behoorlijk in de war! Watson & Crick: hebben een model gemaakt met behulp van dit bewijs. Doelstellingen voor de klas: • Beschrijf de structuur van DNA. (Ze kregen alle eer -

DNA en chromosomen: DNA strak om kleine eiwitbolletjes (histonen) gewikkeld om het zeer compact te maken Chromosomen ontrafelen tot DNA Nucleotidebasenparen DNA Ander gen: instructies voor het maken van een ander eiwit dat een andere eigenschap bepaalt Gen: Instructies voor het maken van een eiwit dat bepalend is een eigenschap

DNA-modelbouwlab: Deel I: DNA construeren Om uw DNA-model te construeren, hebt u nodig: 18 deoxyribosecentra met 3 tanden (zwarte vijfhoek) 18 fosfaatrietjes (witte buisjes) 9 waterstofbinding (witte staaf) 5 adenine (A) rietjes (oranje) 4 Guanine (G) rietjes (geel) 5 Thymine (T) rietjes (groen) 4 Cytosine (C) rietjes (blauw) Bouw 36 nucleotiden om het lab te starten Noteer uw DNA-sequentie in de tabel Bevestigen van 1 stikstofbasen (rood , blauw, kort groen of grijs) en 1 fosfaat tot 1 deoxyribosecentrum. Verdeel het werk over de partners. Gebruik één codeletter per doos. Overeenkomstige stikstofbasen staan ​​tegenover elkaar in de tabel. U zult deze reeks moeten repliceren, dus zorg ervoor dat deze nauwkeurig is. Doelstellingen voor de klas: • Beschrijf de structuur van DNA.

DNA-replicatie: Overzicht DNA kan een exacte kopie van zichzelf maken! Komt elke keer voor als een cel zich moet voortplanten (tijdens de S-fase van de celcyclus…) Doelstellingen voor de klas: • Beschrijf de structuur van DNA. • Leg uit WAAROM DNA moet repliceren en de 3 stappen van HOE DNA repliceert.

DNA-replicatie: overzicht Doelstellingen voor de klas: • Beschrijf de structuur van DNA. • Leg uit WAAROM DNA moet repliceren en de 3 stappen van HOE DNA repliceert.

Stappen van DNA-replicatie 1. DNA ritst open: enzym verbreekt waterstofbruggen tussen basenparen Creëert 2 complementaire strengen (sjablonen) 2. DNA-polymerase beweegt langs originele strengen (sjablonen) Nucleotiden komen uit het cytoplasma DNA-polymerase hecht complementaire basen aan beide zijden van het uitgepakte strengen (semi-conservatief). 3. Voltooid: er worden 2 NIEUWE identieke DNA-strengen geproduceerd. DNA-polymerase “proefleest” de nieuwe strengen. Doelstellingen voor de klas: • Beschrijf de structuur van DNA. • Leg uit WAAROM DNA moet repliceren en de 3 stappen van HOE DNA repliceert.

DNA-replicatie Opmerking: de RODE streng is de oorspronkelijke streng. Doelstellingen voor de klas: • Beschrijf de structuur van DNA. • Leg uit WAAROM DNA moet repliceren en de 3 stappen van HOE DNA repliceert.

DNA-modelbouwlab: deel II: DNA repliceren Hoewel uw model slechts een klein deel van het DNA is, is de replicatie ervan hetzelfde als die van een volledig chromosoom. Reconstrueer uw originele DNA-sequentie. "Ontgrendel" uw DNA-sequentie door de waterstofbinding tussen de twee stikstofbasen te "verbreken". Observeer je twee afzonderlijke strengen. Maak met de andere stukjes in je kit twee nieuwe DNA-strengen - nucleotide voor nucleotide. Merk op dat wanneer het DNA-molecuul in tweeën splitst, nieuwe complementaire basen zich hechten aan de gescheiden strengen, waardoor twee nieuwe DNA-strengen ontstaan. Zorg ervoor dat uw basenparen overeenkomen! Zorg ervoor dat u uw nieuwe DNA-streng maakt door nucleotiden toe te voegen aan de Objectives for Class: originele sjabloon! • Beschrijf de structuur van DNA. • Leg uit WAAROM DNA moet repliceren en de 3 stappen van HOE DNA repliceert.


  • Karaktereigenschap elk kenmerk dat van ouder op nageslacht kan worden doorgegeven, staat bekend als eigenschappen.
  • Erfelijkheid het doorgeven van eigenschappen van ouders op nageslacht.
  • Genetica onderzoek naar erfelijkheid en genen.
  • allelen set genen (dominant en recessief).
  • dominant sterkere genen die tot expressie komen.
  • codominantie wanneer beide allelen dominant zijn. Beide allelen worden gelijk uitgedrukt.
  1. Rode bloem (RR) x witte bloem (WW) = roze bloem (RW)
  • recessief genen die minder opduiken, verantwoordelijk voor de expressie van de recessieve karakters.
  • Genotype combinatie van genen voor een eigenschap. (WW, WW, WW)
  • gameet cellen die zich kunnen voortplanten (eicel, sperma), hebben een haploïde aantal (23) chromosomen.
  • fenotype fysiek kenmerk van een genotype.
  • Homozygoot (puur) Genotype van combinatie met 2 (dezelfde) dominante of recessieve genen. (WW, WW)
  • Heterozygoot (hybride) Combinatie s genotype dat 1 dominant en een recessief gen omvat. (ww, ww)
  • Chromosomen (Eiwit + DNA) draadachtige structuren bevinden zich in de kern.
  • Sekschromosomen het geslacht van organismen bepalen. Bij mensen XX voor vrouwen en XY voor mannen.
  • Vervoerder een heterozygoot individu. In staat om een ​​genetische mutatie door te geven.
  • Kloon genetisch identieke kopieën van ouders
  • Mutatie veranderingen/verandering in gen
  • Kruis paring van twee ouders
  • Monohybride kruising: Kruising die slechts een enkele eigenschap omvat.
  • Dihybride kruising: Kruis dat twee eigenschappen omvat.
  • terugkruising: de kruising van een hybride met een van zijn ouders.
  • Testkruising: de kruising van F1-nageslacht met de recessieve ouder.

Gregor Johann Mendel staat bekend als de vader van de genetica. Hij gaf de wetten van de overerving van eigenschappen. Hij bestudeert de overervingskenmerken van erwtenplanten (Pisum sativum)


3 Inleiding tot moleculaire genetica

Figuur 1: Dolly het schaap was het eerste gekloonde zoogdier.

De drie letters '8220DNA'8221 zijn nu in verband gebracht met het oplossen van misdaad, vaderschapstesten, menselijke identificatie en genetische tests. DNA kan worden opgehaald uit haar, bloed of speeksel. Met uitzondering van eeneiige tweelingen is ieders DNA uniek en is het mogelijk om verschillen tussen mensen op te sporen op basis van hun unieke DNA-volgorde.

DNA-analyse heeft veel praktische toepassingen die verder gaan dan forensisch onderzoek en vaderschapstesten. DNA-testen worden gebruikt voor het opsporen van genealogie en het identificeren van pathogenen. Op medisch gebied wordt DNA gebruikt in diagnostiek, de ontwikkeling van nieuwe vaccins en kankertherapie. Het is nu mogelijk om de aanleg voor veel ziekten te bepalen door genen te analyseren.

DNA is het genetische materiaal dat van ouder op nageslacht wordt doorgegeven voor al het leven op aarde. De technologie van moleculaire genetica die in de afgelopen halve eeuw is ontwikkeld, heeft ons in staat gesteld om diep in de geschiedenis van het leven te kijken om de relaties tussen levende wezens af te leiden op manieren die nooit voor mogelijk werden gehouden. Het stelt ons ook in staat om de werking van evolutie in populaties van organismen te begrijpen. Van meer dan duizend soorten is de sequentie van hun volledige genoom bepaald, en er zijn duizenden individuele sequenties van het menselijke genoom voltooid. Deze sequenties zullen ons in staat stellen om menselijke ziekten en de relatie van mensen met de rest van de levensboom te begrijpen. Ten slotte hebben moleculaire genetica-technieken een revolutie teweeggebracht in het fokken van planten en dieren voor menselijke landbouwbehoeften. Al deze vorderingen in de biotechnologie waren afhankelijk van fundamenteel onderzoek dat leidde tot de ontdekking van de structuur van DNA in 1953, en het onderzoek sindsdien dat de details heeft blootgelegd van DNA-replicatie en het complexe proces dat leidt tot de expressie van DNA in de vorm van eiwitten in de cel.


Opmerkingen

2021 revisie

De Studentenhand-out is gereorganiseerd en herzien om zich te concentreren op het verankeringsfenomeen van overeenkomsten en verschillen in de kenmerken van gezinsleden en de drijvende vraag hoe genen bijdragen aan deze overeenkomsten en verschillen. Vragen, cijfers en uitleg leiden studenten naar een steeds verfijnder begrip van de antwoorden op de drijvende vraag.
Ingrid

Fouten?

Is er niet meer dan één gen verantwoordelijk voor pigmentatie? Dit lijkt echt vereenvoudigd. Ook op de eerste link toont de eerste pagina Aa als het genotype voor albinisme. In uw vereenvoudigde uitleg zou het niet aa moeten zijn?

Correcties en uitleg

Over beide punten heb je helemaal gelijk. De eerste zin bovenaan pagina 5 van de Studentenhand-out is: "De vele verschillende huidskleuren die mensen overerven, worden veroorzaakt door meerdere allelen van meerdere genen." De docentennotities suggereren dat u, na vraag 16, uw leerlingen wilt vragen of de twee allelen van het gen dat ze hebben geanalyseerd, alle verschillende huidskleuren van verschillende mensen kunnen veroorzaken. Een bespreking van deze vraag zou een goede overgang zijn naar de volgende paragraaf.

Helaas maakt mijn tekstverwerker soms woorden in hoofdletters, zelfs als ik dat niet wil, en ik heb de foutieve hoofdletters van aa niet opgemerkt. Ik werk aan een revisie die deze fout corrigeert. Ik zal het later vandaag posten.


Cursusbeschrijving

Deze cursus bevat een complete set videocolleges door professor Graham Walker, een professor aan het Howard Hughes Medical Institute (HHMI) en directeur van de HHMI Education-groep aan het MIT, en professor Sallie W. Chisholm, Lee en Geraldine Martin, hoogleraar milieustudies en co -directeur van het MIT Earth Systems Initiative.

Onderwijsontwikkelingsinspanningen voor deze inleidende biologiecursussen zijn een van de vele activiteiten die worden uitgevoerd door de HHMI Education Group aan het MIT. Deze groep richt zich op het ontwikkelen van leerplannen voor het maken van leermiddelen in niet-gegradueerde biologiecursussen.


18.3.5 Epistase is een uitzondering op het principe van onafhankelijk assortiment

De studies van Mendel in erwtenplanten impliceerden dat elke eigenschap duidelijk en volledig werd gecontroleerd door een enkel gen. In feite zijn enkele waarneembare kenmerken bijna altijd onder invloed van meerdere genen (elk met twee of meer allelen) die samen werken. Zo dragen ten minste acht genen bij aan de oogkleur bij mensen.

Genen kunnen op complementaire of synergetische manieren functioneren, zodat twee of meer genen gelijktijdig tot expressie moeten worden gebracht om een ​​fenotype te beïnvloeden. Genen kunnen ook tegengesteld zijn aan elkaar. In epistasie, is de interactie tussen genen antagonistisch, zodat het ene gen de expressie van een ander maskeert of verstoort. Vaak is de biochemische basis van epistase een genroute waarbij de expressie van één gen afhankelijk is van de functie van een gen dat eraan voorafgaat of erop volgt in de route.

Een voorbeeld van epistasie is pigmentatie bij muizen. De wildtype vachtkleur agouti (AA), is dominant over effen bont (aa). Een apart gen (C) is nodig voor de pigmentproductie. Een muis met een recessieve C allel op deze locus kan geen pigment produceren en is albino, ongeacht het allel dat aanwezig is op locus EEN. Daarom zijn de genotypen AAcc, Aacc, en aacc produceren allemaal een albino-fenotype. Een kruising tussen heterozygoten voor beide genen (AaCc x AaCc) zou nakomelingen genereren met een fenotypische verhouding van 9 agouti:3 effen kleur:4 albino (Afbeelding 18.19). In dit geval is de C gen is epistatisch aan de EEN gen.

Afbeelding 18.19 Bij muizen is de gevlekte agouti-vachtkleur (A) dominant over een effen kleur, zoals zwart of grijs. Een gen op een aparte locus (C) is verantwoordelijk voor de pigmentproductie. Het recessieve c-allel produceert geen pigment en een muis met het homozygote recessieve cc-genotype is albino, ongeacht het allel dat aanwezig is op de A-locus. Het C-gen is dus epistatisch ten opzichte van het A-gen.

Epistase kan ook optreden wanneer een dominant allel expressie op een afzonderlijk gen maskeert. Vruchtkleur in zomerpompoen komt op deze manier tot uiting. Homozygote recessieve expressie van de W gen (ww) gekoppeld aan homozygote dominante of heterozygote expressie van de Y gen (YY of yy) genereert geel fruit, en de wwyy genotype produceert groen fruit. Als een dominante kopie van de W gen aanwezig is in de homozygote of heterozygote vorm, zal de zomerpompoen wit fruit produceren, ongeacht de Y allelen. Een kruising tussen witte heterozygoten voor beide genen (WwYy × WwYy) nakomelingen zou produceren met een fenotypische verhouding van 12 wit:3 geel:1 groen.

Ten slotte kan epistasie wederkerig zijn, zodat elk gen, wanneer aanwezig in de dominante (of recessieve) vorm, hetzelfde fenotype tot expressie brengt. In de herderstasje plant (Capsella bursa-pastoris), wordt het kenmerk van zaadvorm gecontroleerd door twee genen in een dominante epistatische relatie. Wanneer de genen EEN en B zijn beide homozygoot recessief (aabb), de zaden zijn eivormig. Als het dominante allel voor een van deze genen aanwezig is, is het resultaat driehoekige zaden. Dat wil zeggen, elk mogelijk genotype anders dan aabb resulteert in driehoekige zaden en een kruising tussen heterozygoten voor beide genen (AaBb x AaBb) zou nakomelingen opleveren met een fenotypische verhouding van 15 driehoekig:1 eivormig.

Houd er bij het oplossen van genetische problemen rekening mee dat elk kenmerk dat resulteert in een fenotypische verhouding van in totaal 16 typisch is voor een interactie tussen twee genen. Denk aan het fenotypische overervingspatroon voor Mendel's dihybride kruising, waarbij rekening werd gehouden met twee niet-interagerende genen - 9:3:3:1. Evenzo zouden we verwachten dat interactie-genenparen ook verhoudingen vertonen die worden uitgedrukt als 16 delen. Merk op dat we aannemen dat de interactie-genen niet gekoppeld zijn, ze associëren nog steeds onafhankelijk in gameten.


Bekijk de video: Biologie van Tim - Genetica: de basis (Januari- 2022).