Контрольна робота З БІОЛОГІЇ

Учениця 11 Б КЛАСУ ГАНЮШКІНОЙ ТАМАРА
1. Ген - ділянка молекули ДНК, що визначає можливість розвитку окремогоелементарного ознаки. Ген є одиницею генетичної, абоспадкової інформації. Таким чином, ген - освіта перш за всефункціональний, а не хімічна. З функціональної точки зору ДНК складаєтьсяз безлічі білків, що зберігають певний обсяг інформації - генів. Ген --ділянка молекули ДНК, в якому знаходиться інформація про первинну структуруякого-небудь одного білка. Це біохімічне визначення гена не повністювідображає стан речей, але їм зручно описувати процеси біосинтезу.

Оскільки в організмі присутні десятки тисяч білків, існують ідесятки тисяч генів. Сукупність усіх генів клітини складають її геном.
Всі клітини організму містять однаковий набір генів, але в кожній з нихреалізується різна частина інформації, що зберігається. Тому, наприклад, нервовіклітини і за структурно-функціональним, і по біохімічних особливостейвідрізняються від клітин печінки. Так як кожен білок представлений однією абодекількома поліпептидними ланцюгами, то необхідний носій інформації прокожної такої ланцюга. Точніше буде говорити, що ген - це ділянка ДНК,що несе інформацію про одну поліпептидного ланцюга.

Генетики користуються декілька іншим визначенням гена: ген - ділянкахромосоми, що визначає розвиток в організму одного або кількохознак. Ці ознаки можуть бути абсолютно різні - біохімічні
(наприклад, активність якого-небудь ферменту), фізіологічні (станантиоксидантної системи організму). Тобто матеріальною основоюспадковості є хромосоми з містяться в них генами.
Генетична інформація реалізується в процесах транскрипції і трансляції.
В одній молекулі ДНК розташовані сотні і тисячі генів. Одна молекула ДНКразом з білками беручи певну просторову форму, утворюєхромосому.

Гени розташовані в молекулі ДНК лінійно, один за одним, вони не колине перекриваються. Іншими словами, не існує ділянок ДНК, що належатьодночасно двом генами. Крім генів, що кодують білки (структурні гени),в ДНК існують ділянки, що несуть інформацію про структуру рРНК і тРНК, атакож ділянки, які відіграють регуляторну роль у роботі геному.

З середини 80-х років світове співтовариство почало створюватиміжнародні програми з вивчення геному людини. До того часу вченимибули створені методи, що дозволяють відносно швидко розшифровувати ділянкимолекул ДНК. Уже розшифровано близько 5 тисяч генів. Залишилось - кількабільше, оскільки повний геном людини, за різними оцінками, містить від 50до 100 тисяч генів. Їх потрібно виокремити з 3 мільярдів нуклеотидів вскладі хромосом людини. Виявлено ряд нових генів, серед яких можутьвиявитися гени-супресори (підсилювачі) пухлинного росту; гени, що кодуютьфактори регуляції транскрипції та інші. Серед них новий ген р53,контролюючий розвиток нервової системи і гени рецепторів гормонів.

2. Алельних гени, - визначальні альтернативне розвиток одного і того жознаки і розташованих в ідентичних ділянках хромосом. Отже, в кожнійклітці є два гени - А і а, що відповідають за розвиток одного і того жознаки. Такі парні гени називаються алельних генами або алелями.
Будь-який диплоїдний організм (у клітці якого є подвійний набірхромосом), будь то рослина, тварини або людина, містить в кожній клітинідва алелі будь-якого гена. Виняток становлять статеві клітини - гамети. Укожному гаметі міститься один комплект гомологічних хромосом, тому будь-якагамета має лише по одному алельних гену. Таким чином, кожендиплоїдний організм може мати не більше двох алелей одного гена, однак умежах виду число алелей може бути істотно більше. У таких випадкахговорять про серії множинних алелей. Ряд мутацій одного гена називаютьсерією алелей. Її слід розглядати як результат мутаційногопроцесу. Члени однієї серії множинних алелей діють на один загальнийознака, але кожен аллель може мати і свої особливості у дії наінші ознаки. У близьких видів зустрічаються подібні серії алелей.

3. Гетерозиготний - особина, у якої алельних гени кодують окремістану ознаки. Г. Мендель вперше встановив факт, що свідчить проте, що рослини, схожі за зовнішнім виглядом, можуть різко відрізнятися заспадковим властивостями. Існують особи, які при самозапилення абосхрещуванні із собі подібними в потомство не дають розщеплення (ці особиутворюють лише один сорт гамет). Інші - дають різні гамети, і тому в їхпотомство спостерігається розщеплення. Особи, що не дають розщеплення в наступномупоколінні, називаються гомозиготними (від грецького gomo - рівний, zvgoto --запліднена яйцеклітина). Особи, серед нащадків у яких виявляєтьсярозщеплення, називаються гетерозиготних (від грецького getero - різний).
Було встановлено, що розщеплення ознак у потомство гібридних рослин
- Результат наявності у них двох генів: А і а, відповідальних за розвитокоднієї ознаки (наприклад, забарвлення насіння). У таких особин гомологічніхромосоми мають ідентичні ділянки - гени, які й визначають колір.
Власне колір (жовтий або зелений) визначається тією або іншою формою гена
(послідовністю нуклеотидів в ланцюзі з ДНК). У даному випадкуген забарвлення насіння має дві альтернативні форми (алелі), тобтосоматичні клітини містять дві алелі одного гена. При цьому, незважаючи нате, що аллели можуть бути різними (гетерозиготною стан), у фенотипівиявляється тільки один з них - він називається домінантним. Репресивний жаллель впливає на фенотип тільки в тому випадку, якщо він знаходиться в обохгомологічних хромосомах (гомозиготною стан).

4. Генотип - сукупність все генів організму. Для різних організмівхарактерне різне будову генів і організація геномів. Гени тварин,рослин і грибів здатні працювати незалежно від функціональної активностісусідніх ділянок ДНК. У бактерій ситуація дещо інша - їх гени немають некодірующіх ділянок, зате працюють узгоджено. Кілька сусідніхгенів об'єднуються і працюють як єдиний ген. У всіх клітинах всіхорганізмів кількість хромосом містять гени протягом всього життя віднародження до смерті суворо постійно. Така сталість досягаєтьсязавдяки особливостям процесів клітинного поділу. Перед поділомкількість хромосом збільшується вдвічі за рахунок здатності ДНК досамоудвоенію - реплікації. Потім материнська клітина ділиться, подвоєнийнабір хромосом порівну розподіляється між двома дочірніми клітинами, ввнаслідок чого кожна з них отримує такий набір хромосом і генів,який був у материнській. Сукупність генів, яку організм отримує відбатьків, складає його генотип.

5. Фенотип - прояв всіх ознак організму. Успадковані ознаки
(колір очей, вовни, пір'я, розмір крил, форма насіння і тому подібне)називаються феном. Сукупність усіх фенів організму, тобто всіх зовнішніхознак організму, особливостей будови і функціонування клітин іорганів складають фенотип. Особи, що мають однаковий фенотип можутьволодіти різними генотипами. Фенотип розвивається в результатівзаємодії генотипу та умов зовнішнього середовища.

6. Основні принципи гібрідологіческого методу:
. підбір матеріалу для отримання гібридів (чисті лінії, відмінності між вихідними формами по невеликій кількості ознак),
. індивідуальний аналіз потомства кожного схрещування,
. кількісний облік результатів.
Методи генетичного аналізу дуже різні, але головним єгібрідологіческій. Суть його полягає в схрещуванні (гібридизації)організмів, що відрізняються один від одного за одним або кількома ознаками,і в детальному аналізі потомства. Оскільки нащадків від таких схрещуваньназивають гібридами, то і метод отримав назву гібрідологіческого.

У тому випадку, коли батьківські організми відрізняються один від одного заодному досліджуваному ознакою, схрещування називається моногібрідним.

Схрещування, в якому беруть участь особи, що відрізняються по двох парахалелей, називають дігібрідним схрещуванням, а організми гетерозиготні подвох генів, - дігетерозіготнимі. Цей метод використовується для вивченняуспадкування ознак, за які відповідають дві пари алельних генів увідміну від попереднього методу.

Оскільки кожен організм характеризується дуже великою різноманітністюознак, а число хромосом обмежена, то кожна з них повинна нестивелике число генів. Результати дігібрідного схрещування залежать від того,лежать чи гени, що визначають що розглядаються ознаки, в одній хромосомі абов різних.

7. Перший Закон Менделя (однаковість першого покоління, закондомінування)
Закон домінування говорить: при схрещуванні гомозиготних особин,що відрізняються однією або декількома парами альтернативних ознак, всегібриди першого покоління за цими ознаками одноманітно (у гібридівпроявляться домінантні ознаки батьків).

8. Другий Закон Менделя (закон розщеплення)

В одному з дослідів Мендель як батьки брав особин чистихліній (тобто особин, протягом багатьох поколінь давали потомство знабором тих же самих ознак). Досліджувалося успадкування забарвлення насіннягороху - вона може бути жовтою або зеленою. Мендель ставив досвід такимчином, що в одному експерименті материнські рослини мали жовті насіння,а батьківські - зелені, а в іншому - навпаки (результати і прямого ізворотного схрещування були однакові). Отриманих гібридів першогопокоління Мендель розмножували самозапилення і отримував гібридів другогопокоління і т.д.
Незалежно від того, до якого сорту належали материнські рослини,гібридне насіння першого покоління виявилися тільки жовтими, отже,у гібридів проявлявся тільки одна ознака, ознака другого батька як бизникав. Таке переважання ознаки одного з батьків Мендель назвавдомінуванням, а ознаки домінантними. Ознаки не виявляються --рецесивними. Таким чином, був зроблений висновок про однаковості першимпокоління і домінування однієї ознаки над іншим.

Насіння другого покоління виявилися не тільки жовтими, але і зеленими.
Число нащадків з домінантним ознакою відносилося до числа нащадків зрецесивним ознакою як 3:1. Таке явище називається розщепленням. Напідставі цього Мендель сформулював закон розщеплення. При схрещуваннігібридів першого покоління між собою серед гібридів другого покоління впевному співвідношенні з'являються особини з фенотипами вихіднихбатьківських форм і гібридів першого покоління. Тобто в потомство,отримане від схрещування гібридів першого покоління, спостерігається явищерозщеплення: чверть особин з гібридів другого покоління маєрецесивний ознака, три чверті - домінантний.

Велике досягнення Менделя полягає в тому, що він знайшов простий і дужезручний спосіб вираження результатів у алгебраїчної формі. На схемісимволи Р, F1, F2 позначають батьківське, першого, другого покоління, --жіночого роду, - чоловічого роду, значок x - схрещування. Ген, який відповідає задомінантний колір, позначений - А, за зелений - а.

Р АА x аа

А а

Гамети

F1

Аа x Аа

Гамети А а А а

F2

АА Аа Аа аа
Вихідні батьківські рослини в досвіді були гомозиготними, тобто несли двіоднакові хромосоми. Усе насіння першого покоління виходятьгетерозиготних Аа і мають жовтий колір. Такі гетерозиготні рослиниздатні виробляти гамети двох сортів, що несуть гени А і а. Призаплідненні виникають чотири типи зигот: АА + Аа + аа + аа, що можна записатитак: АА 2 Аа + аа (1:2:1). Оскільки в досвіді гетерозиготні насіння Аа такожзабарвлені в жовтий колір, у другому поколінні виходить співвідношення жовтихнасіння до зелених, рівне 3:1. Таким чином, було встановлено, щорозщеплення ознак у потомство гібридних рослин - результат наявності уних двох генів, відповідальних за розвиток однієї ознаки (наприклад,забарвлення насіння).

9. Третій Закон Менделя (закон незалежного розподілу генів)

Якщо в дігібрідном схрещуванні гени знаходяться в різних параххромосом, то відповідні пари ознак успадковуються незалежно один відодного, тобто аллели різних генів випадково потрапляють в одну або різні гамети.
Менделем проводився досвід з вивчення незалежного успадкування ознакпри схрещуванні гладких жовтих насіння з зморшкуватими зеленими. У першупоколінні всі гібридні рослини мали гладкі жовті насіння. У другомупоколінні відбулося розщеплення. Виявлено чотири фенотипу у співвідношенніблизькому до 9 жовтим гладким насіння (АВ), 3 жовтим зморшкуватим (Ав), 3зеленим гладким (аВ), 1 зеленому зморщеному (ав).

При утворенні гамет у особин першого потомства можливі чотирикомбінації двох пар алелей. Алелі одного гена, потрапляють у різні гамети.
Розбіжність однієї пари генів не впливає на розбіжність генів іншої пари. Напідставі цього досвіду був сформульований закон Менделя: розщеплення покожній парі генів йде незалежно від інших пар генів.

Різні варіанти генотипів (і відповідних їм фенотипів),утворюються при злиття гамет, зручно розраховувати по гратах Пінета.

В результаті досвіду було отримано розщеплення за фенотипом:
. 9/16 всіх насіння - жовті гладкі, генотип записується: А-В-(прочерк означає, що неважливо, який з алелей присутня в генотипі, адже один домінантний ген вже є, а значить фенотип за цією ознакою вже визначено);
. 3/16 всіх насіння - жовті зморшкуваті з генотипом А-ст;
. 3/16 - зелені гладкі з генотипом Аав-;
. 1/16 - зелені зморшкуваті, що мають генотип аавв.
Таким чином, розщеплення за фенотипом відбулося у співвідношення 9:3:3:1

На відміну від другого закону, який завжди справедливий, третій законвідноситься тільки до випадків незалежного успадкування, коли досліджувані генирозташовані у різних парах гомологічних хромосом.

10. Закон Моргана (зчеплене спадкування)

Бурхливий розвиток генетики на початку XX століття показало, що не всіознаки успадковуються відповідно до законів Менделя.

Часто порушується закон незалежного розподілу генів, тому що вінсправедливий тільки для генів розташованих у різних хромосомах. На самомсправі в будь-якому організмі число генів є дуже великим (десятки тисяч), а число їхносіїв - хромосом - обмежене: так у людини 23 пари хромосом, укукурудзи - 10, у дрозофіли - всього 4. Відповідно, у кожної хромосомиповинно бути по декілька сотень чи тисяч генів.

З того фактів, що при утворенні гамет до полюсів клітини в мейозівідходять хромосоми, а не гени, випливає, що гени, локалізовані в однійхромосомі, повинні успадковуватися разом. Це підтверджують досліди Моргана,проведені на плодової мушки дрозофіли. Він досліджував дігібрідноесхрещування для двох ознак: кольору тіла (сіре і чорне) і довжини крила
(довге й зародковий).

Р сіре тіло, x чорне тіло

довгі крила зародкові крила

GGLL glglгамети: GL gl

F1 сіре тіло, довгі крила

GgLl
Оскільки обидва гена лежать в одній хромосомі, утворюється тільки 2 типи гамет:
GL і gl.

F1 гамети: 2GL, 2gl

F2

фенотип: 3 сіре тіло 1 чорне тіло

довгі крила зародкові крила

генотипи: GGLL, GgLl, GgLl, ggll

або 1GGLL: 2GgLl: 1ggll
Таким чином, у F2 спостерігається розщеплення за фенотипом 3:1 замістьочікуваного відповідно до генетикою Менделя 9:3:3:1.

Закономірність, суть якої зводиться до того, що гени, локалізованів одній хромосомі, успадковуються переважно разом, відома підназвою закону Моргана. Слово переважно не випадково, бо сам Морганвиявив і пояснив відхилення від цього правила. Такі гени, що лежать водній хромосомі, успадковуються разом і називаються зчепленими. Всі гениоднієї хромосоми утворюють групу зчеплення.

11. Гіпотеза чистоти гамет: що знаходяться в кожному організмі париальтернативних ознак не змішуються при утворенні гамет і по одномувід кожної пари переходять у них в чистому вигляді.

12. Закон гомологічних рядів (М. І. Вавилов)
Види і пологи, генетично близькі, характеризуються подібними рядамиспадкової мінливості з такою правильністю, що знаючи ряд форм умежах одного виду, можна передбачати знаходження паралельних форм уінших видів і родів. Чим ближче генетично розташовані в загальній системіпологи, тим повніше подібність в рядах їх мінливості.
Цілі родини рослин в загальному характеризуються певним цикломмінливості, що проходить через всі роди і види, що складають сімейство.

13. При якому схрещуванні виходять розщеплення:
1:2:1 - Аа x Аа - моногібрідное схрещування, розщеплення за генотипом
(наведено приклад у п.7)
1:3 - Аа x Аа - моногібрідное схрещування, розщеплення за фенотипом
Р Аа x Аа

Г Аа Аа

F1 АА Аа Аа аа

жел жел жел зел
9:3:3:1 - АаВв x АаВв-дігібрідное схрещування, розщеплення за фенотипом
(наведено приклад у п. 8)

14. Еволюційна значення мутацій пов'язано з тим, що вони постійнопідтримують високий ступінь неоднорідності природних популяцій, які єосновою дії еволюційних факторів, перш за все природного відбору.

15. Розмах мінливості ознаки визначається факторами навколишнього середовища ігенотипом.

16. Генетика популяцій - розділ генетики, що вивчає ті генетичніпроцеси, які протікають у популяціях, тобто генний склад популяцій
(мутаційні гени, частоту їх зустрічальності у гомозиготному і гетерозиготномустані, відстеження накопичення шкідливих і корисних мутацій в популяції).

17. Сорт (фр. - розряд, категорія) - створена в результаті селекціїзначна за кількістю сукупність рослин одного виду, стійковолодіє в конкретних умовах обробітку певними анатомо -морфологічними ознаками, що передаються у спадок.

18. Інбридинг (вид схрещування в селекції) - близькоспоріднені схрещуваннясільськогосподарських тварин або примусове самозапилення уперекрестноопиляющіхся рослин.

19. Гетерозія - явище підвищеної врожайності життєстійкості в першійпоколінні гібридів, отриманих при схрещуванні чистих ліній, одна зяких гомозиготних по рецесивних генів, інша гомозиготних подомінантним.

20. Метод Ментора
Суть методу полягає у зміні ознак, що розвивається гібридапід впливом привою або підщепи. Якщо потрібно змінити властивості гібрида, тойого прищеплюють не дорослі плодоносні рослини (підщепа). Якщо бажаноотримати у гібрида ознаки іншої рослини, то в даному випадку підщепоюслужить гібридний сіянець.

21. Генна інженерія - метод біотехнології, що дозволяє шляхом операцій впробірці переносити генетичну інформацію з одного організму в інший зметою отримання клітин, здатних у промислових масштабах напрацьовуватидеякі "людські" білки.

22. Масовий добір зводиться до виділення з вихідного матеріалу цілої групиособин, які мають бажані для селекціонера зовнішніми,фенотипічних ознаками. Ефективність масового відбору залежить від того,наскільки точно селекціонер визначить за зовнішніми ознаками кращий генотип.

23. Індивідуальний відбір зводитися до виділення окремих особин зщо цікавлять селекціонера генотипом і отримання від них потомства. Приіндивідуальному відборі ретельно досліджується потомство відібраногоорганізму. Якщо кожне відібране з популяції рослина або твариназберігає свої показники і в потомство, індивідуальний відбір триваєі в наступних поколіннях.