Задачник по цитологии, генетике (стр. 1 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3

Департамент культуры

администрации Краснодарского края

Краевой учебно-методический центр по подготовке и

повышению квалификации кадров культуры и искусства

Государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования Краснодарского края

«КРАСНОДАРСКИЙ КРАЕВОЙ КОЛЛЕДЖ КУЛЬТУРЫ»

ЗАДАЧНИК

ЦИТОЛОГИЯ, ГЕНЕТИКА

ст. Северская, 2011 г.

УДК 373.167.1:57

ББК 28.04 я 723

М57

Настоящее пособие предназначено для студентов 1 курса ГБОУ СПО КК «Краснодарский краевой колледж культуры» и учеников средних школ.

Данное пособие включает типовые задачи по генетике и способы их решения с основами теории по основным разделам генетики.

Автор-составитель:

- преподаватель общеобразовательных дисциплин ГБОУ СПО КК «Краснодарский краевой колледж культуры», почётный работник общего образования Российской Федерации.

Рецензенты:

- профессор КГУ, доктор педагогических

наук, заслуженный учитель Кубани.

- преподаватель общеобразовательных дисциплин ГБОУ СПО КК «Краснодарский краевой колледж культуры».

Подписано в печать 02.09.2011 г. Объём: 2,75 ус. п.л. Тираж 200 экз.

Содержание

1. Молекулярная биология

2. Основные термины и понятия генетики 7

3. Закономерности наследования признаков. 8

4. Моногибридное скрещивание 9

5. Дигибридное скрещивание--- 17

6. Наследование признаков сцепленных с полом 23

7. Взаимодействие аллельных генов

8. Взаимодействие неаллельных генов--- 29

9. Наследование при сцеплении и кроссинговере- 31

10. Генеалогический метод------ 33

11. Генетика популяций34

12. Задачи

13. Список рекомендуемой литературы- 44

1.МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ

Молекулярная биология изучает механизмы хранения и передачи наследственной информации. Молекула ДНК состоит из двух спирально закрученных вокруг общей оси длинных полинуклеотидных цепей. В соответствии с видом азотистого основания нуклеотиды получили название - адениловый, гуаниловый, тими-диловый, цитидиловый. Нуклеотидный состав ДНК обнаруживает определенные закономерности (правила Чаргаффа):

1. Сумма адениловых и гуаниловых нуклеотидов равна сумме тимидиловых и цитидиловых (А+Г=Т+Ц).

2.Число адениловых нуклеотидов равно числу тимидиловых, чис­ло гуаниловых числу цитидиловых (А=Т; Г=Ц).

3.Коэффициент специфичности равен отношению: А+Т / Г + Ц.

Нуклеотидный состав ДНК зависит от того, к какой группе живых организмов принадлежит данный вид. В целом для животных характерно соотношение - А+Т>Г+Ц. У позвоночных соотношение А+Т = Г-Ц. Для растений характерно обратное соот­ношение - Г+Ц>А+Т, однако в пределах каждого типа имеется мно­го вариантов.

ДНК несет информацию о структуре полипептида (белка) путем чередования расположенных рядом нуклеотидов. В процессе биосинтеза белка на одной из цепей молекулы ДНК, как на матрице, синтезируется информационная РНК (и-РНК). Инфор­мационная РНК, представляющая собой комплиментарную копию одной цепи молекулы ДНК, определяет последовательность вклю­чения аминокислот в полипептидную цепочку белка. Зная амино­кислотную структуру полипептидной цепочки белка возможно расшифровать структуру ДНК, и наоборот.

Ниже приведена таблица генетического кода, позво­ляющая это сделать.

Аланин (Ала)

ГЦУ ГЦЦ ГЦА ГЦГ

Аргинин (Арг)

ЦГУ ЦГЦ ЦГА ЦГГ ЦГЦ ЦГГ

Аспарагин (Асн)

ААУ ААЦ

Аспарагиновая

кислота (Асп)

ГАУ ГАЦ

Валин (Вал)

ГУУ ГУЦ ГУА ГУГ

Гистидин (Гис)

ЦАУ ЦАЦ

Глицин (Гли)

ГГУ ГГЦ ГГА ГГГ

Глутамин (Глн)

ЦАА ЦАЦ

Глутаминовая кислота (Глу)

ГАА ГАГ

Изолейцин (Иле)

АУУ АУЦ АУА

Лейцин (Лей)

ЦУУ ЦУЦ ЦУА ЦУГ УУА УУГ

Лизин (Лей)

ААА ААГ

Метионин (Мет)

АУГ

Пролин (Про)

ЦЦУ ЦЦЦ ЦЦА ЦЦГ

Серин (Сер)

УЦУ УЦЦ УЦА УЦГ АГУ АГЦ

Тирозин (Тир)

УАУ УАЦ

Треонин (Тре)

АЦУ АЦЦ АЦА АЦГ

Триптофан (Три)

УГГ

Фенилаланин (Фен)

УУУ УУЦ

Цистеин (Цис)

УГУ УГЦ

Знаки препинания

УГА УАГ УАА

Задача 1. Последовательность нуклеотидов в цепи ДНК:

-ААТ-ГЦА-ГГТ-ЦАЦ-ТЦА. Определить последовательность нуклеотидов в иРНК, аминокислот в полипептидной цепи. Что произойдёт в полипептиде, если в результате мутации во фрагменте гена выпадает 2 триплет нуклеотидов?

Ответ.

1. В иРНК: УУА-ЦГУ-ЦЦА - ГУГ - АГУ.

2.последовательность аминокислот в полипептиде: лей-арг-про-вал-сер

3. при выпадении 2 триплета нуклеотидов из цепи ДНК, аминокислота арг не будет входить в состав полипептида (лей-про-вал-сер), изменится структура и свойство белка.




Задача 2. Известно, что все виды РНК синтезируются на матрице-ДНК. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезирован участок центральной петли т РНК, имеет последовательность нуклеотидов: ГЦЦ-ТАА - ТТА-ЦГГ-ГЦА.

Установить последовательность нуклеотидов участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте и аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет соответствует антикодону т РНК.

Ответ.

1. Нуклеотидная последовательность участка тРНК

ЦГГ - АУУ - ААУ - ГЦЦ - ЦГУ.

2. Нуклеотидная последовательность антикодона ААУ (третий триплет) соответствует кодону на иРНК УУА.

3. По таблице этому кону соответствует аминокислота лей, которую будет переносить данная тРНК.

Задача 3. ДНК: - ААТГЦАГГТЦАЦ ГЦАГ - Выпадают 2 нуклеотид и 3 триплет нуклеотидов. Новая последовательность ДНК? иРНК? Аминокислоты?

Ответ. 1. В ДНК: - АТ Г ЦАЦ АЦГ ЦАГ-.

2. иРНК: - УАЦ ГУГ УГЦ ГУЦ-.

3. Аминокислота: тир-вал-цис-вал-

Задача 4. В ДНК зародыша пшеницы 15% нуклеотидов с Тимином. Определить содержание (в%) нуклеотидов с аденином, гуанином и цитозином в молекуле ДНК

Ответ. 1.Нуклеотиды с Тимином (Т) комплементарны с аденином (А), следовательно, Т=А=15%.

2. сумма нуклеотидов А+Т=30%, следовательно сумма Г+Ц=70%.

3. нуклеотиды с гуанином (Г) комплементарны нуклеотидам с цитозином (Ц), поэтому Г=Ц=35%.

Задача 6. Какую длину имеет участок молекулы ДНК, в которой закодирована первичная структура инсулина, если молекула содержит 51 аминокислоту, а один нуклеотид занимает 0,34 нм в цепи ДНК? Сколько будет участвовать в переносе аминокислот к месту синтеза?

Ответ.

1. Для кодирования 1 аминокислоты необходимо 3 нуклеотида, соответственно для 51 аминокислоты -153 нуклеотида.

2. Участок ДНК из 153 нуклеотидов имеет длину 52 нм

3. В синтезе участвует 51 молекула тРНК (одна тРНК переносит 1 аминокислоту).

Задача 7. Последовательность нуклеотидов в цепи ДНК: ААТГЦАГГТЦАЦТЦАТГ. В результате мутации одновременно выпадают второй и пятый нуклеотиды. Запишите новую последовательность в цепи ДНК. Определите по ней последовательность нуклеотидов в иРНК и последовательность аминокислот

Ответ.

1. В ДНК: АТГ АГГ ТЦА ЦТЦ АТГ.

2. В иРНК:УАЦ УЦЦАГУ ГАГ УАЦ.

3. Последовательность аминокислот : тир-сер-сер-глу-тир.

2. ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ПОНЯТИЯ ГЕНЕТИКИ.

Термин

Определение

Генетика

Наука, изучающая закономерности наследственности и изменчивости организмов

Ген

Участок молекулы ДНК, содержащий информацию о первичной структуре одного белка; гены находятся в хромосомах, где они расположены, образуя «группы сцепления»

Аллельные гены

Это пара генов, определяющих развитие альтернатив­ных (контрастных) признаков организма; расположены в одних и тех же участках гомологичных хромосом; каждый ген этой пары называется аллелью

Альтернативные признаки

Это взаимоисключающие признаки; часто один из них является доминантным, а другой рецессивным

Доминантный

при­знак

Признак, проявляющийся у гибридов первого поколе­ния; обозначается заглавной буквой

Рецессивный при­знак

Признак, не проявляющийся у гибридов первого поко­ления

Генотип

Совокупность всех генов организма

Фенотип

Совокупность признаков организма, обусловленных взаимодействием генотипа с условиями внешней сре­ды

Гомозигота

Клетка или организм, несущая одинаковые аллели од­ного гена (АА или аа)

Гетерозигота

Клетка или организм, несущая одинаковые аллели од­ного гена (Аа)

Чистая линия

Гомозиготный организм

Моногибридное скрещивание

Скрещивание, при котором скрещиваемые организмы отличаются по одной паре альтернативных признаков

Дигибридное

скре­щивание

Скрещивание, при котором скрещиваемые организмы отличаются по двум парам альтернативных признаков

3. ЗАКОНОМЕРНОСТИ НАСЛЕДОВАНИЯ ПРИЗНАКОВ

Название открытия автор

Сущность

Правило единообразия гиб­ридов первого поколения (первый закон Г. Менделя)

При моногибридном скре­щивании у гибридов перво­го поколения проявляются только доминантные при­знаки

Родители (Р) ♀ АА х ♂ аа

Потомки (F1) Аа-100%

Закон расщепления (второй закон Г. Менделя)

При самоопылении гибри­дов первого поколения в потомстве у гороха проис­ходит расщепление по фе­нотипу в соотношении 3:1, с образованием двух фенотипических групп (доми­нантной и рецессивной)

Родители (Р) ♀ Аа х ♂ Аа

Потомки (F1) АА,2Аа, аа

Генотип - 1АА,2Аа,1аа

Закон независимого расхо­ждения признаком (третий закон Г. Менделя)

При дигибридном скрещи­вании у гибридов каждая пара генов, находящихся в разных парах хромосом, на­следуется независимо от других и дает с ними раз­ные сочетания; образуются четыре фенотипические группы в соотношении 9:3:3:1

Родители (Р) ♀АаВв х ♂ АаВв

Потомки (F1) 9 А-В-, 3 А-вв, 3 ааВ-,1 аавв.

Правило «чистоты» гамет

(Г. Мендель)

Находящиеся в каждом ор­ганизме пары альтернатив­ных «факторов» (генов) не смешиваются при образовании гамет и по одному переходят в них в чистом виде.

Количество гамет: 2n, n - число гетерозиготных аллелей.

Закон сцепленного насле­дования

(Т. Морган)

Сцепленные гены, локали­зованные в одной хромосо­ме, наследуются совместно и не обнаруживают незави­симого распределения.

(число групп сцепления соответствует гаплоидному набору хромосом (п))

4. МОНОГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ




Аутосомно-доминантный (АД) тип наследования при­знака обусловлен передачей в ряду поколений доминантного аллеля гена, локализованного в аутосоме. Аутосомно-рецессивный (АР) тип наследования признака обусловлен передачей в ряду поколений рецессивного аллеля гена, локализованного в аутосоме.

Для решения задач на скрещивание необходимо знание законов образования половых клеток, четкое представление о том, какие аллели будут находиться в каждой гамете и какое число раз­ных гамет может образоваться у особи с данным генотипом. При полигибридном скрещивании, когда особи гетерозиготны по одной или нескольким аллельным парам в гаметах свободно комбиниру­ются доминантные и рецессивные аллели одной пары с аллелями другой пары, в результате чего образуются разные типы гамет. Чис­ло разных типов гамет, образуемых гетерозиготной особью, равно 2n, где п - число аллелей, по которым данная особь гетерозиготна. Поскольку комбинирование доминантных и рецессивных аллелей при гаметогенезе происходит случайно, то гетерозиготная особь образует разные типы гамет в равных числовых отношениях.

Для учета всех возможных комбинаций гамет применя­ют технический прием, предложенный генетиком Пеннетом и из­вестный под названием решетки Пеннета. Сущность его заключается в том, что чертится решетка, стороны которой имеют столько клеток, сколько разных типов гамет образует каждый из родителей. Затем над столбцами решетки по горизонтали выписывают все типы гамет, образуемых одним родителем (обычно сперматозои­ды), а слева против строк решетки в столбик выписывают все типы гамет другого родителя (обычно яйцеклетки). На пересечении строк решетки выписывают все комбинации аллелей разных гамет попарно.

Решётка Пеннета.

В

в

В

ВВ

Вв

в

Вв

вв

Против каждого из полученных генотипов потомства за­писываются их фенотипы. При этом нужно учитывать тип домини­рования. При полном доминировании по обеим парам аллелей число разных фенотипов потомства будет равно четырем: 1-й фе­нотип будут иметь особи с генотипами ААВв, АаВв и АаВв 2-й фенотип - ААвв, Аавв, 3 - ааВв, 4 - аавв.

В таблице приведены типы наследования некоторых нормальных и патологических признаков человека, которые встре­чаются в данном задачнике.

Доминантные признаки

Рецессивные признаки

Карие глаза

Темные волосы

Способность лучше владеть правой рукой

Белый локон

волос

Волнистые волосы Положительный резус-фактор

Ощущение вкуса

Наличие веснушек

Свободная мочка уха

Наличие ямочек на щеках

Гладкий подбородок

Полные губы

Близорукость

Отсутствие катаракты

Наличие слуха

Полидактилия

Гипертония

Нормальная пигментация ко­жи
Наличие зрения

Голубые глаза

Светлые волосы

Способность лучше владеть левой рукой

Равномерная пигментация

волос

Прямые волосы

Отрицательный резус-фактор

Неспособность ощущать вкус

Отсутствие веснушек

Приросшая мочка уха

Отсутствие ямочек на щеках

Наличие ямки на подбородке

Тонкие губы

Нормальная острота зрения

Наличие катаракты

Глухонемота

Пятипалость

Нормальное давление

Альбинизм

Слепота (оба вида)

Примеры решения задач.

Этапы решения задач.

1.  Запись генотипов и фенотипов родителей.

2.  Запись возможных типов гамет у каждого родителя.

3.  Запись возможных типов зигот.

4.  Подсчёт соотношения генотипов и фенотипов потомства.

Задача 1. Напишите генотипы, соответствующие следующим фенотипам:

голубой цвет глаз, карий цвет глаз; вьющиеся волосы, прямые волосы.

Ответ: голубой цвет глаз и прямые волосы – это рецессивные признаки, поэтому их обозначают – аа; карий цвет глаз и вьющиеся волосы – это доминантные признаки, их обозначают – Аа или АА.

Задача 2. Сколько типов гамет и какие именно образуют следующие организмы:

а) организм с генотипом ААВВ?

б) дигибрид АаВв?

в) гетерозигота по «п» парам генов?

г) организм с генотипом АаввССДд?

Ответ:

а) Гены «А» и «В» неаллельные, лежат в негомологич­ных хромосомах и при мейозе распределяются в одну
гамету, таким образом, организм с генотипом ААВВ образует один тип гамет - АВ.

б) Гены «А» и «а» аллельные, лежат в гомологичных
хромосомах и при мейозе распределяются в разные гаметы.
Гены «А» и «В» неаллельные, лежат в негомологичных
хромосомах и при мейозе распределяются в разные гаметы.
Возможны 4 варианта гамет: АВ, Ав, аВ, ав.

в) Рассуждения аналогичны вышеприведенным. Гетерозиготный по одной паре аллельных генов организм образует два типа гамет (21 = 2); дигетерозигота - четыре (22 = 4); тригетерозигота - восемь (23 = 8); гетерозигота по «п» парам генов - 2", где п - число гетерозиготных аллельных сочетаний.

г) Организм с генотипом АаввССДд – гомозигота по двум (В и С) и гетерозигота по двум (А и Д) парам генов; дигетерозигота образует 22 = 4 типа гамет. Гомози­гота образует один тип гамет и не влияет на ассортимент гамет, которые способен произвести данный организм. Таким образом, организм с генотипом АаввССДд образу­ет 4 типа гамет: авСД, авСд, АвСд, АвСД.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3



Подпишитесь на рассылку:

Генетика

Задачники для детей


Смотрите полные списки: Профессии

Профессии: Гуманитарии




Направления медицины в архивах:

Проекты по теме:

Биология
Направления медицины
АкушерствоАлгологияАллергологияАнгиологияАндрологияАнестезиологияБариатрическая хирургияБариатрияВенерологияВертеброневрологияВетеринарияВнутренние болезниГастроэнтерологияГематологияГенетикаГинекологияГистологияГомеопатияДерматологияДесмургияДефектологияДиетологияИммунологияИнфекционияКардиологияКолопроктологияКосметологияЛогопедияЛучевая диагностикаМаммологияНаркологияНеврологияНеонатологияНефрологияОдонтологияОнкогематологияОнкогинекологияОнкологияОнкореабилитацияОториноларингологияОфтальмологияПедиатрияПерфузиологияПластика лицаПластическая ортопедияПластическая хирургияПодиатрияПодростковая медицинаПроктологияПсихиатрияПсихологияПсихотерапияПульмонологияРегенеративная медицинаСексопатологияСомнологияСосудистая хирургияСтоматологияТравматологияУрологияФизиатрияФизиотерапияФтизиатрияХирургияХрономедицинаЧелюстная хирургияЭметологияЭндокринология
Основные порталы, построенные редакторами

Домашний очаг

ДомДачаСадоводствоДетиАктивность ребенкаИгрыКрасотаЖенщины(Беременность)СемьяХобби
Здоровье: • АнатомияБолезниВредные привычкиДиагностикаНародная медицинаПервая помощьПитаниеФармацевтика
История: СССРИстория РоссииРоссийская Империя
Окружающий мир: Животный мирДомашние животныеНасекомыеРастенияПриродаКатаклизмыКосмосКлиматСтихийные бедствия

Справочная информация

ДокументыЗаконыИзвещенияУтверждения документовДоговораЗапросы предложенийТехнические заданияПланы развитияДокументоведениеАналитикаМероприятияКонкурсыИтогиАдминистрации городовПриказыКонтрактыВыполнение работПротоколы рассмотрения заявокАукционыПроектыПротоколыБюджетные организации
МуниципалитетыРайоныОбразованияПрограммы
Отчеты: • по упоминаниямДокументная базаЦенные бумаги
Положения: • Финансовые документы
Постановления: • Рубрикатор по темамФинансыгорода Российской Федерациирегионыпо точным датам
Регламенты
Термины: • Научная терминологияФинансоваяЭкономическая
Время: • Даты2015 год2016 год
Документы в финансовой сферев инвестиционнойФинансовые документы - программы

Техника

АвиацияАвтоВычислительная техникаОборудование(Электрооборудование)РадиоТехнологии(Аудио-видео)(Компьютеры)

Общество

БезопасностьГражданские права и свободыИскусство(Музыка)Культура(Этика)Мировые именаПолитика(Геополитика)(Идеологические конфликты)ВластьЗаговоры и переворотыГражданская позицияМиграцияРелигии и верования(Конфессии)ХристианствоМифологияРазвлеченияМасс МедиаСпорт (Боевые искусства)ТранспортТуризм
Войны и конфликты: АрмияВоенная техникаЗвания и награды

Образование и наука

Наука: Контрольные работыНаучно-технический прогрессПедагогикаРабочие программыФакультетыМетодические рекомендацииШколаПрофессиональное образованиеМотивация учащихся
Предметы: БиологияГеографияГеологияИсторияЛитератураЛитературные жанрыЛитературные героиМатематикаМедицинаМузыкаПравоЖилищное правоЗемельное правоУголовное правоКодексыПсихология (Логика) • Русский языкСоциологияФизикаФилологияФилософияХимияЮриспруденция

Мир

Регионы: АзияАмерикаАфрикаЕвропаПрибалтикаЕвропейская политикаОкеанияГорода мира
Россия: • МоскваКавказ
Регионы РоссииПрограммы регионовЭкономика

Бизнес и финансы

Бизнес: • БанкиБогатство и благосостояниеКоррупция(Преступность)МаркетингМенеджментИнвестицииЦенные бумаги: • УправлениеОткрытые акционерные обществаПроектыДокументыЦенные бумаги - контрольЦенные бумаги - оценкиОблигацииДолгиВалютаНедвижимость(Аренда)ПрофессииРаботаТорговляУслугиФинансыСтрахованиеБюджетФинансовые услугиКредитыКомпанииГосударственные предприятияЭкономикаМакроэкономикаМикроэкономикаНалогиАудит
Промышленность: • МеталлургияНефтьСельское хозяйствоЭнергетика
СтроительствоАрхитектураИнтерьерПолы и перекрытияПроцесс строительстваСтроительные материалыТеплоизоляцияЭкстерьерОрганизация и управление производством

Каталог авторов (частные аккаунты)

Авто

АвтосервисАвтозапчастиТовары для автоАвтотехцентрыАвтоаксессуарыавтозапчасти для иномарокКузовной ремонтАвторемонт и техобслуживаниеРемонт ходовой части автомобиляАвтохимиямаслатехцентрыРемонт бензиновых двигателейремонт автоэлектрикиремонт АКППШиномонтаж

Бизнес

Автоматизация бизнес-процессовИнтернет-магазиныСтроительствоТелефонная связьОптовые компании

Досуг

ДосугРазвлеченияТворчествоОбщественное питаниеРестораныБарыКафеКофейниНочные клубыЛитература

Технологии

Автоматизация производственных процессовИнтернетИнтернет-провайдерыСвязьИнформационные технологииIT-компанииWEB-студииПродвижение web-сайтовПродажа программного обеспеченияКоммутационное оборудованиеIP-телефония

Инфраструктура

ГородВластьАдминистрации районовСудыКоммунальные услугиПодростковые клубыОбщественные организацииГородские информационные сайты

Наука

ПедагогикаОбразованиеШколыОбучениеУчителя

Товары

Торговые компанииТоргово-сервисные компанииМобильные телефоныАксессуары к мобильным телефонамНавигационное оборудование

Услуги

Бытовые услугиТелекоммуникационные компанииДоставка готовых блюдОрганизация и проведение праздниковРемонт мобильных устройствАтелье швейныеХимчистки одеждыСервисные центрыФотоуслугиПраздничные агентства

Блокирование содержания является нарушением Правил пользования сайтом. Администрация сайта оставляет за собой право отклонять в доступе к содержанию в случае выявления блокировок.