Генетика. Методы генетических исследований
- 9-11-2021, 21:49
- 310
9 Клас , Биология 9 класс Соболь (новая программа)
§ 33. ГЕНЕТИКА. МЕТОДЫ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Основные понятия и ключевые термины: ГЕНЕТИКА. Гибридологический метод.
Вспомните! Что такое гены?
Знакомьтесь!
Грегор Иоганн Мендель (1822-1884) - австрийский естествоиспытатель, католический священник. В обычном саду провёл опыты, ставшие основой генетики. Результаты исследований Мендель опубликовал в научном труде «Эксперименты с растительными гибридами» в 1866 г., в которой ознакомил мир с законами наследственности.
СОДЕРЖАНИЕ
Каковы задачи современной генетики?
ГЕНЕТИКА (от греч. генетис - происхождение) - наука о закономерностях наследственности и изменчивости организмов. Датой рождения генетики считается 1900 г., когда ботаники - голландский - Хуго де Фриз (1845-1935), немецкий - Карл Корренс (1864-1933) и австрийский - Эрих Чермак (1871-1962), независимо друг от друга, подтвердили закономерности наследственности, установленные Г. Менделем. Задачи современной генетики связаны с ее основными разделами:
• изучение генетических основ селекции для выведения новых пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов (селекционная генетика);
• изучение наследственных заболеваний человека и животных для их профилактики и лечения (медицинская генетика);
• изучение влияния радиации на наследственность и изменчивость организмов для предотвращения вредных мутаций (радиационная генетика);
• изучение генетической структуры и динамики популяций для выяснения закономерностей эволюции организмов (популяционная генетика);
• изучение молекулярных основ наследственности для развития генетической инженерии (молекулярная генетика);
• изучение особенностей наследственности и изменчивости в популяциях людей (генетика человека).
Кроме названных разделов возникли и развиваются иммуногенетика, онтогенетика, психогенетика, фармакогенетика, экогенетики, цитогенетика и др.
Итак, современная генетика стремительно развивается и характеризуется проникновением почти во все области человеческой деятельности, что обусловлено потребностями общества.
В чём суть основных методов генетических исследований?
Древнейшим из методов генетики является гибридологический метод, предложенный Г. Менделем. Гибридологический метод - скрещивание организмов и оценка проявления признаков у гибридов. Потомков, полученных от такого скрещивания, называют гибридами (от лат. hibrida - помесь).
С древнейших времён используется изучение родословных. Генеалогический метод - изучение родословных организмов для определения характера наследования признаков. С его помощью устанавливают генотип особей и определяют вероятность проявления состояний признака у потомков.
С помощью светового микроскопа проводят исследования наследственности на клеточном уровне. Цитогенетические методы - методы исследования особенностей кариотипа организмов. Изучение кариотипа позволяет выявлять мутации, связанные с изменением числа хромосом и структуры отдельных из них.
Ил. 85. Монозиготные близнецы
Биохимические методы используют для изучения наследственных заболеваний, связанных с обменом веществ. С их помощью выявляют наследственные нарушения (например, сахарный диабет, фенилкетонурию), обусловленные генными мутациями.
Близнецовый метод применяют для изучения роли среды и генотипа в формировании фенотипа особей. Особое значение имеют исследования монозиготных (однояйцевых) близнецов, имеющих одинаковые генотипы.
Популяционно-статистический метод - изучение закономерностей наследования и изменчивости на уровне популяций. Этот метод даёт возможность изучать частоты встречаемости аллелей и генотипов в популяциях организмов.
Методы генетической инженерии - это особая группа методов, с помощью которых изучают перемещения, перестройку, сочетание генов и изменение наследственности. К этой группе относятся методы генной инженерии (например, метод искусственного синтеза генов вне организма), методы клеточной инженерии (например, метод гибридизации соматических клеток) и др.
В современной генетике используются самые разнообразные методы, но основным остаётся гибридологический метод.
Каковы основные понятия генетики?
Предметом генетических исследований являются наследственность и изменчивость. Наследственность - способность живых организмов передавать генетическую информацию о своих признаках и особенностях индивидуального развития потомкам. Материальными носителями наследственности являются хромосомы, в состав которых входит
Ил. 86. Аллельные гены
ДНК. Изменчивость - способность живых организмов приобретать новые признаки и их состояния в процессе индивидуального развития. Обеспечивает приспособленность организмов к условиям среды и появление признаков.
Единицами наследственности являются гены. Вспомним, что ген представляет собой участок молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей информацию о белке или РНК и определяющей признаки организмов. Примерами наследственных признаков, которые определяются генами, являются цвет глаз, форма плодов и др. Каждый ген расположен в определённой хромосоме, где занимает определённое место - локус (от лат. locus - участок). Каждая соматическая клетка содержит диплоидный набор гомологичных хромосом, имеющих в своих локусах различные формы одного гена. Аллели (от греч. алелон - взаимный), или аллельные гены, - состояния гена, определяющие проявления признака и расположенные в одинаковых участках гомологичных хромосом (ил. 86). Аллели одного гена определяют различные проявления признака (например, коричневый или голубой цвет глаз, круглую или грушевидную форму плодов у томатов). Одна из гомологичных хромосом несёт аллель от материнского организма, а вторая - от родительского. Аллельные гены могут быть доминантными (аллели, которые в присутствии другого всегда проявляются в форме состояния признака) и рецессивными (аллели, которые подавляются в присутствии доминантных и не проявляются состоянием признака).
В обеих гомологичных хромосомах могут находиться одинаковые или разные аллельные гены. Гомозигота - это клетка тела или особь, гомологичные хромосомы которой содержат одинаковые аллели определённого гена. Гомозиготная особь в потомстве не даёт расщепления и образует один сорт гамет. Гетерозигота - это клетка тела или особь, гомологичные хромосомы которой содержат разные аллели определённого гена. Гетерозиготная особь в потомстве даёт расщепление и образует различные сорта гамет.
Генотип - совокупность всех генов организма, полученных от родителей. Это наследственная программа организма, которая является целостной и взаимодействующей системой генов. Генотип во взаимодействии со средой определяет фенотип. Фенотип - совокупность признаков и свойств организма, которые являются результатом взаимодействия генотипа с условиями внешней среды. Организмы, имеющие одинаковый генотип, могут отличаться друг от друга фенотипом.
ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
Самостоятельная работа с иллюстрацией
Символ - условный знак, который обозначает другую сущность. Знаком может быть изображение, слово, число, заменяющее другое понятие. Используя дополнительную литературу определите суть символов генетики.
Биология + Модельные организмы
Г. Мендель изучал у гороха посевного (Pisum sativum) наследование таких признаков, как: 1 - поверхность семян; 2 - окраска семян; 3 - окраска цветков; 4 - расположение цветков на побеге; 5 - длина стебля; 6 - форма бобов; 7 - окраска бобов. А какие особенности гороха посевного сделали его удачным объектом генетических исследований?
ОТНОШЕНИЕ
Биология + Наука
Сопоставьте фамилии учёных с выдающимися событиями в развитии генетики, заполните таблицу ответов и получите название методов, направленных на внесение изменений в генотип человека с целью лечения заболеваний. Какие новые задачи стоят перед генетикой в XXI в.?
КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК РАЗВИТИЯ ГЕНЕТИКИ
РЕЗУЛЬТАТ
Коментарі (0)