3: Ενότητα III- Γενετική

Last updated
Save as PDF

Page ID: 213486

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

Η γενετική είναι η μελέτη των γονιδίων, της κληρονομικότητας και της γενετικής διαφοροποίησης στους ζωντανούς οργανισμούς. Η ολοκληρωμένη ενότητα γενετικής μας μεταφέρει τους μαθητές από τα πρώτα πειράματα που αποκάλυψαν τη βάση της γενετικής μέσω των περιπλοκών του DNA σε τρέχουσες εφαρμογές στις αναδυόμενες μελέτες της βιοτεχνολογίας και της γονιδιωματικής.

3.1: Μείωση και σεξουαλική αναπαραγωγή
3.2: Πειράματα και κληρονομικότητα του Mendel
Ο Γκρέγκορ Γιόχαν Μέντελ ήταν γερμανόφωνος Μοραβός επιστήμονας και Αυγουστίνος μοναχός που κέρδισε μεταθανάτια φήμη ως ιδρυτής της σύγχρονης επιστήμης της γενετικής. Αν και οι αγρότες γνώριζαν εδώ και αιώνες ότι η διασταύρωση ζώων και φυτών θα μπορούσε να ευνοήσει ορισμένα επιθυμητά χαρακτηριστικά, τα πειράματα του Μέντελ καθιέρωσαν πολλούς από τους κανόνες κληρονομικότητας, που τώρα αναφέρονται ως νόμοι της Μεντελικής κληρονομιάς.
3.3: Σύγχρονες αντιλήψεις για την κληρονομικότητα
Το γονίδιο είναι η φυσική μονάδα κληρονομικότητας και τα γονίδια είναι διατεταγμένα με γραμμική σειρά στα χρωμοσώματα. Οι συμπεριφορές και οι αλληλεπιδράσεις των χρωμοσωμάτων κατά τη διάρκεια της μείωσης εξηγούν, σε κυτταρικό επίπεδο, τα πρότυπα κληρονομικότητας που παρατηρούμε στους πληθυσμούς. Οι γενετικές διαταραχές που περιλαμβάνουν αλλαγές στον αριθμό ή τη δομή των χρωμοσωμάτων μπορεί να έχουν δραματικά αποτελέσματα και μπορούν να αποτρέψουν την πλήρη ανάπτυξη ενός γονιμοποιημένου ωαρίου.
3.4: Δομή και λειτουργία DNA
Σε κάθε χρωμόσωμα, υπάρχουν χιλιάδες γονίδια που είναι υπεύθυνα για τον προσδιορισμό του γονότυπου και του φαινοτύπου του ατόμου. Ένα γονίδιο ορίζεται ως μια αλληλουχία DNA που κωδικοποιεί ένα λειτουργικό προϊόν. Το ανθρώπινο απλοειδές γονιδίωμα περιέχει 3 δισεκατομμύρια ζεύγη βάσεων και έχει μεταξύ 20.000 και 25.000 λειτουργικά γονίδια.
3.5: Γονίδια και Πρωτεΐνες
Από την ανακάλυψη του έργου του Mendel το 1900, ο ορισμός του γονιδίου έχει προχωρήσει από μια αφηρημένη μονάδα κληρονομικότητας σε μια απτή μοριακή οντότητα ικανή για αντιγραφή, έκφραση και μετάλλαξη. Τα γονίδια αποτελούνται από DNA και είναι γραμμικά διατεταγμένα σε χρωμοσώματα. Τα γονίδια καθορίζουν τις αλληλουχίες αμινοξέων, τα οποία είναι τα δομικά στοιχεία των πρωτεϊνών. Με τη σειρά τους, οι πρωτεΐνες είναι υπεύθυνες για την ενορχήστρωση σχεδόν κάθε λειτουργίας του κυττάρου.
3.6: Γονιδιακή έκφραση
Ενώ κάθε κύτταρο μοιράζεται το ίδιο γονιδίωμα και αλληλουχία DNA, κάθε κύτταρο δεν ενεργοποιεί ή δεν εκφράζει το ίδιο σύνολο γονιδίων. Κάθε τύπος κυττάρου χρειάζεται ένα διαφορετικό σύνολο πρωτεϊνών για να εκτελέσει τη λειτουργία του. Επομένως, μόνο ένα μικρό υποσύνολο πρωτεϊνών εκφράζεται σε ένα κύτταρο. Σε έναν δεδομένο τύπο κυττάρου, δεν μεταγράφονται όλα τα γονίδια που κωδικοποιούνται στο DNA σε RNA ή μεταφράζονται σε πρωτεΐνη επειδή συγκεκριμένα κύτταρα στο σώμα μας έχουν συγκεκριμένες λειτουργίες.
3.7: Βιοτεχνολογία και Γονιδιωματική

Μικρογραφία: Διπλή έλικα DNA. (δημόσιος τομέας, NIH - Ινστιτούτο Ερευνών Γονιδιώματος).

Template:DefinitionList

Contributors: Template:ContribOpenSTAXBio