Генотип как целостная система

Цель урока:

·       Обуч: В ходе урока ознакомить учащихся с видами новообразования при скрещивании, а так же с особенностями множественного действия генов.

·       Развив: Развивать навыки самостоятельной работы на уроке.

·       Воспит: Воспитывать чувство ответственности за изученный материал.

Методы активизации мыслительной деятельности.

Орг. момент. План урока.

Опрос.

РТ см. стр. 60 - 274, 275, 276, 277, 278, 279, 282.

Основная часть.

Взаимодействие генов. Новообразования при скрещивании.

В рассмотренных выше примерах имело место относительно независимое проявление действия генов. Доминантный ген желтой окраски семян гороха вызывает развитие этого признака как в присутствии доминантного гена гладкой формы семян, так и при наличии аллельного ему рецессивного гена морщинистой формы семян. У морских свинок ген черной или белой окраски действует независимо от генов, определяющих характер развития волосяного покрова. На основании знакомства с этими примерами может сложиться впечатление, что генотип организма слагается из суммы отдельных, независимо действующих генов. Такое представление ложно. Хотя в одних случаях действие разных генов относительно независимо, но чаще между ними осуществляются разные формы взаимодействия.

Развитие признака организма обычно находится под контролем многих генов. Рассмотрим наследование некоторых форм окраски шерсти у кроликов. Расцветка шерсти кроликов и других грызунов бывает очень разнообразной. Генетический анализ показал, что развитие окраски шерсти грызунов обусловлено участием многих генов.

Если скрестить серого и белого гомозиготных кроликов, то в первом поколении гибридов все потомство будет серым. В этом проявляется правило единообразия первого поколения гибридов и доминирование серой окраски над белой.

При скрещивании этих гибридов между собой в F% происходит расщепление, которое в ряде случаев дает следующий, на первый взгляд неожиданный, результат: на 9 серых кроликов приходится 3 с черной шерстью и 4 белых. Среди исходных родительских особей черных кроликов не было, и появление их в F2 представляет собой пример новообразования при скрещивании ЩВ.

Как же понять наблюдаемый в опыте ход расщепления? генетический анализ показывает, что окраска шерсти определяется в данном случае двумя парами аллельных генов. Одна из них (обозначим ее С—с) — основной ген окраски. Когда он присутствует в доминантном состоянии (С), получаются темноокрашенные кролики, которые могут быть и черными, и серыми. При рецессивном состоянии этого гена (с) пигмент совсем не образуется и кролики получаются белыми. Существует и другая пара аллельных генов (А—а), которая воздействует на распределение пигмента, если он уже есть. Ген А вызывает неравномерное распределение пигмента по длине волоса: пигмент скапливается у его основания, тогда как кончик волоса оказывается лишенным пигмента. Такие кролики будут серыми. Рецессивная аллель этой пары (ген а) не оказывает влияния на распределение пигмента. Легко понять, что серыми будут те кролики, у которых присутствуют два доминантных (неаллельных) гена: С (наличие пигмента) и А (скопление пигмента у основания волоса). Кролики, у которых ген С будет сочетаться с а, окажутся равномерно окрашенными (черными). Наконец, рецессивный ген с во всех случаях (при сочетании как с А, так и с а) определит белую окраску шерсти. Наследование окраски шерсти по известной уже нам дигибридной схеме представлено на рисунке

Белые кролики, как это видно из схемы, обладают разными генотипами. Одни из них чисто рецессивные, генотипического состава ссаа. Другие наряду с рецессивным геном с обладают доминантным геном А (гомо- или гетерозиготным). Эти кролики тоже белые, ибо ген А — распределитель пигмента в отсутствии гена С не имеет фенотипического выражения.

Явление взаимодействия неаллельных генов распространено очень широко.

Множественное действие генов. На рассмотренных примерах было показано, что большинство наследственно обусловленных признаков организма находится под контролем не одного, а многих генов. Наряду с этим имеет место и другое явление. Часто ген показывает действие не на один, а на ряд признаков организма Приведем примеры. У большинства растений с красными цветками (наследственный признак) в стеблях тоже имеется красный пигмент. У растений с белыми цветками стебли чисто-зеленые. У водосбора ген, обусловливающий красную окраску цветка имеет множественное действие. Он определяет фиолетовый оттенок листьев, удлинение стебля и большую массу семян. Множество аналогичных примеров можно привести из животного мира. У плодовой мушки дрозофилы, которая генетически изучена очень полно, ген, определяющий отсутствие пигмента в глазах, снижает плодовитость, влияет на окраску некоторых внутренних органов и уменьшает продолжительность жизни.

Накопившийся в настоящее время в генетике обширный материал по изучению наследственности у самых различных растений, животных, микроорганизмов говорит о том, что гены проявляют множественное действие.

Приведенные факты и наблюдения, касающиеся взаимодействия генов и их множественного действия, позволяют нам значительно углубить общее представление о природе наследственной основы организма — генотипа. Факт расщепления в потомстве гибридов позволяет утверждать, что генотип слагается из отдельных элементов — генов, которые могут отделяться друг от друга и наследоваться независимо (вспомним второй закон Менделя). Вместе с тем генотип обладает целостностью и не может рассматриваться как простая механическая сумма отдельных генов. Эта целостность генотипа, возникающая исторически в процессе эволюции вида, выражается прежде всего в том, что отдельные компоненты его (гены) находятся в тесном взаимодействии друг с другом. Развитие признаков организма определяется взаимодействием множества генов, а каждый ген обладает множественным действием, оказывая влияние на развитие не одного, а многих признаков организма. Генотип организма связан с определенными компонентами клетки, с ее хромосомным аппаратом, с ДНК.

Физминутка.

Текущий контроль, закрепление материала.

Закрепление.

Составьте опорную схему:

1 в. Новообразования при скрещивании

2 в. Множественное действие генов.

Итоговый контроль. Анализ урока.

Д\3 П. 58.