OSNOVNI GENETSKI POJMI IN DEDOVANJE
KAKO PREPREČITI ZMOTE PRI RAZUMEVANJU OSNOVNIH GENETSKIH POJMOV IN DEDOVANJA? Helena Črne Hladnik Gimnazija Šiška, Ljubljana Naravoslovna konferenca Laško, avgust 2011 ČEMU JE NAMENJENA TA DELAVNICA? Vsebinska sklopa dedovanje in evolucija po več kot desetletju ponovno vključena v posodobljeni UN za osnovnošolsko biologijo (9. razred) DEDOVANJE IN GENETIKA DEDOVANJE je prenos lastnosti z ene generacije na drugo oz. s staršev na potomce. learn.genetics.utah.edu/content/begin/traits/ GENETIKA je znanstvena biološka panoga, ki preučuje zakonitosti dedovanja in genetsko variabilnost. - klasična (mendelska) genetika, molekularna genetika in populacijska genetika. OD GENOV DO LASTNOSTI Lastnosti organizmov določajo beljakovine, zgradba beljakovin pa je zapisana v genih. (H1) Zakaj kresničke svetijo? (razlaga na konkretnem primeru) learn.genetics.utah.edu/content/begin/dna/firefl y/ GENI, PROTEINI IN LASTNOSTI RAZVOJNI KROG ČLOVEKA – 8. RAZRED; CELICA IN DEDOVANJE (C), RAZMNOŽEVANJE ČLOVEKA (D11) RAZNOLIKOST MED UČENCI http://learn.genetics.utah.edu/content/begin/traits/ HTTP://UDEL.EDU/~MCDONALD/MYTHINTRO. HTML PRITLIKAVOST IN POLIDAKTILIJA (VEČPRSTNOST) POLIGENO DEDOVANJE BARVE KOŽE ginaglover.com/html/work/gallery2002/gallery06/pages/01. html ZA RAZUMEVANJE DEDOVANJA je pomembno, da učenci poznajo in si predstavljajo pojme kot so celica, jedro, kromosomi, geni/aleli, DNA in razumejo odnose med njimi. je bistveno poznavanje/razumevanje potovanja kromosomov med mejozo in oploditvijo. Podvojeni par homolognih kromosomov Človeški kariotip Kromatidi ŠTEVILO KROMOSOMOV (2N) SE RAZLIKUJE OD VRSTE DO VRSTE Človek 46 Šimpanz 48 Konj 64 Zajec 44 Zlata ribica 94 Vinska mušica 8 Domača muha 12 Ječmen 14 Krompir 48 Zelje 18 OBLIKOVANJE KROMOSOMOV OBLIKOVANJE KROMOSOMOV Ko se celica ne deli... ● DNA molekule skupaj s posebnimi beljakovinami v nedeleči celici im. = KROMATIN Ko se celica pripravlja na delitev... ● DNA molekule se ovijejo okrog posebnih beljakovin in nastanejo KROMOSOMI. POLINUKLEOTIDNA VERIGA nukleotidi polinukleotidna veriga fosfodiestrske vezi IZOLACIJA MOLEKULE DNA HOMOLOGNI KROMOSOMI HOMOLOGNA KROMOSOMA IN ALELI HOMOLOGNA KROMOSOMA IN ALELI MODEL KROMOSOMI, GENI IN ALELI Na kromosomih se nahajajo geni: pojavljajo se lahko v različnih oblikah – ALELIH – ki nastajajo z mutacijami. homologna kromosoma lokusi različnih genov alela istega gena različna gena homozigotno dominantna alela heterozigotna alela homozigotno recesivna alela IZDELAVA POJMOVNE SHEME Grafično prikažite smiselne povezave med naslednjimi genetskimi pojmi: celica, jedro, kromosomi, geni, aleli, dominantni, recesivni aleli, DNA, mitoza, mejoza, spolne celice, oploditev. PONAZORITEV KROMOSOMOV Z MODELI IDEJE sokosomi (“nogavični kromosomi”) z lesenimi palčkami od sladoleda z nitkami za čiščenje pipe s plastificiranimi papirnatimi trakovi s trakovi iz kartona NEPODVOJEN / PODVOJEN SOKOSOM OZ. “NOGAVIČNI” KROMOSOM SOKOSOMI ALI “NOGAVIČNI KROMOSOMI” KROMOSOMI IZ PAPIRNATIH TRAKOV KROMOSOMI IZ PLASTIFICIRANIH TRAKOV KROMOSOMI IZ PLASTIFICIRANIH TRAKOV PRIMERJAVA MITOZE IN MEJOZE MITOZA Ohranjanje št. kromosomov Nastaneta dve gensko enaki celici Ni prekrižanja Rast in obnavljanje tkiv MEJOZA Prepolovitev št. kromosomov Nastanejo štiri gensko različne celice Je prekrižanje Spolno razmnoževanje VPRAŠANJA ZA PREVERJANJE RAZUMEVANJA PROCESA IN POMENA MITOZE Če bi vzeli dve celici iz Matjaževega prsta, ali bi bila genetska informacija v teh dveh celicah enaka/različna? Če bi vzeli eno celico iz Matjaževega prsta in drugo iz njegovih možganov, ali bi bila … TEŽAVNEJŠI VIDIKI CELIČNE GENETIKE Vse telesne celice določenega organizma imajo enake kromosome, gene in gensko informacijo (ne glede na to, kakšno nalogo celice opravljajo). V različnih somatskih/telesnih celicah se geni lahko različno izražajo (prižiganje in ugašanje genov). POMEN MEJOZE Zmanjša se število kromosomov za polovico. Spolne celice imajo zato samo enojno garnituro kromosomov (n=23). Zakaj je to pomembno? KONCEPT PLOIDNOSTI; HAPLOIDNE / DIPLOIDNE CELICE POMEN MEJOZE; GENETSKA RAZNOLIKOST Dva glavna dogodka med mejozo, ki omogočata nastajanje genetsko različnih spolnih celic: Neodvisno razporejanje kromosomov v metafazi I. Prekrižanje med profazo I. MITOZA IN MEJOZA NEODVISNO RAZPOREJANJE KROMOSOMOV MED MEJOZO PREKRIŽANJE Možne haploidne gamete SIMULACIJA PREKRIŽANJA z žicami za čiščenje pipe in kroglicami, ki ponazarjajo gene EDINSTVENOST POSAMEZNIKOV Poleg dogodkov med mejozo, naključna oploditev še dodatno prispeva h genetski variabilnosti. 223 223 = 70 1018 POROKA ENOJAJČNIH DVOJČKOV VPRAŠANJA ZA PREVERJANJE RAZUMEVANJA PROCESA IN POMENA MITOZE IN MEJOZE Če bi vzeli eno celico iz Matjaževega prsta in drugo iz njegove semenčice, ali bi bila genetska informacija v teh dveh celicah enaka/različna? Če bi vzeli dve Matjaževi semenčici, ali bi … Če bi vzeli celico iz Matjaževega prsta in iz Tonetovega prsta (nista enojajčna dvojčka), ali bi … Homologna kromosoma se ločita Sestrski kromatidi se ločita NAČELO RAZDVAJANJA (SEGREGACIJE) ALELOV PRI NASTAJANJU GAMET Aleli se nahajajo na homolognih kromosomih Med mejozo se homologna kromosoma ločita Ločijo se tudi aleli in razporedijo po en iz para v vsako gameto. Mendlovi poskusi (1822-1884) Rdečemu cvetu odstranimo prašnike in preprečimo samooprašitev in samooploditev S čopičem prenesemo pelod belega cveta na pestič rdečega cveta Barvo cveta pri potomcih vidimo šele, ko se iz semen razvijejo rastline DEDOVANJE BARVE DLAKE PRI DOMAČIH MAČKAH Proteus, 4/73 december, 2010 NERAZUMEVANJU DEDOVANJA SE JE MOŽNO IZOGNITI Učenci si morajo čim bolj jasno predstavljati pojme kot so celica, jedro, kromosomi, geni/aleli, DNA in odnose med njimi. Razumeti vlogo kromosomov in fizični odnos med geni in kromosomi Razumeti celične delitve - mitoza in mejoza. Poznati gibanje kromosomov in s tem prenos genetske informacije med mejozo in oploditvijo. AKTIVNOST: SIMULACIJA MITOZE S PAPIRNATIMI TRAKOVI Priprava na mitozo AKTIVNOST: SIMULACIJA MEJOZE S TRAKOVI MITOZA IN MEJOZA – IGRA VLOG SIMULACIJA MEJOZE IN OPLODITVE S PAPIRNATIMI TRAKOVI LOČEVANJE ALELOV IN OPLODITEV S KOMBINACIJSKIM KVADRATOM PRIKAZANI MOŽNI GENOTIPI ZA POTOMCA HETEROZIGOTNIH STARŠEV Gamete matere Gamete očeta Možni genotipi potomca SIMULACIJA DEDOVANJA S PAPIRNATIMI FIGURICAMI SIMULACIJA DEDOVANJA S PAPIRNATIMI KROMOSOMI HVALA ZA POZORNOST! [email protected]
© Copyright 2024