Генетические закономерности, открытые Г

Попытки скрещивать растения и изучать полученное потомство предпринимались исследователями и раньше.

Но определенные выводы ученые сделать не смогли из-за большого разнообразия признаков среди потомков.

И, поскольку, основы гибридологического анализа отсутствовали, а статистику для исследования наследственности никто не применял, ни один из исследователей не смог определить точные формулы наследования.

Для своих опытов Мендель выбрал горох не случайно:

• Это неприхотливое растение легко выращивать, и в условиях теплой погоды в Чехии за один год можно получить несколько поколений.
• Потомство одного семени довольно многочисленно: вспомните, сколько стручков на растении, выросшем из одной горошины.
• Сорта гороха разнообразны в своих фенотипических проявлениях, а отличительные признаки наследуются.
• Горох — самоопыляющееся растение. Это значит, что опыление происходит внутри одного цветка. Пыльца с другого растения в дикой природе попасть в другой цветок не может, поскольку органы размножения гороха защищены от проникновения пыльцы с других растений.
• И вместе с тем, у исследователя есть возможность после удаления тычинок материнского растения искусственно перенести пыльцу с другого растения с помощью инструментов для получения растений-гибридов.
• Гибриды, полученные в результате искусственного оплодотворения, способны давать свое потомство, что важно для прослеживания наследования признаков в поколениях.

Для того, чтобы оценить масштабы проделанной ученым работы, представьте, что на всех семеноводческих хозяйствах Чехии ученый заказал сорта выращиваемого там гороха. В результате ему прислали 34 образца, из которых для исследований он отобрал 22 варианта.

Условием отбора было то, что все растения, выращенные из семян одного сорта, при самоопылении походили на родительские растения как две капли воды, т.е. не давали расщепления по исследуемым качествам или принадлежали к «чистым линиям».

Исследуемый Менделем горох отличался по следующим признакам:

• цвет семян (желтый или зеленый);
• вид кожуры семян (гладкая или сморщенная);
• высота стебля (высокое растение или низкое);
• оттенок цветков (белые или розовые);
• форма бобов (простые или членистые);
• расположение цветов (верхушечные или пазушные).

Биология. Общая биология. 10-11 класс. Базовый уровень. Рабочая тетрадь. С тестовыми заданиями ЕГЭ. Вертикаль. ФГОС

Тетрадь содержит различные репродуктивные и творческие вопросы и задания, в том числе в виде лабораторных работ, познавательных задач, таблиц, схем и рисунков.

В тетрадь включены также тестовые задания, которые помогут ученикам подготовиться к успешной сдаче ЕГЭ.

Специальными знаками отмечены задания, направленные на формирование метапредметных умений (планировать деятельность, выделять различные признаки, сравнивать, классифицировать и др.) и личностных качеств учеников.

Купить

В своих опытах Мендель учел ошибки предшественников, которые пытались сравнивать растения одновременно по разным признакам и потерпели фиаско.

Исследователь решил начать с изучения наследования лишь одного признака — цвета горошин. Именно благодаря тому, что ученый сознательно сузил задачу, его ждал успех и он смог четко установить определенные закономерности наследования.

Грегори Мендель начал анализ со скрещивания родителей, у которых отличались лишь одна пара признаков, такой тип скрещивания естествоиспытатель назвал моногибридным (Подробнее о методе на странице 264 учебника «.Общая биология 10 класс» под редакцией Н.И.Сонина)

Мендель вручную оплодотворил растения, семена которых имели желтый цвет кожуры, пыльцой с растений с зеленой кожурой. Когда ученый собрал урожай высаженных растений, то обнаружил, что кожура у всех потомков желтая.

Повторив эксперименты с морщинистыми и гладкими горошинами, с кустами гороха разной высоты, растениями с разной окраской цветков и стручков и т.д., Мендель отметил, что все потомки в первом поколении унаследовали признак одного из родительских организмов, т.е. по фенотипу не отличаются друг от друга.

Ведущее свойство, характерное для всех семян, полученных в первом поколении, Мендель обозначил как доминантное. Свойство другого родителя, которое не проявилось у гибридов первого поколения, ученый определил как рецессивное. Закономерность получила название первого закона Менделя, или закона единообразия гибридов I-го поколения, или закона доминирования.

Все выращенные образцы нужно было собрать, сосчитать и выделить определенные закономерности. Одним из первых Мендель использовал и применил конкретные количественные методы для обработки данных. Зная о теории вероятности, он понимал необходимость исследования большого числа семян гороха, полученных в результате скрещиваний, чтобы избежать статистической ошибки из-за случайных отклонений.

Для выведения законов наследования Мендель изучил более двадцати тысяч семян — гибридов второго поколения. Согласитесь, для обычного монаха, который жил в конце XIX века, без доступа к современным исследовательским инструментам, с лупой и микроскопом, в перерывах между молитвами и проповедями — это ли не подвиг!

Горох – самоопыляющееся растение, поэтому в следующем поколении ученый предоставил работу по опылению матушке-природе, чем облегчил себе задачу исследовательскую, но не статистическую. Учитывая, что способ размножения гороха – половой, неопыленные цветки просто-напросто не дадут потомство, и случайные отклонения не искажали итоги экспериментов с растениями.

Мендель продолжил опыты с одинаково желтыми гибридами первого поколения. И для исследователя было большим сюрпризом увидеть примерно треть зеленых горошин в корзинке семян с новым урожаем.

Когда ученый проанализировал результаты экспериментов с гибридами второго поколения, он увидел следующую закономерность: гибриды разделились на два различных по внешнему виду, т.е. фенотипу, класса. Бо´льшая часть унаследовала доминантные признаки, меньшая — рецессивные.

При точном подсчете соотношение между семенами гороха с доминантными и рецессивными признаками составило 3 к 1 соответственно. Что позволило Менделю вывести второй закон Менделя, или закон расщепления, который звучит так: «При скрещивании двух гетерозиготных гибридов первого поколения во втором поколении отмечается расщепление в соотношении 3:1 по фенотипу, и 1:2:1 по генотипу».

Чтобы ответить на вопрос, почему происходит расщепление признака именно в таком соотношении, Мендель выдвинул гипотезу о «чистоте гамет», согласно которой аллельные гены не смешиваются у потомка, а остаются в неизмененном виде. А в размножении следующего поколения в фазе мейоза в гамету попадает только одна хромосома из пары гомологичных. Т.е. гаметы условно чисты относительно другого гена из аллельной пары.

Далее ученый начал проводить опыты с растениями, у которых отличались две пары признаков, и использовал гомозиготные семена гороха, отличающиеся цветом и формой семян. Такой тип скрещивания ученый назвал дигибридным. Для определения гомозиготности растений он использовал анализирующее скрещивание

У потомков во втором поколении треть горошин имеет проявления доминантного фенотипа, однако при этом отличается по генотипу (Аа и АА). И чтобы определить генотип, Мендель использовал семена с проявлениями рецессивного признака.

Поскольку рецессивные свойства проявляются только в гомозиготном состоянии генов (аа), потомки, в зависимости от генотипа исходной особи, будут иметь единый фенотип, если родительская особь гомозиготна, согласно 1 закону Менделя, либо произойдет расщепление в соотношении 1:1.

В результате искусственного опыления гладких (B) и желтых (A) растений с морщинистыми (b) и зелеными(a), в первом поколении все растения дали потомство с желтыми гладкими горошинами, что подтвердило первый закон Менделя о единообразии гибридов первого поколения при дигибридном скрещивании.

Замеченные Менделем закономерности о наследовании генов подтвердились при анализе итогов экспериментов со всеми семью парами признаков. В ходе анализа результатов ученый пришел к выводу об универсальности закономерностей наследования и вывел Третий закон Менделя, или закон независимого распределения признаков.

Под этим подразумевается, что каждый ген одной аллельной пары может оказаться в гамете с любым другим геном из другой аллельной пары.

В опытах по скрещиванию организмов с гомозиготным набором генов, при анализе по двум и более парам отличающихся качеств, у гибридов в третьем поколении (получены при скрещивании гибридов второго поколения) наблюдается независимое комбинирование свойств и кодирующих их генов разных аллельных пар.

Опыты ученого, проведенные с тысячами гороховых зерен в монастырском саду, и тщательная статистическая работа по анализу признаков, проявившихся у потомков, позволили ученому доложить на заседании Общества естествоиспытателей в г. Брно в 1865 году о своих выводах.

Мендель утверждал, что:

• при размножении семян передается не само качество, а так называемые «факторы», ответственные за эти признаки (понятие ген в биологии в то время еще не существовало);
• организм наследует по одному «фактору» от каждого родителя;
• «фактор» может быть доминантным по отношению к другому, рецессивному;
• свойство, соответствующее «фактору» не смешивается с другими свойствами, как об этом в то время думали учёные. Признак может проявляться или не проявляться, но нет промежуточной ситуации.

Хотя в последнем пункте Мендель был не прав, и последующие опыты с окраской цветков ночной красавицы показали существование неполного доминирования (Подробнее о неполном доминировании – на странице 265 учебника «Общая биология 10 класс» под редакцией Н.И.Сонина)

Научный труд монаха-исследователя опубликовали в «Трудах общества естествоиспытателей» под заголовком «Опыты над растительными гибридами». Но современники не оценили исследование Грегора Менделя и долгие 35 лет «Опыты» пролежали на пыльной полке библиотеки аббатства.

Из-за неудачи с другими растениями и пчелами сам Мендель разочаровался в своем открытии. А с 1868 года, после того, как получил сан аббата монастыря, биологией больше не занимался.

И только в начале XX века, благодаря пересмотру законов Менделя, генетика смогла сделать огромный шаг вперед.

О развитии генетики и методах исследования можно прочитать в различных учебниках биологии на портале LECTA.

#ADVERTISING_INSERT#

Генетика. Основные понятия. Генетические законы Г.Менделя

Цели урока: сформировать представление о генетике – науке, изучающей наследственность и изменчивость организмов, познакомить с основными понятиями науки.

Задачи:

• образовательная: изучить основные исторические моменты в истории генетики как науки, показать многообразие методов, используемых генетикой; изучить основные понятия генетики;
• развивающая: формировать умения и навыки по использованию генетической терминологии и символов для объяснения закономерностей наследования признаков;
• воспитательная: продолжить способствовать формированию культуры умственного труда через овладение навыками общения в процессе беседы, диалога.

• Обеспечение занятия: компьютер, мультимедийный проектор.
• Тип урока: изучение нового материала.
• Метод проведения: комбинированный урок
• Ученик должен

• иметь представление об истории становления науки, об основных направлениях в изучении наследственности;
• знать основные генетические понятия и генетические законы:
• уметь применять генетические законы и терминологию при решении генетических задач.

Ход урока

I. Организационный момент.

Приветствие.

II. Объяснение нового материала.

Раздел биологии, изучающий такие важные свойства организма, как сохранение и передача наследственной информации из поколения в поколение, а также возможность изменяться под действием окружающей среды – это генетика. Молодая наука имеет свою долгую историю, и не всегда ее открытия были понятны и восприняты в обществе.

Сегодня на уроке мы поговорим с вами об истории генетики, об ученых, внесших свой вклад в ее развитие. Мы определим место этой науки в современном мире и выясним, какое значение имеют генетические знания для человечества в целом.

Четких представлений о закономерностях наследования и наследственности вплоть до конца XIX века не было за одним существенным исключением. Этим исключением была замечательная работа Г. Менделя, установившего в опытах по гибридизации сортов гороха важнейшие законы наследования признаков, которые впоследствии легли в основу генетики.

В своих опытах он использовал горох. Причем, для опытов выбирались растения, относящиеся к чистым линиям – родственные организмы, у которых в ряду поколений проявляются одни и те же признаки.

А почему горох, а не другое растение?

1. Горох – это самоопыляемое растение.
2. Цветки гороха защищены от проникновения чужой пыльцы.
3. Гибриды вполне плодовиты и поэтому можно следить за ходом наследования признаков в ряду поколений.

Для опытов Мендель избрал несколько четко различающихся признаков:

1. форма семян;
2. окраска семян;
3. окраска и форма бобов;
4. окраска цветков;
5. расположение цветков;
6. длина стебля.

Суть предложенного Менделем метода заключалась в следующем: он скрещивал растения, различные по одной паре признаков, а затем производил анализ результатов каждого скрещивания. Метод Менделя получил название гибридологического или метода скрещивания.

Результаты, которые получил Мендель в своих опытах, получили названия «законов Менделя». Перед тем как преступить к изучению самих законов, нужно усвоить основные генетические понятия и термины.

Ген – это участок молекулы ДНК (или хромосомы), определяющий возможность развития отдельного элементарного признака, или синтез одной белковой молекулы.

Каждый ген располагается в определенном участке хромосомы – локусе.

В гаплоидном наборе хромосом только один ген, ответственный за развитие данного признака. В диплоидном наборе хромосом (соматические клетки) содержаться две гомологичные хромосомы и соответственно два гена, определяющие развитие признака. Эти гены расположены в одинаковых локусах гомологичных хромосом и называются аллельными генами.

Аллельные гены – это пара генов, определяющая альтернативные признаки организма. Аллельные гены располагаются в одинаковых участках (локусах) гомологичных хромосом.

Альтернативные признаки – взаимоисключающие или контрастные признаки. Часто один из альтернативных признаков является доминантным, а другой рецессивным.

Для генов приняты буквенные обозначения. Если два аллельных гена полностью соответствуют по структуре, т.е. имеют одинаковую последовательность нуклеотидов, их можно обозначить так: АА или аа.

Доминантный признак (АА) – это признак проявляющийся у гибридов первого поколения при скрещивании чистых линий.

Рецессивный признак (аа) – передается по наследству при скрещивании, но не проявляется у гибридов первого поколения.

Половые клетки несут какой-либо один признак. При слиянии половых клеток образуется зигота. В соответствии от того какие аллели одного и того же гена она содержит, различают гомозиготу и гетерозиготу.

Гомозигота – это клетка или организм содержащие одинаковые аллели одного и того же гена. Гомозигота – это организм, образующий один сорт гамет, в потомстве не наблюдается расщепления, имеют одинаковые гены.

Гетерозигота – это клетка или организм, содержащие разные аллели одного и того же гена. Это организм образующий 2 сорта гамет.

Совокупность всех генов одного организма называют генотипом. Генотип это не только сумма генов. Возможность и форма проявления гена зависит от среды. В понятие среды входит не только внешние условия, но и присутствие других генов. Гены взаимодействуют друг с другом и могут повлиять на проявление действия соседних генов.

Совокупность всех признаков организма, формирующихся при взаимодействии организма с средой – фенотип. Сюда относят не только внешние признаки (цвет глаз, рост), но и биохимические (структура белка, активность фермента), гистологические (форма и размер клеток, строение тканей и органов), анатомические (строение тела и взаимное расположение органов).

Законы Менделя.

Моногибридным скрещиванием называют скрещивание двух организмов, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков.

Следовательно, при таком скрещивании прослеживается закономерности наследования только двух вариантов признака, развитие которых обусловлено парой аллельных генов.

Например, признак – цвет семян, альтернативные варианты – желтый или зеленый. Все остальные признаки, свойственные данным организмам во внимание не принимаются.

Первый закон Менделя (закон единообразия гибридов первого поколения). У всех особей данного поколения признак проявляется одинаково.

Сформулировать этот закон можно следующим образом: при скрещивании двух гомозиготных организмов, относящихся к разным чистым линиям и отличающимся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, все первое поколение гибридов (F1) окажется единообразным и будет нести признак одного из родителей.

1. Результаты скрещивания растений гороха, различающиеся по окраске семян (желтые и зеленые):
2. Р.: АА (желтые) × аа (зеленые)
3. g.: А а

F1.: Аа (желтые).

• Ph.: 100%
• Единообразие гибридов первого поколения.
• Второй закон Менделя (закон расщепления).
• Расщепление – это распределение доминантных и рецессивных признаков среди потомков в определенном соотношении.

Если потомков первого поколения – гетерозиготных особей, одинаковых по изучаемому признаку, скрестить между собой, то во втором поколении признаки обоих родителей проявляются в определенном числовом соотношении. Рецессивный признак у гибридов первого поколения не исчезает, а только проявляется во втором гибридном поколении (F1).

1. F1. : Аа (желтые семена) × Аа (желтые семена)
2. g.: А а А а
3. F2.: АА; Аа; Аа; аа (1:2:1)
4. Ph.: 3 желтые семена : 1 зеленые семена (3:1)
5. Таким образом второй закон Менделя можно сформулировать следующим образом: при скрещивании потомков первого поколения между собой, во втором поколении наблюдается расщепление: по генотипу 1:2:1; по фенотипу 3:1.
6. Это означает, что среди потомков 25% организмов будут обладать доминантным признаком и являться гомозиготой, 50% потомков, также с доминантным фенотипом, окажутся гетерозиготой, а остальные 25% особей, несущих рецессивный признак, будут гомозиготны по рецессивному признаку.
7. Третий закон Менделя «Закон чистоты гамет».

Расщепление признаков в потомстве при скрещивании гетерозиготных особей Мендель объяснил тем, что гаметы с генетической точки зрения чисты, т.е. несут только один ген из аллельной пары.

При образовании половых клеток в каждую гамету попадает только один ген из аллельной пары.

В процессе развития гамет у гибрида гомологичные хромосомы во время первого мейотического деленияпопадают в разные клетки. Образуется два сорта гамет по данной аллельной паре. Цитологической основой расщепления признаков у потомства при моногибридном скрещивании является расхождение гомологичных хромосом и образование гаплоидных половых клеток в мейозе.

Для дигибридного скрещивания Мендель взял гомозиготные растения гороха, различающиеся по двум генам: окраске семян (желтые и зеленые) и форме семян (гладкие и морщинистые).

При таком скрещивании признаки определяются различными парами генов: одна аллель отвечает за цвет семян, другая за форму семян.

Желтая окраска горошин (А) доминирует над зеленой (а), а гладкая форма (В) над морщинистой (b).

При образовании гамет у гибрида первого поколения из каждой пары аллельных генов в гамету попадает только один.

Поскольку в организме образуется много половых клеток, у гибрида F1 возникает четыре сорта гамет в одинаковом количестве: АВ; аВ; Аb; ab. Во время оплодотворения каждая из гамет одного организма случайно встречается с любой из гамет другого организма. Все возможные сочетания мужских и женских гамет можно легко установить с помощью решетки Пеннета.

• Р.: ААВВ (желтый гладкий) × ааbb (зеленый морщинистый)
• g.: АВ аb
• F1.: АаВb (желтый гладкий) × АаВb
• g.: АВ; аВ; Аb; ab АВ; аВ; Аb; ab
• F2.:

AB	Ab	aB	ab
АВ	AABB желтый гладкий	AABb желтый гладкий	AaBB желтый гладкий	AaBb желтый гладкий
Аb	AABb желтый гладкий	AAbb Желтый морщинистый	AaBb желтый гладкий	Aabb желтый морщинистый
aB	AaBB желтый гладкий	AaBb желтый гладкий	aaBB зеленый гладкий	aaBb зеленый гладкий
ab	AaBb желтый гладкий	Aabb желтый морщинистый	aaBb зеленый гладкий	aabb зеленый морщинистый

9 (жг) : 3 (жм) : 3 (зг) : 1 (зм)

Из приведенной выше решетки Пеннета видно, что при этом скрещивании возникают 9 видов генотипов: AABB, AABb, AaBB, AaBb, AAbb, Aabb, aaBB, aaBb, aabb, т.к. в 16 сочетаниях есть повторения. Эти 9 генотипов проявляются в виде 4 фенотипов: желтые – гладкие; желтые – морщинистые; зеленые – гладкие; зеленые – морщинистые.

Теперь модно сформулировать III закон Менделя: при скрещивании двух гомозиготных особей, отличающимся друг от друга по двум парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях.

III. Закрепление изученного материала

IV. Домашнее задание

Задача.

У человека глухонемота наследуется как рецессивный признак, а подагра – доминантный признак. Определите вероятность рождения глухонемого ребенка с предрасположенностью к подагре, у глухонемой матери, но не страдающей подагрой, и у мужчины с нормальным слухом и речью, болеющего подагрой.

ЛИТЕРАТУРА

1. Андреева, Н.Д. Общая биология 10-11 класс / Н.Д. Андреева – М.: Мнемозина, 2011. – 365с.
2. Перевозкин, В.П. и др. Генетика. Руководство к лабораторным и практическим занятиям: учебное пособие / В.П. Перевозкин, С.С. Бондарчук, И.Г. Годованная; ГОУ ВПО «Томский государственный педагогический университет». – Томск: Изд-во ТГПУ, 2009. – 116с.
3. Тремов, А.В. Общая биология 10-11 класс (профильный уровень)/А.В. Тремов, Р.А. Петросова – М.:Владос, 2011.
4. Шустанова, Т.А. Репетитор по биологии для старшеклассников и поступающих в ВУЗы / Т.А. Шустанова. – Изд. 4-е, доп. и перераб. – Ростов н/Д: «Феникс», 2010. – 526с.

Приложение.

18.02.2014

Презентация к методической разработке урока по общей биологии на тему

Слайд 1

УО «Гродненский торговый колледж» Белкоопсоюза Дисциплина: Общая Биология Раздел: Генетика Тема 7: Наследственность и изменчивость организмов. Лекция № 22. ЗАКОНОМЕРНОСТИ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ И ИЗМЕНЧИВОСТИ ОРГАНИЗМОВ УСТАНОВЛЕННЫЕ Г.МЕНДЕЛЕМ.

Слайд 2

Что мы знаем??? Наследственная информация хранится в клетке : в рибосомах; в ядре; в цитоплазме ; Хромосомы состоят из: Белка + нуклеиновые кислоты Липидов; Углеводов. Биосинтез белка это – Элонгация; Транскрипция; Трансляция. Определите правильную схему? Белок – признак – ген; ДНК – признак – белок; ДНК – ген – белок – признак; Что кодирует признак? Белок; Ген; РНК . 2

• Слайд 3
• Проверь себя 1 B 2 A 3 C 4 C 5 B 3
• Слайд 4

Генетика (от греческого genesis – происхождение) – наука, изучающая механизмы и закономерности наследственности и изменчивости организмов. Что делает каждого из нас непохожим на других и вместе с тем наделяет нас неким изначальным сходством как представителей одного вида Homo Sapiens ? 4

Слайд 5

Почему у кошки всегда рождаются котята, у львицы – львята? Чем объяснить, что дети не только внешне, но и по характеру напоминают своих родителей? Талант тоже наследуется: Биографы Бахов насчитали в восьми поколениях их рода почти пятьдесят известных музыкантов. 5

Слайд 6

Гены. Таинственные частички материи, вещества, заставляющие всякое творение природы быть похожим на своих родителей. Где они расположены? Как устроены? Где зашифрована программа жизни слона или бактерии, человека или лягушки? 6

Слайд 7

ДНК ищет преступника. Можно до неузнаваемости изменить внешность и даже узор папиллярных линий на пальцах. Но нельзя стереть или изменить наследственную информацию, записанную в ДНК. Именно поэтому «нить жизни» может служить безошибочным маркером, позволяющим отличить одного человека от другого: достаточно иметь для этого каплю крови, небольшой кусочек кожи. 7

Слайд 8

Тема: Закономерности наследственности и изменчивости организмов установленные Г.Менделем. 8

Слайд 9

Задачи занятия: Продолжить знакомство с основными генетическими понятиями и терминами. Учиться правильно раскрывать сущность основных понятий генетики. Познакомиться с опытами Г.Менделя Изучить закономерности наследования: единообразие гибридов первого поколения, расщепление признаков у гибридов второго поколения, раскрыть сущность анализирующего скрещивания 9

Слайд 10

Тема: ЗАКОНОМЕРНОСТИ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ И ИЗМЕНЧИВОСТИ ОРГАНИЗМОВ. Наследственность и изменчивость организмов. Моногибридное скрещивание. Анализирующее скрещивание. 10

Слайд 11

1. Наследственность и изменчивость организмов Кистепёрые рыбы – Латимерия (более 100 млн.лет назад) Окунь (наше время) 11

1. Слайд 12
2. Наследственность — это неотъемлемое свойство всех живых существ сохранять и передавать в ряду поколений характерные для вида или популяции особенности строения, функционирования и развития. 12
3. Слайд 13
4. Изменчивость организмов Разнообразие бабочек Разнообразие рыб 13
5. Слайд 14
6. Изменчивость — способность организмов в процессе онтогенеза приобретать новые признаки и терять старые. 14
7. Слайд 15
8. ВЫВОД Наследственность обеспечивает сохранение признаков и свойств организмов на протяжении многих поколений Изменчивость обусловливает формирование новых признаков в результате изменения генетической информации или условий внешней среды
9. Слайд 16

Наследственность и изменчивость – основные признаки всех живых организмов Закономерности наследственности и изменчивости установил Г.Мендель. Эти закономерности сформулированы в виде 3-х законов Г.Менделя 16

Слайд 17

родился 22 июня 1822 года в семье крестьянина в небольшой деревушке Хинчинцы на территории современной Чехии, а тогда – Австрийской империи. В 1843 году Мендель поступил послушником в Августинский монастырь в Брюнне (ныне Брно) .

В 1851 году настоятель отправил его изучать естественные науки в Венский университет. 6 января 1884 года Грегора (Иоганна Менделя) не стало. Он похоронен в родном Брюнне . Слава как ученого пришла к Менделю уже после смерти.

Грегор Иоганн Мендель 17

Слайд 18

Как называется наука, изучающая наследственность и изменчивость? Генетика – относительно молодая наука. Официальной датой ее рождения считается 1900г., когда Г. де Фриз в Голландии, К. Корренс в Германии и Э. Чермак в Австрии независимо друг от друга ” переоткрыли ” законы наследования признаков, установленные Г. Менделем еще в 1865 году. 18

• Слайд 19
• Год 1869. Иоган Фридрих Мишер открыл нуклеиновую кислоту
• Слайд 20

Год 1900. Де Фриз , Эрих Чермак, Карл Корренс переоткрыли независимо друг от друга на разных биологических объектах законы Г.Менделя.

1. Слайд 21
2. Год 1900. Становление науки генетики 21
3. Слайд 22
4. Год 1920 При деятельном участии Кольцова возникло Русское евгеническое общество. Матричная гипотеза, искусственный мутагенез и генетика популяций – это главный вклад в науку Кольцова и его учеников 22
5. Слайд 23

Год 1930 Н.И. Вавилов возглавил первое в стране академическое учреждение по генетике – лабораторию, через три года ставшую Институтом генетики АН СССР . 23

Слайд 24

Год 1939 Н.В. Тимофеев-Ресовский – ученик Н.К. Кольцова и С.С. Четверикова , генетик, совместно с М. Дельбрюком создал первую биофизическую модель структуры гена и предложил пути его изменения Макс Дельбрюк (1906-1981) – физик, генетик, вирусолог, лауреат Нобелевской премии 1969 г 24

Слайд 25

Год 1953. Трехмерная модель пространственного строения молекулы ДНК в виде двойной спирали была предложена американским биологом Дж.Уотсоном и английским физиком Ф.Криком 25

Слайд 26

Год 1989 Стартовал международный проект по расшифровке генома человека под руководством Дж. Уотсона. 26

• Слайд 27
• Преимущества гороха огородного как объекта для опытов: Легко выращивать, имеет короткий период развития Имеет многочисленное потомство Много сортов, чётко различающихся по ряду признаков Самоопыляющееся растение Возможно искусственное скрещивание сортов, гибриды плодовиты 27
• Слайд 28
• Особенности опытов Менделя Использование чистых линий (растений, в потомстве которых при самоопылении не наблюдается расщепление по изучаемому признаку) Наблюдение за наследованием альтернативных признаков Точный количественный учёт и математическая обработка данных Наблюдение за наследованием многообразных признаков не сразу в совокупности, а лишь одной пары 28
• Слайд 29
• Альтернативные признаки 29
• Слайд 30
• Мендель провел скрещивание: Сорт гороха с желтыми семенами Сорт гороха с зелеными семенами P: F 1 : В первом поколении были только растения с желтыми семенами! 30
• Слайд 31
• х АА аа А А а а G (гаметы) Р(родители) F1 (первое поколение потомков) А а А а 31
• Слайд 32

Мендель предложил следующую гипотезу для объяснения этих результатов: Он предположил, что каждое проявление признака определяется наследственными факторами .

Половые клетки содержат только один наследственный фактор, то есть они “чисты” (не содержат второго наследственного фактора).

Гипотеза «чистоты гамет»: Наследственные факторы при образовании гибридов не смешиваются, а сохраняются в неизменном виде . 32

1. Слайд 33
2. Гипотеза чистоты гамет: При образовании гамет в каждую из них попадает только один из двух «элементов наследственности» (аллельных генов), отвечающих за данный признак А А АА аа а а P G X ♀ ♂ 33
3. Слайд 34
4. Основные понятия: Генотип: набор наследственных факторов данного организма Фенотип: набор проявлений различных признаков организма Аллели: варианты проявления признака (бывают доминантные(А) и рецессивные(а)) Гомозигота : организм с одинаковыми аллелями по данному признаку (АА, аа ) Гетерозигота : организм с разными аллелями по данному признаку. В гетерозиготе фенотипически проявляется доминантный аллель ( Аа ) 34
5. Слайд 35
6. Первый закон Менделя – Р (родители) А А а а х жёлтые семена зелёные семена G (гаметы) А а F 1 (гибриды первого поколения) А а жёлтые семена закон единообразия гибридов первого поколения 35
7. Слайд 36
8. I закон Менделя ( закон единообразия гибридов первого поколения или правило доминирования ) – при моногибридном скрещивании гибриды первого поколения единообразны ( проявляются только доминантные признаки ) 36
9. Слайд 37
10. При скрещивании гибридов первого поколения друг с другом, Мендель обнаружил, что в потомстве появляется расщепление : F 1 : F 2 : 3 / 4 1 / 4 Три четверти семян имели доминантное проявление признака, а четверть семян – рецессивное. 6022 2001 Второй закон Менделя 37
11. Слайд 38

Второй закон Менделя – закон расщепления Р 2 А а жёлтые семена А а жёлтые семена х G А А а а А а А А А а а а F 2 А А А а А а а а жёл . сем. жёл . сем. жёл . сем. зел . сем. 3 : 1 по фенотипу Решётка Пеннета по генотипу 1 : 2 : 1 Расщепление: 38

• Слайд 39
• II закон Менделя ( закон расщепления ) – при скрещивании гибридов первого поколения ( F 1 ) в потомстве ( F 2 ) наблюдается расщепление: по фенотипу 3:1 ( 3 желтых : 1 зеленый ); по генотипу 1:2:1 (1АА : 2Аа : 1аа) 39
• Слайд 40

А А А а Жёлтые семена Жёлтые семена Генотип Фенотип ? Как определить генотип? 3. Анализирующее скрещивание 40

Слайд 41

3. Анализирующее скрещивание Р А А жёлтые семена а а зелёные семена х G а А А а А а А а А а А а Понятия : анализирующее скрещивание как один из основных методов, позволяющих установить генотип особи F 1 А а жёл. сем. (по фенотипу, по генотипу) 100 % 41

Слайд 42

3. Анализирующее скрещивание Р А а жёлтые семена а а зелёные семена х G а А а а А а А а а а а а Понятия : анализирующее скрещивание F 1 А а а а жёл. сем. зел. сем. 1 : 1 (по фенотипу, по генотипу) 42

1. Слайд 43
2. Анализирующее скрещивание 43
3. Слайд 44
4. Условные обозначения: Р F F 1 , F 2 , F 3 G ♀ ♂ А, В а, в X родительские организмы Гибридное потомство Гибриды I , II , III поколений Гаметы женский пол мужской пол неаллельные доминантные гены неаллельные рецессивные гены знак скрещивания 44
5. Слайд 45

Задачи: Вариант № 1: Гомозиготную черную крольчиху скрестили с гомозиготным белым кроликом (черный цвет – доминантный признак). а) Определите генотипы и фенотипы крольчат первого поколения.

б) Произойдет ли расщепление гибридного потомства? в) Какие законы и правила Менделя здесь проявляются? Вариант № 2: Гомозиготная кареглазая девушка вышла замуж за голубоглазого мужчину (Карий цвет глаз – доминантный признак). а) Определите какие у них будут дети?.

б) Произойдет ли расщепление гибридного потомства (у детей)? в) Какие законы и правила Менделя здесь проявляются? 45

Слайд 46

Ответьте на вопросы в тетради: Обозначь буквами генотип: рецессивная гомозигота – ….. доминантная гомозигота – ….. гетерозигота – …..

Какой закон отражает запись: Р ♀ простые бобы X ♂ вздутые бобы F 1 простые бобы (100%) Как называется признак у гибридов F 1 ? Какой закон отражает запись: Р от F 1 ♀ простые бобы X ♂ простые бобы F 2 простые (75%) : вздутые (25%) 5. Как называется признак у 25% потомков F 2 ? 46

Слайд 47

Проверь себя: аа АА Аа 2. Закон доминирования или Закон единообразия гибридов F 1 3. Доминантный признак 4. Закон расщепления 5. Рецессивный признак 47

Слайд 48

Задачи поставленные перед занятием: Продолжить знакомство с основными генетическими понятиями и терминами. Учиться правильно раскрывать сущность основных понятий генетики. Познакомиться с опытами Г.Менделя Изучить закономерности наследования: единообразие гибридов первого поколения, расщепление признаков у гибридов второго поколения, раскрыть сущность анализирующего скрещивания 48

Слайд 49

Домашнее задание: 1. § 44,45 Решите задачу: Известно, что у кролика чёрная пигментация шерсти доминирует над альбинизмом. Какая окраска шерсти будет у гибридов первого поколения, полученного в скрещивания гетерозиготного чёрного кролика с альбиносом? 49

Слайд 50

50 Вот какие мы РАЗНЫЕ!!!

Слайд 51

Спасибо за внимание. 51

32.Закономерности наследования установленные Менделем. Менделирующие признаки человека

Закономерности
наследования, установленные Г. Менделем

Выдающийся
вклад Г. Менделя в науку состоит в
экспери­ментальном доказательстве
наличия единиц наследственности
(наслед­ственных задатков, генов) и
описании их важнейших свойств —
дискретности, стабильности, специфичности,
аллельного состояния.

йц

Эти
положения отражают общие принципы
организации наслед­ственного материала:
I) дискретное определение развития
наследуемых признаков; 2) относительная
стабильность наследственных единиц;
3) аллельное состояние наследственных
единиц.

Из
этих принципов вытекают правила (законы)
наследования, сформулированные Г.

Менделем: 1) единообразие признака у
гибридов первого поколения; 2) расщепление
альтернативных вариантов призна­ка
среди особей второго поколения; 3)
независимое комбинирование признаков
родителей в потомках.

Генетические
закономерности, впервые открытые Г.
Менделем, описывают правила независимого
наследования, в основе которого лежит
наличие дискретных единиц наследственности
генов.

Основные
понятия генетики:

При
изучении закономерностей наследования
обычно скрещивают особи, отличающиеся
друг от друга альтернативными признаками,
например желтый и зеленый цвет, гладкая
и морщинистая поверхность у горошин.

Аллельные
гены
– гены, определяющие развитие
альтернативных признаков. Они располагаются
в одинаковых локусах гомологичных
хромосом.

Локус
– место локализации гена в хромосоме.

Альтернативный
признак и соответствующий ему ген,
проявляющийся у гибридов первого
поколения, называется доминантным,
а не проявляющийся – рецессивным,
т. е.:

• Доминантность
  – это способность подавлять одним
  аллелем действие другого в гетерозиготном
  состоянии.
• Аллель
  – форма существования (проявления)
  гена.
• Если
  в обеих гомологичных хромосомах находятся
  одинаковые аллельные гены, такой организм
  называется гомозиготным,
  так как он образует один тип гамет и не
  дает расщепление при скрещивании с себе
  подобным.
• Если
  в гомологичных хромосомах локализованы
  разные гены одной аллельной пары, то
  такой организм называется гетерозиготным
  по данному признаку.    

Генотип
–  совокупность всех генов организма.
Генотип представляет собой взаимодействующие
друг с другом и влияющие друг на друга
совокупности генов. Каждый ген испытывает
на себе воздействие других генов генотипа
и сам оказывает на них влияние, поэтому
один и тот же ген в разных генотипах
может проявляться по-разному.

1. Несмотря
   на то, что уже многое известно о хромосомах
   и  структуре ДНК, дать определение
   гена очень трудно, пока удалось
   сформулировать только три возможных
   определения гена:
2. а)
   ген
   как единица рекомбинации.
3.    
   На
   основании своих работ по построению
   хромосомных карт дрозофилы Морган
   постулировал, что ген – это наименьший
   участок хромосомы, который может быть
   отделен от примыкающих к нему участков
   в результате кроссинговера. 
   Согласно этому определению, ген
   представляет собой крупную единицу,
   специфическую область хромосомы,
   определяющую тот или иной признак
   организма;
4. б)
   ген
   как единица мутирования.

   
В
результате изучения природы мутаций
было установлено, что изменения признаков
возникают вследствие случайных спонтанных
изменений в структуре хромосомы, в
последовательности оснований или даже
в одном основании. В этом смысле можно
было сказать, что ген – это одна пара
комплиментарных оснований в нуклеотидной
последовательности ДНК, т.е. наименьший
участок хромосомы, способный претерпеть
мутацию.

в)
ген
как единица функции.

   
Поскольку
было известно, что от генов зависят
структурные, физиологические и
биохимические признаки организмов,
было предложено определять ген как
наименьший
участок хромосомы, обусловливающий
синтез определенного продукта.

Фенотип
– совокупность всех свойств и признаков
организма. Фенотип развивается на базе
определенного генотипа в результате
взаимодействия организма с условиями
окружающей среды. Организмы, имеющие
одинаковый генотип, могут отличаться
друг от друга в зависимости от условий
развития и существования.

• Фен,
  признак или свойство организма – это
  единица морфологической, физиологической,
  биохимической дискретности, позволяющей
  отличать один организм от другого.
• Геном
  – совокупность численности и формы
  хромосом и содержащихся в них генов для
  данного вида.
• Генофонд
  – это совокупность всех аллелей генов,
  содержащихся в популяции