DNAと遺伝の事実とワークシート

痛風、またはデオキシリボ核酸は、生体の青写真として機能する生体分子です。遺伝子は、染色体と呼ばれるパッケージ化されたユニットを介して親から子孫に受け継がれるDNAのセグメントです。形質の遺伝的伝達は遺伝と呼ばれます。

DNAと継承の詳細については、以下のファクトファイルを参照してください。または、28ページのDNAと継承のワークシートパックをダウンロードして、教室や家庭環境で利用することもできます。

2 月 22 日のサイン

重要な事実と情報

ヒトゲノムの基本的な概念

1953年、ジェームズD.ワトソンとフランシスクリックは、DNA分子の二重らせん構造を発見しました。ヒトゲノムは32億塩基のDNAで構成されています。生物の他のゲノムはサイズが異なります。
ヒトゲノムのほとんどは、しばしば「ジャンクDNA」と呼ばれる非コードDNAでできています。
ヒトゲノムはチンパンジーのゲノムと98％同一です。 97％の類似性を持つゴリラと比較して、人間はチンパンジーに近く、ランダムな人間の見知らぬ人は平均して99.5％同一です。
その初期の発見にもかかわらず、最初の完全なヒトゲノムは2003年にのみ解読され、4年後に公開されました。ゲノムが最初に米国政府のヒトゲノムプロジェクトを通じて配列決定されたのは、CeleraGenomicsのCEOであるJamesWatsonでした。
他のすべての生きている動物と同様に、ヒトゲノムはDNAの長いポリマーで構成されています。すべてのヒト細胞の染色体の形で、これらのポリマーは複製コピーで維持されます。

DNA：ビルディングブロック

ヒトゲノムを構成する化学物質は、DNAまたはデオキシリボ核酸と呼ばれます。これには、ヌクレオチドとして知られる4つの構成要素または塩基が含まれています。アデニン（A）、シトシン（C）、グアニン（G）、およびチミン（T）で、Aは常にTとペアになり、Gは常にCとペアになります。順序またはシーケンスこれらの塩基のうち、ゲノム内の指示を決定します。 RNA、またはリボ核酸では、チミン（T）はウラシル（U）に置き換えられます。
配偶子または性細胞（女性の場合は卵母細胞、男性の場合は精子細胞）と赤血球を除いて、体内のすべての細胞には私たちのゲノムの完全なコピーが含まれています。
DNAは、らせん状のはしごのような独特の二重らせん形状を持つ二本鎖分子です。 DNAのラングまたはラダーは、相補的な塩基がペアになっているときに形成されます。各塩基対は水素結合によって結合されています。
人間のDNAのいくつかの部分は、タンパク質を作るための指示を運ぶ遺伝子です。タンパク質はアミノ酸の長鎖であり、有機体の構築に役立ちます。それはコドンまたは3つの塩基のセットに分けることができます。
DNAの各鎖は複製中に分離されます。 DNA複製は、細胞が複製され、有糸分裂または減数分裂のいずれかのプロセスを通じて新しい娘細胞に分割されるプロセスです。塩基対は、DNAヘリカーゼと呼ばれる酵素によって切断され、鎖を分離してY字型の複製フォークを形成します。分離されると、DNAプライマーゼによって生成されたプライマーが鎖の3 '末端に結合します（ヒドロキシル基が結合した状態で）。伸長の過程で、DNAポリメラーゼと呼ばれる酵素によって新しい鎖が作られます。
各細胞には核があり、DNAは染色体と呼ばれる糸のような構造に詰め込まれています。
人間には23対の染色体があり、各対の1つの染色体は母親から受け継がれ、もう1つの染色体は父親から受け継がれ、合計46の染色体になります。
男性と女性の両方が常染色体と呼ばれる22対の染色体を持っています。性染色体として知られている23番目のペアは、2つの間で異なります。男性はXY染色体を持っていますが、女性はXX染色体を持っています。
ほとんどの動物とは異なり、植物とは異なり、人間は二倍体です。つまり、染色体は2セットしかないということです。
動物界と植物界では、染色体の数は2（回虫）から254（ヤドカリ）までさまざまです。

遺伝的遺伝

子供は自分のDNAの半分を実の母親から、残りの半分を実の父親から受け継いでいます。これは、兄弟姉妹がお互いのDNAの50％と祖父母のDNAの25％を共有していることを意味します。これは、特性が親から子孫に、または世代から世代にどのように受け継がれるかを説明しています。
1865年、修道士であり科学者であり、後に現代遺伝学の父であるグレゴールメンデルと名付けられ、遺伝と特徴に関するエンドウ豆植物の実験を詳述した彼の作品を発表しました。メンデルは、両親から子孫への継承のプロセスを正しく理解した最初の人物であり、彼の時代の科学者の混合理論を反証しました。
メンデルがエンドウ豆の植物を実験した後、彼は次の結論を出しました。（1）各形質は、対立遺伝子を介して子孫にそのまま受け継がれます。（2）子孫は、特性ごとに各親から1つの対立遺伝子を継承します。（3）いくつかの対立遺伝子は子孫で発現されないかもしれませんが、それでも次の世代に受け継がれることができます。
メンデルは、分離の法則と独立した品揃えの法則を含む彼の遺伝の法則を思いついた。
メンデルによれば、対立遺伝子は親から子孫に受け継がれる特定の形の遺伝子です。各親から受け取った2つの対立遺伝子の組み合わせは遺伝子型と呼ばれ、遺伝子型の物理的発現は表現型と呼ばれます。
2つの異なる対立遺伝子を持つ遺伝子型はヘテロ接合体（Bb）と呼ばれ、同じ対立遺伝子が2つある遺伝子型はホモ接合体（BBおよびbb）と呼ばれます。
時々、特定の対立遺伝子は、子供の表現型を変える環境によって影響を受けます。
子孫の可能な遺伝子型と表現型は、パネットの方形を使用して決定できます。
例：
父親が青い目をし、母親が茶色の目をしている場合、両方が子供に対立遺伝子を渡しますが、特定の対立遺伝子はもう一方を支配する能力があります。父親の青い目の対立遺伝子は劣性であるため、子供は母親から茶色の目の対立遺伝子を受け取りました。遺伝子型では、母親の優性の茶色の目はBで表すことができ、父親の劣性の茶色の目はbで表すことができます。したがって、子供の遺伝子型はBbです。
したがって、遺伝的遺伝は、遺伝情報が親から子孫に受け継がれるプロセスです。これは、同じ家族のメンバーがどのようにそしてなぜ同じような特徴を持つ傾向があるかを説明しています。

遺伝的変異

DNAが変化すると、遺伝的変異が起こり、遺伝的指示が変わる可能性があります。突然変異は、タバコの煙、薬、アルコールなどの化学物質への曝露によって引き起こされる可能性があります。さらに、細胞分裂中にDNAが適切にコピーされない場合にも、突然変異が発生する可能性があります。
単一の遺伝子の突然変異は、親から子に受け継がれる可能性のある特定の病状を引き起こす可能性があります。
このような遺伝的状態は、常染色体劣性遺伝、常染色体優性遺伝、X連鎖遺伝などの3つの異なる方法で遺伝する可能性があります。
常染色体優性パターンを介して受け継がれる遺伝的状態は、1型神経線維腫症、結節性硬化症、ハンチントン病、常染色体優性多発性嚢胞腎またはADPKDです。これは、突然変異がカップルの子供に渡される可能性が50％であるため、片方の親だけが突然変異を実行する必要があることを意味します。
いくつかの状態は、両方の親が常染色体劣性パターンを介して欠陥のある遺伝子の保因者である場合にのみ遺伝する可能性があります。症状には、嚢胞性線維症、鎌状赤血球貧血、サラセミア、テイサックス病などがあります。
常染色体優性パターンとは異なり、常染色体劣性パターンでは、子供が両親の欠陥遺伝子の両方のコピーを継承して状態を維持する必要があります。子供が片方の親からのみ遺伝子を受け継ぐ場合、その子供はその状態の保因者になりますが、その状態はありません。
血友病、デュシェンヌ型筋ジストロフィー、脆弱X症候群などのいくつかの状態は、X連鎖遺伝を通過します。 X連鎖突然変異は女性に受け継がれ、保因者になりますが、男性は母親から突然変異を受け継いで病状を発症します。要するに、母親がX連鎖突然変異の保因者である場合、各娘は50％の確率で保因者になり、各息子は50％の確率でその状態を継承します。

DNAと継承のワークシート

これは、28の詳細なページにわたるDNAと継承について知る必要があるすべてを含む素晴らしいバンドルです。これらは DNA、または生物の青写真として機能する生体分子であるデオキシリボ核酸について学生に教えるのに最適な、すぐに使用できるDNAおよび継承ワークシート。遺伝子は、染色体と呼ばれるパッケージ化されたユニットを介して親から子孫に受け継がれるDNAのセグメントです。形質の遺伝的伝達は遺伝と呼ばれます。