Gymnzium Hranice Zborovsk 293 Projekt Svt prce v
©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Projekt: Svět práce v každodenním životě Číslo projektu: CZ. 1. 07/1. 1. 26/02. 0007 Základy genetiky Aktivita č. 4 – Biologie pod mikroskopem Prezentace č. 8 Autor: Dušan Rychnovský 1
Co je to genetika • patří mezi biologické vědy • zabývá se dědičností a proměnlivostí živých soustav • sleduje variabilitu, rozdílnost a přenos druhových a dědičných znaků mezi rodiči a potomky i mezi potomky navzájem • genetická informace určuje budoucí anatomickou stavbu organismu • určuje, jaké látky budou účastníky biochemických a fyziologických procesů v organismu 2
DNA • Deoxyribonukleová kyselina, DNA je nukleová kyselina, nositelka genetické informace • Je tvořena řetězcem cukru – ribózy, zbytků kyseliny fosforečné a hlavně komplementárních bází adenin (A) a thymin (T), guanin (G) a cytosin (C) • Za běžných podmínek uchovává ve formě pravotočivé dvoušroubovice • Dvoušroubovice DNA je tvořena dvěma vlákny DNA, které se obtáčí kolem společné osy a interagují spolu • Mezi bázemi v rámci jednoho „patra“ dvoušroubovice platí pravidla komplementarity. 1 3
Chromozom • Je specifická barvitelná buněčná struktura přítomná v jádře • Tvořena převážně DNA • V jádře jsou dvě sady chromozomu 2 N • Např. člověk má 23 párů chromozomů • Jeden chromozom z páru dědíme od matky a druhý od otce • 22 párů je stejných • 23 pár je odlišný podle pohlaví (XX – žena, XY – muž) 4
Dělení buňky a chromozomy • Před dělením se dvoušroubovice DNA rozplete na dvě jednošroubovice a ke každé se podle komplementarity bází druhá šroubovice doplní • Při dělení buňky přechází do dceřiných buněk jedna kompletní sada chromozomů • Tím je zajištěno, že dceřiné buňky jsou stejné jako mateřské 5
Pohlavní buňky a chromozomy • Při vzniku pohlavních buněk – dochází k promíchání části chromozomů v páru – (CROSSING OVER). – nedochází k replikaci DNA a pohlavní buňky mají jen poloviční množství chromozomů (jeden z párů) 1 N • Splynutím dvou gamet vzniká zygota, která má zase chromozomy v párech – 2 N 6
Historie genetiky • Je vědou poměrně mladou. • Za zakladatele genetiky je považován Johann Gregor Mendel (1822 - 1884). Tento augustiniánský mnich z brněnského kláštera se v 2. polovině 19. století zabýval hybridizačními pokusy u rostlin hrachu. • Při následném křížení sledoval 7 dědičných znaků (tvar semen a lusků, zbarvení děloh, květů a nezralých lusků, délku stonku a postavení květů). • Po matematickém zhodnocení výsledků zjistil, že se nedědí přímo znaky, ale "vlohy" pro ně. • Mendelovy zákony a mezialelární vztahy patří k základům a dodnes mají své využití třeba i v medicíně u sledování monogenně dědičných onemocnění. • Mendel vydal roku 1866 o svých pozorováních práci nazvanou Versuche über Pflanzenhybriden (Pokusy s rostlinnými kříženci). Ve své době však neměla jeho práce vůbec žádný ohlas a byla dokonce zapomenuta. • Ke znovuobjevení Mendelovy práce a ke vzniku genetiky jako plnohodnotného vědního oboru tak dochází až na počátku 20. století. Dochází zde k potvrzení pravdivosti Mendelových zjištění. 7
Johann Gregor Mendel 8
Historie genetiky • William Bateson (1861 - 1926) – anglický profesor – jako první použil termín genetika (1906), heterozygot a homozygot • Thomas Hunt Morgan (1866 - 1945) – americký profesor – práce o chromozomech – získal Nobelovu cenu 9
Historie genetiky • James D. Watson a Francis H. Crick – struktura DNA • Maurice H. F. Wilkins a Rosalinda Franklinová – RTG studie DNA přispěly k práci na rozluštění její struktury – James D. Watson, Francis H. Crick a H. F. Wilkins získali za objevy o DNA Nobelovu cenu 10
Genetické pojmy • Gen – Určuje vlastnosti organizmu – znaky - (barva vlasů, velikost zubů, schopnost opalovat se …) – Znaky mohou být v různých podobách – (oči mohou být modré, zelené, hnědé …) – V buňce jsou geny určující konkrétní vlastnost (alely) vždy na obou chromozomech – Každá alela může mít kódovanou jinou vlastnost (například jedna pro krevní skupinu 0 a na druhém chromozomu pro A) • Dominance a recesivita – Dominantní gen se projeví vždy, recesivní jen pokud dominantní není přítomen. – Například pro dědičnost krevních skupin rodičů majících genotyp A 0 a A 0. – Gen pro skupinu A je dominantní, pro 0 je recesivní. – Oba budou mít skupinu A. – Jak se jejich genetická informace projeví u dětí? A 0 A AA A 0 00 Jen jedna čtvrtina potomstva bude mít krevní skupinu 0 11
Genetické pojmy • Genotyp je soubor veškerých genetických informací organismu • Fenotyp je soubor všech pozorovatelných vlastností a znaků živého organismu. Představuje výsledek spolupůsobení genotypu a prostředí, čili to, jak organismus v daném znaku (znacích) skutečně vypadá. • Obecně rozlišujeme znaky kódované majorgeny, na jejichž projev ve fenotypu nemá prostředí žádný, nebo téměř žádný vliv (barva očí, krevní skupiny) a znaky kódované minorgeny, na projev má prostředí vliv velký (velikost rostliny, množství semen). • Fenotyp = genotyp + prostředí 12
Dědičnost pohlaví • V ženských somatických buňkách je pohlavní pár chromozomů ve tvaru XX. • Ženská gameta má vždy pohlavní chromozom X. • V mužských somatických buňkách je pohlavní pár chromozomů XY. • Mužské gamety jsou dvojího druhu s pohlavním chromozomem X s Y. • Je-li vajíčko oplodněno spermií s pohlavním chromozomem X, vznikne děvčátko, je-li oplodněno spermií s pohlavním chromozomem Y, vyroste chlapec. 13
Zdroje informací • Obrázky byly vyhledány ve wikipedii jako Creativ Commons nebo Public Domain: 1. Vojtěch Dostál , In: cs. wikipedia. org [online]. 11. červenec 2011 [cit. 2013 -18 -9]. Obrázek ve formátu png. Dostupné: http: //cs. wikipedia. org/wiki/DNA#mediaviewer/Soubor: DNA_Structure %2 BKey%2 BLabelled. pn_No. BB_cs. png 2. unknow, In: cs. wikipedia. org [online]. 12 June 2014, 11: 38: 41 [cit. 201318 -9]. Obrázek ve formátu jpg. Dostupné: http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Gregor_Mendel_with_cross. jpg 3. Černík, V. , Bičík, V. , Martinec, Z. Přírodopis 3 pro 8. ročník základní školy a nižší ročníky víceletých gymnázií. Praha: Libertas, a. s. , 1. vydání. ISBN 80 -85937 -97 -2 4. Jelínek, J. , Zicháček, V. Biologie pro gymnázia. Olomouc: Nakladatelství OLOMOUC, 2004. ISBN 80 -7182 -177 -2 5. Vlastní tvorba 14
- Slides: 14