Тема: хромосомная и нехромосомная наследственность.

 

Установление роли хромосом как хранителей генетической информации в эукариотической клетке явилось важнейшим событием биологии начала XX века. Хромосомная теория показала, что главными материальными носителями наследственности являются хромосомы, находящиеся в клеточном ядре. Она тем самым еще раз продемонстрировала с позиции материалистической диалектики тот факт, что свойств без материи не бывает, что всякое биологическое явление, в том числе и наследственность, имеет свою главную причину в системе клетки. Хромосомная теория материализовала понятие гена как элементарной единицы наследственности, вскрыла причинно-следственные взаимоотношения между генами в пределах генома. При изучении хромосомной теории важно иметь в виду временный характер организации этих морфологических структур в жизненном цикле клетки, который отражает качественные и количественные преобразования, происходящие в клеточном ядре, на различных этапах развития. Важным элементом в обеспечении преемственности биологических систем является цитоплазматическая наследственность. Включая в себя различные плазмагены, она обеспечивает не только генетический контроль за синтезом целого ряда важнейших ферментов клеточного метаболизма, но и их преемственность в клеточных поколениях.

I. ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ:

1. Изучить основные положения хромосомной теории наследственности.

2. Рассмотреть цитоплазматическую наследственность.

3. Уметь применять полученные знания при оценке различных генетических ситуаций.

II. ИСХОДНЫЕ ЗНАНИЯ:

1. Знать химический состав и молекулярно-морфологическую организацию хромосом.

2. Иметь четкие представления об изменениях морфологической организации хромосом на различных этапах жизненного цикла клетки.

3. Знать строение и функции внутриклеточных структур и их роль в жизнедеятельности клетки.

III. ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ:

1. История создания хромосомной теории наследственности.

2. Роль хромосом в детерминации пола.

3. Половой хроматин. Теория Лайон.

4. Наследование, сцепленное с полом.

5. Группы сцепления и закон постоянства их количества для каждого биологического вида организмов.

6. Кроссинговер и его биологическое значение в формировании генетического разнообразия в природе.

7. Локализация генов в хромосомах. Генетические карты.

8. Цитологические карты хромосом.

9. Картирование хромосом человека.

10. Основные положения хромосомной теории наследственности.

11. Цитоплазматическая наследственность.

12. Плазмоны и плазмогены.

13. Генная инженерия. Явление трансгенеза.

14. Роль плазмид, фагов, вирусов в осуществлении трансдукции.

15. Значение генной инженерии для живой природы и общества.

IV. ЛИТЕРАТУРА:

1. Лекции.

2. Биология (ред. В.Н. Ярыгин). - М.: Высшая школа, 1997-2000. - Кн. 1. - С. 118–119; 155–156; 161–163; 219–220; 223–230; 234–240; 243‑246; 253–254.

3. Инге-Вечтомов С.Г. Генетика с основами селекции. - М.: Высшая школа, 1989. – С. 85–102, 108–111, 225–232.

4. Гофман-Кадошников П.Б. Задачник по общей и медицинской генетике. - М., 1969.

5. Хелевин Н.В. и др. Задачник по общей и медицинской генетике. - М., 1984.

6. Иванов В.П., Солодилова М.А., Гребеник Л.А., Кириленко А.И. Трубникова Е.В., Васильева О.В., Рыжаева В.Н. Биология: Учебно-методическое пособие для студентов медицинских вузов. - Курск, 2010.

V. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:

1. Что послужило методологической основой создания хромосомной теории наследственности?

2. Аутосомы и половые хромосомы. Роль X и Y хромосом в детерминации пола у различных видов животных.

3. Гомо- и гетерогамный пол.

4. Генетическая детерминация пола у различных биологических видов.

5. Открытие полового хроматина. Теория Лайон.

6. Объект исследования и методические особенности в работах по экспериментальному доказательству хромосомной теории.

7. Наследование, сцепленное с полом. Примеры у человека.

8. Голландрические признаки человека и особенности их генетической детерминации.

9. Как расположены гены в хромосомах?

10. Сцепление генов. Группы сцепления у различных биологических видов.

11. Почему сцепление генов не является абсолютным? Биоло-гическое значение кроссинговера.

12. В чем сущность построения генетических карт?

13. Основные принципы картирования хромосом человека и его значение.

14. Перечислите основные положения хромосомной теории и раскройте их биологическое содержание.

15. Что такое цитоплазматическая наследственность?

16. Плазмогены митохондрий и хлоропластов.

17. Роль симбионтов клетки (вирусов, плазмид, эписом) в цитоплазматической наследственности.

18. В чем заключаются объективные предпосылки появления и развития генной инженерии?

19. Основные методические подходы в конструировании генетических структур и создании современной биотехнологии.

20. Как вы оцениваете перспективы развития генной инженерии для природы и общества?

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА В ЛАБОРАТОРИИ

Вид деятельности	Система действий
I. ИЗУЧЕНИЕ СТРОЕНИЯ ПОЛИТЕННЫХ ХРОМОСОМ ДРОЗОФИЛЫ ИЛИ ХИРОНОМУСА.	1. Найти в препарате при малом увеличении политенную хромосому и установить ее в центре поля зрения. 2. Под объективом 40-кратного увеличения рассмотреть политенную хромосому, обратить особое внимание на наличие в ней дисков (хромомер). 3. Зарисовать в альбом одну из политенных хромосом, обозначив в ней участки: 1 – хромомеры; 2 – эухроматин; 3 – гетерохроматин.
II. ИЗУЧЕНИЕ ПОЛОВОГО ХРОМАТИНА В КЛЕТКАХ СЛИЗИСТОЙ ЩЕКИ ЧЕЛОВЕКА.	1. Взять металлический (гистологический) шпатель и сделать с его помощью соскоб клеток слизистой оболочки внутренней стороны щеки. 2. Перенести содержимое со шпателя на центр предметного стекла, сделать мазок. 3. На мазок нанести 1-2 капли рабочего раствора красителя и дать отстояться в течение 2-3 мин. 4. Накрыть мазок покровным стеклом и плотно прижать к предметному стеклу. 5. Избыток красителя по краям покровного стекла удалить с помощью фильтровальной бумаги и приступить к микроскопии. 6. В препарате при малом увеличении найти скопление клеток слизистой с хорошо прокрашенными ядрами и поместить их в центр поля зрения. 7. При большом увеличении приступить к изучению ядра. Смещая рассматриваемые ядра в поле зрения, подсчитываем их общее число и число ядер с половым хроматином. Всего просматриваем 100 ядер и определяем процент ядер с половым хроматином. 8. Зарисовать в альбом 2-3 клетки слизистой отметить: 1 – цитоплазма; 2 – ядро; 3 - половой хроматин.
III. ЗАКРЕПЛЕНИЕ МАТЕРИАЛА ЧЕРЕЗ РЕШЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ.	1. Изучить условие задачи. 2. Представить условие задачи в письменном виде соответственно существующим требованиями. 3. Решить задачу и дать биологическое обоснование полученному результату.