skripte – genetika

GENETIKA
•
•
J.G. Mendel (18.st.) - osnivač genetike
F. Watson i J. Crick (1953.) otkrili su oblik i grañu DNA
•
Osnovna grañevna jedinica DNA je DNA nukleotid
Genetika mikroorganizama
• Prokarioti (bakterije i MZA) imaju nukleoid, prstenastu DNA koja se nalazi direktno u citoplazmi.
U citoplazmi imaju i male kružne nizove gena – plazmide. Bakterije izmjenom plazmida prenose
jedna na drugu npr. otpornost na antibiotike.
• Virusi maju samo DNA ili RNA (drugi organizmi imaju obje nukleinske kiseline!). Retrovirusi
pripadaju u RNA viruse. Kada uñu u stanicu domaćina, retrovirusi na temelju RNA stvaraju DNA i
ona se ugrañuje u DNA domaćina. U retro viruse spada virus HIV. Naziv su dobili po procesu
DNA←RNA, koji je obrnut od redoslijeda procesa u drugim živim bićima:
DNA → RNA → protein
•
•
•
tzv. centralna dogma biologije
Reverzna transkriptaza – enzim koji retrovirusima omogućuje stvaranje DNA na temelju
RNA.
Viroidi – izgrañeni su od gole RNA
Prioni – sadrže samo bjelančevine!
Gdje se u eukariotskoj stanici DNA nalazi IZVAN JEZGRE?
• Plazmidi – nije poznato kuju funkciju imaju kod eukariota
• Mitohondriji ( zato je moguća teorija da potječu od nekad zasebno živućih mikroorganizama –
bakterija, imaju i 70S ribosome)
• Kloroplasti ( zato je moguća teorija da potječu od nekad zasebno živućih mikroorganizama –
modrozelenih algi, imaju i 70S ribosome)
Teorija koja tvrdi da su mitohondriji i kloroplasti nastali simbiozom nekih prokariota i
prvih eukariotskih stanica zove se ENDOSIMBIONTSKA TEORIJA.
Kromosomi
•
•
•
•
Kromosom sadrži 2 jednake molekule DNA ! To su zato dvije sestrinske kromatide.
HISTONI su kuglaste bjelančevine na koje se DNA namata prilikom stvaranja kromosoma.
KARIOGRAM ili KARIOTIP prikazuje broj, oblik i veličinu svih komosoma jednog organizma.
AMNIOCENTEZA je uzimanje plodne vode, čime se može iz stanica embrija izdvojiti
kromosome
•
•
•
AUTOSOMI = TJELESNI KROMOSOMI (tjelesna stanica čovjeka ima ih 44)
HETEROSOMI = GONOSOMI = SPOLNI KROMOSOMI (tjelesna stanica čovjeka ima ih 2)
Spolne kromosome otkrio je na vinskoj mušici T. Morgan (1908.)
•
DIPLOIDAN (2n) broj kromosoma = dvostruki ili puni broj kromosoma u tjelesnim stanicama
čovjeka (Dvostruki jer potječe od dva roditelja!)
HAPLOIDAN (n) broj kromosoma = polovičan broj kromosoma u spolnim stanicama
•
ZADATAK:Koje dvije stanice čovjeka sadrže istu genetičku uputu?
A. Spermij i živčana stanica
B. Dva spermija
C. Jajna stanica i živčana stanica
D. Mišićna i živčana stanica
ZADATAK: Koje kromosome sadrži zigota čovjeka?
A. 23 autosoma i 23 spolna kromosoma
B. 44 autosoma i 2 spolna kromosoma
C. 46 autosoma i 2 spolna kromosoma
D. 22 autosoma i 1 spolni kromosom
ZADATAK: U malignoj stanici čovjeka izbrojano je 69 kromosoma. Kakav je kariotip te stanice?
A. Haploidan
B. Diploidan
C. Triploidan
D. tetraploidan
• MUTACIJE BROJA KROMOSOMA:
•
ANEUPLOIDIJA – jedan ili nekoliko kromosoma
manjka ili viška (Downov sindrom = trisomija 21.
kromosoma; Klinefelterov sindrom = kod muškaraca
xxy; Turnerov sindrom = kod žena x0)
EUPLOIDIJA (POLIPLOIDIJA) – umnogostručenje
cjelokupnog seta kromosoma (monoploidi (n), triploidi
(3n), tetraploidi (4n).....). Kultivirane biljke su primjer
poliploida!
Kromosomi su vidljivi samo u diobi! (najbolje su vidljivi u metafazi jer su tada maksimalno
spiralizirani)
INTERFAZA ima dijelove G1, S i G2. S faza je važna jer se tu dogaña
udvostručavanje DNA za sljedeću diobu!
MUTACIJE GRAĐE KROMOSOMA
•
ZADATAK: Dio molekule DNA sadrži ovaj niz baza: ATG CTG TAT.
Koje će antikodone imati molekula tRNA koja će prilikom translacije navedenoga niza
doći na ribosom?
A. UAC GUC AUA
B. AUC CTG UTU
C. AUG CUG UAU
D. TAC CAC AUA
Rješenje:
zadana DNA:
ATG CTG TAT
genetička šifra ili kod
↓
TRANSKRIPCIJA
mRNA:
UAC GAC AUA
TRANSLACIJA
tRNA:
kodon
↓
AUG CUG UAU
antikodon
ZADATAK: Slobodna ušna resica (A) je dominantno svojstvo, a prirasla (a) recesivno. Otac je
heterozigot za ušnu resicu, a majka je recesivni homozigot.
1. Koji tip ušne resice ima otac?
2. Napišite genotip oca.
Slobodnu ušnu resicu
Aa
3. Koja je vjerojatnost da njihova djeca imaju priraslu ušnu resicu?
P: Aa x aa
F: Aa, Aa, aa, aa
2:2
4. Mogu li navedeni roditelji imati dijete koje je za navedeno svojstvo dominantni homozigot? Jednom
rečenicom obrazložite odgovor. Ne mogu. Potrebno je da svaki roditelj ima barem jedan
dominantan gen u svom genotipu, što ovdje nije slučaj.
•
Krvne grupe: A i B su jednako jaki (kodominantni), a gen 0 je u odnosu na njih recesivan (ali se ne
obilježava malim slovom)
Rhesus faktor: Rh+ gen je dominantan u odnosu na Rh- gen (ali se ne obilježavaju različitom
veličinom slova)
•
ZADATAK: Vesna je zdrava, ali Vesnin brat boluje od hemofilije (xhy). Kolika je vjerojatnost da je i
Vesna nositeljica tog gena ako su joj oba roditelja zdrava? Prikažite križanje roditelja.
Rješenje: Vesna je xH xH
ili xH xh
Za oca je jedina mogućnost genotip xHy.
Majka onda mora imati genotip xH xh , jer je samo tako Vesnin brat
mogao naslijediti hemofiliju.
Roditelji su zdravi.
Križanje ovakvih roditelja pokazuje vjerojatnost za Vesnin genotip:
P: xH xh
x
xHy
F: xH xH,
xHy ,
xH xh,
1
:
1
50%
:
50%
xHy
ILI
•
Test –križanje je križanje jedinke nepoznatog genotipa (ili je heterozigot ili je homozigot
dominantni) sa recesivnim homozigotom. Prema rezultatima križanja zaključujemo kakav je
genotip imao ispitivani organizam.
Primjer: Visoka stabljika graška (V) je dominantno svojstvo u odnosu nanisku stabljiku (v).
Ako je visoki grašak bio homozigot, test-križanjem s niskim graškom svi će potomci biti visoke biljke.
P: VV x vv
F: Vv, Vv, Vv, Vv
100%
Ako je visoki grašak bio heterozigot, test-križanjem s niskim graškom nastat će 50% visokih i 50% niskih
biljaka.
P: Vv x vv
F: Vv, Vv, vv, vv
50%:50%
ZADATAK: Kao rezultat test-križanja dobiven je omjer fenotipova potomaka 1:1. Što pokazuje dobiveni
omjer fenotipova?
A. Nepoznati genotip je heterozigot
B. Nepoznati genotip je homozigot
C. Oba roditelja su heterozigoti
D. Oba roditelja su homozigoti
MEJOZA
MITOZA
ZADATAK: Stanica čimpanze ima 48 kromosoma (2n=48).
•
•
Ako se dijeli MITOZOM, nastati će ____ stanice kćeri koje će svaka imati ____ kromosoma.
Ako se dijeli MEJOZOM, nastati će ____ stanice kćeri koje će svaka imati ____ kromosoma.