Методическая разработка по теме: «Закономерности наследования признаков. Закон Грегора Менделя. » 11 КЛАСС

Согласованно на МО

«___» _____________ 2012 г.

________ Л.А. Герасина

Обсуждено на МС

«___» _____________ 2012 г.

________ О.Н. Черемисина

Государственное образовательное учреждение Омской области

«Вечерняя (сменная) общеобразовательная школа № 3

Дисциплина: Биология

Методическая разработка по теме:

«Закономерности наследования признаков. Закон Грегора Менделя.»

11 класс

Составила:

Учитель 1КК Г.И. Дохнова

г. Омск 2011 г.

Тип урока: Комбинированы

Основные понятия: организм - гомозиготочный, гетерозиготочный; признак - доминантный, рецессивный; гены - аллельные, неаллельные; набор хромосом - гаплоидный, диплоидный; фенотип, генотип.

Средства: таблицы, портреты, генетические задачи.

Цели:

Образовательные: познакомить учащихся с предметом генетики, её достижениями, значениями для практики, основными понятиями генетики, познакомить с сущностью первого и второго законов Менделя.

Развивающие: способствовать развитию познавательного интереса учащихся к изучению проблем генетики.

Воспитательные: воспитывать у учащихся интерес к предмету, к генетике, как науке настоящего и будущего.

Время проведения: 80 минут

Формы организации учебно-познавательной деятельности:

- индивидуальная работа;

- самостоятельная работа с заданиями;

- тестовый контроль знаний.

Методы обучения:

- рассказ с элементами беседы (репродуктивный)

- частично-поисковый метод (решение задач)

- решение задач

Оснащение занятия:

дидактический материал:

- карточки с задачами по генетике и тесты для проверки знаний;

- таблица «Моногибридное скрещивание»;

- портрет Грегора Менделя.

Контролирующий материал:

- карточки с задачами по генетике

Вступительное слово учителя:

Генетика - наука о наследственности и ее изменчивости - получила развитие в начале XX в., после того как исследователи обратили внимание на законы Г. Менделя, открытые в 1865 г., но остававшиеся без внимания в течение 35 лет. В короткий срок генетика выросла в разветвленную биологическую науку с широким кругом экспериментальных методов и направлений. Ее бурное развитие было обусловлено как запросами сельского хозяйства, нуждавшегося в детальной разработке проблем наследственности у растений и животных, так и успехами биологических дисциплин, таких, как морфология, эмбриология, цитология, физиология и биохимия, подготовивших почву для углубленного изучения законов наследственности и материальных носителей наследственных факторов. Название генетика было предложено для новой науки английским ученым У. Бэтсоном в 1906 г.

Опыты по гибридизации растений.

Накопление сведений о наследуемых признаках

Попытки понять природу передачи признаков по наследству от родителей детям предпринимались еще в древности. Размышления на эту тему встречаются в сочинениях Гиппократа, Аристотеля и других мыслителей. В XVII-XVIII вв., когда биологи начали разбираться в процессе оплодотворения и искать, с каким началом - мужским или женским - связана тайна оплодотворения, споры о природе наследственности возобновились с новой силой. Знаменитая борьба преформистов («анималькулистов» и «овистов») немало способствовала выяснению природы этого процесса у животных. У растений половая дифференциация была открыта Р. Я. Каммерариусом (1694), обнаружившим в опытах со шпинатом, коноплей и кукурузой, что для завязывания плодов необходимо опыление.

Различные умозрительные представления о наследственности и изменчивости высказывались еще античными философами и врачами. В большинстве своем эти представления были ошибочными, но иногда среди них появлялись и гениальные догадки. Так, римский философ и поэт Лукреций Кар писал в своей знаменитой поэме «О природе вещей» о «первоначалах», определяющих передачу из поколения в поколение признаков от предков к потомкам, о происходящем при этом случайном комбинировании этих признаков, отрицал возможность изменения наследственных признаков под влиянием внешних условий.

Однако подлинно научное познание наследственности и изменчивости началось лишь спустя много столетий, когда было накоплено множество точных сведений о наследовании различных признаков у растений, животных и человека. Число таких наблюдений, проведенных преимущественно практиками-растениеводами и животноводами, особенно возросло в период с середины XVIII до середины XIX века.

Тем не менее, четких представлений о закономерностях наследования и наследственности вплоть до конца XIX века не было за одним существенным исключением. Этим исключением была замечательная работа Г. Менделя, установившего в опытах по гибридизации сортов гороха важнейшие законы наследования признаков, которые впоследствии легли в основу генетики.

Грегор Мендель (1822-1884):

- австрийский естествоиспытатель, монах, основоположник учения о наследственности;

- 1865 г. «Опыты над растительными гибридами»;

- создал научные принципы описания и исследования гибридов и их потомства;

- разработал и применил алгебраическую систему символов и обозначений признаков;

- сформулировал основные законы наследования признаков в ряду поколений, позволяющие делать предсказания;

- высказал идею существования наследственных задатков (или генов, как их потом стали называть).

Однако работа Г. Менделя, доложена им в 1865 на заседании общества естествоиспытателей г. Брюнн (Брно) и напечатана на следующий год в трудах этого общества, не была оценена современниками и, оставаясь забытой 35 лет, не повлияла на распространенные в XIX веке представления о наследственности и изменчивости.

Датой рождения генетики принято считать 1900, когда три ботаника - Г. де Фриз (Голландия), К. Корренс (Германия) и Э. Чермак (Австрия), проводившие опыты по гибридизации растений, натолкнулись независимо друг от друга на забытую работу Г. Менделя. Они были поражены сходством его результатов с полученными ими, оценили глубину, точность и значение сделанных им выводов и опубликовали свои данные, показав, что полностью подтверждают заключения Менделя. Дальнейшее развитие генетики связано с рядом этапов, каждый из которых характеризовался преобладающими в то время направлениями исследований.

Название «генетика» развивающейся науке дал в 1906 английский ученый У. Бэтсон, а вскоре сложились и такие важные генетические понятия, как ген, генотип, фенотип, которые были предложены в 1909 датским генетиком В. Иогансеном. («Ген - это просто короткое и удобное слово, которое легко сочетается с другими»).

Следующий этап развития науки связан с именем Томаса Моргана (1866-1945). Именно он со своими учениками, изучая наследственность у маленькой плодовой мушки дрозофилы, открыли ряд закономерностей, известных в биологии как хромосомная теория наследственности. Генетические работы школы Моргана показали возможность строить карты хромосом с указанием точного расположения различных генов. На основе этой теории был выяснен и доказан хромосомный механизм определения пола. Хромосомная теория наследственности была крупнейшим достижением развития генетики и во многом определила путь дальнейших генетических исследований.

Следующее событие в истории генетики - открытие нарушений структуры гена или мутаций (Г. де Фриз), и первых химических мутагенов (в 1930-х годах в СССР). Надо отметить, что в первой половине XX века молодая наука нашла много сторонников среди советских ученых. Выдающийся вклад в генетику внесли работы Н. К. Кольцова, С. С. Четверикова, А. С. Серебровского и др. Хотелось бы остановиться подробнее на работах Н.И.Вавилова (1887-1943) - генетика, растениевода, географа, организатора и первого директора (до 1940 г.) Института генетики АН СССР. Он со своей школой открыли закон гомологических рядов (о генетической близости родственных групп растений) и создали учение о многообразии культурных растений и центрах их происхождений, собрав в экспедициях огромную коллекцию диких и культурных форм растений, важных для человечества.

С середины 1930-х годов, и особенно после сессии ВАСХНИЛ в 1948, в советской генетике возобладали антинаучные взгляды Т. Д. Лысенко (безосновательно названные им «мичуринским учением»), что до 1965 остановило ее развитие и привело к уничтожению крупных генетических школ.

Быстрое развитие генетики в этот период за рубежом, особенно молекулярной генетики во 2-й половине XX в., позволило раскрыть структуру генетического материала, понять механизм его работы.

Итак, проследите основные открытия в генетике на протяжении столетия.

1935 - экспериментальное определение размеров гена.

1953 - структурная модель ДНК.

1961 - расшифровка генетического кода.

1962 - первое клонирование лягушки.

1969 - химическим путем синтезирован первый ген.

1972 - рождение генной инженерии.

1977 - расшифрован геном бактериофага Х 174, секвенирован первый ген человека.

1980 - получена первая трансгенная мышь.

1988 - создан проект «Геном человека».

1995 - становление геномики как раздела генетики, секвенирован геном бактерии.

1997 - клонировали овцу Долли.

1999 - клонировали мышь и корову.

2000 год - геном человека прочитан!

Обратите внимание, как бурно происходило развитие генетических знаний.

Генетика на сегодня полна тайн и загадок. В наше время тяжело дать ответ, почему в СССР при Сталине запрещали генетику, преследовали крупнейших ученых. История генетики в нашей стране буквально написана кровью. Генетика открывает такие тайны, от которых мы замираем в восторге, а порой и в ужасе.

Генетика проникает во все сферы человеческой жизни. Все, что мы делаем, едим, чувствуем и даже то, о чем думаем, запускает генетический механизм. Генетика открывает связи между биологическим здоровьем и нравственностью, между возрождением и гибелью народов.

Сенсационные страницы истории науки, генетика и ее главные направления, подразделения, имена, отцы-основатели - Морган, Мендель, Вейсман, Вавилов, Беклемишев, Кольцов, Дубинин, Гаряев. Научные взлеты, трагические судьбы.

Контролирующий материал:

- карточки с задачами по генетике

Задача 1. У человека карий глаз (в) доминирует над голубым (б):

А) гомозеготный кареглазый мужчина женился на гомозиготной голубоглазой женщине. Какой цвет глаз будут иметь их дети? Б) гетерозиготная кареглазая женщина вышла замуж за гетерозиготного кареглазого мужчину. Может ли ребенок от этого брака быть голубоглазым?

Задача 2. У человека ген полидактилии (шестопалости) (Р) является доминантным по отношению к гену (р), детерминипующему нормальное строение кисти: а) от брака гетерозиготного шестипалого мужчины с женщиной с нормальным строением кисти родилось два ребенка: пятипалый и шестипалый. Определите генотип детей; б) гомозиготный шестипалый мужчина женился на пятипалой женщине. От брака родился один ребенок. Определите его генотип и фенотип.

Задача 3. Миоплегия (периодические параличи) наследуется как доминантный признак. Определите вероятность рождения детей с аномалиями в семье, где отец гетерозиготен, а мать не страдает миоплегией.

Задача 4.

У человека ген, вызывающий одну из форм наследственной глухонемоты, рецесивен по отноению к гену нормального слуха: а) какова вероятность рождения больных детей от брака гетерозиготных родителей: б) от брака глухонемой женщины с нормальным мужчиной родился глухонемой ребенок. Определите генотип родителей.

Тесты итогового контроля

Вариант 1.

1.Какие организмы называются гомозиготными: а) имеют два одинаковых аллея для данного признака; б) имеют разные аллеи для данного признака; в) гаметы, образующие зиготу, несут разные аллеи для данного признака; г) гаметы, образующие зиготу, несут разные аллеи.

2.Сколько наследственных факторов (аллельных генов) для каждого ризнака содержат гаметы: а) 1; б) 2; в) 3; г) 4.

3. Сколькими признаками отличаются организмы при моногибридном скрещивании: а) 1; б) 2; в) 3; г) многими.

4. Какое значение имеет отсутствие второго аллея в гаметах («чистота» гамет: а) присутствие в зиготе генов отца и матери; б) поддерживание постоянного числа хромосом в ряду поколений; в) образование диплодного набора в зрелой гамете; г) определяет универсальность законов Менделя.

5. Каков генотип особи, с которой скрещивают исследуемую особь при анализирующем скрещивании: а) гомозигота по доминантному гену; б) гомозигота по рецессивному гену; в) гетерозигота; г) любой генотип.

Вариант 2.

1.Какие особи называются гетерозиготными: а) имеют два одинаковых аллея для данного признака; б) имеют два разных аллея для данного признака; в) гаметы, образовавшие зиготу, несут одинаковые аллеи; г) гаметы.

2. Что такое фенотип: а) совокупность признаков организма; б) совокупность генов; в) совокупность хромосом, г) совокупность аллелей.

3. Какой фенотип и генотип имеют потомки 1-го поколения при моногибридном скрещивании: а) одинаковый у всех; б0 неодинаковый; в) расщепление фенотипов 361; г) расщепление 161.

4. Какие генотипы можно дифференцировать с помощью анализирующего скрещивания: а) гомозиготу по доминантному гену и гомозиготу по рецессивному гену; б) гомозиготу по рецессивному гену и гетерозиготу; в) гомозиготу по доминантному гену и гетерозиготу; г) гетерозигоиы по разным парам аллелей.

5. Какой закон Менделя доказывает независимость наследования признаков: а) 1; б) 2; в) 3; г) все вместе.

Литература для учителя:

- А.А Каменский, Е.А. Крикунов, В.В. Пасечник. Биология. Общая биология. 10 - 11 кл. Дрофа М. 2011 г.

- В.И. Сивоглазов. Общая биология. Базовый уровень; учебник для 10 - 11 кл. общеобразовательных учреждений. - М. Дрофа 2005 г.

- Д.К. Беляев, Г.И. Дымщиц. Общая биология. 10 - 11 кл. - М. Просвещение. 2004 г.

- В.И. Сивоглазов. Поурочные планы 9 - 11 кл. Пособие для учителя. М. изд. Айрис - Терес. 2004 г.

Литература для учащихся:

- А.А Каменский, Е.А. Крикунов, В.В. Пасечник. Биология. Общая биология. 10 - 11 кл. Дрофа М. 2011 г.

- Д.К. Беляев, Г.И. Дымщиц. Общая биология. 10 - 11 кл. - М. Просвещение. 2004 г.

- А.О. Рувинский. Общая биология. Учебник для 10 - 11 кл. школ с углубленным изучением биологии. М. Просвещение. 1993 г.

Основные этапы занятия и методические рекомендации по их проведению.

№

этапы занятия

время

методические рекомендации

1.

Организационный

5 мин.

Учитель проверяет готовность класса к занятию, отмечает присутствующих, раздает тетради, поясняет тему и цели урока

2.

Мотивация учебной деятельности

5 мин.

Учитель объясняет актуальность темы

3.

Усвоение новых знаний

25 мин.

Учитель объясняет новую тему, используя рассказ с элементами беседы, таблицы, записи основных понятий генетики, законов Грегора Менделя

4.

Методические указания для самостоятельной работы учащихся

5 мин.

Учитель объясняет решение генетических задач на примере, раздаёт инструктивные карточки к выполнению самостоятельной работы (приложение 1, 2)

5.

Самостоятельная работа учащихся

25 мин.

6.

Закрепление знаний

10 мин.

Тестовый контроль знаний(приложение № 3) с последующим подведением итогов занятия, выставление оценок

7.

Рефлексия

5 мин.

Совместно с учащимися учитель обсуждает реализацию цели урока, благодарит учащихся за работу.

8.

80 мин.

Приложение № 1

Инструктивная карточка

Гибридологический метол изучения наследственности.

Первый и второй законы Г. Менделя

I. Пользуясь текстом учебника и схемами скрещивания, проанализируйте изученный материал и ответьте на вопросы:

1. Почему скрещивание называют моногибридным?

2. Чем характеризуются чистые сорта?

3. При каком способе опыления были получены Г. Менделем гибриды перво­го поколения и что для них характерно?

4. При каком способе опыления были получены гибриды второго поколения?

5. Сформулируйте закон чистоты гамет.

6. В чем суть I закона Менделя (правила единообразия гибридов первого по­коления)? Проиллюстрируйте свой ответ схемой.

7. Сформулируйте правило расщепления (II закон Менделя). Нарисуйте схе­му скрещивания гибридов первого поколения.

8. Каковы цитологические основы закономерностей наследования при моно­гибридном скрещивании?

II . Используйте при составлении схем скрещивания специальные общепри­нятые международные символы:

Р - перента - родители. Родительские организмы, взятые для скрещивания, отличающиеся наследственными задатками.

F - филис - дети. Гибридное потомство.

F₁ - гибриды I поколения.

F₂ - гибриды II поколения.

G - гаметы А а...

А, В - доминантные гены, отвечающие за доминантные признаки (например, желтую окраску и гладкую поверхность семян гороха).

а, в - рецессивные гены, отвечающие за развитие рецессивных признаков (на­пример, зеленой окраски семян гороха и морщинистой поверхности семян гороха).

А, а - аллельные гены, определяющие конкретный признак.

В, в - аллельные гены, определяющие другой какой-либо признак.

АА, ВВ - доминантные гомозиготы.

аа, вв - рецессивные гомозиготы.

Аа - гетерозигота при моногибридном скрещивании.

X - скрещивание.

♀ - символ, обозначающий женский пол особи (символ Венеры - зеркальце с ручкой).

♂- символ, обозначающий мужской пол особи (символ Марса - копье и щит).

III. Решая любую задачу по генетике, необходимо придерживаться следующе­го алгоритма.

1. Прочитать условие задачи от начала до конца.

2. Перевести данные задачи в генетические символы.

3. Записать условие задачи в краткой форме.

4. Осуществить решение, опираясь на соответствующую закономерность.

5. Прочитать условие задачи еще раз и сверить с решением, то ли найдено.

6. Написать ответ в согласии с условием задачи.

Образец решения задачи.

Задача.

У крупного рогатого скота ген комолости (безрогости) доминирует над геном рогатости. Какой фенотип и генотип будет иметь потомство от скрещивания ро­гатого быка с гомозиготными комолыми коровами? Определите формулу расще­пления гибридов II поколения по генотипу и фенотипу.

1. Переводим данные задачи в генетические символы:

А - комолость

а - рогатость

______________

F₁ - ? F₂ - ?

2. Записываем условие задачи в краткой форме.

Гомозиготные комолые коровы будут иметь генотип АА, рогатый бык может быть только гомозиготным рецессивным аа. Запишем генотипы родительских особей после символа Р. На первом месте укажем генотип коровы (♀), на втором - быка (♂). Между генотипами поставим знак скрещивания. Под генотипами кратко обозначим фенотипы.

Запишем типы гамет под генотипами родителей на следующей строке после символа G. У гомозиготной коровы АА образуются гаметы одного типа А, а у бы­ка с генотипом аа - а.

Вспомните почему так?

Р : ♀ АА х ♂ аа

^{ком. рог.}

G А а

3. Решение:

В данном случае выполняется условие первого закона Менделя - скрещива­ются гомозиготные особи. Следовательно, согласно этому закону все потомство будет единообразно по фенотипу и генотипу. При полном домировании аллеля комолости над аплелем рогатости все потомство по фенотипу будет комолым, по генотипу - гетерозиготным Аа.

На третьей строке (F₁) запишем генотип потомства Аа, под ним кратко фено­тип - комолые:

Р : ♀ АА х ♂ аа

^{ком. рог.}

G А а

F A Aa

^ком.

С целью получения гибридов второго поколения необходимо скрестить гиб­риды первого поколения друг с другом. Определить и записать сорта мужских и женских гамет. На основании правила чистоты гамет в женском организме созре­вают в равном количестве два сорта гамет: одни с геном А, другие - с геном а. Та­кие же два сорта гамет (А и а) созревают у отца.

Определим возможные типы зигот, образующихся при оплодотворении, т.е. в результате случайной встречи (по теории вероятностей) указанных двух сортов женских гамет (А и а) с такими же мужскими гаметами (А и а). Запишем их после символа F₂.

Определим формулу расщепления гибридного потомства по генотипу и фенотипу.

Р : ♀ АА х ♂ аа

^{ком. рог.}

G А а

F₁ ♀ Аа х ♂ Аа

^{ком. рог.}

G А а А а

F₂ Аа, Аа, Аа, аа

^{ком. ком. ком. рог.}

Соотношение по генотипу 1АА : 2Аа : 1аа

Соотношение по фенотипу 3 комолые : 1 рогатые.

4. Прочитываем условие задачи еще раз и сверяем с решением, то ли найдено.

5. Ответ: все потомство F₁ будет единообразно: по генотипу Аа, по фенотипу - комолым; формула расщепления гибридов F₂ по генотипу - 1АА : 2Аа : 1аа, по фенотипу - 3 комолые : 1 рогатые.

История развития генетики как науки

Дополнительный лекционный материал

После повсеместного распространения учения Ч. Дарвина одним из первых критиков, указавших на слабое место в теории, был шотландский исследователь Ф. Дженкинс. В 1867 г. он заметил, что в дарвиновской теории нет ясности в вопросе о том, как осуществляется накопление в потомстве тех или иных изменений. Ведь сначала изменения признака происходят только у некоторых особей. После скрещивания с нормальными особями должно наблюдаться не накопление, а разбавление данного признака в потомстве. То есть в первом поколении остаётся ½ изменения, во втором - ¼ изменения и т. д. вплоть до полного исчезновения этого признака. Ч. Дарвин так и не нашёл ответа на этот вопрос.

Между тем решение этого вопроса существовало. Его получил преподаватель монастырской школы в Брно (Чехия) Г. Мендель. В 1865 году были опубликованы результаты его работ по гибридизации сортов гороха, где были открыты важнейшие законы наследственности. Автор показал, что признаки организмов определяются дискретными наследственными факторами.

Он ещё до выхода в свет книги Ч. Дарвина хотел проследить судьбу изменений генотипов в разных поколениях гибридов. Объектом исследования стал горох. Мендель взял два сорта гороха - с жёлтыми и с зелёными семенами. Скрестив эти два сорта, он обнаружил в первом поколении гибридов горох только с жёлтыми семенами. Путём самоопыления полученных гибридов он получил второе поколение. В нём появились особи с зелёными семенами, но их было заметно меньше, чем с жёлтыми. Подсчитав число тех и других, Мендель пришёл к выводу, что число особей с желтыми семенами относится к числу особей с зелёными как приблизительно 3:1.

Параллельно он проводил серию других опытов с растениями, прослеживая какой-либо признак в нескольких поколениях. В каждом опыте в первом поколении проявлялся только один из родительских признаков. Мендель назвал его доминантным. Временно исчезающий признак он назвал рецессивным. Во всех опытах отношение числа особей с доминантным признаком к числу особей с рецессивным признаком среди гибридов второго поколения было в среднем равно 3:1.

Итак, можно было утверждать, что при скрещивании растений с противоположными признаками происходит не разбавление признаков, а подавление одного признака другим, в связи с этим необходимо различать доминантные и рецессивные признаки.

Мендель пошёл в своих экспериментах дальше. Он произвёл самоопыление гибридов второго поколения и получил гибриды третьего, а затем и четвёртого поколения.

Он обнаружил, что гибриды второго поколения с рецессивным признаком при дальнейшем размножении не расщепляются ни в третьем, ни в четвёртом поколениях. Так же ведёт себя примерно треть гибридов второго поколения с доминантным признаком. Две трети гибридов с доминантным признаком расщепляются при переходе к гибридам третьего поколения, причём опять-таки в отношении 3:1. Получившиеся при этом расщеплении гибриды третьего поколения с рецессивным признаком и треть гибридов с доминантным признаком при переходе к четвёртому поколению не расщепляются, а остальные гибриды третьего поколения расщепляются, причём снова в отношении 3:1.

Этот факт демонстрирует важное обстоятельство: особи с одинаковыми внешними признаками могут обладать разными наследственными свойствами, то есть по фенотипу нельзя судить с достаточной полнотой о генотипе. Если особь не обнаруживает в потомстве расщепления, то её называют гомозиготной, если обнаруживает - гетерозиготной.

В итоге Г. Менделем был сформулирован закон единообразия гибридов первого поколения: первое поколение гибридов в силу проявления у них лишь доминантных признаков всегда единообразно. Этот закон носит также название первого закона Менделя или закона доминирования. Однако результаты его исследований оставались практически неизвестными почти 35 лет - с 1865 по 1900.

В 1900 году законы Менделя были переоткрыты независимо сразу тремя учеными - Г. де Фризом в Голландии, К. Корренсом в Германии и Э. Чермаком в Австрии. В 1909 датский ученый В. Иогансен ввёл понятие «ген» (от греч. слова «происхождение»).

Хромосомная теория наследственности, разработанная в 1910-1915 годах в трудах А. Вейсмана, Т. Моргана, А. Стертеванта, Г. Дж. Меллера и других утверждает, что передача признаков и свойств организма от поколения к поколению (наследственность) осуществляется в основном через хромосомы, в которых расположены гены.

В 1944 году американскими биохимиками (О. Эвери и др.) было установлено, что носителем свойства наследственности является ДНК.

С этого времени началось быстрое развитие науки, исследующей основные проявления жизни на молекулярном уровне. Тогда же впервые появился новый термин для обозначения этой науки - молекулярная биология. Молекулярная биология исследует, каким образом и в какой мере рост и развитие организмов, хранение и передача наследственной информации, превращение энергии в живых клетках и другие явления обусловлены структурой и свойствами биологически важных молекул (главным образом белков и нуклеиновых кислот).

В 1953 году была расшифрована структура ДНК (Ф. Крик, Д. Уотсон). Расшифровка структуры ДНК показала, что молекула ДНК состоит из двух комплементарных полинуклеотидных цепей, каждая из которых выступает в качестве матрицы для синтеза новых аналогичных цепей. Свойство удвоения ДНК обеспечивает явление наследственности.

Расшифровка структуры ДНК была революцией в молекулярной биологии, которая открыла период важнейших открытий, общее направление которых - выработка представлений о сущности жизни, о природе наследственности, изменчивости, обмена веществ. В соответствии с молекулярной биологией, белки - это очень сложные макромолекулы, структурными элементами которых являются аминокислоты. Структура белка задается последовательностью образующих его аминокислот. При этом из 100 известных в органической химии аминокислот в образовании белков всех организмов используется только двадцать. До сих пор не ясно, почему именно эти 20 аминокислот синтезируют белки органического мира. Вообще, в любом существе, живущем на Земле, присутствуют 20 аминокислот, 5 оснований, 2 углевода и 1 фосфат.

К концу XIX века в результате повышения оптических качеств микроскопов и совершенствования цитологических методов стало возможно наблюдать поведение хромосом в гаметах и зиготах.

Материальные основы наследственности стали проясняться около 50 лет назад, когда Ф. Крик и Дж. Уотсон расшифровали строение ДНК. Задолго до этого биологи, изучая передачу наследственных признаков при скрещивании, поняли, что каждый признак определяется отдельной частицей, которую назвали геном. Оказалось, что гены лежат в ядре клетки, в хромосомах. После открытия роли ДНК и механизма синтеза белков стало ясно, что ген - это участок цепочки ДНК, на котором записано строение молекулы определённого белка. В некоторых генах всего 800 пар нуклеотид, в других - около миллиона. У человека всего около 90 тыс. генов.

Биогенетический закон сформулировал Э. Геккель в 1866 г. на основе идей Ч. Дарвина и исследований Ф. Мюллера. Поэтому он носит название биогенетического закона Э. Геккеля - Ф. Мюллера. Биогенетический закон в 1910 г. существенно уточнил А. Н. Северцев (1866 - 1936), создавший теорию филэмбриогенеза.

20