ГДЗ до підручника «Біологія і екологія» В.І. Соболь. 10 клас

Тема 3. Спадковість і мінливість

§ 33. Основні поняття генетики

Пригадайте!

Що таке генетика?

Генетика — це наукове вивчення генів і спадковості або того, як певні якості чи риси передаються від батьків нащадкам в результаті генетичної інформації, яку вони успадковують від своїх батьків. Гени - це ділянки ДНК, які несуть інструкції для розвитку та функціонування живих організмів. Генетика вивчає, як ці гени передаються від одного покоління до наступного, і як вони можуть бути змінені або впливати на них факторами навколишнього середовища. Також розглядається, як гени можна використовувати для діагностики, профілактики та лікування певних захворювань.

Поміркуйте!

Аналіз фрагментів ДНК давніх кішок, чиї залишки знаходили в єгипетських пірамідах, підтвердив, що сучасні породи домашніх кішок походять від одного з підвидів кішки дикої (Felis silvestris), а саме від дикої лівійської кішки (Felis silvestris lybica), ареал якої охоплює північну Африку й південно-західну Азію. Одомашнення почалося ще в неоліті. У такий спосіб палеогенетика допомагає зрозуміти еволюцію органічного світу. А яке значення інших розділів сучасної генетики?

Сучасна генетика має широкий спектр застосувань і значення. Окрім розуміння еволюції органічного світу, сучасна генетика використовується для вивчення причин генетичних захворювань, для розробки нових методів лікування та терапії, а також для покращення сільськогосподарських культур, худоби та інших організмів. Генетичні дослідження також використовуються для розуміння складної взаємодії між генами, що може допомогти нам розробити персоналізовані методи лікування різних станів, а також передбачити індивідуальну реакцію на різні ліки та методи лікування. Генетика також може бути використана для визначення джерела хвороби чи інфекції та запобігання її поширенню. Нарешті, генетику можна використовувати для відстеження поширення певного гена чи ознаки в популяції, що може допомогти нам краще зрозуміти, як організми еволюціонують і адаптуються з часом.

ДІЯЛЬНІСТЬ

Визначте основні символи генетики і запишіть у робочі зошити. Поясніть символи, що їх використано на ілюстрації схеми моногібридного схрещування.

Генетика — це наукове дослідження спадковості або того, як певні риси передаються від батьків нащадкам. Основними символами, які використовуються в генетиці, є букви та символи, які представляють алелі, гени та хромосоми. На ілюстрації схеми моногібридного схрещування літери P і p використовуються для позначення алелів, які є альтернативними формами гена. Велика літера P використовується для позначення домінантного алеля, тоді як мала буква p використовується для позначення рецесивного алеля. Символ «x» використовується для позначення хреста, тоді як символ «—» використовується для позначення відсутності алеля.

Перекладіть текст і підготуйте повідомлення про Вільгельма Йогансена. «Wilhelm Johannsen (1857–1927) was a Danish botanist, plant physiologist, and geneticist. He is best known for coining the terms gene, phenotype and genotype, and for his 1903 "pure lin" experiments in genetics. The terms ‘genotype’, ‘phenotype’ and ‘gene’ originally had a different meaning from that in the Modern Synthesis. These terms were coined in the first decade of the twentieth century by the Danish plant physiologist Wilhelm Johannsen. His bean selection experiment and his theoretical analysis of the difference between genotype and phenotype were important inputs to the formation of genetics as a well-defined special discipline».

«Вільгельм Йоганнсен (1857–1927) — датський ботанік, фізіолог рослин і генетик. Він найбільш відомий тим, що ввів терміни ген, фенотип і генотип, а також своїми експериментами з генетики «чистої лінії» 1903 року. Терміни «генотип», «фенотип» і «ген» спочатку мали інше значення, ніж у Сучасному синтезі. Ці терміни були введені в перше десятиліття двадцятого століття датським фізіологом рослин Вільгельмом Йогансеном. Його експеримент із селекції квасолі та його теоретичний аналіз різниці між генотипом і фенотипом були важливим внеском у формування генетики як чітко визначеної спеціальної дисципліни».

Вільгельм Йогансен був данським вченим і генетиком, відомим своєю новаторською роботою в галузі генетики. Йому приписують відкриття генетичної основи спадковості та розробку менделівської системи спадковості. Йогансен був професором біології в Берлінському університеті і проводив обширні дослідження генетичного складу рослин і тварин. Він також був прихильником євгеніки, практики поліпшення генетичного складу популяції шляхом селекційного розведення. Дослідження Йогансена були зосереджені на генетичній основі спадковості та передачі генетичних ознак від одного покоління до іншого. Він був першим, хто визначив роль хромосом у передачі генетичного матеріалу, і використав свої відкриття для розробки менделівської системи успадкування. Крім того, він був першим, хто виявив вплив рентгенівського випромінювання на гени, і використав ці знання для розробки методів генної інженерії та модифікації генів. Окрім своєї наукової роботи, Йогансен був рішучим прихильником євгеніки, яку він бачив як спосіб покращити генетичний склад популяцій шляхом селекційного розведення. Його погляди були дуже суперечливими, а його робота не була широко прийнята в науковому співтоваристві. Тим не менш, дослідження й теорії Йогансена мали великий вплив і залишаються ключовою частиною галузі генетики сьогодні.

РЕЗУЛЬТАТ

1. Що вивчає генетика?

Генетика — наукове вивчення генів, спадковості та мінливості організмів. Він пов’язаний з тим, як ознаки передаються від батьків до нащадків, генетичною основою різних ознак і роллю генів у розвитку та функціонуванні організмів. Генетика також вивчає, як генетичні мутації можуть спричинити захворювання, і як ці захворювання можна запобігти або лікувати.

2. Назвіть основні розділи сучасної генетики.

Основними розділами сучасної генетики є генетика Менделя, популяційна генетика і молекулярна генетика. Менделівська генетика зосереджується на моделях успадкування та передачі генетичної інформації від одного покоління до наступного. Популяційна генетика фокусується на характеристиках популяцій [1], таких як генетична мінливість, мутація та відбір. Молекулярна генетика фокусується на структурі, функції та експресії генів на молекулярному рівні.

3. Назвіть галузі діяльності людини, для яких генетика має найбільше значення.

Генетика має найбільше значення в галузі медицини, сільського господарства та судової експертизи. У медицині генетика допомагає ідентифікувати, діагностувати та лікувати певні спадкові захворювання, а також зрозуміти, як гени та навколишнє середовище взаємодіють, викликаючи захворювання. У сільському господарстві генетика допомагає підвищити врожайність, стійкість до шкідників та інші бажані властивості. У криміналістиці генетика допомагає ідентифікувати людей і пов’язувати їх із місцем злочину. Крім того, генетика відіграє важливу роль у розведенні тварин, еволюційній біології та біотехнології.

4. Що таке спадковість?

Спадковість — це передача генетичної інформації від батьків до нащадків. Це процес, за допомогою якого генетичні властивості, характеристики та риси передаються від одного покоління до наступного. Спадковість є основою біологічної спадковості та є процесом, за допомогою якого риси та характеристики передаються з покоління в покоління.

5. Що таке мінливість?

Мінливість у біології відноситься до відмінностей у характеристиках і рисах організмів у межах виду. Мінливість може бути спричинена генетичними мутаціями, факторами навколишнього середовища та такими процесами, як природний відбір і генетичний дрейф. Мінливість може бути корисною, оскільки вона допомагає видам адаптуватися до мінливого середовища та може збільшити шанси на еволюційний успіх. Однак це також може бути шкідливим, оскільки може збільшити ймовірність генетичних розладів та інших проблем зі здоров’ям.

6. Що таке ген і фен?

Ген і фен — терміни, які використовуються в генетиці для опису зв’язку між геном і його експресією. Ген — це сегмент ДНК, який кодує певну рису або характеристику, тоді як фен відноситься до конкретної експресії цього гена в індивіда чи популяції. Фен визначається навколишнім середовищем та іншими факторами, і його можна використовувати для розуміння природи успадкування та ролі середовища у впливі на експресію генів.

7. Які основні розділи сучасної генетики?

Основні розділи сучасної генетики включають менделівську генетику — вчення про спадковість, засноване на роботах Грегора Менделя; молекулярна генетика, яка вивчає молекулярну структуру генів і способи їх передачі; і популяційна генетика, яка вивчає, як генетичні варіації розподіляються між популяціями.

8. Яке значення генетики в практичній діяльності людини?

Важливість генетики в практичній діяльності людини полягає в її здатності давати уявлення про те, як успадковуються риси та хвороби, як діагностувати та лікувати генетичні захворювання та як оптимізувати здоров’я та працездатність людини. Генетика також має важливе застосування в таких сферах, як сільське господарство, судова експертиза та біотехнологія. Розуміння генетичної основи ознак і хвороб може допомогти лікарям і дослідникам ефективніше діагностувати, прогнозувати та лікувати захворювання. Це також може допомогти фермерам і сільськогосподарським вченим вирощувати культури, які є більш стійкими до шкідників і хвороб, і створювати нові продукти харчування з підвищеною поживною цінністю. Крім того, генетику можна використовувати для ідентифікації осіб під час судово-медичних розслідувань і тестування на батьківство. Крім того, генетичні дослідження призвели до розвитку генної інженерії, яка допомогла створити нові ліки та методи лікування та проклала шлях до персоналізованої медицини.

9. Чому генетика є наукою?

Генетика — це наука, оскільки вона вивчає, як успадковуються ознаки. Він заснований на науковому методі, який передбачає проведення спостережень, формування гіпотез і перевірку цих гіпотез за допомогою експериментів. Генетика з часом прогресувала з появою нових технологій і досліджень, і тепер вона є основною частиною біології та медицини. Генетика дозволила нам краще зрозуміти, як успадковуються ознаки, а також розробити методи запобігання та лікування генетичних захворювань. Це також дозволило нам вирощувати нові культури та худобу з покращеними характеристиками. Генетику використовували для визначення генетичних маркерів захворювань, що допомогло нам розробити методи лікування різноманітних генетичних захворювань, таких як кістозний фіброз, хвороба Гентінгтона та багатьох інших.

10. Чому спадковість й мінливість є фундаментальними властивостями живого?

Спадковість і мінливість є основними властивостями живих істот, оскільки саме вони дозволяють передавати ознаки від покоління до покоління. Спадковість — це передача ознак від батьків до нащадків, тоді як мінливість — це зміна цих ознак у популяції. Це важливо, оскільки це дозволяє адаптацію та еволюцію, оскільки риси, які є найбільш корисними для виживання організму, будуть передані наступному поколінню, тоді як риси, які є шкідливими, будуть менш імовірними. Спадковість і мінливість також мають важливе значення для розвитку нових видів, оскільки вони дозволяють появі нових ознак і появі нових видів.