Документ посвящен роли генотипа и внешней среды в формировании фенотипа, с акцентом на химерные и трансгенные организмы. Обсуждаются методы создания таких организмов, их биология, важность для садоводов, а также перспективы использования в медицине. Включены вопросы для обсуждения и домашнее задание для дальнейшего изучения темы.

3. Тема урока:Тема урока: Роль генотипа и условий внешней
среды в формировании фенотипа.
Химерные и трансгенные организмы.
Цель:Цель: рассмотреть роль
генотипа и среды в
формировании фенотипа;
ознакомить учащихся с
особенностями биологии и
технологиями создания
химерных и трансгенных
организмов.

4. План урокаПлан урока
 1. Ненаследственная (модификационная)1. Ненаследственная (модификационная)
изменчивость.изменчивость.
 2. Свойства модификационной изменчивос-2. Свойства модификационной изменчивос-
ти.ти.
 3.Химерные организмы.3.Химерные организмы.
 4. Трансгенные организмы.4. Трансгенные организмы.
 5. Итог урока: «5. Итог урока: «Как генотип и среда
взаимодействуют при формировании
признаков?»»

12. Химерные иХимерные и
трансгенные организмытрансгенные организмы
Химерами называют
организмы или их части,
состоящие из генетически
разнородных тканей.
Впервые этот термин
применил немецкий
ботаник Г. Винклер (1907)
для форм растений,
полученных в результате
сращивания паслена и
томата.

13. В дальнейшем (1909) Э. Баур, изучая
пеларгонию пестролистную,
выяснил природу химер.

14. Пестролистные растенияПестролистные растения
 Всеми любимые пестролистные растения, такие какВсеми любимые пестролистные растения, такие как
диффенбахии, колеусы, пеларгонии, кодиумы, каладиумы,диффенбахии, колеусы, пеларгонии, кодиумы, каладиумы,
аукубы и многие, многие другие - химеры. В растительномаукубы и многие, многие другие - химеры. В растительном
мире распространение химерных организмов оченьмире распространение химерных организмов очень
велико.велико.
 Химерность растений возникает легко и просто - какХимерность растений возникает легко и просто - как
результат нарушений (мутаций) в делящихся молодыхрезультат нарушений (мутаций) в делящихся молодых
клетках.клетках.
 И стебель, и корень будут нарастать своими верхушками.И стебель, и корень будут нарастать своими верхушками.
 Будут постепенно образовываться новые стебли, листья,Будут постепенно образовываться новые стебли, листья,
цветы, корни, ведь растения, растут всю жизнь.цветы, корни, ведь растения, растут всю жизнь.

15. Факторы внешней среды легко могут повлиять на
часть делящихся клеток, изменив структуру
находящихся в них генов. Так возникает полоса
клеток, например, листа, лишенная зеленой окраски,
где отсутствуют или дефектны хлоропласты.
Образуются пестрые стебли, листья и даже корни, а
иногда и цветки.

16. Семенное поколение может быть химерным в том
случае, если мутации затронули половые клетки и
материнское растение было химерным. Если для
опыления брать пыльцу химерного растения, то
химерность не передается. Химерные растения
чрезвычайно ценятся садоводами, а возникающие
мутации тщательно отслеживаются.

17. Зелено-белая пестролистность обусловлена вЗелено-белая пестролистность обусловлена в
основном, чередованием зеленых клеток сосновном, чередованием зеленых клеток с
нормальными хлоропластами и белых, внормальными хлоропластами и белых, в
хлоропластах которых по причине генетическогохлоропластах которых по причине генетического
дефекта, отсутствует хлорофилл - пигмент,дефекта, отсутствует хлорофилл - пигмент,
придающий зеленую окраску тканям растений.придающий зеленую окраску тканям растений.
Кроме того, белую окраску участкам листьев могутКроме того, белую окраску участкам листьев могут
придавать воздушные полостипридавать воздушные полости

18. Химерные фиалкиХимерные фиалки
 Химерные сорта весьмаХимерные сорта весьма
красивы. Но не так частокрасивы. Но не так часто
встречаются в коллекциях из-встречаются в коллекциях из-
за проблем сохраненияза проблем сохранения
окраски, особенно приокраски, особенно при
разведении. Окраска этихразведении. Окраска этих
сортов характеризуетсясортов характеризуется
наличием четкой полосыналичием четкой полосы
(чаще белого, или другого(чаще белого, или другого
цвета) от центра цветка к краюцвета) от центра цветка к краю
каждого лепестка. Связано этокаждого лепестка. Связано это
с явлением мозаицизма,с явлением мозаицизма,
отражающем присутствие уотражающем присутствие у
многоклеточного организмамногоклеточного организма
клеток разного генотипаклеток разного генотипа
(несколько видов генетически(несколько видов генетически
различных клеток).различных клеток).

19. Основная причина мозаицизма – мутации!
У растений «химерные» организмы можно получить
искусственным путем, объединяя группы клеток или
органов, например прививками, биотехнологическими
методами.

20.  Развитие экспериментальныхРазвитие экспериментальных
методов в последнее времяметодов в последнее время
сделало возможным получать несделало возможным получать не
только химерные растения, но итолько химерные растения, но и
совершенно необычныхсовершенно необычных
животных, которые несут геныживотных, которые несут гены
не только от одной матери ине только от одной матери и
одного отца, но и большегоодного отца, но и большего
количества предков.количества предков.

21.  Химерные животные–Химерные животные– это генетические мозаики,это генетические мозаики,
образующиеся в результате объединения бластомеров отобразующиеся в результате объединения бластомеров от
эмбрионов с разными генотипами. Получение такихэмбрионов с разными генотипами. Получение таких
эмбрионов осуществляется во многих лабораториях.эмбрионов осуществляется во многих лабораториях.
Принцип получения химер сводится главным образом кПринцип получения химер сводится главным образом к
выделению двух и большего числа ранних зародышей ивыделению двух и большего числа ранних зародышей и
их слиянию. В том случае, когда в генотипе зародышей,их слиянию. В том случае, когда в генотипе зародышей,
использованных для создания химеры, есть отличия поиспользованных для создания химеры, есть отличия по
ряду характеристик, удается проследить судьбу клетокряду характеристик, удается проследить судьбу клеток
обоих типов.обоих типов.
 Для получения "химер" культуральные клетки двухДля получения "химер" культуральные клетки двух
разных животных обрабатывают специальнымиразных животных обрабатывают специальными
вирусными препаратами, добиваясь слияния их ядер.вирусными препаратами, добиваясь слияния их ядер.

22. Химерные животные.Химерные животные.
Овца-коза
Организмы химерных макак
состоят из смеси клеток с
шестью разными геномами.

23. Трансгенные организмы.Трансгенные организмы.
 Развитие генной инженерии создало принципиальноРазвитие генной инженерии создало принципиально
новую основу для конструирования последовательностейновую основу для конструирования последовательностей
ДНК, необходимых исследователю. Успехи в областиДНК, необходимых исследователю. Успехи в области
экспериментальной эмбриологии позволили создатьэкспериментальной эмбриологии позволили создать
методы введения таких искусственно созданных генов вметоды введения таких искусственно созданных генов в
ядра сперматозоидов или яйцеклеток. В результатеядра сперматозоидов или яйцеклеток. В результате
возникла возможность получениявозникла возможность получения трансгенныхтрансгенных
организмоворганизмов (или генетически модифицированных(или генетически модифицированных
организмов (ГМО))–т.е. организмов, содержащихорганизмов (ГМО))–т.е. организмов, содержащих
трансгенытрансгены
 Не путать с модифицированными продуктами!!!Не путать с модифицированными продуктами!!!
 Модифицированный крахмал - НЕ ОРГАНИЗМ!!!Модифицированный крахмал - НЕ ОРГАНИЗМ!!!

24.  Одним из первых примеров успешного созданияОдним из первых примеров успешного создания
трансгенных животных было получение мышей, втрансгенных животных было получение мышей, в
геном которых встроен ген гормона роста крысы.геном которых встроен ген гормона роста крысы.
Некоторые из таких трансгенных мышей рослиНекоторые из таких трансгенных мышей росли
быстро и достигали размеров, существеннобыстро и достигали размеров, существенно
превышавших размеры контрольных животныхпревышавших размеры контрольных животных..

27. Открытие надежного и этическиОткрытие надежного и этически
приемлемого источника стволовых клетокприемлемого источника стволовых клеток
может привести к созданиюможет привести к созданию
принципиально новых методов леченияпринципиально новых методов лечения
ряда тяжелейших заболеваний, таких, какряда тяжелейших заболеваний, таких, как
рак или диабет, травм головного ирак или диабет, травм головного и
спинного мозга, врожденных дефектовспинного мозга, врожденных дефектов
развития – например, пороков сердца,развития – например, пороков сердца,
которые сейчас встречаются у 15%которые сейчас встречаются у 15%
новорожденных младенцев.новорожденных младенцев.

28. Ответьте на вопросы:Ответьте на вопросы:
1. Какие признаки организмов определяются
преимущественно влиянием генотипа?
2. Какие признаки организмов определяются
преимущественно влиянием среды?
3. Как генотип и среда взаимодействуют при
формировании признаков?

29. Домашнее заданиеДомашнее задание
 изучить текст учебника П.20;
 ответить на вопрос: «Какие страхи, связанные
внедрением ГМО, безосновательны, а какие
–реальны?»

30.  Изучение химерных животныхИзучение химерных животных позволилопозволило
решить немало трудных вопросов, и в будущемрешить немало трудных вопросов, и в будущем
благодаря применению этого метода появитсяблагодаря применению этого метода появится
возможность решать сложные проблемывозможность решать сложные проблемы
генетики и эмбриологии.генетики и эмбриологии.
 В настоящее время интерес к трансгеннымВ настоящее время интерес к трансгенным
животным велик.животным велик.
 Возникли широкие возможности для изученияВозникли широкие возможности для изучения
работы чужеродного гена в геноме организма-работы чужеродного гена в геноме организма-
хозяина, в зависимости от места егохозяина, в зависимости от места его
встраивания в ту или иную хромосому.встраивания в ту или иную хромосому.