Элективный курс решение задач по биологии
Элективный курс "Решение задач по молекулярной биологии и генетике"
Факультативный курс «Решение биологических задач»
Решение задач по генетике занимает в биологическом образовании важное место, так как это один из приемов обучения, посредством которого обеспечивается более глубокое и полное усвоение учебного материала по биологии. В 11 классе, когда некоторые учащиеся начинают готовиться к ЕГЭ по биологии, полученные навыки решения задач бывают частично, а иногда и полностью утрачены. Кроме этого, изучение данного курса может быть полезно и тем ученикам, которые не сдают ЕГЭ по биологии, так как такие навыки, как глубокий аналитический подход и умение выстраивать алгоритм решения могут быть задействованы не только при решении задач по генетике, но и при решении задач по другим предметам. При решении задач осуществляется осознание обучающимися своей собственной деятельности, обеспечение самостоятельности и активности обучающихся, достижение прочности знаний и умений применять полученные знания в нестандартных, творческих заданиях. Также у детей воспитывается трудолюбие, целеустремленность, развивается чувство ответственности, упорство и настойчивость в достижении поставленной цели. В процессе решения задач реализуются межпредметные связи, показывающие единство природы, что позволяет развивать мировоззрение обучающихся. Выполнение задач расширяет кругозор обучающихся, позволяет устанавливать связи между явлениями, между причиной и следствием, развивает умение мыслить логически, воспитывает волю к преодолению трудностей. Умение решать задачи, является одним из показателей уровня развития мышления обучающихся, глубины усвоения ими учебного материала. Данная программа предназначена для обучающихся 11 класса, рассчитана на 34 часа. Элективный курс представлен в виде практикума, который позволит восполнить пробелы в знаниях учащихся по вопросам решения задач разных типов и позволит осуществить целенаправленную подготовку к сдаче итогового экзамена по биологии. Умение решать задачи развивается в процессе обучения, и развивать это умение можно только одним путем - постоянно, систематически решая задачи. Продолжительность курса - 1 год. Форма занятий урочная, включает в себя индивидуальную и групповую работы. Программа предусматривает проведение аудиторных занятий, в начале которых даются теоретические знания учителем, затем приводятся примеры решения задач и в конце учащимся предлагаются задачи для самостоятельного решения. Для подготовленных учащихся в начале проводится краткое повторение теоретического материала, а затем учащиеся решают задачи. Контроль за выполнением проводится учителем, либо совместно с учениками. Каждый раздел программы заканчивается заданиями контролирующего характера, на котором учащиеся смогут проверить свои силы, самореализоваться и самоутвердиться при выполнении заданий. Настоящая программа является авторской, она составлена с учетом тех знаний, умений и навыков, которыми владеют учащиеся к моменту окончания основной школы. Кроме этого умение решать задачи является универсальным и может быть использовано обучающимися не только на уроках биологии, но и при решении задач по математике, физике, химии. Решение и оформление генетических задач. Неполное доминирование и кодоминирование. Наследование генов, локализованных в половых хромосомах. Календарно-тематическое планирование элективного курса. Некоторые общие методические приемы, которые могут быть использованы при решении задач. Оформление задач по генетике. Выяснение генотипов организмов по генотипам и фенотипам родителей и потомков. Определение вероятности рождения потомства с искомыми признаками. Наследственность, сцепленная с полом гемофилия. Наследование других признаков, осуществляющееся по типу множественных аллелей. Определение генотипа организма по соотношению фенотипических классов в потомстве. Определение вероятности появления потомства с анализируемыми признаками. Независимое наследование при неполном доминировании. Генетическая рекомбинация при сцеплении. Выяснение генотипов особей и определение вероятности рождения потомства с анализируемыми признаками. Определение типа наследования сцепленное или независимое и расстояния между генами. Наследование генов, локализованных в Х-хромосоме. Наследование генов, сцепленных с Y-хромосомой. Одновременное наследование признаков, расположенных в соматических и половых хромосомах. Наследование, зависимое от пола. Данная программа составлена на основе программы курса химии О. Элективный курс рассчитан на подготовку учащихся к ЕГЭ по курсам "Ботаника", "Зоология", "Человек", "Общая биология". Программа предусматривает обучение в объеме 1 час в неделю 35 часов в год Курс демонстрирует связь биологии, в первую очередь, с медициной, селекцией. С самых древних времен люди пытаются познавать и покорить Природу и понять свое место в ней. Важнейшее место в этих поисках всегда занимала наука. К основным естественным наукам, изучающим природу, от Социальная сеть работников образования ns portal. Детский сад Начальная школа Школа НПО и СПО ВУЗ. Главная Группы Мой мини-сайт Ответы на часто задаваемые вопросы Поиск по сайту Сайты классов, групп, кружков Сайты образовательных учреждений Сайты пользователей Форумы. Поиск по библиотеке Алгебра Астрономия Биология География Геометрия Дополнительное образование Естествознание Изобразительное искусство Иностранные языки Информатика и ИКТ История Коррекционная педагогика Краеведение Литература Материалы для родителей МХК Музыка ОБЖ Обществознание Право Природоведение Психология Родной язык и литература Русский язык Технология Физика Физкультура и спорт Химия Экология Экономика Администрирование школы Внеклассная работа Классное руководство Материалы МО Материалы для родителей Материалы к аттестации Междисциплинарное обобщение Общепедагогические технологии Работа с родителями Социальная педагогика Сценарии праздников Аудиозаписи Видеозаписи Разное. Вложение Размер Рабочая программа элективного курса по биологии, 11 класс "Решение задач по генетике" КБ. Множественный аллелизм 3 Учащиеся должны знать: Неполное доминирование и кодоминирование Учащиеся должны уметь: Решение и оформление генетических задач 1. Некоторые общие методические приемы, которые могут быть использованы при решении задач 1. Оформление задач по генетике Задачи, иллюстрирующие первый закон Менделя Задачи, иллюстрирующие второй закон Менделя Выяснение генотипов организмов по генотипам и фенотипам родителей и потомков Выяснение генотипов родителей по расщеплению в потомстве Определение вероятности рождения потомства с искомыми признаками Определение доминантности или рецессивности признака Неполное доминирование и кодоминирование Наследственность, сцепленная с полом гемофилия 10 2. Наследование по типу множественных аллелей Наследование других признаков, осуществляющееся по типу множественных аллелей Задачи, иллюстрирующие закон независимого наследования Выяснение генотипов особей Определение генотипа организма по соотношению фенотипических классов в потомстве Определение вероятности появления потомства с анализируемыми признаками Выяснение доминантности или рецессивности признаков Независимое наследование при неполном доминировании Взаимодействие неаллельных генов Полимерное действие генов Генетическая рекомбинация при сцеплении Определение типов гамет Выяснение генотипов особей и определение вероятности рождения потомства с анализируемыми признаками Составление схем кроссинговера Определение типа наследования сцепленное или независимое и расстояния между генами Наследование генов, локализованных в половых хромосомах Наследование генов, локализованных в Х-хромосоме Генный баланс пола т. Наследование генов, сцепленных с Y-хромосомой Кодоминантные гены, локализованные в Х-хромосоме Наследственность, сцепленная с полом гемофилия Наследование двух признаков, сцепленных с полом Одновременное наследование признаков, расположенных в соматических и половых хромосомах Наследование, зависимое от пола Генетическая рекомбинация при сцеплении Дигибридное скрещивание Строение ДНК Мутационная изменчивость растений Мутационная изменчивость животных Моногибридное наследование Генетический код. Гаметогенез Выведение украинской степной белой свиньи Индивидуальные наборы хромосом Полиплоидия у растений Доминантное и рецессивное наследование у человека. Генный баланс пола Типы хромосом. Генетические и цитологические карты хромосом. Наследственность, сцепленная с полом гемофилия Мутации дрезофиллы. Доминирование Дигибридное скрещивание Полиплоидия 9. Митоз Генотип и среда. Полиплоидия Нерасхождение х — хромосом. Мутации Хромосомное определение пола Литература: Биология в 3-х т. Сборник задач по генетике с решениями. Руководство к практическим занятиям по генетике. Рабочая программа элективного курса по химии "Решение качественных задач по органической химии" для учащихся 10 класса на учебный год Пояснительная записка. Рабочая программа элективного курса по биологии "Готовимся к ЕГЭ. Решение биологических задач" Элективный курс рассчитан на подготовку учащихся к ЕГЭ по курсам "Ботаника", "Зоология", "Человек", "Общая биология". Рабочая программа Элективного курса по биологии 11 класс С самых древних времен люди пытаются познавать и покорить Природу и понять свое место в ней. Рабочая программа элективного курса по биологии, 11 класс "Решение задач по генетике". Эксперимент, материально-техническое оснащение урока. Задачи, иллюстрирующие первый закон Менделя. Задачи, иллюстрирующие второй закон Менделя. Выяснение генотипов родителей по расщеплению в потомстве. Определение доминантности или рецессивности признака. Задачи, иллюстрирующие закон независимого наследования. Выяснение доминантности или рецессивности признаков. Кодоминантные гены, локализованные в Х-хромосоме. Наследование двух признаков, сцепленных с полом.
Эти темы изучаются в 9-м и м классах, но времени на отработку умения решать задачи, особенно генетических задач, отводится по программе недостаточно много. Умение решать задачи по молекулярной биологии и генетике предусмотрено Стандартом биологического образования. Кроме того, задачи входят в состав КИМ ЕГЭ в части 2. Программа рассчитана на 34 часа. Каждое занятие включает в себя отработку рассмотренной темы путем решения задач повышенной сложности. Белки-полимеры, структуры белковой молекулы, функции белков в клетке. Сравнительная характеристика ДНК и РНК. Код ДНК, транскрипция, трансляция — динамика биосинтеза белка. Генетические символы и термины. Решение задач на моногибридное скрещивание повышенной сложности. Задачи на определение генотипа и фенотипа родителей по генотипу и фенотипу потомков или расщеплению в потомстве при моногибридном скрещивании. Решение задач на дигибридное скрещивание повышенной сложности. Задачи на определение генотипа и фенотипа родителей по генотипу и фенотипу потомков или расщеплению в потомстве при дигибридном скрещивании. Взаимодействие аллельных и неаллельных генов. Наследование летальных и сублетальных генов. Решение комбинированных задач повышенной сложности. Генетика пола; наследование, сцепленное с полом. Решение задач повышенной сложности. Решение задач на кроссинговер. Составление и анализ родословной. Решение задач по генетике популяций. В живых организмах аминокислотный состав белков определяется генетическим кодом , при синтезе в большинстве случаев используется 20 стандартных аминокислот. Множество их комбинаций дают большое разнообразие свойств молекул белков. Часто в живых организмах несколько молекул белков образуют сложные комплексы, например, фотосинтетический комплекс. В то время были исследованы такие белки, как альбумин яичный белок , фибрин белок из крови и глютен из зерна пшеницы. Голландский химик Геррит Мульдер провёл анализ состава белков и выдвинул гипотезу, что практически все белки имеют сходную эмпирическую формулу. Позднее Уолтер Каузман , опираясь на работы Кая Линдерстрём-Ланга , внёс весомый вклад в понимание законов образования третичной структуры белков и роли в этом процессе гидрофобных взаимодействий. Простые и сложные белки. Простые белки содержат только аминокислотные цепи, сложные белки содержат также неаминокислотные фрагменты. В зависимости от химической природы простетических групп среди сложных белков выделяют следующие классы: Функции белков в организме. Белки осуществляют обмен веществ и энергетические превращения. Многие функции белки выполняют благодаря своей ферментативной активности. Ферменты катализируют реакции расщепления сложных молекул катаболизм и их синтеза анаболизм , а также репликации и репарации ДНК и матричного синтеза РНК. Известно несколько тысяч ферментов; среди них такие, как, например пепсин , расщепляют белки в процессе пищеварения. Известно около реакций, катализируемых белками. Молекулы, которые присоединяются к ферменту и изменяются в результате реакции, называются субстратами. Часть фермента, которая присоединяет субстрат и содержит каталитические аминокислоты, называется активным центром фермента. Структурные белки цитоскелета , как своего рода арматура , придают форму клеткам и многим органоидам и участвуют в изменении формы клеток. Большинство структурных белков являются филаментозными белками: Существуют несколько видов защитных функций белков: Обычно такие белки рассматривают как белки со структурной функцией. Примерами этой группы белков служат фибриногены и тромбины , участвующие в свёртывании крови. Связывание токсинов белковыми молекулами может обеспечивать их детоксикацию. Особенно важную роль в детоксикации у человека играют ферменты печени , расщепляющие яды или переводящие их в растворимую форму, что способствует их быстрому выведению из организма. Белки, входящие в состав крови и других биологических жидкостей, участвуют в защитном ответе организма как на повреждение, так и на атаку патогенов. Белки системы комплемента и антитела иммуноглобулины относятся к белкам второй группы; они нейтрализуют бактерии , вирусы или чужеродные белки. Антитела, входящие в состав адаптативной иммунной системы , присоединяются к чужеродным для данного организма веществам, антигенам , и тем самым нейтрализуют их, направляя к местам уничтожения. Антитела могут секретироваться в межклеточное пространство или закрепляться в мембранах специализированных В-лимфоцитов , которые называются плазмоцитами. В то время как ферменты имеют ограниченное сродство к субстрату, поскольку слишком сильное присоединение к субстрату может мешать протеканию катализируемой реакции, стойкость присоединения антител к антигену ничем не ограничена. Многие процессы внутри клеток регулируются белковыми молекулами, которые не служат ни источником энергии, ни строительным материалом для клетки. Эти белки регулируют транскрипцию , трансляцию , а также активность других белков и др. Регуляторную функцию белки осуществляют либо за счет ферментативной активности например, протеинкиназы , либо за счет специфического связывания с другими молекулами, как правило, влияющего на взаимодействие с этими молекулами ферментов. На уровне трансляции считывание многих мРНК также регулируется присоединением белковых факторов, а деградация РНК и белков также проводится специализированными белковыми комплексами. Часто сигнальную функцию объединяют с регуляторной, так как многие внутриклеточные регуляторные белки тоже осуществляют передачу сигналов. Сигнальную функцию выполняют белки- гормоны , цитокины , факторы роста и др. Связывание гормона с рецептором является сигналом, запускающим в клетке ответную реакцию. Гормоны регулируют концентрации веществ в крови и клетках, рост, размножение и другие процессы. Примером таких белков служит инсулин , который регулирует концентрацию глюкозы в крови. Клетки взаимодействуют друг с другом с помощью сигнальных белков, передаваемых через межклеточное вещество. К таким белкам относятся, например, цитокины и факторы роста. Они регулируют взаимодействия между клетками, определяют их выживаемость, стимулируют или подавляют рост, дифференцировку, функциональную активность и апоптоз , обеспечивают согласованность действий иммунной, эндокринной и нервной систем. Примером цитокинов может служить фактор некроза опухолей , который передаёт сигналы воспаления между клетками организма. Примером транспортных белков можно назвать гемоглобин , который переносит кислород из лёгких к остальным тканям и углекислый газ от тканей к лёгким, а также гомологичные ему белки, найденные во всех царствах живых организмов. Некоторые мембранные белки участвуют в транспорте малых молекул через мембрану клетки, изменяя её проницаемость. Липидный компонент мембраны водонепроницаем гидрофобен , что предотвращает диффузию полярных или заряженных ионы молекул. Мембранные транспортные белки принято подразделять на белки-каналы и белки-переносчики. Белки-каналы содержат внутренние, заполненные водой поры, которые позволяют ионам через ионные каналы или молекулам воды через белки-аквапорины перемещаться через мембрану. Многие ионные каналы специализируются на транспорте только одного иона; так, калиевые и натриевые каналы часто различают эти сходные ионы и пропускают только один из них. Белки-переносчики связывают, подобно ферментам, каждую переносимую молекулу или ион и, в отличие от каналов, могут осуществлять активный транспорт с использованием энергии АТФ. Запасная резервная функция белков. К таким белкам относятся так называемые резервные белки, которые запасаются в качестве источника энергии и вещества в семенах растений и яйцеклетках животных; белки третичных оболочек яйца овальбумины и основной белок молока казеин также выполняют, главным образом, питательную функцию. Ряд других белков используется в организме в качестве источника аминокислот, которые в свою очередь являются предшественниками биологически активных веществ, регулирующих процессы метаболизма. Белковые рецепторы могут, как находиться в цитоплазме, так и встраиваться в клеточную мембрану. Целый класс моторных белков обеспечивает движения организма например, сокращение мышц, в том числе локомоцию миозин , перемещение клеток внутри организма например, амебовидное движение лейкоцитов , движение ресничек и жгутиков , а также активный и направленный внутриклеточный транспорт кинезин , динеин. Динеины и кинезины проводят транспортировку молекул вдоль микротрубочек с использованием гидролиза АТФ в качестве источника энергии. Динеины переносят молекулы и органоиды из периферических частей клетки по направлению к центросоме , кинезины в противоположном направлении. Динеины также отвечают за движение ресничек и жгутиков эукариот. Цитоплазматические варианты миозина могут принимать участие в транспорте молекул и органоидов по микрофиламентам. Белки в обмене веществ. Большинство микроорганизмов и растений могут синтезировать 20 стандартных аминокислот , а также дополнительные нестандартные аминокислоты, например, цитруллин. Но если аминокислоты есть в окружающей среде, даже микроорганизмы сохраняют энергию путём транспорта аминокислот внутрь клеток и выключения их биосинтетических путей. Аминокислоты, которые не могут быть синтезированы животными, называются незаменимыми. Основные ферменты в биосинтетических путях, например, аспартаткиназа , которая катализирует первый этап в образовании лизина , метионина и треонина из аспартата , отсутствуют у животных. Животные, в основном, получают аминокислоты из белков, содержащихся в пище. Белки разрушаются в процессе пищеварения , который обычно начинается с денатурации белка путём помещения его в кислотную среду и гидролиза с помощью ферментов, называемых протеазами. Некоторые аминокислоты, полученные в результате пищеварения, используются для синтеза белков организма, а остальные превращаются в глюкозу в процессе глюконеогенеза или используются в цикле Кребса. Использование белка в качестве источника энергии особенно важно в условиях голодания, когда собственные белки организма, в особенности мускулов, служат источником энергии. Аминокислоты также являются важным источником азота в питании организма. Решение задач по теме: При решении задач данного типа следует учитывать: А линейная длина одного аминокислотного остатка в полипептидной цепи — 0,35 нм, или 3,5А Ангстрем ;. Б средняя молекулярная масса одного аминокислотного остатка — Да Дальтон ;. В линейная длина одного нуклеотида — 0,34 нм, или 3,4 А. Белок окситоцин состоит из 9 аминокислотных остатков. Определить длину первичной структуры и молекулярную массу белка. Белок инсулин состоит из двух цепочек аминокислотных остатков 20 и Определить длину и молекулярную массу каждой из первичных цепочек. Сколько аминокислотных остатков в этой молекуле? Какова длина первичной структуры этого белка? Белок актин состоит из аминокислотных остатков. Определить длину первичной структуры и молекулярную массу этого белка? Какое количество аминокислотных остатков входит в состав большой и малой цепей; всей белковой молекулы? Какова длина большой и малой цепей? Белок гемоглобин состоит из двух цепей. Определите длину и молекулярную массу каждой из цепей. Определите, сколько аминокислотных остатков в этой молекуле и какова длина первичной структуры этого белка. Определите, сколько аминокислотных звеньев в этой молекуле и какова ее длина. Нуклеиновые кислоты от лат. Нуклеиновые кислоты ДНК и РНК присутствуют в клетках всех живых организмов и выполняют важнейшие функции по хранению, передаче и реализации наследственной информации. Это соединение стало первым изученным нуклеотидом. В течение последующих десятилетий были установлены детали его химического строения. Нуклеиновые кислоты хорошо растворимы в воде , практически не растворимы в органических растворителях. Очень чувствительны к действию температуры и критических значений уровня pH. Молекулы ДНК с высокой молекулярной массой, выделенные из природных источников, способны фрагментироваться под действием механических сил, например при перемешивании раствора. Полимерные формы нуклеиновых кислот называют полинуклеотидами. Цепочки из нуклеотидов соединяются через остаток фосфорной кислоты фосфодиэфирная связь. Мономерные формы также встречаются в клетках и играют важную роль в процессах передачи сигналов или запасании энергии. ДНК часто состоит из двух полинуклеотидных цепей, направленных антипараллельно. Структура полинуклеотидной цепочки аналогична таковой в ДНК. Из-за особенностей рибозы молекулы РНК часто имеют различнные вторичные и третичные структуры, образуя комплементарные участки между разными цепями. Г средняя молекулярная масса одного аминокислотного остатка принимается за Д относительная молекулярная масса одного нуклеотида принимается за Определить процентное содержание других видов нуклеотидов. Какова длина этого фрагмента ДНК? Определите, сколько остальных типов нуклеотидов в этой молекуле. Какова длина этого фрагмента ДНК?. На фрагменте одной цепи ДНК нуклеотиды расположены в следующем порядке: Нарисуйте схему структуры двухцепочечной молекулы ДНК и определите длину этого фрагмента ДНК. Определите длину фрагмента ДНК, если ее цепочка состоит из гуаниновых и тиминовых нуклеотидов. Биосинтез белка можно разделить на стадии транскрипции , процессинга и трансляции. Во время транскрипции происходит считывание генетической информации, зашифрованной в молекулах ДНК, и запись этой информации в молекулы иРНК. В ходе ряда последовательных стадий процессинга из иРНК удаляются некоторые фрагменты, ненужные в последующих стадиях, и происходит редактирование нуклеотидных последовательностей. После транспортировки кода из ядра к рибосомам происходит собственно синтез белковых молекул, путем присоединения отдельных аминокислотных остатков к растущей полипептидной цепи. Трансляция заключается в синтезе полипептидной цепи в соответствии с информацией, закодированной в матричной РНК. Во время трансляции рибосома движется вдоль мРНК , по мере этого наращивается полипептидная цепь. Энергией биосинтез белка обеспечивается за счет АТФ. Готовая белковая молекула затем отщепляется от рибосомы и транспортируется в нужное место клетки. Для достижения своего активного состояния некоторые белки требуют дополнительной посттрансляционной модификации. А средняя молекулярная масса одного аминокислотного остатка принимается за Б относительная молекулярная масса одного нуклеотида принимается за В вычисление молекулярной массы белка: Вычислите минимальную молекулярную массу гемоглобина. Альбумин сыворотки крови человека имеет молекулярную массу Сколько аминокислотных остатков в этом белке? Последовательность нуклеотидов в начале гена, хранящего информацию о белке инсулине, начинается так: Напишите последовательность аминокислот, которой начинается цепь инсулина. Задание выполняется при помощи таблицы, в которой нуклеотиды в иРНК в скобках — исходной ДНК соответствуют аминокислотным остаткам. Таблицы соответствия кодонов мРНК и аминокислот. Генетический код, общий для большинства про- и эукариот. В таблице приведены все 64 кодона и указаны соответствующие аминокислоты. Фенилаланин Фенилаланин Лейцин Лейцин. Цистеин Цистеин Триптофан. Лейцин Лейцин Лейцин Лейцин. Пролин Пролин Пролин Пролин. Гистидин Гистидин Глутамин Глутамин. Аргинин Аргинин Аргинин Аргинин. Изолейцин Изолейцин Изолейцин Метионин ,. Треонин Треонин Треонин Треонин. Аспарагин Аспарагин Лизин Лизин. Серин Серин Аргинин Аргинин. Валин Валин Валин Валин. Аланин Аланин Аланин Аланин. Аспарагиновая кислота Аспарагиновая кислота Глутаминовая кислота Глутаминовая кислота. Глицин Глицин Глицин Глицин. Участок правой цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГГА АЦА ЦТА ГГТ ААА ТАЦ. Гормон вазопрессин имеет следующую аминокислотную последовательность: Составьте последовательность нуклеотидов, кодирующих этот гормон, в ДНК и иРНК. Чему равна длина иРНК? Какие триплеты занимают в иРНК 3-е и 8-е положение? Какие нуклеотиды занимают в ДНК 5-е и е положение? Белок окситоцин имеет такую же структуру из 9-ти аминокислот, как и вазопрессин, но на 3-м месте содержит аминокислоту изолейцин, а на 8-м лейцин. Определите структуру гена, хранящего программу синтеза окситоцина. Начальная часть одной из цепей макромолекулы гемоглобина имеет структуру: Постройте схему структуры соответствующей части гена гемоглобина. В процессе диссимиляции произошло расщепление 4 молей глюкозы, из которых полному расщеплению подверглись только 3 моля. А сколько образуется молей молочной кислоты? Б сколько молей АТФ синтезировано? В Какое количество энергии в них аккумулировано? Г Сколько молей СО2 образовалось? Д Сколько молей О2 израсходовано? В процессе диссимиляции произошло расщепление 13 молей глюкозы, из которых полному расщеплению подверглись только 5 молей. А Сколько молей молочной кислоты образовалось? Б Сколько при этом образовалось АТФ? При выполнении упражнений мышцы обеих рук за 1 мин расходуют 20 кДж энергии. А Сколько всего израсходуют мышцы за 15 мин при условии, что кислород в мышцы доставляется кровью в достаточном количестве? Б Накапливается ли молочная кислота в мышцах? Методы и ход работы Менделя. К середине XIX века было открыто явление доминантности О. Часто все гибриды первого поколения похожи друг на друга единообразие гибридов и по данному признаку все они идентичны одному из родителей его признак доминирует. Было также показано Дж. Однако никто из этих исследователей не смог дать своим наблюдениям теоретическое обоснование. Главной заслугой Менделя было создание теории наследственности, которая объясняла изученные им закономерности наследования. Мендель изучал, как наследуются отдельные признаки. Такое сознательное сужение задачи исследования позволило четко установить общие закономерности наследования. Мендель спланировал и провел масштабный эксперимент. Затем он проводил искусственную гибридизацию сортов, а полученных гибридов скрещивал между собой. Он изучил наследование семи признаков, изучив в общей сложности около Эксперимент облегчался удачным выбором объекта: Мендель одним из первых в биологии использовал точные количественные методы для анализа данных. На основе знания теории вероятностей он понял необходимость анализа большого числа скрещиваний для устранения роли случайных отклонений. Проявление у гибридов признака только одного из родителей Мендель назвал доминированием. При скрещивании организмов, различающихся по одной паре контрастных признаков, за которые отвечают аллели одного гена, первое поколение гибридов единообразно по фенотипу и генотипу. По фенотипу все гибриды первого поколения характеризуются доминантным признаком, по генотипу всё первое поколение гибридов гетерозиготное. Мендель же формулировал чистоту признака как отсутствие проявлений противоположных признаков у всех потомков в нескольких поколениях данной особи при самоопылении. При скрещивании чистых линий гороха с пурпурными цветками и гороха с белыми цветками Мендель заметил, что взошедшие потомки растений были все с пурпурными цветками, среди них не было ни одного белого. Мендель не раз повторял опыт, использовал другие признаки. Если он скрещивал горох с желтыми и зелеными семенами, у всех потомков семена были желтыми. Если он скрещивал горох с гладкими и морщинистыми семенами, у потомства были гладкие семена. Потомство от высоких и низких растений было высоким. Итак, гибриды первого поколения всегда единообразны по данному признаку и приобретают признак одного из родителей. Этот признак более сильный, доминантный , всегда подавлял другой рецессивный. Кодоминирование и неполное доминирование. Некоторые противоположные признаки находятся не в отношении полного доминирования когда один всегда подавляет другой у гетерозиготных особей , а в отношении неполного доминирования. Например, при скрещивании чистых линий львиного зева с пурпурными и белыми цветками особи первого поколения имеют розовые цветки. При скрещивании чистых линий андалузских кур чёрной и белой окраски в первом поколении рождаются куры серой окраски. При неполном доминировании гетерозиготы имеют признаки, промежуточные между признаками рецессивной и доминантной гомозигот. При кодоминировании , в отличие от неполного доминирования, у гетерозигот признаки проявляются одновременно смешанно. Их фенотип не является промежуточным между фенотипами родителей, так как на поверхности эритроцитов присутствуют оба агглютиногена А и В. Явления кодоминирования и неполного доминирования признаков слегка видоизменяет первый закон Менделя: Закон расщепления, или второй закон Менделя.. Скрещиванием организмов двух чистых линий, различающихся по проявлениям одного изучаемого признака, за которые отвечают аллели одного гена, называется моногибридное скрещивание. Явление, при котором скрещивание гетерозиготных особей приводит к образованию потомства, часть которого несет доминантный признак, а часть — рецессивный, называется расщеплением. Следовательно, расщепление — это распределение доминантных и рецессивных признаков среди потомства в определенном числовом соотношении. Рецессивный признак у гибридов первого поколения не исчезает, а только подавляется и проявляется во втором гибридном поколении. В норме гамета всегда чиста от второго гена аллельной пары. Этот факт, который во времена Менделя не мог быть твердо установлен, называют также гипотезой чистоты гамет. В дальнейшем эта гипотеза была подтверждена цитологическими наблюдениями. Мендель предположил, что при образовании гибридов наследственные факторы не смешиваются, а сохраняются в неизменном виде. Следовательно, необходимо допустить, что каждая гамета несет только один фактор из пары. Тогда при оплодотворении слияние двух гамет, каждая из которых несет рецессивный наследственный фактор, будет приводить к образованию организма с рецессивным признаком, проявляющимся фенотипически. Слияние же гамет, каждая из которых несет доминантный фактор, или же двух гамет, одна из которых содержит доминантный, а другая рецессивный фактор, будет приводить к развитию организма с доминантным признаком. Таким образом, появление во втором поколении рецессивного признака одного из родителей может быть только при двух условиях: Расщепление потомства при скрещивании гетерозиготных особей Мендель объяснил тем, что гаметы генетически чисты, то есть несут только один ген из аллельнои пары. Гипотезу теперь ее называют законом чистоты гамет можно сформулировать следующим образом: Известно, что в каждой клетке организма в большинстве случаев имеется совершенно одинаковый диплоидный набор хромосом. Две гомологичные хромосомы обычно содержат каждая по одному аллелю данного гена. В процессе образования гамет у гибрида гомологичные хромосомы во время I мейотического деления попадают в разные клетки. При слиянии мужских и женских гамет получается зигота с диплоидным набором хромосом. По данной паре хромосом и данной паре аллелей образуются два сорта гамет. При оплодотворении гаметы, несущие одинаковые или разные аллели, случайно встречаются друг с другом. Соответственно по фенотипу потомство второго поколения при моногибридном скрещивании распределяется в отношении 3: Моногибридным называют скрещивание, при котором анализируется наследование одной пары альтернативных признаков. Это первый закон Менделя: Второй закон наследственности был сформулирован Менделем при изучении гибридов, полученных от скрещивания потомков первого поколения. Цитологическими основами явления доминирования и расщепления признаков, наблюдаемых Менделем, являются парность хромосом, расхождение их во время мейоза и объединение во время оплодотворения. Каковы генотипы родителей, если белая окраска доминирует над желтой? У томата гладкая кожица плодов доминирует над опущенной. Гомозиготная форма с гладкими плодами скрещена с растением, имеющим опущенные плоды. В F 1 получили 42 растения, в 2 — У собак черная окраска шерсти доминирует над коричневой. Коричневая самка несколько раз спаривалась с гетерозиготным черным самцом, в результате чего получили 15 щенят. У человека ген, вызывающий одну из форм наследственной глухоты, рецессивен по отношению к гену нормального слуха. Какое потомство можно ожидать от брака женщины с нормальным слухом генотип ВВ и глухого мужчины генотип bb. У человека карий цвет глаз доминирует над голубым. Какой цвет глаз можно ожидать у детей от брака голубоглазых мужчины и женщины? У гетерозиготных кареглазых родителей голубоглазая дочь. Какой цвет глаз могут иметь внуки, если дочь выйдет замуж за гетерозиготного кареглазого мужчину? А если он гомозиготный кареглазый? Желтый цвет семян гороха доминирует над зеленым. Какое потомство можно ожидать при скрещивании двух желтосеменных растений гороха с генотипом АА? У человека близорукость доминирует над нормальной остротой зрения. Гетерозиготная близорукая женщина выходит замуж за мужчину с нормальной остротой зрения. Каких детей можно ожидать от такого брака? У арбуза округлые плоды — доминантный признак, удлиненные — рецессивный. Гомозиготное растение с округлыми плодами было скрещено с растением, имеющим удлиненные плоды. Определите генотипы и фенотипы: У дрозофилы нормальные крылья — доминантный признак, загнутые — рецессивный. Каким будут потомство от анализирующего скрещивания: У овса устойчивость к головне А доминантна по отношению к восприимчивости а. У капусты устойчивость к мучнистой росе доминирует над восприимчивостью. Скрещиваются гомозиготное растение, устойчивое к мучнистой росе, и растение, восприимчивое к этому заболеванию. Какая часть гибридов F 2 окажется устойчивой к заболеванию? Ответ дайте в процентах и долях единицы. Задачи на определение генотипа и фенотипа родителей по генотипу и фенотипу потомков или расщеплению в потомстве моногибридное скрещивание. Нормальный слух у человека обусловлен доминантным геном S , а наследственная глухонемота определяется рецессивным геном s. От брака глухонемой женщины с нормальным мужчиной родился глухонемой ребенок. Определите генотипы роди nt лей? Альбинизм отсутствие пигмента у человека — рецессивный признак b , нормальная пигментация кожи — доминантный В. У родителей с нормальной пигментацией кожи ребенок — альбинос. У томатов нормальная высота растений А доминирует над карликовостью а. У кроликов шерсть нормальной длины доминантна B , короткая — рецессивна b. У крольчихи с короткой шерстью родились 7 крольчат — 4 короткошерстных и 3 с нормальной шерстью. Определите генотип и фенотип отца. У собак черный цвет шерсти В доминирует над коричневым b. От скрещивания черной самки с коричневым самцом было получено 4 черных и 3 коричневых щенка. Определите генотипы родителей и потомства. Задачи на определение доминантности или рецессивности признака. Скрещиваются растения томата с круглыми и грушевидными плодами. Все потомство от скрещивания имеют круглые плоды. В семье пятеро детей со смуглой кожей, а у их матери кожа белая. Дигибридным называют скрещивание, при котором анализируется наследование двух пар альтернативных признаков. Анализ количественных соотношений групп гибридов F 2, имеющих определенное сочетание признаков, приводит к следующему заключению: Для гибридов характерны не только сочетания признаков родительских форм, но и возникновение новых комбинаций признаков. Проведенное исследование позволяет сформулировать закон независимого комбинирования генов третий закон Менделя: Задачи на дигибридное скрещивание решаются так же, как и на моногибридное. Но имеются ряд особенностей, связанных с тем, что при дигибридном скрещивании анализируется наследование не одной, а двух пар альтернативных признаков. При решении задач необходимо помнить: Поэтому организм, гетерозиготный по одному признаку, образует два типа гамет, а дигетерозиготный организм — четыре типа;. Если женщина с веснушками доминантный признак и волнистыми волосами доминантный признак , у отца которой были прямые волосы и не было веснушек, выйдет замуж за мужчину с веснушками и прямыми волосами оба родителя его с какими же признаками , то какими могут быть у них дети? У арбуза зеленая окраска и шаровидная форма плодов — доминантные признак, полосатая окраска и удлиненная форма плодов — рецессивные. Гомозиготное растение с удлиненными зелеными плодами скрестили с гомозиготным растением, имеющим округлые полосатые плоды. В F 1 получили растений, а F 2 У табака доминантные признаки — устойчивость к мучнистой росе и устойчивость к корневой гнили, рецессивные — воспиимчивость к этим заболеваниям. От скрущивания растений сорта, устойчивого к мучнистой росе и восприимчивого к корневой гнили, с сортом, восприимчивым к мучнистой росе и устойчивым к корневой гнили, в F 1 получено растений, в F 2 Соотношение генотипов в потомстве. Соотношение фенотипов в потомстве. Из вариантов ответов, предложенных к тестовым заданиям, выберите один верный: Вероятность рождения кареглазого правши, если один родитель — гомозиготный кареглазый правша, а второй — гомозиготный кареглазый левша карий глаз А доминирует над голубым а , темный цвет волос В — над светлым в: Вероятность рождения альбиноса с прямыми волосами, если отец гетерозиготен, имеет прямые волосы и нормальную пигментацию, а мать — гомозиготна и имеет такой же фенотип, как и отец ребенка нормальная пигментация А доминирует над альбинизмом а , а волнистые волосы В — над прямыми в: Какие генотипы имели растение ячменя с остистым двурядным колосом и растение с безостым многорядным колосом, если в потомстве от их скрещивания наблюдается расщепление по фенотипу в соответствии 1: Какие генотипы имели растения с остистым плотным колосом, если в потомстве, полученном от их скрешивания, наблюдается расщепление по генотипу в соотношении 9: Сколько пар гомологичных хромосом содержат гены, отвечающие за развитие окраски и формы плодов у фасоли? Задачи по определению генотипа и фенотипа родителей по генотипу и фенотипу потомков или расщеплению в потомстве дигибридное скрещивание. У человека курчавые волосы и белая прядь волос надо лбом — доминантные признаки, прямые волосы и отсутствие локона — рецессивные признаки. Отец с курчавыми волосами и без локона, мать с прямыми волосами и с белым локоном надо лбом. Все дети в этой семье имеют признаки матери. Каких еще детей можно ожидать от этого брака? У морских свинок черная окраска шерсти С доминирует над белой с , длинная шерсть D — над короткой d. Самец морской свинки, имеющий длинную черную шерсть, скрещен с самкой, шерсть которой короткая и черная. В результате скрещивания черного рогатого барана с белой комолой овцой было получено следующее потомство: Каковы генотипы родителей и потомства? Задачи на определение вероятности появления потомства с заданными признаками. У человека вьющиеся волосы доминируют над прямыми, нормальная пигментация — над альбинизмом. Определите вероятность появления ребенка — альбиноса с вьющимися волосами, если у отца и матери — вьющиеся волосы и нормальная пигментация, но они гетерозиготны по этим признакам? При скрещивании черного петуха без хохла с бурой хохлатой курицей все потомство оказалось черным и хохлатым. Какие признаки являются доминантными? Какая часть гибридов F 2 будут бурой без хохла? У пшеницы безостость А доминирует над остистостью а , а красная окраска колоса В — над белой окраской b. Безостое белоколосое растение, скрещенное с остистым красноколосым, дало 32 безостых красноколосых и 33 безостых белоколосых растений. Какова вероятность появления остистых белоколосых растений от скрещивания гибридов F 1 между собой? Растение тыквы с белыми дисковидными плодами, скрещенное с растением, имеющим желтые шаровидные плоды, дает в F 1 38 растений с белыми дисковидными, 13 — с белыми шаровидными, 12 — с желтыми дисковидными и 5 — с желтыми шаровидными плодами. Черная однопалая свинья крупной черной корнуэльской породы скрещена с рыжим двупалым хряком дюрек-джерсейской породы. Поросята F 1 — черные однопалые. В F 2олучено 75 поросят. Сколько поросят могут быть рыжими однопалыми? Взаимоотношения между генами и признаками носит сложный характер: А один и тот же ген может оказывать влияние на развитие нескольких признаков; Б один и тот же признак может развиваться под влиянием многих генов. Взаимодействие генов имеет биохимическую природу, то есть оно основано на совместном действии белков, синтез которых контролируется определенными генами. Взаимодействовать друг с другом могут как аллельные, так и неаллельные гены. У льна форма лепестков контролируется эпистатичным взаимодействием генов. Ген А обуславливает гофрированную форму лепестков, а ген а — гладкую. Эпистатичный ген I подавляет действие гена А , а ген i не оказывает влияния на форму лепестков. Какова вероятность получения растений льна с гофрированными лепестками от скрещивания растений, одно из которых гомозиготно и имеет гофрированные лепестки, а другое дигетерозиготно? Какова вероятность появления чалого теленка в каждом из трех возможных скрещиваний? У земляники красный цвет плода неполностью доминирует над белым. Гетерозиготные особи имеют розовую окраску. Какой генотип имели растения, если от их скрещивания половина растений имела красные плоды, а половина — розовые? Ген А1 обуславливает развитие у человека нормальных глазных яблок. Ген А2 определяет почти полное отсутствие глазных яблок анофтальмия. Сочетание гена А1А2 в генотипе человека определяет развитие уменьшенных глазных яблок микрофтальмия. Какое строение глаз унаследуют дети, если мужчина, страдающий анофтальмией, женился на женщине с нормальным строением глазных яблок? Желтая морская свинка при скрещивании с белой всегда дает кремовых потомков. Скрещивание кремовых свинок между собой всегда дает расщепление 1 желтая: При скрещивании горностаевых петуха и курицы получено 46 цыплят. Из них 24 горностаевых, 12 черных, 10 белых. У кукурузы окраска алейрона определяется комплементарным взаимодействием генов А и Ре , которые в доминантном состоянии обуславливает фиолетовую окраску алейронового слоя, а в рецессивном — неокрашенный алейроновый слой. Если в генотипе присутствует доминантная комплементарная аллель А и рецессивная ре , алейрон имеет красную окраску, при всех других сочетаниях генов — белую. Определите окраску алейрона у гибридов, полученных от скрещивания растений с генотипами АаРере и ААрере. У дрозофилы окраска глаз наследуется при взаимодействии генов по типу комплементарности. Какой цвет глаз будут иметь потомки, полученные от скрещивания гетерозиготной красноглазой мухи с гетерозиготной мухой, имеющей ярко-красные глаза? У тутового шелкопряда желтая окраска кокона определяется двумя доминантными аллелями А и В. Если одна из них или обе будут находиться в рецессивном состоянии, коконы будут белыми. Скрещивали бабочек тутового шелкопряда, имеющих генотипы Аавв и ааВВ. Какова вероятность появления потомства, гусеницы которого плетут желтые коконы? У хлопчатника доминантная аллель гена В обуславливает коричневую окраску волокон, аллель b — белую. Ген А подавляет проявление коричневой и белой окраски и обуславливает зеленую окраску волокна. Рецессивная аллель а не оказывает влияния на проявление окраски волокна. У собак доминантная аллель гена А обуславливает черную масть, рецессивная аллель а — коричневую. Доминантный ген — ингибитор I подавляет проявление действия обоих генов и обуславливает белую масть. Рецессивная аллель гена — ингибитора i не оказывает влияния на окраску шерсти. Полигибридным называется скрещивание организмов, отличающихся друг от друга по многим признакам. Задачи на полигибридное скрещивание решаются так же, как и на дигибридное, но при этом следует учитывать, что: Определите, сколько типов гамет образует организм с генотипом АаВвСс? Какие гаметы образует организм, имеющий генотип ААВвССДд?. У морских свинок розеточная шерсть А доминирует над гладкой а , черная окраска В — над белой d , а длинная шерсть С — над короткой с. Какое потомство можно получить от скрещивания ААВ dcc x Aaddcc. Сколько типов гамет образуют организмы с генотипом? У морских свинок розеточная шерсть В доминирует над гладкой в , черная окраска С — над белой с , длинная шерсть Д — над короткой д. Каковы генотипы скрещиваемых особей? Какие группы крови могут быть у детей, если у обоих родителей 4 группа крови? Можно ли переливать кровь ребенку от матери, если у нее группа крови АВ, а у отца — О? У мальчика 4 группа крови, а у его сестры — 1 группа. Каковы группы крови их родителей? В родильном доме перепутали двух мальчиков Хуан и Уильям. У Хуана — 1 группа крови, у Уильяма — 2. Одной из причин возникновения отклонений от ожидаемого расщепления является разная жизнеспособность зигот. Это связано с тем, что гомозиготные по доминантной аллели формы гибнут на эмбриональной стадии развития. Гены, вызывающие нарушения в развитии организма и приводящие к его гибели, называют летальными. Гибель организма происходит на ранних этапах индивидуального развития, чаще всего на стадии зиготы. Сублетальные полулетальные гены настолько понижают жизнеспособность особей, что они чаще всего погибают, не достигнув половой зрелости. Летальные и сублетальные гены могут быть как доминантными, так и рецессивными. Гетерозиготные особи, несущие летальный ген, часто оказываются жизнеспособными. При решении задач на наследование летальных генов прежде всего определяется тип задачи, решается в соответствии с алгоритмом. Расщепление потомства часто отличается от классического менделеевского. Задачи на наследование летальных и сублетальных генов. У кур гены, определяющие развитие нормальных оперенных ног, наследуются как аутосомно-доминантные признаки, ген коротконогости n обладают летальным эффектом, рецессивный ген m определяет развитие неоперенных голых ног. В результате скрещивания гетерозиготных куриц и петухов получили живых цыплят. Хохлатые утки гетерозиготны по гену А, который в гомозиготном состоянии вызывает гибель эмбрионов. Рецессивная аллель этого гена обуславливает нормальное развитие признака. От скрещивания хохлатых уток и селезней было получено 38 утят. У каракульских овец доминантный ген в гетерозиготном состоянии обуславливает серую окраску меха, а в гомозиготном — летален. Рецессивная аллель этого гена обуславливает черную окраску меха. Серые овцы были покрыты серыми же баранами. В результате получили 73 ягненка. Лисицы генотипа Pp имеют платиновую окраску, рр — серебристо-черную. Обычно платиновые лисицы при скрещивании друг с другом дают расщепление 2 платиновые: Но иногда рождаются чисто- белые щенки, которые вскоре погибают. Каков может быть их генотип? У разводимых в неволе лисиц доминантный ген обуславливает платиновую окраску, но в гомозиготном состоянии обладает летальным действие щенята погибают в эмбриональном развитии. Рецессивная аллель этого гена обуславливает серебристо-серую окраску меха. При скрещивании платиновых лисиц между собой получили 70 живых щенят. У крупного рогатого скота имеется ген, контролирующий тип телосложения, которое может быть нормальным и рыхлым. При скрещивании крупного рогатого скота с рыхлым телосложением постоянно наблюдается расщепление на животных с рыхлым и нормальным телосложением в соотношении 2: От скрещивания животных с нормальным телосложением рождаются такие же телята. Комолость доминирует над рогатостью. У мышей известна аллель Ау , которая в гетерозиготном состоянии определяет развитие желтой окраски тела, а в гомозиготном состоянии летальна. Рецессивная аллель этого гена в гомозиготном состоянии определяет развитие черной окраски. Какое потомство и в каком соотношении можно ожидать от скрещивания двух желтых короткохвостых мышей. Длина хвоста контролируется геном, доминантная аллель которого, находясь в гомозиготном состоянии ВВ , определяет развитие хвоста нормальной длины, вв — летальна, если ген находится в гетерозиготном Вв состоянии , то мыши имеют укороченные хвосты. От скрещивания двух сортов земляники один с усами и красными ягодами, другой безусый с белыми ягодами в первом поколении все растения были с розовыми ягодами и усами. Можно ли вывести безусый сорт с розовыми ягодами, проведя возвратное скрещивание? В семье у кареглазых родителей родились четверо детей: Определите вероятность рождения следующего ребенка кареглазым с 1 группой крови. Мужчина с голубыми глазами и нормальным зрением женился на женщине с карими глазами и нормальным зрением у всех ее родственников были карие глаза, а ее брат был дальтоником. Какими могут быть дети от этого брака? У канареек сцепленный с полом доминантный ген определяет зеленую окраску оперения, а рецессивный — коричневую. Наличие хохолка зависит от аутосомного рецессивного гена. Оба родителя зеленого цвета с хохолками. У них появились 2 птенца: Мендель проследил наследование семи пар признаков гороха. Многие исследователи, повторяя опыты Менделя, подтвердили открытые им законы. Было признано, что эти законы носят всеобщий характер. Однако в г английские генетики В. Пеннет, проводя скрещивание растений душистого горошка и анализируя наследование формы пыльцы и окраски цветков, обнаружили, что эти признаки не дают независимого распределения в потомстве. Потомки всегда повторяли признаки родительских форм. Постепенно факты исключений из третьего закона Менделя накапливались. Стало ясно, что не для всех генов характерно независимое распределение в потомстве и свободное комбинирование. Любой организм обладает многообразием морфологических, физиологических, биохимических и прочих признаков и свойств, причем каждый признак или свойство контролируется одним или несколькими генами, локализованными в хромосомах. Установлено полное соответствие между числом групп сцепления и числом пар хромосом. Независимое комбинирование признаков третий закон Менделя осуществляется при условии, что гены, определяющие эти признаки, находятся в разных парах гомологичных хромосом. Следовательно, у каждого организма число генов, способных независимо комбинироваться в мейозе, ограничено числом хромосом. Однако в организме число генов значительно превышает количество хромосом. Это дало основание предположить, что в каждой хромосоме локализовано множество генов. Гены, локализованные в одной хромосоме, образуют группу сцепления и наследуются вместе. Совместное наследование генов Т. Морган предложил назвать сцепленным наследованием. Число групп сцепления соответствует гаплоидному числу хромосом, поскольку группу сцепления составляют две гомологичные хромосомы, в которых локализованы одинаковые гены. У особей гетерогаметного пола, например, у самцов млекопитающих, групп сцепления на самом деле на одну больше, так как X- и У-хромосомы содержат разные гены и представляют собой две разные группы сцепления. Причиной возникновения таких гамет является обмен участками гомологичных хромосом, или кроссинговер. Кроссинговер происходит в профазе I мейоза во время конъюгации гомологичных хромосом. В это время части двух хромосом могут перекрещиваться и обмениваться своими участками. В результате возникают качественно новые хромосомы, содержащие участки гены как материнских, так и отцовских хромосом. Особи, которые получаются из таких гамет с новым сочетанием аллелей, получили название кроссинговерных или рекомбинантных. Частота процент перекреста между двумя генами, расположенными в одной хромосоме, пропорциональна расстоянию между ними. Кроссинговер между двумя генами происходит тем реже, чем ближе друг к другу они расположены. По мере увеличения расстояния между генами все более возрастает вероятность того, что кроссинговер разведет их по двум разным гомологичным хромосомам. Расстояние между генами характеризует силу их сцепления. Имеются гены с высоким процентом сцепления и такие, где сцепление почти не обнаруживается. Если же она выше, то наблюдается свободное комбинирование между парами аллелей, не отличимое от независимого наследования. Биологическое значение кроссинговера чрезвычайно велико, поскольку генетическая рекомбинация позволяет создавать новые, ранее не существовавшие комбинации генов и тем самым повышать наследственную изменчивость , которая дает широкие возможности адаптации организма в различных условиях среды. Человек специально проводит гибридизацию с целью получения необходимых вариантов комбинаций для использования в селекционной работе. Разработка проблемы сцепленного наследования генов принадлежит школе Т. Моргана гг для определения типа наследования двух пар генов сцепленное или независимое необходимо провести анализирующее скрещивание и по его результатам сделать вывод о характере наследования генов. Количество кроссоверных гамет значительно меньше, чем некроссоверных. Частота перекреста пропорциональна расстоянию между генами. Чем ближе расположены гены в хромосоме, тем теснее сцепление между ними и тем реже они разделяются при перекресте. И наоборот, чем дальше гены отстоят друг от друга, тем слабее сцепление между ними и чаще перекрест. Следовательно, о расстоянии между генами в хромосомах можно судить по частоте перекреста. Если в результате анализирующего скрещивания среди гибридов образуется четыре класса фенотипов, значит, гены наследуются независимо. При полном сцеплении генов А и В по результатам анализирующего скрещивания обнаруживаются два фенотипических класса гибридов, полностью копирующих родителей. Самку дрозофилы, гетерозиготную по рецессивным генам темной окраски тела и миниатюрных крыльев, скрестили с самцом, имеющим темное тело и миниатюрные крылья. От этого скрещивания было получено: Определить частоту кроссинговера между генами, если при скрещивании серых длиннокрылых мух с черными короткокрылыми в F 1 все мухи были серыми длиннокрылыми, а в анализирующем скрещивании самок F 1 с черными короткокрылым самцом было получено: Гладкая форма семян кукурузы доминирует над морщинистой, окрашенные семена доминирует над неокрашенными. При скрещивании кукурузы с гладкими окрашенными семенами с растением, имеющим морщинистые неокрашенные семена, получено потомство;. Окрашенных гладких — особи;. Окрашенных морщинистых — ;. Неокрашенных гладких — ;. Неокрашенных морщинистых — Определите расстояние между генами. У человека врожденное заболевание глаз — катаракта С и одна из форм анемий — эллиптоцитоз Е наследуются сцеплено, как аутосомно-доминантные признаки. Какое потомство можно ожидать от брака дигетерозиготного мужчины, больного катарактой и эллиптоцитозом, и здоровой женщины при условии, что: У дрозофилы гены, обусловливающие длину крыльев и ног, локализованы во 2 хромосоме. От скрещивания мух, имеющих короткие крылья и нормальные ноги, с мухами, имеющими нормальные крылья и короткие ноги, получили 96 гибридов F 1. Все они имели нормальные крылья и ноги. В первые годы 20 века некоторые гистологи, изучая число хромосом у разных видов животных, обнаружили, что у некоторых видов имеется два типа сперматозоидов с разным числом хромосом. В году американский биолог К. Мак-Кланг впервые высказал гипотезу, что пол организма может определяться его хромосомным набором. Эта гипотеза была развита и проверена американским цитологом Вильсоном. В работах гг он показал, что у самцов и самок может быть разное число хромосом или они имеют пару хромосом разной формы. Этот вопрос был детально изучен на плодовой мушке дрозофиле. В г американские генетики Т. Морган и его соратники А. Меллер установили роль хромосом в определении пола у этой мушки. Оказалось, что у дрозофил три пары хромосом не имеют отношения к определению пола. Такие хромосомы называют соматическими хромосомами, или аутосомами. А четвертая пара тесно связана с определением пола, входящие в нее хромосомы называют половыми. Пол , как и любой другой признак организма, наследственно детерминирован. Важнейшая роль в генетической детерминации пола и в поддержании закономерного соотношения полов принадлежит хромосомному аппарату. У раздельнополых организмов животных и двудомных растении соотношение полов обычно составляет 1: В потомстве в этом случае наблюдается расщепление в отношении 1Аа: Тогда расщепление по полу должно быть в каждом поколении равным 1: При изучении хромосомных наборов самцов и самок ряда животных между ними были обнаружены некоторые различия. Как у мужских, так и у женских особей во всех клетках имеются пары одинаковых гомологичных хромосом, но по одной паре хромосом они различаются. Такие хромосомы, по которым самцы и самки отличаются друг от друга, называют половыми хромосомами. Те из них, которые являются парными у одного из полов, называют X-хромосомами например, у дрозофилы и млекопитающих или Z-хромосомами например, у птиц. Непарная половая хромосома, имеющаяся у особей только одного пола, была названа У-хромосомой у дрозофилы и млекопитающих или W-хромосомой у птиц. Хромосомы, в отношении которых между самцами и самками нет различий, называют аутосомами. Следовательно, у дрозофилы особи обоих полов имеют по шесть одинаковых аутосом плюс две половые хромосомы ХХ у самок и XY у самцов. Открытие половых хромосом и установление их роли в определении пола послужило важным доводом в пользу того, что хромосомы определяют признаки организма. В том случае, когда гены, контролирующие формирование того или иного признака, локализованы в аутосомах, наследование осуществляется независимо от того, кто из родителей мать или отец является носителем изучаемого признака. Если же гены находятся в половых хромосомах, характер наследования признаков резко изменяется. Например, у дрозофилы гены, локализованные в X-хромосоме, как правило, не имеют аллелей в У-хромосоме. По этой причине рецессивные гены в X-хромосоме гетерогаметного пола практически всегда проявляются, будучи в единственном числе. Признаки, гены которых локализованы в половых хромосомах, называются признаками, сцепленными с полом. Явление наследования, сцепленного с полом, было открыто Т. Х- и У-хромосомы у человека имеют гомологичный псевдоаутосомный участок, где локализованы гены, наследование которых не отличается от наследования аутосомных генов. Помимо гомологичных участков, X- и У-хромосомы имеют негомологичные участки. Негомологичный участок У-хромосомы, кроме генов, определяющих мужской пол, содержит гены перепонок между пальцами ног и волосатых ушей у человека. Патологические признаки, сцепленные с негомологичным участком У-хромосомы, передаются всем сыновьям, поскольку они получают от отца У-хромосому. Негомологичный участок X-хромосомы содержит в своем составе ряд важных для жизнедеятельности организмов генов. Поскольку у гетерогаметного пола ХУ X-хромосома представлена в единственном числе, то признаки, определяемые генами негомологичного участка X-хромосомы, будут проявляться даже в том случае, если они рецессивны. Такое состояние генов называется гемизиготным. Примером такого рода X-сцепленных рецессивных признаков у человека являются гемофилия , мышечная дистрофия Дюшена, атрофия зрительного нерва , дальтонизм цветовая слепота и др. Ранение, даже царапина или ушиб, могут вызвать обильные наружные или внутренние кровотечения, которые нередко заканчиваются смертью. Это заболевание встречается, за редким исключением, только у мужчин. Было установлено, что обе наиболее распространенные формы гемофилии гемофилия А и гемофилия В обусловлена рецессивными генами, локализованными в X-хромосоме. Гетерозиготные по данным генам женщины носительницы обладают нормальной или несколько пониженной свертываемостью крови. Подобная закономерность наследования характерна и для других рецессивных, сцепленных с полом признаков. Типы соотношения половых хромосом. При решении задач на наследование, сцепленное с полом, необходимо помнить: У человека гемофилия определяется рецессивным геном h , который сцеплен с полом. Здоровая женщина, гетерозиготная по гену гемофилии вышла замуж за здорового мужчину. Какова вероятность рождения ребенка, страдающего гемофилией? У кого из детей — сыновей или дочерей — опасность заболеть выше? Какое потомство в F 1 и F 2 можно получить от скрещивания белоглазой длиннокрылой самки с красноглазым короткокрылым самцом, если у дрозофилы окраска глаз сцеплена с полом, а длина крыльев не сцеплена? Длинные крылья и красные глаза — признаки доминантные. У кошек одна пара аллелей B и b , определяющих окраску шерсти, сцеплена с полом. Ген В обуславливает рыжую, ген b — черную окраску шерсти, а гетерозиготы имеют пеструю черепаховую окраску шерсти. От спаривания черного кота с рыжей кошкой в нескольких пометах получили шесть котят, из них четыре кошки. У кур рецессивная аллель гена k наследуется сцеплено с полом. Если в зиготе не содержится доминантная аллель гена K , то цыплята погибают до вылупления из яйца. Самец, гетерозиготный по данному гену, был скрещен с нормальными самками. Из яиц вылупились 73 цыпленка. У человека цветовая слепота обусловлена рецессивным геном с , а нормальное умение различать цвета — доминантным геном С. Оба гена локализованы в Х-хромосоме. Женщина с нормальным зрением, но гетерозиготная по этому признаку, вышла замуж за человека, страдающего цветовой слепотой. У них было 9 детей. Отсутствие потовых желез у людей передается по наследству как рецессивный признак, сцепленный с Х-хромосомой. Определите, какое потомство следует ожидать от следующих браков? Юноша, не страдающий отсутствием потовых желез, женился на девушке, отец которой лишен потовых желез, а мать и ее предки здоровы. Какова вероятность того, что сыновья и дочери от этого брака будут страдать отсутствием потовых желез? Отсутствие потовых желез у людей передается по наследству как рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой признак. При скрещивании серых самок аквариумных рыбок гуппи с пестро окрашенным самцом в первом поколении получены самки и пестрые самцы в соотношении 1: Такое же соотношение полов было отмечено во всех последующих поколениях. Как объяснить полученные результаты? Женщина с 2 группой крови и нормальной свертываемостью крови выходит замуж за здорового мужчину с 3 группой крови. От этого брака родились три ребенка: Известно, что родители женщины и у мужчины были здоровы. Объясните, от кого один из мальчиков унаследовал гемофилию. У человека плешивость — признак, зависимый от пола. У мужчины ген плешивости доминирует, а у женщин нет. Для облысения мужчине достаточно иметь одну аллель гена. У женщин облысение наступает только при наличии в генотипе двух доминантных аллелей. Какое потомство можно ожидать от брака: Генеалогический метод изучения наследственности — один из самых старых и широко используемых методов генетики. Суть метода заключается в составлении родословных, которые позволяют проследить особенности наследования признаков. Лицо, от которого начинают составлять родословную, называют пробандом. При анализе родословных следует учитывать ряд особенностей разных типов наследования признаков, знать символы, применяемые при составлении родословной, а также правила составления родословной. Основные этапы решения задач. Определить тип наследования — доминантный или рецессивный. Для этого необходимо выяснить: А часто ли встречается изучаемый признак во всех поколениях или нет ;. Б многие ли члены родословной обладают признаком;. В имеют ли место случаи рождения детей, обладающих признаком, если у родителей этот признак не проявляется;. Г имеют ли место случаи рождения детей без изучаемого признака, если оба родителя им обладают;. Д какая часть потомства несет признак в семьях, если его обладателем является один из родителей. Определить, наследуется ли признак сцеплено с полом. А как часто встречается признак у лиц обоих полов; если встречается редко, то лица какого пола несут его чаще;. Б лица какого пола наследуют признак от отца и матери, несущих признак. Решение задач по составлению и анализу родословной. Пробанд — женщина правша. Две ее сестры — правши, два брата — левши. У нее два брата и сестра, все правши. Бабка и дед — правши. Отец пробанда — левша, его сестра и брат — левши, другие два брата и сестра — правши. Пробанд — дальтоник имеет с материнской стороны бабушку с нормальным зрением, дедушку дальтоника. Мать пробанда — дальтоник, отец имеет нормальное зрение. Жена сына и мужья дочерей имеют нормальное зрение. У внука от сына зрение нормальное, внук от одной из дочерей страдает дальтонизмом, а внучка здорова. У другой дочери пять сыновей, имеющих нормальное зрение. У его матери и отца нормальная свертываемость крови. У дедушки со стороны матери гемофилия, а бабушка здорова. В семье отца больных гемофилией нет. Пробанд страдает ночной слепотой. Его два брата также больны. По линии отца пробанда страдающих ночной слепотой не было. Брат матери, его жена и дочь здоровы. Сестра матери, ее муж и сын здоровы. Вторая сестра матери и одна из ее дочерей страдают ночной слепотой, а ее муж и вторая дочь здоровы. Второй брат матери, его жена, сын и дочь здоровы. По материнской линии известно, что бабушка больна, дед здоров, сестра бабушки больна, брат здоров. Прадедушка со стороны матери страдал ночной слепотой, его сестра и брат тоже. Прабабушка со стороны матери здорова. Жена пробанда и ее родители здоровы. Каждая популяция имеет определенный генофонд и генетическую структуру. Генофондом популяции называют совокупность генотипов всех особей популяции. Под генетической структурой популяции понимают соотношение в ней различных генотипов и аллелей. Генетическая структура подчиняется закону Харди-Вайнберга: Частоту встречаемости гамет с доминантной аллелью А обозначают p pA , а частоту встречаемости гамет с рецессивной аллелью a - g ga. Частоты этих аллелей в популяции выражаются формулой: Частоту встречаемости аллели например, А pA вычисляются по формуле: Частоту генотипов в популяции рассчитываются по формуле: Какова частота встречаемости в популяции рецессивной аллели а , если частота встречаемости в данной популяции доминантной аллели А — 0,25? Популяция состоит из особей с генотипом Аа. Какова частота встречаемости в данной популяции доминантной и рецессивной аллелей гена? Популяция состоит из особей с генотипом ВВ и особей с генотипом В b. У озимой ржи красно-фиолетовая окраска всходов определяется доминантной аллелью А, зеленая — рецессивной а. Какова частота аллели а в данной популяции? Элективный курс "Решение задач по молекулярной биологии и генетике". Тема занятия Количество часов 1 Введение. Решение задач 2 11 Полигибридное скрещивание. В образованию связи с углеводными остатками обычно участвуют гидроксильные группы серина или треонина. Липопротеиды , содержащие в качестве простетической части нековалентно связанные липиды. Липопротеиды, образованные белками - аполипопротеинами связывающимися с ними липидами и выполняют функцию транспорта липидов. Металлопротеиды , содержащие негемовые координационно-связанные ионы металлов. Среди металлопротеидов есть белки, выполняющие депонирующие и транспортные функции например, железосодержащие ферритин и трансферрин и ферменты например, цинксодержащая карбоангидраза и различные супероксиддисмутазы , содержащие в качестве активных центров ионы меди, марганца, железа и других металлов Нуклеопротеиды , содержащие нековалентно связанные ДНК или РНК, в частности, хроматин , из которого состоят хромосомы , является нуклеопротеидом. Фосфопротеиды , содержащие в качестве простетической группы ковалентно связанные остатки фосфорной кислоты. В образованию сложноэфирной связи с фосфатом участвуют гидроксильные группы серина или треонина, фосфопротеинами являются, в частности, казеин молока. Структурная функция Структурные белки цитоскелета , как своего рода арматура , придают форму клеткам и многим органоидам и участвуют в изменении формы клеток. Защитная функция Существуют несколько видов защитных функций белков: Регуляторная функция Многие процессы внутри клеток регулируются белковыми молекулами, которые не служат ни источником энергии, ни строительным материалом для клетки. Транспортная функция Примером транспортных белков можно назвать гемоглобин , который переносит кислород из лёгких к остальным тканям и углекислый газ от тканей к лёгким, а также гомологичные ему белки, найденные во всех царствах живых организмов. Запасная резервная функция белков К таким белкам относятся так называемые резервные белки, которые запасаются в качестве источника энергии и вещества в семенах растений и яйцеклетках животных; белки третичных оболочек яйца овальбумины и основной белок молока казеин также выполняют, главным образом, питательную функцию. Рецепторная функция Белковые рецепторы могут, как находиться в цитоплазме, так и встраиваться в клеточную мембрану. Моторная двигательная функция Целый класс моторных белков обеспечивает движения организма например, сокращение мышц, в том числе локомоцию миозин , перемещение клеток внутри организма например, амебовидное движение лейкоцитов , движение ресничек и жгутиков , а также активный и направленный внутриклеточный транспорт кинезин , динеин. Белки в обмене веществ Большинство микроорганизмов и растений могут синтезировать 20 стандартных аминокислот , а также дополнительные нестандартные аминокислоты, например, цитруллин. А линейная длина одного аминокислотного остатка в полипептидной цепи — 0,35 нм, или 3,5А Ангстрем ; Б средняя молекулярная масса одного аминокислотного остатка — Да Дальтон ; В линейная длина одного нуклеотида — 0,34 нм, или 3,4 А. В году швейцарским химиком Фридерихом Мишером при изучении некоторых биологических субстанций было открыто неизвестное ранее вещество. Вещество содержало фосфор и не разлагалось под действием протеолитических ферментов. Также оно обладало сильно выраженными кислотными свойствами. Соединению была приписана брутто-формула C 29 H 49 N 9 O 22 P 3. В году Клейн и Танхаузер с помощью фермента фосфатазы провели мягкое фрагментирование ДНК, в результате чего были получены в кристаллическом состоянии четыре ДНК-образующих нуклеотида. Это открыло новые возможности для установления структуры этих соединений. В е годы научная группа в Кембридже под руководством Александера Тодда проводит широкие синтетические исследования в области химии нуклеотидов и нуклеозидов. В результате их работы были установлены все детали химического строения и стереохимии нуклеотидов. За цикл работ в этой области Александер Тодд был награждён Нобелевской премией в области химии в году. Чаргаффом было установлена закономерность содержания в нуклеиновых кислотах нуклеотидов разных типов, получившая впоследствии название Правило Чаргаффа. В году Уотсоном и Криком установлена вторичная структура ДНК, двойная спираль. Химические свойства Нуклеиновые кислоты хорошо растворимы в воде , практически не растворимы в органических растворителях. Трансляция Трансляция заключается в синтезе полипептидной цепи в соответствии с информацией, закодированной в матричной РНК. Таблицы соответствия кодонов мРНК и аминокислот Генетический код, общий для большинства про- и эукариот. Кодоминирование и неполное доминирование Некоторые противоположные признаки находятся не в отношении полного доминирования когда один всегда подавляет другой у гетерозиготных особей , а в отношении неполного доминирования. Закон расщепления признаков Закон расщепления, или второй закон Менделя.. Поэтому организм, гетерозиготный по одному признаку, образует два типа гамет, а дигетерозиготный организм — четыре типа; - при скрещивании гомозигот соблюдается первый закон Менделя — закон единообразия гибридов первого поколения; - при скрещивании дигетерозигот в потомстве наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 9:
Признаки грамматического понятия
Корсары 3 тайны дальних морей карта
Акт передачи в эксплуатацию инженерных систем
Как сделать сумку кошелек
Подкожные точки на руках