Биология_с_основами_экологии. Уч. пос. Верхошенцева, 2013
.pdfРисунок 37 – Система групп крови АВО
Вкариотипе человека содержится 44 аутосомы и 2 половых хромосомы
–Х и Y. За развитие женского пола у человека отвечают две Х-хромосомы,
т. е. женский пол гомогаметен. Развитие мужского пола определяется наличием Х– и Y-хромосом, т. е. мужской пол гетерогаметен.
Гены, локализованные в одной хромосоме, образуют группу сцепления
и наследуются, как правило, вместе.
Долгое время полагали, что число групп сцеплений у человека равно гаплоидному набору хромосом и составляет 23 группы. В настоящее время доказано, что у человека имеется 25 групп сцепления. 22 группы отождествляют с числом пар аутосомных хромосом (22 пары), Х-хромосома и У-хромосома рассматриваются как две независимые группы сцепления, и
гены, локализованные в ДНК митохондрий, формируют 25-ю группу сцепления.
Сцепление генов, расположенных в одной хромосоме, может быть
полным и неполным. Полное сцепление генов, т. е. совместное наследование,
возможно при отсутствии процесса кроссинговера. Это характерно для генов половых хромосом, гетеро-гаметных по половым хромосомам организмов
101
(ХУ, ХО), а также для генов, расположенных рядом с центромерой хромосомы, где кроссинговер практически никогда не происходит.
Практическая часть
Самостоятельная работа
Задание 1
Используя знания по генетике и лекционный материал заполнить таблицу 8 до конца [4].
Таблица 8 - Законы и закономерности изменчивости
Название |
Автор |
Формулировка |
|
|
|
Правило (закон) |
|
|
единообразия |
Г. Мендель, 1865 |
|
гибридов первого |
|
|
|
|
|
поколения - (первый |
|
|
закон) |
|
|
|
|
|
Закон расщепления |
Г. Мендель, 1865 |
|
(второй закон) |
|
|
|
|
|
Закон независимого |
Г. Мендель, 1865 |
|
наследования |
|
|
(третий закон) |
|
|
|
|
|
Гипотеза (закон) |
Г. Мендель, 1865 |
|
чистоты гамет |
|
|
|
|
|
Закон сцепленного |
Т. Морган, 1911 |
|
наследования |
|
|
|
|
|
Закон |
Н.И. Вавилов, |
|
гомологических |
1920 |
|
рядов |
|
|
наследственной |
|
|
изменчивости |
|
|
|
|
|
|
102 |
|
Задание 2
Рассмотрите и зарисуйте в тетрадь рисунок 38.
Рисунок 38 – Дигибридное скрещивание гороха (решетка Пеннета)
Задание 3
Рассмотрите и перепишите данные таблицы 9 в тетрадь [4].
Таблица 9 – Основные методы исследования генетики человека
Название метода |
Объект и методика |
|
Возможности метода и область его |
||
|
исследований |
|
применения |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
||
Клинико-генеало- |
Составление и |
|
Определение типа наследования, изучение |
||
гический (предложен |
анализ |
|
сцепленного |
наследования, |
определения |
Ф. Гальтоном в 1865 г.) |
родословной |
|
типа взаимодействия генов. Прогноз |
||
|
|
|
вероятности |
проявления |
изучаемого |
|
|
|
признака в потомстве. Используется в |
||
|
|
|
медико-генетическом консультировании. |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
103 |
|
|
Продолжение таблицы 9
1 |
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Популяционно- |
Изучение частот |
|
1. |
|
Определение |
генетической |
||
генетический |
различных генов и |
|
структуры человеческих популяций, т. е. |
|||||
|
генотипов в челове- |
|
вычисление |
частот |
встречаемости |
|||
|
ческих популяциях |
|
наследственных признаков (в т. ч. |
|||||
|
|
|
болезней) в различных местностях, среди |
|||||
|
|
|
разных рас и народностей, степени |
|||||
|
|
|
гетерозиготности и полиморфизма. |
|||||
|
|
|
2. |
|
Установление |
особенностей |
||
|
|
|
взаимодействия факторов, влияющих на |
|||||
|
|
|
распределение наследственных признаков |
|||||
|
|
|
в различных человеческих популяциях, |
|||||
|
|
|
что |
позволяет |
определить |
адаптивную |
||
|
|
|
ценность конкретных генотипов. |
|||||
|
|
|
|
|||||
Близнецовый |
Сравнение частоты |
|
Разграничение роли наследственности и |
|||||
(предложен Ф. |
сходства по ряду |
|
среды в развитии различных признаков. |
|||||
Гальтоном в 1876 г.) |
признаков пар одно- |
|
Позволяет определить роль генетического |
|||||
|
и разнояйцевых |
|
вклада |
в |
наследование |
сложных |
||
|
близнецов |
|
признаков, а также оценивать влияние |
|||||
|
|
|
воспитания, обучения и т. д. |
|
||||
|
|
|
|
|||||
Цитогенетический |
Строение |
|
1. Изучение нормального кариотипа. |
|||||
|
метафазных |
|
2. |
Точная диагностика |
наследственных |
|||
|
хромосом, их |
|
заболеваний, вызываемых хромосомными |
|||||
|
морфологические |
|
мутациями. |
|
|
|
||
|
особенности |
|
3. Определение последствий воздействия |
|||||
|
|
|
мутагенов. Используется в медико- |
|||||
|
|
|
генетическом консультировании |
|||||
|
|
|
|
|||||
Биохимический |
Пробы крови или |
|
1. Выявление болезней обмена веществ. |
|||||
|
амниотической |
|
2. Выявление гетерозиготных носителей |
|||||
|
(околоплодной) |
|
рецессивных генов. |
|
|
|||
|
жидкости |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Иммуногенетический |
Факторы |
|
1. |
Установление причин |
тканевой |
|||
|
иммунитета и |
|
несовместимости. |
|
|
|||
|
тканевой |
|
2.Определение |
|
наследования |
|||
|
совместимости |
|
факторов иммунитета. |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
104 |
|
|
|
|
|
|
Задание 4
Решите задачи
Вариант 1
Задача 1
Уголубоглазой близорукой женщины от брака с кареглазым мужчиной
снормальным зрением родилась кареглазая близорукая девочка и голубоглазый с нормальным зрением мальчик. Ген близорукости (В)
доминантен по отношению к гену нормального зрения (b), а ген кареглазости
(С) доминирует над геном голубоглазости (с). Какова вероятность рождения в этой семье кареглазого с нормальным зрением ребенка?
Задача 2
Тыкву, имеющую желтые плоды дисковидной формы, скрестили с тыквой, у которой были белые шаровидные плоды. Все гибриды от этого скрещивания имели белую окраску и дисковидную форму плодов. Какие признаки доминируют? Каковы генотипы родителей и потомства?
Задача 3
Глухота и болезнь Вильсона (нарушение обмена меди) – рецессивные признаки. От брака глухого мужчины и женщины с болезнью Вильсона родился ребенок с обеими аномалиями. Какова вероятность рождения в этой семье здорового ребенка?
Задача 4
Темноволосый (доминантный признак), не имеющий веснушек мужчина женился на светловолосой женщине с веснушками (доминантный признак). У них родился светловолосый сын без веснушек. Определить вероятность рождения у них темноволосого ребенка с веснушками.
105
Вариант 2
Задача 1
Учеловека праворукость доминирует над леворукостью, кареглазость над голубоглазостью. Голубоглазый правша женился на кареглазой правше.
Уних родилось двое детей – кареглазый левша и голубоглазый правша. От второго брака этого же мужчины с кареглазой правшой родилось девять кареглазых детей, оказавшихся правшами. Определить генотипы мужчины и обеих женщин.
Задача 2
Усобак черный цвет шерсти доминирует над кофейным, а короткая шерсть над длинной. Обе пары генов находятся в разных хромосомах.
Охотник купил черную, с короткой шерстью собаку и хочет быть уверен, что его собака чистопородна. Какого партнера по скрещиванию ему нужно подобрать, чтобы убедиться в чистоте породы?
Задача 3
У человека брахидактилия (укорочение пальцев) – доминантный признак, а альбинизм – рецессивный. Какова вероятность рождения ребенка с двумя аномалиями у гетерозиготных по обоим признакам родителей?
Задача 4
Определить вероятность рождения голубоглазых детей с ретинобластомой (опухолью глаз) от брака гетерозиготных по обоим признакам родителей. Карий цвет глаз и ретинобластома (злокачественная опухоль сетчатки глаза) определяются доминантными генами и наследуются независимо.
Тесты для самоконтроля
7.1 Парные гены, расположенные в гомологичных хромосомах и отвечающие за развитие одного признака, называются:
а) доминантные;
106
б) аллельные;
в) сцепленные;
г) рецессивные.
7.2Сцепленно наследуются гены, которые:
а) отвечают за один и тот же признак;
б) кодируют ферменты, катализирующие одну реакцию;
в) являются аллельными;
г) находятся в одной хромосоме.
7.3Каждый ген отвечает за:
а) синтез определенного белка или РНК;
б) конкретный морфологический признак;
в) проявление данного признака в фенотипе;
г) степень изменчивости признака.
7.4Генофонд – это совокупность всех генов:
а) данной особи;
б) данной клетки;
в) данной популяции или вида;
г) данной экосистемы.
7.5Основоположником генетики является:
а) Д.И. Ивановский;
б) Т. Морган;
в) Г. Мендель;
г) Ч. Дарвин.
7.6Если два гена находятся в одной хромосоме, то они:
а) всегда наследуются сцеплено;
б) наследуются сцепленно, если между ними не произошел кроссинговер;
в) всегда наследуются независимо;
107
г) всегда наследуются сцепленно, если находятся в одном плече хромосомы.
7.7 Среди растений, полученных от скрещивания особей с розовыми цветками, 25 % растений было с красной окраской цветка, 50 % с розовой и
25 % с белой. Это пример:
а) сцепленного наследования;
б) неполного доминирования;
в) анализирующего скрещивания;
г) полигибридного скрещивания.
7.8Генотип – это:
а) набор генов в половых хромосомах;
б) совокупность генов в одной хромосоме;
в) совокупность генов в диплоидном наборе хромосом;
г) набор генов в Х- хромосоме.
7.9Наследование, сцепленное с полом – это наследование признаков,
которые всегда:
а) проявляются только у особей мужского пола;
б) проявляются только у половозрелых организмов;
в) определяются генами, находящимися в половых хромосомах;
г) являются вторичными половыми признаками. 7.10 Увеличение массы мышц в результате тренировки:
а) связано с мутациями в мышечных клетках;
б) может наследоваться детьми от одного из родителей;
в) может наследоваться детьми, если тренируются оба родителя;
г) связано с утолщением мышечных волокон.
108
8 Популяционно-видовой уровень организации живого
Основные вопросы темы
1 Направления, механизмы и законы эволюции.
2 Эволюция органического мира, факторы эволюционного процесса:
наследственная изменчивость, естественный отбор, дрейф генов,
изоляция, миграция особей, борьба за существование.
3Вид. Критерии вида. Видообразование и макроэволюционные процессы.
4Основные направления эволюционного процесса.
5Эволюционные теории Ж.Б. Ламарка и Ч. Дарвина. Основные положения, их значение.
6Синтетическая теория эволюции.
На Земле около 1,5 млн. видов животных, более 0,5 млн. видов растений, сотни тысяч видов грибов и множество микроорганизмов. Их классификацией — объединением в группы по сходству строения и жизнедеятельности — занимается биологическая дисциплина, зародившаяся в XVIII в. и называемая систематикой. Основы современной классификации заложил выдающийся шведский натуралист Карл Линней. В своей работе
«Система природы» (1775 г.) он описал около 8 000 видов растений, 4 000
видов животных. Линней определял вид как совокупность особей, сходных между собой по строению и дающих при скрещивании плодовитое потомство. В основу систематики ученый положил принцип иерархичности
таксонов (единиц классификации организмов): сходные виды он объединил в роды, роды — в отряды, а отряды — в классы. В наименовании организмов Линней установил бинарную (двойную) номенклатуру: название каждого существа стало состоять из двух латинских слов, первое писалось с большой
109
буквы и указывало родовую принадлежность (существительное), второе — видовую (прилагательное). Например, латинское название степного сурка байбака — Marmota bybak.
В настоящее время ученые выделяют две формы жизни.
Неклеточные формы жизни — вирусы.
Клеточные формы жизни включают:
а) надцарство (или Империя) Прокариоты:
1)царство Архебактерии (Архей);
2)царство Истинные бактерии (Эубактерии);
б) надцарство (или Империя) Эукариоты:
1)царство Протисты;
2)царство Животные;
3)царство Растения;
4)царство Грибы.
Вид — совокупность особей, занимающих определенный ареал и обладающих единым генофондом, обеспечивающим наследственное сходство морфологических, физиолого-биохимических и генетических признаков, в природных условиях скрещивающихся и дающих плодовитое потомство.
Совокупность отличительных признаков вида называют его
критерием.
Морфологический критерий основан на сходстве особей одного вида по комплексу признаков внешнего и внутреннего строения. Морфологический критерий — один из основных, но в ряде случаев морфологического сходства оказывается недостаточно. Малярийным комаром ранее называли шесть не скрещивающихся похожих видов, из которых только один разносит малярию.
Физиолого-биохимический критерий. В его основе лежит сходство процессов жизнедеятельности особей одного вида. Часть видов грызунов обладает способностью впадать в спячку, у других она отсутствует.
110