Урок : «Цитоплазматическая наследственность»

Урок : «Цитоплазматическая наследственность»

Цель: изучить явление цитоплазматической наследственности, развивать умения самостоятельной работы с текстом; развивать внимания при решении генетических задач.

Тип урока: изучение нового материала.

Оборудование: компьютер, презентация, электронное приложение учебника

Ход урока:

1. Организационный момент.
2. Проверка отсутствующих.
3. Проверка готовности к уроку.

– Опрос по вопросам параграфа

– Решение задач:

У лошадей встречается наследственная болезнь гортани. Во время бега больные лошади характерно храпят. От больных родителей часто рождается здоровое потомство. Доминантной или рецессивной является эта болезнь лошадей? Докажите.

4. Изучение нового материала.

Здравствуйте, тема нашего сегодняшнего урока – «Цитоплазматическая наследственность». Хромосомная теория наследственности установила ведущую роль ядра и хромосом в явлениях наследования. Однако на самых ранних этапах развития генетики стало очевидно, что наследование некоторых признаков не зависит от хромосомных компонентов клеток и не подчиняется законам Менделя при распределении хромосом во время мейоза. То есть цитоплазматическая наследственность — это явление, когда в наследовании признака участвуют компоненты цитоплазмы. Сегодня мы поговорим о митохондриальном и пластидном наследовании.

Митохондриальное и пластидное наследование. Как вы уже знаете, митохондрии и пластиды имеют собственные молекулы ДНК, поэтому они и способны к воспроизведению. Если клетка по какой-либо причине утрачивает митохондрии и пластиды, то восстановить их она уже не сможет, несмотря на сохранившееся ядро. Рассмотрим это явление на примере эвглены зеленой. Обычно в клетке эвглены находится около 100 хлоропластов, однако в темноте эвглена переходит к гетеротрофному питанию и ее пластиды не размножаются, хотя сама эвглена продолжает делиться. Через несколько поколений в условиях нехватки света возникают особи, которым не хватило хлоропластов. У потомков этой эвглены никогда не будет этих органоидов. В данном случае речь идет о пластидном наследовании.

О первых фактах пластидного наследования еще на заре развития генетики (1908–1909) независимо друг от друга сообщили Карл Корренс и Эрвин Бауэр.

Карл Корренс

Эрвин Бауэр

Они исследовали наследование пестролистности у Ночной красавицы и пришли к выводу, что этот признак наследуется через цитоплазму. Опыт повторяли на разных объектах и везде признавали роль цитоплазматической наследственности. Но тем не менее их признали лишь примеры отклонения от законов Менделя.

Митохондриальная наследственность – связана с генами, локализованными в митохондриях. С нею связано наследование нарушений в действии дыхательных ферментов у дрожжей, а также устойчивость и чувствительность дрожжей к действию антибиотиков.

Пластидная наследственность – выявлена при наследовании пестролистной окраски. Связана с наличием в клетках только окрашенных, только бесцветных или их смеси пластид.

Плазмидная наследственность – связана с генами, расположенными в плазмидах (коротких кольцевых молекул ДНК, находящихся вне нуклеотида бактериальной клетки), обеспечивает наследование устойчивости бактерий к действию лекарственных препаратов благодаря защитным белкам.

Характерная черта цитоплазматической наследственности — это наследование по материнской линии. Действительно, и митохондрии, и пластиды в большом количестве содержатся в яйцеклетке, поскольку там много цитоплазмы. А в сперматозоидах, как правило, этих органелл нет и содержание цитоплазмы там небольшое. Однако стоит отметить, что митохондрии у сперматозоидов все-таки есть, чтобы обеспечивать их движение. Но при слиянии сперматозоида с яйцеклеткой в яйцеклетку попадает только ядро, содержащее генетический материал. Митохондрии туда не попадают. Поэтому гены митохондрий и пластид наследуются по материнской линии.

Наследование митохондрии. При скрещивании животных с митохондриальной ДНК типа А с животными с митохондриальной ДНК типа B в потомстве появлялись особи только с материнским типом митохондриальной ДНК.

Точно также, если проследить распределение последовательности митохондриальной ДНК в больших семьях у человека, можно сказать, что в данных случаях также митохондриальные гены передаются только по материнской линии.

Теперь поговорим о взаимодействии хромосомной и нехромосомной наследственности. Показано, что хромосомная и нехромосомная наследственность могут взаимодействовать, приводя к более сложным случаям наследования. Большая часть белков митохондрии кодируется генами ядра клетки по законам Менделя. А меньшая часть белков закодирована в ДНК самих митохондрий и наследуется только по материнской линии. В митохондриях также обнаружены гены, кодирующие ферменты клеточного дыхания, а также гены, обуславливающие устойчивость к некоторым неблагоприятным факторам.

Таким образом, мы рассмотрели митохондриальное и пластидное наследование.

Теперь давайте рассмотрим другие случаи цитоплазматического наследования. У бактерии кольцевые ДНК располагаются отдельно от основной ДНК. В эукариотических клетках дрожжей также обнаружены молекулы ДНК, которые отвечают за их устойчивость к различным веществам. Все это примеры цитоплазматического наследования.

Выводы: Итак, цитоплазматическая наследственность связана с действием генов, расположенных в органоидах цитоплазмы, содержащих ДНК (Митохондрии, пластиды, плазмиды). Такие гены способны к автономной репликации и равномерному распределению между дочерними клетками.

5. Закрепление новых знаний. Работа с учебником.

1. Какая наследственность называется цитоплазматической? Какое значение она может иметь?

2. Митохондрии наследуются по линии отцовского или материнского организма? 3.Сколько хромосом расположено в бактериальной клетке?

4. Взаимосвязаны ли между собой хромосомная и нехромасомная наследственность?

Ответы:

1. Цитоплазматической называют ту наследственность,которая обеспечивается наследственной информацией,заключённой не в ядре,а в других органоидах и цитоплазме. Значение его состоит в передаче некоторых признаков без посредства ядерных хромосом.

2. Материнского. Только в женских гаметах содержатся органоиды,обладающие возможностью цитоплазматической наследственности.

3. Одна кольцевая -- нуклеоид и несколько в цитоплазме -- плазмиды.

4. Да,взаимодействует,образуя сложные признаки.

7. Выставление оценок.

8. Д/з