Wstęp do Genetyki
Kod genetyczny — skrót
| Temat |
Krótko |
| Kod genetyczny |
Zapis informacji w DNA, przepis na białka (DNA → mRNA → aminokwasy) |
| Biosynteza białka |
Transkrypcja (DNA→mRNA) i translacja (mRNA→białko) |
| Genotyp |
Zestaw alleli organizmu decydujący o jego cechach |
Cechy (dominujące vs recesywne)
| Cechy dominujące |
Cechy recesywne |
| Ciemne włosy |
Jasne włosy |
| Kręcone włosy |
Proste włosy |
| Długie rzęsy |
Krótkie rzęsy |
| Ciemne oczy |
Niebieskie oczy |
| Odstające uszy |
Przylegające uszy |
| Piegi |
Brak piegów |
| Orli nos |
Prosty nos |
| Grupa krwi Rh(+) |
Grupa krwi Rh(-) |
Czyste linie — organizmy, które z pokolenia na pokolenie wykazują te same cechy (np. czerwony kolor płatów kwiatów).
Kwiat (rodzice): czerwony dominujący (AA) × biały recesywny (aa)
P: AA × aa
F1:
| | A | a |
| --- | --- | --- |
| A | AA | Aa |
| a | Aa | aa |
F2:
| | A | a |
| --- | --- | --- |
| A | AA | Aa |
| a | Aa | aa |
st. genetyczny(1:2:1) - st. fenotypowy(3:1)
1 prawo mendla
Prawo czystoci gammet - W gamecie znajduje sie zawsze 1 allel z pary alleli
2 prawo Mendla
Prawa niezaleznej segregacji
- Kazda gammera pokolenia rodzicielskiego, zawiera 1 allel z pary alleli.
- Zasada niezaleznej segregacji cech:
- Cechy sa dziedziczone niezaleznie od siebie, poniewaz allele roznych genow rozdzielaja sie do gammet, w sposob calkowity losowy
AABB x aabb
| |
AB ab
\ /
aABb
AaBb - Podwojnie heterozygotyczne pokolenie
A = żółty, a = zielony, B = gładki, b = pomarszczony
| Fenotyp / Genotyp |
Żółty (A_) |
Zielony (aa) |
| Gładki (B_) |
A_B_ |
aaB_ |
| Pomarszczony (b_) |
A_bb |
aabb |
Stosunek fenotypowy = 9:3:3:1
Odstepstwa od Praw Mendla
1. Dominacja niepelna
gdzie pierwszy allel nie dominuje w pelni nad drugim allelem
Przyklad:
A - czerwona barwa, a - biala barwa
P: AA x aa -> A A, a a
F1: Aa -> A a = Rozowy c1:r2:b1
2. Kodominacja
2 allele 1 genu, sa rownozedne wzgledem siebie.
3. Allele wielokrotne
1 gen moze wystepowac w wiekszej ilosci genow niz 1 (min. 3 wersjach)
Na przyklad grupy krwi
Antygen - cos obcego dla organizmu
Dzedziczenie grupy krwi
| Genotypy |
Grupa krwi |
| I(A)I(A), I(A)i |
A |
| I(B)I(A), I(B)i |
B |
| I(A)I(B) |
AB |
| ii |
0 |
4. Dziedziczenie wielogenowe
cechy uwarunkowane nie jednym a wieloma genami
Przykladem sa Geny kumulatywne (poligeny)
5. Geny dopełniajace sie
2 geny wspolpracuja w celu wykrztalceniu 1 cechy
Przykladem moze byc ciemna barwa siersci u myszy.
Autosomy - 22 pary chromosomow (44), i 1 pare chromosomow plci. Znajduja sie w kazdej komorce naszego organizmu,
Chromosomy homologiczne - te same odmiany chromosomu
Chromosomowa teoria dziedziczenia Morgana
- Geny znajduja sie na chromosomach
- Wszystkie geny sa ulozone liniowo (jeden za drugim)
- Kazdy gen zajmuje scisle okreslone miejsce na chromosomie twz. locus. Na chromosomosomach homologicznych ktore tworza pare, allele 1 genu zajmuja to samo miejsce
- Genu znajdujace sie na 1 chromosomie nazywamy genami sprzezonymi. Sa one dziedziczone zaleznie od siebie, najczesciej trafiaja wspolnie, razem do 1 gamety. Geny sprzezone moga byc rozdzielone podczas mejozy w skutek procesu ktory nazywamy crossing over (krzyzowanie sie).
Na roznych chromosomach, zlokalizowane sa geny niesprzezone, dziedzicza sie zgodnie z 2 prawem Mendla. Geny sprzezone (zlokalizowane na tym samym chormosomie) dziedzicza sie zaleznie od siebie, czyli niezgodnie z 2 prawem mendla
Dziedziczenie płci i cech
Ojciec i matka sa daltonistami, okresl jakie jest prawdopodobienstwo wystapienia daltonizmu u ich potomstwa. Zapisz genotypy.
matka jest nosicielką hemofili, a ojciec jest zdrowy
| x |
X(H) |
X(h) |
| X(H) |
HH |
Hh |
| Y |
HY |
HY |
Zmiennosc organizmu
Rodzaje zmiennosci organizmu:
- Zmiennosc srodowiskowa
- Zmiennosc Dzedziczona
- Zmiennosc Rekombinacyjna
-Process prowadzacy do powstania roznorodnych ukladow alleli, genow ktore tworza genotypy.
- Zmiennosc Mutacynjna
Specjacja i ewolucja na poziomie populacji
Gatunek - grupa osobników zdolnych do krzyżowania i wydawania na świat płodnego potomstwa.
Populacja - grupa osobników danego gatunku żyjąca na określonym terenie w określonym czasie. Najmniejsza jednostka ewolucji.
Pula genowa populacji - Suma wszystkich możliwych alleli genów osobników danej populacji
|-> Mutacje - nagłe zmiany w tkance genetycznej, które mogą tworzyć nowe geny i allele
|-> Rozmnażanie płciowe - prowadzi do uzyskiwania nowych układów alleli
|-> Migracje -
|-> Dobór naturalny - eliminuje cechy gorzej przystosowane do środowiska
\-> Dryf genetyczny - przypadkowe zmiany częstości występowania alleli w puli populacji
Pula genowa gatunku - Suma puli genowych wszystkich tworzących go populacji
Efekt założyciela - występuje gdy mała grupa osobników zasiedli nowy teren (np wyspa) i zostanie odizolowana or reszty populacji.
populacja będzie miała własną pulę genową, która będzie funkcjonowana tylko w tym gronie. (np jeż zachodni w Nowej Zelandii)
Efekt wąskiego gardła -
Dobór naturalny a choroby genetyczne -
Etapy rozwoju organizmow na Ziemii
Archaik - atmosfera była pozbawiona tlenu, zawierała H2, metan (CH4), siarkowodór (H2S), oraz amoniak (NH3). większość powierzchni pokrywał praocean. panowała wysoka temperatura. następowały erupcje wulkanów, które nasilały silne wyładowania elektryczne. na powierzchni ziemi przenikało promieniowanie ultrafioletowe. W tych warunkach występowała biogeneza.
Eony - Ery
Protezoik - Rozwój wielu organizmów wielokomórkowych
Paleozoik - Rozwój pierwszych organizmów kręgowych
Pierwsze komórki były cudzożywne, beztlenowe i prokariotyczne
Teoria endosymbiozy - były prokariotyczne komórki pochłaniały bakterie, których nie trawiły
Organizmy wielokomórkowe
Organizmy wielokomórkowe pojawiły się około 700 mln lat temu. Zwiększały swoje rozmiary, wytworzyły skomplikowane układy narządów, zaczęły przystosowywać się do różnych środowisk, co zaczęło prowadzić do większej różnorodności organizmów. Wzajemne uzależnienie zaczęło prowadzić do powstania tkanek, narządów, układów narządów, a ostatecznie do organizmów wielokomórkowych.
Co wpłynęło na przebieg biogenezy?
Warunki środowiska, rozwój kolejnych form życia, organizmy fotosyntezujące, szybki rozwój organizmów wielokomórkowych, opanowanie środowiska lądowego (organizmy zaczęły się przystosowywać do życia na lądzie, np tworzyć tkanki), dryf kontynentów (przemieszczanie lądów, wypiętrzanie gór, rozdzielanie się oceanów)
Dinozaury
Ewolucja dinozaurów
Dowody ewolucji
-
Skamieniałości
-
Ogniwa pośrednie
-
Podobieństwa anatomiczne
Wymieranie dinozaurów
- Hipnoteza meteorytów: około 66mln lat temu asteroida o średnicy ~10km uderzyła w Ziemię (obecny Meksyk). Chmura pyłu przysłoniła Słońce na lata, co miało wielki wpływ na faune i atmosferę przed impaktem
Zagadnienia na sprawdzian
- Dowody ewolucji
- Czym jest asteopteryks (forma przejściowa między gadami)
- Sejmuria
- Ichiosteza
- Żywe skamieniałości (co to i jakie mamy obecnie)
- Ogólnie skamieniałości
- Narządy homologiczne (pośrednie narządy ewolucji)
- Narządy analogiczne (pośrednie narządy ewolucji)
- Konwergencja
- Dobór naturalny
Ekologia i Różnorodność Biologiczna
Nauka o strukturze i funcjonowaniu przyrody. Zajmuje się również badaniem wzajemnych wpływów róznych organizmów, oraz zależnościami między organizmami a środowiskiem.
Nisza ekologiczna i środowisko. Nisza - są to wszystkie wymagania organizmów danego gatunku, niezbędne do przeżycia i wydania na świat potomstwa. Siedlisko - miejsce osiadowania organizmow, charakteryzujacy się różnymi cechami adiotycznymi. Na terenie siedliska może być kilka nisz.
Toleracja Ekologiczna - zdolność przystosowania się organizmu do zmian zachodzących w środowisku, bez szkody dla jego życia i funkcjonowania.
Mutualizm
Rodzaje zależności między organizmami dzielą się na antagonistyczne i nieantagonistyczne. Różnica polega iż w nieantagonistycznym, obie strony odnoszą korzyści i brak strat, w przeciwieństwie do antagonistycznych gdzie drapieżnik uzyskuje zalety, a ofiara ponosi straty.
Mutualizm fakultatywny - przynosi korzyść do obu stron ale nie jest niezbędna do przeżycia.
# Wstęp do Genetyki
## Kod genetyczny — skrót
| Temat | Krótko |
| ----------------- | ------------------------------------------------------------------- |
| Kod genetyczny | Zapis informacji w DNA, przepis na białka (DNA → mRNA → aminokwasy) |
| Biosynteza białka | Transkrypcja (DNA→mRNA) i translacja (mRNA→białko) |
| Genotyp | Zestaw alleli organizmu decydujący o jego cechach |
## Cechy (dominujące vs recesywne)
| Cechy dominujące | Cechy recesywne |
| ---------------- | ----------------- |
| Ciemne włosy | Jasne włosy |
| Kręcone włosy | Proste włosy |
| Długie rzęsy | Krótkie rzęsy |
| Ciemne oczy | Niebieskie oczy |
| Odstające uszy | Przylegające uszy |
| Piegi | Brak piegów |
| Orli nos | Prosty nos |
| Grupa krwi Rh(+) | Grupa krwi Rh(-) |
---
Czyste linie — organizmy, które z pokolenia na pokolenie wykazują te same cechy (np. czerwony kolor płatów kwiatów).
Kwiat (rodzice): czerwony dominujący (AA) × biały recesywny (aa)
P: AA × aa
F1:
| | A | a |
| --- | --- | --- |
| A | AA | Aa |
| a | Aa | aa |
F2:
| | A | a |
| --- | --- | --- |
| A | AA | Aa |
| a | Aa | aa |
st. genetyczny(1:2:1) - st. fenotypowy(3:1)
---
## 1 prawo mendla
Prawo czystoci gammet - W gamecie znajduje sie zawsze 1 allel z pary alleli
## 2 prawo Mendla
Prawa niezaleznej segregacji
1. Kazda gammera pokolenia rodzicielskiego, zawiera 1 allel z pary alleli.
2. Zasada niezaleznej segregacji cech:
- Cechy sa dziedziczone niezaleznie od siebie, poniewaz allele roznych genow rozdzielaja sie do gammet, w sposob calkowity losowy
```
AABB x aabb
| |
AB ab
\ /
aABb
```
AaBb - Podwojnie heterozygotyczne pokolenie
```
AaBb
/ | | \
AB Ab aB ab
```
<!-- Stosunek fenotypowy = -->
A = żółty, a = zielony, B = gładki, b = pomarszczony
| Fenotyp / Genotyp | Żółty (A_) | Zielony (aa) |
|-------------------|------------|--------------|
| Gładki (B_) | A_B_ | aaB_ |
| Pomarszczony (b_) | A_bb | aabb |
Stosunek fenotypowy = 9:3:3:1
# Odstepstwa od Praw Mendla
## 1. Dominacja niepelna
gdzie pierwszy allel nie dominuje w pelni nad drugim allelem
#### Przyklad:
```
A - czerwona barwa, a - biala barwa
P: AA x aa -> A A, a a
F1: Aa -> A a = Rozowy c1:r2:b1
```
## 2. Kodominacja
2 allele 1 genu, sa rownozedne wzgledem siebie.
## 3. Allele wielokrotne
1 gen moze wystepowac w wiekszej ilosci genow niz 1 (min. 3 wersjach)
#### Na przyklad grupy krwi
```
J(A)J(B)i
```
Antygen - cos obcego dla organizmu
Dzedziczenie grupy krwi
| Genotypy | Grupa krwi |
| -------- | ---------- |
| I(A)I(A), I(A)i | A |
| I(B)I(A), I(B)i | B |
| I(A)I(B) | AB |
| ii | 0 |
## 4. Dziedziczenie wielogenowe
cechy uwarunkowane nie jednym a wieloma genami
### Przykladem sa Geny kumulatywne (poligeny)
## 5. Geny dopełniajace sie
2 geny wspolpracuja w celu wykrztalceniu 1 cechy
#### Przykladem moze byc ciemna barwa siersci u myszy.
---
Autosomy - 22 pary chromosomow (44), i 1 pare chromosomow plci. Znajduja sie w kazdej komorce naszego organizmu,
Chromosomy homologiczne - te same odmiany chromosomu
# Chromosomowa teoria dziedziczenia Morgana
1. Geny znajduja sie na chromosomach
2. Wszystkie geny sa ulozone liniowo (jeden za drugim)
3. Kazdy gen zajmuje scisle okreslone miejsce na chromosomie twz. locus. Na chromosomosomach homologicznych ktore tworza pare, allele 1 genu zajmuja to samo miejsce
4. Genu znajdujace sie na 1 chromosomie nazywamy genami sprzezonymi. Sa one dziedziczone zaleznie od siebie, najczesciej trafiaja wspolnie, razem do 1 gamety. Geny sprzezone moga byc rozdzielone podczas mejozy w skutek procesu ktory nazywamy crossing over (krzyzowanie sie).
Na roznych chromosomach, zlokalizowane sa geny niesprzezone, dziedzicza sie zgodnie z 2 prawem Mendla. Geny sprzezone (zlokalizowane na tym samym chormosomie) dziedzicza sie zaleznie od siebie, czyli niezgodnie z 2 prawem mendla
# Dziedziczenie płci i cech
Ojciec i matka sa daltonistami, okresl jakie jest prawdopodobienstwo wystapienia daltonizmu u ich potomstwa. Zapisz genotypy.
| x | d | d |
|---| ---| ---|
| d | dd | dd |
| D | dD | dD |
matka jest nosicielką hemofili, a ojciec jest zdrowy
| x |X(H)|X(h)|
|--- | ---| ---|
| X(H)| HH | Hh |
| Y | HY | HY |
# Zmiennosc organizmu
Rodzaje zmiennosci organizmu:
- Zmiennosc srodowiskowa
- Zmiennosc Dzedziczona
- Zmiennosc Rekombinacyjna
-Process prowadzacy do powstania roznorodnych ukladow alleli, genow ktore tworza genotypy.
- Zmiennosc Mutacynjna
# Specjacja i ewolucja na poziomie populacji
Gatunek - grupa osobników zdolnych do krzyżowania i wydawania na świat płodnego potomstwa.
Populacja - grupa osobników danego gatunku żyjąca na określonym terenie w określonym czasie. Najmniejsza jednostka ewolucji.
Pula genowa populacji - Suma wszystkich możliwych alleli genów osobników danej populacji
|-> Mutacje - nagłe zmiany w tkance genetycznej, które mogą tworzyć nowe geny i allele
|-> Rozmnażanie płciowe - prowadzi do uzyskiwania nowych układów alleli
|-> Migracje -
|-> Dobór naturalny - eliminuje cechy gorzej przystosowane do środowiska
\\-> Dryf genetyczny - przypadkowe zmiany częstości występowania alleli w puli populacji
Pula genowa gatunku - Suma puli genowych wszystkich tworzących go populacji
Efekt założyciela - występuje gdy mała grupa osobników zasiedli nowy teren (np wyspa) i zostanie odizolowana or reszty populacji.
populacja będzie miała własną pulę genową, która będzie funkcjonowana tylko w tym gronie. (np jeż zachodni w Nowej Zelandii)
Efekt wąskiego gardła -
Dobór naturalny a choroby genetyczne -
Etapy rozwoju organizmow na Ziemii
Archaik - atmosfera była pozbawiona tlenu, zawierała H2, metan (CH4), siarkowodór (H2S), oraz amoniak (NH3). większość powierzchni pokrywał praocean. panowała wysoka temperatura. następowały erupcje wulkanów, które nasilały silne wyładowania elektryczne. na powierzchni ziemi przenikało promieniowanie ultrafioletowe. W tych warunkach występowała biogeneza.
Eony - Ery
Protezoik - Rozwój wielu organizmów wielokomórkowych
Paleozoik - Rozwój pierwszych organizmów kręgowych
Pierwsze komórki były cudzożywne, beztlenowe i prokariotyczne
Teoria endosymbiozy - były prokariotyczne komórki pochłaniały bakterie, których nie trawiły
---
# Organizmy wielokomórkowe
Organizmy wielokomórkowe pojawiły się około 700 mln lat temu. Zwiększały swoje rozmiary, wytworzyły skomplikowane układy narządów, zaczęły przystosowywać się do różnych środowisk, co zaczęło prowadzić do większej różnorodności organizmów. Wzajemne uzależnienie zaczęło prowadzić do powstania tkanek, narządów, układów narządów, a ostatecznie do organizmów wielokomórkowych.
### Co wpłynęło na przebieg biogenezy?
Warunki środowiska, rozwój kolejnych form życia, organizmy fotosyntezujące, szybki rozwój organizmów wielokomórkowych, opanowanie środowiska lądowego (organizmy zaczęły się przystosowywać do życia na lądzie, np tworzyć tkanki), dryf kontynentów (przemieszczanie lądów, wypiętrzanie gór, rozdzielanie się oceanów)
---
# Dinozaury
## Ewolucja dinozaurów
### Dowody ewolucji
- Skamieniałości
- Ogniwa pośrednie
- Podobieństwa anatomiczne
### Wymieranie dinozaurów
- Hipnoteza meteorytów: około 66mln lat temu asteroida o średnicy ~10km uderzyła w Ziemię (obecny Meksyk). Chmura pyłu przysłoniła Słońce na lata, co miało wielki wpływ na faune i atmosferę przed impaktem
# Zagadnienia na sprawdzian
- Dowody ewolucji
- Czym jest asteopteryks (forma przejściowa między gadami)
- Sejmuria
- Ichiosteza
- Żywe skamieniałości (co to i jakie mamy obecnie)
- Ogólnie skamieniałości
- Narządy homologiczne (pośrednie narządy ewolucji)
- Narządy analogiczne (pośrednie narządy ewolucji)
- Konwergencja
- Dobór naturalny
# Ekologia i Różnorodność Biologiczna
Nauka o strukturze i funcjonowaniu przyrody. Zajmuje się również badaniem wzajemnych wpływów róznych organizmów, oraz zależnościami między organizmami a środowiskiem.
Nisza ekologiczna i środowisko. Nisza - są to wszystkie wymagania organizmów danego gatunku, niezbędne do przeżycia i wydania na świat potomstwa. Siedlisko - miejsce osiadowania organizmow, charakteryzujacy się różnymi cechami adiotycznymi. Na terenie siedliska może być kilka nisz.
Toleracja Ekologiczna - zdolność przystosowania się organizmu do zmian zachodzących w środowisku, bez szkody dla jego życia i funkcjonowania.
# Mutualizm
Rodzaje zależności między organizmami dzielą się na antagonistyczne i nieantagonistyczne. Różnica polega iż w nieantagonistycznym, obie strony odnoszą korzyści i brak strat, w przeciwieństwie do antagonistycznych gdzie drapieżnik uzyskuje zalety, a ofiara ponosi straty.
Mutualizm fakultatywny - przynosi korzyść do obu stron ale nie jest niezbędna do przeżycia.