close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Генетика лесных древесных растений (СР 35.03.01)

код для вставкиСкачать
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«Воронежский государственный лесотехнический университет»
имени Г.Ф. Морозова
Кафедра лесных культур, селекции и лесомелиорации
Генетика лесных древесных растений
Методические указания для самостоятельной работы
студентов по направлению подготовки 35.03.01 - Лесное дело
Воронеж 2016
1
УДК 575+630165
Исаков И.Ю. Генетика лесных древесных растений [Текст]. Методические
указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки
35.03.01 — Лесное дело / И.Ю. Исаков, А.И. Сиволапов, - Воронеж: ВГЛТУ,
2016. – 48 с.
Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТУ
Рецензент д-р. с/х. наук, зав. кафедрой биологии и защиты растений ВГАУ
А.Л. Лукин
Ответственный редактор канд. с.-х. наук, доц. И.Ю. Исаков
Введение
2
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ
ДИСЦИПЛИНЫ
Самостоятельная работа студентов
Поскольку аудиторно лекции читаются не в полном объеме дисциплины,
то студентам заочного факультета на самостоятельное изучение выносится ряд
разделов дисциплины.
Преподаватель сообщает студентам содержание данных разделов и
организует контроль знаний по заявленным темам.
Самостоятельно студенты в компьютерном классе кафедры лесных
культур, селекции и лесомелиорации дорабатывают лабораторно-практические
работы, готовят отчеты по каждой из них, решают задачи.
Тема 1. История развития генетики и связь с другими науками.
Генетика, ее связь с другими дисциплинами, краткая история развития
науки. Доисторические времена: домашние животные и культурные растения.
Влияние греческой культуры: Гиппократ и Аристотель. 1600-1850-е годы: на
заре современной биологии. Чарльз Дарвин и эволюция. Генетика, технология
и общество. Генетика и общество: евгеника и эуфеника. Генетика и
биотехнология: теоретические и практические аспекты. Теория преформации.
Теория случайного зарождения организмов из неживых компонентов. Карл
Линней и его теория постоянства видов. Достижения генетики в сельском
хозяйстве. Место в практике лесного хозяйства. Генетика лесных растений
как часть лесного ресурсоведения. Основные разделы фундаментальной
генетики: классическая (формальная) генетика, цитогенетика, молекулярная
генетика, генетика ферментов и иммуногенетика, генетика мутагенеза,
радиационная и химическая генетика, эволюционная генетика, геномика и
эпигеномика, генетика индивидуального развития и эпигенетика, генетика
поведения, генетика популяций, экологическая генетика и генетическая
токсикология, математическая генетика.
Цель: дать обзор исторического развития генетики.
Тесты для самоконтроля.
Сравните теорию эпигенеза и преформации.
Какие идеи положены Дарвином в основу его теории
В чем суть центральной догмы молекулярной генетики и почему она лежит в
основе этой науки.
Назовите четыре основных метода исследований в генетике.
Расскажите о генетических исследованиях в области сельского хозяйства и
медицины.
Основная и дополнительная литература:
3
1. Царев, А. П. Генетика лесных древесных растений [Текст]: рек.
УМО по образованию в обл. лесного дела в кач. учеб. для студентов
ВУЗов, обуч. по направлению подготовки дипломир. специалист. «Лесное
и ландшафтное строительство»/ А. П. Царев, С. П. Погиба, Н.В. Лаур, Мин. обр. и науки РФ, ФГБОУ ВПО «МГУЛ», М.: МГУЛ, 2013.-381 с.
Тема 2. Неменделевская генетика.
Альтернативные (неменделевские) типы наследования признаков.
Неполное, или частичное доминирование. Кодоминирование — у
гетерозиготы одновременно экспрессируется два аллеля. Множественный
аллелизм, когда диплоидный организм обычно несет только два аллеля
данного гена, а в популяции этот ген представлен разными аллелями.
Эпистаз, когда на один признак действуют два или несколько генов,
экспрессия одного гена маскирует или подавляет экспрессию другого гена.
Начало экспрессии генов в организме варьирует и зависит от потребности
генных продуктов в период развития, роста и старения организма.
Проявление признаков в фенотипе не всегда напрямую зависит от генотипа.
Пенетрантность признака отражает процент особей с выраженным
мутантным фенотипом. Экспрессивность — мера проявления данного
генотипа в фенотипе.
Цель — дать объяснение неменделевскому наследованию признаков.
Тесты для самоконтроля.
Дать определение множественному аллелизму.
Привести примеры неполного доминирования.
Привести примеры кодоминирования.
Показать примеры аллельного и неаллельного взаимодействия генов.
Основная и дополнительная литература:
1. Царев, А. П. Генетика лесных древесных растений [Текст]: рек.
УМО по образованию в обл. лесного дела в кач. учеб. для студентов
ВУЗов, обуч. по направлению подготовки дипломир. специалист. «Лесное
и ландшафтное строительство»/ А. П. Царев, С. П. Погиба, Н.В. Лаур, Мин. обр. и науки РФ, ФГБОУ ВПО «МГУЛ», М.: МГУЛ, 2013.-381 с.
2.Клаг С., Каммингс Р. Основы генетики / М.: Техносфера, 2007.-896 с.
Тема 3. Цитогенетика.
Основы клеточной теории. Клетка как элементарная биологическая
система, обладающая всеми свойствами и признаками жизни. Клетка как
единица структуры, функции и развития организмов. Морфология клетки.
Прокариотические и эукариотические клетки.
Ядерная теория наследственности. Строение ядра. Хроматин и
4
его организация. Эухроматин и гетерохроматин.
Энуклеированные клетки; пересадка ядер. Работы Т. Бовери, Р.
Гаммерлинга. Клонирование животных. Работы Г.В. Лопашова, Дж.
Гердона, Я. Вильмута. Значение работ по клонированию млекопитающих.
Передача наследственной информации при делении клеток.
Организация эукариотических хромосом. Гаплотип. Гомологичные
хромосомы.
Кариотип.
Морфологические
типы
хромосом
(метацентрические,
субметацентрические,
акроцентрические,
голоцентрические,
сателлитные).
Продольная
дифференцировка
хромосом. Внутрихромосомные диски. Политенные хромосомы как
модель интерфазной хромосомы.
Основная и дополнительная литература:
1. Царев, А. П. Генетика лесных древесных растений [Текст]: рек. УМО
по образованию в обл. лесного дела в кач. учеб. для студентов ВУЗов, обуч.
по направлению подготовки дипломир. специалист. «Лесное и ландшафтное
строительство»/ А. П. Царев, С. П. Погиба, Н.В. Лаур, - Мин. обр. и науки
РФ, ФГБОУ ВПО «МГУЛ», М.: МГУЛ, 2013.-381 с.
2.Клаг С., Каммингс Р. Основы генетики / М.: Техносфера, 2007.-896 с.
Тема 4. Молекулярная генетика.
Объекты молекулярной генетики – уникальные носители
генетической информации (семантиды). Связь молекулярной генетики
с биохимией и молекулярной биологией, физиологией, цитологией.
Нуклеиновые кислоты. История открытия и изучения
нуклеиновых кислот. Работы Ф. Мишера, В. Флемминга, А.Н.
Белозерского, Ф. Гриффита, О. Эйвери, А. Херши, М. Уилкинса, Дж.
Уотсона, Ф. Крика, Г.А. Гамова.
Строение нуклеиновых кислот: общие принципы организации
нуклеиновых кислот.
ДНК – основной носитель наследственной информации. Связь
структуры ДНК с еѐ функциями. Устойчивость ДНК; дорепликативная
репарация. Электростатические взаимодействия ДНК–белок. РНК:
разнообразие типов и функций. Особенности строения мРНК (иРНК),
тРНК, рРНК. Низкомолекулярные РНК.
Генезис нуклеиновых кислот. Реакции матричного синтеза.
Энзимология реакций матричного типа. Репликация ДНК.
Пострепликативная репарация ДНК. Обратная транскрипция.
Основные этапы биосинтеза белков: транскрипция, процессинг
(сплайсинг) мРНК, трансляция (инициация, элонгация, терминация),
модификация белков. Энергетика биосинтеза белков.
Структура гена. Экзоны и интроны. Генетический код, его
основные свойства.
Основная и дополнительная литература:
5
1. Царев, А. П. Генетика лесных древесных растений [Текст]: рек. УМО
по образованию в обл. лесного дела в кач. учеб. для студентов ВУЗов, обуч.
по направлению подготовки дипломир. специалист. «Лесное и ландшафтное
строительство»/ А. П. Царев, С. П. Погиба, Н.В. Лаур, - Мин. обр. и науки
РФ, ФГБОУ ВПО «МГУЛ», М.: МГУЛ, 2013.-381 с.
2. Клаг С., Каммингс Р. Основы генетики / М.: Техносфера, 2007.-896 с.
Тема 5. Генные мутации.
Основные типы генных мутаций. Мутации без сдвига рамки
считывания: миссенс–мутации (с изменением структуры белка),
нонсенс–мутации (с появлением стоп-кодонов), сеймсенс–мутации
(без изменения структуры белка). Мутации со сдвигом рамки
считывания (фреймшифты): инсерции и эксцизии. Обратные мутации
(реверсии, внутригенные и межгенные супрессии).
Биохимические последствия генных мутаций. Появление новых
генопродуктов. Ликовые мутации. Нуль–аллели. Множественный
аллелизм. Генокопии. Критерии аллелизма.
Причины возникновения мутаций. Спонтанные мутации.
Индуцированный мутагенез. Мутагены. Основные типы мутагенов
(физические,
химические,
биологические;
аутомутагены).
Молекулярные механизмы мутагенеза. Генетический контроль
мутагенеза. Использование мутагенов в селекции. Опасность
загрязнения окружающей среды мутагенами. Побочные действия
мутагенов. Антимутагены.
Гибридологические и биохимические методы выявления генных
мутаций.
Основная и дополнительная литература:
1. Царев, А. П. Генетика лесных древесных растений [Текст]: рек. УМО
по образованию в обл. лесного дела в кач. учеб. для студентов ВУЗов, обуч.
по направлению подготовки дипломир. специалист. «Лесное и ландшафтное
строительство»/ А. П. Царев, С. П. Погиба, Н.В. Лаур, - Мин. обр. и науки
РФ, ФГБОУ ВПО «МГУЛ», М.: МГУЛ, 2013.-381 с.
2.Клаг С., Каммингс Р. Основы генетики / М.: Техносфера, 2007.-896 с.
Тема 6. Геномные мутации.
Полиплоидия. Цитогенетическое определение генома. Основное
и гаплоидное число хромосом. Элементарные и комплексные геномы.
Полиплоидные ряды. Сбалансированные и несбалансированные
полиплоиды. Хозяйственное значение полиплоидов.
Автополиплоидия. Примеры автополиплоидии. Механизмы
6
образования автополиплоидов. Митотические и мейотические
полиплоиды.
Особенности
мейоза
у
автополиплоидов.
Распространение автополиплоидов в природе. Искусственное
получение и репродукция автополиплоидов.
Аллополиплоидия. Примеры аллополиплоидии. Механизмы
образования аллополиплоидов. Спонтанная аллополиплоидия.
Искусственное получение и репродукция аллополиплоидов.
Анеуплоидия.
Примеры
анеуплоидии.
Гипоплоидия
и
гиперплоидия. Механизмы образования анеуплодов.
Гаплоидия. Использование гаплоидии в селекции.
Сложные случаи геномных мутаций. Ложная полиплоидия.
Анеуплоидия у аллополиплоидов; еѐ практическое значение.
Генетические заболевания человека, связанные с геномными
мутациями. Их причины и меры профилактики.
Значение геномных мутаций в эволюционном процессе.
Гибридогенное происхождение видов. Паралогичные хромосомы.
Основная и дополнительная литература:
1. Царев, А. П. Генетика лесных древесных растений [Текст]: рек. УМО
по образованию в обл. лесного дела в кач. учеб. для студентов ВУЗов, обуч.
по направлению подготовки дипломир. специалист. «Лесное и ландшафтное
строительство»/ А. П. Царев, С. П. Погиба, Н.В. Лаур, - Мин. обр. и науки
РФ, ФГБОУ ВПО «МГУЛ», М.: МГУЛ, 2013.-381 с.
2.Клаг С., Каммингс Р. Основы генетики / М.: Техносфера, 2007.-896 с.
Тема 7.Эпигенетика и эпигеномика
Экспрессия генов. Конституциональные и индуцибельные гены.
Экспрессивность и пенетрантность.
Переключение генов. Общие принципы регуляции экспрессии
генов.
Молекулярно-генетические
системы
управления
дифференциальной экспрессией генов. Эффекторы (индукторы,
репрессоры, морфогены). Эндогенные и экзогенные эффекторы.
Генезис эффекторов. Регуляторные белки и низкомолекулярные
соединения. Разнообразие функциональных групп регуляторных
белков. Кофакторы; изменение конформации и свойств белков под
воздействием кофакторов.
Позитивная и негативная регуляция. Общие принципы индукции
и репрессии.
Регуляция экспрессии генов прокариот. Особенности регуляции
экспрессии оперонов катаболизма и биосинтеза. Аттенюация,
репрессия оперона конечным продуктом.
Особенности регуляции экспрессии генов эукариот. Основные
7
типы регуляции: дифференциальная транскрипция, трансляция,
диминуция и модификация хроматина.
Регуляция экспрессии генов эукариот на генном уровне.
Программируемая регуляция объема генетической информации:
сплайсинг ДНК, диминуция хроматина, инсерции фрагментов ДНК,
дифференциальная
амплификация,
политения.
Регуляция
возможности считывания генетической информации: модификация
азотистых оснований и белков-гистонов, изменение степени
спирализации ДНК, изменение границ доменов ДНК. Генетический
импринтинг. Роль МГЭ в регуляции экспрессии генов. Инсерционный
мутагенез.
Регуляция экспрессии генов эукариот на транскрипционном
уровне. Дифференциальная транскрипция. Гормоны как эффекторы.
Регуляция экспрессии генов эукариот на посттранскрипционном
уровне. Типы сплайсинга мРНК: альтернативный сплайсинг и транс–
сплайсинг. Значение сплайсинга мРНК.
Регуляция экспрессии генов эукариот на трансляционном уровне.
Дифференциальная инициация трансляции мРНК (тотальная
репрессия инициации и избирательная дискриминация мРНК).
Регуляция экспрессии генов эукариот на посттрансляционном
уровне. Модификация белков.
Основная и дополнительная литература:
1. Царев, А. П. Генетика лесных древесных растений [Текст]: рек. УМО
по образованию в обл. лесного дела в кач. учеб. для студентов ВУЗов, обуч.
по направлению подготовки дипломир. специалист. «Лесное и ландшафтное
строительство»/ А. П. Царев, С. П. Погиба, Н.В. Лаур, - Мин. обр. и науки
РФ, ФГБОУ ВПО «МГУЛ», М.: МГУЛ, 2013.-381 с.
2.Клаг С., Каммингс Р. Основы генетики / М.: Техносфера, 2007.-896 с.
Тема 8. Генетика человека.
Особенности человека как объекта генетических исследований.
Методы изучения наследственности человека. Генеалогические,
близнецовые,
кариотипические,
биохимические
и
популяционныеметоды. Использование достижений биотехнологии
для построения генетических карт человека.
Генетика нормальных признаков. Молекулярная генетика
человека. Экогенетика человека; фармакогенетика и генетическая
токсикология. Этногенетика и этногеномика. Психогенетика.
Возможность ранней диагностики личностного потенциала человека.
Медицинская
генетика.
Генетические
заболевания.
Мультифакториальные
заболевания
с
наследственной
предрасположенностью.
Генетика
злокачественных
опухолей.
8
Современные методы ранней диагностики генетических заболеваний.
Оценка риска генетических заболеваний в популяциях и семьях.
Значение медико-генетических консультаций и пренатальной
диагностики в валеологии и здравоохранении. Возможности
генетической коррекции. Проблемы евгеники и проблемы биоэтики,
связанные с генетикой человека. Проблемы вспомогательных
репродуктивных технологий.
Основная и дополнительная литература:
1. Царев, А. П. Генетика лесных древесных растений [Текст]: рек. УМО
по образованию в обл. лесного дела в кач. учеб. для студентов ВУЗов, обуч.
по направлению подготовки дипломир. специалист. «Лесное и ландшафтное
строительство»/ А. П. Царев, С. П. Погиба, Н.В. Лаур, - Мин. обр. и науки
РФ, ФГБОУ ВПО «МГУЛ», М.: МГУЛ, 2013.-381 с.
2.Клаг С., Каммингс Р. Основы генетики / М.: Техносфера, 2007.-896 с.
Тема 9. Генетические основы селекции
Определение селекции. История селекции. Выдающиеся
отечественные селекционеры. Работы И.В. Мичурина. Н.И. Вавилов –
выдающийся отечественный генетик, селекционер, агроном, ботаник,
географ-путешественник.
Структура современной селекции. Понятие о сорте, породе,
штамме.
Учение Н.И. Вавилова об исходном материале (сортовом,
видовом и родовом генетическом потенциале) и его развитие.
Концепция центров происхождения культурных растений (ботаникогеографические основы селекции). Выявление уровня биологического
разнообразия и его сохранение.
Роль наследственной изменчивости в селекции (закономерности в
изменчивости, учение о мутациях). Закон гомологических рядов Н.И.
Вавилова и его практическое значение. Мутационная изменчивость в
селекции. Индуцированный мутагенез, его значение. Типы мутагенов.
Полиплоидизация. Использование соматических мутаций в селекции.
Роль среды в выявлении сортовых признаков. Влияние отдельных
факторов среды. Взаимодействие факторов; лимитирующие факторы.
Управление доминированием. Учение о стадиях в развитии растений
применительно к селекции.
Теория гибридизации. Комбинативная изменчивость в селекции.
Типы скрещивания. Внутрилинейные, межлинейные скрещивания.
Возвратные (анализирующие и насыщающие) скрещивания.
Инбридинг и инцухт; их использование при выведении новых пород и
сортов. Гетерозис. Эколого-географические скрещивания. Отдаленная
9
гибридизация. Соматическая гибридизация.
Теория отбора. Основные методы отбора: массовый и
индивидуальный отбор; однократный и многократный отбор;
позитивный, негативный и модальный отбор. Метод педигри. Сибселекция. Семейный отбор. Повторяющийся отбор. Отбор при
индуцированном мутагенезе. Методы оценки материала.
Основная и дополнительная литература:
1. Царев, А. П. Генетика лесных древесных растений [Текст]: рек. УМО
по образованию в обл. лесного дела в кач. учеб. для студентов ВУЗов, обуч.
по направлению подготовки дипломир. специалист. «Лесное и ландшафтное
строительство»/ А. П. Царев, С. П. Погиба, Н.В. Лаур, - Мин. обр. и науки
РФ, ФГБОУ ВПО «МГУЛ», М.: МГУЛ, 2013.-381 с.
2.Клаг С., Каммингс Р. Основы генетики / М.: Техносфера, 2007.-896 с.
Тема 10. Генная инженерия
Основы биотехнологии. Определение биотехнологии. Задачи
биотехнологии.
Структура
современной
биотехнологии.
Биотехнологии низкого уровня. Биотехнологии высокого уровня:
микробиологический синтез, клеточная и генная инженерия.
Генная инженерия. Задачи и методы генной инженерии.
Генетически модифицированные (трансгенные) организмы и
генетически модифицированные источники. Основные способы
получения трансгенных клеток и организмов; их сравнительная
характеристика. Достижения генной инженерии. Перспективы
развития генной инженерии. Этические и технологические проблемы
генной инженерии.
Основная и дополнительная литература:
1. Царев, А. П. Генетика лесных древесных растений [Текст]: рек. УМО
по образованию в обл. лесного дела в кач. учеб. для студентов ВУЗов, обуч.
по направлению подготовки дипломир. специалист. «Лесное и ландшафтное
строительство»/ А. П. Царев, С. П. Погиба, Н.В. Лаур, - Мин. обр. и науки
РФ, ФГБОУ ВПО «МГУЛ», М.: МГУЛ, 2013.-381 с.
2.Клаг С., Каммингс Р. Основы генетики / М.: Техносфера, 2007.-896 с.
Варианты задач по генетике
10
При оформлении задач необходимо уметь пользоваться символами, принятыми
в традиционной генетике и приведенными ниже:
♀
женский организм
♂
мужской организм
×
знак скрещивания
P
родительские организмы
F1, F2
дочерние организмы первого и
второго поколения
А, В, С...
гены, кодирующие доминантные
признаки
а, b, с...
аллельные им гены, кодирующие
рецессивные признаки
АА, ВВ, СС...
генотипы особей, моногомозиготных
по доминантному признаку
Аа, Вb, Сс...
генотипы моногетерозиготных
особей
аа, bb, сс...
генотипы рецессивных особей
АаВb, AaBbCc
генотипы ди- и тригетерозигот
А B, CD
a b cd
генотипы дигетерозигот в
хромосомной форме при
независимом и сцепленном
наследовании
А,
а,
cd гаметы
АВ ,
Пример записи схемы скрещивания (брака)
А – желтая окраска семян, а – зеленая окраска семян.
Запись в буквенной форме:
Р
♀Аа
×
желтая
гаметы
F1
A
Запись в хромосомной форме:
Р
♂aа
зеленая
a
aa
желтая
зеленая
А
a
×
желтая
a
Aa
♀
гаметы
F1
11
A
♂
зеленая
a
A
a
a
a
a
a
a
50%
50%
1. Известно, что растение имеет генотип
различных типов гамет образует это растение?
желтая
зеленая
50%
50%
АаВвссDdEe.
Сколько
2. Скрещивание двух растений сосны обыкновенной, полученных от
черных семян, дало около ¾ черных и около ¼ белых семян. Определить
генотипы обеих родительских форм.
3. Сосна с плоским апофизом шишек (А) и черными семенами (В)
скрещена с сосной, имеющей крючковатый апофиз (а) и белые семена (в).
Определить генотипические и фенотипические классы в F2.
4. Нормальное растение гороха скрещено с карликовым: F1 - нормальное.
Определить, какое будет потомство: от самоопыления F1, от скрещивания F1 с
исходным нормальным, от скрещивания F1 с исходным карликовым растением.
5. Ель зеленошишечной формы скрещена с красношишечной. В F1
половина гибридов имела зеленую окраску шишек. Определить генотип
исходных родительских форм, если допустить, что ген А обусловливает
красную окраску шишек, а его рецессивный аллель - а – зеленую. Привести
схему скрещивания.
6. У ночной красавицы при скрещивании растений, имеющих красные
(А) и белые (а) цветки, первое поколение (F1) с розовыми цветками. Какая
окраска цветков будет у растений от обоих возвратных скрещиваний?
7. Скрещиваются особи АаВвСс х АаввСС. Какую часть в потомстве
составят особи с генотипов:
а) АаввСС;
б) АаВвСс;
в) ааввсс.
8. Популяция состоит из 80 % особей с генотипом АА и 20 % - с
генотипом аа. Определить в долях единицы генотипы АА, Аа и аа после
установления равновесия в популяции.
9. У березы повислой устойчивость к корневой губке доминирует над
восприимчивостью. Биотип шероховатокорой формы березы, поражаемой
корневой губкой, скрещен с биотипом, гомозиготным по устойчивости в этому
заболеванию. Определить: а) генотипы и фенотипы гибридов F1; б) генотипы и
фенотипы гибридов F2.
10.При скрещивании растения со стерильной пыльцой с растением, у
12
которого пыльца нормальная, получено потомство, в котором ½ фертильных и
½ стерильных растений. Определить генетическую систему растения отцовской
формы.
11.Допустим, что у дуба черешчатого эллиптическая форма желудей
доминирует над бочковидной. Напишите генотипы всех растений в следующих
скрещиваниях:
1) эллиптическая х бочковидная – все потомки эллиптические;
2) эллиптическая х бочковидная - половина потомков эллиптическая;
3) бочковидная х бочковидная – потомки только бочковидные.
12.Определить молекулярную массу гена, контролирующего образование
белка, состоящего из 400 аминокислот. Известно, что средняя молекулярная
масса нуклеотида 300.
13.Участок гена состоит из следующих нуклеотидов: ТТТ ТАЦ АЦА ТГГ
ЦАГ. Расшифровать последовательность аминокислот в белковой молекуле,
кодируемой указанным геном.
14. Определить, какие нуклеотиды и-РНК кодируют аминокислоты
белковой молекулы в такой последовательности:
а) валин – глицин – лейцин – гистидин;
б) треонин – триптофан – серин – аланин;
в) лизин – метионин – валин – пролин;
г) аланин – лейцин – лизин – треонин.
15. Вычислить частоты генотипов АА, Аа и аа (в %), если гомозиготные
особи аа составляют в популяции 1 %.
16. Сцепленное наследование. Этот вид наследования не связан с Х- или Yхромосомами, но зависит от их сочетания, которое определяет пол организма.
Проявление доминантности или рецессивности некоторых аутосомных генов
может зависеть от пола организма. Так, например, некоторые признаки могут
быть доминантными у мужчин и рецессивными у женщин, или наоборот.
Пример решения задачи. У овец ген Р обуславливает комолость, а ген Р' –
рогатость. Доминирование этой пары аллелей зависит от пола. У баранов
рогатость доминирует над комолостью, а у овец комолость доминирует над
рогатостью. Какое потомство F1 можно ожидать от скрещивания рогатой овцы с
комолым бараном?
Решение
1. Овца рогатая (рецессивный для самок признак), следовательно, ее
генотип – ххР'P'.
13
2. Баран комолый (признак, рецессивный для самцов), значит, его генотип –
хуРР.
Схема скрещивания
Р
гаметы
F1
♀xxP'P'
×
рогатая овца
xP'
♀xxP'P
комолые овцы
50%
♂xyPP
комолый баран
xP
yP
♂xyP'P
рогатые бараны
50%
Ответ: В потомстве будет 50% комолых овец и 50% рогатых баранов
17. Взаимодействие неаллельных генов. Эпистазом, или противоположным
действием генов, называется явление, при котором ген одной аллельной пары
(супрессор) в доминантном состоянии может подавлять развитие признака,
контролируемого
другой
парой
генов.
В случае эпистаза при скрещивании дигетерозигот в потомстве наблюдается
расщепление в соотношении 13:3 или 12:3:1.
Пример решения задачи. При скрещивании растений одного из сортов тыквы с
белыми и желтыми плодами все потомство F1 имело белые плоды. При
скрещивании этого потомства между собой в их потомстве F2 было получено:

204 растения с белыми плодами,

53 растения с желтыми плодами,

17 растений с зелеными плодами.
Определить возможные генотипы родителей и потомства.
Решение
1. Потомство F1 единообразно. Это указывает на то, что родители были
гомозиготны, и признак белой окраски доминирует.
2. Гибриды первого поколения F1 гетерозиготны (получены от родителей с
разным генотипом и имеют расщепление в F2).
3. Во втором поколении имеется три класса фенотипов, но расщепление
отличается от расщепления при кодоминировании (1:2:1) или при
комплементарном наследовании (9:6:1, 9:3:4, 9:7 или 9:3:3:1).
4. Предположим, что признак определяется противоположным действием
двух пар генов, причем особи, у которых обе пары генов находятся в
рецессивном состоянии (ccjj), отличаются по фенотипу от особей, у которых
14
действие гена не подавляется. Расщепление в потомстве 12:3:1 подтверждает
это предположение.
Ответ: Генотипы родителей – ССjj и ссJJ, потомства F1 – СсJj.
18. Растение высокого роста подвергли опылению с гомозиготным организмом,
имеющим нормальный рост стебля. В потомстве было получено 20 растений
нормального роста и 10 растений высокого роста.
Какому расщеплению соответствует данное скрещивание – 3:1 или 1:1?
Пример решения задачи: Гомозиготный организм может быть двух видов:
доминантным (АА) или рецессивным (аа). Если предположить, что нормальный
рост стебля определяется доминантным геном, тогда всѐ потомство будет
―единообразным‖, а это противоречит условию задачи.
Чтобы произошло ―расщепление‖, растение нормального роста должно иметь
рецессивный генотип, а растение высокого роста должно быть гетерозиготным.
Ответ: Соотношение по фенотипу и генотипу в потомстве составляет 1:1.
15
Рекомендуемая литература
Основная литература
1. Царев, А. П. Генетика лесных древесных растений [Текст]: рек. УМО
по образованию в обл. лесного дела в кач. учеб. для студентов ВУЗов, обуч.
по направлению подготовки дипломир. специалист. «Лесное и ландшафтное
строительство»/ А. П. Царев, С. П. Погиба, Н.В. Лаур, - Мин. обр. и науки
РФ, ФГБОУ ВПО «МГУЛ», М.: МГУЛ, 2013.-381 с.
2. Генетика [Текст] : доп. УМО по образованию в обл. лесн. дела в
качестве учеб. для студентов высш. учеб. заведений / А. Я. Любавская, М. Г.
Романовский, Г. А. Курносов, С. П. Погиба, В. В. Коровин; под ред. С. П.
Погибы; МГУЛ. - М. : МГУЛ, 2005. - 134 с.
Дополнительная литература
1. Клаг, С. [Текст] Каммингс, Р. Основы генетики / Клаг, С. Каммингс Р. М.:
Техносфера, 2007.- 896 с.
2. Козлов Н.Н. Математический анализ генетического кода [Текст]: М:
«Бином. Лаборатория знаний», 2012.-215 с.
3. Корочкин Л.И. Биология индивидуального развития (генетический
аспект) [Текст]: Учебник/ М: МГУ, 2002.-264 с.
4. Кузнецов Вл. В. Молекулярно-биологические и биохимические методы в
современной биологии растений [Текст]: Вл.В. Кузнецов, В.В. Кузнецов,
Г.А. Романов/ М: «Бином. Лаборатория знаний», 2012.-487 с.
Методические указания
1. Исаков И.Ю. Генетика [Эл. ресурс]: Методические указания для
лабораторных работ студентов специальности 250201 – Лесное хозяйство,
250203 – Садово-парковое и ландшафтное строительство, квалификации 250100
- бакалавр /И.Ю. Исаков, А. И. Сиволапов, - Воронеж, 2011.- 48 с.
2. Сиволапов, А.И. Генетика [Текст]: Методические указания и задания к
выполнению контрольных работ для студентов заочной формы обучения
специальностей 250201 — Лесное хозяйство, 250203 — Садово-парковое и
ландшафтное строительство / А.И. Сиволапов, И.Ю. Исаков, Е.В. Клещева; Мво образования и науки РФ, ГОУ ВПО «ВГЛТА». - Воронеж, 2011.- 20 с.
16
СОДЕРЖАНИЕ
Введение……………………………………………………………………….. 2
Тема 1
История развития генетики и связь с другими науками ……
2
Тема 2
Неменделевская генетика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …………….
3
Цитогенетика…………………………………………………..
3
Тема 3
Тема 4
Молекулярная генетика………………………………………… 4
Тема 5
Генные мутации…………………..…………………………….
Тема 6
Геномные мутации……………………………………………… 5
Тема 7
Эпигенетика и эпигеномика…………………………………… 6
Тема 8
Генетика человека…………………………… …………………… 7
Тема 9
Генетические основы селекции …………………………….
7
Тема 10
Генная инженерия.……………………. …................................
8
5
Варианты задач по генетике…………………………………………………. 9
Рекомендуемая литература…………………. ……………………………..
15
Содержание ………………………………………………………………….. 16
17
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
18
Размер файла
314 Кб
Теги
генетика, лесные, растения, древесных
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа