VY32INOVACE129Chovskotu ZKLADY GENETIKY Autor Ing Miroslav Huk Zznamov

VY_32_INOVACE_129_Chov_skotu ZÁKLADY GENETIKY Autor: Ing. Miroslav Huk

Záznamový list výukového materiálu Název školy SŠTZ Mohelnice, 1. máje 2, 789 85 Mohelnice Číslo projektu CZ. 1. 07/1. 5. 00/34. 0033 Název šablony klíčové aktivity Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT (III/2) Název výukového materiálu Základy genetiky Označení VY_32_INOVACE_129_Chov_skotu Vzdělávací obor 41 -51 -H/01 Zemědělec – farmář Tematická oblast Chov zvířat Ročník Druhý Autor Ing. Miroslav Huk Datum ověření 26. 11. 2013 KF 2 Anotace / metodický popis Vývoj genetiky, význam genetiky, základní genetické pojmy, nukleové kyseliny. Podpis autora Ing. Miroslav Huk Podpis ředitele

Chov skotu – Základy genetiky Ing. Miroslav Huk

Stručný vývoj genetiky • Vývoj genetiky – Za zakladatele genetiky je považován Johann Gregor Mendel (1822 - 1884). – Mnich z brněnského kláštera se v 2. polovině 19. století zabýval hybridizačními pokusy u rostlin. – Za své působiště si zvolil zahrádku kláštera a za objekt svého zájmu hrách. – Při následném křížení sledoval 7 dědičných znaků (tvar semen a lusků, zbarvení děloh, květů a nezralých lusků, délku stonku a postavení květů). – Zjistil, že se nedědí přímo znaky, ale "vlohy" pro ně. – Dal za vznik klasické genetice. – Mendelovy zákony patří k základům genetiky a dodnes mají své využití např. v medicíně u sledování dědičných onemocnění. – Ke znovuobjevení Mendelovy práce a ke vzniku genetiky jako plnohodnotného vědního oboru tak dochází až na počátku 20. století. – Dochází k potvrzení pravdivosti Mendelových zjištění. SOUz Loštice Ing. Miroslav Huk 4

Základy genetiky • Význam genetiky – Dává odpovědi na podstatu života, je klíčem ke zvyšování produkce rostlinné a živočišné výroby, má význam v boji proti dědičným chorobám (rakovina). • Genetika je věda o dědičnosti a proměnlivosti živých organismů. – Dědičnost je schopnost živého organismu přenášet své znaky na potomstvo. – Proměnlivost je schopnost živého organismu přizpůsobovat se měnícímu se vnějšímu prostředí. • Proměnlivost může být: – nedědičná - znaky se mění vlivem vnějších podmínek (barva srsti ovlivněná slunečním zářením), tyto změny nejsou dědičné, nepředávají se potomstvu - nazývají se modifikace, – dědičná - založení znaků se mění vlivem vnějších podmínek (radioaktivní záření, buněčné jedy) a projeví se změnou znaku (výskyt nového typu zbarvení), která je dědičná a předává se na potomstvo nazývá se mutace. SOUz Loštice Ing. Miroslav Huk 5

Základy genetiky • Při studiu proměnlivosti znaků se setkáváme se dvěma základními skupinami znaků. – Jsou to jednak: • znaky kvalitativní, pro které je typický výskyt v odlišných kategoriích bez přechodů, jsou to znaky neměnitelné. Nejsou ovlivněny vnějším prostředím. Např. zbarvení černé - červené, rohatost – bezrohost, tvar plodů, barva květů, srsti apod. • znaky kvantitativní, pro které je typická proměnlivost (měříme je v kg, cm) a při jejich sledování u skupiny zvířat dostáváme plynulou řadu individuálních hodnot (živá hmotnost, produkce mléka – dojivost, tvar plodů, barva květů, barva srsti apod. ). SOUz Loštice Ing. Miroslav Huk 6

Základní genetické pojmy • Základní genetické pojmy: – – – – Alela – konkrétní forma genu, označuje se písmeny. DNA – kyselina deoxyribonukleová, nositelka dědičné informace. Dominatní alela – ta, která navenek převládá, označuje se velkým písmenem. F 1 generace – filiální generace – vzniká křížením P generací; křížením F 1. Fenotyp – soubor všech dědičných znaků jedince, pozorovatelný projev genotypu (genotyp + prostředí = fenotyp). Gen – vloha – jednotka dědičné informace (gen + prostředí = znak). Genofond – soubor všech genů v populaci určitého druhu. Genom – soubor veškeré dědičné informace buňky nebo jedince. Genotyp – genetická výbava jedince, podmiňuje fenotyp. Heterozygot – jedinec, jehož alely sledovaného genu jsou navzájem různé. Heterozygotní alely – alely různých forem. Homozygot - jedinec, jehož alely sledovaného genu jsou stejné. Homozygotní alely – alely stejných forem. Hybridizace – křížení, proces spojování dvou vláken DNA podle pravidel o párování bází. SOUz Loštice Ing. Miroslav Huk 7

Základní genetické pojmy – Chloroplast – organela rostlin, schopná fotosyntézy; obsahuje vlastní genetickou informaci. – Chromosom – útvar tvořený DNA a bílkovinami, nejlépe viditelný během mitózy nebo meiózy eukaryotických buněk. – Inbreeding – křížení příbuzných jedinců. – Karyotyp – chromosomální výbava buňky nebo jedince. – Lokus – místo (pozice) určitého genu na chromosomu. – Meióza – redukční dělení díky němuž vznikají haploidní buňky (gamety). – Mitóza – dělení buněk; vznikají buňky se shodnou chromosomální výbavou (diploidní dceřinné). – Mutace – změna v sekvenci DNA; pokud neznemožňuje rozmnožování jedince, pak je dědičná. – Mutagen – faktor vnějšího prostředí, schopný zapříčinit mutace v genetické informaci organismu. – P generace – parentální generace - rodičovská generace. – RNA – kyselina ribonukleová; nositelka dědičné informace u některých virů; u vyšších živočichů se podílí na realizaci genetické informace. SOUz Loštice Ing. Miroslav Huk 8

Základní genetické pojmy – – – Adenin – 6 -aminopurin; purinová báze, přítomná v DNA i RNA. Thymin – 2, 4 -dioxo-5 -methylpyrimidin; pyrimidinová báze, přítomná pouze v DNA. Uracyl – 2, 4 -dioxopyrimidin; pyrimidinová báze, přítomná pouze v RNA. Guanin – 2 -amino-6 -oxopurin; purinová báze, přítomná v DNA i RNA. Cytosin – 2 -oxo-4 -aminopyrimidin; pyrimidinová báze, přítomná v DNA i RNA. Znak – vlastnost – projevuje se na základě genů (barva srsti, tvar plodu, velikost). Každý gen má více forem neboli alel (př. gen pro barvu očí má více alel – modrá, zelená, hnědá barva). – Zygota – zygota je buňka, vznikající splynutím dvou gamet; gamety jsou haploidní buňky, zygota se tak stává opět buňkou diploidní. SOUz Loštice Ing. Miroslav Huk 9

Nukleové kyseliny • Nukleové kyseliny – Nukleové kyseliny jsou nositelkami dědičné informace. – Díky nim dochází k přenosu dědičných znaků na potomstvo a k evoluci. – Jejich základními stavebními jednotkami jsou tzv. nukleotidy. – Nukleotidy se skládají z pětiuhlíkatého cukru (pentózy), fosfátu - zbytku kyseliny fosforečné (PO 4) a dusíkatých bází. – Nukleové kyseliny se nacházejí v buněčných jádrech. SOUz Loštice Ing. Miroslav Huk 10

DNA • DNA – – – Kyselina deoxyribonukleová. Její molekula je tvořena dvěma polynukleotidovými řetězci. Její cukerná složka je pětiuhlíkatý cukr 2 -deoxy-D-ribosa. Dusíkaté báze jsou Adenin, Guanin, Cytosin, Thymin. Spolu se váží vždy jen 2 specifické N-báze, a to sice Adenin a Thymin Cytosin a Guanin. – Jako denaturaci DNA označujeme jev, kdy dojde (např. zvýšenou teplotou, – extrémním p. H. . . ) k oddělení obou vláken od sebe. – Vlákna se mohou opět připojit k sobě nebo se mohou spojit s jiným komplementárním vláknem - to označujeme jako hybridizaci. SOUz Loštice Ing. Miroslav Huk 11

DNA SOUz Loštice Ing. Miroslav Huk 12

Replikace DNA • Replikace DNA – Replikace DNA je schopnost zajišťující dědičnost. – Pro rozmnožování je nezbytné, aby potomek dostal plnohodnotnou genetickou informaci. – Při replikaci vzniknou z jedné mateřské molekuly DNA dvě naprosto stejné DNA dceřiné (každá s jedním vláknem z původní DNA). SOUz Loštice Ing. Miroslav Huk 13

RNA • RNA – Kyselina ribonukleová. – Její molekula je tvořena jen jedním polynukleotidovým vláknem. – Sacharidovou složku tvoří 5 C cukr D-ribosa, N-báze tvoří Adenin, Cytosin, Guanin a Uracyl (zařazován místo Thyminu). SOUz Loštice Ing. Miroslav Huk 14

Použité zdroje • • NEČAS, PROF. MUDr. Sc. , Oldřich, HOJA, PROF. MUDr. CSc. , Š. , MACKŮ, DOC. Dr. CSc. , J. , MAGROT, DOC. MUDr. CSc. , T. , SOŠKA, MUDr. CSc. , J. , ŠMARDA, DOC. MUDr. CSc. , J. , Obecná biologie. Vydání druhé. Praha: Avicenum, zdravotnické nakladatelství, n. p. , 1972. 584 s. ISBN 08 -078 -72. ŠPÍREK, Alois. Genetika. Vydáno dne 4. 4. 2008. Verze 2. 5, Počet stran 123. Soupis kapitol ze stránek http: //genetika. wz. cz [online]. SIŘÍNKOVÁ, Mgr. , Petra. Mendelovy zákony. Výukový materiál vznikl za přispění Evropské unie, státního rozpočtu ČR a Středočeského kraje. Investice do rozvoje vzdělávání. SOUz Loštice Ing. Miroslav Huk 15