3 · Reproduction and inheritance

העברה לדור הבא

לכל ישות חיה יש הזדמנות אחת להעביר את גניה. פרחים עושים זאת באמצעות עלי כותרת ואבקה, בני אדם באמצעות גמטות ומחזורי הורמונים — והחבילות המידע שעוברות הן כרומוזומים, המעורבלים על ידי מיוזה ומשולבים מחדש בהחייבה. פרק זה נעול מבניחת הפרח ועד צלעים מונו-היברידיים, מהציפורים של דארוין ועד חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה.

Edexcel International GCSE Biology 4BI1, Section 3 (הצהרות 3.1–3.39) הוא פרק הגנטיקה וההרבה. צלעים ופדיגריים מביאים ציונים אמינים לסטודנטים המציגים נכון דיאגרמה גנטית.

רביעה

רביעה מינית דורשת שני גמטות; הצאצאים שונים גנטית. רביעה אל-מינית דורשת הורה אחד; הצאצאים הם עתקים זהים גנטית.

צמחים פרחוניים. פרחים המופרדים על ידי חרקים בעלי עלי כותרת גדולים וצבעוניים, ניחוח ומיץ פרחוני; פרחים המופרדים על ידי רוח קטנים וירוקים, עם אבקה קלה וחלקה בכמויות עצומות, אנדרות תלויות מחוץ לגביע וסטיגמות נוצניות.

לאחר הפרחה, גרן האבקה צומח צינור אבקה לאורך העקצה; לאחר מכן מתרחש החלטה, והאוגרן הופך לזרע בעוד שהשחלה הופכת לפרי. זרעים בנקיבה חיים על מאגרי המזון השמורים עד שתנועת הגליל תוכל לבצע פוטוסינתזה. צמחים מתרבים אל-מינית באמצעות נגדים ובאופן מלאכותי באמצעות חתכים.

אדם. המחזור החודשי: FSH מבשיל ביצה בשחלה; השחלה הבוגרת משחררת אסטרוגן, שמעבה את רירית הרחם וגורם לשיא LH הגורם לאולטרציה בסביב יום 14; השחלה הפנוי הופך לגוף צהוב המשחרר פרוגסטרון, ושומר על רירית הרחם עבה עד יום 28, כאשר רמות ההורמונים הנופלות מביאות ליחידה (B: FSH ו-LH מהבית היסתי).

הplacenta מספקת לעובר חמצן ותזונה ומסירה פסולת; נוזל ערוכתי מגן עליו. אסטרוגן וטסטוסטרון מנהלים את התפתחות המאפיינים המיניים השניוניים.

ירושה

הגנום הוא כל ה-DNA של אורגניזם; גן הוא מקטע ב-DNA המקודד לחלבון אחד. גנים נמצאים על כרומוזומים בגרעין. (B) DNA הוא סליל כפול עם בסיסים זוגיים — A–T ו-C-G; RNA הוא חד-שרידי עם U החליף את T. (B) סינתזת חלבון: תעתיק מעתיק את הגן ל-mRNA בגרעין; תרגום ברבוזומה קורא קודונים, שכל אחד מהם מתאים ל-אנטיקודון tRNA נושא את האמינו חומצה שלו, בונה את השרשרת.

אללים הם צורות חלופיות של גן. מונחי מילון: דומיננטי (מראה אם עותק אחד קיים), רצסיבי (דורש שניים), הומוזיגוטי, הטרוזיגוטי, גנוטיפ, פינוטיפ; (B) קו-דומיננטיות — שני האללים מבוימים. רוב המאפיינים הם רב-גניים, ולא גן יחיד.

צלב מונוהיברידי, מסודר כדי להשיג את הנקודות: גנוטיפי ההורים → גמטות → טבלת פונט → יחס פינוטיפי.

בדיקה מודגמת. פיברוזיס cystic (cf, רצסיבי): שני ההורים הטרוזיגוטיים Cc × Cc. גמטות C או c. צאצאים CC, Cc, Cc, cc — 3 ללא affected : 1 affected; סיכוי 1-מ-4 לכל ילד, אותו סיכוי בכל ילד.

קביעת מין: XX נקבה, XY זכר. האם תמיד נותנת X; האב נותן X או Y — דיאגרמה גנטית של גמטות X×X, X×Y נותנת 1:1 נקבה:זכר, וגמטת האב קובעת את המין.

מיתוז יוצר שתי תאים עם כרומוזומים זהים — גידול, תיקון, עתוקים, רביעה אל-מינית. מייוז יוצר ארבע גמטות הפלואידיות שונות גנטית (אנושי diploid 46 → haploid 23), והחלטה אקראית של כל זרוע עם כל ביצה יוצרת משכנות נוספות.

משכנות יכולות להיות גנטיות, סביבתיות או שניהן. מוטציה היא שינוי נדיר ואקראי ב-DNA שיכול להיות מורש — לרוב חסר משמעות, לעיתים משמעותי (B: בסיס שונה יכול לשנות אמינו חומצה אחת ואת צורת החלבון); קרינה יוננת ומוטאגנים כימיים כמו חומרים בטבק מעלים את קצב המוטציות.

התפתחות

בחירת טבעית של דארווין, צעד אחר צעד: אורגניזמים מייצרים יותר צאצאים מאלו ששרדים; משכנות קיימות בתוך מין; אלו עם מאפיינים המתאימים ביותר לסביבה נשארים בחיים ומתרבים, מעבירים את האללים; לאורך דורות המאפיין המיטיב נפוץ יותר.

עמידות לאנטיביוטיקה היא בחירה בפועל: מוטציה אקראית הופכת חיידק אחד לעמיד; אנטיביוטיקות הורגות את הרוב שאינו עמיד; החיידק העמיד נשאר בחיים ומתרבה — השלמת טיפולי אנטיביוטיקה והימנעות משימוש מופרז מאטים את ההתפשטות, ומזיקים עמידים הופכים לקשה לשליטה.

טעויות נפוצות.

• בלבול בין אבקה להשחלה. אבקה היא העברת אבקה לגביע; השחלה היא השילוב של הגרעין הזכרי עם הגרעין הנשי באיילת, לאחר גדילת צינור האבקה.
• טענה שהאיילת הופכת לפרי. האיילת הופכת לגרעין; השחלה הופכת לפרי.
• טענה שהאם קובעת מין התינוק. כל ביצית מכילה X; הזרע מכיל X או Y, ולכן גמטה של האב קובעת.
• קריאת יחס 3 : 1 כמניפה מדויקת. הוא נותן את הה chances לכל ילד: 1 ב4 לכל ילד, ללא קשר למה שקרה לפני כן.
• השמדת גמטות בתרשים גנטי. הניקוד דורש גנוטיפ ההורים → גמטות → טבלת פונט → גנוטיפים ופנוטיפים של הצאצאים.
• טענה שחיידקים הופכים לעמידים כי הם מסתגלים לאנטיביוטיק. מוטציה אקראית הייתה קיימת כבר; האנטיביוטיק הורג את האחרים, ולכן החיידקים העמידים שורדים ומתפתחים.
• טענה שמיוזה מייצרת תאים זהים. מיטוז מייצרת תאים דפלואידים זהים; מיוזה מייצרת ארבעה גמטות haploid גנטית שונות.

בדוק את עצמך

1. תן שתי הבדלים בין רביעה מינית לרביעה אל-מינית.
2. ציין שתי הסתגלויות של פרח המופרד על ידי רוח.
3. מה קורה לאחר שהציצן מגיע לאיבר המונו?
4. איזה הורמון עולה ביום 14, ומה הוא גורם ל?
5. הגדר גן, אלל וגנום.
6. (B) ציין את הבסיס שמחליף תימין ברנח, ואת המקום בו מתרחשת התרגום.
7. הצלע Cc × cc ותן יחס פנוטיפי.
8. מדוע זרע האב מ determines את המין של הילד?
9. תן שני הבדלים בין מיטוזה למיוזה.
10. הסבר עמידות לאנטיביוטיקה באמצעות בחירה טבעית בשלושה שלבים.

Answers: 1 sexual — two parents, genetically different offspring; asexual — one parent, genetically identical offspring; 2 light smooth pollen in large quantity; anthers hanging outside the flower with a feathery stigma (small dull petals, no nectar); 3 the male gamete fuses with the ovule's egg cell — fertilisation; the ovule becomes a seed and the ovary a fruit; 4 LH — ovulation (release of the egg); 5 gene — a DNA section coding for one protein; allele — an alternative form of a gene; genome — all the organism's DNA; 6 (B) uracil; at a ribosome; 7 gametes C, c and c, c → Cc, Cc, cc, cc — 1 unaffected : 1 affected; 8 the mother's egg always carries X; the sperm carries X or Y, so XX (female) or XY (male) depends on the sperm; 9 mitosis — two cells, identical, same (diploid) chromosome number, for growth/repair/asexual reproduction; meiosis — four cells, genetically different, half the number (haploid), for gametes; 10 a mutation gives one bacterium resistance; the antibiotic kills the non-resistant bacteria; the resistant one survives and reproduces, so resistance spreads.