- История становления генетики
- Генетические термины
- Обозначения и символы, используемые в генетике для записи схем скрещивания
- Методы генетики
- формулировать определение основных генетических понятий
- пользоваться генетической терминологией при объяснении основных генетических понятий
- объяснять суть методов изучения генетики, устанавливать связь с областью их применения
- определять уровень организации жизни при использовании разных методов генетики
- Попробуйте найти и объяснить биологическую ошибку в строках
А. С. Пушкина:
Родила царица в ночь
Не то сына, не то дочь;
Не мышонка, не лягушку,
А неведому зверюшку.
История становления генетики
Основоположником генетики является австрийский естествоиспытатель Грегор Иоганн Мендель. В 1865 г. он опубликовал в трудах общества естествоиспытателей статью «Опыты над растительными гибридами», в которой на примере скрещивания различных линий гороха впервые изложил методы генетического анализа и закономерности наследования отдельных признаков организма.
Законы Г. Менделя.
|
Закон чистоты гамет
|
I закон Менделя
|
II закон Менделя
|
III закон Менделя
|
|
Закон (гипотеза) «чистоты» гамет
|
Закон единообразия гибридов первого поколения
|
Закон расщепления признаков
|
Закон независимого комбинирования признаков
|
Попытка сформулировать законы наследственности предпринималась неоднократно (1822 г. Д. Гросс) при скрещивании сортов гороха, но только в 1900 году Г. де Фриз, К. Корренс и Э. Чермак переоткрыли законы Г. Менделя и доказали их справедливость, поэтому официальным годом рождения науки считается 1900 год.
Генетика — наука о закономерностях и механизмах наследственности и изменчивости организмов.
Генетические термины
|
Термин
|
Определение
|
Пример
|
|
Наследственность
|
Способность организмов передавать из поколения в поколение свои признаки и свойства (особенности строения, функций, развития).
|
1. Потомки похожи на своих родителей. 2. У представителей одного вида не могут родиться детёныши другого вида.
|
|
Изменчивость
|
Способность организмов приобретать в течение жизни новые признаки и свойства или их комбинации.
|
1. У родителей с IV группой крови могут родиться дети со II, III или IV группами крови. 2. У белокрылой бабочки появляются тёмные пятна на крыльях.
|
|
Ген (от греч. «генос» — рождение, образующий)
|
Участок молекулы ДНК или РНК (у вирусов), содержит информацию о первичной структуре одной белковой молекулы.
|
1. Ген, отвечающий за синтез белка инсулина. 2. Ген, отвечающий за синтез белка каталаза (катализатор расщепления H2O2).
|
|
Хромосома
|
Самостоятельная ядерная структура, состоящая из одной или двух хроматид соединённых центромерой.
|
|
|
Геном
|
Совокупность генов в гаплоидном наборе хромосом.
|
Является характеристикой вида.
|
|
Генотип (от греч. «генос» — рождение, «типус» — образец, отпечаток)
|
Совокупность генов организма в диплоидном наборе хромосом.
Является характеристикой организма, может обозначать одну или несколько пар генов данного организма.
|
АА аа Аа
|
|
Фенотип (от греч. «файно» — являю и «типус» — образец)
|
Совокупность всех признаков данного организма; является результатом взаимодействия генотипа и внешней среды.
|
- жёлтые семена гороха - карие глаза человека и др.
|
|
Доминантные признаки (от лат. «доминас» — господствующий)
|
Признак, проявляющийся у гетерозиготных организмов и подавляющий проявление рецессивного. Контролирует развитие признака.
|
Обозначается прописной буквой А, В: - жёлтая окраска семян гороха, - карие глаза.
|
|
Рецессивные признаки (от лат. «рецессус» — отступление)
|
Признак, передающийся по наследству при гибридизации, но подавляющийся у гетерозиготных организмов, может проявиться только у гомозиготного по данному аллелю организма.
|
Обозначается строчной буквой а, b: - зелёная окраска семян гороха, - голубые глаза.
|
|
Аллель, аллельные гены
|
Различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках (локусах) гомологичных (парных) хромосом, определяет контрастные (альтернативные) признаки.
|
|
|
Гетерозиготный организм (гибрид)
|
Имеет две разные аллели по данному гену, такие организмы в потомстве дают расщепление по данному признаку.
|
Аа, Вв
|
|
Гомозиготный организм (чистая линия)
|
Имеет две одинаковые аллели по данному гену (обе доминантные или обе рецессивные); такие организмы в потомстве расщепления не дают.
|
АА аа ВВ вв
|
|
Чистая линия
|
Совокупность гомозиготных организмов, полученных в результате скрещивания близких родственников, в дальнейшем не даёт расщепления.
|
АА аа
|
|
Гибрид
|
Гетерозиготный организм, полученный в результате скрещивания двух разных чистолинейных организмов, в дальнейшем даёт расщепление.
|
Аа
|
Обозначения и символы, используемые в генетике для записи схем скрещивания
|
Родительские особи
|
P (от лат. parentes — родители)
|
|
Особи первого поколения гибридов
|
F1 (от лат. Fillii — дети)
|
|
Особи второго поколения гибридов
|
F2
|
|
Гаметы
|
G
|
|
Доминантные аллели
|
A, B, C и т. д.
|
|
Рецессивные аллели
|
a, b, c и т. д.
|
|
Женский пол
|
♀
|
|
Мужской пол
|
♂
|
Методы генетики
Первооткрывателем законов генетики, как известно, считается австрийский учёный Грегор Мендель. Но метод искусственной гибридизации, которым он пользовался, был известен задолго до классического труда этого великого учёного. Дело в том, что Г. Мендель, будучи по образованию математиком, по призванию католическим монахом, а по зову души — ботаником, сумел создать для своих исследований законов наследственности гибридологический метод. Смысл этого метода — скрещивание интересующих нас организмов (т. е. гибридизация) с последующим анализом наследования признаков этих организмов. Мендель усовершенствовал этот метод и следовал нескольким правилам:
- родительские формы должны отличаться по альтернативным признакам;
- чёткость и стабильность анализируемых признаков;
- нормальная жизнеспособность и плодовитость потомства;
- многочисленность поколений и возможность количественного учёта признака;
- использование для скрещивания гомозиготных форм («чистые линии»).
- строгий количественный учёт гибридов, различающихся по исследуемым признакам (высота стебля, окраска семян, форма семян, окраска плодов, форма плодов, окраска цветков, положение цветков).
Современная генетика использует большой спектр генетических исследований.
|
Название метода
|
Возможности метода
|
|
Генеалогический
|
Метод составления и анализа родословных.
Позволяет выявить:
|
|
Близнецовый
|
Основан на сравнительном изучении двух групп близнецов — однояйцовых и разнояйцовых.
Этот метод показывает:
|
|
Цитогенетический а) изучение кариотипа
|
Основан на микроскопическом изучении хромосом в клетках человека.
Хромосомы выявляются в делящихся клетках на стадии метафазы, когда расположены в плоскости экватора. С помощью специального окрашивания выявляется каждая хромосома. Хромосомы классифицируются согласно Денверской и Парижской номенклатуре.
Этот метод используется для диагностики хромосомных болезней, связанных с нарушением числа и структуры хромосом.
|
|
Цитогенетический б) изучение полового хроматина
|
|
|
Популяционно-статистический
|
Основан на применении закона Харди − Вайнберга, который позволяет изучить частоту встречаемости отдельных генов, в том числе патологических, и генотипов в популяции человека.
|
|
Биохимический
|
Основан на обнаружении продуктов дефектного гена с помощью химических реактивов в биологических жидкостях человека (крови, моче).
Выявляет генные мутации.
|
Контрольные вопросы
- Что такое наследственность и изменчивость?
- Как называется участок ДНК, в котором заложена информация о каком-либо признаке организма?
- Какими могут быть аллельные зоны?
- В чём отличие генотипа от фенотипа?
- Можно ли определить генотип особи только на основании визуальных наблюдений? Ответ поясните.
- Почему у диплоидных организмов всегда присутствуют аллельные гены? Сохраняется ли эта особенность у гаплоидных организмов?
- Чем чистая линия организмов отличается от гибридов? Как можно получить гибриды?
- Какими методами пользовался Г. Мендель?
- В чём сущность гибридологического метода Г. Менделя?
- Охарактеризуйте особенности каждого генетического метода, используемого в исследованиях наследственности и изменчивости организмов.
Подумайте
- В результате какого процесса возникают аллели гена?
- Почему попытки многих учёных, пытавшихся определить закономерности наследования признаков до Г. Менделя, терпели неудачу?
- На каких уровнях организации живого возможно изучение закономерностей наследственности и изменчивости с помощью методов генетики?
