Основные понятия генетики. Биология 10 класс Захаров
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ
Вопрос 1. Что такое наследственность; гены?
Наследственность — способность живых организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение. Признаком, как правило, называют любую особенность строения на всех уровнях организации, за исключением структуры молекулы ДНК. В генетике существует также понятие элементарный признак — последовательность аминокислот в одной полипептидной молекуле. Свойство можно определить как физиологическую особенность организма, в основе которой лежит один или несколько признаков. Например, признак — строение коры головного мозга человека; свойство — мышление.
Ген – участок молекулы ДНК, последовательность нуклеотидов которого несет информацию о структуре одного полипептида.
Вопрос 2.
В результате какого процесса возникают аллельные гены?
Аллельными называются гены, расположенные в одних и тех же локусах гомологичных хромосом и ответственные за развитие одного и того же признака. Новые аллельные гены возникают в ходе мутаций.
Вопрос 3. Дайте определение понятия «множественный аллеломорфизм».
В ходе мутационного процесса может возникнуть несколько аллельных генов, определяющих многообразие вариантов признака, — серия аллельных генов. Возникновение такой серии вследствие неоднократного мутирования одного гена называют множественным аллеломорфизмом (аллелизм.).
Множественный аллелизм — явление, характерное для популяции и вида, а не для отдельной особи, так как в генотипе одного организма может находиться не более двух разных вариантов одного аллеля.
Вопрос 4. Что называют изменчивостью?
Изменчивость — способность живых организмов приобретать новые признаки и свойства.
Вопрос 5. Сформулируйте определения понятий «генотип», «фенотип».
Генотип — совокупность взаимодействующих генов организма.
Фенотип — совокупность всех признаков и свойств данного организма.
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ ОБСУЖДЕНИЯ
Вопрос 1. Приведите примеры свойств человеческого организма и поясните, какие признаки или комплексы признаков на различных уровнях организации лежат в их основе.
К свойствам человеческого организма относят рост и развитие, наследственность и изменчивость, обмен веществ, способность к размножению.
Вопрос 2. Что даёт изучение признаков и свойств организма для формирования представлений о его генотипе?
Изучение признаков и свойств организма позволяет более подробно формировать представление и генотипе, так как любой ген имеет свое фенотипическое проявление, которое называется признаком.
ПРОБЛЕМНЫЕ ОБЛАСТИ
Вопрос 1. Каковы критерии выделения отдельных элементарных признаков?
Признаки выделяются по принципу антонимов (большой-маленький, белый- черный).
Вопрос 2. В чём принципиальные отличия признаков и свойств живых систем от характеристик объектов неживой природы?
Признаки и свойства живых систем закодированы в генах, объекты неживой природы генов не имеют.
Вопрос 3. С какой целью генетики используют качественную характеристику кариотипа?
Кариотип — совокупность признаков (число, размеры, форма и т.
д.) полного набора хромосом, присущий клеткам данного биологического вида (видовой кариотип), данного организма (индивидуальный кариотип) или линии (клона) клеток. Кариотипом иногда также называют и визуальное представление полного хромосомного набора (кариограммы).
Внешний вид хромосом существенно меняется в течение клеточного цикла: в течение интерфазы хромосомы локализованы в ядре, как правило, деспирализованы и труднодоступны для наблюдения, поэтому для определения кариотипа используются клетки в одной из стадий их деления — метафазе митоза.
ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ
Вопрос 1. Какое значение для развития биологических наук имеет знание генетики?
Большое значение имеют теоретические исследования по проблемам инженерии в селекции растений, микроорганизмов и животных, разработке более эффективных методов и средств предупреждения болезней и лечения животных. Фундаментальные открытия в современной генетике реализуются в селекции растений, животных и микроорганизмов.
Методы генетической инженерии широко применяются в биотехнологии. В животноводстве методы генетики используют:
1. При выведению линий и пород животных, устойчивость к болезням.
2. Для уточнения происхождения животных.
3. При цитогенетической аттестации производителей.
4. Для изучения влияния экологически вредных веществ на наследственный препарат животных.
Вопрос 2. Как на молекулярно-генетическом уровне осуществляются механизмы проявления признака?
Изучение процесса мейоза позволило установить связь между передачей наследственных свойств организмов и образованием половых клеток. Мейоз обеспечивает появление в гаметах разнообразной по качеству генетической информации. Это связано с особым поведением хромосом при мейозе, обнаруженном в результате скрещивания.
404 Cтраница не найдена
Мы используем файлы cookies для улучшения работы сайта МГТУ и большего удобства его использования.
Более подробную информацию об использовании файлов cookies можно найти здесь.
Продолжая пользоваться сайтом, вы подтверждаете, что были проинформированы об использовании файлов cookies сайтом ФГБОУ ВО «МГТУ» и согласны с нашими правилами обработки персональных данных.
Размер:
AAA
Изображения Вкл. Выкл.
Обычная версия сайта
К сожалению запрашиваемая страница не найдена.
Но вы можете воспользоваться поиском или картой сайта ниже
|
|
Педагогический (научно-педагогический) составгенотип | Изучайте науку в Scitable
In
в широком смысле термин «генотип» относится к генетической структуре организма;
другими словами, он описывает полный набор генов организма.
В более
В узком смысле этот термин может использоваться для обозначения аллелей или вариантных форм
ген, переносимый организмом. Люди — диплоидные организмы, т.
означает, что у них есть два аллеля в каждой генетической позиции или локусе с одним
аллель, унаследованный от каждого родителя. Каждая пара аллелей представляет генотип
определенного гена. Например, у растений душистого горошка ген окраски цветков
имеет два аллеля. Один аллель кодирует пурпурные цветы и представлен
заглавная буква F, тогда как вторая кодирует белые цветы и
обозначается строчной буквой f. Разнообразная популяция растений душистого горошка
следовательно, в этом локусе могут присутствовать три возможных генотипа: FF, Ff или ff.
Генотип каждого растения вносит свой вклад в его фенотип, который в данном случае является
внешний вид его цветков. Определенный генотип описывается как
гомозиготным, если он содержит два идентичных аллеля, и гетерозиготным, если два
аллели различаются. Процесс определения генотипа называется генотипированием.
Дальнейшее исследование
Концептуальные ссылки для дальнейшего изучения
тестовый крест | ген | аллель | доминирующий | рецессивный | геномика | Равновесие Харди-Вайнберга | поток генов | гаплотип | эволюция | пенетрантность | принцип разделения | принцип независимого ассортимента | дигибридное скрещивание | ДНК | генетический дрейф | геном | генная терапия | фенотип | мозаицизм | Уравнение Харди-Вайнберга | принцип разделения | Принципы наследования
Связанные понятия (23)
Генетика
Клеточная биология
Научная коммуникация
Планирование карьеры
Генотип – определение и примеры
Определение генотипа
Генотип организма – это химический состав его ДНК, который дает начало фенотипу или наблюдаемым признакам организма.
Генотип состоит из всех нуклеиновых кислот, присутствующих в молекуле ДНК, которые кодируют определенный признак. Внешний вид, или фенотип, является результатом взаимодействия белков, созданных ДНК. Современные методы анализа ДНК упростили определение того, какие сегменты ДНК отвечают за различные фенотипы.
Генотип имеет разные аллели или формы. Различные аллели образуются в результате мутаций ДНК и могут приводить к полезным или вредным изменениям. У бактерий ДНК существует в виде кольца, и присутствует только один аллель для каждого генотипа. Когда-нибудь какой-нибудь аллель мутирует в благоприятную сторону, организм будет больше размножаться, а генотип увеличится в популяции. У организмов, размножающихся половым путем, в каждом организме присутствуют два аллеля, которые могут иметь сложные взаимодействия друг с другом и другими генами. В этих аллелях могут происходить мутации, во время мейоза могут возникать новые комбинации, и может быть создано бесконечное количество разнообразия.
Эти сочетания генотипов порождают огромное разнообразие жизни на Земле.
Примеры генотипа
Цвет глаз
Хотя конкретный генотип состоит из множества нуклеиновых кислот, ученые обычно обозначают генотипы одной буквой или двумя буквами в случае организмов, размножающихся половым путем, которые получают один аллель от каждого родителя. Например, признак цвета глаз может быть представлен буквой «Е». Разновидности или аллели этого признака, являющиеся доминантными, будут обозначаться заглавными буквами. Следовательно, «Е» будет представлять карие глаза. Признаки, которые являются рецессивными, записываются строчными буквами. Аллель голубых глаз является рецессивным по отношению к аллелю карих глаз, поэтому мы можем назвать его «е».
У пары родителей карие глаза. Наличие карих глаз говорит нам только об их фенотипе, а не об их генотипе. Родителями могут быть «Ee», «EE» или может быть и то, и другое. Единственный аллель «Е» в генотипе приведет к кареглазому фенотипу, даже если родитель также несет рецессивный аллель «е».
Родители зачинают ребенка. У ребенка голубые глаза. Это говорит нам о том, что ребенок является гомозиготным рецессивным, или «ее», потому что только два рецессивных аллеля могут производить голубые глаза. Это также многое говорит нам о родителях. Ребенок, имеющий два аллеля «е», получил по одному от каждого родителя. Таким образом, у каждого родителя есть один аллель «е» при наличии кареглазого фенотипа. Это показывает нам, что родители имеют гетерозиготный генотип «Ee». Если бы у одного из родителей был гомозиготный доминантный «EE», ребенок получил бы по крайней мере один доминантный аллель «E», что дало бы ему карие глаза.
Муковисцидоз
Долгое время было неизвестно, почему у некоторых детей в дыхательных путях образуется густая слизь, вызывающая одышку и хрипы. У детей было множество других симптомов, таких как неспособность эффективно переваривать пищу, газы и потеря веса. До недавних достижений в области медицины и генетики многие дети умирали в очень раннем возрасте.
После многих лет исследований было установлено, что кистозный фиброз вызывается дефектом гена, который производит солевые каналы через клеточные мембраны. Эти соли или ионные каналы используются для поддержания уровня pH в различных клетках, удаления отходов и удаления питательных веществ из кишечника.
Генотип больных муковисцидозом гомозиготный рецессивный. Другими словами, они несут две копии нефункционирующего аллеля гена, создающего специфические ионные каналы. Некоторые люди, известные как «носители», могут иметь функционирующий нормальный фенотип, имея при этом гетерозиготный генотип. Это означает, что носитель может передать нефункционирующий аллель своему ребенку. По незнанию два носителя могут как передать нефункционирующий аллель, так и ребенок с нефункционирующим гомозиготным рецессивным генотипом. Однако, если один или оба родителя-носителя передадут свой хороший аллель, у ребенка не будет симптомов муковисцидоза. Если ребенок получит один функционирующий и один нефункционирующий аллель, он также будет носителем.
Ребенок не будет носителем, если получит два функциональных аллеля.
Однако у родителей, которые оба являются носителями, соотношение генотипов потомства будет установлено на уровне 1 нормальный: 2 носителя: 1 генотип муковисцидоза. Это генотипическое соотношение может быть подсчитано в квадрате Пеннета. Поместите гетерозиготных родителей по сторонам квадрата, разделив их отдельные аллели (Аа и Аа ниже). Затем просто заполните поля двумя аллелями, которые получит каждый потенциальный ребенок. Подсчитав, можно быстро увидеть, что соотношение генотипов составляет 1AA:2Aa:1aa. В этом случае фенотипическое соотношение будет 3 нормальных: 1 муковисцидоз.
- Доминантный – Обладает способностью маскировать эффекты рецессивного аллеля.
- Рецессивный – Аллель, проявляющий фенотипические эффекты только в присутствии другого рецессивного аллеля.
- Гетерозигота – Генотип, содержащий два типа аллелей.
- Гомозиготный – Генотип, содержащий один тип аллеля.
Викторина
1. Два ежа с генотипами «АА» и «Аа» производят большое потомство. Каково предполагаемое соотношение генотипов потомства?
A. 1AA: 2AA: 1AA
B. 2AA: 2AA
C. 3AA: 1AA
Ответ на вопрос № 1
B . Чтобы рассчитать соотношение генотипов потомства, сначала сделайте квадрат Пеннета. Обозначьте стороны аллелями родителей и заполните квадраты потенциальных потомков. Сложите одинаковые квадраты вместе и сравните с другими типами квадратов. Помните, что соотношение генотипов — это фактическое соотношение генотипов, присутствующих в квадрате Пеннета. Фенотипическое соотношение — это соотношение наблюдаемых фенотипов, которое может отличаться от генотипического соотношения из-за взаимодействия между аллелями.
2.
Поздравляем, вы безумно любите и хотите иметь детей. Перво-наперво, вы идете к своему местному генетику и выясняете, что вы и ваша жена оба являетесь носителями муковисцидоза. Каковы шансы, что у вас родится ребенок с муковисцидозом?
A. 100%
B. 50%
C. 25%
Ответ на вопрос № 2
C верно. Процентная вероятность зачатия ребенка с муковисцидозом от двух родителей-носителей равна проценту общего соотношения генотипов, на который приходится определенный генотип. В этом случае только 1 из 4 возможных причин приведет к муковисцидозу. Если только один родитель является носителем, шансы рождения ребенка с муковисцидозом снижаются почти до нуля, поскольку никакая комбинация не может привести к гомозиготному рецессивному генотипу (всегда существует небольшая вероятность спонтанной мутации, хотя и маловероятная).
3. Альбинизм – еще один признак, обусловленный гомозиготным рецессивным генотипом.
Альбинизм — это неспособность производить меланин, пигмент, который окрашивает наши волосы, кожу и глаза. Многие животные используют меланин, и многие животные могут страдать альбинизмом. Однако для получения фенотипа альбинизма необходимы два рецессивных нефункционирующих аллеля. В диких популяциях альбинизм наблюдается в относительно небольших количествах, что является следствием направленного против него естественного отбора и его рецессивной природы. Почему же тогда у нас есть целые популяции лабораторных крыс, полностью альбиносы, то есть вся популяция содержит рецессивные аллели?
A. Ученый выпустил небелых крыс на волю.
B. Эти крысы были генетически модифицированы, чтобы быть белыми.
C. Использовались только белые крысы, поэтому в генофонд добавлялись только белые аллели.
Ответ на вопрос №3
C верно. В случае с лабораторными крысами ученые хотели получить животных, идентичных практически во всех отношениях, чтобы повысить воспроизводимость научных экспериментов.