Genetyka to fascynująca dziedzina nauki. Zajmuje się dziedziczeniem cech. Przyjrzyjmy się jej podstawom, szczególnie ważne dla klasy 8.
Podstawowe Pojęcia
Czym są geny? Geny to fragmenty DNA. Zawierają informacje o naszych cechach. Kontrolują, jak wyglądamy i funkcjonujemy. Przykładowo, gen odpowiada za kolor oczu.
Co to jest DNA? DNA, czyli kwas deoksyrybonukleinowy. To nośnik informacji genetycznej. Znajduje się w jądrze komórkowym. Ma strukturę podwójnej helisy.
A chromosomy? Chromosomy to struktury. Zawierają DNA. W komórkach człowieka jest 46 chromosomów. Ułożone są w 23 pary.
Allele to różne wersje tego samego genu. Na przykład, gen koloru oczu ma allele brązowe i niebieskie. Osoba dziedziczy dwa allele danego genu, po jednym od każdego rodzica. To połączenie alleli decyduje o ostatecznej cesze.
Dziedziczenie Cech
Genotyp to zestaw genów. Określa genetyczne wyposażenie organizmu. To "wewnętrzny" kod. Nie zawsze widać go na zewnątrz.
Fenotyp to cechy widoczne. Wygląd, zachowanie, fizjologia. Są wynikiem interakcji genotypu ze środowiskiem. Przykładowo, genotyp może kodować wysoki wzrost, ale niedożywienie wpłynie na fenotyp i obniży ostateczny wzrost.
Homozygota to sytuacja, gdy dany gen ma dwa identyczne allele. Na przykład, dwa allele na brązowe oczy (BB). Oznacza to, że dana osoba na pewno będzie miała brązowe oczy.
Heterozygota to sytuacja, gdy dany gen ma dwa różne allele. Na przykład, jeden allel na brązowe oczy (B) i jeden na niebieskie oczy (b). W takim przypadku allel dominujący (brązowy) zazwyczaj maskuje allel recesywny (niebieski), więc osoba ma brązowe oczy.
Prawa Mendla
Gregor Mendel był pionierem genetyki. Sformułował prawa dziedziczenia. Obserwował groch siewny.
Pierwsze prawo Mendla (prawo segregacji). Podczas powstawania gamet allele rozdzielają się. Każda gameta otrzymuje tylko jeden allel z pary. To zapewnia zmienność genetyczną.
Drugie prawo Mendla (prawo niezależnej segregacji). Allele różnych genów segregują niezależnie od siebie. Dotyczy to genów zlokalizowanych na różnych chromosomach. Oznacza to, że dziedziczenie jednej cechy nie wpływa na dziedziczenie innej cechy.
Krzyżówki Genetyczne
Krzyżówki genetyczne służą do przewidywania. Przewidują, jakie cechy będą miało potomstwo. Używa się specjalnych diagramów.
Kwadrat Punnetta to narzędzie. Pomaga przedstawić możliwe kombinacje alleli. Umożliwia obliczenie prawdopodobieństwa wystąpienia danego fenotypu u potomstwa.
Przykładowa krzyżówka: załóżmy, że krzyżujemy dwie heterozygoty (Bb). B to allel na brązowe oczy (dominujący), b to allel na niebieskie oczy (recesywny). Możliwe genotypy potomstwa to BB, Bb i bb. Prawdopodobieństwo, że dziecko będzie miało brązowe oczy (BB lub Bb), wynosi 75%. Prawdopodobieństwo niebieskich oczu (bb) wynosi 25%.
Dziedziczenie Płci
Człowiek ma 23 pary chromosomów. Jedna para to chromosomy płci. Kobiety mają dwa chromosomy X (XX). Mężczyźni mają chromosom X i chromosom Y (XY).
Płeć dziecka zależy od tego, jaki chromosom płci przekaże ojciec. Jeśli ojciec przekaże chromosom X, urodzi się dziewczynka (XX). Jeśli ojciec przekaże chromosom Y, urodzi się chłopiec (XY).
Praktyczne Zastosowania Genetyki
Medycyna korzysta z genetyki. Diagnozuje choroby genetyczne. Opracowuje terapie genowe. Pozwala to na wczesne wykrycie i leczenie schorzeń.
Rolnictwo też używa genetyki. Tworzy rośliny odporne na choroby. Hoduje zwierzęta o lepszych cechach. Zwiększa to plony i poprawia jakość produktów spożywczych.
Kryminologia wykorzystuje DNA. Identyfikuje sprawców przestępstw. Ustala pokrewieństwo. Jest to cenne narzędzie w rozwiązywaniu spraw.
Genetyka to dynamicznie rozwijająca się dziedzina. Odkrywa nowe tajemnice życia. Ma ogromny wpływ na nasze życie.
