Menurunkan warisan genetik
Setiap makhluk hidup memiliki satu kesempatan untuk menurunkan genetiknya. Bunga melakukannya melalui kelopak dan serbuk sari, manusia melalui gamet dan siklus hormon — dan paket informasi yang diturunkan adalah kromosom, yang dikocok oleh meiosis dan direkombinasi saat pembuahan. Bagian ini mencakup mulai dari struktur bunga hingga persilangan monohibrid, dari burung finch Darwin hingga bakteri resisten antibiotik.
Edexcel International GCSE Biologi 4BI1, Bagian 3 (pernyataan 3.1–3.39) adalah bagian genetika dan reproduksi. Persilangan dan silsilah memberikan nilai yang andal bagi siswa yang menyusun diagram genetika dengan benar.
Reproduksi
Reproduksi seksual memerlukan dua gamet; keturunannya berbeda secara genetik. Reproduksi aseksual memerlukan satu induk; keturunannya adalah klon identik secara genetik.
Tumbuhan berbunga. Bunga penyerbukan serangga memiliki kelopak berwarna cerah, aroma, dan nektar; bunga penyerbukan angin berukuran kecil dan hijau, dengan serbuk sari halus ringan dalam jumlah besar, benang sari menggantung di luar, dan putik berbentuk bulu.
Setelah penyerbukan, butir serbuk sari tumbuh tabung serbuk sari menuju bakal biji; pembuahan mengikuti, dan bakal biji menjadi biji sementara bakal buah menjadi buah. Biji yang sedang berkecaph hidup dari cadangan makanan yang tersimpan sampai tunas mampu melakukan fotosintesis. Tumbuhan bereproduksi aseksual melalui tunas merambat dan secara buatan melalui stek.
Manusia. Siklus menstruasi: FSH mematangkan sel telur di ovarium; folikel matang melepaskan oestrogen, yang menebalkan dinding rahim dan memicu lonjakan LH yang menyebabkan ovulasi pada hari ke-14; folikel kosong berubah menjadi korpus luteum yang melepaskan progesteron, mempertahankan ketebalan dinding rahim hingga hari ke-28, ketika penurunan kadar hormon memicu menstruasi (B: FSH dan LH dari hipofisis).
Plasenta menyuplai embrio dengan oksigen dan nutrisi serta membuang sisa metabolisme; cairan amnion melindunginya. Oestrogen dan testosteron mendorong perkembangan karakteristik seksual sekunder.
Pewarisan (Inheritance)
Genom adalah seluruh DNA organisme; gen adalah bagian molekul DNA yang mengkodekan satu protein. Gen terletak pada kromosom di dalam inti sel. (B) DNA adalah heliks ganda dengan pasangan basa — A–T dan C–G; RNA untai tunggal dengan U menggantikan T. (B) Sintesis protein: transkripsi menyalin gen ke mRNA di inti sel; terjemahan di ribosom membaca kodon, masing-masing cocok dengan antikodon tRNA yang membawa asam amino, membentuk rantai.
Alel adalah bentuk alternatif dari sebuah gen. Kosakata: dominan (muncul jika satu salinan ada), resesif (membutuhkan dua salinan), homozigot, heterozigot, genotipe, fenotipe; (B) kodominansi — kedua alel terekspresi. Sebagian besar sifat bersifat poligenik, bukan gen tunggal.
Persilangan monohibrida, disusun untuk mendapatkan nilai penuh: genotipe orang tua → gamet → kotak Punnett → rasio fenotipe.
Pemeriksaan contoh kerja. Fibrosis kistik (cf, resesif): kedua orang tua heterozigot Cc × Cc. Gamet C atau c. Anak CC, Cc, Cc, cc — 3 tidak terpengaruh : 1 terpengaruh; peluang 1-dari-4 per anak, peluang yang sama untuk setiap anak.
Penentuan jenis kelamin: XX perempuan, XY laki-laki. Ibu selalu memberikan X; ayah memberikan X atau Y — diagram genetik gamet X×X, X×Y menghasilkan 1:1 perempuan:laki-laki, dan gamet ayah menentukan jenis kelamin.
Mitosis menghasilkan dua sel dengan kromosom identik — pertumbuhan, perbaikan, kloning, reproduksi aseksual. Meiosis menghasilkan empat gamet haploid yang berbeda secara genetik (diploid manusia 46 → haploid 23), dan pembuahan acak antara sperma dan sel telur apa pun menciptakan variasi lebih lanjut.
Variasi bisa bersifat genetik, lingkungan, atau keduanya. Mutasi adalah perubahan langka dan acak pada DNA yang dapat diwariskan — sebagian besar tidak berbahaya, kadang signifikan (B: basa yang berubah dapat mengubah satu asam amino dan bentuk protein); radiasi pengion dan mutagen kimia seperti zat tembakau meningkatkan laju mutasi.
Evolusi
Seleksi alam Darwin, langkah demi langkah: organisme menghasilkan lebih banyak keturunan daripada yang bertahan hidup; variasi ada dalam spesies; individu dengan karakteristik paling sesuai dengan lingkungan bertahan hidup dan bereproduksi, mewariskan alel tersebut; selama generasi, karakteristik menguntungkan menjadi lebih umum.
Resistensi antibiotik adalah seleksi yang bekerja: mutasi acak membuat satu bakteri resisten; antibiotik membunuh mayoritas yang tidak resisten; bakteri resisten bertahan dan bereproduksi — menyelesaikan Courses antibiotik dan menghindari penggunaan berlebihan memperlambat penyebaran, dan infeksi resisten sulit dikendalikan.
Periksa diri Anda
- Sebutkan dua perbedaan antara reproduksi seksual dan aseksual.
- Sebutkan dua adaptasi bunga penyerbukan angin.
- Apa yang terjadi setelah tabung sari mencapai bakal biji?
- Hormon apa yang mengalami lonjakan pada hari ke-14, dan apa yang ditimbulkannya?
- Definisikan gen, alel, dan genom.
- (B) Sebutkan basa yang menggantikan timin pada RNA, dan di mana terjemahan terjadi.
- Persilangkan Cc × cc dan berikan rasio fenotipe.
- Mengapa gamet ayah menentukan jenis kelamin anak?
- Sebutkan dua perbedaan antara mitosis dan meiosis.
- Jelaskan resistensi antibiotik melalui seleksi alam dalam tiga langkah.
Jawaban: 1 seksual — dua orang tua, keturunan berbeda secara genetik; aseksual — satu orang tua, keturunan identik secara genetik; 2 serbuk sari halus berwarna terang dalam jumlah besar; benang sari menjuntai di luar bunga dengan putik berbulu (kelopak kecil kusam, tidak ada nektar); 3 gamet jantan menyatu dengan sel telur bakal biji — pembuahan; bakal biji menjadi biji dan bakal buah menjadi buah; 4 LH — ovulasi (pelepasan sel telur); 5 gen — segmen DNA yang mengkode satu protein; alel — bentuk alternatif dari suatu gen; genom — seluruh DNA organisme; 6 (B) urasil; pada ribosom; 7 gamet C, c dan c, c → Cc, Cc, cc, cc — 1 tidak terpengaruh : 1 terpengaruh; 8 sel telur ibu selalu membawa X; sperma membawa X atau Y, sehingga XX (perempuan) atau XY (laki-laki) bergantung pada sperma; 9 mitosis — dua sel, identik, jumlah kromosom sama (diploid), untuk pertumbuhan/perbaikan/reproduksi aseksual; meiosis — empat sel, berbeda secara genetik, setengah jumlah (haploid), untuk gamet; 10 mutasi memberikan salah satu bakteri resistensi; antibiotik membunuh bakteri non-resisten; bakteri yang resisten bertahan hidup dan bereproduksi, sehingga resistensi menyebar.