Понятие о наследственности и изменчивости.

Билет.

1. Предмет генетики.. Генетика – это наука о наследственности и изменчивости живых организмов и методах управления ими. Т.О. генетика изучает два неразрывных свойства живых организмов: наследственность и изменчивость.

2. Понятие о наследственной (комбинативная и мутационная) изменчивости

Наследственная изменчивость в свою очередь подразделяется на комбинативную и мутационную. Комбинативная изменчивость представляет собой результат перекомбинации генов и перекомбинации хромосом, несущих различные аллели. Она выражается в появлении разнообразия организмов - потомков, которые получили новые комбинации дискретных единиц генетического материала, уже существовавших у родительских форм.

Мутационная изменчивость - это возникновение новых вариантов дискретных единиц генетического материала и, прежде всего, новых аллелей.

3.Решите задачу: От скрещивания растений озимой ржи с опушенными и неопушеннымн 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 неопушеннымн цветковыми че­шуями было напучено: 110 с опушенными и 98 с неопушеннымн чешуями. Объясните расщепление. Определите генотипы исход­ных растений и F1_; Что получится, если скрестить гибриды F1 с ис­ходным родительским растением с опушенными чешуями?

 

Билет.

Понятие о наследственности и изменчивости.

Наследственностью называется свойство организмов повторять в ряде поколений сходные признаки и обеспечивать специфический характер индивидуального развития в определенных условиях среды. Изменчивость - это явление, противоположное наследственности. Изменчивость заключается в изменении наследственных задатков, а также в вариабельности их проявлений в процессе развития организмов при взаимодействии с внешней средой.

2. Хромосомные перестройки. Механизм возникновения хромосомных перестроек. Значение хромосомных перестроек в эволюции. Хромосомные перестройки или аберрации - это видимые изменения структуры хромосом.Различают следующие виды:- делеция-дупликация-инверсия-транслокация. Хромосомные аберрации как и генные мутации, могут возникать на разных этапах развития организма. Основной предпосылкой для возникновения хромосомных перестроек является появление в клетке разрывов обеих нитей спирали ДНК в пределах нескольких пар оснований. Двунитевые разрывы ДНК возникают в клетке спонтанно или под действием различных мутагенных факторов: физической, химической или биологической природы. Двунитевые разрывы ДНК возникают во время профазы I мейоза, а также при созревании Т- и B-лимфоцитов во время рекомбинации. Нарушения и ошибки процесса воссоединения двунитевых разрывов ДНК приводят к появлению хромосомных перестроек. Мутационный процесс является важнейшим фактором эволюции. Мутационный процесс изменяет гены и порядок их расположения в хромосомах и тем самым увеличивает генетическое разнообразие популяций. Он создает избыточные копии генов и тем самым открывает возможность усложнения организмов. Мутации возникают случайно и не направленно. Если бы мутационный процесс был единственным фактором эволюции, то сама эволюция происходила гораздо медленнее, чем на самом деле. Частоты генов в популяциях меняются не только за счет мутационного процесса, но благодаря действию других факторов эволюции.

3. Решите задачу: От скрещивания растений ржи с красными ушками на листьях с растениями с белыми ушками в первом поколении все растения имели красные ушки, а во втором было получено 138 ра­стений с красными и 52 - с белыми ушками. Объясните расщеп­ление. Определите генотипы исходных растений. Какая часть ра­стений F3 с красными ушками должна быть гомозиготной по этому признаку?

Рассмотрим все случаи генотипов родителей F3:

АА, Аа, аА, аа Х АА, Аа, аА, аа

Построим 4*4=16 решёток Пеннета по 4 гибрида в каждом,

То есть всего 64 гибрида. Из решёток легко видно,

Что гибридов АА будет четвёртая часть, то есть 16 из 64.

Можно просто догадаться, что в любых последующих гибридах F3, F4

Будет получаться четверть АА, четверть аа и половина Аа

Билет.

Й БИЛЕТ

Й БИЛЕТ

1. Понятие о ненаследственной (модификационная, онтогенетическая) изменчивости.

Модификационная изменчивость - это эволюционно закрепленные реакции организма на изменения условий внешней среды при неизменном генотипе. Такой тип изменчивости имеет две главные особенности. Во- первых, изменения затрагивают большинство или все особи в популяции и у всех них проявляются одинаково. Во-вторых, эти изменения обычно имеют приспособительный характер. Как правило, модификационные изменения не передаются следующему поколению. Классический пример модификационной изменчивости дает растение стрелолист, у которого надводные листья приобретают стреловидную форму, а подводные - лентовидную.

Й БИЛЕТ

Геномные мутации.

Геномные мутации характеризуются изменением числа хромосом. У человека известны полиплоидия (в том числе тетраплоидия и триплоидия) и анеуплоидия. Полиплоидия — увеличение числа наборов хромосом, кратное гаплоидному.

Анеуплоидия — изменение (уменьшение — моносомия, увеличение — трисомия) числа хромосом в диплоидном наборе, т.е. не кратное гаплоидному.

Трисомия — наличие трёх гомологичных хромосом в кариотипе, например, по 21-й паре, что приводит к развитию синдрома Дауна; по 18-й паре — синдрома Эдвардса; по 13-й паре — синдрома Патау.

Моносомия — наличие только одной из двух гомологичных хромосом. При моносомии по любой из аутосом нормальное развитие эмбриона невозможно. Единственная совместимая с жизнью моносомия у человека — по хромосоме X — приводит к развитию синдрома Шерешевского—Тернера (45,Х0).

3. Решите задачу: От скрещивания двух белоцветковых растений флокса с блюдцеобразнымн цветками в F1, получено расщепление: 49 ра­стений с белыми блюдцеобразным и цветками, 24 — с белыми во­ронкообразными, 17- с кремовыми блюдцеобразными н 5 - с кремовыми воронкообразными цветками. Можно ли на основе результатов данного скрещивания определить, как наследуются эти признаки? Определите генотипы исходных растений. Какое расщепление должно произойти, если скрестить исходные расте­ния с растением с кремовыми воронкообразными цветками из F1?

7) Спонтанные мутации - возникают при нормальных условиях жизни, зависят от внешних и внутренних факторов, возникают в соматических и генеративных клетках.

Индуцированные мутации - это искусственное получение мутаций с помощью мутагенов различной природы. Впервые способность ионизирующих излучений вызывать мутации была обнаружена Г.А. Надсоном и Г.С. Филлиповым. В 1927 году американским ученым Джозефом Мюллером было доказано, что частота мутаций увеличивается с увеличением дозы воздействия. Ученые полагают, что факт наследования мутаций вызывает определенные опасения, поскольку это может увеличить риск развития рака. Азиатов от алкоголизма защищает ген-мутант. Почему процент алкоголиков в азиатских странах значительно ниже, чем в странах, где основную часть населения составляет так называемое белое население.

Факторы среды, вызывающие появление мутаций называются – мутагенами.

Различают:

Физические мутагены

- ионизирующее и ультрафиолетовое излучение;

- чрезмерно высокая или низкая температура;

Химические мутагены

- нитраты, нитриты, пестициды, никотин, метанол, бензпирен.

- некоторые пищевые добавки, например, ароматические углеводороды;

- продукты переработки нефти;

- органические растворители;

- лекарственные препараты, препараты ртути, иммунодепрессанты.

Биологические мутагены

- некоторые вирусы (вирус кори, краснухи, гриппа)

- продукты обмена веществ (продукты окисления липидов );

Методы изучения мутаций. Исследования мутационного процесса как часть генетического анализа ставит две связанные задачи: Изучение механизмов спонтанного и индуцированного мутагенеза и получение мутантов для маркирования генетического материала или для получения полезных форм организмов. Частота мутационного процесса служит так же критерием присутствия в окружающей среде генетически активных факторов.

Основной метод изучения мутационного процесса – определение его частоты. При этом экспериментаторы следуют правилам, которые были сформулированы Н.В. Тимофеевым – Ресовским:

1) Работа возможна только с генетически чистым материалом, т.е. инбредными или чистыми линиями, гомозиготными по исследуемым генам

2) Необходимо оперировать достаточно большими численностями как в контроле, так и в обработанном мутагенном материале

3) Для регистрации возникающих мутаций следует применять удобнве генетические методы

4) Анализировать любые полученные изменения, с тем чтобы установить наследственны ли они (цитоплазматические или ядерные, хромосомные или генные).

5) Требуется знание способа действия мутагена на зародышевые клетки обработанного организма

Эти правила касаются изучения индуцированного мутационного процесса, и его частоту обычно определяют, вычитая частоту мутаций, возникших в контрольном варианте (без обработки), из частоты мутаций в опытном варианте (после обработки мутагеном).

 

8) Клетка, как структурно-функциональная единица живого, способная к самовоспроизведению, которое осуществляется путем деления. В эукариотических клеток существуют два способа деления - митоз и мейоз.Относительно делящихся клеток путем митоза, употребляется понятие клеточный цикл - период жизни клетки от ее образования до момента разделения.

Клеточный цикл. Клеточный цикл состоит из интерфазы и собственно митотического деления (митоза). Интерфаза состоит из трех периодов: передсинтетично-го G1, синтетического S и постсинтетичного G2.

Предсинтетичний период характеризуется интенсивным ростом клетки, активным синтезом белков, увеличением объема цитоплазмы и площади клеточных мембран. Он является самым продолжительным и составляет основную часть жизни подавляющего большинства клеток. Далее идет синтетический период, во время которого происходит репликация ДНК и формирование Х-образных хромосом. Каждая хромосома состоит теперь из двух сестринских хроматид, идентичных друг другу. В определенном участке - центромеры - обе хроматиды остаются соединенными друг с другом. В этот период хромосомы еще тонкие, очень согнуты и их не видно в световой микроскоп. В постсинтетичному периоде интерфазы синтезируются белки веретена деления и достаточное количество АТФ (процесс деления клетки чрезвычайно сложный и энергоемкий).После окончания интерфазы начинается собственно митотический деление (митоз).

Митоз (греч. mitos — нить), или непрямое деление, — основной способ деления эукариотических клеток. Митоз — это деление клетки, приводящее к образованию двух дочерних, в каждой из которых имеется точно такой же (аналогичный) набор хромосом, как и в родительской. Митоз — процесс непрерывный, но для удобства изучения биологи делят его на четыре стадии в зависимости от того, как выглядят в это время хромосомы в световом микроскопе. В митозе выделяют профазу, метафазу, анафазу и телофазу.

В профазе происходит укорочение и утолщение хромосом вследствие их спирализации. В это время хромосомы двойные; они состоят из двух хроматид, связанных между собой в области первичной перетяжки кинетохором. Удвоение хромосом, как говорилось, произошло в 5-периоде интерфазы. Одновременно с утолщением хромосом исчезает ядрышко и фрагментируется (распадается на отдельные цистерны) ядерная оболочка. После этого хромосомы лежат в цитоплазме свободно и беспорядочно.

В профазе центриоли (в тех клетках, где они есть) расходятся к полюсам клетки, В конце профазы начинает образовываться веретено деления, которое формируется из микротрубочек.

В метафазе завершается образование веретена деления, которое состоит из микротрубочек двух типов: хромосомных, которые с двух полюсов связываются с центромерами хромосом, и центросомных (полюсных), которые тянутся от полюса к полюсу клетки. Хромосомы как бы выталкиваются микротрубочками в область экватора клетки. В метафазе отчетливо видно двойное строение хромосом, соединенных только в области центромеры. В этот период легко подсчитывать число хромосом, изучать их особенности морфологического строения.

В анафазе дочерние хромосомы (хроматиды) с помощью микротрубочек веретена деления расходятся и движутся к полюсам клетки. Во время движения дочерние хромосомы несколько изгибаются наподобие шпильки, концы которой повернуты в сторону экватора клетки. Таким образом, в анафазе хроматиды удвоенных в интерфазе хромосом расходятся к полюсам клетки. В этот момент в клетке находятся два диплоидных набора хромосом.

В телофазе происходят процессы, обратные тем, которые наблюдаются в профазе: начинается деспирализация (раскручивание) хромосом, они набухают и становятся плохо различимы в световом микроскопе, Вокруг хромосом у каждого полюса из мембранных структур цитоплазмы формируется ядерная оболочка, в ядрах возникают ядрышки. Разрушается веретено деления.

На стадии телофазы происходит разделение цитоплазмы с образованием двух клеток.

В клетках животных цитоплазма делится путем кольцевидной перетяжки с образованием двух отдельных клеток.

В клетках растений в области экватора из остатков нитей веретена деления возникает бочковидное образование— фрагмо-пласт. В эту область со стороны полюсов клетки устремляются многочисленные пузырьки комплекса Гольджи, которые сливаются друг с другом. Содержимое пузырьков образует срединную пластинку, которая делит клетку на две дочерние, а мембрана пузырьков образует недостающие цитоплазматические мембраны этих клеток. Впоследствии на срединную пластинку со стороны каждой из дочерних клеток откладываются элементы клеточных оболочек.

В результате митоза из одной клетки возникают две дочерние с тем же набором хромосом.

Экзаменационный билет № 10.

1. Мейоз. Генетическая роль мейоза.

Мейоз – это деление ядра эукариотической клетки с уменьшением числа хромосом в два раза. В результате мейоза в жизненном цикле происходит переход от диплоидной фазы к гаплоидной. А восстановление плоидности (переход от гаплоидной фазы к диплоидной) происходит в результате полового процесса.

Мейоз состоит из двух последовательных делений с короткой интерфазой между ними.

Профаза I – это профаза первого деления, она очень сложная и состоит из 5 стадий:

1 стадия. Фаза лептотены или лептонемы – происходит конденсация ДНК с образованием хромосом в виде тонких нитей.

2 стадия. Зиготена или зигонема – происходит коньюгация (соединение) гомологичных хромосом с образованием двух соединённых хромосом, называемых тетрадами или бивалентами.

3 стадия. Пахитена или пахинема – происходит крОссинговер (перекрест) обмена участками между гомологичными хромосомами; гомологичные хромосомы остаются соединенными между собой.

4 стадия. Диплотена или диплонема - происходит частичная деконденсация хромосом, при этом часть генома может работать; происходят процессы транскрипции (образование РНК), трансляции (синтез белка); гомологичные хромосомы остаются соединёнными между собой.

5 стадия. Диакинез - ДНК снова максимально конденсируется; синтетические процессы прекращаются; ядерная оболочка растворяется; гомологичные хромосомы остаются соединёнными между собой.

Метафаза I – бивалентные хромосомы выстраиваются вдоль экватора клетки.

Анафаза I – микротрубочки сокращаются, биваленты делятся и хромосомы расходятся к полюсам.

Важно отметить, что, из-за конъюгации хромосом в зиготене, к полюсам расходятся целые хромосомы, состоящие из двух хроматид, а не отдельные хроматиды, как в митозе.

Телофаза I – хромосомы деспирализуются, появляется ядерная оболочка.

Второе деление мейоза следует непосредственно за первым, без выраженной интерфазы: т.е. S-период отсутствует, т.к. перед вторым делением не происходит репликация ДНК.

Профаза II - происходит конденсация хромосом; клеточный центр делится, продукты его деления расходятся к полюсам ядра; разрушается ядерная оболочка; образуется веретено деления.

Метафаза II - унивалентные хромосомы (состоящие из двух хроматид) располагаются на «экваторе» в одной плоскости, образуя т.н. метафазную пластинку.

Анафаза II - униваленты делятся, и хроматиды расходятся к полюсам.

Телофаза II - хромосомы деспирализуются и появляется ядерная оболочка.

В результате из одной диплоидной клетки образуется четыре гаплоидных клетки.

 

2. Ненаследственная изменчивость как изменение проявления действия генов при реализации генотипа в различных условиях среды.

Изменчивость – это способность живых организмов приобретать новые признаки и свойства. Изменчивость отражает взаимосвязь организма с внешней средой.

Различают изменчивость наследственную и ненаследственную.

Под наследственной изменчивостью понимают способность к изменениям самого генетического материала, а под ненаследственной - способность организмов реагировать на условия окружающей среды, изменяться в пределах нормы реакции, заданной генотипом.

Принято выделять онтогенетическую изменчивость - это реализация нормы реакции организма во времени, в ходе его индивидуального развития.

По этому критерию она относится к ненаследственной изменчивости. Однако существует ряд фактов, которые доказывают, что в ходе онтогенеза также происходит изменение самого генетического материала, что приближает онтогенетическую изменчивость к наследственной.

 

3. Решите задачу: У мужа и жены нормальное зрение, несмотря на то, что отцы обоих дальтоники. Какова вероятность того, что первый ребенок этой четы будет: сыном с нормальным зрением; дочерью с нормальным зрением; сыном-дальтоником; дочерью-дальтоником?

Решение:

Дано: А-нормальное зрение

а-дальтонизм.

Генотип жены хАха Т.к.у мужа и жены присутствует ген дальтонизма,

Генотип мужа хАу но он подавляется геном нормального зрения.

Скрещиваем.

хАха*хАу

Р.S. у женщины хромосомы, определяющие пол ХХ, у мужчины ХУ.

Гаметы: хА,ха,хА,у.

Составляем генотипы потомства:

хАхА-здоровая дочь

хАха-дочь-носитель

хАу-здоровый сын

хау-сын-дальтоник

здоровый сын=25%,сын-дальтоник=25%,здоровая дочь=50%(25% здоровая+25% носитель)

 

Экзаменационный билет № 11.

1. Молекулярные основы наследственности.

Раздел генетики, изучающий хромосомы как носители наследственной информации, называется цитогенетикой.

В 1944 г. ученые О. Эйвери, К. Мак-Лауд, М. Мак-Карти доказали, что веществом, ответственным за передачу наследственных признаков у бактерий, является ДНК.

В 1953 г. Дж. Уотсон и Ф. Крик расшифровали структуру молекулы ДНК и раскрыли генетический код, благодаря которому выявлена закономерность механизмов синтеза полипептидов и белков всех живых существ.

Молекула ДНК состоит из двух нитей, закрученных друг относительно друга. Каждая из цепочек образована нуклеотидами, в последовательности которых закодирована генетическая информация. Информация считывается лишь с одной нити, вторая способствует более компактной упаковке огромной молекулы в клетке.

На основе ДНК клетка способна строить молекулы белков.

Генетический код универсален:

- у всех организмов (от простейших до самых высоко организованных) определенная последовательность нуклеотидов «воплощается» в идентичную структуру белка.

Функции белков разнообразны, их специфика влияет на любое свойство индивидуума.

ДНК - это полимерная молекула, в состав которой входят 4 основания:

- пуриновые: аденин (А), гуанин (G);

- и пиримидиновые: тимин (Т), цитозин (С).

Каждый из них соединен с одной молекулой сахара - дезоксирибозой и с остатком фосфорной кислоты в виде дезоксирибонуклеотидов, которые и представляют собой мономеры, входящие в состав ДНК (СЛАЙД 22).

Существует правило Эрвина Чаргаффа (американский биохимик австрийского происхождения):

- количество А (аденина) в любой молекуле ДНК равно количеству Т (тимина),

- а количество G (гуанина) равно количеству С (цитозина).

 

2. Фазы и стадии мейоза.

Мейоз – это деление ядра эукариотической клетки с уменьшением числа хромосом в два раза. В результате мейоза в жизненном цикле происходит переход от диплоидной фазы к гаплоидной. А восстановление плоидности (переход от гаплоидной фазы к диплоидной) происходит в результате полового процесса.

Мейоз состоит из двух последовательных делений с короткой интерфазой между ними.

Профаза I – это профаза первого деления, она очень сложная и состоит из 5 стадий:

1 стадия. Фаза лептотены или лептонемы – происходит конденсация ДНК с образованием хромосом в виде тонких нитей.

2 стадия. Зиготена или зигонема – происходит коньюгация (соединение) гомологичных хромосом с образованием двух соединённых хромосом, называемых тетрадами или бивалентами.

3 стадия. Пахитена или пахинема – происходит крОссинговер (перекрест) обмена участками между гомологичными хромосомами; гомологичные хромосомы остаются соединенными между собой.

4 стадия. Диплотена или диплонема - происходит частичная деконденсация хромосом, при этом часть генома может работать; происходят процессы транскрипции (образование РНК), трансляции (синтез белка); гомологичные хромосомы остаются соединёнными между собой.

5 стадия. Диакинез - ДНК снова максимально конденсируется; синтетические процессы прекращаются; ядерная оболочка растворяется; гомологичные хромосомы остаются соединёнными между собой.

Метафаза I – бивалентные хромосомы выстраиваются вдоль экватора клетки.

Анафаза I – микротрубочки сокращаются, биваленты делятся и хромосомы расходятся к полюсам.

Важно отметить, что, из-за конъюгации хромосом в зиготене, к полюсам расходятся целые хромосомы, состоящие из двух хроматид, а не отдельные хроматиды, как в митозе.

Телофаза I – хромосомы деспирализуются, появляется ядерная оболочка.

Второе деление мейоза следует непосредственно за первым, без выраженной интерфазы: т.е. S-период отсутствует, т.к. перед вторым делением не происходит репликация ДНК.

Профаза II - происходит конденсация хромосом; клеточный центр делится, продукты его деления расходятся к полюсам ядра; разрушается ядерная оболочка; образуется веретено деления.

Метафаза II - унивалентные хромосомы (состоящие из двух хроматид) располагаются на «экваторе» в одной плоскости, образуя т.н. метафазную пластинку.

Анафаза II - униваленты делятся, и хроматиды расходятся к полюсам.

Телофаза II - хромосомы деспирализуются и появляется ядерная оболочка.

В результате из одной диплоидной клетки образуется четыре гаплоидных клетки.

 

3. Решите задачу: От скрещивания растений озимой ржи с опушенными и неопушеннымн 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 неопушеннымн цветковыми че­шуями было напучено: 110 с опушенными и 98 с неопушеннымн чешуями. Объясните расщепление. Определите генотипы исход­ных растений и F1_; Что получится, если скрестить гибриды F1 с ис­ходным родительским растением с опушенными чешуями?

 

 

Экзаменационный билет № 12.

1. Кариотип.

Кариотип – это набор хромосом соматической клетки, свойственный тому или иному виду животных или растений. Он включает все особенности хромосомного комплекса:

- число хромосом,

- их форму,

- наличие видимых под световым микроскопом деталей строения отдельных хромосом

Т.е. кариотип - это паспорт вида. Кариотип может быть изображен в виде идиограммы — схемы, на которой хромосомы располагают в ряд по мере убывания их длины. На идиограмме принято изображать по одной из каждой пары гомологичных хромосом.

Наименьшее число хромосом среди эукариот имеет нематода Ascaris megalocephala univalent (2n=2).

Наибольшие числа хромосом встречаются у простейших и папоротников (нескольких сот).

Среди всех хромосом кариотипа различают пары аутосом, одинаковые для мужских и женских особей, и одну пару половых хромосом, различающихся у мужских и женских особей.

Половые хромосомы женских особей млекопитающих обозначают буквами ХХ (гомогаметный пол) и мужских особей – ХУ (гетерогаметный пол).

У птиц и бабочек, наоборот, женский пол гетерогаметный, а мужской - гомогаметный.

 

2. Мутационная изменчивость. Понятия «мутация», «мутагенез», «мутант».

Мутационная изменчивость - это возникновение новых вариантов дискретных единиц генетического материала и, прежде всего, новых аллелей.

Мутации – это внезапные, скачкообразные, стойкие изменения в cтруктуре генотипа.

Под МУТАЦИЯМИ подразумеваются дискретные, стабильные изменения наследственного материала, приводящие к изменению фенотипа.

Процесс возникновения мутаций называют мутационным, или мутагенезом.

Организм, приобретший в результате мутации какой-либо новый признак и тем самым изменивший свой фенотип, называют мутантом.

 

3. Решите задачу: От скрещивания растений ржи с красными ушками на листьях с растениями с белыми ушками в первом поколении все растения имели красные ушки, а во втором было получено 138 ра­стений с красными и 52 - с белыми ушками. Объясните расщеп­ление. Определите генотипы исходных растений. Какая часть ра­стений F3 с красными ушками должна быть гомозиготной по этому признаку?

Экзаменационный билет № 13

Предмет генетики.

Генетика —- наука о наследственности и изменчивости живых организмов и методах управления ими. В ее основу легли закономерности наследственности, установленные выдающимся чешским ученым Грегором Менделем (1822—1884) при скрещивании различных сортов гороха. Наследственность — это неотъемлемое свойство всех живых существ сохранять и передавать в ряду поколений характерные для вида или популяции особенности строения, функционирования и развития. Наследственность обеспечивает постоянство и многообразие форм жизни и лежит в основе передачи наследственных задатков, ответственных за формирование признаков и свойств организма. Благодаря наследственности некоторые виды (например, кистеперая рыба латимерия, жившая в девонском периоде) оставались почти неизменными на протяжении сотен миллионов лет, воспроизводя за это время огромное количество поколений. В то же время в природе существуют различия между особями как разных видов, так и одного и того же вида, сорта, породы и т. д. Это свидетельствует о том, что наследственность неразрывно связана с изменчивостью. Изменчивость — способность организмов в процессе онтогенеза приобретать новые признаки и терять старые. Изменчивость выражается в том, что в любом поколении отдельные особи чем-то отличаются и друг от друга, и от своих родителей. Причиной этого является то, что признаки и свойства любого организма есть результат взаимодействия двух факторов: наследственной информации, полученной от родителей, и конкретных условий внешней среды, в которых шло индивидуальное развитие каждой особи. Поскольку условия среды никогда не бывают одинаковыми даже для особей одного вида или сорта (породы), становится понятным, почему организмы, имеющие одинаковые генотипы, часто заметно отличаются друг от друга по фенотипу, т. е. по внешним признакам. Таким образом, наследственность, будучи консервативной, обеспечивает сохранение признаков и свойств организмов на протяжении многих поколений, а изменчивость обусловливает формирование новых признаков в результате изменения генетической информации или условий внешней среды.

БИЛЕТ № 16.

БИЛЕТ № 17.

БИЛЕТ №18.

Экзаменационный билет 19.

Перенос генов

Горизонтальный перенос генов (ГПГ) — процесс, в котором организм передаёт генетический материал другому организму, не являющемуся его потомком. В отличие от горизонтального, о вертикальном переносе генов говорят, если организм получает генетический материал от своего предка. В области интересов генетики основное место занимает вертикальный перенос генов.

Задача

3 закон менделя (закон независимого наследования признаков)
A-белые
а-кремовые
В-блюдцеобразные
b-воронкообразные

первое скрещивание ААВВ х ааbb
потомство AaBb(50%) AaBb(50%)
все белые блюдцеобразн
второе скрещивание АаBb x AaBb
потомство A-B-: A-bb: aaB-: aabb
9:3:3:1

 

Экзаменационный билет 20

Геномные мутации

Геномные мутации - это мутации, которые приводят к добавлению либо утрате одной, нескольких или полного гаплоидного набора хромосом. Разные виды геномных мутаций называют гетероплоидией и полиплоидией. Геномные мутации связаны с изменением числа хромосом. Например, у растений довольно часто обнаруживается явление полиплоидии - кратного изменения числа хромосом. У полиплоидных организмов гаплоидный набор хромосом n в клетках повторяется не 2, как у диплоидов, а значительно большее число раз (3n, 4п, 5п и до 12n). Полиплоидия - следствие нарушения хода митоза или мейоза: при разрушении веретена деления удвоившиеся хромосомы не расходятся, а остаются внутри неразделившейся клетки. В результате возникают гаметы с числом хромосом 2n. При слиянии такой гаметы с нормальной (n) потомок будет иметь тройной набор хромосом. Если геномная мутация происходит не в половых, а в соматических клетках, то в организме возникают клоны (линии) полиплоидных клеток. Нередко темпы деления этих клеток опережают темпы деления нормальных диплоидных клеток (2n). В этом случае быстро делящаяся линия полиплоидных клеток образует злокачественную опухоль. Если она не будет удалена или разрушена, то за счет быстрого деления полиплоидные клетки вытеснят нормальные. Так развиваются многие формы рака. Разрушение митотического веретена может быть вызвано радиацией, действием ряда химических веществ - мутагенов.

Геномные мутации в животном и растительном мире многообразны, но у человека обнаружены только 3 типа геномных мутаций: тетраплоидия, триплоидия и анеуплоидия. При этом из всех вариантов анеуплоидий встречаются только трисомии по аутосомам, полисомии по половым хромосомам, а из моносомий встречаются только моносомия-Х.

 

Задача

А – белый

а – кремовый

В – блюдцеобразные

в – воронкообразные

F1 49(АВ) 24(Ав) 17(аВ) 5(ав)

При скрещивании между собой белоцветковых растений расщепления не бывает, потому что неполное доминирование.

 

Экзаменационный билет 21.

Задача

320 растений с пурпурными цветками и колючими коробочками
312 с пурпурными цветками и гладкими коробочками. Это можно принять как 1:1. А такое соотношение бывает при анализирующем скрещивании.

Так как в F1нет ни одного цветка белого, значит, первый родитель у нас был полностью доминант по окрасу- ААbb, а так как коробочки разные, то второй родитель по второму признаку - гетерозигота - ааВb. Итак, имеем:
Р: ААbb*ааВb
гаметы: Аb + (аВ +аb)
F1: АаВb + Ааbb
320 432
Характер наследования - доминантный

Экзаменационный билет 22

1. Наследственная изменчивость организмов как основа эволюции.

Биологи различают наследственную и ненаследственную изменчивость. К наследственной изменчивости относят такие изменения признаков организма, которые определяются генотипом и сохраняются в ряду поколений. К ненаследственной изменчивости, которую Дарвин назвал определенной, а теперь называют модификационной, или фенотипической, изменчивостью, относят изменения признаков организма; не сохраняющиеся при половом размножении.

Наследственная изменчивость представляет собой изменение генотипа, ненаследственная изменчивость — изменение фенотипа организма.

Мы познакомились с наследственной изменчивостью, возникающей в результате комбинаций генов и их взаимодействия. Комбинация генов осуществляется на основе двух процессов: 1) независимого распределения хромосом в мейозе и их случайного сочетания при оплодотворении; 2) перекреста хромосом и рекомбинаций генов. Наследственную изменчивость, обусловленную комбинацией и рекомбинацией генов, принято называть комбинативной изменчивостью. При данном типе изменчивости сами гены не изменяются, изменяются их сочетание и характер взаимодействия в системе генотипа. Однако данный тип наследственной изменчивости следует рассматривать как вторичное явление, а первичным следует считать мутационное изменение гена.

Источником для естественного отбора являются наследственные изменения — как мутации генов, так и их рекомбинации.

Мутации происходят в самых различных направлениях; они не могут быть приспособительными для самого организма, поскольку возникают в единичных клетках

И их действие реализуется только в потомстве. Не фактор, вызвавший мутацию, а только отбор оценивает приспособительное знание мутации. Поскольку направление и темп эволюции определяются естественным отбором, а последний контролируется многими факторами внутренней и внешней среды, создается ложное представление об изначальной адекватной целесообразности наследственной изменчивости.

Отбор на основе единичных мутаций «конструирует» системы генотипов, отвечающих требованиям тех постоянно действующих условий, в которых существует вид.

Термин «мутация» впервые был предложен Г. де Фризом в его классическом труде «Мутационная теория» (1901 —1903гг.). Мутацией он назвал явление скачкообразного, прерывного изменения наследственного признака. Основные положения теории де Фриза до сих пор не утратили своего значения, и поэтому их следует здесь привести:

1. мутация возникает внезапно, без всяких переходов;

2. новые формы вполне константны, т. е. устойчивы;

3. мутации в отличие от ненаследственных изменений (флуктуаций) не образуют непрерывных рядов, не группируются вокруг среднего типа (моды). Мутации являются качественными изменениями;

4. мутации идут в разных направлениях, они могут быть как полезными, так и вредными;

5. выявление мутаций зависит от количества особей, проанализированных для обнаружения мутаций;

6. одни и те же мутации могут возникать повторно.

 

 

2. Митоз. Генетическая роль митоза.

Генетическая роль:

Митоз лежит в основе роста и вегетативного размножения всех организмов, имеющих ядро - эукариот. Благодаря митозу поддерживается постоянство числа хромосом в клеточных поколениях, т. е. дочерние клетки получают такую же генетическую информацию, которая содержалась в ядре материнской клетки.

 

Митоз – это деление соматических клеток (кл