Изучение нового материала

Тема: «Внеядерная наследственность».

Цель: с формировать знания о внеядерной наследственности, видах, критериях и причинах внеядерной наследственности.

Ход урока

Изучение нового материала

В ряде случаев при изуче­нии наследования моногенных признаков был установлен ряд необычных отклонений от менделевского наследования, связанных с полом. Исследо­вания показали, что причина этого явления в том, что мутации происходят не в генах хромосом, а в генах, находящихся в самовоспроизводящихся органеллах — митохондриях и пластидах (эти органеллы точно так же, как и клетки, размножаются делением попо­лам). Действительно, у пластид и митохондрий имеется свой генетический аппарат — свёрнутая в кольцо двухцепочная молекула ДНК, напоминающая бактериальную хромосому. Поскольку пластиды и митохондрии передаются потомству только через цитоплазму яйцеклетки (у сперматозоидов прак­тически нет цитоплазмы), то соответственно все генетические свойства, закодированные в генетическом материале этих органелл, передаются по материнской линии. Этот способ внеядерной передачи генетического материала получил название цитоплазматической наследственности, которая реализуется только по материнской линии.

Органеллы наследуются только от одного из родителей, как правило от матери. Зигота получает равное количество генов от каждой из родительских гамет, но все свои митохондрии она получает из яйцеклетки, которая содержит гораздо больше цитоплазмы, а значит и органелл. Наследование митохондрий по отцовской линии наблюдается гораздо реже, но оно встречается у мидий, некоторых насекомых и даже, хотя и редко, у млекопитающих. При дроблении зиготы митохондрии расходятся в бластомеры случайным образом.

В результате митохондрии в каждой клетке взрослого организма могут быть прослежены до исходной материнской. Поскольку митохондриальные гены отвечают за синтез белков, связанных с выполнениями митохондриями функций клеточного дыхания, их мутации часто ведут к нарушениям этих функций. Сильнее всего такие мутации проявляются в тех клетках, потребность которых в энергии велика, в мышечных и нервных. У человека известно несколько наследственных болезней, передающихся с мтДНК по линии матери. Они отличаются мышечной дистрофией, умственной отсталостью, слепотой.

Одним из классических примеров цитоплазматического наследования является передача особенностей формы ракови­ны у моллюска прудовика большого. (рис. 2) У одних  моллюсков раковина завивается вправо — признак обусловлен доминант­ным геном, а у других влево — признак обусловлен рецессив­ным геном. Как выяснилось, в первом поколении гибридных скрещиваний направление завитка у потомства задаётся не генотипами улиток, а материнским организмом. Это связано с тем, что второе деление митоза при дроблении, определяющее направление завитка, обусловлено организацией цитоплазмы клетки. В результате в первом поколении независимо от того, какой ген — рецессивный, а какой — доминантный, потомство будет иметь такой же завиток, что и материнской организм, и только во втором поколении произойдёт расщепление в стро­гом соответствии со вторым законом Менделя.