авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 |
-- [ Страница 1 ] --

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«Тверской государственный университет»

Биологический факультет

Кафедра зоологии

УТВЕРЖДАЮ

Декан биологического факультета

С.М. Дементьева 2012 г.

учебно-методический комплекс по дисциплине ГЕНЕТИКА И СЕЛЕКЦИЯ для студентов 3 курса очной формы обучения специальность 02.08.03 БИОЭКОЛОГИЯ Обсуждено на заседании кафедры Составитель:

зоологии к.б.н., доцент _ Самков М.Н.

2012 г. Протокол №_ Зав. кафедрой М.Н. Самков Тверь, 1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Требования ГОС ВПО к содержанию дисциплины:

ОПД Общепрофессиональные дисциплины направления ОПД.Ф.00 Федеральный компонент Генетика и эволюция (генетика и селекция) ОПД.Ф. Наследственность и изменчивость на всех уровнях организации живого;

генная теория;

мутагенез, природные и антропогенные мутагены, генетическая инженерия, ее применение в биотехнологии, генетические основы селекции;

генетика популяций;

генетические обоснования эволюции;

методы генетического анализа, селекции. генетические основы эволюционного процесса. Практикумы. Лабораторные занятия.

Курс генетики читается студентам на 3 курсе университета. Данный учебно-методический комплекс посвящен курсу – «Генетика и селекция».

Предмет: предметом изучения являются закономерности наследования признаков организмами и их изменчивость на индивидуальном, популяционном уровнях и в процессе микроэволюции и эволюционного развития в целом.

Цель: изучить закономерности наследования признаков организмами и их изменчивость.

Задачами курса является изучение:

1) закономерностей наследования признаков;

2) особенностей наследования признаков при взаимодействии генов, признаков, сцепленных с полом;

3) сцепленного наследования и кроссинговера;

4) современной теории гена, генетического кода;

5) генетических процессов в популяциях;

6) генетики человека;

современных проблем генетики, генной инженерии Место дисциплины в структуре подготовки специалиста:

Данная дисциплина относится к циклу общепрофессиональных дисциплин, федеральный компонент.

Формы проведения занятий:

Лекции и лабораторные занятия.

Семестр - 5. Лекции - 36 часов. Лабораторные занятия - 18 часов. Самостоятельная работа 26 часов.

Формы контроля:

Формы текущего контроля знаний - устный или письменный опрос студентов на каждом занятии, проверка качества выполнения и оформления лабораторных работ, проведение контрольных работ и коллоквиумов.

Формы итогового контроля - экзамен.

2. УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ВВЕДЕНИЕ Предмет генетики. Наследственность и изменчивость на разных уровнях организации, вирусы, прокариоты, эукариоты. Зарождение представлений о наследственности. Взгляды Гиппократа, Аристотеля, Ч.Дарвина, Ф.Гальтона, А.Вейсмана и др. Возникновение гибридологического анализа: И.Г.Кельрейтер, Т.Э.Найт, Д.Госс, Ш.Ноден, О.Сажре и др.

Г.Мендель как основатель генетического анализа. Вторичное открытие законов Менделя:

Г.де Фриз, К.Корренс, Э.Чермак. Развитие клеточной теории во второй половине XIX века.

Мутационная теория Г.де Фриза. Гибридологический анализ, клеточная теория, мутационная теория как основы формирования генетики.

Т.Г.Морган и его школа: хромосомная теория наследственности, теория гена.

Н.И.Вавилов: представления о строении вида, закон гомологических рядов в наследственной изменчивости.

С.С.Четвериков: генетическая гетерогенность популяций. Г.А.Надсон и С.Г.Филиппов, Г.Меллер, Р.Стадлер: открытие мутагенного действия рентгеновского излучения.

Установление генетической роли нуклеиновых кислот. Расшифровка структуры ДНК Дк.Уотсоном и Ф.Криком. Расшифровка генетического кода. Генетическая инженерия.

Методы генетики. Гибридологический анализ – специфический метод генетики.

Использование методов математики, биохимии, эмбриологии, цитологии и других наук для анализа генетических проблем.

Основные разделы современной генетики: цитогенетика, молекулярная генетика, физиологическая и биохимическая генетика, мутагенез, генетика популяций, генетика индивидуального развития, математическая генетика, генетика соматических клеток;

их взаимосвязь. Генетика микроорганизмов, растений, животных и человека. Сравнительная и частная генетика.

Связь генетики с эволюционным учением. Генетика и другие разделы биологии.

Значение генетики для сельского хозяйства и медицины.

Роль отечественных ученых в развитии генетики и селекции (Н.И.Вавилов, К.К.Кольцов, Ю.А.Филипченко, А.С.Серебровский, Г.Д.Карпеченко, С.С.Четвериков, Б.Л.Астауров, М.Ф.Иванов, И.В.Мичурин, П.П.Лукьяненко, В.С.Пустовойт).

Перспективы развития и задачи современной генетики. Охрана среды: сохранение генетического потенциала планеты.

МАТЕРИАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ Эволюция представлений о строении клетки в связи с вопросами наследственности. Клетка как носитель наследственной информации.

Роль ядра и цитоплазмы в наследственности. Наблюдения С.Г.Навашина, Ф. Лилли и др. за процессом оплодотворения. Эксперименты, доказывающие роль ядра в наследственности (Т.Бовери, Ч.Херст, Г.Геммерлинг и др.). Поведение хромосом в митозе и мейозе. Образование хиазм. Диплоидное и гаплоидное число хромосом. Учение о строении и функции хромосом (индивидуальность хромосом, видовая специфичность числа и формы хромосом, понятие кариотипа и пр.). Экспериментальные доказательства роли хромосом в наследственности.

Химическая структура хромосом. Доказательства роли нуклеиновых кислот в передаче наследственной информации (опыты Ф.Гриффитса и их последующая расшифровка, работы с вирусом табачной мозаики). Структура ДНК и способ ее репликации.

ЗАКОНОМЕРНОСТИ НАСЛЕДОВАНИЯ И ПРИНЦИПЫ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ 1. Моногибридное и полигибридное скрещивания Особенности гибридологического метода Г.Менделя: выбор объекта, отбор "чистого" материала для скрещиваний, анализ отдельных признаков, изучение потомков двух-трех поколений от скрещивания, применение статистического метода в генетических опытах.

Генетическая символика. Правила записи скрещиваний.

Закономерности исследования при моногибридном скрещивании, открытые Г.Менделем:

единообразие гибридов первого поколения, расщепление во втором поколении в отношении 3:1.

Факториальная гипотеза Г.Менделя. Закон чистоты гамет". Представления об аллелях, взаимодействие аллелей: полное доминирование, неполное доминирование, кодоминирование.

Расщепление во втором поколении при неполном доминировании и кодоминировании.

Относительный характер доминирования. Возможные биохимические механизмы доминирования, возможность управления доминированием (работы И.В.Мичурина). Понятие о генотипе и фенотипе, гомозиготность и гетерозиготность.

Различие между признаками и их наследственными задатками. Представление об элементарных моногенных признаках у растений, животных, микроорганизмов. Закономерности наследования при ди- и полигибридных скрещиваниях: единообразие первого поколения гибридов и расщепление во втором поколении. Принцип независимого наследования генов. Общая формула расщеплений при независимом наследовании. Дискретность генотипа и фенотипа. Возвратное и анализирующее скрещивание. Значение анализаторов. Тетрадный анализ. Условия, обеспечивающие и ограничивающие проявление закона расщепления. Механизм расщепления.

Статистический характер расщепления.

Комбинативная изменчивость, ее значение в селекции и эволюции.

2. Взаимодействие неаллельных генов Действие генов и способы его изучения. Классификация генов по их проявлению и относительность этой классификации.

Возможные отклонения от менделеевской формулы моногенного расщепления и возможные модификации формулы дигибридного расщепления вследствие взаимодействия неаллельных генов. Типы взаимодействия генов: комплиментарное, эпистатическое, полимерное и пр.

Влияние внешней среды на действие генов и формирование признаков.

Сочетание гибридологического метода с биохимическим и эмбриологическим методами при анализе взаимодействия генов. Биохимические механизмы взаимодействия генов.

Плейотропное действие гена. Пенетрантность и экспрессивность. Причини возможных отклонений в расщеплениях. Летальные гены.

Особенности наследования количественных признаков. Гипотеза множественных факторов (полигенное наследование). Статистический анализ наследования количественных признаков.

Понятие о наследуемости. Количественные признаки в селекции растений и животных.

Представление о генотипе как системе аллельных и неаллельных генных взаимодействий.

Роль естественного отбора в формировании системы генотипа. Представление о целостности и дискретности генотипа.

3. Наследование признаков, сцепленных с полом Расщепление по полу и половые хромосомы. Гомо- и гетерогаметный пол. Типы хромосомного определения пола.

Наследование признаков, сцепленных с полом. Реципрокные скрещивания. "Крисс-кросс" наследования. Наследование сцепленных с полом признаков при первичном и вторичном нерасхождении Х-хромосом - прямое доказательство роли хромосом в наследственности.

4. Сцепление и кроссинговер Параллелизм в поведении хромосом и менделевских наследственных факторов.

Нарушение менделевской формулы дигибридного расщепления вследствие сцепленного наследования. Изучение сцепления признаков у дрозофилы в экспериментах Т.Г.Моргана и его школы.

Открытие явления кроссинговера. Принципы построения генетических карт. Локализация гена. Линейное расположение генов в группах сцепления. Примеры генетических карт.

Сопоставление числа групп сцепления и числа хромосом у генетически изученных объектов.

Цитогенетические методы локализации генов. Использование для этой цели гигантских хромосом двукрылых и пахитенных хромосом. Сопоставление цитологических и генетических карт. Митотический кроссинговер и его использование для локализации генов.

Кроссинговер на стадии четырех хроматид в профазе I мейоза. Тетрадный анализ при изучении кроссинговера.

Двойной кроссинговер. Результаты четного и нечетного числа обменов. Типы двойных обменов: двух-, трех-, четыреххроматидные. Максимальная наблюдаемая частота кроссинговера между двумя генами. Хромосомная и хроматидная интерференция. Положительная и отрицательная интерференция.

Две гипотезы о механизме кроссинговера: "разрыв-воссоединение" и "смена матриц".

Доказательство справедливости гипотезы "разрыв-воссоединение". Цитологические доказательства перекреста хромосом у кукурузы и дрозофилы. Современные представления о молекулярном механизме кроссинговера.

Действие внешних факторов на частоту кроссинговера. Влияние генотипических факторов и функционального состояния организма на частоту кроссинговера. Кроссинговер у гомо- и гетерогаметного пола. Влияние структуры хромосом на частоту кроссинговера.

Гены, контролирующие частоту и точность кроссинговера. Изменчивость частоты кроссинговера и постоянство линейного расположения генов в хромосомах. Роль перекреста хромосом и рекомбинации генов в эволюции и селекции растений, животных и микроорганизмов.

5. Нехромосомное (цитоплазматическое) наследование Закономерности наследования при "цитоплазматической" локализации генов. Критерии цитоплазматической наследственности. Различия между результатами реципрокных скрещиваний.

Митотическое расщепление. Наследование пестролистности и мужской стерильности у высших растений. Пластидная наследственность. Дыхательная недостаточность у грибов (дрожжи, нейроспора). Митохондриальная наследственность. Признаки, контролируемые как ядерными, так и цитоплазматическими генами.

Воспроизведение органелл клетки. Их роль в цитоплазматической наследственности Взаимодействие ядра и цитоплазмы у отдельных гибридов. Практическое использование ЦМС в семеноводстве кукурузы и других культур.

Наследование через инфекцию и эндосимбионтов. Предетерминация цитоплазмы.

Особенности генетического анализа нехромосомного наследования. Понятие о плазмоне.

Генотип как система взаимодействий генома и плазмона.

6. Генетическое значение жизненных циклов: процессы, ведущие к рекомбинации Понятие жизненного цикла. Жизненный цикл у животных, растений и микроорганизмов.

Гаплобионты и диплобионты. Гаплодиплобионты. Значение смены гапло- и диплофазы для объединения и рекомбинации генов.

а) Половой процесс как процесс, ведущий к рекомбинации у высших растений и животных.

Половой процесс у животных. Детерминация половых различий. Гаметогенез:

сперматогенез и оогонез. Оплодотворение. Половой процесс у растений. Детерминация половых различий. Однодомность, двудомность, раздельнополость, гермафродитизм.

Спорогенез: микроспорогенез, макроспорогенез. Гаметогенез. Двойное оплодотворение у цветковых растений. Ксении. Типы совместимости и их генетическая детерминация у цветковых растений.

Сходство и различие в развитии половых клеток у высших животных и растений.

Общие черты оплодотворения у высших растений и животных. Моноспермия и полиспермия. Селективное и избирательное оплодотворение. Перекрестное оплодотворение у животных и растений. Самооплодотворение у животных и растений.

Нерегулярные типы полового размножения: партеногенез, гиногенез, андрогенез.

Особенности наследования при нерегулярных типах полового размножения.

Изогамия и гетерогамия. Конъюгация у простейших. Роль макро- и микронуклеуса. Мейоз и обмен пронуклеусами. Дифференцировка ядер. Автогамия.

Типы спаривания и типы совместимости у грибов и одноклеточных водорослей, их генетический контроль на примере нейроспоры, аспергилла, дрожжей, хламидомонады.

Половой процесс у грибов. Парасексуальный процесс у грибов. Образование гетерокарионов, диплоидизация, митотический кроссинговер, гаплоидизация. Возможности генетического анализа при парасексуальном процессе.

в) Процессы, ведущие к рекомбинации у прокариот.

Конъюгация бактерий. Роль метода селективных сред в ее изучении. Особенности процесса конъюгации: гаплоидная природа продуктов конъюгации, полярность переноса генетического материала. Генетическая детерминация различий штаммов-доноров и реципиентов. Половой фактор. Представления об эписомах. Инфекционность фактора F. Явление сексдукции. Роль фактора F в ориентированном переносе генетического материала при конъюгации.

Методы локализации генов бактерий.

Перенос генов при трансформации у бактерий. Природа трансформирующего агента.

Явление компетентности. Сцепленная трансформация. Использование трансформации в генетическом анализе.

Трансдукция у бактерий. Роль бактериофагов в осуществлении трансдукции. Лизогения.

Состояние профага. Индукция. Литический цикл. Перенос генетического материала бактериофагом. Использование трансдукции в генетическом анализе.

Сопоставление процессов конъюгации, трансформации и трансдукции у бактерий.

г) Процессы, ведущие к рекомбинации у бактериофагов, Множественная инфекция бактериальной клетки. Размножение генетически различных фаговых геномов. Особенности рекомбинации у бактериофагов. Картирование у бактериофагов. Кольцевые и линейные группы сцепления.

Универсальность процесса рекомбинации носителей наследственной информации на различных уровнях организации живого.

МУТАЦИОННАЯ И МОДИФИКАЦИОННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ Классификация изменчивости. Понятие о генотипической (комбинатавной и мутационной) и паратипической (модификационной) изменчивости.

1. Паратипическая (модификационная) изменчивость. Генетическая однородность материала как условие изучения модификационной изменчивости. Учение В.Иогансена о чистых линиях. Генетически обусловленная изменчивость как результат изменения действия гена в различных условиях среды. Понятие о норме реакции генотипа.

Использование математических методов при изучении модификационной изменчивости.

Вопрос о наследовании приобретенных признаков, критика представлений об адекватности наследственной изменчивости.

Роль модификаций в эволюции.

2. Генотипическая изменчивость. Комбинативная изменчивость.

Мутационная изменчивость. Краткий исторический очерк изучения мутационной изменчивости (Ч.Дарвин, Г.де Фриз, С.И.Коржинский). Современное понимание мутаций и мутационной изменчивости. Принцип классификации мутаций и методы их изучения.

Классификация мутаций по характеру изменений фенотипа: морфологические, биохимические и физиологические мутации. Различие мутаций по их адаптивному значению:

летальные и полулетальные мутации;

нейтральные и полезные мутации;

относительный характер различий мутаций по их адаптивному значению. Понятие о биологической и хозяйственной полезности мутаций.

Классификация мутаций по характеру изменения генотипа: генные, хромосомные, геномные, цитоплазматические. Генеративные и соматические мутации. Спонтанные и индуцированные мутации. Количественные методы учета мутаций.

Генные мутации. Мутации прямые и обратные. Множественный аллелизм. Молекулярный механизм генных мутаций. Замена оснований. Вставки и выпадения оснований.

Хромосомные мутации. Внутрихромосомные перестройки: нехватки (дефишенси и делеции), умножение идентичных участков (дупликации), инверсии. Межхромосомные перестройки - транслокации. Особенности мейоза при различных типах перестроек.

Цитологические методы обнаружения хромосомных перестроек. Механизмы возникновения хромосомных перестроек. Эффект положения. Дискретность и непрерывность в организации наследственного материала.

Геномные мутации. Полиплоидия. Фенотипические эффекты полиплоидии. Искусственное получение полиплоидов. Автополиплоидия. Расщепление по генотипу и фенотипу при автополиплоидии. Расщепление хромосомное и хроматидное. Мейоз и наследование у аллополиплоидов. Амфидиплоидия как механизм получения плодовитых аллополиплоидов (Г.Д.Карпеченко). Ресинтез видов и синтез новых форм. Полиплоидные ряды. Естественная и экспериментальная полиплоидия у животных.

Анеуплоидия (гетероплоидия): нуллисомики и моносомики, полисомики. Особенности мейоза и образование гамет у анеуплоидов. Жизнеспособность и плодовитость анеуплоидных форм.

Мутации нехромосомных генов. Природа и особенности цитоплазматических мутаций.

Изменчивость пластома и хондриома. Спонтанные и индуцированные мутации нехромосомных генов. Агенты вызывающие предпочтительно мутации нехромосомных генов.

Спонтанный мутационный процесс и его причины. Ошибки редупликации, рекомбинации и репарации.

Индуцированный мутационный процесс. Влияние ионизирующих излучений, химических агентов, температуры на мутационный процесс. Многоэтапность мутационного процесса.

Проблема специфичности мутагенеза.

Генетический контроль спонтанного и индуцированного мутационного процесса.

Зависимость мутабильности от физиологического состояния клетки и организма. Системный контроль мутационного процесса.

Мутации, мутационный процесс и эволюция. Значение генных, хромосомных, геномных мутаций в эволюции. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости (Н.И.Вавилов).

Мутабильность как адаптивный признак.

Наследственная изменчивость организмов как основа эволюции и селекции. Влияние антропогенных факторов среды на изменчивость растений, животных, микроорганизмов и человека.

ТЕОРИЯ ГЕНА Представление школы Т.Г.Моргана о строении, функции гена:

ген как единица мутации, рекомбинации, функции. Рекомбинационный и функциональный критерий аллелизма.

Зависимость представлений о гене от разрешающей способности генетического анализа.

Значение искусственного мутагенеза и метода селективных сред для повышения разрешающей способности генетического анализа.

Формирование современных представлений о структуре гена. Множественный аллелизм.

Работы школы А.С.Серебровского по ступенчатому аллеломорфизму и центровая теория гена.

Концепция псевдоаллелизма. Рекомбинационный анализ гена. Исследования С.Бензера по тонкой структуре гена у бактериофага Т4. Цис-транс-тест в сравнении с функциональным критерием аллелизма. Мутационная и рекомбинационная делимость гена. Ген как единица функции.

Принцип "один ген - один фермент".

Выяснение природы генетического кода в экспериментах Ф.Крика и др. с бактериофагом Т4. Свойства генетического кода: триплетность, отсутствие запятых между триплетами, считывание с фиксированной точки в одном направлении. Понятие кодона.

Исследование аминокислотных замен в мутантных белках и доказательство неперекрываемости кодонов. Избыточность (вырожденность) кода.

Молекулярные основы действия гена. Механизмы белкового синтеза. Понятие транскрипции и трансляции. Информационная РНК как непосредственный продукт гена. Синтез белка на рибосомах.

Роль и-РНК, рибосом, т-РНК в синтезе специфических белков-ферментов.

Расшифровка генетического кода в экспериментах по бесклеточному синтезу белка под контролем синтетических информационных РНК. Таблица генетического кода. Универсальность кода.

Представление об аллелизме с точки зрения молекулярных механизмов действия генов.

Явление межаллельной комплементации. Относительность критериев аллелизма.

Преемственность классической и молекулярной генетики.

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОНТОГЕНЕЗА Онтогенез как реализация наследственно детерминированной программы развития в определенных условиях внешней и внутренней среды.

1. Генетические основы дифференцировки Первичная Дифференцировка цитоплазмы до оплодотворения. Разное время жизни и-РНК.

Роль и-РНК, синтезированной в онтогенезе, на ранних этапах эмбриогенеза животных. Явление эмбриональной индукции. Амплификация генов.

Политения и полиплоидия в связи с процессами дифференцировки в онтогенезе многоклеточных. Ядерный дуализм и полиплоидия макронуклеуса у инфузорий.

Проблема стабильности генетического материала в ходе индивидуального развития.

Пересадка ядер. Проблема эпигеномной наследственности и изменчивости. Эксперименты по гибридизации соматических клеток и их роль в изучении проблемы дифференцировки.

Дифференциальная активность генов и синтез белка в тканях и органах развивающегося организма. Функциональные изменения хромосом в онтогенезе ("пуффы", "ламповые щетки").

Связь их с деятельностью желез внутренней секреции.

Действие гена. Цепи биосинтеза. Время действия генов. Система оператор-регулятор структурный ген (оперон), обеспечивающая дифференциальное функционирование генов.

Трансплантация тканей как метод изучения действия генов в ходе взаимодействия дифференцирующихся тканей.

Регуляция активности генов по уровню репликации, транскрипции, трансляции.

Дискретность онтогенеза. Стадии и критические периоды в развитии. Фенокопии и морфозы. Системный (организменный) контроль генетических процессов.

Управление онтогенезом. Роль витаминов, гормонов и других биологически активных соединений в индивидуальном развитии и их значение для повышения продуктивности сельскохозяйственных животных и растений. Значение единства внутренней и внешней среды в развитии организма.

Онтогенетическая адаптация. Поведение животных как один из механизмов онтогенетической адаптации.

2. Определение пола как пример генетической детерминации онтогенеза Биология пола у животных и растений. Первичные и вторичные половые признаки.

Относительная сексуальность у одноклеточных организмов.

Хромосомная теория определения пола. Генетические и цитологические особенности половых хромосом. Гинандроморфизм.

Балансовая теория определения пола. Половой хроматин. Генетическая бисексуальность организмов. Проявление признаков пола при изменении баланса половых хромосом и аутосом.

Интерсексуальность.

Дифференциация и переопределение пола в онтогенезе. Естественное и искусственное (гормональное) переопределение пола.

Соотношение полов в природе и проблемы его искусственной регуляции ГЕНЕТИКА ПОПУЛЯЦИЙ И ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭВОЛЮЦИИ Понятие о виде и популяции. Популяция как естественно-историческая структура. Понятие о менделевской популяции. Понятие о частотах генов и частотах генотипов.

Математические модели в популяционной генетике. Закон Харди-Вайнбега, его значение и практическое использование.

С.С.Четвериков как основоположник экспериментальной популяционной генетики.

Генетическая гетерогенность популяций. Методы изучения природных популяции. Факторы динамики генетического состава популяции. Мутационный процесс, его свойства: скорость, статистичность. Экспрессивность и пенетрантность мутаций в природных популяциях. Эволюция доминантности. Приспособленность особей, несущих мутации. Популяционные волны (дрейф генов), их специфичность и роль в динамике генных частот. Изоляция. Распространенность панмиксии в природных популяциях. Ассортативное и селективное скрещивания. Инбридинг.

Межпопуляционные миграции. Естественный отбор как единственный направляющий фактор эволюции популяций. Понятие о приспособленности и коэффициенте отбора. Формы отбора:

движущий, стабилизирующий, дизруптивный. Взаимодействие факторов динамики генетического состава в природных популяциях.

Понятие о внутрипопуляционном генетическом полиморфизме. Понятие о генетическом грузе популяции. Изучение количественных признаков в популяциях.

Генетика популяций как основа изучения микроэволюции: популяция – эволюционирующая единица, мутации - материал эволюции, факторы эволюции, элементарное эволюционное явление. Генетика популяций и биогеоценология. Генетика популяций и систематика. Значение генетики популяций для медицинской генетики, селекции, решения проблемы сохранения окружающей среды.

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СЕЛЕКЦИИ Селекция как наука. Предмет и методы исследования. Генетика как теоретическая основа селекции. Учение об исходном материале в селекции. Центры происхождения культурных растений по Н.И.Вавилову. Понятие о породе, сорте, штамме.

1. Изменчивость как материал для отбора.

Комбинативная изменчивость. Принципы подбора пар для скрещивания. Мутационная изменчивость. Использование индуцированной мутационной изменчивости в селекции растений, микроорганизмов (продуцентов антибиотиков, витаминов, аминокислот) и животных.

Роль полиплоидии в повышении продуктивности сельскохозяйственных растений (рожь, свекла и др.).

2. Системы скрещивания в селекции растений и животных.

Инбридинг (инцухт). Линейная селекция. Аутбридинг. Отдаленная гибридизация.

Явление гетерозиса. Генетические механизмы гетерозиса. Использование простых и двойных гибридов в растениеводстве и животноводстве. Производство гибридных семян на основе цитоплазматической мужской стерильности.

Понятие о наследуемости. Коэффициент наследуемости и его использование в выборе методов селекции.

3. Методы отбора.

Индивидуальный и массовый отборы, их значение. Индивидуальный отбор как основа селекции. Сибселекция. Влияние условий внешней среды на эффективность отбора.

Роль наследственности, изменчивости и отбора в создании пород животных и растений.

Роль агротехнических и зоотехнических мероприятий в реализации потенциальной продуктивности сортов растений и пород животных.

ГЕНЕТИКА ЧЕЛОВЕКА Человек как объект генетических исследований.

1. Методы изучения генетики человека.

Генеалогический, цитогенетический, близнецовый, онтогенетический, популяционный методы, метод культуры клеток. Генеалогический метод как метод изучения характера наследования признаков. Роль цитологического метода в диагностике хромосомных болезней.

Кариотип человека. Использование близнецового метода для разработки проблемы "Генотип и среда". Роль наследственности и среды в обучении и воспитании. Выявление гетерозигот с помощью онтогенетического метода, значение этого метода для медико-генетических консультаций. Популяционный метод как метод определения частоты встречаемости и распределения отдельных генов среди населения. Изоляты.

Метод гибридизации клеток человека и животных в культуре, как метод картирования хромосом, изучения дифференцировки и др.

2. Проблемы медицинской генетики.

Хромосомные нарушения и их значение. Наследственная патология. Этиология и патогенез, диагностика и лечение. Методы генотерапии. Моногенные болезни. Характеристика отдельных форм. Хромосомные болезни. Связь хромосомного дисбаланса с отклонениями в развитии. Болезни с наследственной предрасположенностью: ассоциация с генетическими маркерами, понятие наследственности.

Наследственные болезни и распространение их в человеческих популяциях. Понятие о наследственных и врожденных аномалиях. Хромосомные болезни. Генетическая концепция канцерогенеза. Иммуногенетика человека. Гемолитические аномалии.

Роль генетических факторов в возникновении расстройств речи. Наследственные формы интеллектуальных нарушений. Генетика эмоционально-личностных расстройств и девиантного поведения. Наследственные формы нарушений опорно-двигательного аппарата. Наследственные формы глухоты и тугоухости в детском возрасте. Генетически обусловленные формы детской слепоты и слабовидения.

Медико-генетическое консультирование. Расчеты риска при болезнях с наследственной предрасположенностью. Методы пренатальной диагностики. Характеристика отдельных видов профилактики и лечения наследственных болезней.

Причины возникновения наследственных и врожденных заболеваний. Генетическая опасность радиации и химических веществ. Возможность лечения наследственных аномалий путем активного вмешательства в индивидуальное развитие. Значение ранней диагностики.

Перспективы генной терапии. Задачи медико-генетических консультаций.

Критика расистских теорий с позиций генетики.

Роль биологических и социальных факторов в человеческом обществе.

3. РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА Аудиторные занятия Само Всего стоятель Лек- Лабо Наименование разделов и тем ная ции ратор работа ные работы Введение. Предмет генетики. Проблемы современной генетики.

Отечественные генетические школы. Развитие генетики в 4 2 - России.

Гибридологический метод. Законы Менделя. Комбинативная 2 2 - изменчивость. Моногибридное скрещивание.

Моногибридное скрещивание. Постановка эксперимента. 2 - 2 Дигибридное скрещивание. Постановка опыта на дигибридное 6 2 2 скрещивание.

Полигибридное скрещивание. Продолжение эксперимента на 4 2 - дигибридное скрещивание. Удаление родителей.

Типы взаимодействия генов: комплиментарность, эпистаз, 4 2 - полимерия Взаимодействие генов: комплиментарность. Продолжение эксперимента: анализ гибридов первого поколения. Постановка 4 2 - опыта для получения гибридов Эпистатическое взаимодействие генов. Продолжение 2 - - эксперимента – удаление родителей.

Полимерное взаимодействие генов. Завершение эксперимента – 2 - - анализ гибридов второго поколения.

Половые хромосомы. Типы хромосомного определения пола.

4 2 - Крисс-кросс наследование.

Постановка эксперимента: пол и наследование признаков, 2 - 2 сцепленных с полом. Решение задач.

Продолжение эксперимента: удаление родителей. Решение 2 - 2 задач по теме «Наследование признаков, сцепленных с полом»

Работы Т.Моргана и его школы. Открытие кроссинговера.

Линейное расположение генов. Генетические карты. Роль 6 4 2 кроссинговера в эволюции.

Продолжение эксперимента: анализ первого поколения и постановка опыта для получения гибридов второго поколения. 2 - 2 Решение задач по теме «Сцепление и кроссинговер»

Наследование пестролистности и мужской стерильности у растений. Пластидная наследственность. Признаки, 4 2 - контролируемые ядерными и цитоплазматическими генами.

Понятие о плазмоне.

Завершение эксперимента: анализ второго поколения. Решение 2 - - задач по теме: «Цитоплазматическая наследственность».

Модификационная изменчивость. Учение Иогансена о чистых 2 2 - линиях. Норма реакции генотипа.

Генетическая изменчивость. Комбинативная изменчивость.

Мутационная изменчивость. Спонтанный и индуцированный 2 2 - мутагенез. Мутации. Авто- и аллополиплоидия Представление школы Т.Моргана о строении гена.

Современные представления. Центровая теория гена. Работы 6 2 2 С.Бензера.

Биология пола. Первичные и вторичные половые признаки.

Балансовая теория пола. Дифферецировка и переопределение 4 2 - пола в онтогенезе.

Понятие о виде и популяции. Закон Харди-Вайнберга, его 6 2 2 значение и применение.

Факторы динамики генетического состава популяций: мутации, 2 2 - миграции, дрейф генов, естественны отбор.

Селекция как наука. Отдалнная гибридизация. Гетерозис.

Наследственность и коэффициент наследуемости. Роль 2 2 - генетики в создании пород животных и сортов растений.

Методы изучения генетики человека. Наследственные болезни 2 - 2 человека. Среда и болезни человека.

Генная инженерия. Искусственный синтез генов. Выделение 2 2 - генов. Трансгенез. Генетика и биотехнология.

Итого: 80 36 18 4. ПЛАНЫ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ПОДГОТОВКЕ И ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ Лабораторные занятия предполагают предварительное усвоение студентами материала курса, овладение навыками и правилами выполнения практической работы.

Материал разбит на темы, каждая из которых предваряется изложением цели и задач, Для самоконтроля студентами уровня собственной теоретической подготовки в каждой теме имеется перечень вопросов и задач.

Занятие 1, 2.

Тема: Гибридологический метод. Законы Менделя. Комбинативная изменчивость.

Моногибридное скрещивание. Дигибридное и полигибридное скрещивание.

Цель занятия: Изучить суть гибридологического метода Г.Менделя и основные закономерности наследования признаков.

Задачи:

получить понятие о гибридологическом методе;

1.

рассмотреть основные законы наследования признаков Г.Менделя;

2.

получить представление о комбинативной изменчивости.

3.

Задания:

Закрепление лекционного материала по генетике построено на решении задач и проведении экспериментов. В большинстве задач, представленных в УМК, приведены результаты скрещиваний в ряду поколений, на основе которых предлагается определить генетическую основу признака или признаков и характер их наследования. Такие задачи решаются на основе логики генетического анализа и знания основных закономерностей наследования признаков.

Следует напомнить, что сведения о количестве генов, по которым идет расщепление, о типе их взаимодействия и характере наследования мы получаем на основе анализа расщепления.

Количество и соотношение фенотипических классов в расщеплении определяется числом и соотношением типов гамет, образуемых родителями, их выживаемостью и вероятностью их встреч (сочетаний). Кроме того, характер расщепления зависит от типа взаимодействия генов и их локализации в хромосомах, а также от выживаемости потомков разных генотипов.

Важно понимать, что фенотип потомков анализирующего скрещивания определяется гаметами гетерозиготного родителя и расщепление зависит от соотношения этих гамет и характера наследования генов.

Основным принципом генетического анализа является принцип анализа единичных признаков, согласно которому на первом этапе рассматриваются поколения по каждому признаку отдельно, независимо от других признаков.

После выяснения наследования каждого признака анализируется расщепление по парам признаков и, наконец, общее расщепление по всем изучаемым признакам.

Существенную роль в решении задач играет знание элементарных (стандартных) формул расщепления и причин, вызывающих отклонения в расщеплении, умение правильно выписывать гаметы, образуемые особями различных генотипов, знание формул, по которым находят число типов гамет, фено- и генотипов в расщеплении, число возможных сочетаний, а также метода статистической обработки данных расщепления – метода Решение включает:

Краткую запись условия с помощью генетической символики (Р, F1, F2, Fa, Fb, знак 1.

скрещивания-, пол-, и т.п.). Названия признаков можно записывать в сокращении:

черный – черн., белый – бел. И т.п.

Аргументированное предложение нулевой гипотезы (Н0) на основе известных стандартных 2.

расщеплений. Нулевая гипотеза предполагает соответствие теоретически рассчитанных и опытных данных.

Определение расщепления в опыте на основе нулевой гипотезы. Для этого величину 3.

каждого класса в опыте делят на величину одного теоретически ожидаемого (по Н 0) сочетания гамет.

Например: расщепление в опыте – 114 : 30 : 9 ( 153), Н0 : 2 гена. Теоретически ожидаемая величина одного класса в расщеплении равна 153: 16 = 9,6.

Расщепление в опыте примерно соответствует расщеплению:

114 : 9,6 = 11,9 (~ 12);

30 : 9,6 = 3,1 (~ 3);

9 : 9,6 = 0,9 (~ 1).

Проверку соответствия результатов опыта теоретическому ожиданию при данной нулевой 4.

гипотезе по методу Аргументированное введение обозначения генов и определение генотипов.

5.

Ответ на все поставленные в задаче вопросы.

6.

В ряде задач приведены данные о наследовании изучаемых признаков (о числе генов, типе их взаимодействия, характере наследования). В этих задачах требуется определить генотипы исследуемых особей. При решении таких задач кратко записывают условия, аргументированно (со ссылкой на данные о наследовании) определяют генотипы и записывают их в генетической символике.

Образцы решения разных типов задач на моно-, ди- и полигибридное скрещивание:

Задача №1 При скрещивании между собой черных мышей всегда получается черное потомство. При скрещивании между собой желтых мышей всегда происходит расщепление: 1/ потомства- черные, 2/3- желтые. Как это можно объяснить? Какие скрещивания можно поставить, чтобы проверить правильность вашего предположения и какие результаты вы ожидаете получить?

Мыши. Наследование окраски шерсти.

Р черн. черн. P желт. желт.

1. 2.

черн. F1 2/3 желт. 1/3 черн.

F1 :

Решение 1. Единообразие в потомстве от скрещивания черных мышей, по-видимому, свидетельствует об их гомозиготности.

2. Наличие расщепления при скрещивании желтых мышей свидетельствует об их гетерозиготности.

3. Расщепление 2 : 1 свидетельствует о моногенном наследовании, о доминировании желтой окраски над черной и о гибели 1/3 потомков с желтой окраской, очевидно, с генотипом АА, т.к.

в расщеплении А : а среди особей с желтой окраской (А) 1/3 потомков имеет генотип АА и 2/3 – Аа.

4. Проверкой данного предположения служит скрещивание желтых мышей с черными: Аа аа, при этом потомков должны быть желтыми и – черными.

Вывод: окраска шерсти у мышей контролируется одним геном, желтая окраска – результат действия доминантного аллеля с рецессивным летальным эффектом, черная окраска – рецессивна по отношению к желтой.

Задача № 2.. На бывшей Центральной станции по генетике животных под Москвой был поставлен ряд скрещиваний кур с розовидным и простым гребнями. От этих скрещиваний получили 117 цыплят с розовидным гребнем;

от скрещивания гибридов F1 – 146 с розовидным и 58 с простым. От скрещивания гибридов F1 с птицами с простым гребнем – 790 с розовидным и 798 с простым. Как наследуется признак? Определите генотипы исходных птиц и гибридов F1.

Краткая запись условия: Куры. Наследование формы гребня.

розовидный простой P розовидный простой F1 розовидный F 790 розовидный F2 простой простой 58 204 Решение 1. В F1 единообразие – Р, по-видимому, гомозиготны.

2. Поскольку в F2 расщепление на два класса с преобладанием розовидной формы гребня над простым, предполагаем моногенное наследование. Определяем величину одного возможного сочетания гамет 204 : 4 = 51. Находим расщепление в опыте: 146 : 51 = 2,9 и 58 : 51 = 1,1, т.е.

примерно 3:1. Проверка Н0 о моногенном расщеплении в отношении 3 : 1 по методу 2 ее не отвергает (2 = 1,28;

р 0,20). Вводим обозначение аллелей: А – розовидн., а – прост. Генотипы исходных птиц: АА и аа, гибридов – F1 – Аа. Скрещивание гибридов F1 с птицами, имеющими простой гребень, - анализирующее;

расщепление в опыте хорошо соответствует расщеплению 1 : 1 (2 = 0,065;

р 0,70).

Вывод: форма гребня наследуется моногенно с доминированием розовидного гребня над простым.

Задача № 3. У матери нулевая группа крови, у отца группа крови В. Могут ли дети унаследовать группу крови матери? Каковы генотипы матери и отца?

Краткая запись условия: Человек. Наследование групп крови.

Р гр. О гр. В Решение Известно, что генотип людей с группой крови О – i0 i0, следовательно, генотип матери – i0 i0. У людей с группой крови В генотип либо i0 IB, либо IВ IВ.

Вывод: дети могут унаследовать группу крови матери только в том случае, если генотип отца i B I.

Задача №4. Врожденный сахарный диабет обусловлен рецессивным аутосомным геном d с пенетрантностью у женщин – 90%, у мужчин – 70%. Определите вероятность рождения здоровых и больных детей в семье, где оба родителя являлись гетерозиготными носителями этого гена Краткая запись условия: Человек. Наследование врожденного сахарного диабета.

Решение Вероятность появления потомков dd в браке Dd Dd равна (25%).

Однако наблюдается неполная пенетрантность признака. У девочек она равна 90%.

Вероятность рождения девочки (1/2 = 50%) и наследование диабета – события независимые. Следовательно, вероятность появления девочек, больных диабетом, может быть:

(0,25 0,9 0,5) 100% = 11,25%.

У мальчиков пенетрантность равна 70%. Вероятность рождения мальчиков (1/2 = 50%) и наследование диабета также события независимые. Следовательно, вероятность появления мальчиков с диабетом может быть:

(0,25 0,7 0,5) 100% = 8,75%.

Таким образом, вероятность рождения детей с сахарным диабетом в семье, где оба родителя гетерозиготны, равна:

11,25% + 8,75% = 20% (а не 25%).

Остальные дети (с генотипами DD, Dd – 75% и dd – 5%), т.е. 80% должны быть здоровы.

Задача № 5. У томатов пурпурная окраска стебля доминирует над зеленой, рассеченные листья над цельнокрайними. Признаки наследуются независимо. Ниже приведены результаты скрещиваний, на основе которых следует определить наиболее вероятные генотипы исходных растений в каждом из этих скрещиваний.

Количество растений в потомстве Признаки пурп. пурп. зел. зел.

родительских окраска, окраска, окраска, окраска, растений рассеч. цельнокр. рассеч. цельнокр.

лист лист лист лист пурп. Рассеч. пурп. Рассеч.

1. 258 95 100 пурп. Цельнокр. зел. Рассеч.

2. 117 122 126 пурп. Рассеч. зел. Цельнокр.

3. 98 - - Томат. Наследование окраски и формы листа.

Решение По условию: А – пурпурная, а – зеленая окраска стебля, В – рассеченный, b – цельнокрайний лист.

Первое скрещивание: оба родителя имеют аллели А и В, т.к. оба доминантны по обоим признакам. Поскольку в F1 наблюдается расщепление по обоим признакам, оба родителя гетерозиготны, их генотипы АаВb. По условию признаки наследуются независимо, следовательно, расщепление должно соответствовать расщеплению 9 : 3 : 3 : 1. Проверка по 2 (2 = 2,04, р 0,50) не отвергает гипотезы.

Второе скрещивание: по условию растение с пурпурным стеблем и цельнокрайними листьями – A-bb, с зелеными рассеченными – ааВ-. Поскольку в F1 наблюдается расщепление по обоим признакам, оба родителя гетерозиготны, но по разным генам: Aabb и ааВb. Расщепление должно соответствовать 1 : 1 : 1 : 1, т.к. для каждой пары признаков скрещивание является анализирующим. Проверка по 2 (2 = 0,30, р 0,95) не отвергает гипотезы.

Третье скрещивание: по условию растение с пурпурными рассеченными листьями содержит в генотипе аллели А и В, с зелеными цельно-крайними имеет генотип aabb. Поскольку в F1 при достаточно большой выборке нет расщепления, предполагаем, что растение с пурпурными рассеченными листьями гомозиготно по обоим генам, т.е. его генотип – ААВВ.

Задача № 6. Голубоглазый правша женится на кареглазой правше. У них родилось двое детей:

кареглазый левша и голубоглазый правша. От второго брака этого мужчины с другой кареглазой правшой родилось 9 кареглазых детей, все правши. Каковы наиболее вероятные генотипы всех трех родителей? Определите вероятность гетерозиготности второй женщиныЧеловек.

Наследование окраски глаз и праворукости.

1. Р 1 карегл. Правша голубогл. Правша голубогл. Левша, F карегл. Левша 2. Р 2 карегл. Правша голубогл. Правша 9 карегл. Правшей.

F Решение 1. Из условия: А – карие, а – голубые глаза, В – праворукость, b – леворукость. Следовательно, в генотипе мужчины ааВ-, в генотипах обеих женщин А-В-.

2. Появление рецессивных признаков у детей первой женщины свидетельствует о ее гетерозиготности по обоим генам и о гетерозиготности мужчины по гену В, т.е. генотип первой женщины АаВb, генотип мужчины ааВb.

3. Поскольку все девять детей второй женщины были кареглазыми и праворукими, весьма вероятно, что она гомозиготна по обоим генам, т.е. ее генотип ААВВ.

4. Определение вероятности гетерозиготности второй женщины: если она гетерозиготна по гену А, то в браке с голубоглазым мужчиной (аа) с вероятностью у нее должны рождаться голубоглазые дети. Рождение детей и распределение генов – события независимые, следовательно, вероятность рождения подряд 9 кареглазых детей в этом браке равна (1/2)9 = 0,002. Если женщина гетерозиготна по гену В, то в браке с гетерозиготным мужчиной детей должны быть праворукими, т.е. вероятность рождения подряд девяти праворуких детей – (3/4) = 0,08. Поскольку признаки наследуются независимо, то вероятность рождения 9 кареглазых правшей – 0,002 0,08 = 0,00016.

Выводы: генотип мужчины ааВb, генотип первой женщины АаВb, генотип второй женщины ААВВ;

гетерозиготность второй женщины практически исключена.

Задача № 7. Известно, что растение имеет генотип АаBbСС. Гены наследуются независимо.

а) Сколько типов гамет образует это растение?

б) Сколько фенотипов и в каком соотношении может быть получено в потомстве этого растения при самоопылении при полном доминировании по всем парам аллелей?

в) Сколько генотипов и в каком соотношении будет в потомстве этого растения при самоопылении?

г) Сколько фенотипов может быть получено при самоопылении этого растения при неполном доминировании по гену А?

Генотип АаВbСС, гены наследуются независимо.

Решение Число типов гамет и фенотипов в расщеплении определяют по формуле 2n, где n – число генов в гетерозиготном состоянии;

число генотипов –по формуле 3n. Соотношение фенотипов при независимом наследовании определяют путем перемножения вероятностей появления того или иного фенотипа по каждому гену;

соотношение генотипов – перемножением вероятностей появления того или иного генотипа по каждому гену:

1) типы гамет 22 = 4 (по гену С нет расщепления) ABC aBC АbС аbС 2) фенотипы 22 = те же, что и гаметы. Соотношение фенотипов при полном доминировании по обоим генам:

(А) (В) С = 9/16АВС (А) (b) С = 3/16 АbС (а) (В) С = 3/16 аВС (а) (b) С = 1/16 аbС;

3) гены наследуются независимо, следовательно, может возникнуть 9 генотипов (3 2), соотношение которых зависит только от соотношения генотипов по генам А и В, т.к. по гену С нет расщепления:

(АА) (ВВ) = 1/16 ААВВСС - 2/4(Аа) (ВВ) = 2/16 АаВВСС - (аа) (ВВ)=1/16 ааВВСС - (АА) 2/4(Вb) = 2/16 ААВbСС - 2/4(Аа) 2/4(Вb) = 4/16 АаВbСС - (аа) 2/4(Вb) = 2/16 ааВbСС - (АА) l/4(bb) = 1/16 AabbCC - 2/4(Aa) l/4(bb) = 2/16 AabbCC - (aa) l/4(bb) = 1/16 aabbCC - 4) вероятное расщепление по фенотипу при неполном доминировании по гену А:

по гену А: (1/4АА : 2/4Аа : аа) по гену В: (3/4В : bb).

Перемножив вероятности, получим:

3/16 ААВС 1/16 АаbbС 6/16 АаВС 2/16 AabbC 3/16 ааВС 1/16 ааbbС 6 фенотипических классов в соотношении 3 : 6 : 3 : 1 : 2 : Контрольные задачи:

№ 1. При скрещивании двух сортов томатов, один из которых имел желтые, а другой красные плоды, гибриды F1 имели красные плоды, а во втором поколении- 58 красных и желтых плодов. Объясните расщепление. Каковы генотипы исходных сортов и гибридов F 1? Какое скрещивание можно поставить для проверки вашей гипотезы и какой результат вы ожидаете получить при этом для 125 растений?

№ 2. Селекционер получил 1000 семян томатов. 242 растения, выросшие из этих семян, оказались карликовыми, а остальные – нормальной высоты. Определите характер наследования высоты растений, а также фенотипы и генотипы растений, с которых собраны эти семена.

№ 3. У ночной красавицы красная окраска цветков (А) неполно доминирует над белой (а), окраска гетерозиготных растений розовая. Какова будет окраска цветков в потомстве от следующих скрещиваний: розовая розовая, красная розовая, белая розовая, белая белая?

Каким образом можно достигнуть того, чтобы полученные от скрещивания растения имели только розовые цветки?

№ 4. При скрещивании между собой растения красноплодной земляники всегда дают потомство с красными ягодами, а растения белоплодной – с белыми ягодами. От скрещивания этих сортов получаются розовые ягоды. Какое потомство возникнет при скрещивании между собой растений земляники с розовыми ягодами, если предположить моногенный контроль этого признака? Какое потомство получится в возвратных скрещиваниях розовоплодных растений с исходными родительскими сортами?


№ 5. При скрещивании окрашенных (фиолетовые всходы от присутствия антоциана) растений ржи с неокрашенными растениями (зеленые всходы вследствие отсутствия антоциана) в F2 было получено 4584 окрашенных и 1501 зеленое растение. Объясните расщепление.

Определите генотипы исходных растений. Какой фенотип имели растения F1?

№ 6. При скрещивании растений ржи с нормальными листьями с растениями, имеющими гофрированные листья, в первом поколении все растения оказались с нормальными листьями, а во втором обнаружено 564 с нормальными и 198 с гофрированными листьями. Объясните расщепление. Какие генотипы имели исходные растения и растения F1 и F2? Какое скрещивание следует поставить для проверки вашего предположения и какие результаты вы ожидаете получить?

№ 7. От скрещивания растений озимой ржи с опушенными и неопушенными цветковыми чешуями в первом поколении были получены растения с опушенными цветковыми чешуями, а во втором – 227 с опушенными и 82 с неопушенными. При скрещивании гибридов F1 с растением с неопушенными цветковыми чешуями было получено: 110 с опушенными и 98 с неопушенными чешуями. Объясните расщепление. Определите генотипы исходных растений и F1. Что получится, если скрестить гибриды F1 с исходным родительским растением с опушенными чешуями?

№ 8. При скрещивании курчавоперых кур с петухами, имеющими нормальное оперение, было получено 84 курчавоперых и 78 нормальных по оперению цыплят. При дальнейшем скрещивании курчавоперых особей из F1 между собой было получено следующее потомство: курчавоперых, 80 с нормальным оперением и 72 сильно курчавоперых цыпленка. Как наследуется курчавоперость у кур? Каковы генотипы всех особей, использованных в скрещиваниях? Какого потомства следует ожидать от скрещивания сильно курчавоперых особей с нормальными?

№ 9. Бэтсон и Херст опубликовали результаты скрещивания белых кур породы леггорн с черными. Они получили в F1 несколько сотен белых цыплят, в F2- 440 белых и 146 черных цыплят.

В возвратном скрещивании белых гибридов F1 с черными получено 252 белых и 262 черных цыпленка. Как наследуется окраска? Каковы генотипы птиц, использованных в скрещиваниях?

Какая часть потомства F3 будет гомозиготна по признаку белой окраски?

№ 10. При разведении в себе черно-белых кур в потомстве, состоящем из 42 цыплят, было 20 черно-белых, 12 черных и 10 чисто белых. Как это можно объяснить? Как наследуется черно белая окраска оперенья? Какое скрещивание следует поставить для получения только черно-белых цыплят?

№ 11. У кроликов известны следующие типы окраски: агути, шиншилла (серая), светлый шиншилла (светло-серая), гималайская и альбинос. Для определения наследования этих окрасок были поставлены скрещивания, результаты которых приведены ниже:

1) при скрещивании кроликов с окраской агути с кроликами любой из названных выше окрасок в F1 все потомки имели окраску агути, а в F2 от этих скрещиваний наблюдалось расщепление агути : шиншилла (или гималайский, или альбинос, соответственно);

2) при скрещивании кроликов шиншилла с гималайским или альбиносом в F1 все крольчата имеют светло-серую окраску, а в F2 расщепление: шиншилла : 2/4 светло-серых : гималайский или альбинос, соответственно.

Как это можно объяснить? Каковы генотипы исходных кроликов в скрещиваниях? Какой результат вы ожидаете получить от скрещивания гималайского кролика с альбиносом?

№ 12. Кровь большинства людей содержит антиген Rh, который наследуется как доминантный признак (резус-положительные люди). В крови других людей нет этого антигена (резус-отрицательные люди). Какие группы крови могут появиться у детей, родившихся от брака двух резус-отрицательных родителей? В случае, если один из родителей резус-отрицательный, а другой – резус-положительный? От брака двух резус-положительных родителей?

№ 13. В родильном доме в одну ночь родилось четыре младенца, обладавшие группами крови О, А, В и АВ. Группы крови четырех родительских пар были: I пара – О и О;

II пара – АВ и О;

III пара – А и В;

IV пара – В и В. Четырех младенцев можно с полной достоверностью распределить по родительским парам. Как это сделать? Каковы генотипы всех родителей и детей?

№ 14. В родильном доме перепутали двух мальчиков. Родители одного из них имеют А и О группы крови, родители другого – А и АВ, мальчики имеют А и О группы крови. Определите, кто чей сын и генотипы родителей и детей.

№ 15. У матери группа крови О, у отца АВ. Могут ли дети унаследовать группу крови одного из своих родителей? Дайте аргументированный ответ. Какие группы крови могут быть у детей этих родителей?

№ 16. Женщина с группой крови В имеет ребенка с группой крови О. Каковы их генотипы и каким не может быть генотип отца?

№ 17. У матери группа крови О, у отца – группа АВ. Могут ли дети унаследовать группу крови своей матери? Если да, то с какой вероятностью, если нет, то почему?

№ 18. От брака между мужчиной с группой крови АВ и женщиной с группой крови А родилось трое детей, с группами крови В, АВ и О. Определите генотипы родителей и детей. Нет ли в этом сообщении чего-либо, вызывающего сомнение?

№ 19. Можно ли исключить отцовство, если мать имеет группу крови А, ребенок – группу крови В, а предполагаемые отцы – группы крови О и АВ? Дайте аргументированный ответ.

*№ 20. У матери нулевая группа крови, у отца группа крови В. Могут ли дети унаследовать группу крови матери? Каковы генотипы матери и отца?

№ 21. В семьях, где родители имели группу крови MN, у 151 ребенка были обнаружены следующие группы крови: 39 с группой крови N, 70 с группой крови MN и 42 с группой крови М.

Как наследуются группы крови М, N и MN?

№22. Кровь одного из родителей относится к группе А, другого – к группе В. Каковы генотипы родителей, если у них имеется много детей со следующими группами крови: а) у всех АВ;

б) половина АВ, половина В;

в) половина АВ, половина А;

г) АВ, А, В, О?

№ 23. У огородника есть два сорта томатов: один с красными многогнездными плодами и карликовым ростом, другой с желтыми многогнездными плодами и высоким ростом. Он хочет вывести сорт с красными многогнездными плодами и высоким ростом, для чего предполагает скрестить имеющиеся сорта. Какая часть F2 от этого скрещивания будет иметь желаемый фенотип? Какая часть из них будет гомозиготна по трем признакам? Как определить, какие из растений по интересующим нас признакам – гомозиготны?2) № 24. Растения томата сорта Золотая красавица имеют желтые плоды и высокий рост, сорт карлик – карликовый с красными плодами. Как можно, используя эти сорта, получить гомозиготный карликовый сорт с желтыми плодами? 2) № 25. При скрещивании растений томатов, одно из которых имело красные двугнездные плоды, а второе – красные многогнездные, было получено потомство, среди которого 12 растений имели красные двугнездные плоды, 9 – красные многогнездные, 2 – желтые двугнездные. Каковы генотипы исходных растений? Каких еще растений следует ожидать в этом скрещивании? Какова вероятность их появления?2) № 26. При самоопылении двух растений томатов с красными двугнездными плодами одно из них дало только растение с красными двугнездными № 27. Поставлено два скрещивания:

1. Гомозиготный комолый белый бык скрещен с гомозиготной рогатой красной коровой. Какая окраска будет у потомков F1? Будут ли они рогаты? Каково должно быть потомство возвратного скрещивания гибридов F1 с исходным быком? С исходной коровой?

2. Комолый чалый бык, скрещенный с рогатой белой коровой, дал рогатую чалую телку. Какое потомство может получиться от скрещивания этой телки с ее отцом?

№ 28. Скрещивание красных комолых коров с чалыми рогатыми быками дает исключительно комолых потомков, половина которых имеет красную, а половина – чалую масть.

Если скрестить между собой чалых комолых особей, какая часть потомства также будет чалой комолой? Белой рогатой?5) № 29. При скрещивании комолых (безрогих) быков с чалой окраской шерсти с такими же по этим признакам коровами было получено 35 комолых красных, 65 комолых чалых, 32 комолых белых, 13 рогатых красных, 20 рогатых чалых и 8 рогатых белых животных. Объясните результаты. Определите генотипы всех животных.

№ 30. Рогатый черный баран, скрещенный с комолой белой яркой, дал следующее потомство: самцов – рогатых белых, рогатых черных, комолых белых и комолых черных;

самок- комолых белых и комолых черных. Каковы генотипы исходных животных?6) № 31. От скрещивания рогатого черного барана с рогатой белой яркой родилась рогатая черная ярка. Каковы генотипы исходных животных?6) № 32. У человека имеется два вида слепоты и каждая определяется своим рецессивным аутосомным геном. Гены находятся в разных парах хромосом.

1. Какова вероятность того, что ребенок родится слепым, если отец и мать его страдают одним и тем же видом наследственной слепоты, а по другой паре генов слепоты нормальны?

2. Какова вероятность рождения ребенка слепым в семье в том случае, если отец и мать страдают разными видами наследственной слепоты, имея в виду, что по обеим парам генов они гомозиготны?

3. Определите вероятность рождения ребенка слепым, если известно: родители его зрячие, обе бабушки страдают одинаковым видом наследственной слепоты, а по другой паре анализируемых генов они нормальны и гомозиготны;

в родословной со стороны дедушек наследственной слепоты не отмечено.

4. Определите вероятность рождения детей слепыми в семье, о которой известно: родители зрячие;

бабушки страдают разными видами наследственной слепоты, а по другой паре анализируемых генов они нормальны и гомозиготны;

в родословной дедушек наследственной слепоты не было.

№ 33. У человека имеется две формы глухонемоты, которые определяются рецессивными аутосомными несцепленными генами.

1. Какова вероятность рождения глухонемых детей в семье, где мать и отец страдают одной и той же формой глухонемоты, а по другой форме глухонемоты они гетерозиготны?


2. Какова вероятность рождения глухонемых детей в семье, где оба родителя страдают разными формами глухонемоты, а по второй паре генов глухонемоты каждый из них гетерозиготен?

№ 34. Глаукома взрослых наследуется несколькими путями. Одна форма определяется доминантным аутосомным геном, другая – рецессивным тоже аутосомным несцепленным с предыдущим геном.

1. Какова вероятность рождения ребенка с аномалией в случае, если оба родителя гетерозиготны по обеим парам патологических генов?

2. Какова вероятность рождения детей с аномалией в семье, где один из родителей гетерозиготен по обеим парам этих генов, а другой нормален в отношении зрения и гомозиготен по обеим парам генов?

№ 35. Перед судебно-медицинским экспертом поставлена задача выяснить, является ли мальчик, живущий в семье супругов Р, родным или приемным сыном этих супругов.

Исследование крови всех трех членов семьи дало следующие результаты. У матери группы крови Rh+, О и М;

у отца – Rh-, АВ и N;

у сына – Rh+, А и М. Какое заключение должен дать эксперт и как оно обосновывается?

№ 36. У отца с группами крови М и О ребенок имеет группы крови MN и В. Какой генотип может быть у матери этого ребенка?

Занятие 3.

Тема: Половые хромосомы. Типы хромосомного определения пола. Крисс-кросс наследование. Наследование признаков, сцепленных с полом.

Цель занятия: Изучить особенности наследования признаков, сцепленных с полом.

Задачи:

изучить особенности организации половых хромосом;

изучить механизмы определениря пола;

изучить наследование признаков, сцепленных с полом.

Задания: Решение задач на заданную тему Задача № 1. Две красноглазые длиннокрылые особи дрозофилы при скрещивании между собой дали следующее потомство:

самки: 154 красноглазых длиннокрылых, 48 красноглазых с зачаточными крыльями;

самцы: 98 красноглазых длиннокрылых, 95 белоглазых длиннокрылых, 25 красноглазых с зачаточными крыльями, 32 белоглазых с зачаточными крыльями.

Какова генетическая обусловленность этих признаков? Каковы генотипы родителей и потомков?

Краткаяы запись условия: Дрозофила. Наследование окраски глаз и формы крыльев.

Решение Анализ наследования каждого признака.

II.

Окраска глаз Поскольку в F1 расщепление наблюдается только у самцов, предполагаем сцепление с 1.

полом. Расщепление у самцов:

красногл. Белогл.

98 25 123 Расщепление 1:1, отклонение очень мало (2 = 0,032;

р 0,80). Расщепление свидетельствует о моногенном наследовании признака и о гетерозиготности исходной самки. Поскольку признак сцеплен с полом, доминирование можно установить по гетерозиготным самкам F 1 следовательно, доминирует красная окраска над белой. Вводим аллели: А – красн., а – бел., генотип самки a=A, генотип самца =A.

Длина крыльев В F1 расщепление и у самок, и у самцов:

2.

Расщепление свидетельствует о гетерозиготности исходных мух, о несцепленности признака с полом. Поскольку наблюдается расщепление на два класса с преобладанием признака длинных крыльев, предполагаем моногенное наследование. Определяем величину одного сочетания гамет в расщеплении: 452 : 4 = 113, определяем расщепление в опыте: 347 : 113 = 3,1;

105 : 113 = 0,9, т.е.

примерно 3:1. Проверка гипотезы о моногенном наследовании с расщеплением 3:1 по 2 (2 = 0,76;

р 0,30) ее не отвергает. Вводим обозначение аллелей: В – длиннокр., b – зачат, кр., генотипы самки и самца по этому признаку Вb.

II. Анализ расщепления по двум признакам:

H0: признаки наследуются независимо, т.к. один из них сцеплен с полом, а другой наследуется по аутосомному типу. Ожидаемое расщепление:

по самцам: (1 красногл. : 1 белогл.) (3 длиннокр. : 1 зачат. Кр.) = 3 красногл. Длиннокр. : белогл. Длиннокр. : 1 красногл. Зачат, кр. : 1 белогл. Зачат. Кр.;

у самок расщепление происходит только по аутосомному гену, контролирующему длину крыльев, в соотношении 3 длиннокр. : 1 зачат. Кр.

Проверка расщепления у самцов по 2 (2 = 1,29;

р 0,70) не отвергает гипотезы.

Выводы:

1. Окраска глаз контролируется одним геном, локализованным в X-хромосоме, красная окраска доминирует над белой.

2. Длина крыльев контролируется одним геном, локализованным в аутосоме, длинные крылья доминируют над зачаточными.

3. Признаки наследуются независимо.

4. Генотипы исходных мух: самка a=A b=B, самец =A b=B.

Задача № 2. Ниже приведены результаты двух реципрокных скрещиваний на дрозофиле:

I опыт Прямое Обратное II опыт Прямое Обратное Каков характер наследования в этих скрещиваниях? Можно ли на основании этих данных определить число генов, контролирующих окраску глаз?

Дрозофила. Наследование окраски глаз.

Решение 1. В первом опыте реципрокные скрещивания показали одинаковые результаты. Очевидно, признак не сцеплен с полом.

2. Во втором скрещивании результаты реципрокных скрещиваний разные – в одном направлении скрещивания проявилось наследование крисс-кросс, следовательно, признак сцеплен с полом.

3. Точно определить число генов, контролирующих окраску глаз, нельзя, т.к. отсутствуют данные о расщеплении. Однако можно сказать, что окраска глаз у дрозофилы контролируется не менее, чем двумя генами, один из которых локализован в аутосоме, а другой – в Х-хромосоме.

Задача № 3. Девушка, имеющая нормальное зрение, отец которой был дальтоником, выходит замуж за мужчину с нормальным зрением, отец которого также был дальтоником. Какое зрение может быть у потомства от этого брака?

Краткаяы запись условия : Человек. Наследование дальтонизма. Дальтоник дальтоник Решение :

Известно, что дальтонизм - рецессивный признак, сцепленный с полом, контролируемый одним геном. Введем обозначение аллелей: D - норм. зрен., d - дальтонизм.

Признак, сцепленный с полом, обязательно проявляется у мужчин, т.к. они гемизиготны по этому признаку. Следовательно, можно записать генотипы всех мужчин: отцы-дальтоники имеют генотип =d, мужчина с нормальным зрением =D. Женщина имеет нормальное зрение, следовательно, в ее генотипе есть аллель D. Поскольку одну Х-хромосому женщина всегда получает от отца, она гетерозиготна, ее генотип d=D, она является носительницей дальтонизма.

Оба родителя могут образовать два типа гамет:

Следовательно, от этого брака могут родиться девочки с нормальным зрением, причем половина из них - носительницы дальтонизма;

среди мальчиков половина окажется дальтониками.

Контрольные задачи:

№ 1. У человека отсутствие потовых желез проявляется как сцепленный с полом рецессивный признак. Альбинизм обусловлен аутосомным рецессивным геном. У одной супружеской пары, нормальной по этим признакам, родился сын с обеими указанными аномалиями. Укажите вероятные генотипы отца и матери. Какова вероятность того, что у второго сына также проявятся обе эти аномалии? Какова вероятность того, что их третьим ребенком будет нормальная девочка?

№ 2. Здоровый (негемофилик) мужчина с группой крови АВ женился на здоровой женщине с группой крови О, отец которой страдал гемофилией. Определите их генотипы. Какие фенотипы можно ожидать в потомстве этих супругов и с какой вероятностью?

№ 3. Мужчина с группой крови АВ, страдающий дальтонизмом, женится на девушке с нормальным зрением и группой крови О. Отец девушки дальтоник и имеет группу крови А. От этого брака родилось двое детей: девочка с нормальным зрением и группой крови А и мальчик с нормальным зрением и группой крови В. Составьте родословную этой семьи, укажите генотипы всех членов семьи. Какова вероятность рождения у этих людей детей-дальтоников? Могут ли родиться дети с группами крови родителей?

№ 4. У населения средиземноморских стран распространен один из видов анемии талассемия, которая обусловливается аутосомным рецессивным геном, вызывающим в гомозиготе наиболее тяжелую форму заболевания - большую талассемию, обычно смертельную для детей. В гетерозиготе проявляется менее тяжелая форма - малая талассемия.

Женщина-дальтоник с малой талассемией вышла замуж за человека с нормальным зрением и также с малой талассемией. Определите генотипы этих двух людей. Укажите возможные фенотипы и генотипы детей от такого брака. Какой части детей угрожает смерть от талассемии?

№ 5. Способность различать вкус фенилтиокарбамида (ФТК) доминирует над неспособностью различать вкус данного вещества. Признак не сцеплен с полом.

Женщина с нормальным зрением, различающая вкус ФТК, вышла замуж за дальтоника, неспособного различать вкус ФТК. У них было две дочери, не страдавшие дальтонизмом и различающие вкус ФТК, и четыре сына, ни один из которых не страдал дальтонизмом, причем два различали вкус ФТК, а два - не различали. Каковы генотипы родителей и детей? Определите вероятность гетерозиготности матери по гену дальтонизма.

№ 6. У человека есть наследственное аллергическое заболевание -геморрагический диатез, вызываемый рецессивным геном. Аллели этого гена находятся в Х- и Y-хромосоме. Определите, какие будут дети и внуки, если родители: а) жена и все ее предки здоровы, а муж болен;

б) муж и все его предки здоровы, а жена больна?

№ 7. Коулман с сотрудниками исследовали аномалию - своеобразное дрожание тела, наблюдаемое у бронзовых индеек, которое оказалось наследственным и получило наименование "вибрирование". Жизнеспособность этих птиц была нормальная. При разведении их "в себе" получилось аномальное потомство. Однако, когда "вибрирующих" индюков скрещивали с нормальными индейками, то все потомки женского пола были аномальны, а все потомки мужского пола - нормальны. Как наследуется аномалия? Определите возможные генотипы.

№ 8. У собаки в помете 8 щенков, половина из них - самцы. Один очень рано обнаружил признаки гемофилии. Определите вероятность гемофилии у остальных щенков. Сколько щенков и какого пола окажутся носителями гемофилии? С помощью какого скрещивания можно с большой вероятностью выявить носителей гемофилии среди этих собак?

№ 9. Пыльцой мужского растения дремы с зелеными листьями опыляют цветки женских растений с желто-зелеными листьями. В F1 женские растения имеют зеленые листья, а мужские желто-зеленые. В обратном скрещивании все гибридные растения были зеленые. Как это можно объяснить? Какого потомства в F2 от этих скрещиваний вы ожидаете получить? Определите генотипы исходных растений.

Занятие 4.

Тема: Постановка эксперимента на изучение наследования признаков, сцепленных с полом.

Цель занятия: Эксперименально изучить особенности наследования признаков, сцепленных с полом.

Задачи:

1. научиться анализировать исходные линии, гибридов первого и второго поколений, особенности крисс-кросс наследования;

2. научиться составлять схему наследования и получить навыки статистической обработки материала при наследовании признаков, сцепленных с полом.

Задания: Работа выполняется по практикуму: Ватти К.В., Тихомирова М.М. «Руководство к практическим занятиям по генетике» М., «Просвещение», 1972. (Имеется в достаточном количестве на кафедре зоологии) – с.72 – 84. Контрольные задания и вопросы приводятся в этом же руководстве.

Занятие 5,6.

Тема: Работы Т.Моргана и его школы. Открытие кроссинговера. Линейное расположение генов. Генетические карты. Роль кроссинговера в эволюции.

Цель занятия: Ознакомиться с основными работами Т.Моргана и его школы.

Задачи:

1. рассмотреть процесс кроссинговера;

2. изучить принципы построения генетических карт;

3. изучить роль кроссинговера в эволюции.

Контрольные задачи:

№ 1. В анализирующем скрещивании от гетерозиготы АаВb были получены следующие результаты:

АВ Аb Ав ab Объясните расщепление. Если гены сцеплены, то в каком состоянии - в "притяжении" или в "отталкивании" они находятся в гетерозиготе?

№ 2. Гены А, В и С локализованы в одной хромосоме в указанном порядке. Процент перекреста между А и В - 8, между В и С - 25. Определите расстояние между генами А и С.

№ 3. Определите процент перекреста между двумя генами, если перекрест происходит с одинаковой частотой у самок и самцов и скрещивание двух гетерозигот Ab/аВ дает четыре типа потомков, обладающих одинаковой жизнеспособностью. Наименьший фенотипический класс составляет 1% от всего потомства.

№ 4. Проведите генетический анализ результатов двух анализирующих скрещиваний тригетерозигот.

Скрещивание № 1 Скрещивание № ABC 255 АВс 20 AbC 128 Abc 124 aBC 136 аВс 140 abC 28 abc 266 1097 *№ 5. Установлено, что гены сцеплены и расположены в хромосоме в следующем порядке:

А - В - С. Расстояние между генами А и В - 8% кроссинговера, между генами В и С - 10%.

Коэффициент совпадения равен 0,6. Каково ожидаемое соотношение фенотипов в потомстве анализирующего скрещивания (в %) растения с генотипом АВс/аbС?

№ 6. Гены А, В и С локализованы в одной хромосоме в указанном порядке. Процент перекреста между А - В равен 30, а между В - С равен 20. Какое потомство получится при скрещивании гомозиготной особи АВС с гомозиготной особью abc и при скрещивании гибридов F1 с исходной особью abc?

№ 7. Гены А, В и С локализованы в одной хромосоме в указанном порядке. Процент перекреста между А - В равен 20, между В - С - 10. Особь, гомозиготная по АВС, скрещена с особью, гомозиготной по abc. Какие гаметы будут образовываться у особей F1 и с какой частотой?

Каково будет соотношение фенотипов в потомстве возвратного скрещивания F 1 с особью abc?

Какие особи будут являться двойными кроссоверами?

№ 8. Проведите генетический анализ результатов анализирующего скрещивания тригетерозиготы АаВbСс:

ABC 71 aBC АВс аВс 3 AbC 14 abC Abc 17 abc 9. Проведите генетический анализ результатов двух анализирующих скрещиваний тригетерозигот АаВbСс:

Скрещивание № 1 Скрещивание № ABC 126 АВс 10 AbC 64 Abc 62 aBC 68 аВс 70 abC 14 abc 133 547 № 10. Проведите генетический анализ результатов двух анализирующих скрещиваний тригетерозигот АаВbСс:

Скрещивание № 1 Скрещивание № ABC 42 АВс 38 AbC 41 Abc 39 aBC 43 аВс 37 abC 41 abc 40 321 № 11. В анализирующем скрещивании от дигетерозиготы АаВb получено:

АВ АB аВ ab Каков характер наследования генов? Если они сцеплены, то каково расстояние между ними? Определите генотип гетерозиготы. Какое соотношение фенотипов было бы в потомстве анализирующего скрещивания, если бы исходно скрещивали гомозиготные особи ААВВ и aabb?

№ 12. Проведите генетический анализ результатов анализирующего скрещивания тригетерозиготы АаВbСс:

АВС 29 aBC АВс аВс 235 АbС 27 abC Abc 210 abc № 13. В анализирующем скрещивании дигетерозиготы произошло расщепление на четыре фенотипических класса в соотношении: 42,4% - АВ, 6,9% - Аb, 7,0% - аВ и 43,7% - ab. Как наследуются гены? Каков генотип гетерозиготы? Что получится, если дигетерозиготы скрестить между собой?

№ 14. Проведите генетический анализ результатов анализирующего скрещивания тригетерозиготы АаВbСс:

АВС 1270 aBC АВс аВс 95 АbС 6 abC Abc 68 abc № 15. Проведите генетический анализ результатов анализирующего скрещивания тригетерозиготы АаВbСс:

ABC АВс AbC abC abc № 16. Проведите генетический анализ результатов двух анализирующих скрещиваний тригетерозигот АаBbСс:

Скрещивание № 1 Скрещивание № АВС 151 АВс 290 АbС 37 Abc 20 аВС 21 аВс 39 abC 288 abc 147 993 Объясните расщепления. Определите генотипы исходных форм. Если гены сцеплены, то определите расстояние между ними и порядок их расположения в хромосоме. Определите, имеет ли место интерференция.

№ 17. У кроликов ген рецессивной белой пятнистости сцеплен с геном, обусловливающим другой рецессивный признак - шерсть ангорского типа. Сила сцепления между этими генами 14% кроссинговера. Гомозиготного короткошерстного пятнистого кролика скрещивают с ангорским не пятнистым. Определите генотипы исходных кроликов и в какой фазе - "притяжения" или "отталкивания" - находятся в данном скрещивании гены. Какое расщепление будет наблюдаться в анализирующем скрещивании особей из F1?

№ 18. Скрещивается гомозиготный пегий короткошерстный кролик с гладкоокрашенным ангорским, и потомки F1 возвратно скрещены с гладкоокрашенным ангорским. При этом получено следующее потомство:

пегих короткошерстных, гладкоокрашенных ангорских, пегих ангорских, гладкоокрашенных короткошерстных.

Как наследуется признак? Определите генотипы исходных животных и гибридов F 1. Что получится, если скрестить гетерозиготных гладкоокрашенных короткошерстных кроликов с пегими ангорскими?

№ 19. В первом поколении от скрещивания серебристых рябых кур с золотистыми нерябыми петухами получили 34 золотистых нерябых курицы и 29 серебристых рябых петухов.

Петухов из F1 крестили с курами из F1. В потомстве от этого скрещивания были получены петухи и куры четырех фенотипов:

серебристых рябых, золотистых рябых, серебристых нерябых, золотистых нерябых Как наследуются признаки? Определите генотипы исходных птиц и гибридных петухов из F1.

№ 20. Шесть петухов, гетерозиготных по сцепленным с полом генам карликовости (а) и серебристости (В), скрещивали с нормальными золотистыми курами. Всех петушков от этого скрещивания выбраковали, а курочек в возрасте пяти месяцев классифицировали следующим образом:

F1 от петухов №1, 3, 4 № 2, 5, нормальных золотистых 153 карликовых серебристых 137 нормальных серебристых 13 карликовых золотистых 11 314 Чем вы объясните различия в результатах скрещиваний? Какова сила сцепления между генами а и В? Почему анализировали только курочек?

Занятие 7.

Тема: Представление школы Т.Моргана о строении гена. Современные представления.

Центровая теория гена. Работы С.Бензера.

Цель занятия: изучить современные представления о строении гена.

Задачи:

1. изучить вклад Т.Моргана и его школы в развитие теории гена;

2. изучить центровую теорию гена;

3. рассмотреть современные представления о теории гена.

Контрольные вопросы и задачи:

1. Перечислите известные вам доказательства в пользу генетической роли ДНК. Составьте принципиальную схему эксперимента по трансформации бактерий.

2. Проанализируйте данные, приведенные в табл. 1, и рассчитайте показатели А/Т, Г/Ц и (А+Т)/(Г+Ц), заполнив соответствующие колонки таблицы. Оцените значение полученных вами результатов в плане обоснования принципа комплементарности при построении модели молекулы ДНК и видовой специфичности ДНК.

3. В препаратах ДНК, выделенной из клеток туберкулезных бактерий, содержание аденина составило 15,1 % от общего количества Таб л и ц а Содержание азотистых оснований нуклеотидов ДНК (в %) и их соотношения у организмов разных видов Организмы А Г Т Ц А/Т Г/ Ц (А + Т)/(Г + Ц) Кишечная палочка (бактерия) 24,7 26,0 23,6 25, Дрожжи 31,3 18,7 32,9 17, Пшеница 27,3 22,7 27,1 22, Курица 28,8 20,5 29,2 21, Крыса 28,6 21,4 28,4 21, Человек 30,9 19,9 29,4 19, оснований. Определите примерное количество гуанина, тимина и цитозина в этой ДНК.

4. При анализе нуклеотидного состава ДНК бактериофага АПЗ было обнаружено следующее количественное соотношение азотистых оснований: А — 23 %, Г — 21 %, Т — 36 %, Ц — 20 %.

Как можно объяснить причину того, что в этом случае не соблюдается принцип эквивалентности, установленный Чаргаффом?

5. Определите нуклеотидную последовательность и ориентацию концов фрагмента одной из нитей молекулы ДНК, если известна последовательность и ориентация комплементарного участка другой нити этой молекулы: 3 '-А-Т-Ц-Г-Т-Т-Ц-Г-А-5'.

6. Определите направление синтеза и нуклеотидную последовательность каждой из двух дочерних нитей, которые возникнут при репликации приведенного ниже двухцепочечного фрагмента ДНК:



Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.