European Union flag

2.3. Geni, fenotip i okoliš

Uvod

Hortenzije su vrste ukrasnoga bilja koje imaju cvjetove različitih boja: ružičaste, ljubičaste i plave. Sve navedene boje tih cvjetova dolaze od istoga pigmenta iz skupine antocijana. Dio je genoma tih biljaka koji sadrži uputu za stvaranje toga pigmenta uvijek isti, no cvijet je ipak različitih boja ovisno o kiselosti tla. U tlu kisele pH-vrijednosti antocijani su ružičaste boje, u tlu lužnate pH-vrijednosti su plave, a u tlu neutralne pH-vrijednosti ljubičaste su boje. Geni su dali granice unutar kojih okoliš može mijenjati boju hortzenzije. One će zato uvijek biti u rasponu od ružičate do plave, ali nikada žute boje.
Istražite i navedite primjere drugih biljaka obojenih antocijanima.

Slika 2.3.1.: Hortenzije

 

Hortenzije su vrste ukrasnoga bilja.
Imaju cvjetove različitih boja: ružičaste, ljubičaste i plave.
Boje tih cvjetova dolaze od istoga pigmenta iz skupine antocijana.
Dio je genoma tih biljaka koji sadrži uputu za stvaranje toga pigmenta uvijek isti.
Pigment je ipak različitih boja ovisno o kiselosti tla.
U tlu kisele pH-vrijednosti antocijani su ružičaste boje, u tlu lužnate pH-vrijednosti su plave, a u tlu neutralne pH-vrijednosti su ljubičaste boje.
Istražite i navedite primjere drugih biljaka obojenih antocijanima.

Slijeva nadesno vidimo guste cvjetove hortenzije u ružičastoj boji, zatim u ljubičastoj i na kraju u plavoj boji.

Slika 2.3.1.: Hortenzije

 

Regulacija aktivnosti nekih gena ovisi o okolišu

Ako promatramo gene koji određuju boju cvijeta hortenzije, njihova aktivnost nije promijenjena u tlu različitih pH-vrijednosti. Ono što se mijenja u različitim tipovima tla jest kemijska struktura pigmenta. Slično je svojstvo vidljivo i u pigmentu krzna sijamskih mačaka. Njihovo krzno sadrži pigment melanin koji je tamnosmeđe boje, no zbog mutacije u genomu te pasmine stvaranje melanina moguće je samo pri temperaturama nižim od tjelesne temperature mačke. Zato je krzno koje prekriva tijelo bež boje, ali je na hladnijim dijelovima tijela, poput njuške, šapa i ušiju, ono tamnosmeđe boje.

Slika 2.3.2.: Sijamska mačka

Aktivnost gena koji određuju boju cvijeta hortenzije nije promijenjena u tlu različitih pH-vrijednosti.

  • Ono što se mijenja u različitim tipovima tla jest kemijska struktura pigmenta.

Slično je svojstvo vidljivo i u pigmentu krzna sijamskih mačaka.

  • Njihovo krzno sadrži pigment melanin koji je tamnosmeđe boje.
  • Zbog mutacije u genomu te pasmine stvaranje melanina moguće je samo pri temperaturama nižim od tjelesne temperature mačke.
  • Zato je krzno koje prekriva tijelo bež boje, ali je na hladnijim dijelovima tijela, poput njuške, šapa i ušiju, ono tamnosmeđe boje.

Vidimo sijamsku mačku kako sjedi. Glava je pokrivena tamnosmeđom dlakom i na glavi se ističu plave oči. Bijelo je tijelo mačke, a tamnosmeđi su donji dio nogu i rep.

Slika 2.3.2.: Sijamska mačka

 

Okoliš u prethodnim slučajevima nije utjecao na aktivnost gena, nego na kemijska ili fizikalna svojstva nastalih kemijskih spojeva.U mnogim drugim slučajevima okoliš može djelovati na aktivnost samih gena. Prisjetite se kako prisutnost laktoze utječe na aktivnost gena bakterije E. coli.

Pogledajte videozapis o utjecaju prehrane na aktivnost pojedinih gena ljudskoga genoma.

 

Okoliš u prethodnim slučajevima nije utjecao na aktivnost gena.
Okoliš je utjecao na kemijska ili fizikalna svojstva nastalih kemijskih spojeva.

U mnogim drugim slučajevima okoliš može djelovati na aktivnost samih gena. Prisjetite se kako prisutnost laktoze utječe na aktivnost gena bakterije E. coli.

  • Pogledajte videozapis o utjecaju prehrane na aktivnost pojedinih gena ljudskoga genoma.

 

Na videu je prikazano nekoliko parova blizanaca različite dobi. Svi izgledaju gotovo identično jedan drugome. Marko i Damir su prikazani kao skice male djece s dudama. Roditelji su također prikazani skicama njihovih porteta iznad Marka i Damira. Djeca su zatim prikazana kao da pohađaju osnovnu školu, ali su razdvojeni. Oko Marka se pojavljuju skice zdrave hrane (avokado, jabuka, paprika, patlidžan), oko Damira se pojavljuju skice pizze, krumpirića i krafni. Oko Marka se zatim pojavljuju skice košarkaške lopte, reketa i zlatne medalje, a oko Damira igračka nalik na igraču konzolu. Janko je prikazan kao stariji srednjoškolac, a oko njega su prikazane skice igračih konzola.

Neke su osobine ljudi rezultat isključivo njihovih gena, a druge su rezultat njihovih gena i okolišnih čimbenika, odnosno iskustva.

Istražite primjere ljudskih osobina na koje osim gena utjecaj imaju i okolišni čimbenici.

 

Neke su osobine ljudi rezultat isključivo njihovih gena, a druge su rezultat njihovih gena i okolišnih čimbenika, odnosno iskustva.

  • Istražite primjere ljudskih osobina na koje osim gena utjecaj imaju i okolišni čimbenici.

 

Hoće li se sve nasljedne bolesti javiti kod osoba koje u svom genomu imaju gene koje te bolesti uzrokuju? Klikom na ljude na slici istražite utjecaj okoliša na ekspresiju tih gena.

Na koje osobine utječu samo geni, a na koje i geni i okoliš?

 

Riješite zadatak i odgovorite na sljedeće pitanje:

  • Na koje osobine utječu samo geni, a na koje i geni i okoliš?
Uvjetuju geni i okoliš
Uvjetuju samo geni

Za kraj...

  • Neke osobine koje su zadane nasljednom uputom u molekuli DNA-a mogu ovisiti o okolišnim čimbenicima.
  • Okoliš može utjecati na kemijska ili fizikalna svojstva nastalih kemijskih spojeva.
  • Okoliš može utjecati na aktivnost gena za pojedine osobine.

 

  • Osobine koje su rezultat nasljedne upute u molekuli DNA-a mogu ovisiti o okolišnim čimbenicima.
  • Okoliš može utjecati na kemijska ili fizikalna svojstva nastalih kemijskih spojeva.
  • Okoliš može utjecati na aktivnost gena za pojedine osobine.

 

2.2. Mutacije 2.3. Geni, fenotip i okoliš