§ 51. Роль генов в наследовании признаков
Биология, 7 класс. Учебник: Очкур Г.А. и др. (Мектеп, 2025). Глава 10: Наследственность и изменчивость. Страницы 227–230.
Чему научишься
- Объяснять, как ген связан с белком и признаком.
- Называть 20 видов аминокислот и объяснять, почему белков так много.
- Показывать на примерах, как гены определяют признаки человека, животных и растений.
- Объяснять, что значит «генетический код универсален».
Разминка
- Что такое ген? Участок ДНК, в котором записана информация о строении одного белка. Белок, в свою очередь, определяет признак.
- Как передаются признаки от родителей детям? Через гены. Они находятся в хромосомах ядра и копируются при передаче от клетки к клетке и от родителей потомкам.
💡 Ген сам не «рисует» цвет волос. Он хранит рецепт белка, а белок создаёт признак.
Разбираемся
От ДНК к признаку
В хромосомах ядра зашифрована информация обо всех признаках клетки и всего организма. Почти все свойства организма зависят от белков, а ДНК служит основой, по которой эти белки собираются.
Белки строятся из аминокислот. Их 20 видов. Они могут соединяться в любой последовательности, и поэтому белков получается огромное количество, как слов из одного алфавита.
Ген: что это
Ген — это наследственный фактор, функционально неделимая единица генетического материала. Он записывает порядок аминокислот в одном белке. А в одной молекуле ДНК генов много.
ДНК называют носителем наследственных признаков. Гены передают признаки от родителей потомству «в виде белка».
Слово «мама» и слово «мима»
Представь, что структура белка это слово из букв-аминокислот. Слово «мама» сразу вызывает образ мамы. Заменим одну букву: получилось «мима», и смысла нет.
Так и в гене: если поменять хотя бы одну аминокислоту, белок станет другим и будет передавать другой признак.
⚠️ Частая ошибка. Думают, что ген это сам признак (например, «ген голубых глаз» как кусочек голубого цвета). Нет: ген это запись о белке, а признак получается позже, когда белок начинает работать.
Когда одна «буква» решает всё
Иногда замена всего одной аминокислоты приводит к тяжёлым последствиям. В белке гемоглобине (он переносит кислород в крови) глутаминовая кислота может замениться валином. Тогда гемоглобин хуже переносит кислород, и развивается тяжёлая болезнь, серповидноклеточная анемия.
🌟 Эта болезнь распространена там, где много малярии: у носителей изменённого гена малярия протекает легче. Одна и та же «опечатка» бывает и вредной, и полезной, смотря где живёшь.
Гены определяют признаки: щенок, котёнок, цыплёнок, берёза
У собаки родится щенок, у кошки котёнок, у курицы цыплёнок. У человека, как и у любого животного, признаки строения и работы передаются через гены. Сайгачиха рождает сайгачонка, а не ягнёнка.
А семя берёзы, даже если ветер занесёт его в еловый бор, вырастет берёзой, а не елью. Гены определяют признаки любого организма.
Универсальный код
Генетический код — это правило, по которому порядок записи в гене определяет порядок аминокислот в белке. Он универсален: один и тот же для вирусов, бактерий, растений, животных и человека. Поэтому, например, учёные могут встроить ген человека в бактерию, и она начнёт делать человеческий белок.
🌟 Именно так на заводах делают инсулин для людей с диабетом: в бактерию кишечной палочки встроили человеческий ген.
👨👩👧 Родителю. Спросите: «Как слово "мама" связано с геном?» Ребёнок должен сказать, что слово — это белок, а буквы — аминокислоты, и замена одной буквы меняет смысл. Если не выходит, вернитесь к сравнению с партитурой из § 50.
Проверь себя
- Где находится информация о свойствах организма? В ядре клетки, в хромосомах, в молекулах ДНК, то есть в генах.
- Что называется геном? Участок молекулы ДНК, на котором записана информация о строении одного белка.
- Как ты понимаешь «генетический код универсален»? Принцип записи информации в ДНК одинаков у всех живых существ: у вирусов, бактерий, растений, животных и человека.
- К чему может привести замена одного нуклеотида другим в молекуле ДНК? Может измениться аминокислота в белке, поэтому белок будет работать иначе и появится другой признак или болезнь (например, серповидноклеточная анемия).
- Какую информацию несёт рис. 212? На нём показаны родители с детьми, собаки со щенками и берёзы с молодыми деревцами. Потомство похоже на родителей: признаки передаются через гены.
Решаем упражнения
№ 1
Если семя дуба заброшено в еловый бор, то какое растение из него вырастет? Обоснуй ответ с позиции роли генов.
Как думать. Что записано в ДНК семени дуба: рецепт дуба или ели?
Пример ответа. Из семени дуба вырастет дуб. В хромосомах клеток семени записаны гены дуба: информация о белках, из которых строятся его листья, ствол, корни. Гены передают признаки вида от родительского дерева потомку, а лес вокруг не меняет ДНК. Но условия среды повлияют на то, как вырастет дуб: в тени елей и на кислой почве он будет расти хуже. Это ненаследственные изменения.
Ответ: дуб, потому что гены семени несут информацию именно о дубе; еловый бор может повлиять лишь на степень развития, но не на вид.
💡 Самоанализ. Закончи так: «Я научился понимать, что ген определяет белок, а белок признак. Теперь я знаю, что замена одной аминокислоты может изменить белок. Было интересно, что код универсален».
Шпаргалка
- ДНК является основой для синтеза всех белков.
- Ген → белок → признак.
- Каждый вид передаёт потомству только свои признаки: из берёзового семени вырастет берёза.
- Одна «опечатка» в записи может изменить белок.