Раздел 3 Основы генетики и селекции
Тема 3.1 Основные понятия генетики
Урок 14. Тема: Основные понятия генетики. Гибридологический метод изучения наследственности.
Цели урока.
познакомить учащихся с основными этапами развития генетики;
сформулировать и закрепить основные понятия генетики.
Оборудование.
портрет Грегора Менделя (презентация Мендель, приложение 2);
модель ДНК и хромосомы (приложение 3, приложение 4);
рабочие листы (приложение1).
Ход урока
Вопрос
Будут ли иметь ямочки на щеках дети семейной пары, где у мамы они есть, а у папы нет?
Генетика – наука, изучающая законы наследственности и изменчивости.
Вопрос
Что такое наследственность?
Наследственность – это способность организмов передавать свои признаки следующим поколениям.
Признак – особенность организма (например, окраска семян гороха)
Варианты признака – разные проявления признака (например, жёлтая или зеленая)
Вопрос
Что такое изменчивость?
Изменчивость – способность организмов приобретать новые признаки в процессе индивидуального развития.
Изменчивость заключается в изменении наследственных задатков (генов) и их проявлений в процессе развития организмов.
Новые свойства организмов появляются только благодаря изменчивости.
Изменчивость важна для эволюции лишь тогда, когда изменения сохраняются в последующих поколениях, т. е. наследуются.
Наследственные свойства передаются в процессе размножения.
При половом размножении - через половые клетки (яйцеклетки и сперматозоиды),
при бесполом размножении - через соматические клетки.
Закономерности наследования признаков установил
Грегор Мендель (1865).
Мендель применил гибридологический метод:
изучал наследование по отдельным признакам, а не по всему комплексу;
проводил точный количественный учет наследования каждого признака в раду поколений;
изучал характер потомства каждого гибрида в отдельности.
Он проводил исследования на горохе.
Горох - самоопыляемое растение. В эксперименте были использованы чистые линии гороха. Такой горох не давал расщепления по изучаемым признакам.
Гибридизация - это скрещивание двух организмов.
Гибриды – это потомство от скрещивания двух особей с различной наследственностью.
Реализация генетической информации происходит в определенных условиях среды.
Ген – участок молекулы ДНК, или хромосомы, отвечающий за развитие определенного признака (например, ген окраски семян гороха - ген «А»-желтые семена, ген «а»-зелёные).
Каждый организм обладает своим набором генов,
то есть генотипом.
Генотип – все гены, полученные организмом от родителей.
Но не все признаки, полученные организмом от родителей, проявляются у потомков.
Каждый организм обладает своим фенотипом.
Фенотип - совокупность внешних и внутренних признаков организма, приобретённых в результате онтогенеза (индивидуального развития).
На реализацию генотипа оказывают влияние
условия внешней среды:
Ген → и-РНК → синтез белка→ биохимическая реакция → признак
(фермента) ↑
условия среды
Все гены организма находятся в хромосомах.
Население земли насчитывает более 7 миллиардов человек, при этом не существует двух совершенно одинаковых людей (за исключением однояйцевых близнецов).
Причины заключаются в огромном количестве возможных наследственных генотипических комбинаций.
В геноме человека от 50 до 100 тысяч генов, расположенных в 46 хромосомах.
Если бы у человека в каждой хромосоме был один ген, то и тогда число из возможных комбинаций было равно 223.
Каждый человеческий генотип своеобразен и неповторим. На самом деле количество возможных наследственных комбинаций будет намного больше, ибо не учтен перекрест между гомологичными хромосомами и различия по гомологичной паре более чем по одному гену.
Хромосомы - самоудваивающиеся структурные элементы ядра, содержащие ДНК.
Каждый ген имеет свое местонахождение в хромосомах – локус.
Локус – местонахождение конкретного гена в хромосоме
Каждая соматическая клетка содержит несколько пар одинаковых – гомологичных хромосом. ( у человека -23 пары –диплоидный набор)
В каждой паре гомологичных хромосом содержатся аллельные гены
Аллельные гены (аллели) – разные варианты одного гена, находящиеся в одной паре гомологических хромоcом и отвечающие за развитие одного признака.
Формы признака могут быть разными.
например:
доминантный аллель «А» – определяющий жёлтую окраску семян,
рецессивный аллель «а» – определяющий зелёную окраску
Вопрос
Если у человека в генотипе присутствуют два гена, какой же из них будет проявляться фенотипически?
С этим связаны еще два понятия: доминантные и рецессивные гены.
Доминантные гены (А) – гены, подавляющие проявление другого гена.
Рецесси́вные гены (а) - гены, подавляемые воздействием доминантного гена и могут не проявляется в фенотипе.
В зависимости от того какие гены содержит организм, он может быть гомозиготным и гетерозиготным.
Гомозиготный организм – организм, имеющий одинаковые аллели одного гена в гомологичных хромосомах.
Пример: АА - доминирующая гомозигота
аа – рецессивная гомозигота
Для них характерно: