Цитоплазматическая наследственность (биология 10 класс)

Данный видеоурок предназначен для самостоятельного изучения темы «Цитоплазматическая наследственность». В ходе него все желающие смогут узнать о том, как на самых ранних этапах развития генетики стало известно, что наследие некоторых признаков связано с нехромосомными компонентами клетки. Учитель даст определение цитоплазматической наследственности.

БИОЛОГИЯ 10 КЛАСС

Тема: Основы генетики

Урок: Цитоплазматическая наследственность

Степанова Анна Юрьевна

к. б.н., доц. МГУИЭ

Москва

2012

Здравствуйте, тема нашего сегодняшнего урока – «Цитоплазматическая наследственность». Хромосомная теория наследственности установила ведущую роль ядра и хромосом в явлениях наследования. Однако на самых ранних этапах развития генетики стало очевидно, что наследование некоторых признаков не зависит от хромосомных компонентов клеток и не подчиняется законам Менделя при распределении хромосом во время мейоза. То есть цитоплазматическая наследственность — это явление, когда в наследовании признака участвуют компоненты цитоплазмы. Сегодня мы поговорим о митохондриальном и пластидном наследовании.

       

Как вы уже знаете, митохондрии и пластиды имеют собственные молекулы ДНК, поэтому они и способны к воспроизведению. Если клетка по какой-либо причине утрачивает митохондрии и пластиды, то восстановить их она уже не сможет, несмотря на сохранившееся ядро. Рассмотрим это явление на примере эвглены зеленой. Обычно в клетке эвглены находится около 100 хлоропластов, однако в темноте эвглена переходит к гетеротрофному питанию и ее пластиды не размножаются, хотя сама эвглена продолжает делиться. Через несколько поколений в условиях нехватки света возникают особи, которым не хватило хлоропластов. У потомков этой эвглены никогда не будет этих органоидов. В данном случае речь идет о пластидном наследовании.

О первых фактах пластидного наследования еще на заре развития генетики (1908–1909) независимо друг от друга сообщили Карл Корренс и Эрвин Бауэр. Они исследовали наследование пестролистности у Ночной красавицы и пришли к выводу, что этот признак наследуется через цитоплазму. Опыт повторяли на разных объектах и везде признавали роль цитоплазматической наследственности. Но тем не менее их признали лишь примеры отклонения от законов Менделя.

Характерная черта цитоплазматической наследственности — это наследование по материнской линии. Действительно, и митохондрии, и пластиды в большом количестве содержатся в яйцеклетке, поскольку там много цитоплазмы. А в сперматозоидах, как правило, этих органелл нет и содержание цитоплазмы там небольшое. Однако стоит отметить, что митохондрии у сперматозоидов все-таки есть, чтобы обеспечивать их движение. Но при слиянии сперматозоида с яйцеклеткой в яйцеклетку попадает только ядро, содержащее генетический материал. Митохондрии туда не попадают. Поэтому гены митохондрий и пластид наследуются по материнской линии.

При скрещивании животных с митохондриальной ДНК типа А с животными с митохондриальной ДНК типа B в потомстве появлялись особи только с материнским типом митохондриальной ДНК.

Точно также, если проследить распределение последовательности митохондриальной ДНК в больших семьях у человека, можно сказать, что в данных случаях также митохондриальные гены передаются только по материнской линии. Теперь поговорим о взаимодействии хромосомной и нехромосомной наследственности. Показано, что хромосомная и нехромосомная наследственность могут взаимодействовать, приводя к более сложным случаям наследования. Большая часть белков митохондрии кодируется генами ядра клетки по законам Менделя. А меньшая часть белков закодирована в ДНК самих митохондрий и наследуется только по материнской линии. В митохондриях также обнаружены гены, кодирующие ферменты клеточного дыхания, а также гены, обуславливающие устойчивость к некоторым неблагоприятным факторам.

Таким образом, мы рассмотрели митохондриальное и пластидное наследование. Теперь давайте рассмотрим другие случаи цитоплазматического наследования. У бактерии кольцевые ДНК располагаются отдельно от основной ДНК. В эукариотических клетках дрожжей также обнаружены молекулы ДНК, которые отвечают за их устойчивость к различным веществам. Все это примеры цитоплазматического наследования.

Таким образом, мы рассмотрели митохондриальное и пластидное наследование, на этом наш урок закончен, всего вам доброго! До свидания!

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Рефератов нет, есть поурочные планы и разработки уроков