Самостійне заняття 9

Тема:Генетика як наука.

Мета:розширити знання про науку генетику, про вчених – генетиків, про методи генетичних досліджень. Самостійно розглянути дигібридне схрещування та третій закон Г.Менделя. Виховувати зацікавленість дисципліною, прагнення отримати нові знання самостійно; розвивати духовні і інтелектуальні відчуття.

Питання, що виносять на самостійне вивчення:

1 Історія генетики.

2 Методи генетичних досліджень.

3 Третій закон Г.Менделя.

Література:

1 Біологія (профільний рівень) Межжерін с.В., Межжеріна я.О., Коршевнюк т.В. – к.: „Планета книжок”, 2010 р

2 Біологія (рівень стандарту, академічний рівень) Балан п.Г., Вервес ю.Г., Поліщук в.П. – к.: „Генеза”, 2010 р.

3 Тагліна о.В. Біологія, 10 клас (рівень стандарту, академічний рівень). Підруч, для загальноосв. Навч. Закл.- х.: «Ранок», 2010. – 256 с.

Датою народження генетики вважають 1900 рік, коли три вчені, які проводили досліди із гібридизації рослин, голландець Г. де Фріз, німець К. Корренс та австрієць Е. Чермак незалежно один від одного відкрили ті самі закономірності успадковування ознак у рослин, які були встановлені 1865 року чеським дослідником Грегором Менделем і описані в його роботі «Досліди над рослинними гібридами». Сам термін «генетика» запропонував 1906 року англійський уче­ний У. Бетсон.

Генетичні дослідження обіймають чи­мало різних питань: вивчення матеріальних носіїв спадкової інформації - генів, закономірностей її збе­реження і передачі нащадкам; з'ясування залежності прояву спадкової інформації у фенотипі від дії пев­них умов довкілля; причин змін спадкової інформації і механізмів їхнього виникнення; дослідження ге­нетичних процесів, які відбуваються в популяціях організмів, і багато інших.

Залежно від рівня організації живої матерії в гене­тиці застосовують і відповідні методи досліджень.

Гібридологічний метод полягає у схрещуванні (гібридизації) організмів, які відрізняються певними станами однієї або кількох спадкових ознак. На­щадків, одержаних від такого схрещування, назива­ють гібридами (від грец. гібрида — суміш), а сам процес, в основі якого лежить об'єднання різного генетичного матеріалу в одній особині (клітині), гібридизацією. За допомогою системи схрещувань дослідники можуть встановити характер успадкуван­ня певних станів ознак у ряду поколінь нащадків.

Генеалогічний (від грец. генеалогія - родовід) метод полягає у вивченні родоводів організмів. Він дає можливість простежити характер успадкування різних станів певних ознак у різних поколіннях. Цей метод широко застосовують у медичній генетиці, селекції тощо. За його допомогою визначають генотип особин і вираховують імовірність прояву того чи іншого стану ознаки у майбутніх нащадків.

Родоводи в генетиці складають у вигляді схем за певними правилами: організми жіночої статі позначають колом, а чо­ловічої - квадратом. Позначення особин одного покоління розташовують у ряд і з'єднують між собою горизонтальни­ми лініями, а предків і нащадків - вертикальними. Популяційно-статистичний метод дає мож­ливість вивчати частоти зустрічальності різних але­лей та їхніх поєднань у популяціях організмів, а також генетичну структуру популяцій. Цей метод також за­стосовують у медичній генетиці для вивчення поширення певних алелей( переважно тих, які визначають ті чи інші спадкові захворювання) серед окремих груп населення. Для цього вибірково досліджують части­ну населення певної території і статистично обробля­ють одержані результати.

Наприклад, за допомогою цього методу було виявлено, що рецесивна алель, яка зумовлює дальтонізм (порушення зору, пов'язане зі сприйняттям кольорів), трапляється у 13% жінок (але захворювання проявляється лише у 0,5%) і 7% чоловіків (хворі всі).

Цитогенетичний метод ґрунтується на вивченні особливостей хромосомного набору (каріотипу) організмів. Застосування цього методу дає змогу ви­являти мутації, пов'язані зі змінами кількості хромо­сом і будови окремих із них.

Каріотип досліджують у клітинах на стадії метафа­зи, оскільки в цей період клітинного циклу структура хромосом виражена найчіткіше.

Близнюковий метод полягає в дослідженні однояйцевих близнят (тобто організмів, які сформувалися з однієї зиготи). Однояйцеві близнята завжди однієї статі й мають однаковий генотип. Досліджуючи такі організми, можна вивчити роль чинників довкілля у формуванні фенотипу: різний характер їхнього впли­ву визначає і розбіжності в прояві тих чи інших станів певних ознак.

Особливу групу становлять методи генетичної інженерії, за допомогою яких учені змінюють гено­типи організмів: видаляють або перебудовують певні гени, вводять гени в геном іншої клітини або організ­му тощо. Геном - це сукупність генів гаплоїдного на­бору хромосом організмів певного виду. Крім того, дослідники можуть поєднувати в генотипі однієї осо­бини гени різних видів.

Результати генетичних досліджень слугують теоретичним підґрунтям для вирішення різних практичних задач. Так, сучасна селекція (на­ука про створення нових порід і сортів організмів та поліпшення якостей створених раніше) враховує дані генетичних наслідків різних систем схрещування організмів, вплив штучного добору на спадкові озна­ки, роль чинників довкілля у формуванні ознак тощо. Основні напрями досліджень медичної генетики - профілактика і лікування спадкових захворювань, дослідження факторів, які спричиняють зміни у ге­нотипі людини.

закон незалежного комбінування станів ознак: при ди- або полігібридному схрещу­ванні розщеплення за кожною ознакою відбувається незалежно від інших. Тобто дигібридне схрещування за умови, що один із алельних генів повністю домінує над іншим, є по суті двома моногібридними, які ніби накладаються одне на одне, тригібридне - три і т.д.

Розщеплення за фенотипом серед гібридів другого поко­ління можна описати формулою (3:1)", де (3:1) - характер розщеплення за кожною ознакою, an- кількість ознак (на­приклад, у разі дигібридного схрещування п = 2, тригібрид-ного- п = 3 тощо).

Питання для самоконтролю:

1. Які відкриття були залишені невідомими?

2. Якими дослідниками одночасно і що було перевідкрито?

3. Ким і що було запропоновано у 1906 році?

4. В чому полягає гібридологічний метод досліджень?

5. В чому полягає генеалогічний метод досліджень?

6. Яку можливість дає популяційно – статистичний метод досліджень?

7. На чому ґрунтується цитогенетичний метод досліджень ?

8. В чому полягає близнюковий метод досліджень?

9. На чому ґрунтуються методи генетичної інженерії ?

10. Сформулюйте закон незалежного комбінування станів ознак.