Решаване на проблеми в молекулярната биология и генетиката. Анализ на индивиди от i-то поколение по генотип и фенотип

Основи на учението за наследствеността и променливостта

Вариант I.

Упражнение 1.

1. Способността на организмите да придобиват нови характеристики в процеса на живот се нарича:

2. Соматични клетки при повечето животни, висшите растения и хората са

3. Наборът от хромозоми в човешките соматични клетки е равен на:

а) 48 б) 46 в) 44 г) 23

4. Индивиди, в чието потомство НЕ се открие разделяне на чертата, те се наричат:

а) хибрид б) хомозиготен в) хетерозиготен г) хемизиготен

5. Чертата, която се проявява в хибридното поколение се нарича:

а) доминиращ б) рецесивен в) хибриден г) мутант

6. Фенотип е комбинация от:

а) рецесивни гени б) доминиращи гени

в) Външно проявени черти г) Генотипове от същия вид

7. Ген:

а) Единица наследствена информацияб) Разрез на I-РНК молекулата

в) Парче ДНК г) Съдържа определен набор от нуклеотиди

8. Хибриди от 1 -во поколение с монохибридно кръстосване на хомозиготни индивиди

униформа

б) Откриване на разцепване на фенотип - 1: 3: 1

в) Откриване на разцепване на фенотип - 1: 1

г) Намерете разцепването на фенотипа - 1: 2: 1

9. Вторият закон на Мендел:

а) Описва дихибридно кръстосване

б) Справедливо при кръстосване на две хетерозиготи помежду си

в) Твърди, че когато хетерозиготите се кръстосват помежду си, се наблюдава разделяне на 3: 1 според фенотипа

10. Дихибридно пресичане:

а) това е кръстосване за две двойки алелни гени

б) коренно различно от монохибридното кръстосване

в) направи възможно идентифицирането на рекомбинацията на знаците

г) е в основата на третия закон на Мендел

11. При кръстосване на индивиди с генотипове аа и Аа се наблюдава разцепване в потомството според

фенотип във връзка

12. Сдвоени гени, разположени в хомоложни хромозоми и определящи цвят

грахови цветя се наричат

а) свързан б) рецесивен в) доминант г) алелен

13. Индивид с генотип AABb произвежда гамети:

а) AB, Av, aB, av b) AB, Av в) Av, aB г) Aa, Bb, AA, BB

14. Ядрото на човешката яйцеклетка съдържа 23 хромозоми, а в ядрото на мъжката клетка:

а) 24 б) 23 в) 46 г) 32

15. Хромозомният набор от женски полови клетки съдържа:

а) две XX - хромозоми б) 22 автозоми и една Х - хромозома

в) 44 автозоми и една Х хромозома г) 44 автозоми и две Х хромозоми

16. Може ли дъщеря да получи хемофилия, ако баща й е хемофилен? :

а) може би, защото генът на хемофилия се намира в Y-хромозомата

б) може би, ако майката е носител на гена на хемофилия

в) не може, защото тя е хетерозиготна по Х хромозомата

г) не може, ако майката е носител на гена на хемофилия

17. Границите на фенотипната променливост се наричат:
а) Вариационни серии б) Вариационна крива в) Норма на реакция г) Модификация
18. Завъртането на хромозомата на 180 ° се нарича ...
а) Транслокация б) Дублиране в) Изтриване г) Инверсия

19. Променливост, която не засяга гените на организма и не променя наследствените

материалът се нарича ...
а) Генотипна променливост б) Комбинативна променливост
в) Мутационна променливост г) Фенотипна променливост

20. Мутациите, които се случват в зародишните клетки, се наричат ​​...
а) Соматичен б) Генеративен в) Полезен г) Ген

21. Загубата на четири нуклеотида в ДНК е:

а) генна мутация; б) хромозомна мутация; в) геномна мутация.

22. Скоростта на реакция на чертата:

а) се наследява; б) зависи от околната среда; в) се образува в онтогенезата.

Задача 2.

1. Мутации за разлика от модификации:

а) наследен б) не наследен

в) възникват случайно г) съответстват на влиянието на външната среда

д) възникват под въздействието на радиация д) са винаги доминиращи

2. Соматични мутации:

а) Проявява се при възникнали организми; б) Те не се наследяват;

в) Проявява се в потомството; г) Те възникват в клетките на тялото;

д) Може да се наследи; е) Появяват се в гамети.

Сграда 3.

Задайте кореспонденция:

Между видовете променливост и техните характеристики.

Характеристика: Тип вариация:

  1. Той е от групов характер. А) модификация;
  2. Носи индивидуален характер... Б) мутационни.
  3. Наследени.
  4. Не се наследява.
  5. Това се дължи на нормалната реакция на организма.
  6. Неадекватно на промените в условията на околната среда.

Задача 4.

Определете правилните и грешните преценки:

1. Синдромът на Даун се причинява от хромозомна мутация.

2. Генните и точковите мутации са синоними.

3. Промените в чертите, причинени от фактори на околната среда, не се наследяват.

4. Мутациите, несъвместими с живота, се наричат ​​смъртоносни.

5. Мутациите в соматичните клетки се наследяват.

6. Източникът на комбинативна променливост е мейозата.

7. Полиплоидията се причинява от хромозомна мутация.

8. Модификационна променливост - промяна в генотипа в рамките на реакционната норма.

9. Наборът от полови хромозоми на мъжки от всеки животински вид е означен като XY.

10. Y хромозомата съдържа всички гени, алелни към X хромозомните гени.

11. Черти, свързани с Х -хромозомата, се появяват при мъжете независимо от тяхното доминиране или рецесивност.

12. Жена, носеща гена на хемофилия, има 50% шанс да предаде този ген на децата си.

13. Синът на носител има 100% шанс да развие хемофилия.

Проверка на тестовата работа

по тази тема : Основи на учението за наследствеността и променливостта

Вариант номер 2

1. Наука, която изучава наследствеността и променливостта:

а) цитология б) селекция в) генетика г) ембриология

2. Способността на организмите да предават своите черти и гени от родителите на потомството

Наречен:

а) генетика б) променливост в) селекция г) наследственост

3. Половите клетки при повечето животни, хората са

а) полиплоиден б) диплоиден в) хаплоиден г) тетраплоиден

4. Единица наследствена информация е:

а) генотип б) фенотип в) ген г) протеин

5. Генотип:

а) съвкупността от всички гени на индивид б) съвкупността от всички характеристики на организмите

в) Винаги напълно съвпада с фенотипа г) Определя границите на нормалната реакция на организма

6. Съпругът и съпругата имат трапчинки по бузите, но децата им нямат. Доминиращ или рецесивен знак

наличието на трапчинки по бузите:

а) доминиращ б) рецесивен в) свързан с пола г) свързан

7. Индивиди, в потомството на които се открива разцепване на чертата, се наричат:

а) хибрид б) хомозиготен; в) хетерозиготен г) хемизиготен

8. Знак, че НЕ се проявява в хибридното поколение, наречено:

а) доминиращ б) рецесивен в) междинен г) мутант

9. Каква част от индивидите с рецесивна черта ще се появи в първото поколение при кръстосване

двама родители хетерозиготни за тази черта?

а) 75% б) 50% в) 25% г) 0%

10. При кръстосване на индивиди с генотипове Аа и Аа (при пълно доминиране)

се наблюдава разцепване при потомството според фенотипа в съотношението

а) 1: 1 б) 3: 1 в) 9: 3: 3: 1 г) 1: 2: 1

11. Третият закон на Мендел:

а) Описва монохибридно кръстосване

б) Това е законът за независимо наследяване на черти

в) Твърди, че всяка двойка черти се наследява независимо от другите

г) Твърди, че при дихибридно кръстосване във F 2 се наблюдава разцепване според генотипа 9: 3: 3: 1

12. Наследяване на черти, определени, локализирани в половите хромозоми

Наречен:

а) дихибрид б) свързан в) монохибрид г) свързан с пола

13. Коя хромозома ще бъде решаваща за определяне на женския пол при птиците?

а) Х-хромозома на сперматозоидите б) Y-хромозома на сперматозоидите

в) Х-хромозома на яйцето г) Y-хромозома на яйцето

14. Индивид с генотип AaBb произвежда гамети:

а) AB, Av, aB, av b) AB, av в) Av, aB г) Aa, Bb, AA, BB

15. Хромозомният набор от мъжки полови клетки съдържа:

а) Една Х - хромозома и една Y - хромозома б) 22 автозоми и една Х или Y хромозома

в) 44 автозоми и XY - хромозоми г) 44 автозоми, една X или Y - хромозоми

16. Мутациите могат да се дължат на

а) нова комбинация от хромозоми в резултат на сливането на гамети

б) кръстосване на хромозоми по време на мейозата

в) нови комбинации от гени в резултат на оплождането

г) промени в гените и хромозомите

17. Загубата на част от хромозома се нарича ...
а) Изтриване б) Дублиране в) Инверсия г) Транслокация
18. Синдромът на Шерешевски-Търнър може да бъде резултат от ...
а) Полиплоидия б) Полисомия в) Трисомия г) Моносомия

19. Посочете променливостта на посоката:
а) Комбинативна променливост б) Мутационна променливост
в) Относителна променливост г) Променливост на модификацията
20. Пресичането е механизъм ...
а) Комбинативна променливост б) Мутационна променливост
в) Фенотипна променливост г) Модификационна променливост

21. Ненаследствената променливост се нарича:

а) неопределен; б) определени; в) генотипно.

22. Полиплоидните организми са резултат от:

а) геномни мутации; б) генни мутации;

в) променливост на модификацията; г) комбинативна променливост.

Задача 2.

Изберете три верни отговора от шест.

1. Мутациите са:

а) озеленяване на картофените клубени на светло б) брахидактилия

в) синдром на Даун г) огъване на ствола на бор, растящ в пукнатина в скалата

д) превръщане на попови лъжички в жаба е) поява на бели очи при дрозофила

2. Скоростта на реакция в организмите:

а) се определя от набор от гени;

б) различни за различни знаци;

в) съществува за кратко и може да се промени;

г) им позволява да се адаптират към условията на съществуване;

д) еднакви за различни признаци на един организъм;

е) се определя от условията на околната среда.

Задача 3.

Задайте кореспонденция:

Между видовете мутации и техните характеристики.

Характеристика: Видове мутации:

  1. Броят на хромозомите се увеличава с 1-2. А) генетични;
  2. Един ДНК нуклеотид се заменя с друг. Б) хромозомни;
  3. Част от една хромозома е прехвърлена в друга. В) геномни.
  4. Имаше загуба на част от хромозомата.
  5. Хромозомният участък се завърта на 180 °.
  6. Наблюдава се многократно увеличаване на броя на хромозомите.

Задача 4. Изберете неправилни твърдения.

  1. Синдромът на Даун се причинява от геномна мутация.
  2. Генните и геномните мутации са синоними.
  3. Промените в чертите, причинени от фактори на околната среда, се наследяват.
  4. Мутациите, които причиняват намаляване на жизнеспособността, се наричат ​​полусмъртоносни.
  5. Ненаследствената променливост е промяна във фенотипа в рамките на нормалните граници на реакцията.
  6. Изкуствената мутагенеза се използва за увеличаване на броя на мутациите.
  7. Мутациите в зародишните клетки се наследяват.
  8. Източникът на комбинативна променливост е митозата.
  9. Гените, които определят развитието на различни черти, се наричат ​​алелни.
  10. Съвкупността от гените на един организъм съставлява неговия фенотип.
  11. Пример за анализиращо пресичане е пресичането Аа х аа.
  12. Групи за свързване на гени се намират в различни хромозоми.
  13. Условията на околната среда, като правило, променят скоростта на реакцията на организма.

Изтегли:


Визуализация:

Отговори.

Опция 1

Упражнение 1.

Задача 2. 1) a, c, e; 2) a, b, d.

Задача 3. А - 1.4.5; Б - 2,3,6.

Алелни гени.И така, ние установихме, че хетерозиготните индивиди имат по два гена във всяка клетка - Аи аотговорен за развитието на същата черта. Гените, които определят алтернативното развитие на една и съща черта и се намират в идентични области на хомоложни хромозоми, се наричат ​​алелни гени или алели. Всеки диплоиден организъм, било то растение, животно или човек, съдържа във всяка клетка по два алела от всеки ген. Изключение правят половите клетки - гаметите. В резултат на мейозата броят на хромозомите в тях намалява 2 пъти, така че всяка гамета има само един алелен ген. Алелите на един ген са разположени на едно място на хомоложни хромозоми.

Схематично хетерозиготен индивид е означен, както следва:
Хомозиготни индивиди с подобно обозначение изглеждат така:
или, но те могат да бъдат написани като ААи аа.

Фенотип и генотип.Като се имат предвид резултатите от самоопрашването на F 2 хибриди, ние открихме, че растенията, отглеждани от жълти семена, сходни на външен вид или, както се казва в такива случаи, със същия фенотип, имат различна комбинация от гени, което е често срещано наречен генотип. По този начин феноменът на доминиране води до факта, че индивидите с един и същ фенотип могат да имат различни генотипове. Понятията „генотип“ и „фенотип“ са много важни в генетиката. Съвкупността от всички гени на един организъм съставлява неговия генотип. Съвкупността от всички характеристики на организма, от външни до особености на структурата и функционирането на клетките и органите, представлява фенотип. Фенотипът се формира под влияние на генотипа и условията на околната среда.

Анализиране на пресичане.По фенотипа на индивид далеч не винаги е възможно да се определи неговият генотип. В самоопрашващите се растения генотипът може да бъде определен в следващото поколение. За кръстосващи се видове се използва така нареченият кръст за анализ. При анализиране на кръстосването индивидът, чийто генотип трябва да бъде определен, се кръстосва с индивиди, хомозиготни по рецесивен ген, тоест притежаващ аа генотип. Нека разгледаме анализ на пресичане с пример. Нека индивиди с генотипове ААи Ааимат същия фенотип. След това, когато се кръстосва с индивид рецесивен за определена черта и имащ генотип аасе получават следните резултати:

От тези примери може да се види, че индивидите, хомозиготни по доминантния ген, не се разделят във F1, а хетерозиготните индивиди, когато се кръстосват с хомозиготен индивид, дават разцепване вече във F1.

Непълно доминиране.В никакъв случай не винаги хетерозиготните организми във фенотип точно съответстват на родителя, хомозиготен по доминиращия ген. Често хетерозиготното потомство има междинен фенотип, в такива случаи те говорят за непълно доминиране (фиг. 36). Например, когато кръстосвате растение с нощна красавица с бели цветя (аа) с растение, което има червени цветя (АА), всички хибриди F1 имат розови цветя (Аа). Когато хибриди с розов цвят на цветята се кръстосват помежду си във F 2, се получава разцепване в съотношение 1 (червено): 2 (розово): 1 (бяло).

Ориз. 36. Междинно наследство от нощна красавица

Принципът на чистотата на гаметите.Както знаем, в хибридите се комбинират различни алели, въведени в зиготата от родителските гамети. Важно е да се отбележи, че различни алели, открити в една зигота и следователно в организма, който се е развил от нея, не се влияят един върху друг. Следователно, свойствата на алелите остават постоянни, независимо в коя зигота са били преди. Всяка гамета винаги съдържа само един алел на ген.

Цитологичната основа на принципа на чистотата на гаметите и закона за разцепване е, че хомоложните хромозоми и алелните гени, разположени в тях, се разпределят в мейоза върху различни гамети и след това се събират отново в зиготата по време на оплождането. В процесите на дивергенция в гаметите и асоцииране в зиготулелични гени, те се държат като независими, интегрални единици.

  1. Ще стане ли правилно определение: фенотипът е комбинация външни признациорганизъм?
  2. Каква е целта на анализа на преминаването?
  3. Какво мислиш практическо значениеимате познания за генотип и фенотип?
  4. Сравнете видовете наследяване на генетични черти по време на кръстосване с поведението на хромозомите по време на мейозата и оплождането.
  5. При кръстосване на сиви и черни мишки се получават 30 потомства, от които 14 черни. Известно е, че сивият цвят доминира над черния. Какъв е генотипът на родителските мишки? Вижте края на урока за решението на проблема.
  6. Синеок мъж, чиито двама родители са имали кафяви очи, се ожени за кафявоока жена, чийто баща имаше кафяви очи, а майка-сини. От този брак се роди син със сини очи. Определете генотиповете на всички споменати лица.

1) хомозиготен по рецесивен признак

2) е хомозиготен по доминиращата черта

3) хетерозиготни

4) образува два вида гамети

5) образува един вид гамети

6) чиста линия

6. Индивид с генотип АА:

1) хомозиготен по рецесивен признак;

2) е хомозиготен по доминиращата черта;

3) хетерозиготен;

4) образува два вида гамети;

5) образува един вид гамети;

6) чиста линия;

7. Менделовите знаци при хората включват

2) кръвно налягане

3) бял кичур коса над челото

4) прилепнала ушна мида

6) способността да се използва предимно дясната ръка

осем. Разновидности на междуаллелно генно взаимодействие:

1) кодоминация

2) епистаза

3) допълване

4) пълно господство.

5) полимеризация

6) непълно доминиране

9. Сравнете генотиповете на хората с техните кръвни групи:

Генотипове: кръвни групи:

1) I A I O A. първа кръвна група

2) I О I О B. втора кръвна група

3) I A I A B. трета кръвна група

4) I B I O G. четвърта кръвна група

Част 3:

ЗАДАЧИ НА СИТУАЦИЯ

1. Определете проникването на алела, отговорен за проявата на чертата, ако са родени 80 деца, носещи този ген, но фенотипно се проявяват при 30 потомства. а) 20% б) 75% в) 12% г) 10%

2. Могат ли родителите с ахондроплазия (скъсяване на дълги кости, автозомно доминантна черта) да имат здраво дете? Ако да, колко е вероятно?

а) да, 25% б) да, 50% в) да, 75% г) не

3. Баща с ММ кръвна група има дете с МН кръвна група. Какъв генотип НЕ може да бъде при майката на детето?

а) NN b) MN c) MM

4. По -долу са представени различните комбинации от фенотипове на кръвни групи родители и деца. Кои са всъщност невъзможни?

ОТЕЦ МАЙКА ДЕТЕ

а) AB A0 B

СТАНДАРТИ НА ОТГОВОРИ:

Част 1

Част 2

Част 3 1 - b 2 - c 3 - c 4 - c

Дата ____________________

ЛАБОРАТОРНА РАБОТА No5

Тема: Закономерности на наследяването на черти при ди - и полихибридно кръстосване. Независимо наследяване на черти. Взаимодействие на неалелни гени

Цел на урока :

    въз основа на познаването на основните закони на Мендел и формите на взаимодействие на неалелни гени, да бъде в състояние да предскаже проявлението на черти в потомството.

Цели на урока :

    да могат да решават проблеми за ди- и полихибридно кръстосване и за взаимодействието на неалелни гени.

Тестове за контрол на крайното ниво на знания (отговорете на въпросите, предложени от учителя).

ОПЦИЯ БР.

1______ 6______

2______ 7______

3______ 8______

4______ 9______

5______ 10______

Брой точки: _______

Законите на Г. Мендел се прилагат за черти, наследени моногенно с пълно господство. Генотип е система от взаимодействащи гени. Взаимодействието възниква между алелни и неалелни гени, локализирани върху едни и същи и различни хромозоми. Генната система създава балансирана генотипна среда, която влияе върху функцията и експресията на всеки ген. В резултат на това се формира определен фенотип на организма, всички признаци на който са строго координирани във времето, мястото и силата на проявление. Лекарите трябва да изготвят генетични модели на наследяване на менделски и неменделски черти и да изчислят вероятността те да се проявят при потомството.

Въпроси за самостоятелно изучаване:

1. Законът за независимо наследяване на черти.

2. Хибридологичен анализ за ди- и полихибридни кръстоски.

3. Условията, при които се спазва третият закон на Г. Мендел и характеристиките се наследяват независимо.

4. Неалелни гени: определение, обозначение, местоположение

5. Видове взаимодействия на неалелни гени. Хибридологичен анализ на взаимодействието на неалелни гени.

6. Дайте определение за взаимно допълване. Какви черти се допълват взаимно при хората?

7. Обосновете явлението епистаза.

8. Какви видове епистазис съществуват?

9. Епистатични (супресори, инхибитори) и хипостатични (потиснати) гени. Какви черти при хората се наследяват като епистаза?

10. Обяснете явлението полимеризация. Какви черти при хората се наследяват полимерно?

11. Нарушава ли взаимодействието между неалелните гени закона за тяхното независимо наследяване?

12. Обяснете механизма на "ефекта" на позицията на гените, дайте примери за наследяване

признаци при хората.

Основни условия

Генофондът на популация може да бъде описан или с честотите на гените, или с честотите на генотиповете. Нека си представим, че в популацията има N диплоидни индивиди, различаващи се в една двойка алели (А и а); D - означава броя на хомозиготите за доминантния алел (AA); P е броят на хомозиготите за рецесивен алел (aa); Н е броят на хетерозиготите (Аа). Така в популацията ще има три типа индивиди с генотипове АА, Аа и аа съответно. Тъй като всеки индивид с генотип АА има два алела А и всеки индивид Аа има един алел А, общият брой на алелите А ще бъде 2D + H. Тогава р е честотата на появата на доминиращия алел А е равна на:

Честотата на рецесивния алел (а) обикновено се обозначава с q. Сумата от честотите на гените A и a е равна на единица, p + q = 1, следователно q = 1-p. Ако генът е представен само от два алела (А и а) с честота p и q, тогава какви ще бъдат честотите на трите възможни генотипа?

На поставения въпрос отговаря законът на Харди - Вайнберг. На пръв поглед може да изглежда, че индивиди с доминиращ фенотип ще се срещат по -често, отколкото с рецесивен. Съотношението 3: 1 обаче се наблюдава само при потомството на два индивида, хетерозиготни за същите алели. Законите на Мендел не казват нищо за честотата на генотипите и фенотипите в популациите. Те са обсъдени в посочения закон. Той е формулиран независимо от математика Дж. Харди в Англия и лекаря Вилхелм Вайнберг в Германия. За да разберете смисъла на този закон, приемете, че мъжете и жените в популация се кръстосват случайно или, което е едно и също нещо, гаметите на мъжете и жените ще се комбинират на случаен принцип, за да образуват зиготи. Зиготата комбинира майчини и бащини хромозоми, всяка от хомоложните хромозоми носи по един алел от дадена двойка. Формирането на индивиди с генотип АА се дължи на вероятността да се получи алел А от майката и алел А от бащата, т.е. pxp = p2.

По същия начин, появата на генотип aa, чиято честота е q2. Генотипът Аа може да възникне по два начина: организмът получава алела А от майката, алела от бащата или, обратно, алела А от бащата и алела от майката. Вероятността и за двете събития е pq, а общата вероятност за поява на генотип Aa е 2pq. По този начин честотата на трите възможни генотипа може да бъде изразена с уравнението: (p + q) 2 = p2 + 2pq + q2 = 1

От уравнението следва, че ако кръстосването е произволно, тогава честотите на генотиповете са свързани с честотите на алелите чрез прости съотношения съгласно биномиалната формула на Нютон.

Нека разгледаме пример, когато честотите на алелите на даден ген в популация ще бъдат 0,1A; 0.3a (геометричният израз на закона на Харди - Вайнберг за този случай е показан на фиг. 21). В потомството на 100 зиготи ще има 49 АА хомозиготи, 9 аа хомозиготи и 42 Аа хетерозиготи, т.е. това съответства на вече познатото съотношение на генотипове - p2 (AA): 2pq (Ad): q2 (aa).

Интересното е, че в следващото поколение гамети с алел А ще възникнат с честота 0,7 (0,49 от АА хомозиготи + 0,21 от Аа хетерозиготи). Това съотношение ще продължи и в бъдеще. Честотите на гените и съответно генотиповете остават непроменени от поколение на поколение - това е една от основните разпоредби на закона Харди -Вайнберг. Посоченият закон обаче има вероятностен характер и затова се реализира в безкрайно голяма популация. В този случай честотите на гените остават непроменени, ако: има неограничена панмиксия; няма естествен подбор; не възникват нови мутации на същите гени; няма миграция на индивиди с други генотипове от съседни популации.