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/

MITI O ENOGENSKIH ČLOVEŠKIH LASTNOSTIH

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

Kromatidi

Človeški

kariotip

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.

nukleotidi

fosfodiestrske vezi

polinukleotidna veriga

POLINUKLEOTIDNA VERIGA

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 alela istega

gena različna

gena

homozigotno

dominantna alela

heterozigotna

alela

homozigotno

recesivna alela

lokusi

različnih

genov

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 MEJOZA

Ohranjanje št.

kromosomov

Prepolovitev št.

kromosomov

Nastaneta dve gensko

enaki celici

Nastanejo štiri

gensko različne celice

Ni prekrižanja Je prekrižanje

Rast in obnavljanje

tkiv

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.

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

Mendlovi poskusi

(1822-1884)

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

Možni genotipi

potomca

Gamete očeta Gamete matere

SIMULACIJA DEDOVANJA S PAPIRNATIMI

FIGURICAMI

SIMULACIJA DEDOVANJA S PAPIRNATIMI

KROMOSOMI

HVALA ZA POZORNOST!

helena.hladnik@gmail.com