העובדה שלכל האורגניזמים החיים, מהאמבה ועד למין האנושי, יש מבנה תאי ידועה. עם זאת, לא כולם חושבים על איך מופיעים יצורים חדשים, לפי אילו חוקי הטבע עוברים סימנים מסוימים בתורשה. אז אולי הגיע הזמן לרענן את הזיכרון של יסודות הגנטיקה, שנשכחו מהקורס בביולוגיה בבית הספר, שהוא החשוב ביותר לאבולוציה של המדע?
משמעות של גנים
התאים החיים מבוססים על חומר גנטי - חומצות גרעין, המורכבות מנוקלאוטידים חוזרים, אשר, בתורם, מיוצגים על ידי סכום של בסיס חנקני, קבוצת פוספט וסוכר בן חמישה פחמנים, ריבוז או דאוקסיריבוז. רצפים כאלה הם ייחודיים, ולכן אין שני יצורים חיים זהים לחלוטין בעולם. עם זאת, מערכת הגנים רחוקה מלהיות אקראית, והיא מגיעה מתא האם (באורגניזמים עם סוג רבייה א-מינית) או משני תאי ההורים (עם סוג מיני). במקרה של בני אדם ובעלי חיים רבים, הקיבוץ הסופי של החומר הגנטי מתרחש בזמן היווצרות הזיגוטה עקב איחוי תאי נבט נקביים וזכריים. בעתיד, הסט הזהמתכנת את הפיתוח של כל הרקמות, האיברים, המאפיינים החיצוניים ואפילו חלקית את רמת הבריאות העתידית.
תנאים בסיסיים
אולי המושגים החשובים ביותר של גנטיקה כמדע הם תורשה ושונות. הודות לתופעה הראשונה, כל האורגניזמים החיים ממשיכים את המינים שלהם ושומרים על אוכלוסיות העולם, והשנייה עוזרת להתפתח על ידי הוספת תכונות חדשות והחלפת אלו שאיבדו את משמעותם. גרגור מנדל, בוטנאי וביולוג אוסטרי שחי ופעל לטובת המדע במחצית השנייה של המאה ה-19, גילה את כל זה והניח את היסודות לגנטיקה. הוא גילה את חוקי תורת התורשה שלו באמצעות ניתוח איכותי וניסויים בצמחים. בפרט, הוא השתמש באפונה לרוב, מכיוון שקל לבודד את האלל בה. מושג זה פירושו תכונה חלופית, כלומר רצף נוקלאוטידים ייחודי שנותן אחת משתי אפשרויות לביטוי של תכונה. לדוגמה, פרחים אדומים או לבנים, זנב ארוך או קצר, וכן הלאה. עם זאת, ביניהם ראוי להבחין במונחים חשובים נוספים.
החוק הראשון של מנדל
אלל דומיננטי (דומיננטי, דומיננטי) ואלל רצסיבי (מדוכא, חלש) הם שני סימנים המשפיעים זה על זה ומתבטאים על פי כללים מסוימים, או ליתר דיוק, על פי חוקי מנדל. אז, הראשון שבהם קובע שכל ההיברידיות שהושגו בדור הראשון ישאו רק תכונה אחת המתקבלת מאורגניזמים הורים וששוררת ביניהם. לדוגמה, אם האלל הדומיננטי הוא הצבע האדום של פרחים, והאלל הרצסיבי הוא לבן, אז כששני צמחים מצליבים עםעם התכונות האלה אנחנו מקבלים הכלאות עם פרחים אדומים בלבד.
חוק זה נכון אם צמחי האב הם קווים טהורים, כלומר הומוזיגוטים. עם זאת, ראוי לציין כי ישנו תיקון קטן בחוק הראשון - קו-דומיננטיות של תכונות, או דומיננטיות לא מלאה. כלל זה אומר שלא לכל הסימנים יש השפעה דומיננטית בהחלט על אחרים, אלא יכולים להופיע בו זמנית. לדוגמה, להורים עם פרחים אדומים ולבנים יש דור עם עלי כותרת ורודים. הסיבה לכך היא שלמרות שהאלל הדומיננטי הוא אדום, אין לו השפעה מלאה על הלבן הרצסיבי. ולפיכך, מופיע סוג שלישי של צבע עקב ערבוב שלטים
החוק השני של מנדל
העובדה היא שכל גן מסומן בשתי אותיות זהות של האלפבית הלטיני, למשל "Aa". במקרה זה, סימן ההון פירושו תכונה דומיננטית, והקטן פירושו רצסיבי. לפיכך, אללים הומוזיגוטים נקראים "aa" או "AA", מכיוון שהם נושאים את אותה תכונה, ואללים הטרוזיגוטיים - "Aa", כלומר, הם נושאים את היסודות של שתי התכונות ההוריות.
למעשה, על זה נבנה חוק מנדל הבא - על פיצול שלטים. לניסוי זה, הוא חצה שני צמחים עם אללים הטרוזיגוטיים שהתקבלו בדור הראשון של הניסוי הראשון. לפיכך, הוא קיבל את הביטוי של שני הסימנים. לדוגמה, האלל הדומיננטי הוא פרחים סגולים, והאלל הרצסיבי הוא לבן, הגנוטיפים שלהם הם "AA" ו"אא". כשהצליב אותם בניסוי הראשון, הוא קיבל צמחים עם הגנוטיפים "Aa" ו-"Aa", כלומר הטרוזיגוטיים. ועם קבלת הדור השני, כלומר "אא" + "אא", נקבל "ע"א", "אא", "אא" ו"אא". כלומר, גם פרחים סגולים וגם פרחים לבנים מופיעים, יתרה מכך, ביחס של 3:1.
חוק שלישי
וחוק מנדל האחרון - על ירושה עצמאית של שתי תכונות דומיננטיות. הכי קל לשקול זאת בדוגמה של חציית זני אפונה שונים זה עם זה - עם זרעים צהובים וירוקים מקומטים חלקים, כאשר האלל הדומיננטי הוא חלקות וצבע צהוב.
כתוצאה מכך נקבל שילובים שונים של תכונות אלו, כלומר דומות לאלו ההורה, ובנוסף להן - זרעים צהובים מקומטים וירוקים חלקים. במקרה זה, המרקם של האפונה לא יהיה תלוי בצבע שלהם. לפיכך, שתי התכונות הללו יעברו בירושה מבלי להשפיע זו על זו.
