Генетика человека, спортивный отбор

План лекции:

1. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ НАСЛЕДОВАНИЯ

(МЕНДЕЛЬ ).

2. ГЕНЕТИКА ПОЛА.

3. НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ ЧЕЛОВЕКА.

4. СПОРТИВНЫЙ ОТБОР.

5. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СПОРТИВНЫХ ДОСТИЖЕНИЙ.

Основные черты гибридологического метода Г. Менделя заключаются в следующем.

1. В отличие от своих предшественников Г. Мендель учитывал не весь многообразный комплекс признаков у родителей и детей, а выделял и анализировал наследование по отдельным признакам.

2. Им был проведен точный количественный учет наследования каждого признака в ряду последовательных поколений.

3. Менделем был прослежен характер потомства каждого гибрида.

Скрещивание, в котором каждая родительская особь различается по 1 признаку – моногибридное, по 2 признакам – дигибридное, по многим – полигибридное.

Опыты по скрещиванию принято записывать в виде схем. Родители P, особи 1 поколения F1, 2 – F2, и так далее. Скрещивание – X. В формуле первым записывают генотип матери, вторым – отца.

P AA x aa. Гаметы А, А а, а F1= Aa, Aa, Aa, Aa.

Первый закон Менделя можно сформулировать так: при скрещивании гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по одной паре взаимоисключающих признаков, все потомство в 1 поколении единообразно как по фенотипу, так и по генотипу.

Решетка Пеннета (англ.) – принцип таков: вверху по горизонтали – материнская линия (гаметы), слева по вертикали – отцовская линия (гаметы).

	А	А
А	АА	АА
а	аА	Аа

 

При скрещивании однородных гибридов первого поколения между собой во втором поколении появляются особи как с доминантными, так и с рецессивными признаками. То есть, возникает расщепление, которое происходит в определенных числовых соотношениях. По внешнему обличию (фенотипу) особи АА и Аа не отличимы, поэтому расщепление происходит в соотношении 3: 1, но по генотипу отношение будет другим: 1: 2: 1.

Таким образом, второй закон Менделя формулируется так: при скрещивании двух гетерозиготных особей потомство отличается одной парой альтернативных признаков, в потомстве происходит расщепление в соотношении 3:1 по фенотипу, 1:2:1 по генотипу.

Гипотеза "чистоты гамет" основана на механизме мейоза. Особь, гетерозиготная по какому-либо признаку, несет в ядрах соматических клеток в одной из гомологичных хромосом доминантный ген, а в другой – рецессивный. В результате мейоза в каждой гамете оказывается лишь одна из гомологичных хромосом, а следовательно, с каким-то одним из аллельных генов – либо доминантным, либо рецессивным. Гетерозиготная особь образует два сорта гамет, причем тех и других поровну.

Третий закон Менделя гласит: при скрещивании гомозиготных особей, отличающихся двумя (или более) парами альтернативных признаков, во втором поколении (F-2) отмечаются независимое комбинирование признаков, в результате чего появляются гибридные формы, несущие признаки в сочетаниях, не свойственных родительским и прародительским особям. Расщепление происходит по формуле (3+n), где n-число пар признаков, взятых для скрещивания.

Дальнейшие исследования показали, что законы Менделя действуют не во всех случаях. Так, было выявлено, что полное доминирование, когда все потомки первого поколения похожи на одного из родителей, проявляются не всегда. Белый цветок + красный = розовые цветки – неполное доминирование.

В опытах Менделя каждый признак контролировался одной парой генов, но ведь существуют и другие соотношения – например, одна пара генов контролирует сразу ряд признаков. Так, рост и телосложение человека определяется взаимодействием многих пар генов. Эти гены называются множественными и они не дают тех соотношений, которые установил Мендель для одиночных признаков.

И третий закон Менделя проявляется не во всех случаях.

В работах Моргана было показано, что возможна зависимая, или комплексная передача наследственных признаков. Это происходит в тех случаях, когда гены локализованы в одной хромосоме. При этом признаки наследуются сцепленно, то есть передаются детям в тех сочетаниях, которые были характерны для родителей. Все гены, расположенные в одной хромосоме, обычно наследуются совместно, так как они сцеплены друг с другом. Но сцепление не абсолютно. Во время мейоза парные хромосомы сближаются друг с другом и могут обмениваться гомологичными участками. Оторвавшаяся часть вместе с генами переходит на соответствующее место в другую парную хромосому – это явление называется кроссинговером, оно обеспечивает многочисленность комбинаций генов в наборах хромосом.

Существуют различия в хромосомном наборе мужчин и женщин.

Аутосомы

Мужчины 22 + XY

половые хромосомы

Женщины 22 + XX

Сперматозоиды имеют два вида хромосом X и Y. Поэтому пол ребенка зависит только от отца, и при оплодотворении возможны две комбинации.

1. Яйцеклетка содержит X-хромосому, оплодотворена сперматозоидом с X-хромосомой. В зиготе встречаются две X-хромосомы – развивается женская особь.

2. Яйцеклетка содержит X-хромосому, оплодотворена сперматозоидом с Y-хромосомой, в зиготе X и Y-хромосомы – развивается мужской организм.

Половые хромосомы X и Y имеют неодинаковое число генов. X-хромосомы являются более крупными и содержат больше генов. Количество сперматозоидов с X и Y одинаково – в результате особей мужского и женского пола рождается приблизительно одинаковое количество (100 д – 106 м). Половые хромосомы определяют не только пол, но и ряд других признаков и болезней.

Например: гемофилия, облысение, дальтонизм.

Спорт. Иногда у женщин имеется несоответствие между их паспортным и генетическим полом – так называемый ложный гермафродизм. Рост, сила, мускулатура, мужские черты характера – то есть определенные преимущества перед нормальными женщинами. Чтобы исключить эти явления, был введен секс-контроль.

Характерной чертой современного спорта является поиск талантливой молодежи, научно обоснованный спортивный отбор.

Виды спортивного отбора:

1. Спортивная ориентация – определение вида спорта, в котором целесообразна тренировка данного индивидуума.

2. Периодический отбор – выявление лучших спортсменов на различных этапах спортивного совершенствования.

3. Комплектование команды.

Таким образом, спортивный отбор – не одномоментное мероприятие, а комплекс педагогических, психологических, медико-биологических методов исследования. Спортивный отбор основывается на знании комплекса качеств (модельных характеристик).

Различают 3 компонента модели сильнейших спортсменов:

1. модельные характеристики спортсмена на соревновании;

2. характеристика специфических физических, технических и тактических показателей;

3. функциональная, психологическая подготовка, а также возраст начала занятий, спортивный стаж, время наилучших достижений.

Следует помнить, что каждый организм развивается индивидуально. Развитие его – это взаимодействие наследственности и среды. Тренировка является фактором влияния внешней среды, а двигательные качества, особенности телосложения – определяются генотипом.

Двигательные способности носят избирательный характер – более способный к одним упражнениям может оказаться менее способным к другим. Важно выявить, какие двигательные качества определяются средовыми факторами, а какие – наследственными. Один из наиболее простых методов состоит в следующем – в результате массовых обследований выявляют таких детей, которые в простых двигательных действиях показывают исключительные результаты, намного превосходящие средние данные их сверстников.

Например: прыгучесть – в 8 лет – 28 см, в 15 лет – 48 см, но у некоторых 8-летних она равна – 48 см. Считают, что поскольку эти дети специально не обучались этим действиям, высокие показатели объясняют их двигательной одаренностью.

Кроме отбора, важен еще и прогноз спортивных способностей.

Различают консервативные признаки организма, которые слабо поддаются тренировке, и лабильные (подвижные), которые легко изменяются в ходе спортивного совершенствования. При прогнозировании прежде всего необходимо ориентироваться на консервативные признаки, т.е. именно они лимитируют рост спортивного мастерства. К консервативным признакам относится, например рост, причем длина стоп будет наиболее надежным признаком роста.

Для успешного спортивного прогнозирования важно правильно оценить взаимосвязь между исходными показателями и конечными достижениями – для этого важно учитывать темпы прироста результатов за 1,5 года (минимум).

 

Вопросы для самоподготовки:

1. Охарактеризовать основные черты гибридологического метода Г. Менделя.

2. Раскрыть предмет генетики, её задачи и методы.

3. Определить, какие правила проявляются при моногибридном скрещивании.

4. Определить, какие закономерности проявляются при дигибридном скрещивании.

5. Раскрыть суть дополнений к законам Г. Менделя.

6. Опишите хромосомный механизм определения пола у человека.

7. Дайте определение понятиям «спортивный отбор», «спортивный прогноз».

Лекция № 9.