Генетика растений и животных (стр. 2 )

Летальные и полулетальные гены и их влияние на характер расщепления признаков.

Типы взаимодействия неаллельных генов. Новообразование, комплементарное взаимодействие, эпистаз, полимерия. Понятие об аддитивном действии генов. Расщепление по фенотипу во втором поколении при разных типах взаимодействия генов.

Методические советы. Эта тема очень важна для специалиста, так как в ней на конкретных примерах изучают закономерности наследования признаков при половом размножении.

Необходимо четко усвоить понятия о генотипе, фенотипе, гомозиготности и гетерозиготности. Для лучшего усвоения темы необходимо составить и решить задачи моно - и дигибридного скрещивания. При анализе расщеплений необходимо составить решетку Пеннета, что облегчит подсчет числа фенотипов и генотипов второго поколения гибридов, а для этого необходимо научиться определять состав гамет родителей.

Вопросы для самопроверки:

1.  Какой метод использовал Г. Мендель в опытах по изучению наследственности?

2.  Какие основные законы (правила) наследственности установил Г. Мендель? В чем суть его открытий?

3.  Каковы основные принципы гибридологического анализа?

4.  Какое скрещивание называется моногибридным?

5.  Что такое зигота, гомозиготность и гетерозиготность?

6.  Что такое доминантность и рецессивность?

7.  На чем основано четкое расщепление в потомстве при скрещивании гибридов F1 между собой?

8.  Что такое альтернативные и контрастные признаки?

9.  Что такое аллель и пара аллелей?

10.  В чем различие моногибридного расщепления при его анализе по фенотипу и генотипу?

11.  Что такое фенотип и генотип?

12.  В чем суть открытий Менделя?

13.  Назовите особенности моно - и дигибридного скрещивания.

14.  В чем заключается независимое комбинирование признаков? Какой механизм лежит в основе их расщепления?

15.  В чем заключается закон чистоты гамет?

16.  Полностью ли отражает фенотип генетическое строение организма? Могут ли особи, одинаковые по фенотипу, иметь различный генотип?

17.  Формулировка 1-го и 2-го правил Менделя, их сущность.

18.  Приведите примеры различных форм доминирования.

19.  Что означают термины новообразование и эпистаз?

20.  В чем различие между доминированием и эпистазом?

21.  Какое скрещивание называют анализирующим и для чего оно применяется?

22.  Чем отличаются аллельные и неаллельные гены?

23.  Охарактеризуйте формы взаимодействия неаллельных генов.

24.  Что такое неполное доминирование?

25.  Какое соотношение фенотипов и генотипов бывает при неполном доминировании? Приведите примеры.

26.  Какое скрещивание называется дигибридным?

27.  Какое соотношение потомков бывает во втором поколении дигибридного скрещивания по фенотипу и генотипу?

28.  Сколько типов гамет дает дигетерозигота? Что такое «гамета»?

29.  При скрещивании каких генотипических пар возможно получить в F1 особи: все 100% единообразны; 50% на 50%; 3:1.

30.  Что такое доминантный и рецессивный эпистаз?

31.  Почему дети, имеющие в своем генотипе половину наследственных задатков от одной и той же матери, а другую половину от одного и того же отца, не являются генетически идентичными?

32.  Обоснуйте связь между процессом мейоза и первым законом Менделя?

33.  Что означает термин «локус»?

Тема 4. Хромосомная теория наследственности и генетика пола. Понятие о явлении сцепленного наследования. Группы сцепления. Генетический анализ полного и неполного сцепления генов. Кроссинговер как механизм рекомбинации в группах. Сцепление и его значение. Одинарный и двойной перекрест. Явление интерференции. Процент перекреста (кроссинговера) как единица расстояния между генами и его определение. Факторы, влияющие на перекрест хромосом. Цитологическое доказательство кроссинговера. Линейное расположение генов в хромосоме. Карты хромосом высших организмов. Сравнение генетических и цитологических карт хромосом. Значение сцепления и кроссинговера в эволюции. Основные положения хромосомной теории.

Хромосомный механизм определения пола. Гомогаметный и гетерогаметный пол. Потенциальная бисексуальность организмов. Интерсексуальность, фримартинизм, гинандроморфизм, гермафродитизм, псевдогермафродитизм.

Хромосомные болезни, вызванные нерасхождением половых хромосом. Синдром Клайнфельтера, Шерешевского-Тернера у человека и аналогичные им у животных. Использование полового хроматина для диагностики некоторых болезней.

Наследование признаков, сцепленных с полом и ограниченных полом (крипторхизм, гипоплазия семенников у производителей, нарушение развития мюллеровых протоков – болезнь белых телок, сегментная аплазия вольфова протока, дефекты акросом сперматозоидов, деформация хвоста сперматозоидов и др.).

Численное соотношение полов в популяции. Генетические факторы, вызывающие изменения в численном соотношении полов. Проблема регуляции пола. Партеногенез, гиногенез, андрогенез. Влияние среды и гормонов на определение и переопределение пола. Генное переопределение пола (андреногенитальной синдром, тестикулярная феминизация). Генетические методы раннего распознавания пола.

Методические советы. Изучение данной темы позволяет понять, в чем заключается сущность хромосомной теории наследственности, какова роль хромосом в передаче наследственной информации. Знание хромосомной теории наследственности позволяет предвидеть отклонения от менделевских расщеплений у гибридов, возникающие в результате сцепленного наследования, а также предвидеть появление исключительных особей, возникающих в результате кроссинговера.

Обратите также внимание на способы определения пола, особенности наследования признаков, сцепленных с полом, а также на способы регуляции пола у животных.

Вопросы для самопроверки:

1.  Что такое сцепленное наследование признаков?

2.  Какова схема сцепленного наследования полного и неполного?

3.  Что такое кроссинговер?

4.  Как определяется сила сцепления между генами.

5.  Чем отличается сцепленное с полом наследование признаков от сцепленного аутосомного наследования?

6.  Какие гаметы называются кроссоверными и некроссоверными?

7.  У каких организмов не происходит явление кроссинговера и по какой причине?

8.  Как можно определить расстояние между генами?

9.  Что такое полное и неполное сцепление генов?

10.  В каких единицах измеряется расстояние между генами в хромосоме?

11.  Всегда ли кроссинговер приводит к генетической рекомбинации.

12.  Как доказать, что гены в хромосомах расположены линейно.

13.  Что такое половые хромосомы и аутосомы?

14.  Как наследуется пол у млекопитающих, мухи дрозофилы, птицы, тутового шелкопряда?

15.  В диплоидном наборе у гороха содержится 14 хромосом, у кукурузы –20, дрозофилы –8, курицы – 78, лошади – 64, у крупного рогатого скота – 60, овцы - 54, у человека – 46 хромосом. Сколько хромосом содержится в половых клетках гороха, кукурузы, дрозофилы, курицы, лошади, коровы, овцы, человека? Сколько пар аутосом и половых хромосом содержится в соматических клетках дрозофилы, курицы, лошадь, коровы, овцы, человека?

16.  Какие половые хромосомы содержатся в клетках тела у самки и самца дрозофилы, у курицы и петуха, у овцы и барана?

17.  Сколько типов гамет, различающихся по половым хромосомам, образуется при гаметогенезе у самки и самца дрозофилы, у курицы и петуха, у коровы и быка, у пчел?

18.  Чем отличается гемизиготная особь от гомозиготной и гетерозиготной?

19.  Что называется геномом?

20.  Где локализуются гены признаков, наследуемых сцепленно с полом?

21.  Приведите примеры практического использования сцепленного с полом наследования.

Тема 5. Молекулярные основы наследственности. Нуклеиновые кислоты ДНК и РНК, их биологическая роль. Структура ДНК по Уотсону и Крику. Комплементарность нуклеотидов. Правило Чаргаффа. Видовая специфичность. Содержание ДНК в геномах различных организмов. Синтез ДНК. Строение и типы РНК. Роль информационной, транспортной и рибосомальной РНК в синтезе белковых молекул. Генетический код. Общие свойства генетического кода (триплетный, неперекрывающийся, вырожденный, универсальный).

Современное представление о строении и функции гена. Понятие об экзонах и интронах. Синтез белка в клетке. Транскрипция. Трансляция: инициация, элонгация, терминация. Нарушение реализации генетической информации под влиянием антибиотиков на разных этапах синтеза белка.

Строение генетического материала у бактерий и вирусов. Способы передачи наследственной информации у микроорганизмов: трансформация, трансдукция, конъюгация.

Методические советы. При изучении данной темы необходимо уяснить, что наследственность имеет материальную основу в виде нуклеиновых кислот. При изучении темы целесообразно использовать научно-популярную литературу, в которой публикуют в популярной форме новейшие данные по молекулярной генетике.

Вопросы для самопроверки:

1.  Каким образом ДНК сохраняет, передает и реализует наследственную информацию?

2.  Сколько встречается пар оснований в двойной спирали ДНК? Назвать их.

3.  В чем заключается комплиментарность азотистых оснований в цепи ДНК?

4.  Каково биологическое значение ДНК?

5.  В чем различие молекул ДНК и РНК?

6.  Что такое транскрипция и трансляция?

7.  Что такое кодон и антикодон? Какова их биологическая роль?

8.  Можно ли между понятиями «кодон» и «триплет» ставить знак равенства?

9.  По какой схеме идет синтез белка?

10.  Что служит доказательством генетической роли нуклеиновых кислот?

11.  Каков механизм репликации ДНК?

12.  Могут ли т-РНК встраивать в полипептидную цепь несвойственную им аминокислоту? Могут ли т-РНК «ошибаться?»

13.  Как в клетке закодирована наследственная информация?

14.  Что такое ген с точки зрения современной генетики?

15.  Строение генетического материала у бактерий и вирусов.

16.  Что такое трансформация?