2023 - 2024 н.р. ІІ семестр
23 травня 2024 р. 6 урок
Тема: Повторення вивченого за рік.
23 травня 2024 р. 4 урок
Тема: Клітинна інженерія. Клонування організмів.
Опрацюйте матеріал підручника параграф 66 , матеріал сайту та відео.
Дом. завд. Опрацювати параграф 66 .
16 травня 2024 р. 6 урок
Тема: Основи генетичної інженерії. Гемотерапія. Генетично модифіковані організми: ГМО
Опрацюйте матеріал підручника параграфи 64-65, матеріал сайту.
Дом. завд. Опрацювати параграфи 64-65 .
16 травня 2024 р. 4 урок
Тема: Традиційні та сучасні біотехнології.
Опрацюйте матеріал підручника параграф 63 , матеріал сайту.
Біотехнологія — це сукупність промислових методів, які застосовують для виробництва різних речовин із використанням живих організмів, біологічних процесів чи явищ.
Сам термін «біотехнологія» з’явився в 70-х роках XX ст. (біос — життя; технос — мистецтво, майстерність; логос — слово, вчення), хоча біотехнологічні принципи людина розробила вже давно (використання життєдіяльності мікроорганізмів для випікання хліба, виготовлення сиру та інших молочних продуктів, виноробства, пивоварення).
Біотехнологію умовно поділяють на два підрозділи: традиційна (куди входить технологічна мікробіологія, а також технічна, біохімічна та інженерна ензимологія) і нова (куди входять генетична та клітинна інженерія).
Традиційна біотехнологія заснована на ферментації. За останні 30 років виник ряд нових виробництв, що базуються на використанні різних міцеліальних грибів, дріжджів, бактерій, рідше водоростей. З допомогою мікроорганізмів отримують такі лікарські препарати, як кортизон, гідрокортизон і деякі інші, які належать до групи стероїдів.
Одним з найбільш перспективних напрямків традиційної біотехнології є використання мікроорганізмів як один із засобів захисту рослин від шкідників. Розвиток цього напрямку зумовлюється багатьма вадами пестицидів та інших засобів захисту рослин.
У ситуації, що склалась у сільському господарстві, одним з виходів є заміна пестицидів на мікроорганізми (бактерії, актиноміцети, гриби), живі організми (хижаки й паразити шкідників і збуджувачів хвороб) або продукти їхньої життєдіяльності. Для цієї заміни зроблено чимало. Вже зараз отримані препарати мікроорганізмів, відібрані комахи-хижаки, кліщі та нематоди, паразитичні організми різних рівнів організації. Опрацьовані методи вирощування таких тварин і мікроорганізмів і їх застосування в полі й закритому ґрунті. Препарати для боротьби з фітофагами надходять у продаж з інструкцією щодо використання.
Набагато важчими є справи з біозахистом рослин від хвороб. Незважаючи на численні розробки біопрепаратів для захисту рослин від хвороб, поки що тільки деякі з них рекомендовані для використання. Це, перш за все, антибіотики, які мають деякі переваги порівняно з фунгіцидами: вони, в основному, добре розчиняються у воді, досить стійкі до навколишнього середовища, досить легко проникають у тканини рослини. Ці ознаки дозволяють використовувати їх для пригнічення збудників хвороби. Майже всі антибіотики спроможні пригнічувати широке коло патогенів: гриби, бактерії та мікоплазми. Ведуться пошуки й антивірусних антибіотиків. У деяких країнах дозволено використовувати антибіотики медичного призначення або синтезовані для захисту рослин у чистому вигляді або в суміші з фунгицидамиБіотехнології використовуються ще в деяких галузях людського буття. Так, наприклад, у кондитерській промисловості широко застосовують лимонну кислоту, яку одержують у результаті життєдіяльності спеціально виведених мікроорганізмів. Зараз у світі виробляється близько 400 тис. тонн цього продукту. Такої кількості лимонної кислоти не забезпечили б жодні цитрусові плантації.
Усе ширше стає асортимент ферментів — протеази, нуклеази, амілази, глюкоамілази, каталази, які продукують мікроорганізми; деякі з них, наприклад нуклеази, використовують у генній інженерії. Крім того, мікроорганізми використовують для отримання вакцин. Перспективним є використання мікроорганізмів у гідрометалургії для вилужування металів із бідних руд з метою підвищення їхнього виробництва.
Дом. завд. Опрацювати параграф 63 .
9 травня 2024 р. 6 урок
Тема: Поняття про селекцію. Одомашнення тварин. Методи селекції. Гібридизація. Вихідний матеріал.
Опрацюйте матеріал підручника параграфи 61, 62 матеріал сайту.
Селекція (від латин. selectio — вибір, добір) — наука про методи створення сортів, гібридів рослин та порід тварин, штамів мікроорганізмів із потрібними людині якостями.
Селекцією також називають галузь сільськогосподарського виробництва, яка займається виведенням сортів і гібридів сільськогосподарських культур, порід тварин. У залежності від цілей селекцію спрямовують на якість (смак, зовнішній вигляд, вміст білка та амінокислот у зерні, жирномолочність); стійкість до хвороб, шкідників та несприятливих кліматичних умов; урожайність рослин, плодючість та продуктивність у тварин тощо.
Теоретичною основою селекції є генетика, що вивчає закономірності спадковості та мінливості. Застосовуючи на практиці ці закономірності при створенні нових порід тварин та сортів рослин, людина одержує необхідні форми організмів, а також керує їхнім онтогенезом.
Основними методами селекції є: штучний добір; гібридизація з використанням гетерозису та цитоплазматичної чоловічої стерильності; поліплоїдія та мутагенез.
Штучний добір — це вибіркове допущення до розмноження тварин, рослин або інших організмів із метою виведення нових сортів та порід, які володіють бажаними якостями.
Штучний добір у генетиці як теоретична основа селекції.
Теорію штучного добору створив видатний англійський учений Ч. Дарвін. Основні положення своєї теорії він виклав у праці «Походження видів шляхом природного добору, або збереження обраних порід у боротьбі за життя» і розвинув у праці «Зміни свійських тварин і культурних рослин під впливом одомашнення». На думку Ч. Дарвіна, формування порід і сортів почалося з приручення людиною диких видів тварин і вирощування диких видів рослин. Адже в основі значного різноманіття порід і сортів лежить лише невелика кількість видів диких предків. Тож порода тварин або сорт рослин не є самостійним видом, а лише групою особин певного виду (штучна популяція), яка відрізняється від інших подібних сукупностей певними спадковими ознаками. Наприклад, предками всіх порід свійського собаки (яких нараховують понад 400) вважають кілька близьких видів вовків.
Завдання сучасної селекції:
- підвищення продуктивності існуючих, виведення нових сортів рослин, порід тварин та штамів мікроорганізмів, пристосованих до умов сучасного автоматизованого с\г та промисловості;
- бере участь у забезпеченні максимального виробництва харчових продуктів за мінімальних витрат;
- вивчає і враховує різноманіття вихідного матеріалу, спадкову мінливість, роль середовища у формуванні фенотипу, закономірності успадкування при гібридизації з метою поліпшення якостей існуючих і створення нових порід, сортів та штамів.
Дом. завд. Опрацювати параграфи 61,62.
9 травня 2024 р. 4 урок
Тема: КОНТРОЛЬНА РОБОТА №2
Контрольна робота за ІІ семестр
Тестові завдання з вибором однієї правильної відповіді (0,5 б.)
1. Вивченням спадкових захворювань людини і тварин та їхньої профілактики і лікування займається:
А) Фармакогенетика Б) Медична генетика В) Молекулярна генетика Г) Радіаційна генетика
2. Здатність живих організмів передавати генетичну інформацію про свої ознаки й особливості індивідуального розвитку нащадкам:
А) мінливість Б) спадковість В) мутація Г) адаптація
3. Вид мінливості, який виникає під впливом умов навколишнього середовища:
А) спадкова Б) модифікаційна В) комбінаційна Г) мутаційна
4. Незворотний, спрямований історичний розвиток живої природи, що супроводжується змінами на всіх рівнях організації життя це:
А) мінливість Б) еволюція В) адаптація Г) кросинговер
5. Кому належить система поглядів про еволюційний розвиток живого під дією таких чинників еволюції, як спадкова мінливість та природний добір:
А) Ламарк Б) Гук В) Дарвін Г) Мендель
6. Сукупність живих організмів та умов у яких вони проживають називають:
А) екосистема Б) вид В) популяція Г) екологічна ніша
7. Вид Homo sapiens означає:
А) Людина прямоходяча Б) Людина розумна В) Неандерталець Г) Австралопітек
8. Життя існувало завжди, це гіпотеза:
А) креаціонізму Б) спонтанного зародження В) стаціонарного стану Г) панспермії
9. Основною і найменшою одиницею класифікації є
А) Царство Б) Тип В) Рід Г) Вид
10 . Це неклітинні форми життя, які є внутрішньоклітинними абсолютними паразитами
А) віруси Б) бактерії В) гриби Г) водорості
11. Виберіть з переліку чотири характерних риси тваринних організмів: (1 бал)
А) є прокаріотичними організмами;
Б) у клітині відсутні пластиди і вакуолі;
В) клітина не має клітинної стінки;
Г) розмножуються лише статевим способом
Д) гетеротрофний тип живлення
Е) багатоклітинні представники мають складні форми поведінки
12. Встановіть відповідність між екологічним чинником і групою до якої він належить. (1 бал)
А) симбіоз 1. Антропогенний чинник
Б) накопичення смогу в атмосфері 2. Біотичний чинник
В) повітря 3. Абіотичний чинник
13. Встановіть відповідність між групою тварин і таксонами. ( 2 бали)
А) Дводольні 1.Відділ
Б) Паслін чорний 2. Клас
В) Покритонасінні 3. Рід
Г) Паслін 4. Царство
Д) Рослини 5. Вид
14. Дайте розгорнуту відповідь (3 бали)
Наведіть приклади організмів, які беруть участь у перетворенні оболонок Землі та доведіть планетарну роль живої речовини.
Хто навчається дистанційно виконати контрольну роботу в зошит та надіслати.
2 травня 2024 р. 6 урок
Тема: Біосфера як цілісна система, її збереження.
Опрацюйте матеріал підручника параграф 59 - 60, матеріал сайту та відео.
1. Біосфера, її межі
Біосфера – екологічна система, межі якої зумовлені життєдіяльністю організмів.
Межі біосфери:
- Атмосфера – газувата оболонка (до озонового шару);
- Гідросфера – водна оболонка;
- Літосфера – верхня тверда оболонка Землі.
Жива речовина виконує такі функції:
- Газова (фотосинтез, дихання);
- Концентраційна (накопичення хім. елементів);
- Окисно-відновна (окиснення речовин з утворенням солей та оксидів);
- Біохімічна (під час обміну речовин).
2. Колообіг речовин у біосфері (Розповідь вчителя з елементами бесіди, повідомлення учнів)
У біосфері відбувається постійний кругообіг елементів, які переходять від організму до організму, у неживу природу і знову до організму.
Кругообіг Оксисену. Оксиген поширений у живих організмах у складі хімічних сполук, а в атмосфері він представлений двома простими речовинами — киснем O2 і озоном O3. Кисень потрапляє в атмосферу внаслідок фотосинтезу, коли виділяється як побічний продукт фотохімічної реакції. Озон утворюється у верхніх шарах атмосфери внаслідок поглинання киснем ультрафіолетового випромінювання Сонця. Живі організми використовують кисень у процесі дихання для окиснення органічних сполук до карбон(ІУ) оксиду й води, які потім знову можуть використовуватися у процесі фотосинтезу.
Кругообіг Карбону. Природні сполуки, до складу яких входить Карбон, постійно зазнають змін, унаслідок яких здійснюється кругообіг Карбону. Важлива роль у кругообігу Карбону належить карбон(IV) оксиду, який входить до складу атмосфери. Цей газ надходить в атмосферу внаслідок багатьох процесів —виверження вулканів, горіння палива, розкладання вапняку, дихання живих організмів, процесів бродіння і гниття. З повітря СO2 у значних кількостях поглинається наземними рослинами та фітопланктоном Світового океану. Процес поглинання СO2 відбувається тільки на світлі — фотосинтез, унаслідок якого утворюються органічні сполуки, що містять Карбон. Із рослин, які поїдаються тваринами, Карбон переходить у тваринні організми. Тварини виділяють Карбон у вигляді вуглекислого газу під час дихання. Рослини і тварини з часом відмирають, починають гнити, окислюватись і частково перетворюватися на СO2, що повертається у повітря й знову поглинається рослинами. А частково рослинні та тваринні рештки у ґрунті перетворюються на горючі копалини — кам’яне вугілля, нафту, природний газ. Горючі копалини використовують як паливо, внаслідок згоряння якого СO2 знову повертається в атмосферу.
Дом. завд. Опрацювати параграф 59, 60.
2 травня 2024 р. 4 урок
Тема: Тема: Екосистеми та їх стабільність, особливості функціонування.
Опрацюйте матеріал підручника параграф 58, матеріал сайту та відео.
Причини змін екосистеми
Екосистема може нормально функціонувати за відносно стабільних умов зовнішнього середовища. Екосистеми здатні підтримувати гомеостаз, проте в них може відбуватися зміни.
Сукцесія – послідовні зміни угруповань організмів, які з часом призводять до перетворення екосистем.
2. Вплив діяльності людини на стан біосфери
Внаслідок антропогенного впливу виникають такі екологічні проблеми:
- урбанізація;
- зміна клімату та стану атмосфери;
- нераціональне використання енергетичних ресурсів;
- забруднення вод Світового океану;
- ерозія та забруднення ґрунтів;
- знищення лісів;
- знищення біологічного різноманіття.
Дом. завд. Опрацювати параграф 58.
25 квітня 2024 р.
Тема: Екологічні чинники. Середовище існування.
Опрацюйте матеріал підручника параграфи 56, 57 матеріал сайту
Екологічні чинники — це будь-які умови середовища, які здатні прямо чи опосередковано впливати на живі організми та на характер їх взаємовідносин.
Виділяють три основні групи чинників за характером походження:
1.Абіотичні — вплив неживої природи на організми та їхні угруповання.
Абіотичні чинники поділяються на:
кліматичні (температура, світло, сонячна радіація, вода, вітер, кислотність, солоність, вогонь, опади);
географічні (рельєф, нахил схилу, експозиція);
геологічні.
2.Біотичні — взаємний вплив одних живих організмів на інші.
3.Антропогенні — вплив на живу природу життєдіяльності людини.
За характером дії екологічні чинники поділяють на:
1. Стабільні чинники — ті, дія яких не змінюється протягом тривалого часу (земне тяжіння, дія магнітного поля, склад атмосфери тощо). Вони зумовлюють загальні пристосування організмів, визначають належність їх до мешканців певного середовища планети Земля.
2. Змінні чинники — ті, дія яких не є постійною складовою загального впливу середовища (міграції, сплячку, добову активність, коливання температури, дощ, вітер, град, епідемії, вплив хижаків та інші).
На життєдіяльності організму негативно позначається як недостатня, так і надмірна дія будь-якого чинника. Сила чинника, що сприяє життєдіяльності організму, називається зоною оптимуму. Межа витривалості організму лежить між верхньою та нижньою межами величини чинника, за якої організмам загрожує загибель. Зони пригніченого стану називають зонами песимуму.
Закон оптимуму (закон толерантності Шелфорда)
Будь-який екологічний фактор має певні межі позитивного впливу на живі організми.
Середовище існування — це сукупність умов, у яких мешкають особини, популяції і угруповання організмів різних видів.
Фактори навколишнього середовища забезпечують існування у просторі і часі. Засвоєння і використання факторів здійснюється організмом через адаптації.
Адаптація — перебудова в анатомічній структурі, фізіологічний процес або реакція в поведінці організму, яка розвинулася за деякий проміжок часу в процесі еволюції таким чином, що стала підвищувати довготривалу репродуктивність цього організму. Тобто адаптації — це спосіб, завдяки якому живий організм відповідає на вплив навколишнього середовища. Одна з поширених форм фізичної адаптації називається акліматизацією.
Без адаптації було б неможливо підтримувати нормальну життєдіяльність організму за різноманітних змін навколишнього середовища — кліматичних, погодних тощо. Адаптація має велике значення для організму людини і всіх живих істот, оскільки дозволяє не тільки переносити значні зміни в навколишньому середовищі, а й активно перебудовувати свої фізіологічні функції, поведінку відповідно до цих змін, інколи випереджаючи їх. Завдяки адаптації підтримується сталість внутрішнього середовища організму навіть тоді, коли параметри деяких чинників навколишнього середовища виходять за межі оптимальних.
Структурні адаптації — це видозміни частин організму, що допомагають йому виживати в природних умовах (наприклад колір шкіри, форма тіла, або відозміни покривів).
Адаптації поведінки — це видозміни поведінкових реакцій організму у відповідь на зміни в оточуючому середовищі (наприклад умовні або безумовні рефлекси).
Фізіологічні адаптації — це системи всередині організму, що дозволяють виконувати певні біохімічні або фізіологічні процеси (секреція отрути, підтримання температури тіла, нейтралізація токсинів при травленні тощо).
Домашнє завдання Опрацювати матеріал підручника параграфи 56, 57 сайту.
25 квітня 2024 р.
Тема: Екосистеми, їх функціонування та різноманітність.
Опрацюйте матеріал підручника параграфи 54, 55 матеріал сайту
Екосистема (Розповідь вчителя з елементами бесіди)
ЕКОСИСТЕМА - це сукупність популяцій різних видів і неживих компонентів середовища, пов'язаних між собою колообігом речовин та енергії.
Прикладами екосистем є широколистий чи сосновий ліс, природне озеро чи штучний ставок, болото.
Їхні межі не завжди є чіткими і розміри бувають різними, але загальна структура та внутрішні зв'язки завжди подібні.
У цих екосистемах виділяють дві складових частини - неживий компонент і живий компонент.
Основною умовою їхнього існування є колообіг речовин та енергії, які пов'язують між собою неживі компоненти середовища та живі організми.
Екосистема
Біотична частина: Абіотична частина
Неорганічні сполуки - Продуценти
Кліматичні фактори - Редуценти
Органічні сполуки - Консументи
Так, в екосистемі коралового рифу живу частину представляють бактерії, водорості, молюски, коралові поліпи, риби тощо, а неживу - чинники середовища, якими є вода, повітря, пісок, галька, тепло, світло та ін.
Водорості акумулюють енергію світла й нарощують свою масу, тварини живляться рослинами, рештки рослин і тварин споживають бактерії. Ці дрібні істоти в процесі свого існування здійснюють не помітну нам, але дуже важливу для життя екосистем діяльність: вони перетворюють органічні рештки в мінеральні сполуки, які можуть використовувати рослини.
Природні екосистеми характеризуються стійкістю і цілісністю.
Стійкість підтримується завдяки відтворенню кожного з її компонентів.
Цілісність забезпечується в процесі міжвидової взаємодії під дією зовнішнього середовища.
Домашнє завдання Опрацювати матеріал підручника параграфи 54, 55 сайту.
18 квітня 2024 р. ( 4 та 6 уроки)
Тема: Основні групи організмів: еукаріоти, особливості поширення. Самостійна робота.
Опрацюйте матеріал підручника параграф 53 матеріал сайту
Основні групи організмів
За палеонтологічними даними, прокаріоти на нашій планеті виникли біля 3,2 млрд. років тому, тоді як еукаріоти є набагато молодшими – їхній вік складає лише біля 1,6 млрд. років.
Прокаріотичні клітини за розмірами значно менші від еукаріотичних – їхній середній діаметр становить біля 0,5-2 мкм, тоді як у еукаріот – 5-20 мкм.
Клітини прокаріот та еукаріот на фенотиповому рівні подібні за наявністю ДНК та білок-синтезуючого апарату, представленого рибосомами, за наявністю зовнішньої мембрани (плазмалеми), ферментних комплексів. До складу клітин прокаріот та еукаріот входять білки, жири, вуглеводи, нуклеїнові кислоти, мінеральні сполуки та вода.
Прокаріоти не мають спеціалізованих фотосинтетичних органел. Представники еукаріотів мають спеціалізовані органели – хлоропласти, де і зосереджено весь пігментний комплекс.
Відмінності між прокаріотами та еукаріотами на геномному рівні полягають у тому, що прокаріотична клітина є системою, яка містить лише один геном, зосереджений у нуклеоїді, тобто є моногеномною. Еукаріотична клітина є системою з кількома (двома, трьома або навіть чотирма) неспорідненими геномами, тобто є полігеномною.
Прокаріоти не здатні до фаго- та піноцитозу, не мають морфологічно оформленого ядра, мітохондрій, пластид, ендоплазматичної сітки, комплексу Гольджі, лізосом, а також органел, що побудовані з мікротрубочок – джгутиків, базальних тіл джгутиків, клітинного центру з центріолями. У прокаріот відсутні мітоз, мейоз, статевий процес, а обмін генетичною інформацією здійснюється парасексуально – шляхом трансформацій та кон'югацій. Прокаріоти, на відміну від еукаріотів, здатні дуже швидко розмножуватися.
Прокаріоти складають два домени: Археї і Бактерії. Різниця між якими полягає у відсутності двошарової ліпідної мембрани у архебактерій та її наявності у бактерій.
Домен Еукаріоти поділяється на декілька царств: Рослини (Plantae, або Vegetabilia), Гриби (Fungi), Тварини (Animalia), кілька царств, до яких належать представники одноклітинних еукаріотичних організмів.
За самими обережними оцінками сьогодні на нашій планеті зареєстровано біля 1,8 млн. видів живих організмів. З них понад 1000 видів вірусів, близько 4500 видів дроб'янок, біля 500 тис. видів – це рослини, біля 100 тис. видів – гриби, біля 1,5 млн. видів – тварини (з них понад 1 млн. – комахи). Це різноманіття виникло внаслідок тривалого процесу еволюції, під час якого одні види давали початок іншим, деякі зникали. Види, що утворилися від спільного предка, зберігають чимало ознак схожості. Чим віддаленішим є історичний зв'язок між видами, тим суттєвішими є відмінності між ними. Таким чином, усі види, що населяють нашу планету, пов'язані між собою родинними зв'язками, тобто утворюють природну систему.
Неклітинні.
Неклітинні – сукупність форм життя, що не мають клітинної будови.
Віруси – неклітинні форми життя, які є внутрішньоклітинними абсолютними паразитами. Прості віруси складаються з білків і одного типу нуклеїнової кислоти, а складні віруси мають ще ліпіди, вуглеводи. Не мають власних білоксинтезуючих систем. Спричиняють різноманітні захворювання.
Пріони – інфекційні агенти, які є низькомолекулярними білковими частинками без нуклеїнової кислоти.
Віроїди – неклітинні форми життя, які являють собою низькомолекулярну одноланцюгову кільцеву РНК, що не кодує білків. Без білкової оболонки. Викликають захворювання.
Самостійна робота
Дайте відповіді на запитання:
1. Чим відрізняються представники доменів Археї і Бактерії?
2. Схарактеризуйте основні відмінності вірусів і бактерій.
3. Чим відрізняються віроїди від пріонів та вірусів?
4. Види, що утворилися від спільного предка, зберігають чимало ознак схожості. Чим подібні клітини всіх еукаріот?
Домашнє завдання Опрацювати матеріал підручника параграфи 53 сайту.
11 квітня 2024 р.
Тема: Основні групи організмів: бактерії, археї.
Опрацюйте матеріал підручника параграф 52 матеріал сайту
Різноманітність форм життя. Сучасна система живої природи
У 1990 році Карл Воуз запропонував новий варіант систематики живих організмів. Згідно з ним, організми поділяються на великі систематичні групи – домени. Домен – таксон найвищого рангу, що включає в себе кілька царств живих організмів.
Неклітинні форми життя Клітинні форми життя
Віруси Домен Бактерії
Субвірусні частинки: пріони, віроїди Домен Археї
Домен Еукаріоти
Основні групи організмів
За палеонтологічними даними, прокаріоти на нашій планеті виникли біля 3,2 млрд. років тому, тоді як еукаріоти є набагато молодшими – їхній вік складає лише біля 1,6 млрд. років.
Прокаріотичні клітини за розмірами значно менші від еукаріотичних – їхній середній діаметр становить біля 0,5-2 мкм, тоді як у еукаріот – 5-20 мкм.
Клітини прокаріот та еукаріот на фенотиповому рівні подібні за наявністю ДНК та білок-синтезуючого апарату, представленого рибосомами, за наявністю зовнішньої мембрани (плазмалеми), ферментних комплексів. До складу клітин прокаріот та еукаріот входять білки, жири, вуглеводи, нуклеїнові кислоти, мінеральні сполуки та вода.
Прокаріоти не мають спеціалізованих фотосинтетичних органел. Представники еукаріотів мають спеціалізовані органели – хлоропласти, де і зосереджено весь пігментний комплекс.
Відмінності між прокаріотами та еукаріотами на геномному рівні полягають у тому, що прокаріотична клітина є системою, яка містить лише один геном, зосереджений у нуклеоїді, тобто є моногеномною. Еукаріотична клітина є системою з кількома (двома, трьома або навіть чотирма) неспорідненими геномами, тобто є полігеномною.
Прокаріоти не здатні до фаго- та піноцитозу, не мають морфологічно оформленого ядра, мітохондрій, пластид, ендоплазматичної сітки, комплексу Гольджі, лізосом, а також органел, що побудовані з мікротрубочок – джгутиків, базальних тіл джгутиків, клітинного центру з центріолями. У прокаріот відсутні мітоз, мейоз, статевий процес, а обмін генетичною інформацією здійснюється парасексуально – шляхом трансформацій та кон'югацій. Прокаріоти, на відміну від еукаріотів, здатні дуже швидко розмножуватися.
Прокаріоти складають два домени: Археї і Бактерії. Різниця між якими полягає у відсутності двошарової ліпідної мембрани у архебактерій та її наявності у бактерій.
Домен Еукаріоти поділяється на декілька царств: Рослини (Plantae, або Vegetabilia), Гриби (Fungi), Тварини (Animalia), кілька царств, до яких належать представники одноклітинних еукаріотичних організмів.
За самими обережними оцінками сьогодні на нашій планеті зареєстровано біля 1,8 млн. видів живих організмів. З них понад 1000 видів вірусів, близько 4500 видів дроб'янок, біля 500 тис. видів – це рослини, біля 100 тис. видів – гриби, біля 1,5 млн. видів – тварини (з них понад 1 млн. – комахи). Це різноманіття виникло внаслідок тривалого процесу еволюції, під час якого одні види давали початок іншим, деякі зникали. Види, що утворилися від спільного предка, зберігають чимало ознак схожості. Чим віддаленішим є історичний зв'язок між видами, тим суттєвішими є відмінності між ними. Таким чином, усі види, що населяють нашу планету, пов'язані між собою родинними зв'язками, тобто утворюють природну систему.
Неклітинні.
Неклітинні – сукупність форм життя, що не мають клітинної будови.
Віруси – неклітинні форми життя, які є внутрішньоклітинними абсолютними паразитами. Прості віруси складаються з білків і одного типу нуклеїнової кислоти, а складні віруси мають ще ліпіди, вуглеводи. Не мають власних білоксинтезуючих систем. Спричиняють різноманітні захворювання.
Пріони – інфекційні агенти, які є низькомолекулярними білковими частинками без нуклеїнової кислоти.
Віроїди – неклітинні форми життя, які являють собою низькомолекулярну одноланцюгову кільцеву РНК, що не кодує білків. Без білкової оболонки. Викликають захворювання.
Домашнє завдання Опрацювати матеріал підручника параграфи 52, матеріал сайту.
11 квітня 2024 р.
Тема: Основи еволюційної філогенії та систематики. Система органічного світу. Віруси.
Опрацюйте матеріал підручника параграф 50, 51 матеріал сайту
Біологічна систематика — це наукова дисципліна, завданням якої є розробка принципів класифікації живих організмів і практичне застосування цих принципів до побудови системи органічного світу.
Термін було запропоновано К. Ліннеєм. Сучасна систематика розвивається в тісному зв’язку з еволюційною морфологією, біохімією, екологією, анатомією, молекулярною біологією, генетикою, біогеографією тощо.
Основною метою біосистематики є побудова системи органічного світу. Загальними принципами біосистематики, що упорядковують й організовують дослідження видового різноманіття, є такі. Для визначення місця виду в системі органічного світу використовуються систематичні (таксономічні) категорії: домен, царство, тип (відділ), клас, ряд (порядок), родина, рід і вид.
Основні таксономічні категорії
Основною і найменшою одиницею класифікації є вид, а найбільшою одиницею класифікації є домен - категорія, що включає декілька царств. Кожен вид слід обов’язково класифікувати - визначити ступінь його подібності й відмінності від інших, порівнявши з ними. На основі окремих ознак подібності ґрунтується побудова штучних (формальних) систем (систем організмів, у класифікації яких не враховується історична спорідненість різних таксонів). Природні (філогенетичні) системи - це системи організмів, у яких класифікація видів ґрунтується на їх ступені подібності та відображає філогенетичну спорідненість між систематичними групами. Для класифікації живих організмів використовується подвійна (бінарна) номенклатура, яку запровадив ще К. Лінней. Бінарна номенклатура - подвійна назва видів, перше слово якої вказує на родову належність, а друге - на видову. Наприклад, пес свійський (Canis familiaris). Для зведення правил біологічної номенклатури існують спеціальні номенклатурні кодекси (наприклад, «Міжнародний кодекс ботанічної номенклатури» (ICBN), «Міжнародний кодекс зоологічної номенклатури» (ICZN).
Отже, основними завданнями сучасної біосистематики є опис й упорядковування різноманітних існуючих і вимерлих видів, класифікація та визначення еволюційних зв'язків для створення природної (філогенетичної) системи органічного світу.
Еволюційна філогенія (або філогенез) (від. грец. філо - рід і генезіс - породжую) - розділ еволюційної біології, що вивчає шляхи історичного розвитку біорізноманіття Землі. Термін філогенез ввів у науку німецький учений Е. Геккель у 1866 р. Ним він визначав історичний розвиток окремих видів, систематичних груп та органічного світу в цілому. В сучасному розумінні поняття філогенія застосовується і для досліджень еволюції молекул, клітин, органів, систем органів, популяцій, окремих видів, екосистем та біосфери в цілому. Метою еволюційної філогенії є реконструкція походження і послідовності еволюційних перетворень та побудова природної системи органічного світу.
Вихідним методом для досліджень філогенезу був метод «потрійного паралелізму» з використанням знань морфології, ембріології та палеонтології. Сучасна еволюційна філогенія використовує дані генетики, біохімії, молекулярної біології та багатьох інших наук. Важливу інформацію для науковців дають методи молекулярної філогенетики, що досліджують філогенетичні відносини молекул ДНК, РНК і білків різних організмів. Так, було з’ясовано, що для встановлення еволюційних зв’язків між царствами і типами живих організмів найбільше значення має рРНК. Причина криється в тому, що ця молекула виникла на ранніх етапах становлення життя і є в усіх живих організмів.
Для ілюстрації філогенії еволюційних зв’язків між групами організмів застосовують філогенетичні дерева. Це зображення філогенетичних відносин у будь-якій природній групі організмів або в межах всього органічного світу.
Результати досліджень еволюційної філогенії найширше використовуються в біосистематиці для класифікації організмів, в біогеографії - для вивчення поширення, в етології - для дослідження еволюції поведінки, в медицині - для розуміння шляхів виникнення хвороботворних мікроорганізмів та ін.
Отже, предметом досліджень еволюційної філогенії є еволюційні зв'язки між організмами на різних рівнях організації живого та шляхи історичного розвитку біорізноманіття на Землі.
Філогенія хребетних тварин
Філогенетичне дерево — це схема, яка відображає еволюційні зв’язки між таксонами, для яких воно будується. Філогенетичні дерева можуть будуватися не тільки для таксонів живих організмів. їх можна створювати, наприклад, для певних біополімерів — таких, як білки або нуклеїнові кислоти.
Домашнє завдання Опрацювати матеріал підручника параграфи 50, 51 та матеріал сайту.
4 квітня 2024 р.
Тематичне оцінювання
Еволюція органічного світу __________________________________
1.Що є елементарною одиницею еволюції?
А) Мутації Б)популяції В)природний добір Г)дрейф генів
2. Незворотний, спрямований історичний розвиток живої природи, що супроводжується змінами на всіх рівнях організації життя – це
А)Екологія Б)дрейф генів В)креаціонізм Г)біологічна еволюція
3.Термін « еволюці я» вперше запровадив у біологію в 1762 році:
А)С.Райт Б)Ш. Бонне В)Б. Ламарк Г)Ч. Дарвін
4. За Чарльзом Дарвіном рушійною силою еволюції є:
А)Ароморфози Б)ідіоадаптація В)природний добір Г)ізоляція
5.Здатність організмів набувати нових ознак і властивостей у процесі онтогенезу називають:
А)Мутаціями Б)самооновлення В)спадковість Г)мінливістю
6.Розділення популяцій одного виду через виникнення між ними бар'єрів - який це вид
А) Ізоляція Б)дрейф генів В)мутація Г)популяційні хвилі
7.Спосіб видоутворення, в результаті якого нові форми організмів виникають внаслідок розриву ареалу та ізоляції окремих популяцій -
А)Поліплоїдія Б)екологічний В)гібридизація Г)географічний
8.Теорія виникнення життя на Землі, згідно з якою життя існувало вічно і було занесене на нашу планету з космосу:
А)Креаціоністська Б)абіогенезу В)панспермії Г)стаціонарного стану
9.Оберіть характеристику стабілізуючого добору:
А)сприяє зміненню ознаки у певному напрямку Б)спричиняє вимирання видів
В) підтримує ознаки в незмінному стані Г)надає перевагу видам, ознаки яких відхиляються від середніх
10.Добре відомо, що комарі, які так набридають нам влітку, кудись діваються на зиму. Тобто їх чисельність в зимовий період зводиться практично до нуля. Як називається таке явище:
А)Дрейф генів. Б)Гальмування. В)Популяційні хвилі. Г)Відмирання.
11.Із наведених тверджень оберіть те, що відповідає поняттю "Еволюція"
А)Процес необоротних змін у будові та функціях живих істот протягом їхнього історичного існування, який відбувається на всіх рівнях організації живого
Б)процес необоротних змін у будові та функціях живих істот протягом їхнього індивідуального розвитку, який відбувається у продовж життя організму
В) Процес оборотних змін у будові та функціях живих істот протягом їхнього історичного існування, який відбувається на всіх рівнях організації живого
Г)Процес оборотних змін у будові та функціях живих істот протягом їхнього індивідуального розвитку, який відбувається у продовж життя організму
12. Назвіть рушійні сили еволюції за Ч. Дарвіном
А)природний добір Б)внутрішнє прагнення до прогрессу В)штучний добір
Г)боротьба за існування
13.Теорія еволюції за Ламарком:
А)внутрішнє прагнення до прогрессу Б)прямий вплив умов довкілля;
В)вправляння чи невправляння органів Г)боротьба за існування; Д)успадкування набутих за життя ознак
14.Представники якої течії еволюціоністів вважали, що світ створений надприродною силою - Творцем, всі живі істоти були створеними такими як є і не зазнавали змін, кожна із створених форма з'являлась у потрібний час по волі Творця.
А)Ламаркісти Б)дарвіністи В)креаціоністи Г)альтернативці
15.Біологічній еволюції притаманне:
А)Зворотність Б)незворотність В)спрямованість Г)еволюція відбувається лише на одному рівні організації життя
16.Вкажіть положення, що є основою еволюційних поглядів
А)процес еволюції є зворотнім Б)рушійною силою є природний добір
В) єдиним джерелом нових спадкових ознак є мутації
Г)дрейф генів, ізоляція та популяційні хвилі є чинниками еволюції
17.Укажіть види природного добору
А)стабілізуючий, рушійний, розриваючий Б)розриваючий, дизруптивний, свідомий
В) стабілізуючий, штучний, розриваючий
18.Систематичне положення виду Людина розумна
А)тип Хордові - клас Ссавці - ряд Люди - родина Гомініди
Б)тип Хордові - клас Примати - ряд Ссавці - родина Гомініди
В)тип Хордові - клас Ссавці - ряд Люди - родина Примати
Г) тип Хордові - клас Ссавці - ряд Примати - родина Гомініди
19.В який період розвитку життя на землі тварини зі скелетом та перші членистоногі
А)Кембрій Б)силур В)неоген Г)карбон
20.Вирішальним ембріологічним доказом еволюції є
А)схожість ранніх стадій різних класів організмів Б)наявність хорди у різних класів типу Хордових
В)подібність поділу клітин у різних організмів Г)наявність рудиментів у різних тварин
21.В якому періоді з'явилися перші людиноподібні мавпи та австралопітеки
А)Неоген Б)антропоген В)силур Г)тріас
22.Для кого характерні такі ознаки: об'єм мозку приблизно 450 см3, зріст 1 - 1,5 м, маса тіла 20-45 кг, населяли Африку приблизно 3 млн р. т.
А)людина вміла Б)людина прямоходяча В)австралопітек Г)кроманьйонцець
23.Прикладами атавізму є:
А)надмірна волохатість у людини; Б)залишки кінцівок у кита; В)апендикс;
Г)наявність хвоста у людини
24.Для якого попередника сучасної людини характерні такі риси: недорозвинутий підборідний виступ, великі зуби, низьке скошене чоло, вміли добувати вогонь, говорили повільно, жили в печерах
А)Прямоходяча Б)неандертальці В)кроманьйонці Г)австралопітеки
4 квітня 2024 р.
Тема: Еволюція людини. Етапи еволюції людини. Походження та історичний розвиток життя.
Опрацюйте матеріал підручника параграф 48, 49 матеріал сайту
Походження людини. Етапи антропогенезу
В еволюції людини можна виділити декілька основних етапів.
І етап - найдавніші люди, або архантропи. Є багато різноманітних знахідок скелетів найдавніших людей. Зокрема, в Африці знайдено рештки олдувайського пітекантропа, в Азії - яванського пітекантропа і синантропа, в Європі - гейдельберзької людини. Жили вони в різний час: найбільш давні - понад 1 мільйон років тому, "молодші" - 400000 років тому. Всі ці знахідки об'єднані в одну групу за трьома ознаками: об'єм головного мозку в межах 1000 см3 і лише у синантропів дещо більший - 1100 см3; відсутність членороздільної мови, про що свідчить відсутність валка на підборідді; наявність примітивних кам'яних знарядь - скребків, накінечників, сокир.
Тільки найбільш прогресивні з них - синантропи - користувалися вогнем, на що вказують багатометрові шари попелу, знайдені в місцях стоянок. Впродовж тривалого часу архаїчні Ното sapiens були сучасниками Homoerectus, які вимерли чверть мільйона років тому .
II етап - давні люди, або палеоантропи. Широко розповсюджені на території Європи, Азії і Африки. На цих континентах з'явилися місцеві різновиди Н. sapiens. Найбільш ранні з них датуються більше 200000 років тому, останні зникли близько 40000 років тому. Давні люди мали зріст 150-160 см, об'єм головного мозку - близько 1300-1600 см3 (приблизно об'єм мозку сучасної людини). Проте череп давніх людей характеризувався масивним розвитком зубів, надбрівних дуг, значно розвиненою нижньою щелепою, виступаючою потиличною ділянкою. Рештки цих людей були знайдені в долині Неандерталь поблизу Дюссельдорфа в Німеччині, звідки походить їхня назва - неандертальці (Н. sapiensneanderthalensis). На цій стадії розвитку давні люди постійно користувалися вогнем, причому вже вміли добувати його, використовуючи каміння. Ретельно оброблялося кам'яне знаряддя; крім кам'яного, застосовувалося знаряддя, зроблене з кісток. Знахідки костяних голок свідчать про наявність одягу із шкір тварин. їх досить розвинута культура виготовлення знарядь отримала назву мустьєрської, оскільки вперше такі знаряддя були знайдені в печері Ле-Мустьє на південному заході Франції. Характерно, що на цій стадії у давніх людей відбувалося поховання померлих, яке, ймовірно, супроводжувалося певними ритуалами. Близько 120 000 років назад під час міжльодовикового періоду неандертальці освоїли Близький Схід і Середню Азію.
Фізична своєрідність цих людей зумовлена їх пристосуванням до суворого клімату льодовикового періоду. Вимерли неандертальці близько 3035 тис. років тому.
III етап еволюції людини - перші сучасні люди, або неоантропи. Архаїчні Н. sapiens з Африки. Їх, більшість антропологів вважає предками нашого виду Н. sapiens. Спочатку (близько 100 тисяч років тому) вони мешкали тільки в Африці і Середній Азії, а потім розселилися на інші території. Один з вагомих доказів африканського походження сучасної за анатомією людини отримано під час порівняльного виявлення мітохондріальної ДНК (мтДНК) представників різних рас. Доведено, що всі виявлені типи мтДНК людини походять від однієї предкової молекули, а звідси - і однієї праматері, яка жила до розділення людства на основні раси. Об'єм головного мозку в них був таким же, як і в наших сучасників - 1500-1800 см3, зріст - 170-180 см. Знахідки неоантропів були зроблені в різних місцях земної кулі. Найбільш відомі з них - ті, які зроблені у Франції поблизу містечка Кро-Маньйон (кроманьйонці). Цей етап характеризується трьома основними особливостями: припиненням біологічної і початком соціальної еволюції; формуванням основних рас; високим рівнем розвитку культури, який характеризується обробкою не лише кам'яних знарядь праці, а й прикрас, кам'яних фігур, малюнків. Все це свідчить про появу на цій стадії абстрактного мислення.
В еволюції людини було багато бічних гілок, які закінчувалися повним вимиранням. В один і той же час могли жити різні групи архантропів, причому більш сильні і розвинені форми могли знищувати відсталих у своєму розвитку.
Велику роль в еволюції предків людини відіграло живлення м'ясом, оскільки полювання на дичину стимулювало добір, а висока калорійність м'яса давала можливість рідше їсти. З розвитком соціальних відносин почала розвиватися турбота про старих людей як носіїв соціально корисної інформації. У неоантропів уже почали проявлятися альтруїстичні схильності, які визначали переваги їхнього володаря в умовах життя в суспільстві. Значним досягненням людини розумної було приручення (одомашнення) тварин і початок культивування рослин. Це був найважливіший крок на шляху звільнення людини від впливу навколишнього середовища.
У результаті розвитку мислення людина досягає високого розуміння природи, починає впливати на неї. Саме людина розумна може бути визначена як "матерія, яка пізнає саму себе".
Домашнє завдання Опрацювати матеріал підручника параграфи 48, 49 сайту.
21 березня 2024 р. 6 урок
Тема: Макроеволюція. Основні напрями, особливості та форми.
Опрацюйте матеріал підручника параграф 47, матеріал сайту
Макроеволюція — надвидова еволюція, в результаті якої формуються більш крупні таксони (родини, ряди, класи, типи). Вона не має специфічних механізмів і здійснюється за аналогією механізмів мікроеволюції. Макроеволюція відбувається в історично величезних проміжках часу і недоступна для безпосереднього вивчення і спостереження. О. М. Сєверцов і I.I. Шмальгаузен встановили два головні напрямки еволюційного процесу: біологічний прогрес і біологічний регрес.
Біологічний прогрес характеризується розширенням ареалу, збільшенням чисельності виду, утворенням нових популяцій і систематичних одиниць, переважаніням народжуваності над смертністю. Наприклад, ареал зайця-русака розширився й утворилося 20 нових підвидів. Висока чисельність круглих червів, особливо паразитичних форм.
Біологічний регрес характеризується звуженням ареалу, зменшенням чисельності виду, скороченням кількості популяцій і зменшенням систематичних одиниць, переважанням смертності над народжуваністю.
Це призводить до скорочення кількості видів у роді, кількості родів у родині (іноді до одного), родин у ряді (одна) і т. д. Частина видів, родів, родин вимирають повністю. Наприклад, зниження чисельності хвощів і плаунів. На межі вимирання знаходиться уссурійський тигр.
Шляхи досягнення біологічного прогресу.
Шляхи досягнення біблогічного прогресу встановлені О. М. Сєверцовим і пов'язані з різноманітними перетвореннями в будові організмів.
Ароморфоз — арогенез, або морфофізіологічний прогрес, що супроводжується значними змінами в будові організмів, підвищенням рівня їхньої організації. Ароморфози мають загальний характер і не є пристосувальними до спеціальних умов. Вони дають можливість освоїти нові хісця проживання, розширити ареал. У результаті ароморфозів виникли такі великі таксони, як типи і класи.
Ідіоадаптація — алогенез, що супроводжується виникненням в організмі окремих пристосувань до умов середовища, місця проживання без зміни рівня організації. При цьому відбувається освоєння нових середовищ життя. Виниклі зміни носять пристосувальний характер, іноді вузьку спеціалізацію до конкретних умов. В результаті відбувається дивергенція ознак всередині однієї систематичної групи й утворюються більш дрібні таксони: ряди, родини, роди.
В особин різних таксономічних груп може спостерігатися конвергенція — поява різних ознак в результаті пристосування різних організмів до тих самих умов проживання (метелики і птахи, кити і риби). Так виникають аналогічні органи.
Іноді відбувається незалежний розвиток подібних ознак у близькоспоріднених груп організмів — паралелізм. Наприклад, розвиток ластів у ластоногих (моржів та тюленів).
Загальна дегенерація — морфофізіологічний регрес, що супроводжується спрощенням рівня організації, зникненням деяких органів або систем органів. Дегенерація пов'язана з переходом до паразитичного або сидячого способу життя. Наприклад, втрата коренів і листя у рослини-паразита повитиці, органів травлення у стьожкових червів, редукція хорди в асцидії. У результаті вузької спеціалізації з'являються спеціалізовані пристосування — присоски, гачки і т. д.
Правила еволюції.
1. Еволюція необоротна. Будь-яка систематична група не може повернутися до вихідного предка. Іноді виникають атавізми, але вони поодинокі. Земноводні не можуть знову дати початок рибам, від яких вони виникли у процесі еволюції.
2. Еволюція прогресивна і спрямована на розвиток пристосувань до певних умов існування.
3. Кожне підвищення рівня організації — ароморфоз — супроводжується частковими пристосуваннями — ідіоадаптацією, в особливих випадках — дегенерацією.
Домашнє завдання Опрацювати матеріал підручника параграфи 47, сайту.
21 березня 2024 р. 4 урок
Тема: Популяція. Мікроеволюція. Вид. Видоутворення.
Опрацюйте матеріал підручника параграф 46, матеріал сайту
Мікроеволюція — еволюційний процес, що проходить в межах виду і веде до його зміни і виникнення нового виду. Процес видоутворення починається в популяціях, тому популяція є елементарною еволюційною ланкою.
В ідеальних популяціях діє закон Харді-Вайнберга — закон генетичної рівноваги, за яким співвідношення частої зустріваності домінантного і рецесивного генів залишається незмінним із покоління в покоління. Ідеальна популяція відповідає наступним вимогам: а) необмежене великий розмір популяції; б) вільне схрещування особин — панміксія; в) відсутність мутаційного процесу і добору; г) відсутність міграції особин — ізоляція популяції.
У популяціях частоти зустріваності генів А і а відповідають формулі p+q=1, де р — частота зустрічальності гена A; q — частота зустрічальності гена а. В ідеальній популяції частоти зустрічальності генотипових комбінацій АА : Аа : аа залишаються незмінними і відповідають формулі:
p2(AA) + 2pq(Aa) + q2(aa) = 1.
3.Вивчення нового матеріалу
Однак у реальних популяціях умови ідеальної популяції не виконуються. С. С. Четвериков відкрив, що мутаційний процес у популяціях проходить постійно, але мутації в основному рецесивні і приховані в гетерозиготах. При зовнішній фенотиповій однорідності спостерігається генотипова неоднорідність популяції. С. С. Четвериков зробив висновок про насиченість мутаціями природних популяцій, що є прихованим резервом спадкової мінливості і призводить до порушення генетичної рівноваги. Випадкова ненаправлена зміна частот алелей у популяції одержала назву дрейфу генів.
У природних умовах спостерігається періодичне коливання чисельності особин, що пов'язане із сезонними явищами, кліматичними змінами, стихійними лихами і т. д. Коливання чисельності особин у популяції називається популяційними хвилями. Їх вперше виявив С. С. Четвериков. Популяційні хвилі — одна з причин дрейфу генів, що викликає наступні явища: зростання генетичної однорідності (гомозиготності) популяції; концентрацію рідкісних алелей; збереження алелей, що знижують життєздатність особин; зміна генофонду в різних популяціях. Усі ці явища ведуть до еволюційних перетворень генетичної структури популяції, а надалі і до зміни виду.
Способи видоутворення.
Важливим чинником еволюції є ізоляція, що призводить до розходження ознак в межах одного виду і запобігає схрещуванню особин. Ізоляція може бути географічною та екологічною, а тому виділяють два способи видоутворення.
Географічне видоутворення — нові форми організмів виникають як результат розриву ареалу і просторової ізоляції. У кожній ізольованій популяції внаслідок дрейфу генів і добору змінюється генофонд. Далі. наступає репродуктивна ізоляція, що веде до утворення нових видів.
Причинами розриву ареалу можуть бути гірські процеси, льодовики, утворення рік та інші геологічні процеси. Наприклад, різні види модрин, сосон, австралійських папуг утворилися в результаті розриву ареалу.
Екологічне видоутворення — спосіб видоутворення, при якому нові форми займають різні екологічні ніші в межах одного ареалу. Ізоляція відбувається внаслідок невідповідності часу і місця схрещування, поведінки тварин, пристосування до різних способів запилення у рослин, споживання різної їжі і т. д. Наприклад, види севанської форелі мають різні місця нересту, різні види жовтецю пристосовані до життя в різних умовах.
Географічне й екологічне видоутворення відбувається за схемою:
відокремлення популяції→нагромадження мутацій→ізоляція→дивергенція ознак→утворення підвиду→репродуктивна ізоляція→утворення виду.
Ці процеси дуже тривалі в часі. Рушійною силою видоутворення є рушійний і дизруптивний природний добір
Домашнє завдання Опрацювати матеріал підручника параграфи 46, сайту.
14 березня 2024 р. 6 урок
Тема: Еволюційні чинники. Рушійні чинники еволюції.
Опрацюйте матеріал підручника параграф 45, матеріал сайту
Чинники еволюції:
Еволюційні чинники- це чинники, які призводять до адаптивних змін організмів, популяцій і видів.
Сучасними екологічними дослідженням встановлено, що:
а) на кожному рівні організації живого є свої чинники еволюції;
б) усі екологічні чинники, якщо вони діють зі сталою інтенсивністю або остання періодично змінюється, є водночас чинниками еволюції;
в) стосовно популяції як одиниці еволюції розрізняють внутрішньовидові (міграції, хвилі життя) та міжвидові (симбіоз, конкуренція, виїдання та ін.) еволюційні чинники.
Чинники еволюції діляться на:
Рушійні (мають спрямовуючий закономірний характер)
1)Боротьба за снування;
2)Природній добір;
Елементарні (мають неспрямовуючий випадковий характер)
1)Хвилі життя
2)Дрейф генів
3)Ізоляція
Матеріальною основою дії чинників еволюції є спадкова мінливість.
ЕЛЕМЕНТАРНІ ЧИННИКИ ЕВОЛЮЦІЇ – це впливи, що спричиняють зміни організмів, популяцій, видів мають неспрямовуючий випадковий характер.
Ізоляція-виникнення будь-яких перешкод, що порушують вільне схрещування – панміксію.
Форми ізоляції: географічна та екологічна.
Географічна ізоляція:
Форма ізоляції, коли популяції роз’єднані непрохідними для них географічними бар’єрами (річками, гірськими хребтами, пустелями, лісами, степами).
Особливо впливає на малорухливі види рослин деякі види тварин.
Зустрічається у рухливих видів, репродуктивний період яких приходиться на одні і ті ж місця.
Білий бурий ведмеді географічно ізольовані пристосувалися до життя в різних екологічних умовах.
Дніпро є межею ареалів двох видів ховрахів: на правому берез мешкає краплистий, а на лівому — сірий.
Екологічна ізоляція:
Еконаслідкомлогічна ізоляція – це ізоляція, яка є розмежування різних популяцій одного виду різними екологічними умовами середовища снування.
Популяцї живуть на спільній території, але в різних місцях проживання тому один з одним не зустрічаються.
Екологічна ізоляція ділиться на:
харчова
етологічна
сезонна
репродуктивна
Харчова ізоляція
Розмежування за рахунок живлення різною їжею. Відомі раси жука горохової зернівки, одні з яких живляться бобами гороху, ніш – квасолі тощо. В період розмноження внаслідок різного просторового розміщення кормових рослин ці раси між собою не контактують.
Етологічна (поведінкова) ізоляція
Залежить від особливостей поведінки організмів. Наприклад, в озер Севан (Вірменія) мешкає кілька стад форелі, як живляться разом, однак кожне стадо на нерест відправляється в певну річку, чим досягається репродукційна ізоляція.
Неспарювання внаслідок відмінностей у сексуальній поведінці (у догляді, спів, танцях, демонстраціях, цвітінні). Шлюбне забарвлення, поведінку сигнали самців сприймають лише самками того ж виду. У ссавців важливу роль відграють хімічні сигнали.
Сезонна (часова) ізоляція
Сезонна ізоляція спостерігається у раз розмноження особин одного виду в різні терміни. Наприклад, лучні трави одного виду цвітуть залежно від часу припинення весняної повен: особини, що довше перебували під водою, цвітуть пізніше від тих, як взагалі не затоплювались чи підлягали дії повен короткий час.
Репродуктивна ізоляція
Поділ генофондів популяцій в деяких випадках веде до утворення нових видів. Репродуктивна ізоляція може здійснюватися шляхом запобігання заплідненню або шляхом утворення нежиттєздатних або стерильних гібридів, як, наприклад, у випадку мула і ослюка.
Хвилі життя або популяційні хвилі
Періодичні або неперіодичні випадкові коливання чисельності популяцій, ( наприклад, сезонні коливання чисельності комах, мишей)
Рушійні чинники еволюції-чинники, які спрямовують різні елементарні зміни, що виникли внаслідок мутації, у бік формування пристосувань організмів до змін умов довкілля.
Домашнє завдання Опрацювати матеріал підручника параграфи 45, сайту.
14 березня 2024 р. 4 урок
Тема: Теорія еволюції Ч. Дарвіна. Синтетична теорія еволюції.
Опрацюйте матеріал підручника параграф 44, матеріал сайту
Системи еволюційних поглядів:
1)Креаціонізм;
2)Матеріалістичні погляди.
Еволюція – це процес незворотних змін у будові та функціях живих організмів, що призводить до появи нових форм.Термін запропонував Шарль Бонне.
Жан Батист Ламарк.
Усі живі організми еволюціонують і пристосовуються до умов навколишнього середовища;
Результатом еволюції є виникнення корисних ознак і ступінчасте ускладнення організмів внаслідок вправляння або невправляння органів і внутрішнього прагнення до прогресу;
Життя безперервно самозароджується.
Чарлз Дарвін
1859 р. – праця «Походження видів шляхом природнього добору».
Положення теорії Чарлза Дарвіна.
1.Види виникли природнім шляхом, повільно, поступово перетворювались і вдосконалювались відповідно до змін навколишнього середовища.
2.Факторами, що призводять до утворення нових видів, є спадкова мінливість і природній добір.
3.Боротьба за існування – це складні відносини організмів між собою і з умовами навколишнього середовища.
4.Наслідком боротьби за існування є природній добір –виживання найбільш пристосованих особин.
5.Природній добір викликає розходження ознак всередині виду і може призвести до видоутворення.
6.Пристосованість організмів осить відносний характер: при зміні умов середовища зміни виявляються непотрібними або навіть шкідливими.
7.Спадкова мінливість і штучний добір є факторами створення сортів культурних рослин і порід домашніх тварин.
Основні положення синтетичної теорії еволюції
Матеріалом для еволюції є мутації.
Постачають матеріал для добору елементарні чинники еволюції: популяційні хвилі, ізоляція і дрейф генів – вони мають випадковий і неспрямований характер.
Єдиним спрямованим фактором еволюції є природній добір. Найменшою елементарною одиницею
Еволюція носить дивергентний характер, тобто один таксон може стати предком кількох дочірніх таксонів.
Еволюція носить поступовий і тривалий характер.
Домашнє завдання Опрацювати матеріал підручника параграфи 44, сайту.
7 березня 2024 р. 6 урок
Тема: Розвиток еволюційних поглядів. Докази еволюції.
Опрацюйте матеріал підручника параграф 43, матеріал сайту
Еволюційна теорія — це пояснення механізмів процесу еволюції.
Еволюція — це процес історичного розвитку органічного світу й збільшення різноманіт-ності живих організмів шляхом новоутворення, поступового пристосування живих систем до безперервно мінливих умов існування під контролем природного добору.
Унаслідок еволюції в ряді послідовних поколінь відбуваються кількісні та якісні зміни форми й функції організмів, способу життя організмів.
Термін «еволюція» (від латин. evolutio — розгортання, розвиток) запровадив швейцарський учений Шарль Бонне в 1762 році.
Упродовж християнського середньовіччя біологія як наука майже не розвивається. «Усе живе створене Богом — доцільне й незмінне». Це офіційна точка зору церкви. Такий напрямок у розвитку біології середньовіччя називають креаціонізмом.
Для цього періоду характерна відмова від спостережень, дослідів, однак були й прогресивні мислителі, зокрема Абу Алі Хусейн ібн Абдаллах ібн Сіна (Ібн Сіна, Авіценна) — лікар, учений, філософ, природознавець. Він займався вивченням матеріальності світу (рух матерії); анатомії, фізіології; збудників захворювань.
Трансформізм (від латин. transformis — перетворений, змінний) — концепція, згідно з якою одні види змінюються й перетворюються на інші. Трансформізм передував еволюцій-ному вченню. Трансформізм сформувався на основі поглядів ряду античних і середньовічних мислителів та філософів, які розвивали ідею мінливості. Трансформісти постулювали, але не доводили еволюційні перетворення організмів. Для пояснення перетворення видів трансфо-рмісти зазвичай припускали можливість доцільної (пристосувальної) реакції організмів на зміну зовнішніх умов та успадкування таким шляхом набутих ознак.
Цей етап додарвінівської біології пов’язаний із групою вчених, які в історії науки отри-мали назву трансформістів.
Трансформісти вважали, що під впливом змін зовнішнього середовища з одних видів рос-лин і тварин розвиваються інші види. Термін «трансформізм» використовують здебільшого для характеристики поглядів на розвиток живої природи натуралістів і філософів додарвінів-ського періоду, до яких належать: Ж.-Л. Бюффон, Е.-Ж. Сент-Ілер, Е. Дарвін, Й. В. Ґете, К. Ф. Рульє, П.-Л. Мопертюї, Ж.-О. Леметрі, Р. Гук, Д. Дідро, К.-А. Гельвецій. Усі ці вчені були прихильниками змінюваності органічного світу. Однак вони не створили цілісної системи поглядів, що аргументують ідею еволюції.
Геракліт Ефеський (від грец. Heraclitus; 544–483 до н. е.) — давньогрецький філософ-досократик. Засновник першої історичної, або первісної, форми діалектики. Автор відомої фрази «Усе тече, усе змінюється». Більш точний переклад: «Усе тече й рухається, і нічого не перебуває»
Найбільшим ученим-креаціоністом був шведський натураліст і природодослідник Карл фон Лінней (1707–1778). Його по праву називають батьком систематики рослинного й тва-ринного світу. З дитинства він любив усе впорядковувати. Систематизував своїх друзів, ро-дичів, знайомих, книги на полицях своїх шаф. Коли ж зіштовхнувся з різноманітністю орга-нічного світу, то був неабияк подивований. Усе своє життя вчений присвятив його впорядкуванню, тобто систематизації. У 1735 році вийшла друком головна праця Ліннея «Система природи». У ній Лінней подав прогресивну для свого часу систему органічного світу.
На початку XIX ст. французький природодослідник Ж. Б. Ламарк (1744–1829) створив перше вчення про еволюцію живої природи, яке він виклав у праці «Філософія зоології» (1809). Чимало положень вчення Ламарка були правильними й прогресивними на ту пору, проте очевидними були й численні протиріччя його теорії й хиткість його аргументів.
Перша еволюційна теорія Ж. Б. Ламарка
Жан Батіст Ламарк (1744–1829) — французький учений, творець першої еволюційної теорії.
Заслуги:
• Запровадив термін «біологія» на позначення науки про життя та його закономірності.
• Створив визначник рослин і тварин на прикладі «теза» й «антитеза».
• Визнавав, що види існують, що вони змінюються (тобто визнавав існування еволюції).
• Основні постуати теорії Ламарка. Теорія мала теоритичний характер.
• Визнавав тривалість еволюції.
• Зазначав вплив умов середовища на еволюцію.
• Установив принцип розвитку — від простого до складного.
• Стверджував, що природа створила й створює досі з неживих тіл найпростіші живі істоти. Складні організми виникають шляхом повільного й постійного ускладнення найпростіших організмів. Таке постійне ускладнення організації назвав градацією.
Градація – це підвищення організації живих істот від нижчого ступеня до вищого у про-цесі еволюції .
• Створив класифікацію тварин, виокремивши 6 градацій від інфузорій до людини, поділивши тварин на 14 класів, виділивши безхребетних та хребетних.
Створив першу еволюційну теорію — ламаркізм.
— Органічний світ змінюється.
— Світ змінюється від простих форм до складних.
Помилки:
— Заперечення реального існування видів у природі, унаслідок їхньої постійної змінюваності.
— Неправильне розуміння механізму виникнення пристосувань (принцип вправляння).
— Як одиницю еволюції розглядав організм.
— Уявлення про успадкування набутих ознак.
— Помилки в розумінні рушійних сил еволюції.
Основні положення еволюційної теорії Ч. Дарвіна
Еволюція, за Дарвіном, полягає в безперервних пристосувальних (адаптивних, або адаптаційних) змінах видів. Основні положення теорії Дарвін висловив в 1859 р. в книзі «Походження видів шляхом природного добору».
Спадкова (за Ч. Дарвіном — невизначена) мінливість — це зміни, які виникають у кожного організму індивідуально, незалежно від змін довкілля, і передаються нащадкам. Від спадкової мінливості Дарвін відрізняв неспадкову (визначену), яка проявляється в усіх особин виду однаково під дією певного чинника і зникає у нащадків, коли дія цього чинника припиняється. Наприклад, коні, перевезені на невеликі острови чи в гори, через кілька поколінь дрібнішають. Коли ж цих тварин почати утримувати на низинних рівнинах, то через кілька поколінь вони знову досягнуть розмірів своїх предків.
Оскільки невизначена (спадкова) мінливість сама по собі не має пристосувального характеру (неадаптивна), то мав існувати певний природний механізм, який забезпечує пристосування організмів до умов довкілля. Цей механізм Дарвін убачав у боротьбі за існування та природному доборі Боротьба за існування, за Ч. Дарвіном, — це вся сукупність узаємозв’язків між особинами й різними факторами довкілля. Ідею для пояснення причини цієї боротьби він запозичив у англійського соціолога Т. Мальтуса (1766–1834) — автора першої гіпотези про темпи зростання народонаселення. За твердженням Т. Мальтуса, темпи росту населення збільшуються в геометричній прогресії, тоді як засоби для існування — лише в арифметичній. Це призводить до перенаселення та зубожіння, і регуляторами чисельності людствастають голодомори, епідемії, війни тощо. Ч. Дарвін уперше звернув увагу на подібні процеси й у живій природі: здатність організмів до розмноження і, як наслідок, різке збільшення їхньої чисельності, що перебуває в протиріччі зі сталістю ресурсів біосфери.
Наслідком боротьби за існування, згідно з Ч . Дарвіном, є природний добір, який проявляється у переважаючому виживанні й розмноженні найпристосованіших до умов існування організмів певного виду. Цей термін він увів аналогічно штучному добору, який людина застосовує в селекції для виведення нових порід тварин і сортів рослин, залишаючи нащадків найпродуктивніших особин.
Однією з форм природного добору Дарвін вважав статевий добір — явище суперництва особин однієї статі за парування з особинами іншої в багатьох тварин, переважно хребетних. Він проявляється в поєдинках (олені), шлюбних танцях (журавлі), «конкурсах» співу (співочі птахи) тощо.
Палеонтологічні докази еволюції.
Пригадайте: що це за наука – палеонтологія?
Це наука, що вивчає викопні організми, які населяли нашу планету в минулом). Так, основним завданням палеонтології є реконструкція зовнішності, а також особливостей поведінки, фізіології та екології вимерлих організмів.
Які є палеонтологічні докази еволюції?
Передусім одним із найкращих доказів є наявність перехідних форм. Ці організми поєднують в собі особливості будови, характерні кільком систематичним групам.
Варто зазначити, що таке поєднання обов’язково виникає в процесі поступового переходу від одного плану будови до іншого. На момент створення теорії Дарвіним ще не було відомо перехідних форм, проте вже у 1863 р. знайдено археоптерикса – перехідну форму між плазунами (зуби, типова будови таза та ребер) та птахами (крила, пір’я).
Зараз відомо багато перехідних форм. Інколи перехідні форми вдається вишикувати у філогенетичні ряди – послідовності видів, що змінювали один одного під час еволюції.
Еволюція коня достатньо повно простежується в Північній Америці. Найдавніший представник коневих — гіракотерій (Hyracotherium, також відомий як Eohippus) — був розміром з лисицю і жив у Північній Америці 54 млн років тому (нижній еоцен), а потім поширився в Європу і в Азію[84]. Це була тварина стрункої будови, з короткими ногами, але пристосоване для бігу. У нього було чотири пальці на передніх ногах і три пальці на задніх, пальці розміщувались практично вертикально. Різці були маленькі, кутні зуби приплющені і покриті зверху емаллю.
Вірогідний шлях розвитку коней від гіракотерій до сучасного виду вміщує не менше 12 родів і декілька сотень видів. При цьому відбулись наступні зміни:
Збільшення розміру (з 0,4 до 1,6 м)
Подовження ніг і стоп
Редукція бічних пальців
Подовження і потовщення середнього пальця
Збільшення ширини різців
Заміщення премолярів кутніми зубами
Подовження зубів
Збільшення коронки кутніх зубів
Судячи по викопним рослинам із різних шарів, болотисті місцевості, в яких мешкав гіракотерій, поступово ставали сухіше. Предки коней почали покладатись на покращений за рахунок піднятої голови огляд і на високу швидкість бігу для порятунку від хижаків. Якщо при ходінні по м'якому болотистому ґрунту велика кількість пальців на кінцівках була виправдана, то у змінених умовах існування для первісних коней стало вигіднішим, коли бічні пальці почали у них поступово відмирати, а середні — розвиватися. Зміна будови зубів пояснюється зміною раціону, а саме — переходом з м'якої рослинності на траву та листя.
Онтогенез тварин повторює еволюцію виду.
Чи знаєте ви, яка загальна тенденція розвитку зародків тварин?
Так, справді, зародок з часом ускладнюється. Наприклад, все починяється із зиготи, потім, завдяки поділу клітин та ускладненню її будови, ми отримуєм людину.
Насправді досліджено, що в онтогенезі, тварина повторює еволюцію свого виду. Це названо біогенетичним законом. Наприклад, у ембріону людини на 4–6 тижнях формуються 5 пар зябрових дуг. В подальшому ці дуги формують елементи нижньої частини голови та шиї. Наступним прикладом є хвіст, який зникає в ході ембріонального розвитку. На перших етапах розвитку зародки різних тварин доволі складно відрізнити, і це під силу лише досвідченим ембріологам. Лише в ході подальшого ускладнення будови зародка ми можемо простежити нові риси будови, що будуть вказувати на приналежність до певного класу, ряду чи виду.
Подібні відкриття підтверджують послідовну еволюцію живих істот: з ускладненням будови дорослого організму, риси подібності з предковими формами все глибше “ховались” в ембріональному розвитку. Цей закон сформовано Геккелем та Мюллером. Варто зазначити, що ембріон не може повторити всіх етапів еволюції свого виду, тому цей закон називають правилом і він справджується лише в загальних рисах.
Подібність у будові однакових органів різних тварин.
Що ви бачите спільного в будові руки людини та крила кажана?
Органи, що мають спільне походження називають гомологами. Поняття гомології – це відповідність загального плану будови органів різних видів, зумовлені їхнім спільним походженням, проте можуть виконувати різноманітні функції. Наприклад: риюча кінцівка у крота, крило птаха, рука людини, передні плавці риби.
Проте існують органи, що виконують однакову функцію, вони мають подібний план будови, проте варто зазначити, що різне походження. Зокрема органи-аналоги. Для прикладу ми бачимо крило птаха та крило комахи. Не дивлячись на те, що обидва органи є пристосуванням до польоту, крило птаха – це його передня кінцівка, а крило комахи – виріст хітинового покриву.
Деякі тварини мають спрощені елементи будови, що були характерні їхнім предкам. Такі елементи будови отримали назву рудиментарних. Наприклад, виріст сліпої кишки – апендикс, чи залишок третьої повіки у людини.
Еволюціоністи теж користуються таким поняттям як атавізми – це прояв у окремих представників виду рис, притаманних їхнім предкам. Зокрема це такі риси як надмірна волохатість обличчя чи інших органів, багатососковість чи наявність хвоста у людини.
Еволюційні фактори — це явища та процеси, які змінюють генофонд популяції. Зміни в генофонді популяцій із часом можуть накопичуватися, й особини в популяції починають дедалі більше відрізнятися від своїх предків. Так і відбувається еволюція.
Домашнє завдання Опрацювати матеріал підручника параграфи 43, сайту.
7 березня 2024 р. 4 урок
Тема: Узагальнення знань з теми.
Виконати тестові завдання
1.Здатність організмів зберігати й передавати спадкову інформацію наступним поколінням називається
А) Мінливість Б) спадковість В) схрещування
2. Одиницею спадковості є:
А) Генотип Б) фенотип В) ген Г) геном
3.Яке захворювання успадковуються зчеплено зі статтю?
А) Гемофілія Б) пневмонія В) грипп Г) коклюш
4.Зигота АаВВ утворює такі гамети
А) Аа Б) АВ В) аВ Г) ВВ
5. Укажіть, що таке кросинговер:
А) обмін ідентичними ділянками між гомологічними хромосомами
Б) стадія попарного сполучення гомологічних хромосом
В) процес обміну ділянками негомологічних хромосом
Г) процес розходження гомологічних хромосом
6.Виберіть назву першого закону Менделя
А) Закон розщеплення ознак
Б) Закон одноманітності гібридів першого покоління
В) Закон незалежного комбінування ознак
7. Фенотип - це сукупність в організмі:
А) Генів Б) хромосом В) ознак
8. Алель, що пригнічується іншим алельним геном
А) Гомозигота Б) домінантний аллель В) рецесивний аллель Г) гетерозигота
9. Які ознаки успадковуються лише чоловіками
А)Зчеплені з X хромосомою Б) Зчеплені з Y хромосомою В) Зчеплені з аутосомою
10. Скільки ознак враховують при дигібридному схрещуванні?
А) Одну Б) дві В) три Г) чотири
11.Поліплоїдія на лежить до...
А) генної мутації Б) геномної мутації В) хромосомної мутації
Повідомте учням
Код доступу 1425630
Попросіть учнів використати цей код,
відкривши посилання
Дом. завд. Повторити вивчений матеріал з теми.
29 лютого 2024 р.
Тема: Медична генетика. Спадкові захворювання людини.
Опрацюйте матеріал підручника параграф 42, матеріал сайту
Сучасні завдання медичної генетики.
Сьогодні на уроці ми з вами ознайомимося з найпоширенішими спадковими хворобами, розкриємо причини їх виникнення, ознайомимося зі шляхами запобігання виникненню цих захворювань.
Медична генетика - це розділ знань генетики, наука, яка вивчає спадкові хвороби людини. Близько 50% хронічних захворювань дітей і дорослих зумовлено генетично. Саме цим пояснюється важливість знань з медичної та загальної генетики в лікуванні цих хвороб.
Надзвичайно важливим завданням генетики людини є дослідження механізмів виникнення спадкових захворювань. Це важка праця, але в деяких випадках генетики вже досягли значних успіхів.
Завдання медичної генетики:
Вивчення спадкових хвороб, закономірностей їх успадкування, особливостей патогенезу, лікування та профілактика.
Вивчення спадкової схильності та стійкості до спадкових хвороб .
Вивчення патологічної спадковості.
Вивчення питань генної інженерії, яка розробляє методи лікування спадкових хвороб шляхом переносу нормального метаболізму у ДНК хворого.
Спадкові хвороби і вади людини, хвороби людини із спадковою схильністю.
У наш час існує така класифікація спадкових хвороб людини.
Спадкові хвороби з’являються внаслідок порушення структури(мутації) гена, хромосом і зміни кількості хромосом або функцій генетичного апарату клітини. Геномні й хромосомні захворювання людини є дуже тяжкими й рідко бувають не сумісні з життям. Так у разі утворення триплоїдної зиготи зародок гине на досить ранніх стадіях розвитку. Зміна кількості хромосом в окремих парах (трисомії, моносамії) теж відомі. Є лише кілька винятків. Так до народження доживають немовлята з трисомій по 13-й (синдром Патау), 18-й(синдром Едвардса) та 21-й парі (синдром Дауна). Хворі із синдромом Едварса та Патау мають значні аномалії розвитку різних систем організму й живуть недовго. Хворі з синдромом Дауна живуть довше, але мають проблеми зі здоров’ям.
В 1900 році в США стартував найдорожчий проект-програма «Геном людини.» Вчені повністю розшифрували геном людини. У нас з вами 26-30 тисяч генів з них-3-5 генів шкідливі. Тобто кожен з нас є носієм генів, які за певних умов можуть спричинити певні захворювання, вади, патології майбутніх дітей. Ризик зростає коли майбутні батьки обоє є носіями цих шкідливих (сплячих) генів. Є гени які 100% передаються, є такі, які забезпечують схильність до патології (полігенні або мультифакторіальні - причина їх пов’язана з мутацією 2-х генів,яка спричиняє не патологію,а лише схильність до неї.) Для того щоб ця схильність розвинулася в патологію, потрібна взаємодія генетичних чинників із зовнішнім середовищем (наприклад цукровий діабет,бронхіальна астма, ревматизм, туберкульоз,епілепсія,варикоз,гіпертонія). Причини: харчування - при цукровому діабеті; епілепсія - спадкова схильність може проявитися при певних умовах – сильний стрес, важка хвороба, навіть грип; астма – чинники навколишнього середовища, хвороби органів дихання.
Знайомство зі спадковими хворобами . Виступи учнів, презентації робіт по заданим темам.
Хромосомні хвороби.
Хромосомні хвороби – це спадкові хвороби, які зумовлені геномними і хромосомними мутаціями. Геномні мутації – зміна кількості хромосом в каріотипі. Хромосомні мутації – це зміна структури хромосом, кількість хромосом в каріотипі при цьому не міняється.
Цікава статистика:
-40% випадків самовільного переривання вагітності пов’язані з хромосомними аномаліями - аномалії не сумісні з життям.
-Хромосомні захворювання спостерігаються у 1% новонароджених дітей. Вони є причиною 45-50% множинних уроджених вад розвитку, 36% випадків розумової відсталості, 50% безпліддя у жінок, 10% безпліддя у чоловіків.
Найпоширеніші хромосомні хвороби:
Хвороба Дауна - частота народження дітей з цією хворобою-1-700. Великий ризик народження в родині, де чоловіку понад 50 років, а жінці за 40.У каріотипі хворих виявлено зайву 21 хромосому. У дітей з цією хворобою специфічна зовнішність - фенотипічна. Діти Дауни дуже схожі, як ніби діти однієї матері.
Характерні симптоми хвороби - специфічні риси обличчя: типове плоске обличчя, невелика кругла голова, відкритий рот, короткий ніс плоске перенісся,плоска потилиця, спадистий вузький лоб. Такі діти пізніше від усіх починають сидіти, ходити й говорити; мають низький імунітет. Чоловіки безплідні. Жінки можуть народити дитину. Якщо при запліднені яйцеклітини дитина отримає від мами дві хромосоми то народиться дитина хвора, якщо одну хромосому від мами, дві від папи то буде здорова(якщо батько здоровий).
Синдром Едвардса - трисомія 18-ї пари хромосом. У хворих переважно ушкоджені життєво важливі органи: головний мозок,серце , легені, нирки, аномалії черепа і скелета, стопа має форму гойдалки, маленький таз, сколіоз, злиття хребців. Хворі новонароджені помирають відразу після народження, до 1 місяця доживають 70% хворих; ще 7% доживають лише до 1 року.
Синдром Патау – серед різних трисомій (наявність зайвої Х-хромосоми) трапляється найчастіше. Причина хвороби - трисомія 13-ї пари. Популяційна частота коливається в межах 1:7000-1:8000 у хлопчиків, у дівчаток спостерігається частіше 1:4000. Хворі народжені мають нормальні розміри й масу тіла. Клінічно відзначають значну розумову відсталість, низький спадистий лоб, вузькі очні щілини , низько розташовані вуха, щільні губи й піднебіння, вади мозку, серця, нирок, розщеплення піднебіння, глухота, шестипалість. Лікування не має. Такі діти помирають у перші 3-4 місяці або протягом року.
Синдром Котячого крику- виникає внаслідок втрати короткого плеча-фрагмента 5- хромосоми. Плач хворих малюків нагадує м’явчання котів, для них характерні маленькі розміри голови, уповільнений ріст і розумова відсталість, множинні аномалії. Висока смертність у перший період життя.
Генні хвороби людини.
Генні хвороби – це спадкові хвороби, які зумовлені генними мутаціями. Генні мутації - зміна структури ДНК в межах гена. Їх визначають за допомогою ферментативного аналізу. Найменша ділянка ДНК, зміна якої приводить до мутації, називається мутоном (одна пара нуклеотидів). Генних захворювань нараховують понад 3500. Близько 5% дітей народжуються з генетичними дефектами. Генні хвороби складають 8% всіх вад розвитку людини.
Види генних мутацій: заміна, вставка, випадання, поєднання, втрата пар нуклеотидів. Наслідками генних мутацій можуть бути порушення будови білків-ферментів(хвороби обміну), транспортних та структурних білків.
Альбінізм- відсутність ферменту тирозинази, який необхідний для синтезу мелатоніну- з гідроксифенілаланілу.
Гемофілія – виникає внаслідок пошкодження одного з генів, що відповідає за зсідання крові. Ці гени розташовані на Х-хромосомі і приводять до порушення процесів зсідання крові. Це невиліковна хвороба, яка, на щастя, при правильному лікуванні не становить загрози для життя.
Молекулярні хвороби вуглеводневого обміну.
Галактоземія- досить рідкісне захворювання (1: 50000- 1:30000) пов’язане з не переносністю новонародженими грудного молока - причина накопичення галактози. Симптоми проявляються в новонароджених після прийому молока. Характеризується збільшенням печінки, блювотою, проносами, жовтяницею,катарактою( помутніння кришталика), зниженням маси тіла, розумовою відсталістю. Без належного лікування діти помирають у перші місяці життя. Діагностується-біохімічним методом( після навантаження галактозою рівень глюкози в крові не збільшується). Лікування включає виключення молочної їжі з раціону.
Фруктоземія- це спадкове захворювання,що трапляється за аутосомно - рецесивним типом. Воно пов’язане з різко зниженою активністю ферменту фруктозо-1-фосфатальдолози. Поширеність його - 1:20000. Організм дитини не сприймає фруктози. У неї з’являється блювання,характерний розвиток гіпертрофії. Лікування фруктоземії полягає у виключенні з раціону соків, ягід, фруктів і овочів. За своєчасного виключення фруктози дитина розвивається нормально.
Молекулярна хвороба амінокислотного обміну
Фенілкетонурія(ФКУ)- виникає внаслідок пошкодження гена,розташованого на хромосомі 12. Це захворювання, зумовлене дефектом фенілаланінгідроксилази. Вона накопичується в організмі і стає токсичною для нервової системи, особливо клітин мозку та його кори. У дитини розвивається невеликий ступінь розумової відсталості. Хвороба розвивається повільно і підступно. З перших тижнів життя у новонародженого розвиваються клінічні ознаки неврологічної патології, підвищена збудливість, гіпертонія м’язів, депресія. Щоб не пропустити виявлення хвороби. Медичні працівники мають попередити всіх батьків новонароджених про можливі наслідки непроходження тесту на ФКУ.
Молекулярна хвороба мінерального обміну
Муковісцидоз, або кістозний фіброз(підшлункової залози) – виникає внаслідок пошкодження гена, розташованого на 7 хромосомі . Частота хворих становить приблизно 1:2500 новонароджених. Для хвороби характерний поступовий розвиток, на 2-3 місяці життя з’являється бронхіт . Хворі страждають на кашель, задуху в легенях накопичується слизь, підвищується температура,знижується апетит. Відбуваються зміни в роботі органів травлення. В більшості випадків діти доживають до статевої зрілості а потім помирають. Серед багатьох методів діагностування муковісцидозу найчастіше вдаються до антенатальної діагностики, яка дає можливість запобігти народженню хворих дітей (батькам рекомендують вчасно перервати вагітність).
За допомогою сучасних методів досліджень відкрито близько 5 тисяч молекулярних захворювань які є наслідком прояву мутантних генів.
Запитання до учнів: Що таке мітохондрії, яку функцію в клітині виконують? Чому мітохондрії називають напівавтономною органелою?
Спадкові хвороби мітохондріальної ДНК
Мітохондрії-це енергетичні станції організму, які дають майже 90% всієї енергії для потреби організму у вигляді молекул АТФ. Але як ми знаємо мітохондрії мають власну ДНК. Генетики встановили, що ця ДНК має 37 генів, мутації в яких призводять до тяжких захворювань. Так як мітохондрії діляться шляхом простого поділу в метаболічно активних клітинах їх утворюється велика кількість, тому в разі виникнення мутації в клітині накопичується велика кількість ушкоджених генів, що негативно впливає на роботу мітохондрій - енергетичного обміну у клітині. Це супроводжується розвитком паталогій. Розлад роботи мітохондрій призводить до порушення синтезу АТФ.У хворих спостерігаються симптоми:уповільнення росту, серцева недостатність, м’язова слабість,підвищена втомлювальність ,проблеми з функціюванням нервової системи,нирок,дихання,тяжко уражені всі органи,що потребують енергії для своєї роботи.
До мітохондріальних відносяться такі тяжкі хвороби – аутизм у дітей, хвороба Альцгеймера (серйозне порушення пам’яті) у дорослих, раннє старіння.
Мітохондріальні захворювання передаються в людей по жіночій лінії до дітей обох статей(сперматозоїди при заплідненні передають частину ядерного геному, а яйцеклітина другу половину геному і мітохондрії)
Знайомство з вадами розвитку людини:
Крім спадкових захворювань існують ще вади розвитку.
Вади розвитку – це природжені відхилення за межі нормальних варіантів у анатомічній будові (формі, розмірах, числі) тканин та органів людини, які здебільшого супроводжуються порушенням їх функцій чи навіть загрожують життєздатності організму.
Вивчення походження та патології вад складає окрему дисципліну медичної науки – тератологію (з грецької teratos – чудовисько, logos – поняття, вчення).
Вади розвитку – поширений вид патології, питома вага якого в загальній популяції коливається в різних країнах, за даними ВООЗ, від 2,7 до 16,3% і має тенденцію до зростання в останні десятиріччя.
Існує величезна кількість вад, як видимих, так і невидимих, морфологічного й біохімічного характеру.
Вади класифікують відповідно до анатомо-фізіологічного поділу організму на системи, ділянки й органи тіла (вади ЦНС, вади органів травного каналу, вади сечовидільної системи, вади обличчя, вади шкіри тощо).
Дом. завд. Вивчити п. 42.
29 лютого 2024 р.
Тема: Мутації. Мутагенез. Причини мутацій.
Опрацюйте матеріал підручника параграф 41, матеріал сайту
Мутація (від лат. «зміна») – це стійкі зміни генетичного матеріалу, які виникають раптово й можуть призводити до зміни тих, чи інших спадкових ознак організму. Вчений Г. де Фріз – заклав вчення про мутації. Вважається, що такі зміни є універсальною властивістю усіх живих організмів.
Здатність організму змінюватись під впливом умов довкілля адаптує його до середовища. Тому важливе значення має мінливість.
Пригадайте, що це таке? (Мінливість – результат взаємодії генотипу та середовища).
Мінливість буває двох видів:
1. неспадкова (модифікаційна) – не передається наступним поколінням;
2. спадкова –пов’язані із змінами в генотипі. В свою чергу, вона також поділяється на:
- комбінативну (внаслідок випадкового поєднання алельних генів, у наслідок кросинговеру);
- мутаційну( забезпечує появу нових спадкових змін у генетичному матеріалі організму).
Є декілька класифікацій мутацій:
За місцем виникнення розрізняють:
генеративні мутації – виникають у гаметах (статевих клітинах) і виявляються у наступних поколіннях;
соматичні мутації– виникають у соматичних клітинах (нестатевих), виявляються в цьому організмі, можуть передаватися нащадкам при вегетативному розмноженні;
летальні мутації – проявляють загибель особин, переважно ще до початку зародкового розвитку;
сублетальні мутації – можуть знижувати життєдіяльність деяких осіб, що в подальшому призводитиме до загибелі особин.
нейтральні мутації – не проявляються, у звичних для організмів умовах.
За типом прояву ознаки мутації поділяють на:
домінантні (спричиняють появу домінантної ознаки);
рецесивні (спричиняють появу рецесивної ознаки).
Залежно від причини виникнення виділяють:
спонтанні (виникають унаслідок помилки в процесі копіювання генетичного матеріалу);
індуковані (виникають унаслідок дії на генетичний матеріал зовнішніх факторів) мутації.
Типи мутацій:
1. Генні – це стійкі зміни окремих генів, спричинені порушенням послідовності нуклеотидів у молекулах нуклеїнових кислот.
Ці мутації виникають унаслідок випадання певних нуклеотидів, появи зайвих, зміни порядку їх розташування. Порушення у структурі ДНК призводять до мутацій тільки тоді, коли не відбувається репарація. Прикладом може бути: укорочений хвіст у кішок, полідактилія у людини (збільшення числа пальців на кінцівках), альбінізм. З такими мутаціями пов’язана еволюція живих організмів.
2. Хромосомні – виникають у результаті перебудови хромосоми.
Серед них виділяють:
■ нестача (делеція) – виникає внаслідок втрати хромосомою тієї чи іншої ділянки;
■ подвоєння (дуплікація) – пов'язане з включенням зайвого повторного відрізка хромосоми;
■ розвертання (інверсія) – спостерігається при розриві хромосом і розвертанні ділянки на 180°;
■ перенесення (транслокація) – ділянка хромосоми з однієї пари прикріплюється до негомологічної хромосоми.
Такі мутації спричиняють спадкові захворювання.
3. Геномні – пов’язані зі зміною кількості наборів хромосом.
1) поліплоїдія – збільшення кількості хромосомних наборів;
2) зменшення кількості хромосомних наборів;
3) анеуплоїдія (або гетероплоїдія) – зміна числа хромосом окремих пар; Такі мутації, є механізмом видоутворення, порушують мейоз, сприяють безплідності, спадкових хворобам (синдром Дауна).
Мутагени – це фактори, які здатні спричиняти мутації.
Домашнє завдання Опрацювати матеріал підручника параграфи 41, сайту.
22 лютого 2024 р.
Тема: Комбінаційна і мутаційна мінливість, їх особливості.
Опрацюйте матеріал підручника параграф 40, матеріал сайту
Комбінаційна мінливість
Комбінаційна (Комбінативна) мінливість – генотипна мінливість, в основі якої лежать комбінації спадкового матеріалу в процесі статевого розмноження організмів.
Основними джерелами комбінаційної мінливості є наступні процеси:
Незалежне розходження гомологічних хромосом при першому поділі мейозу;
Перехрест хромосом у ході мейозу, що приводить до комбінації генів (кросинговер);
Випадкова зустріч гамет при заплідненні;
Випадкова зустріч осіб в популяції.
Як наслідок:
Завдяки незалежному та одночасному здійсненню цих процесів виникає велика різноманітність генотипів.
Завдяки комбінаційній мінливості також реалізується механізм «знешкодження» фенотипного прояву мутацій шляхом переведення їх у гетерозиготний стан, в якому багато мутацій підвищують відносну життєздатність особин.
Комбінаційна мінливість є елементарним матеріалом для природнього добору.
Прикладами комбінаційної мінливості може бути поява нащадків із новими, нетиповими для батьків комбінаціями ознак, як у дослідах Г. Менделя з горохом (насіння жовтого кольору зі зморшкуватою поверхнею і насіння зеленого кольору із гладенькою поверхнею) і Т. Моргана – з дрозофілами (сіре тіло й недорозвинені крила, чорне тіло та нормальні крила).
Мутаційна мінливість
Мутаційна мінливість – це форма спадкової мінливості, яка пов’язана із змінами генотипу внаслідок мутацій.
Основне джерело мутаційної мінливості – мутації.
Загальні властивості мутаційної мінливості:
Раптовість. Мутації виникають раптово, стрибкоподібно. Мутації – рідкі події;
Стійкість. Мутації не зникають упродовж життя особини;
Індивідуальність. Мутаційні зміни проявляються лише у деяких особин;
Неспрямованість. Один і той самий чинник може сприяти появі різних мутацій.
Невизначеність. Мутації не можна передбачити під дією певного чинника.
Не мають пристосувального характеру. Мутаційні зміни частіше є шкідливими, нейтральними і навіть летальними для організму.
Мутації, типи мутацій
Мутаційна теорія – це розділ генетики, що вивчає причини, різноманітність та наслідки мутацій. Основні положення мутаційної теорії були сформульовані голландським ботаніком Гуго де Фрізом.
(Положення сучасної мутаційної теорії вивчити. Підручник с. 172)
Типи мутацій:
За характером клітин, в яких відбулися зміни:
Соматичні – виникають у соматичних (нестатевих клітинах)
Статеві – виникають у статевих клітинах і ПЕРЕДАЮТЬСЯ НАЩАДКАМ!
За ступенем впливу на життєдіяльність:
Летальні – викликають загибель організму, а бо його смерть до моменту набуття ним здатності розмножуватись
Напівлетальні – смертність складає 50-90%
Сублетальні – смертність складає 10-50%
Нейтральні – не впливають на життєдіяльність. Дуже рідко, зазвичай при зміні умов існування, можуть виявитись корисними.
Корисні мутації – підвищують життєдіяльність виду.
За характером змін у структурі спадкового матеріалу:
Генні мутації – стійкі зміни окремих генів, спричинені порушенням послідовності нуклеотидіву молекулах нуклеїнових кислот.
Ці мутації виникають у наслідок випадання, появи зайвих чи зміни порядку розташування певних нуклеотидів. Порушення у структурі ДНК призводять до мутації тільки тоді, коли не відбувається репарація.
Значення генних мутацій:
Складають більшість еволюційних та селекційних мутацій
Спричиняють генні захворювання: гемофілія, дальтонізм, альбінізм, фенілкетонурія, галактоземія, серпоподібно клітинна анемія та ін.
Хромосомні мутації (аберації) – це мутації, що виникають у результаті перебудови хромосом. Вони є наслідком розриву хромосом з утворенням фрагментів, які потім об’єднуються. Можуть виникати у межах однієї хромосоми, між гомологічними хромосомами або між негомологічними хромосомами.
Значення хромосомних мутацій:
Спричиняють, здебільшого, тяжкі аномалії несумісні з життям, є головним джерелом збільшення генів та підвищують мінливість організмів за рахунок рекомбінації генів. Викликають захворювання: Синдром «Котячого крику», синдром Дауна, синдром Едвардса, синдром Тернера, синдром Патау, синдром Кляйнфельтера та ін.
Геномні мутації - мутації, що пов’язані зі зміною кількості наборів хромосом.
Види геномних мутацій:
Поліпоїдія – збільшення кількості хромосомних наборів (3n,5n)
Зменшення кількості хромосомних наборів
Анеуплоїдія – зміна числа хромосом окремих пар:
Полісомія – збільшення числа хромосом на одну – трисомія, на дві – тетрасомія, або більше хромосом
Моносомія – зменшення числа хромосом на одну
Нулісомія – повна відсутність однієї пари хромосом
Значення геномних мутацій:
Геномні мутації є одним із механізмів видоутворення (поліплоїдія), їх застосовують для створення поліплоїдних сортів, які відрізняються більшою врожайністю, для одержання форм, гомозиготних за всіма генами (зменшення кількості наборів хромосом).
Причини виникнення мутацій
Мутагени – це фактори (речовини, температура, випромінювання тощо), що викликають мутації. Мутації можна викликати штучно.
Різні види організмів і навіть різні особини одного виду відрізняються індивідуальною чутливістю до мутагенів.
Проте:
Частота мутацій зростає, якщо дія мутагену сильніша й триваліша;
Для мутагенів не існує нижньої межі їхньої дії.
Закон гомологічних рядів у спадковій мінливості (або Закон Вавілова)
У 1920—1921 pp. М. І. Вавилов сформував закон гомологічних рядів.
Види та роди, генетично близькі, характеризуються подібними рядами спадкової мінливості.
Генетично близькі родичі мають спільне походження шляхом дивергенції від спільного предка. У родинах видів, що мають спільне походження, виникають і подібні мутації.
Закон гомологічних рядів дає можливість передбачити характер мінливості в споріднених видів, що полегшує пошук матеріалу для селекції.
Домашнє завдання Опрацювати матеріал підручника параграфи 40, сайту.
22 лютого 2024 р.
Тема: Форми мінливості. Модифікаційна мінливість.
Опрацюйте матеріал підручника параграф 39, матеріал сайту
Навколишнє середовище може впливати на фенотип організмів і змінювати його. Таке явищ називають модифікаційною мінливістю, дослідженню якої буде присвячено більшу частину нашого уроку.
Мінливість — здатність живих організмів набувати нових ознак, відмінних від батьківських, і їхніх станів у процесі індивідуального розвитку.
Мінливість є протилежним процесом спадковості. Завдяки мінливості утворюються нові види і відбувається історичний розвиток біосфери в цілому.
Мінливість
Генотипна Фенотипна
(спадкова) (не спадкова, модифікаційна)
комбінативна мутаційна
Форми мінливості
Генотипна Модифікаційна
Успадковується Не успадковується
Неспрямована, випадкова Спрямована, може проявлятися у багатьох особин виду
Причина – зміни генотипу Причина – зміни умов довкілля
Індивідуальна Масова
Матеріал для природного добору Пристосування організмів до середовища
Модифікації — це фенотипові зміни, які виникають під впливом умов середовища. Модифікаційні зміни ознаки не успадковуються, але її діапазон (норма реакції) генетично зумовлений і успадковується. Вони не спричиняють змін генотипу. Модифікаційна мінливість відповідає умовам існування, є пристосувальною.
Прикладами модифікаційної мінливості є:
— зміна маси тіла тварин у разі зміни кількості їжі;
— зміна забарвлення хутра у зайця біляка після настання зими
— зміна розміру окремих листків на одному дереві;
— утворення засмаги на шкірі людини під впливом сонячного проміння.
Домашнє завдання Опрацювати матеріал підручника параграфи 39, сайту.
15 лютого 2024 р.
Тема: Генетика статі. Успадкування, зчеплене зі статтю.
Опрацюйте матеріал підручника параграф 38, матеріал сайту
1.Генетика статі
Існує три основних типи визначення статі: до запліднення, в момент запліднення та після запліднення .
У людини, як і в більшості хребетних, комах та деяких інших організмів стать визначається в момент запліднення та зумовлена відмінностями в хромосомних наборах особин різної статі.
Диплоїдний набір хромосом кожного організму, що розмножується статево, містить аутосомні хромосоми (аутосоми, їх набір однаковий у особин різної статі) та статеві хромосоми (гоносоми). У людини, наприклад, за загальної кількості хромосом 2n = 46, наявні 44 аутосоми та 2 статеві хромосоми. Останні й визначають стать дитини в момент запліднення.
2.Типи визначення статі.
Статеві ознаки можуть бути морфологічними, фізіологічними, біохімічними, поведінковими тощо. Ознаки статі поділяють на первинні та вторинні статеві ознаки. У більшості інших ссавців (в тому числі й людини), дрозофіли та деяких рослин є два види статевих хромосом: Х та Y, набір яких визначає стать. При наявності в каріотипі двох Х-хромосом стать особини буде жіночою (гомогаметна стать); Х- та Y-хромосоми - чоловічою (гетерогаметна стать). Відповідно, жіночий організм утворює яйцеклітини, що несуть лише один тип статевих хромосом - Х. Сперматозоїдів же є два типи -з Х- та Y-хромосомами, а отже, стать майбутнього нащадка визначається тим, сперматозоїд якого типу зіллється з яйцеклітиною, а стать дитини повністю залежить від батька.
Особини, каріотип яких з певних причин містить лише пару Y-хромосом, як правило, не виживають, оскільки Y-хромосома не містить деяких наявних в Х-хромосомі життєво важливих генів і фактично відповідає лише за розвиток статевих ознак чоловіка. Тим не менше, у Х- та Y- хромосом є гомологічна ділянка, що дозволяє їм здійснювати кон'югацію під час мейозу. Гени, що розташовані там, можуть успадковуватися практично як аутосомні.
Варіантом ХY-системи визначення статі є система Х0, притаманна прямокрилим, тарганам, цвіркунам та деяким іншим комахам. У цій системі особини жіночої статі матимуть дві Х-хромосоми, а чоловічої - лише одну.
Визначення статі за допомогою статевих хромосом може відбуватися також і за ZW-системою, притаманною птахам, рептиліям, деяким ракоподібним та ін. У цій системі гетерогаметною статтю є жіноча, а гомогаметною - чоловіча. Щоб відрізнити статеві хромосоми цієї системи від статевих хромосом системи ХY, їх позначили як Z та W. Втім, що саме здійснює вирішальний вплив на детермінування статі - наявність двох Z-хромосом у організму чоловічої статі чи W-хромосоми у жіночої, поки що невідомо.
3. Вплив факторів зовнішнього середовища на стать майбутнього організму.
Як було вказано вище, стать майбутніх нащадків може визначатися також до чи після моменту запліднення.
До запліднення визначення статі, як правило, відбувається внаслідок неоднакового розподілу поживних речовин між яйцеклітинами. Потім з бідних на поживні речовини яйцеклітин розвиваються самці, а з багатих - самки. Такий тип визначення статі притаманний, наприклад, коловерткам і тлям.
Прикладом організму після запліднення з визначенням статі є морський кільчастий черв Bonellia viridis. Вільноплаваючі личинки цього черва розвиваються в самок, а ті, що прикріплюються до хоботка дорослої самки та потрапляють під вплив її гормонів - у самців.
Черв Bonellia viridis
Ще одним прикладом після запліднення є визначення статі є розвиток деяких рептилій. З яєць, відкладених у ґрунт, самці та самки вилуплюються в залежності від температури середовища.
3. Вплив ознак на визначення статі організму (Розповідь учителя)
Є ознаки, на характер успадкування яких впливає стать організму. Це пояснюється неоднаковим генним складом X та Y- хромосом. Втрата X– хромосоми спричиняє загибель зиготи. Y- хромосома зустрічається тільки у особин однієї статі. Більшість ознак у цій парі зосереджені в X- хромосомі, бо в Y- хромосомі кількість генів обмежена. У гетерогаметних особинах деякі гени не мають пари, ці ознаки несе тільки X-хромосома. Тому ознаки, розташовані в статевих хромосомах (зчеплені зі статтю), по-іншому проявляються у різних статей. Так, ген дальтонізму у людини знаходиться в статевій X-хромосомі і є рецесивним. Його носієм може бути жінка, а прояв ознаки спостерігається у чоловіків.
Рецесивна ознака передається від матері синам і виявляється у них, а від батьків — дочкам, але частіше за все не проявляється.
Дуже рідко у жінки проявляється Х-зчеплена рецесивна ознака. Це виникає внаслідок кількох причин. По-перше, жінка може мати аномальний набір хромосом, тобто, тільки одну Х-хромосому, як, наприклад, при синдромі Тернера (ХО). По-друге, вона може бути гомозиготною щодо гена-мутанта, але це трапляється дуже рідко і викликає рідкісні рецесивні розлади, бо тоді жінка мусила б успадкувати такі порушення від обох батьків. По-третє, жінка може бути "очевидною гетерозиготою". Якщо завдяки випадковості серед більшости її клітин є здорова інактивована Х-хромосома, тоді у жінки- гетерозиготи може проявитися ця ознака. Під час ретельного обстеження носіїв псевдогіпертрофічної міопатії Дюшена у них іноді виявляють слабкість деяких груп м'язів, що характерно для уражених хлопчиків.
Якщо чоловік з Х- зчепленим захворюванням має доньку , він завжди передаватиме їй змінений ген. Це відбувається тому, що чоловіки мають лише одну Х хромосому і завжди передають її своїм донькам. Через це, усі їх доньки будуть носіями. Доньки не будуть хворими, проте матимуть ризик народження уражених синів. Якщо чоловік з Х- зчепленим захворюванням має сина , його син ніколи не успадковуватиме зміненого гена на Х хромосомі. Це відбувається тому, що чоловіки завжди передають своїм синам Y хромосому (при передачі Х хромосоми народжується донька).
Прикладом зчепленої зі статтю ознаки у ссавців є «черепахове» (каліко) забарвлення кішок. Чорне забарвлення у цих тварин домінує над рудим, а ген, що визначає колір шерсті, локалізований у Х-хромосомі. Гетерозиготна за цим геном самка може мати черепаховий окрас внаслідок того, що в частині її клітин інактивується Х-хромосома з рецесивним алелем, а в частині — з домінантним.
Домашнє завдання Опрацювати матеріал підручника параграфи 38, сайту.
15 лютого 2024 р.
Тема: Зчеплення генів. Кросинговер.
Опрацюйте матеріал підручника параграф 37, матеріал сайту
1. Що таке явище зчепленого успадкування?
Закон незалежного комбінування станів ознак ґрунтується на таких положеннях:
- розвиток різних станів ознак зумовлений алельними генами, які мають однакове розташування в гомологічних хромосомах;
- гамети та інші гаплоїдні клітини, які мають по одній хромосомі з кожної пари гомологічних хромосом, несуть лише один алельний ген із певної їхньої кількості;
- гени, що контролюють розвиток ознак, які успадковуються незалежно, розташовані в негомологічних хромосомах.
Коли ми доводили статистичний характер законів спадковості, встановлених Г. Менделем, то для спрощення припускали, що кожна хромосома несе лише один ген. Але вчені вже давно звернули увагу на те, що кількість спадкових ознак організмів значно перевищує кількість їхніх хромосом у гаплоїдному наборі. Так, у гаплоїдному наборі мухи-дрозофіли, яка стала класичним об’єктом для генетичних досліджень, усього чотири хромосоми. Але кількість спадкових ознак і, відповідно, генів, які їх визначають, безсумнівно, значно більше.
Отже, в кожній хромосомі є не один, а багато генів. Разом з ознаками, які успадковуються незалежно, існують і такі, що успадковуються зчеплено одна з одною, оскільки визначаються генами, розташованими в одній хромосомі. Такі гени утворюють групу зчеплення. Кількість груп зчеплення в організмів певного виду дорівнює кількості хромосом у гаплоїдному наборі (наприклад, у дрозофіли In = 4, у людини - In = 23).
Експериментально явище зчепленого успадкування довів видатний американський генетик Т.Х. Морган зі своїми співробітниками.
І Слід відзначити, що цей учений, як свого часу і Г. Мендель, вдало обрав об'єкт для своїх досліджень - муху-дрозофілу. Цих комах легко утримувати в лабораторіях. Вони мають високу плодючість і швидку зміну поколінь (за оптимальних умов утримання нове покоління з’являється кожні півтора-два тижні), невелику кількість хромосом, що значно спрощує проведення досліджень.
Явище зчепленого успадкування Т.Х. Морган встановив за допомогою такого досліду. Самців дрозофіли, гомозиготних за домінантними алелями забарвлення тіла (сіре) і форми крил (нормальна), він схрестив із самками, гомозиготними за відповідними рецесивними алелями (чорне забарвлення тіла - недорозвинені крила). Всі гібриди першого покоління мали сіре забарвлення тіла і крила нормальної форми, тобто були гетерозиготними за обома генами. Щоб з’ясувати генотип гібридів першого покоління, Т.Х. Морган провів аналізуюче схрещування: схрестив їх з особинами, гомозиготними за відповідними рецесивними алелями.
Теоретично від такого схрещування можна було очікувати два варіанти розщеплення. Якби гени, що визначають забарвлення тіла і форму крил, були розташовані в негомологічних хромосомах, тобто успадковувалися незалежно, розщеплення мало бути таким: 25% особин із сірим тілом і нормальною формою крил, 25% - із сірим тілом і недорозвиненими крилами, 25% - з чорним тілом і нормальними крилами і 25% - з чорним тілом і недорозвиненими крилами (тобто у співвідношенні 1:1:1:1). Але якби ці гени були розташовані в одній хромосомі та успадковувалися зчеплено, то серед нащадків можна було б очікувати 50% особин із сірим тілом і нормальною формою крил і 50% — з чорним тілом і недорозвиненими крилами (тобто у співвідношенні 1:1).
Реально 41,5% нащадків мали сіре тіло і нормальну форму крил, 41,5% - чорне тіло і недорозвинені крила, 8,5% - сіре тіло і недорозвинені крила і 8,5% - чорне тіло і нормальну форму крил. Отже, розщеплення за фенотипами наближувалося до 1:1 (як у випадку зчепленого успадкування). Але серед нащадків були й два інші варіанти фенотипів, які можна було б очікувати в тому випадку, якби гени забарвлення тіла і форми крил містились у негомологічних хромосомах й успадковувалися незалежно.
Як Т.Х. Морган пояснив ці результати? Він припустив, що гени, які визначають забарвлення тіла мух і форму їхніх крил, розташовані в одній хромосомі й успадковуються зчеплено. Під час утворення статевих клітин у процесі мейозу гомологічні хромосоми здатні обмінюватися своїми ділянками (явище перехресту хромосом, або кросинговер). Як вам відомо, кросинговер підсилює мінливість, забезпечуючи утворення нових варіантів поєднань алелей. При цьому може відбуватись обмін кількома генами або ділянками одного гена.
Явище кросинговеру згодом було доведено за допомогою введення в різні ділянки гомологічних хромосом ізотопних атомів (міток). Після завершення кросинговеру такі мітки, введені в одну з гомологічних хромосом, виявляли у відповідних ділянках іншої.
Дослідження кросинговеру, проведені на різних організмах, виявили такі закономірності:
- сила зчеплення між двома генами, розташованими в одній хромосомі, обернено пропорційна відстані між ними. Отже, чим ця відстань більша, тим частіше відбувається кросинговер;
- частота кросинговеру між двома генами, розташованими в одній хромосомі, є величиною відносно постійною для кожної конкретної пари генів.
На підставі проведених досліджень зроблено важливий висновок — гени розташовані в хромосомі по її довжині в лінійному порядку, тобто один за одним. Згодом відкриття будови молекули ДНК підтвердило це. Як ви пам’ятаєте, в ній у лінійному порядку розташовані окремі мономери - нуклеотиди, якими закодовано спадкову інформацію.
Хоча частота кросинговеру між різними парами зчеплених генів є величиною відносно постійною, на неї можуть впливати деякі фактори зовнішнього і внутрішнього середовища (зміни в будові окремих хромосом, які ускладнюють або унеможливлюють процес кросинговеру, висока або низька температура, рентгенівські промені, деякі хімічні сполуки тощо). У деяких організмів виявлено залежність частоти кросинговеру від віку (наприклад, у дрозофіли) або статі (миші, кури).
2. Що таке генетичні карти хромосом?
Відносну сталість частоти кросинговеру між різними парами генів однієї групи зчеплення використовують як показник відстані між окремими генами, а також для визначення послідовності їхнього розташування в хромосомі. Зокрема, визначення частот кросинговеру між різними парами генів використовують для складання генетичних карт хромосом.
Мал. Схематичне зображення генетичної карти однієї з хромосом помідора
На цих картах зазначено порядок розташування і відносні відстані між генами в певній хромосомі.
3. Що таке хромосомна теорія спадковості?
За результатами своїх досліджень Т.Х. Морган із співробітниками запропонував хромосомну теорію спадковості. За її допомогою з’ясовано матеріальну основу законів спадковості, встановлених Г. Менделем, і те, чому в певних випадках успадковування тих чи інших ознак від них відхиляється. Основні положення хромосомної теорії спадковості такі:
- гени розташовані в хромосомах у лінійному порядку;
- різні хромосоми мають неоднакові набори генів, тобто кожна з негомологічних хромосом має свій унікальний набір генів;
- кожен ген займає в хромосомі певну ділянку; алельні гени займають у гомологічних хромосомах однакові ділянки;
- усі гени однієї хромосоми утворюють групу зчеплення, завдяки чому деякі ознаки успадковуються зчеплено; сила зчеплення між двома генами, розташованими в одній хромосомі, обернено пропорційна відстані між ними;
- зчеплення між генами однієї групи порушується внаслідок обміну ділянками гомологічних хромосом у профазі першого мейотичного поділу (процес кросинговеру);
- кожен біологічний вид характеризується певним набором хромосом (каріотипом) - кількістю та особливостями будови окремих хромосом.
Домашнє завдання Опрацювати матеріал підручника параграфи 37, сайту.
14 лютого 2024 р.
Тема: Взаємодія генів.
Опрацюйте матеріал підручника параграф 36, матеріал сайту
Взаємодія алельних генів
До складу генотипу входить велика кількість генів, які функціонують і взаємодіють як цілісна система. Г. Мендель у своїх дослідах виявив тільки одну форму взаємодії між алельними генами - повне домінування одного алеля і повну рецесивність іншого. Генотип організму не можна розглядати як просту суму незалежних генів, кожен з яких функціонує поза зв'язком з іншими. Фенотіпні прояви того чи іншої ознаки є результатом взаємодії багатьох генів.
Розрізняють дві основні групи взаємодії генів: взаємодія між алельними генами і взаємодія між неалельними генами. Однак слід розуміти, що це не фізична взаємодія самих генів, а взаємодія первинних і вторинних продуктів, які зумовлять той чи інший ознака. В цитоплазмі відбувається взаємодія між білками - ферментами, синтез яких визначається генами, або між речовинами, які утворюються під впливом цих ферментів.
Взаємодія алельних генів. Гени, які займають ідентичні (гомологічні) локуси в гомологічних хромосомах, називаються алельними. У кожного організму є лише по два алельних гена. Відомі такі форми взаємодії між алельними генами: повне домінування, неповне домінування, кодомінування і наддоминирования.
Основна форма взаємодії - повне домінування, яке вперше описано Г. Менделем. Суть його полягає в тому, що в гетерозиготного організму прояв одного з алелів домінує над проявом іншого. При повному домінуванні розщеплення за генотипом 1: 2: 1 не збігається з розщепленням за фенотипом - 3: 1 У медичній практиці з двох тисяч моногенних спадкових хвороб у майже половини має місце домінування прояви патологічних генів над нормальними. У гетерозигот патологічний аллель проявляється в більшості випадків ознаками захворювання (домінантний фенотип).
Неповне домінування - така форма взаємодії, коли в гетерозиготного організму (Аа) домінантний ген (А) повністю не пригнічує рецесивний ген (а), в результаті чого проявляється проміжна між батьківськими ознака. Тут розщеплення за генотипом і фенотипом співпадає і складає 1: 2: 1 Наприклад, забарвлення віночка квітки у нічної красуні (червоний, білий, рожевий).
При кодоминировании в гетерозиготних організмів кожний з алельних генів викликає формування залежного від нього продукту, тобто опиняються продукти обох алелів. Класичним прикладом такого прояву є система груп крові, зокрема система АBО, коли еритроцити людини несуть на поверхні антигени, контрольованих обома алелями - А і В домінантні, о - рецесивний.
Наддомінування - коли домінантний ген в гетерозиготному стані проявляється сильніше, ніж у гомозиготному. Так, у дрозофіли при генотипі АА - нормальна тривалість життя; Аа - подовжена тривалість життя; аа - летальний сход. Аналогічно у людини ген серповидноклітинній анемії.
Летальні гени - можуть викликати смерть на ранніх стадіях онтогенезу. За умови рецесивності або домінантності летального гена, співвідношення в фенотипе буде 2: 1 (платинова і срібл-чорне забарвлення у лисиць, довгохвості і короткохвості миші).
Межаллельная комплементація - формування домінантної ознаки при двох рецесивних аллелях.
Аналізуюче схрещування застосовується для визначення генотипу при домінантному фенотипе (АА або Аа). Фенотипічну домінанту схрещують з гомозиготой по рецессівен. За умови однаковості нащадків - батьківська особина гомозиготна, при розщепленні ознак в потомстві - гетерозиготна.
Р: АА х аа Р: Аа х аа
g: А / а g: А; а / а
F1: Аа - 100% F1: Аа; аа - 50% / 50%
Взаємодія неалельних генів
Відомо багато випадків, коли ознака або властивості детермінуються двома або більше неалельними генами, які взаємодіють між собою. Хоча і тут взаємодія умовне, тому що взаємодіють не гени, а контрольовані ними продукти - білки. При цьому має місце відхилення від Менделівської закономірності розщеплення.
Можливи три механізму такої взаємодії:
• для формування певної ознаки необхідно дію двох ферментів, синтез яких визначають два неалельних гена;
• білок або фермент, що утворюється під контролем одного гена, повністю пригнічує (або, навпаки, активує) роботу іншого неалельного гена, або діє на його продукт;
• два ферменти, що є продуктами неалельних генів, діють на один і той же процес таким чином, що їх спільна присутність обумовлює відновлення або посилення прояву ознаки.
Розрізняють чотири основних типи взаємодії генів: комплементарність, епістаз, полімерія і модифікуючу дію (плейотропія).
Компліментарність взаємодія неалельних генів, при якому одночасна дія двох домінантних генів різних локусів дає новий ознака. Один домінантний ген доповнює дію іншого неалельні гена, а разом вони визначають нову ознаку.
Наприклад, сіре забарвлення шерсті щурів контролюється двома генами А - наявність пігменту і В - колір пігменту (сірий, домінантний), аа - білі, А і В - сірі, bb - чорні.
Прикладом комплементарної взаємодії генів у людини є синтез інтерферону. Його утворення в організмі пов'язано з комплементарною дією неалельних генів, розташованих в різних хромосомах.
Епістаз (від грец. Epístasis - зупинка, перешкода), взаємодія двох неалельних генів, при якому один ген - супресор, пригнічує дію іншого гена. Гени-супресори відомі у тварин (ссавців, птахів, комах) і у рослин. Зазвичай вони позначаються I або Su в разі домінантного стану генів і i або su для їх рецесивних алелів (від англійських слів inhibitor або supressor). При Епістаз аллель одного з генів пригнічує дію алелів інших генів, наприклад А> В або В> А, а> В або b> А.
Епістатична система виявлена в курей. Деякі породи курей мають біле оперення (білий леггорн, білий плімутрок, Віандотт і ін.), Інші ж породи мають забарвлене оперення (австралорп, ньюгемпшір, смугастий плімутрок і ін.). Біле оперення різних порід курей визначається кількома різними генами. Так, наприклад, домінантна біле забарвлення визначається генами CCII (білі леггорни), а рецессивная біла - ccii (білі Віандотт). Ген С визначає наявність попередника пігменту (хромогену), тобто забарвленість пера, його алель с - відсутність хромогену і, отже, незабарвлений пера птиці. Ген I є пригнічувачем дії гена С, аллель i не пригнічує його дії.
У присутності навіть однієї дози гена I в генотипі птиці дію генів забарвлення не проявиться. Тому при схрещуванні білих леггорнов (CCII) з білими віндоттамі (ccii) гібриди F1 опиняються білими (СсIi). При схрещуванні між собою гібридів F1 у другому поколінні має місце розщеплення за забарвленням стосовно 13 білих: 3 забарвлених. Таким чином, придушення дії домінантного алеля гена, що визначає розвиток забарвлення (С), домінантним алелем іншого гена (I) обумовлює в F2 розщеплення за фенотипом 13: 3.
Плейтропія - множинне дію гена, «один ген → багато ознак». При плейотропний дії гена один ген визначає розвиток чи впливає на прояв декількох ознак.
Приклад плейотропних дії гена у людини - успадкування дефекту нігтів і дефекту колінної чашечки, за яке відповідає один ген.
Дія рецесивного гена фенілкетонурії призводить до підвищеного вмісту фенілаланіну в крові, зниженню розумового розвитку, зміні розміру голови і кольору волосся.
Дія домінантного гена «павукові пальці» (арахнодактилія або синдром Марфана). Одночасно з'являється порок серця і аномалії кришталика ока.
В Пакистані деякі люди не мають потових залоз на окремих ділянках тіла. Це корелює з відсутністю зубів.
Полімерія (Множинний алелізм). Такі властивості організмів, як зростання, маса, несучість курей, кількість молока і його жирність у худоби, довжина вовни у овець, кількість білка в ендоспермі зерна кукурудзи і пшениці, вміст вітамінів в рослинах, швидкість протікання біохімічних реакцій, властивості нервової діяльності тварин і т . п., не можна розкласти на чіткі фенотипічні класи. Такі ознаки необхідно оцінювати в кількісному вираженні, тому вони найчастіше називаються кількісними, або мірними. Для полімерії характерна формула: «багато генів → одна ознака», тобто обумовленість однієї ознаки дією декількох генів. Полімерні гени однозначно впливають на один і ту саму ознаку, прийнято позначати їх однією латинською літерою із зазначенням індексу для різних членів: А1, А2, А3 і т.д. Отже, вихідні батьківські форми, що дали розщеплення в F2 15: 1, мали генотипи А1А1А2А2 й а1а1а2а2.
Наприклад, пігментація шкіри у людини успадковується за типом полімерії: колір шкіри визначається дією чотирьох генів, розташованих в різних хромосомах. Чим більше домінантних алелів, тим більше утворюється меланіну, і тим інтенсивніше забарвлення шкіри. Біля самих світлошкірих європейців генотип, що визначає колір шкіри, має вигляд s1s1 s2s2 s3s3 s4s4, a
у найбільш темношкірих африканців - S1S1 S2S2 S3S3 S4S4.
Крім дії одних генів на інші, в результаті чого спостерігається зміна ознак останніх, існує ще фактор впливу зовнішнього середовища на генотип (особливо щодо кількісних ознак).
Наприклад, у примули забарвлення квітки рожева (Р-) тільки при температурі 15-20 ° С. Якщо температуру підняти до 30-35 ° С забарвлення квіток стане білою. Разом з тим навіть при 30 ° С прояв забарвлення може варіювати. Така картина відмінностей в прояві ознак залежно від температури, тобто умов середовища називається пенетрантністю. Це явище має на увазі можливість прояву або не прояв ознаки у організмів, однакових за генотипом.
Пенетрантность виражається часткою особин, які проявляють досліджуваний ознака серед усіх особин однакового генотипу. Ступінь прояву варьирующего ознаки називається експресивністю. Експресивність висловлюють кількісно.
Здатність гена (або генів) проявлятися в різних умовах середовища відображає норму реакції, тобто здатність реагувати на зовнішні умови середовища.
Домашнє завдання Опрацювати матеріал підручника параграфи 36, сайту.
8 лютого 2024 р.
Тема: Закони Менделя. Незалежне успадкування ознак.
Опрацюйте матеріал підручника параграф 35, матеріал сайту та перегляньте відео.
Дигібридне схрещування - це схрещування батьківських особин, які різняться проявами двох ознак. Для вивчення того, як успадковуються дві ознаки, Г. Мендель обрав забарвлення насінин гороху та форму горошин (іл. 90). Колір насіння гороху, як ви вже знаєте, має два прояви - домінантний жовтий і рецесивний зелений. Форма насінин буває гладенькою (домінантний прояв) та зморшкуватою (рецесивний прояв).
Далі Мендель схрестив між собою чисті лінії, представники яких формували жовте насіння з гладенькою поверхнею та зелене зі зморшкуватою. Гібриди першого покоління утворювали лише насіння жовтого кольору з гладенькою поверхнею. Так Г. Мендель спостерігав прояв закону одноманітності гібридів першого покоління.
А якими будуть нащадки гібридів другого покоління? Після серії дослідів виявилося, що серед них спостерігаються чотири групи в співвідношенні 9 : 3 : 3 : 1. Дев’ять частин насіння було жовтого кольору з гладенькою поверхнею (315 насінин), три частини - жовтого кольору зі зморшкуватою поверхнею (101 насінина), ще три частини зеленого кольору з гладенькою поверхнею (108 насінин), а одна частина - зеленого кольору зі зморшкуватою поверхею (32 насінини). Крім насіння, яке мало комбінації проявів ознак, притаманних батьківським формам (жовтий колір - гладенька поверхня та зелений колір - зморшкувата поверхня), з’явилися ще дві групи з новими комбінаціями (жовтий колір - зморшкувата поверхня та зелений колір - гладенька поверхня).
Щоб пояснити ці результати, Г. Мендель простежив успадкування різних проявів кожної ознаки окремо. Співвідношення насіння різного кольору гібридів другого покоління було таким: 12 частин насіння мало жовтий колір, а 4 - зелений, тобто розщеплення за ознакою кольору, як і в разі моногібридного схрещування, становило 3 : 1. Подібне спостерігали і під час розщеплення за ознакою структури поверхні насіння: 12 частин насіння мало гладеньку поверхню, а 4 - зморшкувату. Тобто розщеплення за ознакою структури поверхні насіння також було 3 : 1.
Ця закономірність отримала назву третього закону Менделя, або закону незалежного успадкування (закон незалежного комбінування ознак).
Отже, ЗАКОН НЕЗАЛЕЖНОГО УСПАДКУВАННЯ ОЗНАК формулюється так: кожна пара ознак успадковується незалежно від інших ознак.
Які цитогенетичні основи закону незалежного успадкування ознак?
Цитогенетичні основи ІІІ закону Менделя можна розглянути за допомогою решітки Пеннета. Батьківські форми (Р) з чистих ліній мають ознаки: жовті гладенькі (ААВВ) і зелені зморшкуваті (ааbb). У квітках шляхом мейозу утворюються гамети (АВ) та (аb) з гаплоїдним набором хромосом. Під час запліднення гамети утворюють диплоїдні гетерозиготи (АаВb), з яких розвиваються гібридні рослини (F1) з жовтими й гладенькими горошинами. Під час схрещування чи самозапилення гібридів (F1) вже утворюватимуть по чотири типи гамет (G) - АВ, Аb, аВ і аb. Тому серед гібридів другого покоління (F2) можливими є 16 комбінацій гамет, що утворюються шляхом незалежного розходження гомологічних хромосом під час мейозу.
Дуже важливо зрозуміти, що хромосоми кожної пари здійснюють цей процес незалежно від інших пар. У результаті хромосоми, одержані від батька і матері, перерозподіляються по гаметах цілком випадково. При цьому в гаметах утворюються нові поєднання хромосом, відмінні від тих, що існували в батьківських гаметах. Відбувається рекомбінація ознак - процес, що приводить до виникнення нових поєднань проявів ознак і збільшення генетичної різноманітності.
Поєднання однакових генотипів дає таке співвідношення за генотипом: 1 : 1 : 2 : 2 : 4 : 2 : 2 : 1 : 1, а статистична обробка результатів за зовнішніми проявами ознак - співвідношення за фенотипом - 9 : 3 : 3 : 1. За умови повного домінування домінантних алелів над відповідними рецесивними жовте насіння з гладенькою поверхнею визначатиметься чотирма варіантами генотипу (ААВВ, ААВb, АаВВ, АаВb), жовте зі зморшкуватою - двома (ААbb, Ааbb), зелене з гладенькою - також двома (ааВВ, ааВb), а зелене зі зморшкуватою - одним (ааbb).
Домашнє завдання Опрацювати матеріал підручника параграфи 35, сайту.
7 лютого 2024 р.
Тема: Практична робота № 3 Складання схем схрещування.
Опрацюйте матеріал сайту та виконати практичну роботу, яка знаходиться у підручнику на с. 146-147.
Практична робота № 3
Тема: Складання схем схрещування
Мета: удосконалити навички складання схем схрещування й розв'язування елементарних
генетичних задач.
Обладнання й матеріали: таблиці із зображенням схем законів Г. Менделя, підручник,
зошит для практичних робіт.
СПЕЦІАЛЬНА СИМВОЛИКА ДЛЯ ЗАПИСУ СХЕМ СХРЕЩУВАННЯ У ГЕНЕТИЦІ:
А— домінантний алель;
а— рецесивний алель;
Х— символ схрещування;
Р— батьківські організми;
F1— гібридне покоління;
♀— символ жіночої статі;
♂— символ чоловічої статі.
Х— символ схрещування;
Р— батьківські організми;
F1— гібридне покоління;
♀— символ жіночої статі;
♂— символ чоловічої ста
АЛГОРИТМ РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ГЕНЕТИЧНИХ ЗАДАЧ
1. Визначте за умовами задачі домінантну і рецесивну ознаки.
2. Введіть буквені позначення домінантної та рецесивної ознак.
3. Запишіть генотипи особин із рецесивною ознакою або особин із відомим за умовою задачі генотипом.
4. Складіть схему схрещування. Запишіть, які гамети утворюють батьківські форми.
5. Запишіть генотипи гібридів та їхні гамети в решітку Пеннета по горизонталі й вертикалі.
6. Запишіть генотипи нащадків у клітинах перетину.
7. Визначте співвідношення фенотипів у поколіннях.
8. Дайте відповіді на всі поставлені питання.
Форма записів аналогічна тій, що використовується на уроках фізики, математики, хімії.
МОДЕЛЮЮЧІ ОЗНАКИ У ЛЮДИНИ
Домінантні Рецесивні
Плямиста шкіра Норма
Сиве пасмо Норма
Темне волосся (кілька генів) Світле волосся
Не руде волосся Руде волосся
Веснянки Норма
Пігментовані шкіра й волосся Альбінізм
Кучеряве волосся(у гетерозиготи хвилясте Пряме волосся
Раннє облисіння (у чоловіків) Норма
Відсутність зубів Норма
Розм»якшення зубів Норма
Очі карі Голубі чи сірі
Пігментована ретина Альбінізм
Глаукома Норма
Астигматизм Норма
Катаракта Норма
Хід роботи
МОНОГІБРИДНЕ СХРЕЩУВАННЯ
У людини ген карого ока домінує над блакитним. Кароока жінка вийшла заміж за блакитноокого чоловіка. Який колір очей можливий у їхніх дітей?
Дано: Розв’язання
А – карий Р ♀ АА x ♂ аа
а – блакитний ♀ АА♂ аа G: А а
F1 -? F1 Аа – кароокі
Відповідь: у дітей карий колір очей.
Який колір квітів буде у гібридів першого покоління білих та рожевих троянд по генотипу та по фенотипу, якщо білий колір - рецесивна ознака? (Схрещували гомозиготні особини).
Дано: Розв’язання
А – рожевий колір; Р ♀ аа х ♂ АА
а – білий колір; G: а А
♂ АА F1 Аа
♀ аа
F 1 - ?
Відповідь: колір квітів буде рожевим
ДИГІБРИДНЕ СХРЕЩУВАННЯ
3. У людини кароокість і наявність ластовиння — домінантні ознаки. Кароокий без ластовиння чоловік одружується з блакитноокою жінкою, котра має ластовиння. Визначте, якими в них будуть діти, якщо чоловік гетерозиготний за ознакою кароокості, а жінка гетерозиготна за ознакою ластовиння.
Дано: Розв’язання
А - кароокість; P: ♀ ааВb × ♂ Ааbb
а – блакитноокість; G: аВ , аb ; Аb , аb
В - наявність ластовиння; F: АаВb - кароокі з ластовинням;
b - відсутність ластовиння. ааВb – блакитноокі з ластовинням;
F1 - ? Ааbb – кароокі без ластовиння;
ааbb - блакитноокі без ластовиння.
Відповідь: 25% - кароокі з ластовинням,
25% - блакитноокі з ластовинням,
25% - кароокі без ластовиння,
25% - блакитноокі без ластовиння.
Схрещено ромашку білу махрову з жовтою звичайною. При цьому в першому поколінні всі особини були з білими звичайними квітами. Записати генетичну схему схрещування для Р, F1,F2.
Дано: Розв’язання
А - біла Р ♀ ААвв х ♂ ааВВ
А - жовта G: Ав аВ
В - звичайна F1: АаВв
В - махрова Р АаВв х ♂АаВв
♀ ААвв ♂ ааВВ
F1, F2 – ?
F2♂♀
Ав АВ аВ ав
Ав ААвв б.м. ААВв б.з. ААВв б.з. Аавв б.м.
АВ ААВв б.з. ААВВ б.з. АаВВ б.з. АаВв б.з.
аВ АаВв б.з. АаВВ б.з. ааВВ ж.з. ааВв ж.з.
ав Аавв б.м. АаВв б.з. ааВв ж.з. аавв ж.м.
Відповідь: Розщеплення за фенотипом 9:3:3:1.
УСПАДКУВАННЯ ОЗНАК, ЗЧЕПЛЕНИХ ЗІ СТАТТЮ
5. Чоловік дальтонік одружується з нормальною жінкою, батько якої був дальтоніком. Який буде зір у їхніх дітей?
Дано: Розв’язання
D – нормальний зір; Р: ♀ ХDX d × ♂ XdY
d – дальтонізм. G: ХD , Xd ; Xd , Y
F1 -? F: ХDX d, ХDY, XdXd, XdY
нормальний зір. дальтоніки
50% 50%
Відповідь: 50% дітей – дальтоніки, 50% матимуть нормальний зір.
1 лютого 2024 р.
Тема: Закони Менделя. Домінування ознак. Розщеплення ознак.
Опрацюйте матеріал підручника параграф 34, матеріал сайту та перегляньте відео.
Перший закон Менделя
У дослідах Менделя під час схрещування сортів гороху, які мали жовте й зелене насіння, усе потомство (тобто гібриди першого покоління) виявилися з жовтим насінням. При цьому не мало значення, з якого саме насіння (жовтого чи зеленого) виросли материнські (батьківські) рослини. Отже, обидва батьки однаковою мірою здатні передавати свої ознаки потомству.
Виявлена закономірність отримала назву першого закону Менделя, або закону однотипності гібридів першого покоління. Стан ознаки, який проявлявся в першому поколінні, отримав назву домінантного, а стан, який у першому поколінні гібридів не проявлявся, — рецесивного.
Аналізуюче схрещування — схрещування особин із домінантною ознакою у фенотипі і невідомим генотипом із рецесивною гомозиготою, з метою визначити генотип першої особини. Вперше аналізуючі схрещування проводив Грегор Мендель для підтвердження своєї моделі спадковості. Такий тип гібридизації може використовуватись як інструмент у селекційній роботі і генетичних дослідженнях.
Другий закон Менделя
Після схрещування гетерозиготних гібридів першого покоління між собою (самозапилення або споріднене схрещування) у другому поколінні з’являються особини як із домінантними, так і з рецесивними станами ознак, тобто виникає розщеплення, яке відбувається в певних співвідношеннях.
Узагальнюючи фактичний матеріал, Мендель дійшов висновку, що у другому поколінні 75 % особин мають домінантний стан ознаки, а 25 % — рецесивний (розщеплення 3:1). Ця закономірність отримала назву другого закону Менделя, або закону розщеплення. Згідно з цим законом, можна зробити такі висновки:
• алелі гена, перебуваючи в гетерозиготному стані, не змінюють структури один одного;
• під час дозрівання гамет у гібридів утворюється приблизно однакове число гамет з домінантними й рецесивними алелями;
• під час запліднення чоловічі й жіночі гамети, що несуть домінантні й рецесивні алелі, вільно комбінуються.
За генотипом особини нащадки двох гетерозигот розділяються у співвідношенні 1AA:2Aa:1aa. А от за зовнішнім виглядом (фенотипом особини) вони демонструють розщеплення у співвідношенні 3:1. Це відбувається тому, що за зовнішнім проявом генотипи АА і Аа не відрізняються. Але у випадку неповного домінування фенотипові співвідношення співпадають із генотипним, бо в цьому варіанті генотипи АА і Аа мають різний прояв.
Третій закон Менделя - закон незалежного комбінування спадкових ознак
Вивчаючи розщеплення в разі дигібридного схрещування, Мендель звернув увагу на те, що під час схрещування рослин із жовтим гладеньким (ААВВ) і зеленим зморшкуватим (аавв) насінням у другому поколінні з’явилися нові комбінації ознак: жовте зморшкувате (А–вв) і зелене гладеньке (ааВ–), які не траплялись у вихідних форм. Із цього спостереження Мендель зробив висновок, що розщеплення за кожною ознакою (за кожною парою алелів) відбувається незалежно від другої ознаки (других пар алелів). Ця закономірність отримала назву третього закону Менделя.
Домашнє завдання Опрацювати матеріал підручника параграфи 34, сайту.
31 січня 2024 р.
Тема: Генетика. Методи генетичних досліджень.
Опрацюйте матеріал підручника параграф 33, матеріал сайту та перегляньте відео.
Генетика(від грецьк.генезис— походження) — наука про спадковість і мінливість живих організмів. В її основу були покладені закономірності спадковості, виявлені Г. Менделем під час вивчення різних сортів і гібридів гороху в 1860-х роках (гібридизація). Народження генетики відносять до 1900 року, коли Х. де Фріз, К. Корренс і Є. Чермак повторно відкрили закон Г. Менделя (закономірності успадкування ознак). Залежно від об’єкта дослідження виділяють генетику рослин, тварин, мікроорганізмів і людини тощо. Сам термін «генетика» було запропоновано англійським генетиком В. Бетсоном 1905 (1906) року.
Термін «хромосома» - Т.Х.Морган 1914 рік
Генетика як наука виникла внаслідок практичних потреб. Підчас розведення домашніх тварин і культурних рослин здавна використовувалася гібридизація порід або сортів, які відрізнялися між собою за певними ознаками. Порівнюючи гібриди з вихідними формами, практики давно помітили деякі особливості успадкування ознак. А поєднання багаторічних спостережень і потреби підвищення врожайності й ефективності сільського господарства і стало причиною бурхливого розвитку генетики у ХХ столітті.
На вивченні генетичних закономірностей ґрунтуються технології створення нових і покращення існуючих порід домашніх тварин, сортів культурних рослин, а також мікроорганізмів, які використовуються у фармацевтичній промисловості й медицині. Велике значення має генетика для медицини та ветеринарії, оскільки багато хвороб людини і тварин є спадковими та для їх діагностики, лікування й профілактики потрібні генетичні дослідження.
2. Основні генетичні поняття, терміни
Ген - це ділянка молекли ДНК, що зберігає й передавальний спадкоємну інформацію.
Алель — один з можливих станів (варіантів) гена.
Домінантний алель — алель, який пригнічує прояв іншого алеля певного гена.
Рецесивний алель — алель, прояв якого пригнічується.
Локус — місце розташування алелей певного гена на хромосомі.
Гомозигота — диплоїдна або поліплоїдна клітина (особина), гомологічні хромосоми якої мають однакові алелі певного гена.
Гетерозигота — диплоїдна або поліплоїдна клітина (особина), гомологічні хромосоми якої мають різні алелі певного гена.
Генотип — сукупність усіх генів клітини.
Фенотип - сукупність всіх ознак і властивостей організму, що сформувалися в процесі його індивідуального розвитку.
Спадковість — здатність живих організмів передавати особинам наступного покоління морфоанатомічні, фізіологічні, біохімічні особливості своєї організації, а також характерні риси становлення цих особливостей у процесі онтогенезу.
Мінливість — властивість організму змінювати свою морфофізіологічну організацію (що зумовлює різноманітність індивідів, популяцій, рас), а також набувати нових ознак у процесі індивідуального розвитку.
3. Основні генетичні символи.
Р – батьківські особини, взяті для схрещування.
Х – знак схрещування.
♀ – жіноча особина.
♂ – чоловіча особина.
G - гамети
F1,2..n – гібридні покоління.
А,В,С – домінантні алелі
а,в,с – рецесивні алелі
АА, аа – гомозиготи.
Аа – гетерозиготи.
АаВв – дигетерозигота
аавв – дигомозигота
4. Методи генетичних досліджень
Метод Суть методу
Гібридологічний Схрещування організмів, вивчення гібридів, успадкування ознак
Генеалогічний Вивчення родоводів, характер успадкування ознак у ряді поколінь
Близнюковий Дослідження моно- та полізиготних близнюків, вивчення ролі чинників середовища у формуванні ознак організму
Цитогенетичний Дослідження каріотипів організмів та мутацій, що пов’язані зі зміною кількості хромосом
Біохімічний Вивчення спадкових хвороб, пов’язаних з метаболізмом
Популяційно-статистичний Вивчення генетичної структури популяцій, аналіз частоти повторюваності генотипів
Генна інженерія Вивчення закономірностей переміщення, перебудови, сполучення генів і зміни спадковості (отримання нових властивостей організму)
Домашнє завдання Опрацювати матеріал підручника параграфи 33, сайту.
24 січня 2024 р.
Тема: Періоди онтогенезу в багатоклітинних організмів.
Опрацюйте матеріал підручника параграф 32, матеріал сайту та перегляньте відео.
Постембріональний розвиток- це період життя,який починається після народження і триває до смерті.
Прямий
Справжнє живо народження
Яйценародження
Яйцеживонародження
Ссавці
Птахи
Плазуни
Хрящові риби
Молюски(Черевоногі, Головоногі)
Ракоподібні
Кишковопорожнинні
Черви
Непрямий розвиток
Групи отримують картку «Стадії розвитку тварин» і завдання: скласти схему життєвого циклу організму, одна із стадій якого зображена під номером 8(1 група), 21(2 група), 15(3 група). На виконання роботи дається 5 хвилин (відлік часу – пісочний годинник чи цифровий годинник на екрані комп’ютера), результат – звіт у вигляді записаної на дошці схеми, наприклад:
Група І. Риби: 8 (ікра) → 14 (мальок) → 19 (доросла щука)
Група 2. Жаби:3(ікра) → 21(пуголовок) → 25 (пуголовок, що полює) → 6 (жаба)
Група 3. Метелики: 26(яйця) → 29(личинка) → 15(лялечка) → 17(імаго) ;
В залежності від використаного часу можна запропонувати завдання на встановлення онтогенезу довільно обраної тварини, або продублювати завдання з карткою «Стадії розвитку рослин».
Функції личинок
Живильна функція-накопичення поживних речовин.
Раціональне використання ресурсів-
різні фази розвитку розділені за типом живлення, а також просторово.
Функція розселення-забезпечують розселення виду.
Домашнє завдання Опрацювати матеріал підручника параграфи 32 та ВИКОНАТИ ТЕСТИ
Повідомте учням
Код доступу 6653607
Попросіть учнів використати цей код,
відкривши посилання
тести відкриті до 1 лютого
18 січня 2024 р.
Тема: Статеві клітини та запліднення. Етапи індивідуального розвитку.
Опрацюйте матеріал підручника параграф 30, 31, матеріал сайту та перегляньте відео.
Будова яйцеклітини і сперматозоїда.
Чоловічі статеві клітини хребетних – сперматозоїди – зазвичай дуже малі й рухливі. Типові сперматозоїди мають головку, шийку і хвіст. Головка майже цілком складається з ядра,вкритого тонким шаром цитоплазми. Спереду на головці є гострий твердий горбик (акросома), який сприяє проникненню сперматозоїда в яйцеклітину. До складу шийки входить цитоплазма, в якій є центріоль (складова частина клітинного центру), мітохондрії та АТФ як джерело енергії для забезпечення руху сперматозоїда. Хвіст сперматозоїда складається з тонких волокон, вкритих цитоплазматичним циліндром, - це орган руху.
Жіночі статеві клітини хребетних (яйцеклітини) нерухливі та, як правило, більш від сперматозоїдів. Зазвичай вони мають кулясту або овальну форму й різну будову оболонок. Характерною рисою яйцеклітини є наявність у ній запасних поживних речовину виді жовтка, необхідних для розвитку нового організму, наявність особливого поверхневого, чи кортикального, шару цитоплазми і спеціальних оболонок, що вкривають яйцеклітину. Яйцеклітина може мати до трьох оболонок. Розрізняють первинну, вторинну і третинну оболонки.
Процес утворення статевих клітин називають гетерогенезом Гамети утворюються у статевих залозах (сім’яниках і яєчниках у тварин).
Під час статевого акту сперматозоїди рухаються в бік яйцеклітини.
Запліднення відбувається у верхній частині маткової труби після овуляції.
Яйцеклітина потрапляє в маткову трубу завдяки скороченню війок клітин епітелію, які його вистилають, і скороченням м'язової оболонки маткової труби.
У процесі запліднення розрізняють два етапи:
проникнення сперматозоїда через оболонки яйцеклітини;
злиття ядер статевих клітин.
Перед проникненням сперматозоїд виділяє ферменти, які розщеплюють оболонки яйцеклітини.
В яйцеклітину проникає головка сперматозоїда, а хвіст відкидається.
Після цього відбуваються фізико-хімічні зміни в поверхневому шарі цитоплазми яйцеклітини і утворюється непроникна оболонка запліднення. Тобто інші сперматозоїди в клітку потрапити не можуть. У заплідненої яйцеклітини відбувається злиття ядер і утворюється одноклітинний зародок - зигота з диплоїдним (подвійним) набором хромосом. Так настає вагітність.
Ембріональний розвиток тварин Після проникнення сперматозоїда в яйцеклітину і злиття їх ядер утворюється одноклітинний зародок – зигота, яка починає ділитися. Ряд послідовних мітотичних поділів зиготи називають дробленням. Під час дроблення перед синтетичний період інтерфази практично відсутній, тому клітини, що утворюються, − бластомери – мають деталі меншу кількість цитоплазми порівняно з яйцеклітиною.
Період дроблення завершується формуванням бластули. У типовому випадку бластула складається із шару еластомерів, які оточують щільним кільцем порожнину – бластоцель.
Зародкові листки дають початок тканинам і органам ембріонів, що розвиваються. З ектодерми формуються зовнішній епітелій, шкірні залози, поверхневий шар зубів, рогових лусок, нервова система. Похідними ендодерми є епітелій середньої кишки, епітелій дихальної системи, травні залози. Клітини мезодерми розвиваються в м’язову і сполучну (зокрема, кісткову та хрящову) тканини, канали органів виділення, кровоносну і, частково, статеву системи. Процес формування органів з певних комплексів клітин ембріона називається органогенезом.
Від сперматозоїда яйцеклітина відрізняється:
• нерухомістю;
• характерною більш-менш кулястою формою;
• наявністю різноманітних захисних оболонок - джерел поживних речовин;
• відсутністю функціональних органел або утворень, властивих сперматозоїду: хвоста, спеціалізованого мітохондріального комплексу, акросоми тощо;
• особливостями утворення і розвитку, тривалості життя;
• значно меншою кількістю в організмі;
• запасом поживних речовин для розвитку майбутнього зародка, локалізованих в цитоплазмі;
• значно більшими розмірами (яйцеклітина жінки в 85 000 разів більше сперматозоїда).
Домашнє завдання Опрацювати матеріал підручника параграфи 30, 31 та матеріал сайту
18 січня 2024 р.
Тема: Мейоз. Рекомбінація ДНК.
Опрацюйте матеріал підручника параграф 29, матеріал сайту та перегляньте відео.
Життєвий цикл будь-якої клітини від початку одного поділу до початку наступного. Складається з двох основних частин – процесу поділу й інтерфази. У тих клітин, які втратили здатність до поділу, клітинний цикл закінчується не початком нового циклу, а загибеллю клітини. Під час інтерфази в клітинах відбувається багато процесів. Вони ростуть і накопичують речовини, необхідні для наступного поділу.
Сам поділ клітин може проходити по-різному. Прокаріотичні клітини діляться переважно шляхом простого, так званого бінарного, поділу. У цьому варіанті їхній нуклеоїд подвоюється шляхом реплікації, і нова копія прикріплюється до клітинної мембрани, після чого між двома нуклеїнами формується нова клітинна стінка. Інтерфази між поділами прокаріотичних клітин займають невеликі проміжки часу. Більшості бактерій для підготовки поділу вистачає близько двадцяти хвилин.
У еукаріотів процес поділу, як і інтерфаза, триває довше. Процеси, які відбуваються під час поділу, у них складніші через на-явність ядра та спадкового матеріалу у вигляді хромосом. У біль-шості випадків поділ еукаріотичних клітин представлений у формі мітозу або мейозу. Типовий мітоз складається з чотирьох основних фаз: профази, метафази, анафази й телофази.
Під час профази в ядрі відбувається спіралізація хромосом.
У результаті їх лінійний розмір зменшується у 25 разів. Самі хромосоми стають добре видимими у світловий мікроскоп, при цьому кожна з хромосом складається з двох хроматид (друга хроматида утворюється протягом інтерфази в результаті процесу реплікації). Протягом профази також відбувається редукція ядерець та ядерної оболонки, а центріолі розходяться до полюсів клітини і стимулюють утворення мікротрубочок клітинного веретена поділу.
На початку метафази хромосоми рухаються до екватора клітини й розміщуються там, утворюючи метафазну пластинку. На хромосомах чітко можна побачити центромеру — первинну перетяж-ку, до якої прикріплюється веретено поділу. Хроматиди відштов-хуються одна від одної та залишаються з’єднаними лише завдяки центромері.
Одночасний поділ центромер усіх хромосом є початком наступної фази поділу — анафази. Під час анафази з’єднані попарно хроматиди роз’єднуються, стаючи дочірніми хромосомами, і розходяться до полюсів клітини.
Після закінчення руху хромосом до полюсів розпочинається телофаза мітозу. На цій фазі відбувається формування нових ядерних оболонок і ядерець, а хромосоми деспіралізуються. Після цього відбувається цитокінез (розділення цитоплазми).
Мейоз є редукційним поділом. Фактично він складається з двох послідовних мітозів, інтерфаза між якими максимально скорочена. Крім того, протягом цієї інтерфази не відбувається синтез ДНК і кількість спадкового матеріалу не збільшується. У результаті після закінчення мейозу кожна з чотирьох утворених клітин містить удвічі менше ДНК, ніж батьківська клітина. Таким чином утворюються, наприклад, статеві клітини.
Домашнє завдання Опрацювати матеріал підручника параграф 29 та матеріал сайту