Основы генетики Развитие генетики • Аристотель –
Л 6. Основы генетики.ppt
- Количество слайдов: 54
Основы генетики
Развитие генетики • Аристотель – свойства передаются через кровь • В 1868 г. Г. Мендель заложил основы современной генетики. • В 1900 г. X. Де Фриз, К. Корренс и Э. Чермак повторно открыли правила наследования признаков. • В 1906 г. У. Бетсон дал название генетика. • В. Иогансен ввел основные термины и определения.
• Ген – элементарная единица наследственности – участок молекулы ДНК, содержащий информацию о структуре одного белка. • Совокупность всех генов одного организма называется генотипом. • Совокупность всех вариантов каждого из генов, входящих в состав генотипов определенной группы особей или вида в целом, называется генофондом.
• Совокупность свойств и признаков организма, которые являются результатом взаимодействия генотипа особи и окружающей среды, называют фенотипом.
Генетика изучает • Наследственность • Изменчивость
• Скрещивание двух организмов называется гибридизацией. • Потомство от скрещивания двух особей с разной наследственностью называют гибридным, а отдельную особь – гибридом.
Законы Менделя
• Явление преобладания у гибрида признака одного из родителей – доминирование. • Подавляемый признак, т. е. не проявляющийся у гибридов - рецессивным
Законы Менделя • Первый закон Менделя – закон единообразия первого поколения гибридов. • Доминантный признак проявляется в первом поколении гибридов, а рецессивный признак в первом поколении гибридов подавляется.
• Второй закон Менделя – закон расщепления. • Во втором поколении гибридов появляются особи с доминантными и рецессивными признаками в соотношении 3 : 1
• Третий закон Менделя – закон независимого комбинирования признаков. • При скрещивании организмов, отличающихся друг от друга по двум и более парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях.
• У любого организма признаков много, а число хромосом невелико. • В каждой хромосоме множество генов, отвечающих за разные признаки. Как наследуются гены, расположенные в одной хромосоме?
Хромосомная теория наследственности (Т. Морган) • Основная роль в передаче наследственной информации принадлежит хромосомам клеточного ядра. • Гены которые находятся в одной хромосоме наследуются совместно – сцепление генов.
Основные положения хромосомной теории наследственности • Единица наследственности – ген, который представляет собой участок хромосомы. • Хромосомы – это структурные элементы ядра клетки, где в линейном порядке расположены гены. • Хромосомы состоят из белка и ДНК. • Хромосомы всегда парны.
• В каждой клетке любого организма данного вида содержится определенное число хромосом, но их количество у каждого вида различно. • Геном человека состоит из 46 хромосом. • У плодовой мушки дрозофилы их 8, у садового гороха – 14, у жабы – 22, у крысы – 42, у утки – 80, у радиолярии – 1600.
Открытие роли ДНК • В 1930 -е гг. зародилась молекулярная генетика – раскрытие генетических закономерностей на молекулярном уровне. • В 1950 г. С. Бензер открыл молекулярный механизм функционирования генетического кода.
Схематический вид молекулы ДНК
Репликация ДНК
• Единица наследственной информации – ген – биологическая цепочка информации. • Ген несет информацию о развитии организма, его отдельных признаках. • Передают эту информацию через последовательность белковых соединений. • ДНК не единственный источник передачи!
Генетика об изменчивости • Изменчивость – способность живых организмов приобретать новые признаки и свойства в процессе взаимодействия организма с окружающей средой. • Изменчивость – основа для естественного отбора и эволюции организмов.
Формы изменчивости: • наследственная (генотипическая) – связанная с изменением генотипа • ненаследственная (фенотипическая) или модификационная
• Генетическая изменчивость передается по наследству: - комбинативная (получение новых комбинаций генов, имеющихся в генотипе, сами гены при этом не изменяются) - мутационная (скачкообразное и устойчивое изменение). • Мутация возникает вследствие изменения структуры генов.
• Мутация – это повреждение или разрыв каких-либо участков ДНК, в результате которого выводятся из строя целые участки хромосом.
Факторы, способные вызывать мутации – мутагены • физические (различные виды излучений, высокие или низкие температуры), • химические (некоторые лекарства и др. ), • биологические (вирусы, бактерии).
Мутации • отрицательные – летальные, • полулетальные, • нейтральные, • положительные (лежат в основе прогрессивной эволюции). • Мутации относятся к изменениям подчиняющимся вероятностным (или статистическим) законам.
• Отбор (естественный или искусственный) регулирует наследственную изменчивость. • Идея о ведущей роли мутаций в эволюционном процессе легла в основу теории нейтральных мутаций.
ЧЕЛОВЕК: ОРГАНИЗМ И ЛИЧНОСТЬ
Особенности строения человека 1. Сложная нервная система (центральная и периферическая) 2. Специализация функций полушарий головного мозга человека. 3. Прямая походка и свободные передние конечности. 4. Руки с подвижными пальцами и противопоставленным большим пальцем.
Особенности строения человека 5. Техмерноецветное зрение. 6. Сложный механизм голосовых связок. 7. Пластичность врожденных импульсов и потребностей. 8. Медленный темп роста и биологического созревания.
• Физиология человека – наука о жизнедеятельности здорового организма человека и функциях его составных частей. • Предмет – здоровый организм. • Основоположник – Уильям Гарвей.
• Организм и окружающая среда – происходит непрерывный обмен веществом и энергией • Энергия выделяется за счет окисления белков, жиров и углеводов. • Резервирование энергии в виде макроэргических связей АТФ (адезонитрифосфорной кислоты). • АТФ – универсальный источник энергии в организме человека.
• Метаболизм – процессы обмена веществ на клеточном и тканевом уровнях в организме человека. • Анаболизм – совокупность химических процессов, направленных на образование составных частей клеток и тканей. • Катаболизм – процесс расщепления или окисления сложных молекул до простых веществ с выделением энергии и резервированием ее в виде АТФ.
• Метаболизм обеспечивает в организме белковый, углеводный и жировой обмены. • Белки. Функции: пластическая (строительная), энергетическая, транспортная, ферментативная и др. • Жиры. Функции: энергетическая и структурная. • Углеводы. Функции: энергетическая и пластическая. • Соотношение в пищевом рационе белков, жиров, углеводов – 1: 1: 4.
• Внутренняя среда организма: кровь, лимфа и тканевая жидкость. • Гомеоста з – саморегуляция, стремление системы воспроизводить себя, восстанавливать утраченное равновесие, преодолевать сопротивление внешней среды.
Функции кровеносной системы: • поддержание гомеостаза; • транспортная; • терморегуляторная; • защитная ; • экскреторная (выделительная) и др.
Система лимфообращения: - для поддержания объема и состава тканевой жидкости, - всасывания и переноса питательных веществ, - для участия в иммунных реакциях организма, - поддерживает белковое постоянство крови.
• Органы дыхания – обеспечивают ткани организма кислородом и освобождают их от углекислого газа. • Пищеварительная система – осуществляет механическую и химическую переработку пищи для всасывания питательных веществ через стенки пищеварительного тракта и поступление их в кровь и лимфу.
• Выделительные органы (почки, кожа, потовые, сальные железы, легкие): - участие в регуляции водного баланса организма; - участие в постоянстве ионного баланса; - поддержание кислотно-щелочного равновесия и др.
• Нервная система обеспечивает взаимодействие организма с внешней средой и регулирует работу всех органов и систем организма. • Структурно-функциональной единицей нервной системы является нервная клетка – нейрон. • Головной мозг человека состоит из 40 -50 млрд. нейронов.
Мозг человека состоит из 1) блок, обеспечивающий тонус – отвечает за гомеостаз; 2) блок, осуществляющий прием, переработку и хранение информации – отвечает за обучение и память; 3) блок, программирующий поведение человека, его регуляцию и контроль всех поступков и действий – отвечает за эмоции.
Высшие психические функции • сознание, • внимание, • память, • эмоции, • мышление и др.
• Сознание – высшая форма отражения мозгом человека окружающего мира, передаваемая другим людям в форме слов и символов. • Внимание – это сосредоточенность, избирательная, познавательная направленность процессов, нацеленная на определенный объект, значимый в данный момент.
• Память – способность мозга запоминать, хранить и воспроизводить информацию. • Мышление – сложнейший вид мозговой деятельности человека в процессе приспособления к новым условиям и решения новых жизненных задач.
• Эмоции – особый класс субъективных психологических состояний человека, отражающих в форме непосредственных переживаний процесс и результат практической деятельности, направленной на удовлетворение его актуальных потребностей. • Эмоции играют в деятельности людей мобилизационную, интегративно- защитную, коммуникативную роль.
• Эмоциональные состояния делятся на - эмоции, - чувства, - аффекты.
• Эмоции, мышление, память и внимание в своей совокупности составляют интеллект человека – способность мыслить и рационально познавать действительность.
• Творчество отличается от интеллекта: - оно оригинально; - оно подвижно; - оно пластично.
• Творчество как процесс создания чего- то нового. • Выделяют 4 стадии творческого процесса: подготовка; созревание, вдохновение, проверка найденного решения.
Здоровье и работоспособность • «Здоровье» – состояние полного физического, умственного и социального благосостояния • Сам организм, его центральная нервная система может быть организатором патологических процессов. • Разграничивают здоровье отдельного человека и здоровье популяции.
Условия правильного образа жизни: • труд; • нормальный сон; • хорошее настроение и положительные эмоции; • рациональное питание как по качеству и количеству, так и по режиму потребления; • избежание потребления алкоголя и никотина;
Условия правильного образа жизни: • соблюдение режима; • закаливание организма; • физические упражнения, достаточный объем двигательной активности.
• Работоспособность определяет возможности организма при выполнении работы к поддержанию структуры и энергозапасов на заданном уровне.
Работоспособность зависит от • текущего уровня здоровья, • самочувствия человека, • от типологических свойств нервной системы, • индивидуальных особенностей функционирования психических процессов, • от оценки человеком значимости и целесообразности мобилизации определенных ресурсов для выполнения определенной деятельности.
Фазы работоспособности: • Мобилизация. • Врабатываемость – первый час от начала работы. • Оптимальная работоспособности (или фаза компенсации) – последующие 2 -3 ч. • Неустойчивость компенсации. • Декомпенсация.