VY_32_INOVACE_129_Chov_skotu ZÁKLADY GENETIKY Autor: Ing. Miroslav Huk

Záznamový list výukového materiálu Název školy SŠTZ Mohelnice, 1. máje 2, 789 85 Mohelnice Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0033 Název šablony klíčové aktivity Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT (III/2) Název výukového materiálu Základy genetiky Označení VY_32_INOVACE_129_Chov_skotu Vzdělávací obor 41-51-H/01 Zemědělec – farmář Tematická oblast Chov zvířat Ročník Druhý Autor Ing. Miroslav Huk Datum ověření 26. 11. 2013 KF 2 Anotace / metodický popis Vývoj genetiky, význam genetiky, základní genetické pojmy, nukleové kyseliny. Podpis autora Podpis ředitele

Chov skotu – Základy genetiky Ing. Miroslav Huk

Stručný vývoj genetiky Za zakladatele genetiky je považován Johann Gregor Mendel (1822 - 1884). Mnich z brněnského kláštera se v 2. polovině 19. století zabýval hybridizačními pokusy u rostlin. Za své působiště si zvolil zahrádku kláštera a za objekt svého zájmu hrách. Při následném křížení sledoval 7 dědičných znaků (tvar semen a lusků, zbarvení děloh, květů a nezralých lusků, délku stonku a postavení květů). Zjistil, že se nedědí přímo znaky, ale "vlohy" pro ně. Dal za vznik klasické genetice. Mendelovy zákony patří k základům genetiky a dodnes mají své využití např. v medicíně u sledování dědičných onemocnění. Ke znovuobjevení Mendelovy práce a ke vzniku genetiky jako plnohodnotného vědního oboru tak dochází až na počátku 20. století. Dochází k potvrzení pravdivosti Mendelových zjištění. SOUz Loštice Ing. Miroslav Huk

Základy genetiky Význam genetiky Dává odpovědi na podstatu života, je klíčem ke zvyšování produkce rostlinné a živočišné výroby, má význam v boji proti dědičným chorobám (rakovina). Genetika je věda o dědičnosti a proměnlivosti živých organismů. Dědičnost je schopnost živého organismu přenášet své znaky na potomstvo. Proměnlivost je schopnost živého organismu přizpůsobovat se měnícímu se vnějšímu prostředí. Proměnlivost může být: nedědičná - znaky se mění vlivem vnějších podmínek (barva srsti ovlivněná slunečním zářením), tyto změny nejsou dědičné, nepředávají se potomstvu - nazývají se modifikace, dědičná - založení znaků se mění vlivem vnějších podmínek (radioaktivní záření, buněčné jedy) a projeví se změnou znaku (výskyt nového typu zbarvení), která je dědičná a předává se na potomstvo - nazývá se mutace. SOUz Loštice Ing. Miroslav Huk

Základy genetiky Při studiu proměnlivosti znaků se setkáváme se dvěma základními skupinami znaků. Jsou to jednak: znaky kvalitativní, pro které je typický výskyt v odlišných kategoriích bez přechodů, jsou to znaky neměnitelné. Nejsou ovlivněny vnějším prostředím. Např. zbarvení černé - červené, rohatost – bezrohost, tvar plodů, barva květů, srsti apod. znaky kvantitativní, pro které je typická proměnlivost (měříme je v kg, cm) a při jejich sledování u skupiny zvířat dostáváme plynulou řadu individuálních hodnot (živá hmotnost, produkce mléka – dojivost, tvar plodů, barva květů, barva srsti apod.). SOUz Loštice Ing. Miroslav Huk

Základní genetické pojmy Alela – konkrétní forma genu, označuje se písmeny. DNA – kyselina deoxyribonukleová, nositelka dědičné informace. Dominatní alela – ta, která navenek převládá, označuje se velkým písmenem. F1 generace – filiální generace – vzniká křížením P generací; křížením F1. Fenotyp – soubor všech dědičných znaků jedince, pozorovatelný projev genotypu (genotyp + prostředí = fenotyp). Gen – vloha – jednotka dědičné informace (gen + prostředí = znak). Genofond – soubor všech genů v populaci určitého druhu. Genom – soubor veškeré dědičné informace buňky nebo jedince. Genotyp – genetická výbava jedince, podmiňuje fenotyp. Heterozygot – jedinec, jehož alely sledovaného genu jsou navzájem různé. Heterozygotní alely – alely různých forem. Homozygot - jedinec, jehož alely sledovaného genu jsou stejné. Homozygotní alely – alely stejných forem. Hybridizace – křížení, proces spojování dvou vláken DNA podle pravidel o párování bází. SOUz Loštice Ing. Miroslav Huk

Základní genetické pojmy Chloroplast – organela rostlin, schopná fotosyntézy; obsahuje vlastní genetickou informaci. Chromosom – útvar tvořený DNA a bílkovinami, nejlépe viditelný během mitózy nebo meiózy eukaryotických buněk. Inbreeding – křížení příbuzných jedinců. Karyotyp – chromosomální výbava buňky nebo jedince. Lokus – místo (pozice) určitého genu na chromosomu. Meióza – redukční dělení díky němuž vznikají haploidní buňky (gamety). Mitóza – dělení buněk; vznikají buňky se shodnou chromosomální výbavou (diploidní dceřinné). Mutace – změna v sekvenci DNA; pokud neznemožňuje rozmnožování jedince, pak je dědičná. Mutagen – faktor vnějšího prostředí, schopný zapříčinit mutace v genetické informaci organismu. P generace – parentální generace - rodičovská generace. RNA – kyselina ribonukleová; nositelka dědičné informace u některých virů; u vyšších živočichů se podílí na realizaci genetické informace. SOUz Loštice Ing. Miroslav Huk

Základní genetické pojmy Adenin – 6-aminopurin; purinová báze, přítomná v DNA i RNA. Thymin – 2,4-dioxo-5-methylpyrimidin; pyrimidinová báze, přítomná pouze v DNA. Uracyl – 2,4-dioxopyrimidin; pyrimidinová báze, přítomná pouze v RNA. Guanin – 2-amino-6-oxopurin; purinová báze, přítomná v DNA i RNA. Cytosin – 2-oxo-4-aminopyrimidin; pyrimidinová báze, přítomná v DNA i RNA. Znak – vlastnost – projevuje se na základě genů (barva srsti, tvar plodu, velikost). Každý gen má více forem neboli alel (př. gen pro barvu očí má více alel – modrá, zelená, hnědá barva). Zygota – zygota je buňka, vznikající splynutím dvou gamet; gamety jsou haploidní buňky, zygota se tak stává opět buňkou diploidní. SOUz Loštice Ing. Miroslav Huk

Nukleové kyseliny Nukleové kyseliny Nukleové kyseliny jsou nositelkami dědičné informace. Díky nim dochází k přenosu dědičných znaků na potomstvo a k evoluci. Jejich základními stavebními jednotkami jsou tzv. nukleotidy. Nukleotidy se skládají z pětiuhlíkatého cukru (pentózy), fosfátu - zbytku kyseliny fosforečné (PO4) a dusíkatých bází. Nukleové kyseliny se nacházejí v buněčných jádrech. SOUz Loštice Ing. Miroslav Huk

DNA DNA Kyselina deoxyribonukleová. Její molekula je tvořena dvěma polynukleotidovými řetězci. Její cukerná složka je pětiuhlíkatý cukr 2-deoxy-D-ribosa. Dusíkaté báze jsou Adenin, Guanin, Cytosin, Thymin. Spolu se váží vždy jen 2 specifické N-báze, a to sice Adenin a Thymin Cytosin a Guanin. Jako denaturaci DNA označujeme jev, kdy dojde (např. zvýšenou teplotou, extrémním pH...) k oddělení obou vláken od sebe. Vlákna se mohou opět připojit k sobě nebo se mohou spojit s jiným komplementárním vláknem - to označujeme jako hybridizaci. SOUz Loštice Ing. Miroslav Huk

DNA SOUz Loštice Ing. Miroslav Huk

Replikace DNA Replikace DNA Replikace DNA je schopnost zajišťující dědičnost. Pro rozmnožování je nezbytné, aby potomek dostal plnohodnotnou genetickou informaci. Při replikaci vzniknou z jedné mateřské molekuly DNA dvě naprosto stejné DNA dceřiné (každá s jedním vláknem z původní DNA). SOUz Loštice Ing. Miroslav Huk

RNA RNA Kyselina ribonukleová. Její molekula je tvořena jen jedním polynukleotidovým vláknem. Sacharidovou složku tvoří 5C cukr D-ribosa, N-báze tvoří Adenin, Cytosin, Guanin a Uracyl (zařazován místo Thyminu). SOUz Loštice Ing. Miroslav Huk

Použité zdroje NEČAS, PROF. MUDr. DrSc., Oldřich, HOJA, PROF. MUDr. CSc., Š., MACKŮ, DOC. Dr. CSc., J., MAGROT, DOC. MUDr. CSc.,T., SOŠKA, MUDr. CSc., J., ŠMARDA, DOC. MUDr. CSc., J., Obecná biologie. Vydání druhé. Praha: Avicenum, zdravotnické nakladatelství, n. p., 1972. 584 s. ISBN 08-078-72. ŠPÍREK, Alois. Genetika. Vydáno dne 4. 4. 2008. Verze 2. 5, Počet stran 123. Soupis kapitol ze stránek http://genetika.wz.cz [online]. SIŘÍNKOVÁ, Mgr.,Petra. Mendelovy zákony. Výukový materiál vznikl za přispění Evropské unie, státního rozpočtu ČR a Středočeského kraje. Investice do rozvoje vzdělávání. SOUz Loštice Ing. Miroslav Huk