МБОУ Поселковая СОШ Тема урока: ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ГЕНЕТИКИ. Основные генетические понятия. Учитель биологии: Новикова Светлана Николаевна Учащиеся 10 класса: - презентация

1 МБОУ Поселковая СОШ Тема урока: ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ГЕНЕТИКИ. Основные генетические понятия. Учитель биологии: Новикова Светлана Николаевна Учащиеся 10 класса: Емельяненко Д., Исмаилов К., Мавлутова Р год

2 Задачи: Познакомить с истоками генетики, историей возникновения генетики как гибридологической науки, с основными генетическими понятиями и терминами и местом каждого из них в учебной теме. Познакомить с истоками генетики, историей возникновения генетики как гибридологической науки, с основными генетическими понятиями и терминами и местом каждого из них в учебной теме. Углубить знания о материальных носителях наследственности. Углубить знания о материальных носителях наследственности. Формировать убеждённость в том, что знание основных понятий генетики необходимо для понимания важных биологических закономерностей. Формировать убеждённость в том, что знание основных понятий генетики необходимо для понимания важных биологических закономерностей. Познакомить с логикой научного открытия. Познакомить с логикой научного открытия.

3 Плохо приходится тому, кто полагает, что генетикой можно пренебрегать. что генетикой можно пренебрегать. Даже самый умный не подозревает, сколько недостатков он может таскать в своих хромосомах. Даже самый умный не подозревает, сколько недостатков он может таскать в своих хромосомах. Вильгельм Швебель Вильгельм Швебель

4

5 ГЕНЕТИКА ( греч. Genesis – происхождение) -наука о наследственности и изменчивости организмов Генетика рассматривает носители наследственности – хромосомы и гены. Эта наука увлекает своей логикой, загадочностью явлений, практической значимостью открытий, захватывающим духом перспектив.

6 Наследственность – это способность организмов передавать признаки из поколения в поколения.

7 Изменчивость – это способность организмов приобретать новые признаки Изменчивость – это способность организмов приобретать новые признаки Изменчивость Изменчивость Наследственная Ненаследственная (генотипическая) Модификационная (фенотипическая) (фенотипическая) связана с изменениями связана с изменениями во в генах (с их перестановкой, внешней среде, вызывающие утратой и т.д.) морфологические (внешние) изменения изменения

8 ГЕНЕТИКА: ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ НАУКИ 6 этапов в истории развития генетики ГЕНЕТИКА: ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ НАУКИ 6 этапов в истории развития генетики

9 Грегор Иоганн Мендель (1822 – 1884) австрийский естествоиспытатель, монах, основоположник учения о наследственности 1865 г. «Опыты над растительными гибридами» создал научные принципы описания и исследования гибридов и их потомства; разработал и применил алгебраическую систему символов и обозначений признаков; сформулировал основные законы наследования признаков в ряду поколений, позволяющие делать предсказания. высказал идею существования наследственных задатков (потом стали называть их называть генами)

10 1900 год – рождение генетики Гуго Де Фриз (1848 – 1935) - голландский ученый Эрих Чермак – Зейзенегг ( ) – австрийский ученый Карл Эрих Корренс (1864 – 1933) – немецкий ученый независимо друг от друга переоткрыли законы Г.Менделя

11 В 1906 году Уильям Бэтсон (1861 – 1926) – английский ученый, предложил термин «генетика» для обозначения новой науки В 1906 году Уильям Бэтсон (1861 – 1926) – английский ученый, предложил термин «генетика» для обозначения новой науки В 1909 году датский биолог Вильгельм Людвиг Иогансен (1857 – 1927) предложил термин «ген» в книге «Элементы точного учения об изменчивости и наследственности» В 1909 году датский биолог Вильгельм Людвиг Иогансен (1857 – 1927) предложил термин «ген» в книге «Элементы точного учения об изменчивости и наследственности»

12 Томас Хант Морган (1866 – 1945) 1933 г., Нобелевская премия по физиологии и медицине за экспериментальное обоснование хромосомной теории хромосомной теории наследственности «…гены расположены в хромосомах в линейном порядке и образуют группу сцепления…»

13 Особенности развития отечественной генетики Начало развития генетики в нашей стране приходится на первые годы Советской власти. В 1919 г. в Петроградском университете была создана кафедра генетики, которую возглавил Юрий Александрович Филипченко. В 1930 г. открылась Лаборатория генетики Академии наук СССР под руководством Николая Ивановича Вавилова (с 1933 г. – Институт генетики). Начало развития генетики в нашей стране приходится на первые годы Советской власти. В 1919 г. в Петроградском университете была создана кафедра генетики, которую возглавил Юрий Александрович Филипченко. В 1930 г. открылась Лаборатория генетики Академии наук СССР под руководством Николая Ивановича Вавилова (с 1933 г. – Институт генетики). В 1920–1930-е гг. наша страна лидировала по всем разделам генетики. В 1920–1930-е гг. наша страна лидировала по всем разделам генетики.

14 Кольцов Николай Константинович – предсказал свойства носителей генетической информации; разрабатывал теорию гена; разрабатывал учение о социальной генетике (евгенике). Кольцов Николай Константинович – предсказал свойства носителей генетической информации; разрабатывал теорию гена; разрабатывал учение о социальной генетике (евгенике).

15 Вавилов Николай Иванович – сформулировал закон гомологических рядов, разработал учение о виде как системе. Вавилов Николай Иванович – сформулировал закон гомологических рядов, разработал учение о виде как системе.

16 Мичурин Иван Владимирович – открыл возможность управления доминированием. Мичурин Иван Владимирович – открыл возможность управления доминированием.

17 Серебровский Александр Сергеевич – создал учение о генофонде и геногеографии: «Совокупность всех генов данного вида я назвал генофондом, чтобы подчеркнуть мысль о том, что в лице генофонда мы имеем такие же национальные богатства, как и в лице наших запасов угля, скрытых в наших недрах». Серебровский Александр Сергеевич – создал учение о генофонде и геногеографии: «Совокупность всех генов данного вида я назвал генофондом, чтобы подчеркнуть мысль о том, что в лице генофонда мы имеем такие же национальные богатства, как и в лице наших запасов угля, скрытых в наших недрах».

18 Четвериков Сергей Сергеевич – в работе «О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики» доказал генетическую неоднородность природных популяций. Четвериков Сергей Сергеевич – в работе «О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики» доказал генетическую неоднородность природных популяций.

19 Дубинин Николай Петрович – доказал делимость гена; независимо от западных исследователей установил, что важную роль в эволюции играют вероятностные, генетико- автоматические процессы. Дубинин Николай Петрович – доказал делимость гена; независимо от западных исследователей установил, что важную роль в эволюции играют вероятностные, генетико- автоматические процессы.

20 Шмальгаузен Иван Иванович – разработал теорию стабилизирующего отбора; открыл принцип интеграции биологических систем. Шмальгаузен Иван Иванович – разработал теорию стабилизирующего отбора; открыл принцип интеграции биологических систем.

21

22 Дата Вклад ученых в развитие генетики Работы Грегора Менделя по гибридизации растений – первый научный шаг в изучении наследственности. 1900К. Корренс, Г. де Фриз и К. Чермак переоткрыли основные законы наследования признаков, открытые Г. Менделем Разработана мутационная теория Г. де Фриза 1911Т. Морган сформулировал хромосомную теорию 1920Русский ученый Н.И. Вавилов сформулировал закон гомологических рядов наследственной изменчивости. 1962Английский физик Ф. Крик и американский биофизик Д. Уотсон открывают структуру ДНК как единицы наследственности 1968Американские биохимики Р. Холи, Х. Коранс и М. Ниренберг расшифровали генетический код Расшифрованы геномы прокариот и эукариот. Созданы трансгенные организмы.

23 История генетики в датах 1935 г - экспериментальное определение размеров гена 1953 – структурная модель ДНК 1961 – расшифровка генетического кода 1962 – первое клонирование лягушки 1969 – химическим путем синтезирован первый ген 1972 – рождение генной инженерии 1977 – расшифрован геном бактериофага Х 174, секвенированиеие первый ген человека 1980 – получена первая трансгенная мышь 1988 – создан проект «Геном человека» 1995 – становление геномики как раздела генетики, секвенированиеие геном бактерии 1997 – клонировали овцу Долли 1999 – клонировали мышь и корову 2000 год – геном человека прочитан!

24 Значение генетики в современном мире: а) для решения проблем медицины; б) в сельском хозяйстве; б) в сельском хозяйстве; в) в микробиологической промышленности и биотехнологии. в) в микробиологической промышленности и биотехнологии.

25 Основные генетические понятия Фенотип – совокупность всех признаков организма (является результатом взаимодействия генотипа особи и окружающей среды). Фенотип – совокупность всех признаков организма (является результатом взаимодействия генотипа особи и окружающей среды). Генотип – совокупность всех генов особи. Генотип – совокупность всех генов особи. Ген – участок молекулы ДНК (или участок хромосомы), содержащий информацию о белке. Ген – участок молекулы ДНК (или участок хромосомы), содержащий информацию о белке. Аллельные гены – это гены, располагающиеся в гомологичных хромосомах. Аллельные гены – это гены, располагающиеся в гомологичных хромосомах. Локус – место расположения гена в хромосомах. Локус – место расположения гена в хромосомах.

26 Основные генетические понятия Гомозиготы – это организмы, которые при скрещивании не дают расщепления признаков в следующем поколении (образуют один сорт гамет (АА или аа); имеют одинаковые гены). Гомозиготы – это организмы, которые при скрещивании не дают расщепления признаков в следующем поколении (образуют один сорт гамет (АА или аа); имеют одинаковые гены). Гетерозиготы - это организмы, которые при скрещивании дают расщепления признаков в следующем поколении (образуют два сорта гамет (Аа), имеют разные аллельные гены). Гетерозиготы - это организмы, которые при скрещивании дают расщепления признаков в следующем поколении (образуют два сорта гамет (Аа), имеют разные аллельные гены).

27 Основные генетические понятия Доминантный ген – это преобладаю- щий Аа, АА (аллель, который обеспе- чивает проявление признака, как в гомозиготном, так и в гетерозигот- ном состоянии). Доминантный ген – это преобладаю- щий Аа, АА (аллель, который обеспе- чивает проявление признака, как в гомозиготном, так и в гетерозигот- ном состоянии). Рецессивный ген - подавляемый аа (это аллель, который обеспечивает проявление признака только в гомози- готном состоянии). Рецессивный ген - подавляемый аа (это аллель, который обеспечивает проявление признака только в гомози- готном состоянии). Гибридологический метод – метод основанный на скрещивании организ- мов, отличающихся друг от друга по одному или нескольким признакам. (Моногибридное скрещивание, Дигибридное скрещивание…). Гибридологический метод – метод основанный на скрещивании организ- мов, отличающихся друг от друга по одному или нескольким признакам. (Моногибридное скрещивание, Дигибридное скрещивание…).

28 Первоначально генетика изучала общие закономерности наследственности и изменчивости на основании фенотипических данных. Первоначально генетика изучала общие закономерности наследственности и изменчивости на основании фенотипических данных. Понимание механизмов наследственности, то есть роли генов как элементарных носителей наследственной информации, хромосомная теория наследственности и т. д. стало возможным с применением к проблеме наследственности методов цитологии, молекулярной биологии и других смежных дисциплин. Понимание механизмов наследственности, то есть роли генов как элементарных носителей наследственной информации, хромосомная теория наследственности и т. д. стало возможным с применением к проблеме наследственности методов цитологии, молекулярной биологии и других смежных дисциплин. Сегодня известно, что гены реально существуют и являются специальным образом отмеченными участками ДНК или РНК молекулы, в которой закодирована вся генетическая информация. Сегодня известно, что гены реально существуют и являются специальным образом отмеченными участками ДНК или РНК молекулы, в которой закодирована вся генетическая информация.

29 Сравнение классических и современных идей о природе гена Классические идеи о природе гена Ген в свете молекулярной генетики 1. Ген - морфологический объект, участок хромосомы. 2. Ген - единица мутации, функции и рекомбинации. 3. Ген - неделимая единица. 4. Ген осуществляет свою функцию автономно, изолированно от других генов. 5. Ген - устойчивая структура, спо- собная мутировать под влиянием преимущественно внутренних факторов. 6. Гены расположены исключи- тельно в хромосомах. 1. Ген - физико-химический объект, участок молекулы ДНК. 2. Ген - единица функции, мутации и рекомбинации; последней подвергаются и более мелкие единицы. 3. Ген делим, обладает сложной структурой. 4. Гены взаимодействуют, и их действие зависит от положе- ния в хромосомах. 5. Мутации происходят под влиянием как внешних, так и внутренних факторов. 6. Кроме хромосомных генов, есть внехромосомные, нахо- дящиеся в хлоропластах и митохондриях (у эукариотов) и плазмидах (у прокариотов).

30

31 Для записи результатов скрещиваний в генетике используется специальная символика, предложенная Г. Менделем: Родительские особи обозначаются буквой Р от слова (parents) – родители. Родительские особи обозначаются буквой Р от слова (parents) – родители. Потомство, или гибриды, обозначаются буквой F от слова (Filli) – потомство, дети. Потомство, или гибриды, обозначаются буквой F от слова (Filli) – потомство, дети. В виде индекса возле буквы F обозначается номер поколения (например, F1 – гибриды первого поколе- ния). В виде индекса возле буквы F обозначается номер поколения (например, F1 – гибриды первого поколе- ния). Мужская особь обозначается символом (щит и меч Марса). Мужская особь обозначается символом (щит и меч Марса). Женская особь (Зеркало Венеры). Женская особь (Зеркало Венеры). Х – это знак скрещивания, но для людей используются другие символы (для обозначения брака). Х – это знак скрещивания, но для людей используются другие символы (для обозначения брака). Большой буквой обозначается доминантный аллель (А) Большой буквой обозначается доминантный аллель (А) Маленькой буквой обозначается рецессивный аллель (а) Маленькой буквой обозначается рецессивный аллель (а)

32 Алгоритм решения задач по генетике Дано: Дано: Ген Признак Решение: Ген Признак Решение: А - жёлтый цвет Р: АА х аа А - жёлтый цвет Р: АА х аа а - зелёный цвет жёл зел а - зелёный цвет жёл зел Р - АА х аа Гаметы: А а Р - АА х аа Гаметы: А а _____________________ F1: Аа : Аа : Аа : Аа _____________________ F1: Аа : Аа : Аа : Аа Фенотипы и генотипы F1 - ? все жёлтые (100%) Фенотипы и генотипы F1 - ? все жёлтые (100%) F2 - ? Р: Аа х Аа F2 - ? Р: Аа х Аа жёл жёл жёл жёл Гаметы: А и а А и а Гаметы: А и а А и а F2: АА Аа Аа аа F2: АА Аа Аа аа ж ж ж з ж ж ж з 75% жёлтые, 25% зелёные 75% жёлтые, 25% зелёные 3 : 1 3 : 1 Мейоз, в каждую гамету (n) Мейоз, в каждую гамету (n) попадает попадает только один ген из пары. только один ген из пары.

33 Я думаю, что генетика – это самый ________ раздел биологии, потому что ____________. Изучая генетику, я хочу _____________. На мой взгляд, знания по генетике необходимы мне в жизни, так как ___________. Вывод: таким образом, генетика- это наука о закономер- ностях наследственности и изменчивости - двух противо- положных и вместе с тем неразрывно связанных между собой процессов, свойственных всему живому на Земле. Прочитайте задачи урока, записанные на доске. Прочитайте задачи урока, записанные на доске. Сформулируйте выводы, дополнив предложения: Сформулируйте выводы, дополнив предложения:

34 Домашнее задание: Изучить с Изучить с составить кроссворд с генетическими терминами. составить кроссворд с генетическими терминами. создание презентации по теме: создание презентации по теме: «История развития генетики» или «Генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости». «История развития генетики» или «Генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости».

35 Использованные источники Сайты Интернет: Сайты Интернет: html html html html html html html html html html html html html html html khromosoma%20genetika%20dnk%20test.jpg khromosoma%20genetika%20dnk%20test.jpg khromosoma%20genetika%20dnk%20test.jpg khromosoma%20genetika%20dnk%20test.jpg epigenetics.jpg epigenetics.jpg epigenetics.jpg epigenetics.jpg / _nasled.jpg 12/ _nasled.jpg 12/ _nasled.jpg 12/ _nasled.jpg jpg jpg jpg jpg jpg jpg jpg jpg jpg jpg jpg jpg gif gif gif / _ _390b4d2424b jpg 03/ _ _390b4d2424b jpg 03/ _ _390b4d2424b jpg 03/ _ _390b4d2424b jpg _0364. JPG _0364. JPG _0364. JPG _0364. JPG