Закономерности наследственности и изменчивости (биология 10 класс)

К изучению предлагается тема «Закономерности наследственности и изменчивости». На этом уроке мы обобщим знания об основных генетических понятиях: наследственности и изменчивости. Сформулируем определение основных генетических понятий: ген, локус, аллель, гомозигота и гетерозигота. Повторим три закона наследственности Менделя. А также поговорим об основных видах изменчивости: наследственной, модификационной и мутационной, обсудим их роль в эволюции.

БИОЛОГИЯ 10 КЛАСС

Тема: Основы генетики

Урок: Закономерности наследственности и изменчивости

Вечерский Максим Валерьевич

к. б.н.

При участии:

Шпиз Сергей Григорьевич

к. б.н.

Москва

       

2012

Здравствуйте, сегодня мы обобщим знания об основных генетических понятиях: наследственности и изменчивости. Наследственность— способность живых организмов передавать неизменными свои признаки в поколениях. Изменчивость — способность живых организмов приобретать новые признаки, отличающие их от родителей.

В середине XIX века ученые предположили, что в клетке находится материальный носитель наследственной информации о признаках. Он получил название — «ген». Сейчас под геном понимают участок ДНК, кодирующий мРНК, содержащий информацию о последовательности аминокислот в белке, или же кодирует информацию о функциональных РНК: рибосомальных, транспортных и т. д.

Каждый ген имеет свою позицию в хромосоме — локус. Как мы помним, у диплоидных организмов двойной набор хромосом (одна — материнская, другая — отцовская). Это значит, что в организме находится по две копии каждого гена. Соответственно, в организме может одновременно присутствовать два варианта гена в локусах гомологичных хромосом. Эти альтернативные варианты называютсяаллелями.

Организм, содержащий одинаковые аллели, называется гомозиготным, содержащий разные аллели — гетерозиготным. Потомки получают признаки от своих родителей в соответствии с основными законами наследования. Так, при скрещивании двух гомозиготных организмов, будет наблюдаться единообразие как по фенотипу, так и по генотипу. При скрещивании двух гетерозиготных организмов будет наблюдаться расщепление по фенотипу 3:1 и по генотипу. При скрещивании гомозиготных особей, которые отличаются двумя и большим количеством пар независимых признаков, фиксируется комбинирование признаков. Нередко независимые признаки все же могут наследоваться вместе. Это происходит, если соответствующие гены находятся в одной хромосоме. Такие гены называются сцепленными.

Теперь давайте перейдем к изменчивости. Изменчивость требуется для улучшения приспособляемости к внешним факторам среды. Выделяют наследственную и модификационную изменчивость. Наследственная изменчивость обеспечивается как половым процессом (комбинативная), так и возникновением мутаций. Мутации — это нарушение нуклеотидной последовательности молекулы ДНК (носителя генетической информации). Мутации возникают случайно и ненаправленно. Чаще всего они не приносят пользу организмов, более того, оказываются губительными. Но иногда мутации приводят к более продуктивным изменениям, в результате которых такой признак закрепляется в потомстве. Комбинативная и модификационная изменчивости создают основу естественного отбора.

Модификационная изменчивость не закрепляется в потомстве. Она представляет собой колебание значения признаков в некоторых рамках. Например, длина листовых пластинок у многих растений может достигать разных размеров, но эти размеры будут ограничены так называемой нормой реакции. Аналогично цвет кожи европейца может изменяться в зависимости от загара – от молочно-белого до смуглого. Величина модификационной изменчивости важна только для конкретной особи. Потомству она не передается. Поэтому роль изменчивость в эволюционном процессе невелика.

На этом наш урок закончен.