+7 (499) 322-30-47  Москва

+7 (812) 385-59-71  Санкт-Петербург

8 (800) 222-34-18  Остальные регионы

Бесплатная консультация с юристом!

Изучил закономерности наследования признаков 2019 год

Лекция
Методы генетики
1. Гибридологический метод – скрещивание родительских особей, относящихся к одному виду, с последующим анализом характера наследования изучаемых признаков у потомства. Метод разработан Г. Менделем. Основные положения данного метода:
А) Скрещивание гомозиготных родительских особей, принадлежащих одному виду;
Б) Скрещиваемые особи обладают альтернативными признаками;
В) Изучение рассматриваемых признаков происходит отдельно от других признаков, которыми обладают родительские особи и гибриды – потомство.
Г) Проведение реципрокного (возвратного) скрещивания, при котором родительские особи меняются местами по изучаемым аллелям.
Д) Статистический анализ всех классов расщепления, т.е. подсчет количества особей с определенными генотипами и фенотипами в первом и последующих поколениях.
2. Метод отдаленной гибридизации – скрещивание родительских особей, относящихся к разным видам и даже родам, с последующим анализом характера наследования изучаемых признаков у потомства. Таким образом, можно получить доказательства родства разных систематических групп, определить их систематическую близость.
3. Мутационный метод – изучение наследования изменений, вызванных мутациями, которые вызываются мутагенами – факторы, вызывающие мутации. Мутации могут быть искусственно индуцированы. Изучение наследования мутаций происходит с помощью гибридологического метода. Мутационный метод вместе с гибридологическим методом объединяют в метод генетического анализа.
4. Цитогенетический метод – исследование клеточных структур, определяющих наследственность: изучение хромосом с помощью микроскопа.
5. Популяционный метод – изучение распространения отдельных генов или хромосомных аномалий в популяции.
6. Биохимический метод – с помощью данного метода устанавливают последовательность аминокислот в полипептидной цепи и таким образом определяют генные мутации.
7. Генеалогический метод – составление и анализ родословных.
8. Близнецовый метод – изучение закономерностей наследования признаков на близнецах. Используется для оценки роли наследственности и среды в развитии признака.

Лекция
Основные понятия генетики
Кариотип – хромосомный состав клеток конкретного вида растений или животных с характерными для него числом и морфологическими особенностями. Кариотип, характеризуется следующими правилами:
А) Правило постоянства числа хромосом – особи одного вида имеют постоянное число хромосом. Цитологический анализ показывает, что даже у близких видов имеется различное число хромосом в кариотипе. В соматических клетках многоклеточных организмов характерен диплоидный набор хромосом – удвоенный. Диплоидная клетка – клетка, содержащая пары гомологичных хромосом. Гомологичные – хромосомы, имеющие одинаковые форму размеры и несущие одинаковую наследственную информацию. Гаплоидная клетка – клетка, содержащая одинарный набор хромосом.
Б) Правило индивидуальности хромосом – в гаплоидной клетке каждая хромосома имеет строго индивидуальное строение. Друг от друга они отличаются длиной, расположением центромеры, наличием спутников и т.д. Такие хромосомы являются негомологичными.
В) Правило парности хромосом – каждая индивидуальная хромосома в соматических клетках (диплоидных) имеет себе пару. То есть в кариотипе обнаруживается пара хромосом – гомологичные хромосомы.
Г) Правило непрерывности хромосом – каждая хромосома образуется только из хромосомы путем редупликации.
Ген – единица функционирования наследственного материала, определяющая развитие какого-либо признака или свойства организма. С позиции молекулярной биологии ген – участок ДНК, содержащий информацию о специфической последовательности аминокислот в полипептидной цепи.
Свойства гена. 1. Выступает как кодирующая система.
2.Обладает способность к ауторепродукции.
3.Обладает способностью к мутациям.
4. Обладает способностью к рекомбинации.
3. Геном – совокупность генов в гаплоидной клетке растений или животных.
4. Генотип – совокупность всех генов в клетке растений или животных, несущих определенную генетическую информацию.
5. Фенотип – весь комплекс внешних и внутренних признаков организма, таких, как форма, размеры, окраска, химический состав, поведение, биохимические, микроскопические и макроскопические особенности.
6. Наследственность – это способ передачи наследственной информации, который может изменяться в зависимости от форм размножения.
7. Аллельные гены – пары генов, находящиеся в одних и тех же участках гомологичных хромосом и отвечающих за развитие одного и того же признака. Данные гены могут по-разному влиять на проявление одного и того же признака или одинаково. Например, оба гена могут содержать информацию о том, что волосы прямые, или один ген отвечает за то, что волосы прямые, а другой за то, что волосы кудрявые. Если клетки организма несут одинаковые аллельные гены, то такой организм или клетка называется гомозиготной или гомозиготным по данному гену. Если клетки организма несут разные аллельные гены, то такой организм или аллельных генов называется аллелью. Различия аллелей возникают путем мутаций. Аллель, которая в гетерозиготе подавляет действие альтернативного аллеля, называется доминантным. Аллель, не проявляющий свое действие в гетерозиготе, называется рецессивным.
8. Локус – участок хромосомы, в котором расположен ген.
9. Возвратное скрещивание – скрещивание потомков с одним из родителей.

Основная символика, используемая при записи схем скрещивания
Р – родители. Родительские организмы, взятые для скрещивания.
Fn – дети. Гибридное потомство, индекс (n) указывает на номер поколения.
G – гаметы. В гамете присутствует только одна хромосома из пары гомологичных хромосом и, соответственно, только один ген из аллельной пары. Гены, входящие в состав хромосом, обводятся кружком. У гомозигот образуется один тип гамет, у гетерозигот число типов гамет – 2n , где n – число генов в гетерозиготном состоянии.
Х – знак скрещивания.
— женская особь (зеркало Венеры), всегда в записи скрещивания ставится на первое место.
— мужская особь (копье и щит Марса), всегда в записи скрещивания ставится на второе место.
А, В, С .. – обозначение доминантного гена, доминантного признака.
а, в, с .. – обозначение рецессивного гена, рецессивного признака.
АА, ВВ, ААВВ . – обозначение доминантных гомозигот.
аа, вв, аавв .. — обозначение рецессивных гомозигот.
Аа, Вв, АаВв — обозначение гетерозигот.

Лекция
Закономерности наследственности
Начало научным исследованиям в области наследственности положил австрийский монах Г. Мендель. До Менделя ученые проводили такие исследования на растениях, но не смогли получить таких точных и подробных данных, а также объяснить полученные результаты с точки зрения механизма наследования.
Успеху способствовали следующие факторы:
1) Удачно выбран объект исследования – горох посевной, или обыкновенный.
Его преимущества по сравнению с другими видами гороха:
А) Имеет много сортов, отличающихся по ряду признаков, которые легко различимы;
Б) Растения легко выращивать, имеет короткий вегетационный период;
В) Репродуктивные органы полностью прикрыты лепестками, поэтому растение обычно самоопыляется. В связи с самоопылением признаки данного сорта могут сохраняться в течение нескольких поколений, поэтому все сорта размножаются в чистоте;
Г) Дает достаточно большое количество потомства;
Д) Возможно искусственное скрещивание сортов, при этом образуется плодовитое (фертильное) потомство.
2) Мендель тщательно планировал эксперименты, во внимание брал один или небольшое количество альтернативных признаков, для упрощения проведения наблюдений.
3) Строго соблюдались условия эксперимента, с целью исключить искажение результата.
4) Строгая документация всех экспериментов и полученных результатов.
5) Получение достаточного количества данных, чтобы были применимы закономерности статистики.
Наследование при моногибридном скрещивании
Для своих опытов Мендель брал растения двух сортов, отличающиеся альтернативными признаками. Сначала в исследовании во внимании брал один признак. Проводил моногибридное скрещивание – скрещивание особей, различающихся одной парой противоположных признаков. Растения, отличающиеся по одной паре альтернативных признаков, Мендель выращивал на протяжении нескольких поколений. Добиваясь, чтобы семена от растений с пазушными цветками всегда давали растения с пазушными цветками, а семена от растений с верхушечными цветками – растения с верхушечными цветками. Таким образом, Мендель получал чистые линии – это особи, при самоопылении не дающие расщепления, т.е. не появляются среди гибридов особей с другим альтернативным признаком. Затем он проводил гибридизацию – скрещивание родительских особей, различающихся альтернативными признаками. Мендель удалял у растений одного сора пыльники до того как могло произойти самоопыление. Эти растения выступали в роли «женских» особей. С помощью кисточки он проводил опыление, т.е. наносил пыльцу на рыльце пестика с растений другого сорта. После этого он надевал колпачки на искусственно опыленные растения, чтобы исключить возможность попадания пыльцы с других растений. Например, растения с пазушными цветками выступали в роли «женских», а растения с верхушечными цветками в роли мужских. Растения, выращенные из полученных семян, имели пазушные цветки.

Схема скрещивания
Родительские растения жен. С пазушными цветками х муж. С верхушечными цветками
Гибриды I поколения Все растения с пазушными цветками

Затем он проводил реципрокное скрещивание (обратное). В роли женских растений выступали растения с верхушечными цветками, а в роли мужских растений – с пазушными цветками. Растения, выращенные из полученных семян, были пазушные.
При анализе полученных данных были сделаны следующие выводы.
У всех растений, являющимися гибридами первого поколения, наблюдалось проявление признака одного родительского растения. Этот признак был назван доминантным. Доминантный признак – преобладающий признак, который проявляется как в гомозиготном, так и в гетерозиготном состоянии. Доминирование – такая форма взаимодействия между аллельными генами, при которой доминантная аллель подавляет рецессивную. Признак, не проявившийся у потомства, назвали рецессивным. Рецессивный признак – признак, подавляющийся у гетерозигот, проявляется только в гомозиготном состоянии.
Наследование данного признака не зависит от пола.
На основе полученных данных было сформулировано правило единообразия особей первого поколения, или закон доминирования, или I закон Менделя – при скрещивании гомозиготных особей, различающихся по одной паре альтернативных признаков, все первое поколение гибридов оказывается единообразным как по генотипу (гетерозиготы), так и по фенотипу (проявление признака одного их родителей – доминантный признак).
Собранных семян были высеяны. Когда растения зацвели, то у одних образовывались пазушные цветки, а у других – верхушечные. Признак – верхушечные цветки отсутствовал в первом поколении, появился во втором. Из 858 растений, полученных во втором поколении, 651 имели пазушные цветки, а 207 – верхушечные. Признак «верхушечные цветки» является рецессивным. Произошло расщепление в соотношение 3 : 1.
Схема скрещивания
Родительские растения жен. С пазушными цветками х муж. С пазушными цветками
Гибриды II поколения 651 c пазушными цветками 207 с верхушечными цветами
Расщепление 3 : 1
Таким образом, Мендель изучил семь пар альтернативных признаков, проведя аналогичные исследования. Результаты представлены в таблице.

Это интересно:  Право наследования доли в ооо 2019 год

Фенотип F2
Соотношение фенотипов в F2

Все гладкие
Все желтые

547 глад. 1850 морщ.
6022 жел. 2001 зел.

Бобы
Зеленые/ желтые
Перетяжки(выпукл.)/без перетяжек (плоские)
Все зеленые
Все без перетяжек
428 зелен. 152 желт.
882 плоск. 299 выпукл
2,82 : !
2,95 : 1

Цветки
Красные/белые
Пазушные/верхушечные
Все красные
Пазушные
705 красн. 224 белые
651 пазуш. 207 верхуш.
3, 15: 1
3,14 : 1

Стебель
Высокий/низкий
Все высокие
787 высок. 277 низкие
2,84 : 1

На основе результатов, полученных в данном эксперименте, был сформулирован второй закон Г. Менделя – закон расщепления: при скрещивании гибридов первого поколения – гетерозиготпроисходит расщепление по фенотипу в соотношении 3:1, по генотипу – 1:2:1.

Лекция
Правило «чистоты гамет»

Явление несмешивания аллелей альтернативных признаков в гаметах гетерозиготного организма (гибрида) Г. Мендель назвал правилом «чистоты гамет». Правило чистоты гамет – в каждую гамету попадает только один ген из каждой альтернативной пары, определяющей развитие признака.
Цитологическое обоснование закона «чистоты гамет».
За каждый признак отвечают два аллельных гена. При образовании гетерозиготных особей аллельные гены не смешиваются, а остаются в неизменном виде. Гибриды Аа в результате мейоза образуют два типа гамет. В каждую гамету идет одна из пары гомологичных хромосом с доминантным аллельным геном А или с рецессивным аллельным геном а, т.е. гаметы чисты от другого аллельного гена. При оплодотворении мужские и женские гаметы, несущие доминантные и рецессивные аллели, свободно комбинируются. При этом восстанавливается гомологичность хромосом и аллельность генов. Таким образом, в результате взаимодействия генов и оплодотворения проявляется рецессивный признак, ген которого в гибридном организме не выявляет своего действия. Этим и объясняется закон расщепления.
Схема правила чистоты гамет

Неполное доминирование, промежуточное наследование
При скрещивании крупнолистного сорта гороха с мелколистными гибридами первого поколения не повторяли признак ни одного из родительских растений. Все они имели листья средней величины, т.е. выражение признака у гибридов носит промежуточный характер с большим или меньшим уклонением в сторону одного из родительских признаков.
Позднее было выяснено, что неполное доминирование (промежуточное проявление признака) характерно для многих признаков растений и животных. Например, наследование окраски цветка львиного зева, формы волос у человека, окраски шерсти у крупного рогатого скота, овец и т.д.
Рассмотрим данное явление на примере наследования окраски плодов у земляники. При скрещивании между собой растений красноплодной земляники всегда получаются растения с красными плодами, а белоплодной – с белыми плодами. В результате скрещивания этих двух сортов получаются розовые ягоды.
Составим схему скрещивания.
Признак
Ген
Генотип

Р: жен. АА х муж. аа
G: А а
F1 : Аа розовые
Растения, с каким цветом ягод и в каком соотношении получим, при скрещивании растений, имеющих розовые плоды?

Р: жен. Аа х муж. Аа
G: А а А а
F2 : 1 АА : 2 Аа : 1аа расщепление по генотипу
1 красные : 2 розовые : 1 белые расщепление по фенотипу
При неполном доминирование при скрещивании гибридов первого поколения во втором поколении расщепление по генотипу и фенотипу совпадают.

Анализирующее скрещивание
Не всегда по фенотипу можно определить генотип организма. Особь, имеющая проявление рецессивного признака понятно является рецессивной гомозиготой. Например, горох с зелеными семенами имеет генотип аа. Горох с желтыми семенами может быть доминантной гомозиготой, генотип – Аа, а также может быть гетерозиготным – генотип Аа. Для определения генотипа особи с доминантным проявлением признака применяют анализирующее скрещивание. Анализирующее скрещивание – скрещивание с особью гомозиготной по рецессивному признаку (с генотипом аа).
Признак
Ген
Генотип

Желтый цвет семян
А
АА, Аа

Зеленый цвет семян
а
аа

Если исследуемая особь доминантная гомозигота.
Р: жен. АА Х муж. аа
G: А а
F1 : Аа 100% желтые семена
У потомства нет расщепления.
Если исследуемая особь гетерозиготная по изучаемому признаку.
Р: жен. Аа Х муж. аа
G: А а а
F1 : 1 Аа : 1 аа — расщепление по генотипу
50% желтые семена : 50% зеленые семена — расщепление по фенотипу
У гетерозиготной особи образуется два типа гамет, а у потомства наблюдается расщепление по фенотипу и генотипу в соотношении 1 : 1.
Вывод. Таким образом, проведя анализирующее скрещивание, можно по потомству определить неизвестный генотип организма.

Дигибридное скрещивание. Третий закон Г. Менделя
Установив закономерности наследования признаков при моногибридном скрещивании, Г. Мендель проводил скрещивание, где родительские особи отличались по нескольким альтернативным признакам, в частности по двум – дигибридное скрещивание. Дигибридным называется скрещивание, при котором рассматривается наследование двух пар альтернативных признаков.
Для проведения дигибридного скрещивания Г. Мендель брал гомозиготные растения гороха, отличающиеся по окраске семян – желтые и зеленые, и по форме семян – гладкие и морщинистые. Скрещивая растение с желтыми и гладкими семенами с растениями с зелеными и морщинистыми семенами. В первом поколении все потомство имело желтые и гладкие семена. В данном случае выполнился первый закон Г. Менделя. При самоопылении гибридов первого поколения было получено 556 семян: 315 – семена желтые и гладкие, 101 – желтые и морщинистые, 108 – зеленые и гладкие, 32 – зеленые и морщинистые семена.
Р: жен. желтые, гладкие семена Х муж. зеленые, морщинистые семена
F1 : желтые, гладкие – 100%

Р: жен. желтые, гладкие семена Х муж. желтые, гладкие семена
F2: 315 желтые, гладкие, 101 желтые морщинистые,
108 зеленые гладкие, 32 зеленые морщинистые
Анализируя полученное потомство, Мендель, прежде всего, обратил внимание на то, что наряду с сочетанием признаков, которые характерны для родительских форм (желтые гладкие и зеленые морщинистые), появились новые сочетания признаков – зеленые гладкие, желтые морщинистые. Расщепление по каждому признаку соответствует моногибридному скрещиванию: желтые 315 + 101 = 416, зеленые 108 + 32 = 140, таким образом, 416 : 140 = 3 : 1; гладкие 315 + 108 = 423, морщинистые 101+ 32 = 134, таким образом, 423 : 134 = 3 : 1. Мендель пришел к выводу, что расщепление по другой паре не связано с расщеплением по другой паре. Проведенное исследование позволило сформулировать закон независимого комбинирования генов – третий закон Г. Менделя. При скрещивании двух гетерозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум (и более) парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга в соотношении 3:1 и комбинируются во всех возможных сочетаниях.
Третий закон Менделя справедлив только для тех случаев, когда анализируемые гены находятся в разных парах гомологичных хромосом.
Цитологические основы третьего закона Г. Менделя
Признак
ген
генотип

Гладкие семена
В
ВВ, Вв

При скрещивании гомозиготных родительских особей:
Р: жен. ААВВ Х муж. аавв
G: АВ ав
F1: АаВв 100% желтые гладкие
При скрещивании гибридов первого поколения, имеющих генотип АаВв. При образовании гамет из кажой пары аллельных генов в гамету попадает только один, при этом в результате случайности расположения хромосом в первом делении мейоза ген а может попасть в одну гамету с геном В или с геном в , а ген а может объединиться с геном В или с геном в. Таким образом, каждый организм образует четыре сорта в одинаковом количестве – по 25%: АВ,Ав, аВ, ав. Во время оплодотворения каждый из четырех типов сперматозоидов может оплодотворить любую из четырех типов яйцеклеток. Все возможные сочетания мужских и женских гамет легко установить с помощью решетки Пеннета.
Р: жен. АаВв Х муж. АаВв
G: АВ, Ав, АВ, Ав
аВ, ав аВ, ав

АВ
ААВВ ж. гл.
АаВВ ж.гл.
ААВв ж. гл.
АаВв ж. глад.

аВ
АаВВ ж. гл.
ааВВ зел. гл.
АаВв ж. гл.
ааВв з. глад.

Ав
ААВв ж. гл.
АаВв ж. гл.
Аавв ж. морщ.
Аавв ж. морщ.

ав
АаВв ж. гл.
ааВв зел. гл.
Аавв ж. морщ.
аавв з. морщ.

При анализе результатов видно, что по фенотипу потомство делится на четыре группы: 9 желтых гладких, 3 желтых морщинистых, 3 зеленых гладких, 1 зеленая морщинистая. Если проанализировать результаты расщепления по каждой паре признаков в отдельности, то получится, что отношение числа гладких к числу морщинистых – 3:1, числа желтых к числу зеленых – 3:1. Таким образом, при дигибридном скрещивании в потомстве ведет себя так же, как при моногибридном скрещивании, т.е. независимо от другой пары признаков.

Кодоминирование
Когда два аллеля одного гена кодируют два разных генных продукта, наследование соответствующего признака отличается от полного и неполного доминирования. Совместное проявление двух аллелей в гетерозиготном состоянии называется кодоминированием. В качестве примера рассмотрим наследование группы крови MN у человека. Свое название она получила по молекулам гликопротеина на поверхности красных кровяных клеток – эритроцитов. У человека встречается два таких варианта гликопротеинов – M и N, которые представлены у каждого индивида либо по отдельности, либо вместе.
Фенотип группы крови MN контролируется двумя аллелями, L M , LN . Они локализованы в локусе 4 хромосомы. Возможны три комбинации этих локусов:
Генотип
Фенотип

Это интересно:  Право представления при наследовании по закону 2019 год

В потомстве от брака между гетерозиготными по этому локусу родителями проявляются все три фенотипа:
L M LN Х L M LN
1/4 L M L M , 1/2 L M LN , 1/4 LN LN

План-конспект урока по биологии (10 класс) по теме:
Тема: «Закономерности наследования признаков, установленные Г. Менделем. Моногибридное скрещивание».

«Закономерности наследования признаков, установленные Г.Менделем. Моногибридное скрещивание.»

Урок № 4 в теме «Закономерности наследственности и изменчивости»

Скачать:

Вложение Размер
konspekt_dist._moy.docx 24.46 КБ

Предварительный просмотр:

Конспект урока по биологии.

Тема: «Закономерности наследования признаков, установленные

Г. Менделем. Моногибридное скрещивание ».

Подготовила: Горшкова О.А.

МАОУ СОШ №3 г. Пушкино

литература, 10 класс

Тема: « Закономерности наследования признаков, установленные Г.Менделем. Моногибридное скрещивание.»

Урок № 4 в теме «Закономерности наследственности и изменчивости»

Помочь учащимся целостно представить проект изучения темы «Генетика — наука о закономерностях наследственности и изменчивости».

Обеспечить освоение знаний об истоках генетики, истории её возникновения как гибридологической науки.

Организовать деятельность учащихся по углублению знаний о материальных носителях наследственности.

Обеспечить у старшеклассников убеждённость в том, что знания основных понятий генетики необходимы для понимания биологических закономерностей.

Познакомить с логикой научного открытия.

Способствовать формированию ключевых биологических компетентностей.

Развивать личностно-смысловое отношение к генетике.

Развивать познавательные интересы, интеллектуальные и творческие способности в процессе приобретения знаний по предмету с использованием различных источников информации и информационных технологий.

Способствовать формированию коммуникативных навыков работы, развитию монологической речи.

Вырабатывать навыки самооценки.

Воспитывать убеждённость в возможностях познания законов генетики и использования достижений науки на благо развития цивилизации.

Продолжить формирование у учащихся навыков самостоятельной деятельности, взаимоконтроля и самоконтроля.

Воспитывать коммуникативные способности у старшеклассников.

Оборудование: мультимедийный проектор, интерактивная доска, презентация к уроку.

Тип урока: изучение нового материала.

1.Организационный момент: приветствие и настрой учащихся.

2. Изучение нового материала.

Тема нашего урока: генетика – наука о …. Ребята, продолжите, о чём это наука? (учащиеся говорят).

Высвечивается тема и записывается в тетрадь. А какова же наша цель? (учащиеся высказывают своё мнение). На слайде постепенно выходят цели урока:

1. Сформировать знания о генетике как науке, о наследственности и изменчивости организмов.

2. Познакомиться с историей, основными методами и задачами генетики.

3. Раскрыть сущность гибридологического метода.

4. Способствовать развитию познавательного интереса к изучаемым проблемам генетики.

5. Воспитывать информационную культуру.

Предлагается план урока, который учащиеся записывают в тетрадь.

Краткая история развития генетики.

Из биографии Грегора Менделя.

Роль других наук в возникновении генетики.

Работы Г. Менделя

Сущность гибридологического метода.

Модель генетики как науки, её разделы.

Сравнение классических и современных идей о природе гена.

Ставится проблемный вопрос: Почему живое на нашей планете существует в виде множества неисчерпаемых форм, а не представляет собой один вид, состоящий из сходных между собой особей? (выслушиваются мнения ребят).

Раздел «Основы генетики» вы уже изучали в 9 классе. Давайте проверим ваши базовые знания. На слайдах 5 вопросов, за 3 минуты вы выполняете тест.

1.)Кто из учёных первым открыл закономерности, по которым признаки организмов передаются из поколения в поколение?

2) Какая наука изучает закономерности наследования признаков организмов?

3.)Что такое генетика?

А) Наука, изучающая закономерности наследственности и изменчивости живых организмов?

Б) Наука, изучающая строение клетки.

В) Наука о жизни.

А) Совокупность наследственных факторов, которую организм получает от родителей.

Б) Элементарная единица наследственности, представляющая собой участок ДНК хромосом

В) Совокупность внешних и внутренних признаков.

5) Что такое гибрид?

А) Родительская особь.

В) Организм, получающийся в результате скрещивания особей, различающихся наследственными задатками.

Предлагаю теперь вам проверить себя и оценить (на слайде правильные ответы и критерии оценок).

А какова же история классической генетики? Давайте её рассмотрим (сообщения учащихся). Остановиться на учёных (на слайде портреты учёных).

Грегор Мендель — чешский исследователь. В 1866 году вышел в свет его труд «Опыты над растительными гибридами», в котором изложены закономерности наследования, открытые им в результате восьмилетних исследований на различных сортах гороха.

1900 год — официальная дата рождения науки, когда сразу в 3-х лабораториях

Г. Де Фриз в Голландии, К. Корренс в Германии и Э. Чермак в Австрии независимо друг от друга «переоткрыли законы наследования признаков, установленные Грегори Менделем.

— Как вы думаете, каковы же причины, приведшие к успеху Менделя? Поработайте с учебником на странице 138 и найдите ответ.

Личностные качества (аккуратность, скрупулёзность, педантичность, аналитический ум)

Впервые применил математические методы и статистическую обработку материала в биологии.

Удачный выбор объекта.

Ребята, а почему именно горох посевной был выбран объектом исследований Менделя? (ответы учащихся, найденные в учебнике)

— имеет короткий жизненный цикл;

— большое количество потомков;

— особое строение цветка, которое позволяет контролировать опыление;

-наличие альтернативных признаков (окраска венчика цветка, семян, форма семени, окраска боба);

— возможность создавать чистые линии т.к. является строгим самоопылителем.

О горохе даже слагались стихи, вот одно из них. Давайте его прочитаем.

Вот кто поработал во славу науки — горох!

Зеленых и желтых цветков для неё, не жалея,

Вот кто для генетики мок под дождями и сох

Под ветром, кого увлекала и грела идея!

И, пышный, цеплялся, и, цепкий, по палочке полз,

Стараясь для Грегора признак явить доминантный.

Вот кто в беспросветном сцепленье зацепок и лоз

В наследственность верил и гибко считал варианты.

И ежели друга найти в поколенье другом

Не смог, не печалься, быть может, найдешь его

Средь желтых цветов стебелёк, зацепив рукавом,

Заметишь зеленый, обласкан приветствием этим.

На развитие генетики оказали влияние и другие естественные науки (сообщение ученика).

Биология – учение Ч. Дарвина и клеточная теория.

Физика — идея элементарности, атомарности, дискретности.

Статистика — раздел математики.

А логика любого научного открытия такова :

Идея Факты и явления Гипотезы Законы Теории

– В чём же заключается вклад Менделя ?

Показал, что наследуются не признаки, а факторы (задатки).

Показал, что наследственность не слитная, а дискретная.

Вывел первые законы.

Ввёл новые понятия (доминантность, рецессивность).

Ввёл буквенные обозначения и запись схемы скрещивания.

Ввёл новый методический подход: упростил проведение эксперимента, выбрав альтернативные признаки. Изучил наследование каждого признака в отдельности, выявил статистические закономерности, дал правильную биологическую интерпретацию. Впервые применил гибридологический метод.

Любая наука имеет свои методы исследования :

Методы делятся на специфические (гибридологический метод) и неспецифические (цитогенетический, иммуногенетический, онтогенетический, популяционно-статистический и генеалогический).

Учитель даёт пояснение каждому методу.

– В чём же сущность гибридологического метода (В учебнике найдите характеристику этого метода и его этапы)

Гибридологический метод — это анализ, характеристика наследования признака с помощью скрещиваний. Этот метод включает в себя несколько этапов:

Проверка признака на константность в течение 2-3-х лет.

Изучение отдельных альтернативных признаков.

Строгий количественный учёт всех потомков в каждом поколении по каждому признаку.

Индивидуальный посемейный анализ всего потомства от каждого скрещивания.

Современная генетика- наука комплексная и имеет следующие разделы:

Молекулярная генетика и др.

Итак, генетика – это наука о закономерностях наследственности и изменчивости. А какова же модель этой науки? Попытайтесь её нарисовать в своих конспектах (приложение 1).Один учащийся выходит к интерактивной доске и рисует схему на пустом слайде.

Сегодня на уроке мы с вами повторили очень много основных понятий генетики: наследственность, изменчивость, генотип, фенотип, гибридологический метод, гены. Это наш понятийный аппарат урока.

Задание для учащихся (им раздаются листочки с текстом)

Сравните классические и современные идеи о природе гена и сформулируйте современное определение гена.

классические идеи о природе гена

современные идеи о природе гена

Ген — морфологический объект, участок хромосомы.

Ген — единица мутации. Функции и рекомбинации.

Ген- неделимая единица.

Ген осуществляет свою функцию автономно, изолированно от других генов.

Ген — устойчивая структура, способная мутировать под влиянием преимущественно внутренних факторов.

Ген — физико-химический объект. Участок молекулы ДНК

Ген – единица функции, мутации, и рекомбинаций; последней подвергаются и более мелкие единицы.

Ген делим, обладает сложной структурой.

Гены взаимодействуют, и их действие зависит от положения в хромосомах.

Мутации происходят под влиянием как внешних, так и внутренних факторов.

Кроме хромосомных генов, есть внехромосомные, находящиеся в хлоропластах и митохондриях (у эукариотов) и плазмидах (у прокариотов).

Ген — это материальная и функциональная единица наследственности, которая определяет развитие признака или функции.

А теперь выполним терминологический диктант. Необходимо соотнести определения с терминами.

Внимательно прочтите определения и соотнесите их с терминами :

Наука о закономерностях наследственности и изменчивости –

Совокупность всех генов организма –

Совокупность всех признаков организма –

Явление преобладания у гибридов признаков одного из родителей –

Признак, не проявляющийся у гибридов первого поколения –

Особи, не дающие расщепления признака в следующем поколении –

Особи, дающие расщепление признака в следующем поколении –

Различные состояния гена, определяющие различные формы одного и того же признака –

Изучил закономерности наследования признаков

Многие ботаники путем скрещивания родителей с раз­ными вариантами одного и того же признака пытались выявить механизмы наследования, однако честь открытия количественных закономерностей наследования признаков принадлежит чешскому ботанику-любителю Грегору Менде­лю. Первое, на что обратил внимание ученый, — это выбор объекта исследования. Для своих опытов Мендель ваял го­рох. Основанием для такого выбора было то, что эти расте­ния относительно просто разводить и они имеют короткий период развития. Кроме того, в распоряжении Менделя бшпГсорта, четко отличавшиеся друг от друга по целому ряду признаков. Одним из самых существенных моментов во всей работе было определение числа признаков, по кото­рым должны различаться скрещиваемые растения. Мендель впервые осознал, что, начав с самого простого случая — различия родителей по одному-единственному признаку и постепенно усложняя задачу, можно надеяться распутать весь клубок закономерностей наследования признаков. Здесь с особой силой выявилась строгая математичность его мышления. Именно такой поход к постановке опытов позво­лил Менделю четко планировать дальнейшее усложнение экспериментов. В этом отношении Мендель стоял выше всех современных ему биологов.

Другой важной особенностью его исследований было то, что он выбрал для экспериментов организмы, относящиеся к чистым линиям, т. е. таким растениям, в ряду поколений которых при самоопылении не наблюдалось расщепления по изучаемому признаку. Не менее важно и то, что он наблюдал за наследованием альтернативных, т. е. взаимоисключаю­щих, контрастных признаков. Например, цветки у одного растения были пурпурными, у другого белыми, рост растения высокий или низкий и т. д.

Тема № 6. Генетика как наука. Закономерности наследования признаков.

Предмет, задачи и методы генетики.

Наследственность и изменчивость являются фундаментальными свойствами живого, так как характерны для живых существ любого уровня организации. Наука, изучающая закономерности наследственности и изменчивости, называется генетикой.

Генетика как наука изучает наследственность и наследственную изменчивость, а именно, она имеет дело со следующими проблемами:

хранение генетической информации;

передача генетической информации;

реализация генетической информации (использование ее в конкретных признаках развивающегося организма под влиянием внешней среды);

изменение генетической информации (типы и причины изменений, механизмы).

Пятый этап с 1953 и по настоящее время – развитие молекулярной биологии.

Отдельные сведения по наследованию признаков были известны очень давно, однако научные основы передачи признаков впервые были изложены Г. Менделем в 1865 году в работе: Опыты над растительными гибридами». Это были передовые мысли, но современники не придали значение его открытию. Понятия «ген» в то время еще не было и Г. Мендель говорил о «наследственных задатках», содержащихся в половых клетках, но их природа была неизвестна.

В 1900 году независимо друг от друга Х. Де Фриз, Э. Чермак и К. Корренс заново открыли законы Г. Менделя. Этот год и считается годом рождения генетики как науки. В 1902 году Т. Бовери, Э. Вильсон и Д. Сеттон сделали предположение о связи наследственных факторов с хромосомами. В 1906 году У. Бетсон ввел термин «генетика», а в 1909 году В. Иогансен – «ген». В 1911 году Т. Морган и сотрудники сформулировали основные положения хромосомной теории наследственности. Они доказали, что гены расположены в определенных локусах хромосом в линейном порядке, поэтому геном стали считать участок хромосомы, ответственный за проявление определенного признака.

Основные методы генетики: гибридологический, цитологический и математический. Генетика активно использует и методы других смежных наук: химии, биохимии, иммунологии, физики, микробиологии и др.

Основные понятия генетики.

Наследственность – это свойство живых систем передавать из поколения в поколение особенности морфологии, функции и индивидуального развития в определенных условиях среды.

Изменчивость – это способность дочерних организмов отличатся от родительских форм морфологическими и физиологическими признаками и особенностями индивидуального развития.

Наследование – это способ передачи генетической информации через половые клетки при половом размножении, или через соматические – при бесполом. Материальной основой наследования являются яйцеклетка и сперматозоид, или соматическая клетка.

Наследуемость – это степень соотношения наследственности и изменчивости.

Ген – это единица наследственности и изменчивости. По современным представлениям ген – это участок молекулы ДНК, дающий информацию о синтезе определенного полипептида.

Набор генов организма, которые он получает от своих родителей, называется генотипом.

Содержание генов в гаплоидном наборе хромосом называется геномом.

Совокупность всех внешних и внутренних признаков организма называется фенотипом, а отдельный признак – феном. Например, форма носа, ушной раковины, пальцев ног и рук, цвет волос – внешние фенотипические признаки. Особенности строения желудка, содержание лейкоцитов и эритроцитов в крови – внутренние фенотипические признаки.

Закономерности моно- и полигенного наследования менделирующих признаков. Закон единообразия, закон расщепления признаков, гипотеза «чистоты гамет». Дигибридное и полигибридное скрещивания.

Генетические процессы являются определяющими в онтогенезе всех живых организмов. Индивидуальное развитие любого организма определяется его генотипом. Из поколения в поколение через половые клетки передается информация обо всех многообразных морфологических, физиологических и биохимических признаках, которые реализуются у потомков. Наследование – способ передачи наследственной информации в поколениях при половом размножении или бесполом.

Различают два основных типа наследования – моногенное и полигенное. При моногенном – признак контролируется одним геном, при полигенном – несколькими генами. Гены могут быть локализованы в аутосомах или половых хромосомах. Характер проявления гена может идти по доминантному или рецессивному пути (Рис. 5).

Гены могут быть локализованы в разных хромосомах или хромосомы представляют группу сцепления генов, поэтому наследование может быть: независимое, сцепленное и неполностью сцепленное.

Рис. 5 — Типы и варианты наследования признаков

Основные процессы, характеризующие закономерности наследования:

независимое распределение хромосом при гаметогенезе и их случайное сочетание при оплодотворении.

генный контроль в процессе онтогенеза.

Закономерности моногенного наследования были открыты Г. Менделем, который разработал гибридологический метод (получение гибридов путем скрещивания), изложенный в 1868г. в работе «Опыты над растительными гибридами».

Мендель положил в основу совершенно новый принцип исследования отдельных пар признаков в потомстве скрещиваемых организмов одного вида, отличающихся по 1, 2, 3 парам контрастных (альтернативных) признаков, который был назван гибридологическим методом. Особенности этого метода заключаются в использовании определенных принципов:

1. Скрещиваемые родительские пары должны быть чистыми линиями (гомозиготными).

2. В каждом поколении необходимо вести учет отдельно по каждой паре альтернативных признаков, без учета других различий между скрещиваемыми организмами.

3. Использование количественного учета гибридных организмов, различающихся по отдельным парам альтернативных признаков в ряду последовательных поколений.

4. Применение индивидуального анализа потомства от каждого гибридного организма.

Мендель предложил обозначить наследственные задатки (гены) буквами латинского алфавита. Гены, от которых зависит развитие альтернативного признака, принято называть аллеломорфными или аллельными. Аллельные гены расположены в одинаковых локусах гомологичных хромосом. Каждый ген может иметь два состояния – доминантное и рецессивное. Явление преобладания у потомка первого поколения признака одного из родителей Мендель назвал доминированием. Признак, подавляемый у гибрида, получил название рецессивного. Доминантный ген принято обозначать большой буквой латинского алфавита (А), а рецессивный – малой (а). Организмы, имеющие одинаковые аллели одного гена, например, обе доминантные (АА) или обе рецессивные (аа) называются гомозиготами. Организмы, имеющие разные аллели одного гена – одну доминантную, другую рецессивную (Аа) называют гетерозиготными, или гетерозиготами.

Если же организм имеет только один аллель гена, то тогда говорят, что такой организм гемизиготный. При написании схемы скрещивания принято на первом месте ставить женский организм, на втором месте – мужской. Скрещивание обозначают знаком умножения (х). Родительские особи записываются в первой строчке и обозначаются буквой «Р«. Гаметы, которые образуют родители, записываются во второй строчке и обозначаются буквой «G«, а образующееся потомство – в третьей. Его называют гибридами и обозначают буквой «F» с цифровым индексом, соответствующим порядковому номеру гибридного поколения.

Скрещивание особей по одному альтернативному признаку называется моногибридным.

Первый закон Менделя – закон единообразия гибридов 1-го поколения или доминирования: при скрещивании гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, все гибриды первого поколения единообразны как по генотипу, так и по фенотипу.

На основании изучения гибридов 2-го поколения Менделем был сформулирован второй закон – расщепления: при скрещивании двух гетерозиготных особей (т.е. гибридов), анализируемых по одной альтернативной паре признаков, в потомстве ожидается расщепление по фенотипу в отношении 3:1 (три части с доминантными признаками и одна – с рецессивным) и по генотипу 1:2:1 (одна часть доминантных гомозигот, две части гетерозигот и одна часть рецессивных гомозигот).

Для объяснения результатов 2-го закона У. Бэтсон (1902) выдвинул положение, вошедшее в генетику под названием гипотезы «чистоты гамет»: гены в гаметах у гибридов не гибридны, а чисты.

Причиной не смешивания генов у гетерозигот является нахождение их в разных хромосомах. В результате мейоза при гаметогенезе хромосомы с разными генами попадают в разные гаметы.

Для дигибридного скрещивания Мендель взял гомозиготные организмы, различающиеся одновременно по двум парам альтернативных признаков. Гибриды первого поколения оказались единообразными по обоим доминантным признакам, а при анализе наследования признаков во втором поколении (F2) оказалось, что наблюдается независимое (свободное) комбинирование пар признаков.

P: ♀ AaBb x ♂ AaBb

G: AB Ab AB Ab

F2: Расщепление по фенотипическому радикалу.

Статья написана по материалам сайтов: nsportal.ru, www.sites.google.com, studfiles.net.

»

Помогла статья? Оцените её
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars
Загрузка...
Добавить комментарий

Adblock detector