Рецензенти проф.
Уредник Тамара Бајчета
Одговoрни уредник др Татјана
Уџбеник Биологија за други разред гимназије
с
наставним планом и програмом. Уџбеник се састоји од три поглавља:
1. Основи генетике,
2. Eволуционa биологијa,
3. Грађа, функција и разноврсност организама. Основни текст у Уџбенику прате слике, шеме,
је и сажета – у сегменту под називом Укратко. Битне
• варијабилности и наслеђивању особина;
• развоју генетике као науке;
• значају савремених генетичких истраживања;
• теорији партикуларног наслеђивања;
• Менделовим правилима наслеђивања;
• генима и алелима;
• односу генотипа и фенотипа;
• квалитативним и квантитативним особинама;
• генетичким и срединским узроцима варирања особина;
усмереним на упознавање генома различитих биолошких врста, посебну пажњу јавности привукло је одређивање генома човека. Резултати истраживања познатог као „Пројекат генома човека”,
објављени 2003. године, представили су комплетну структуру нашег генома. То је био велики подухват – први геном кичмењака који је одређен у потпуности,
генома.
Данас се, применом већ поменуте методологије секвенцирања
4 3 5 2 1
Менделови експерименти
Многи научници у прошлости покушавали су да открију како се особине наслеђују. Укрштали су биљке или животиње и пратили општу сличност између родитеља и потомака. Резултати су били збуњујући – потомство је
од родитеља по неким особинама, на другог родитеља по другим, а неке
особине су биле другачије од родитељских, па научници нису могли да уоче
правила. Једна од претпоставки је била да током укрштања долази до мешања
и стапања родитељских особина.
Први прави увид у механизме наслеђивања биолошких
дином 19. века, захваљујући раду Грегора Мендела. Он је,
добијен је сре-
резултате, открио правила наслеђивања. Доказао је да
(Gregor Johann Mendel, 1822–1884)
грашка. Мендел је укрстио биљке које су имале жута зрна са онима чија су зрна била зелена (пре тога је спречио самооплођење у родитељским линијама). На слици смо употребили уобичајене ознаке за генерације: P означава родитељску, а F потомачку генерацију.
рацији
– рецесиван. Уобичајено је да се доминантан алел обележава великим,
рецесиван малим словом. Тако у наведеном примеру са грашком А означава доминантни алел (одговоран за жуту боју), док а означава рецесивни алел (одговоран за зелену боју). Код хетерозигота, који имају и доминантан и рецесиван алел,
стабљике. Боја цвета може бити љубичаста и бела; љубичаста
раст („патуљаста” –форма) јесте рецесивна особина. У родитељској ге-
нерацији укрштају се „чисте” – линије, хомозиготне за те особине: високе биљке с љубичастим цветовима
особина неког организма, или у ужем значењу, када се односи на одређену особину. Под генотипом у ужем значењу подразумевамо комбинацију алела одређеног гена. У ширем значењу, овај појам се односи на комбинацију алела свих посматраних гена. У наведеном примеру са
веома је важан и Rh-систем крвних група. Генетичка основа је сложенија него у претходном случају, а фенотипови су одређени као Rh позитивни или негативни, на основу присуства, односно
на површини крвних ћелија
тога да антитела присутна код примаоца униште добијене еритроците. Поред АBО система, веома је важан и Rh-систем крвних група. Генетичка основа је сложенија него у претходном случају, а фенотипови су одређени као Rh позитивни или негативни, на основу присуства, односно одсуства Rh антигена на површини крвних ћелија (Rh+ је доминантно). Неопходно је да се одреди Rh статус у случају трансфузија, као и код трудница. Rh+ новорођенче Rh– мајке је под ризиком од тешких последица хемолитичке болести.
Гени за поменуте системе крвних група
човека налазе се на различитим хромозомима – ген за АBО на хромозому 9, за Rh на хромозому 1, а ген за раније поменути MN на хромозому 4.
Број хромозома је карактеристичан за
врсту: може их бити од свега неколико
до више стотина. Тако, на пример, човек
има 46 хромозома, а шимпанза 48; воћна
мушица има 8 хромозома, шаран 104, пас
78, грашак 14. Већина еукариота има ди-
плоидан (2n) број хромозома у својим соматским ћелијама, а у гаметима упола
мањи, хаплоидан (n) број.
Скуп хромозома у ћелији назива се ка
риотип. Неки од тих хромозома изгледају исто; то су хомологи хромозоми и они се у диплоидним ћелијама
Један
ВАРИЈАБИЛНОСТ
ВАРИЈАБИЛНОСТИ
Врсте, узроци и последице мутација
Одакле потиче огромна варијабилност особина живих бића? Главни извор варијабилности у живом свету су мутације.
Мутације представљају промене генетичке
једноставне или сложене, и на нивоу гена и на нивоу хромозома. Тако, на пример, у оквиру гена може доћи до замене, губитка или добитка само једног нуклеотида, али и до сложенијих промена које захватају велики број нуклеотида. Многе од тих грешака се на време исправе (на пример, исецањем оштећеног дела ДНК и његовом заменом) деловањем неког
и адитива), лекова, азбеста, компоненти дуванског дима итд. Мутагеност може да се тестира на различитим организмима, а један од најчешћих тестова користи посебно одабране бактерије. Хемијске материје изазивају различите
од сродних
диплоида. Многе биљке које се гаје за
исхрану су полиплоиди, као пшеница (6n = 42) или јагоде (8n = 56).
Промена броја појединачних хро-
мозома назива се анеуплоидија. До такве промене најчешће долази када
се два хомолога хромозома не раздвоје правилно током деобе и фор-
мирања гамета, па се у неким гаметима нађу два примерка, а у некима
примерак тог хромозома.
се такви гамети
ВАРИЈАБИЛНОСТ
ВАРИЈАБИЛНОСТИ
Генетичке рекомбинације
уочено у првим експериментима; ради се
инжењерство представља скуп метода молекуларне биотехнологије које се користе за манипулисање генетичким материјалом. Помоћу њих појединачни гени могу да се издвоје, умноже и пренесу у ћелије других, различитих организама. Ове методе се користе у основним научним истраживањима, за детаљно упознавање основе кључних процеса у живим бићима (нпр. развића или имунског одговора).
Исте методе користе се и у примењеним истраживањима, с
способни да регенеришу читаву нову биљку. Код животиња је то знатно теже, а посебно сложеним се показало клонирање
су везани, а генотип особе је BbDd. Оба доминантна алела су
саветовање.
Примери
Код мушкараца се
рецесивни алел на X-хромозому
испољава, па се и рецесивне осо-
бине код њих чешће испољавају
него код жена. X везане особине
никада се не преносе по мушкој
линији, тј. са оца на сина, док се малобројне Y везане особине
преносе само са оца на сина.
Урођени поремећај у распозна-
вању црвене и зелене боје, далто-
низам, представља типичан при-
мер X везаних рецесивних осо-
бина.
Џон Далтон (John Dalton, 1766–1844)
мозома или малих аутозома, него ако постоји
Најзначајнија тризомија
ма 21. Те особе имају 47 хромозома, јер се мали хромозом 21 налази у три (уместо у два) при-
мерка. Имају карактеристичан изглед лица и
грађу тела, интелектуалну ометеност различитог степена, успорен развој моторних
и говора, слабије мишиће и рефлексе, проблеме са срцем, већу подложност
ма. Једно у неколико хиљада живорођене деце има поремећај у броју полних хромозома, који даје Тарнеров или Клинефелтеров синдром. Тарнеров синдром се јавља код особа
дистрофије, цистична фиброза и многа друга.
Генетичка тестирања се могу применити пре рођења (пренатално) и после рођења, у различитим периодима живота. Савременим методама за испитивање наследног материјала утврђују се неправилности у броју и структури хромозома, као и промене на нивоу гена. Откривање одређеног наследног стања у
