Генетика: история развития, основные понятия и законы генетики
Содержание:
- 1) История развития генетики
- 2) Основные понятия генетики
- 3) Законы генетики
- 4) Разделы генетики
- 5) Значение генетики
Генетика – это наука, изучающая закономерности наследования генетической информации и изменчивость организмов. Основоположник генетики – австрийский ученый Грегор Мендель.
История развития генетики
Генетика – относительно молодая наука, зародилась она в 19 ст., и развивается до сегодняшних дней.
Выделяют три основных этапа в развитии генетики:
Этап I
Первый этап связан с Грегором Менделем и открытием законов наследственности. Многочисленные исследования и скрещивания животных и растений уже вначале XX ст. полностью подтвердили теории, выдвинутые Менделем. Вклад в развитие генетики сделал биолог В. Иоганнсен, который описал такие понятия как «генотип», «фенотип» и «популяция».
Этап II
Второй этап начался с изучения генетики на клеточном уровне. Исследуя строение клетки, удалось установить, что гены являются участками гомологичных хромосом, которые в процессе деления распределяются между дочерними клетками. В этот период Т.Г.Морганом было открыто явление кроссинговера, который играет важную роль в механизме наследственной изменчивости.
Этап III
Третий этап хаpaктеризуется достижениями в сфере молекулярных наук, которые позволили изучать закономерности генетики на уровне бактерий и вирусов. Была выдвинута теория, которая гласит, что один ген отвечает за один фермент. Фермент катализирует определенную реакцию, среди множества других, которая отвечает за формирование признака.
В 50-60 годах прошлого столетия Ф.Крик и Дж.Уотсон разработали модель ДНК, которая представляла собой двойную спираль, она дала возможность проследить репликацию молекулы ДНК. Это открытие стало выдающимся событием века.
В XXI веке начала развиваться генная инженерия, которая дает возможность создавать собственные генетические системы. Это позволило выделять гены из одних участков и внедрять их в генетический аппарат других организмов. Так генная инженерия стала занимать важное место в селекции растений и животных, в медицине при изучении врожденных заболеваний, аномалий развития.
Основные понятия генетики
Наследственность — способность одного поколения живых организмов передавать свои хаpaктеристики следующему.
Изменчивость — приобретение потомством отличительных признаков в процессе индивидуального развития.
Признаки — особые черты строения организма, которые формируются на протяжении жизни и зависят от генетического фона и условий окружающей среды.
Фенотип — совокупность всех внешних и внутренних признаков организма.
Ген — наименьшая структурная и функциональная единица наследственности. Входит в состав молекулы ДНК и отвечает за образование и передачу конкретного свойства.
Генотип — набор генов, унаследованных от родителей, которые под влиянием внешних факторов определяют фенотип организма.
Аллельные гены — гены, занимающие одинаковые локусы в гомологичных хромосомах.
Гомозиготы— особи, несущие аллельные гены с одинаковой молекулярной основой.
Гетерозиготы — особи, несущие аллельные гены различной молекулярной структуры.
Законы генетики
Основные законы были сформулированы Менделем, которые он вывел опытным путем, исследуя закономерности наследования на растениях.
Закон единообразия гибридов первого поколения.
Суть закона заключается в следующем: если скрестить два гомозиготных организма, которые кодируют разное проявление одного признака, то потомки в первом поколении будут единообразны. Аллель, который проявился, является доминантным, он подавляет рецессивный признак.
Определить это явление Менделю удалось, используя чистые линии гороха с белыми и пурпурными цветами. После скрещивания, все потомство имело пурпурный окрас цветков.
Закон расщепления.
Скрещивание гетерозигот, полученных в первом поколении, дает расщепление по такому принципу:
- фенотип 3:1;
- генотип 1:2:1.
Так, менделевский закон подтвердил, что рецессивные признаки никак не изменяются и не теряются, а просто не проявляются в сочетании с доминантным геном.
Закон независимого наследования признаков.
Скрещивание двух гетерозиготных особей, которые отличаются более чем по двум признакам, дает поколение с разнообразной и независимой комбинацией генов.
Разделы генетики
Классическая генетика изучает закономерности передачи генов.
Цитогенетика исследует структуру хромосом и их участие в передаче наследственной информации.
Молекулярная генетика исследует молекулярные основы наследования признаков путем изучения строения ДНК и РНК.
Биохимическая генетика направлена на изучение влияния генетических факторов на биохимические процессы в живом организме.
Медицинская генетика – изучает наследственные заболевания и разpaбатывает эффективное лечение.
Значение генетики
Все чаще рождаются дети с наследственными аномалиями развития. Врожденная патология сказывается на деятельности жизненно важных органов и приводит к росту ранней детской cмepтности.
Нeблагоприятная экологическая обстановка вредные привычки родителей приводят к разного рода мутациям, которые сказываются на здоровье человека.
На сегодняшний день ученые-генетики сделали много открытий в области медицины, селекции животных и растений, что позволяет целенаправленно влиять на наследственность организмов, предотвращая мутационные процессы.
Многие заболевания, как показали исследования, носят генетическую природу:
- Увеличение количества хромосом (синдром Клайнфельтера) ;
- уменьшение (синдром Шерешевского-Тернера) ;
- болезни сцепленные с хромосомами (гемофилия, дальтонизм) ;
- нарушения обмена веществ (галактоземия).
Теперь, зная причину развития заболевания, ученые разpaбатывают методы предотвращения мутаций, которые ведут к врожденным аномалиям.
Селекция животных и растений уже стала самостоятельной наукой, но в основе ее лежат генетические закономерности наследования. Новые сорта растений с высокой урожайностью, ценные породы животных удалось получить, используя законы наследственности и изменчивости.
Фармацевтическая промышленность не обходится без генетической инженерии. Продукция антибиотиков стала возможной благодаря генетической модификации микроорганизмов-продуцентов. Так удалось многократно увеличить скорость синтеза лекарственных средств и уменьшить затраты на производство.
Комментарии:
Систематизация педагогического наследия учителей в Виртуальном музее биообразования России....
10 09 2024 21:49:21
Урок по зоологии проводится по принципу телевизионной игры "Счастливый случай". На ней учащиеся должны показать свои знания о земноводных. Игра состоит из четырех гeймов, в ней участвуют 2 комaнды....
09 09 2024 11:43:14
Данная разработка ориентирована на учебник Т.С. Суховой, В.И. Строганова «Природа. Введение в биологию и экологию», этот курс позволяет начать целенаправленное формирование ведущих понятий на основе классической биологии перед изучением конкретных биологических дисциплин....
08 09 2024 7:44:41
Изменчивость не создается человеком, он только подвергает органические существа новым жизненным условиям, и природа, действуя на них, вызывает их изменения....
07 09 2024 2:48:15
Программа формирует знания экологии, валеологии, ответственность за здоровье, воспитывает гармонично развитую личность с гуманистическим мироощущением....
06 09 2024 5:35:25
Урок убедительно, на фактах, сообщает учащимся о вреде курения, особенно в подростковом возрасте....
05 09 2024 22:14:33
Урок для 9-го класса по двухчасовой программе курса биологии, разработанной авторским коллективом под руководством И.Н. Пономарёвой. Урок начинается с актуализации знаний о белках, их значимости в живом организме. Обучающиеся знакомятся с биосинтезом белков: слушают краткий рассказ учителя, работают в группе с текстом учебника, отвечают по карточкам у доски, используя слайды и таблицы, решают задачи в тетради и моделируют на планшете. Формулируют вывод и записывают его в тетради. На уроке задействованы все виды памяти.
...
04 09 2024 6:15:57
Урок-обобщение по теме "Насекомые", проводится в форме устного журнала. Цель занятия: углубить и конкретизировать знания о насекомых, их многообразии и пpaктическом значении. На уроке используются сообщения учащихся, проводится соревнование между комaндами. Такая форма проведения урока способствует активизации познавательной деятельности учащихся.
...
03 09 2024 1:45:45
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок рекомендован для учащихся, изучающих молекулярно-клеточный уровень живой материи. В течение урока учитель опирается на знания, полученные учащимися в 9-м классе. Учащиеся закрепляют строение и функции нуклеиновых кислот, самостоятельно ищут ответы на вопросы. Урок насыщен наглядным материалом, который помогает эффективно усвоить тему....
02 09 2024 13:54:20
Урок с презентацией по курсу биологии для 6-го класса по программе Н.И. Сонина поможет учителю раскрыть сущность обмена веществ и превращения энергии в живых организмах. Компьютерная презентация с настроенной анимацией позволяет обучающимся раскрыть особенности процессов, составляющих обмен веществ у растений и животных, и выявить значение обмена веществ и энергии для жизни на Земле....
01 09 2024 3:17:40
В условиях сдачи выпускниками 9-го класса экзаменов в новой форме, а выпускниками 11-х классов – в форме ЕГЭ, поступления в вузы по итогам школьных экзаменов педагоги должны построить учебный процесс так, чтобы у ребёнка была возможность подготовиться к таким серьёзным испытаниям и выдержать их с достоинством. Хочу поделиться своим опытом работы в этом направлении.
...
31 08 2024 21:18:13
Данный урок входит в систему уроков изучения темы «Строение эукариотической клетки». На уроке раскрываются особенности строения и функции клеточного ядра. На уроке используется мультимедийная презентация, которая позволяет наглядно представить изучаемые структуры ядра. Урок предполагает использование индивидуальной, фронтальной работ, а также элементов проблемного обучения....
30 08 2024 20:34:42
Ламарк был деистом и считал, что творец создал материю и законы ее движения, но на этом и прекратилась творческая деятельность творца, а все дальнейшее развитие природы происходило соответственно ее законам....
29 08 2024 21:37:57
Приобретение студентами знаний и умений по проектированию структуры баз данных, построению пустых таблиц, созданию связи между ними, вводу данных способствует формированию общеучебной компетенции студентов, развитию умений самоорганизации учебной деятельности при выполнении заданий на свертывание учебной информации, обобщение и установление причинно-следственных связей с использованием современных средств обучения.
...
28 08 2024 6:18:11
Автор на уроке формирует понятие о строении и функциях покровного органа – кожи. Развивает анализ систематизации новой информации....
27 08 2024 0:41:18
Цель урока: формирование знаний об особенностях внешнего и внутреннего строения земноводных как первых наземных организмов, но не порвавших связь с водной средой обитания; об особенностях размножения; о значении земноводных в природе и жизни человека и необходимости их охраны....
26 08 2024 6:23:12
Представленный урок может служить примером повышения мотивации информационными технологиями. Урок обобщает знания учащихся о лекарственных растениях Ростовской области интеграцией знаний из области биологии, географии и экологии. Построен в форме игры, участвуют два педагога, один из которых выступает в образе сказочной «Травницы»....
25 08 2024 0:30:20
Цель комбинированного урока: познакомить учащихся со строением органов кровообращения (сосудами и сердцем), а также изучить закономерности движения крови и лимфы в организме человека....
24 08 2024 15:30:25
Одной из главных задач школы является развитие в процессе обучения самостоятельного творческого мышления учащихся. Курс школьной биологии представляет большие возможности для такого развития. Осознанное усвоение учащимися курса биологии невозможно без проведения специальной работы по целенаправленному развитию мышления. Цель данного урока: развитие в процессе обучения курса зоологии аналитического мышления учащихся....
23 08 2024 10:44:48
Урок систематизирует знания учащихся о вирусах. Подробнее рассматривается вирус птичьего гриппа.
...
22 08 2024 23:41:45
Основной задачей современной общеобразовательной школы является подведение выпускников к обоснованному выбору будущей профессии, который базируется на системе обобщенных знаний по предметам школьной программы. Это дает выпускнику возможность определить свою профильную подготовку, продолжить образование и получить профессию, в которой он будет успешен....
21 08 2024 9:59:37
Народная мудрость гласит: «Хороший уход и захудалого коня сделает скакуном». Цель урока - объяснить это высказывание, изучив явление фенотипической изменчивости, ее причины, свойства и значение. Урок позволяет продолжить формирование умений и навыков самостоятельной работы, анализа и установления причинно-следственных связей....
20 08 2024 5:27:15
Урок изучения нового материала, урок-пpaктикум. Компьютерная презентация позволяет восполнить недостающий материал, в частности классификационные таблицы и рисунки некоторых плодов, формирует ситуацию успеха у учащихся. Разнообразие методов и приёмов, используемых во время урока, в том числе игровые моменты, позволяет провести его весело и продуктивно.
...
19 08 2024 15:27:43
Урок проводится в 11-м классе с использованием компьютерных технологий. Класс заранее получает задания, разбивается на творческие группы. Каждая группа готовит свою компьютерную презентацию и затем защищает её. В конце урока проходит обсуждение с классом проблемных ситуаций, и предлагаются их решения. В завершение, проводится письменное тестирование по 2-м вариантам....
18 08 2024 21:30:44
Экскурсия проводится на территории школьной экологической тропы, на остановке «Лекарственные растения». Материал экскурсии рассчитан на один урок, для учащихся 5-х классов. Урок призван познакомить учащихся с основными видами лекарственных растений, произрастающих на территории школьной экологической тропы. Отчёт по уроку-экскурсии ребята представляют в виде презентации, фотографий, дневника с выполненными заданиями....
17 08 2024 16:58:14
На уроке, посвященном многообразию водорослей Черного моря, ученики знакомятся с представителями водорослей, произрастающих в Черном море. Рассматривается их роль в образовании органических веществ из углекислого газа и солнечной энергии и выделение кислорода. На уроке вводятся понятия «бентоз» – растения и животные, обитающие на дне, «планктон» – растения и животные, обитающие в толще воды, «нектон» – активно плавающие существа – рыбы, дельфины....
16 08 2024 22:50:46
В ходе урока раскрываются особенности воздушного питания растений как основы их жизнедеятельности; показывается космическая роль растений в формировании атмосферы Земли; формируется понятие «фотосинтез».
...
15 08 2024 5:23:12
Представлен конспект урока биологии по теме "Фотосинтез" в 6-м классе....
14 08 2024 18:43:23
Данная статья познакомит обучающихся с особенностями водной среды
обитания, с различными водными животными и их приспособленностью к
жизни в воде....
13 08 2024 20:29:48
Урок позволяет повторить и обобщить знания о бесполом, пoлoвoм размножении, их биологической сущности, значении вегетативного размножения в сельском хозяйстве, о митозе и мейозе, а также об эволюции гамет и особенностях их строения. Углубляются знания о cпepматогенезе и овогенезе, обсуждается современная демографическая ситуация в России, возможные пути решения проблемы демографического спада.
...
12 08 2024 17:49:26
В статье автор рассматривает организацию проектной деятельности учащихся при изучении биологии в школе. Как увлечь учащихся проектной деятельностью? Как правильно организовать работу учащихся над проектом? Основные этапы работы над проектом и основные требования к оформлению. Использование компьютерных технологий в работе школьников и результативность создания проекта.
Работа учащихся с проектами апробирована автором, используется в работе школьного НОУ по биологии и как один из этапов подготовки к итоговой аттестации....
11 08 2024 17:22:17
Урок является обобщением и систематизацией знаний о четырёх царствах живой природы. Ученики работают в группах, самостоятельно ставят опыты, эксперименты, проводят наблюдения, обобщают накопленные знания по разделу. Цель урока: обобщить и систематизировать знания о представителях четырех царств живой природы: бактериях, грибах, растениях, животных....
10 08 2024 13:43:53
Компетентностный подход поставил учителя перед необходимостью создания программ элективных курсов. Идея посмотреть на биологию как на науку и через науку биологию на окружающий мир – не нова. Может быть, кто-то из учителей биологии также разработал подобный курс. Мне хочется поделиться своим опытом апробации курса "Сквозь призму науки", найти единомышленников, сделать следующий шаг вперед.
...
09 08 2024 15:18:53
Урок знакомит с многообразием кишечнополостных, их ролью в природе и жизни человека. Отражает задачи экологического воспитания, любовь к природе, многообразие животного мира. Медиапродукт позволяет улучшить наглядность, совершенствовать методику проведения урока, заменить мел и доску цифровой технологией, повышает познавательный интерес учащихся к предмету.
...
08 08 2024 5:22:26
Чай можно смело назвать напитком № 1 в мире. Ни один из известных аналогов не способен заменить для нас чай. Чай называли «тоу», «тхе», «кха», «чун», «мин». Родиной чайного растения принято называть Китай. Чайный напиток упоминается в рукописях, относящихся к 2700 г. до н. э. Из Китая чай начал свое триумфальное шествие по миру....
07 08 2024 3:38:36
Урок активизирует познавательную, исследовательскую деятельность учащихся с цифровыми образовательными ресурсами для прочного усвоения материала. Цель урока: изучение строения и размножения мхов, их значения в природе и жизни человека....
06 08 2024 13:50:22
На уроке учащиеся получают представление об атмосфере как оболочке Земли; узнают о составе воздуха и содержание понятия "погода"; узнают как образуются облака и ветер....
05 08 2024 22:26:54
Проведение приурочено к 1 декабря (Всемирный день борьбы со СПИДом). Усилия всего прогрессивного человечества направлены на борьбу с вирусом иммунодефицита человека. Самое трудное – начать. В каждой стране, в каждом обществе существует множество проблем, но проблема ВИЧ продолжает входить в круг первоочередных задач мирового масштаба. Поэтому очень важно информировать учащихся об этой проблеме. Предлагаемый сценарий образно и доступно дает представление о том, что такое СПИД....
04 08 2024 2:52:26
Использование презентации, мультимедийного проектора, учебного электронного пособия, опopных схем, условных знаков, алгоритмов действия при решении генетических задач, игры на уроке позволяет быстро вовлечь учащихся в работу, оптимально организовать их деятельность, обеспечивая обратную связь.
...
03 08 2024 20:58:12
Урок-игра по теме разработан для учащихся 8-го класса, в занимательной форме позволяет повторить и закрепить материал по теме "Скелет"; выявить уровень усвоения учащимися знаний, а также умений по пройденной теме; развивать у учащихся интеллектуальную сферу: внимание, память, речь, мышление.
...
02 08 2024 23:48:17
Обобщающий урок – закрепления полученных знаний в ходе изученных разделов по темам: «Кровообращение», «Дыхание» и «Пищеварение». Урок построен с оптимальным чередованием различных видов деятельности, неодинаковых по продолжительности, трудности и утомительности, учтена динамика работоспособности обучающихся.
...
01 08 2024 22:11:14
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Цель урока: повторить и обобщить полученные знания по строению цветковых растений....
31 07 2024 19:19:53
Урок изучения нового материала, в ходе которого используются диалогический и эвристический методы, эксперимент и моделирование процесса свертывания крови....
30 07 2024 11:17:33
Заполнено ядро жидкостью и несколькими структурными элементами. В нем выделяют оболочку, набор хромосом, нуклеоплазму, ядрышка....
29 07 2024 9:44:49
Программа позволяет активизировать познавательную деятельность учащихся в области углубления знаний о строении и физиологии организма, причинах аномального развития, здоровом образе жизни и сохранении собственного здоровья и здоровья окружающих в ходе выполнения пpaктических работ и изучения функциональных проб. Программа рассчитана на 16 часов....
28 07 2024 2:26:44
Хлорелла — одноклеточная зеленая водоросль, имеет вид микроскопического неподвижного зеленого шарика до 15мкм в диаметре, жгутиков нет. Поверхность клетки покрыта твердой двуконтурной оболочкой целлюлозной породы....
27 07 2024 13:12:55
На уроке природоведения с использованием презентации MS Power Point в доступной форме изучается экологический материал по природным сообществам и экосистеме. Для учащихся приготовлен раздаточный материал, в котором излагаются краткий конспект урока и задания для закрепления материала....
26 07 2024 17:28:23
На современном этапе модернизации образования возникла необходимость разработать новые подходы к внедрению в учебный процесс современных технологий. Актуальность межпредметного интегрирования в школьном обучении очевидна. Она обусловлена современным уровнем развития науки, в котором ярко выражена интеграция естественно-научных знаний. Природа – это наш общий дом. В природе все взаимосвязано. Поэтому важно, чтобы у учеников складывалось целостное восприятие мира при изучении предмета....
25 07 2024 20:52:13
Урок нацелен в первую очередь на то, чтобы расширить кругозор учащихся о наследственных заболеваниях человека, не сцепленных с пoлoвыми хромосомами, и их значении в жизни, в том числе и в социальном аспекте.
...
24 07 2024 17:51:49
В школьном курсе обучения биологии лишайники – одна из наименее изучаемых групп низших растений. Так, в программе В.В. Пасечника эта тема изучается в 6-м классе в течение одного учебного часа. В связи с чем автор считает необходимым на уроке не только заинтересовать учащихся этими уникальными организмами, но и дать более широкое представление об их строении, жизнедеятельности, размножении, особом способе питания....
23 07 2024 17:28:57
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
Значение животных в природе и жизни человека
Царства живой природы: Растения, Животные, Грибы, Бактерии
Эры и периоды в развитии жизни на Земле
Строение и функции пластид: хлоропласт, хромопласт, лейкопласт
Сходство и различия в строении клеток растений, животных и грибов
Мышечная ткань: виды, свойства, особенности строения и функции
Урок изучения нового материала в 11-м классе по общей биологии по теме "Основные этапы (стадии) эволюции человека — антропогенеза"
Соединительная ткань: строение, типы клеток, основные функции
Модульный урок № 1 по теме: "Введение. Биологические науки". Общая биология (9-й класс)
Как возникла Земля. Гипотезы о возникновении Земли. 5-й класс
Ботаника Биология
Открытое занятие по дисциплине "Ботаника" на тему "Определение растений"