 |
|
АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология |
Завдання № 10. Розв'яжіть задачи та поясніть їх.Г Е Н Е Т И К А Робочий зошит для лабораторно-практичних занять
СУМИ - 2014 МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ ТА ПРОДОВОЛЬСТВА УКРАЇНИ СУМСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ Факультет агротехнологій та природокористування Кафедра селекції та насінництва ім. М. Д. Гончарова
Г Е Н Е Т И К А Р О Б О Ч И Й З О Ш И Т
для лабораторно-практичних занять студентів напряму підготовки 6.090101 «Агрономія», 6.090101 «Захист рослин» та 6.090103 «Садово-паркове господарство» ОКР «Баклавр» Студента (ки) _______________________________________ Групи ______________________________
СУМИ - 2014 УДК 631.52
Укладач: Кандиба Н.М., к. с. - г. н., доцент кафедри селекції та насінництва ім. М. Д. Гончарова
Генетика: Робочий зошит для лабораторно-практичних занять студентів напряму підготовки 6.1090103“ Ландшафтно-паркове господарство”, 6.090101“Агрономія”, 6.090101“Захист рослин” ОКР «Баклавр». - Суми, 2014 р.- 91 с.
Анотація: Робочий зошит спрямований на надання допомоги студентам під час лабораторно-практичних занять при вивченні курсу “Генетика”. В робочий зошит ввійшли генетичні задачі за всіма темами, незавершені малюнки без підписів, схеми, таблиці без підписів, тести, генетичні терміни, тексти з пропущеними словами, контрольні запитання, які передбачені програмою з генетики.
Рецензенти:
В. Г. Скляр - к. б. н., доцент, завідувачка кафедри екології та ботаніки Т. О. Рожкова - к. б. н., доцент кафедри захисту рослин ім. доцента Мішньова А. К.
Рекомендовано до видання Вченою радою факультету агротехнологій та природокористування (Протокол № від 2014 р.)
© Сумський національний аграрний університет, 2014 ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН
ТЕМА 1: Молекулярні механізми спадковості. Транскрипція і трансляція генетичної інформації. Розв’язання генетичних задач (4 год). ТЕМА 2: Цитологічний аналіз спадковості. Каріотипи. Мітоз. Мейоз. Розв’язування генетичних задач (4 год). ТЕМА 3: Спорогенез і гаметогенез у рослин. Мікроспорогенез і мікрогаметогенез, мегаспорогенез і мегагаметогенез (2 год). ТЕМА 4: Гібридологічний аналіз успадкування ознак рослинами у моно-, ди- і полігібридному схрещуваннях. Розв’язування генетичних задач (2 год). ТЕМА 5: Успадкування ознак під час комплементарної взаємодії генів. Розв’язування генетичних задач (2 год). ТЕМА 6: Успадкування ознак під час епістатичної взаємодії генів. Розв’язування генетичних задач (2 год). ТЕМА 7: Успадкування ознак під час полімерної взаємодії генів. Успадкування кількісних ознак. Розв’язування генетичних задач (2 год). ТЕМА 8: Визначення достовірності даних генетичного аналізу. Статистичний аналіз розщеплення. Розв’язування генетичних задач (2 год). ТЕМА 9: Успадкування ознак під час зчеплення генів. Кросинговер. Розв’язування генетичних задач (2 год). ТЕМА 10: Генетичний аналіз кросинговеру. Побудова генетичних карт. Розв’язування генетичних задач (2 год). ТЕМА 11: Мутаційна мінливість. Множинний алелізм. Хромосомні перебудови (2 год). ТЕМА 12: Модифікаційна мінливість (2 год). ТЕМА 13: Поліплоїдія та віддалена гібридизація (2 год). ТЕМА 14: Інбридинг і гетерозис (2 год). ТЕМА 15: Генетика імунітету. Розв’язування генетичних задач (2 год). ТЕМА 16: Генетика популяцій. Динаміка популяцій. Розв’язування генетичних задач (2 год). ЗМІСТ с тор. ВСТУП……………………………………………………………………………………… 6 ТЕМА 1: Молекулярні механізми спадковості. Транскрипція і трансляція генетичної інформації. Розв’язання генетичних задач………………………………………………………. 8 ТЕМА 2: Цитологічний аналіз спадковості. Каріотипи. Мітоз. Мейоз. Розв’язування генетичних задач………………………………………………………………………………… 17 ТЕМА 3: Спорогенез і гаметогенез у рослин. Мікроспорогенез і мікрогаметогенез, мегаспорогенез і мегагаметогенез……………………………………………………………… 27 ТЕМА 4: Гібридологічний аналіз успадкування ознак рослинами у моно-, ди- і полігібридному схрещуваннях. Розв’язування генетичних задач…………………………… 32 ТЕМА 5: Успадкування ознак під час комплементарної взаємодії генів. Розв’язування генетичних задач………………………………………………………………….40 ТЕМА 6: Успадкування ознак під час епістатичної взаємодії генів. Розв’язування генетичних задач………………………………………………………………………………… 43 ТЕМА 7: Успадкування ознак під час полімерної взаємодії генів. Успадкування кількісних ознак. Розв’язування генетичних задач………………………………………….....45 ТЕМА 8: Визначення достовірності даних генетичного аналізу. Статистичний аналіз розщеплення. Розв’язування генетичних задач………………………………………………… 48 ТЕМА 9: Успадкування ознак під час зчеплення генів. Кросинговер. Розв’язування генетичних задач………………………………………………………………………………… 50 ТЕМА 10: Генетичний аналіз кросинговеру. Побудова генетичних карт. Розв’язування генетичних задач………………………………………………………………… 54 ТЕМА 11: Мутаційна мінливість. Множинний алелізм. Хромосомні перебудови…. 57 ТЕМА 12: Модифікаційна мінливість…………………………………………………. 63 ТЕМА 13: Поліплоїдія та віддалена гібридизація……………………………………… 66 ТЕМА 14: Інбридинг і гетерозис………………………………………………………… 69 ТЕМА 15: Генетика імунітету. Розв’язування генетичних задач…………………….73 ТЕМА 16: Генетика популяцій. Динаміка популяцій. Розв’язування генетичних задач………………………………………………………………………………………...76 ДОДАТКИ ……………………………………………………………………………… 81 ЛІТЕРАТУРА ……………………………………………………………………………. 90
Любой факт в биологии становится понятным лишь в свете генетики. Генетика – это сердцевина биологической науки; лишь в рамках генетики разнообразие жизненных форм и процессов может быть осмысленно как единое целое. Ф.Айала, Дж. Кайгер.
ВСТУП Успіхи теоретичної генетики, практичне застосування її положень базуються на тому, що вона вивчає основні властивості організмів, а саме: спадковість і мінливість. Деякий час окремі біологічні науки, а серед них і генетика, не вважалися точними науками, як, наприклад, математика, фізика, хімія. Генетика стала точною наукою лише тоді, коли в ній було встановлено одиницю контролю прояву ознак - геном. Сучасна генетика є теоретичною основою селекції, біотехнології, насінництва, і має першочергове значення для розвитку сільськогосподарського виробництва. У зв’язку з цим підготовка кваліфікованних кадрів для агропромислового комплексу неможлива без оволодіння фундаментальними знаннями з генетики майбутніми спеціалістами, практичного викорисання їх для управління спадковістю рослин і тварин та направленної їх зміни. Особливо глибокі знання генетики повинні бути у фахівців агрономічного профілю, які будуть розробляти ефективні агротехнічні заходи, програмувати врожаї з урахуванням норм реакції і особливостей генотипу сорту, створювати необхідні умови для максимальної реалізації потенційних можливостей генотипу і його стабільної продуктивності, працювати з поліплоїдними сортами і формами мутагенного та міжвидового походження, вирощувати гібридне насіння із практичним застосуванням явища гетерозису. Крім цього, ефективне використання мінеральних добрив і правильне застосування широкого спектру отрутохімікатів можливе лише при чіткому знанні їх генетичної безпечності, врахуванні впливу цих речовин на генотип, спадковість рослин і тварин, на здоров’я людини і навколишнє середовище. Тому і назріла необхідність у виданні робочого зошита з генетики для агрономічних спеціальностей, що дозволить вдосконалити викладання дисципліни. Робочий зошит - це засіб навчання, створений з метою поліпшення засвоєння, повторення, узагальнення, систематизації та перевірки знань студентів. У зошиті представлені завдання завдання різних типів: • Генетичні задачі. Після умови завдання або вправи залишено місце для оформлення розв'язання задач. Задачі, наведені в даному зошиті є різними за складністю. Серед розмаїття генетичних задач можна виділити три основні групи: 1) розрахункові задачі; 2) задачі на визначення генотипу; 3) задачі на встановлення характеру спадкування ознаки. Розрахункові задачі. В умові розрахункової задачі наводиться інформація про те, як успадковується ознака, вказуються генотипи батьків. Мета задачі - установити генотипи й фенотипи нащадків. Якщо генотипи батьків не зазначені, вони легко визначаються за фенотипами. Так, якщо йдеться про те, що батько має рецесивну ознаку, то зрозуміло, що він є гомозиготним. Гомозиготність свідчить і про належність до чистої лінії чи породи, тому якщо зазначено, що батьківська форма має гібридне походження - це означає, що вона є гетерозиготна. Задачі на визначення генотипу. У задачах цього типу зазначається характер успадкування ознаки і наводяться генотипи нащадків, за якими необхідно встановити генотипи батьків. Задачі на встановлення характеру спадкування ознаки. В умовах таких задач наводяться тільки фенотипи батьків і нащадків. Аналізуючи фенотипи та їх співвідношення у нащадків, визначають гени визначають розвиток ознаки. Найбільш складними є задачі третього типу, бо саме вони розвивають генетичне мислення. • Незавершені малюнки, схеми, таблиці без підписів, тести, генетичні терміни. Важливим видом роботи студентів на лабораторно практичних заняттях є вивчення зображень мікропрепаратів, а також проведення навчальних експериментів з наступною фіксацією результатів роботи узошиті. Через великий обсяг роботи й обмеженості за часом студентові пропонуються незавершені малюнки, гербарій, схеми вивчаємих біологічних. • Тексти, речення із пропущеними словами для розвитку логічного мислення як результат надбанних теоретичних і практичних знань з дисципліни. Для кращого засвоєння матеріалу до кожної теми подано контрольні питання для самоперевірки. Мета “Робочого зошита” – допомогти студентам факультету агротехнологій та природокористування на практиці перевірити засвоєння основних генетичних закономірностей, процесів, генетичних термінів і понятть, набути знання про матеріальні основи спадковості та мінливсті. “Робочий зошит” складено на основі програми з генетики затвердженої Департаментом кадрової політики, аграрної освіти та науки Міністерства аграрної політики України 7 квітня 2004 р.
Дата: _____________ 201___р.
ТЕМА 1: Молекулярні механізми спадковості. Транскрипція і трансляція генетичної інформації. Розв’язання генетичних задач.
Мета: ознайомитися з будовою нуклеїнових кислот і біологічною сутністю процесів, які лежать в основі молекулярно-генетичних процесів транскрипції, трансляції, синтезу білка; навчитися розв’язувати задачі з молекулярної генетики; ознайомитися з прикладними аспектами молекулярно-генетичних досліджень. Обладнання та матеріали: таблиці, моделі ДНК, РНК, реплікації, синтеза білка
Завдання №1 Дайте визначення наступним термінам:
Антикодон – ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Генетичний код – ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Екзон – ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Інтрон – ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Правило Чаргаффа – ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Репарація – ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Реплікація – ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Сплайсинг – ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Транскрипція – ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Трансляція – ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Трасформація – ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Триплет (кодон) – ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Завдання № 2 1.Вивчіть будову ядра і його функції. 2.Зробіть підписи до малюнка ядра.
1-____________________________ 2-____________________________ 3-____________________________ 4-____________________________ 5-____________________________ 6-____________________________ 7-____________________________
1- ______________________ 2-_______________________ 3-_______________________ 4-_______________________ 5-___________________________ 6-___________________________ 7- Висновки_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Завдання № 4. У схемах будови ДНК та РНК позначте перші букви назв хімічних компонентів нуклеотидів: А - аденін, Г - гуанін, Т - тимін, Ц - цитозин, У - урацил, Д - дезоксирибоза, Р - рибоза, Ф – фосфатна група
Завдання № 5. Надати в таблиці порівняльну характеристику нуклеїновим кислотам
Завдання №6. Заповніть колонку «Функція» у наступній таблиці:
Завдання №7. Позначте компоненти, що беруть участь у процесі реплікації ДНК
1-___________________ 2-___________________ 3-___________________ 4-___________________ 5-___________________ 6-___________________
Завдання № 8. Позначити етапи (А, Б) та фактори (1, 2, 3, 4) реалізації спадкової інформації.
А_____________________ Б_________________________ 1 – ___________________ 1 -_________________________ 2 -____________________ 2 - _________________________ 3 - _________________________ 4 - _________________________ Завдання № 9. Закінчіть текст, заповнивши пропуски у реченнях: 1.__________ - ділянка ДНК, що кодує первинну структуру білка (або тРНК, рРНК). 2. Функціонування білка - продукту активності гена - забезпечує у підсумку формування _________________________. 3. Форма горизонтального переносу генів, при якій передача генетичного матеріалу від однієї клітини до іншої відбувається за допомогою вірусу (бактеріофага у випадку бактерій), що призводить до зміни спадкових властивостей __________________________________. 4. Матеріальними носіями спадковості як у прокаріотів, так і в еукаріотів є ______________. 5.Загальноприйняте позначення пуринових азотистих основ ________, піримідинових_____, а загальне позначення всіх основ _________.
Завдання № 10. Розв'яжіть задачи та поясніть їх. Задача № 1 В одній із ланцюгів молекули ДНК нуклеотиди розташовані в такої послідовності ТАГАГТЦЦГАЦАЦГ. Яка послідовність нуклеотидів у другому ланцюгу цієї ж молекули та кодонів іРНК, що синтезуються на комплементарному ланцюгу? ДНК: Ланцюг І: 5' Т А Г А Г Т Ц Ц Г А Ц А Ц Г 3' Ланцюг ІІ: іРНК: Задача № 2 До складу білка входить 124 амінокислот. Порівняйте відносні молекулярні маси білка і гена, який його кодує. Задача № 3 В склад білка входить 400 амінокислот. Визначити, яку довжину має контролюючий його ген, якщо відстань між двома нуклеотидами в молекулі ДНК складає 3,4 х 10-4 мкм? Задача № 4 Фрагмент ДНК складається з нуклеотидів, розміщених у такій послі-довності: ГЦГ – ААТ – АТГ – ЦАЦ – ТТА – АЦТ - ГЦГ. Визначте склад і послідовність амінокислотних залишків у поліпептидному ланцюзі білка, закодованому в цьому фрагменті гена, якщо: 1) фрагмент ДНК втратить сьомий нуклеотид А; 2) фрагмент ДНК подвоїть сьомий нуклеотид; 3) між сьомим і восьмим нуклеотидом стане Г - нуклеотид?
Задача № 5 Гормон росту людини (соматотропін) - білок, що містить 191 амінокислоту. Скільки кодуючих нуклеотидів і триплетів входить до складу гена соматотропіну?
Задача № 6 Фрагмент іРНК інсуліну має наведений склад. Визначити співвідношення коефіцієнт специфічності у фрагменті відповідного гена. іРНК: …УУУ ГУУ ГАУ ЦАА ЦАЦ УУА УГУ ГГГ УЦА ЦАЦ ДНК: І: ІІ:
Задача № 7 Некодуючий ланцюг молекули ДНК має таку будову: ГАГ – АГТ –ЦГТ – АГА - ЦГГ. Визначте будову відповідного фрагмента молекули білка, синтезованої за участю кодуючого ланцюга ДНК.
Задача № 8 У фрагменті ДНК знайдено 1120 аденінових нуклеотидів, що становить 28% загальної кількості нуклеотидів. 1). Скільки в даному фрагменті міститься гуанінових, цитозинових, тимінових нуклеотидів? 2). Визначте довжину і відносну молекулярну масу цього фрагмента ДНК.
Задача № 9 Ланцюжок молекули ДНК з 1444 нуклеотидів, який кодує поліпептид, містить 5 інтронних ділянок довжиною 100, 120, 135 і два по 150 нуклеотидів. Скільки амінокислот міститься в білку? Задача № 10 Яку кількість амінокислот матиме поліпептид, синтезований з матриці РНК, яка складається з 801-го нуклеотиду, якщо в неї немає неінформативних послідовностей Задача № 11 Хімічний аналіз показав, що до складу іРНК входить 20% аденінових нуклеотидів, 16% урацилових, 30% цитозинових. Визначити співвідношення нуклеотидів у ДНК, з якої була знята інформація на дану РНК.
Задача № 12 Радіоактивне випромінювання іноді «вибиває» нуклеотиди з молекул нуклеїнової кислоти без порушення її цілісності. Припустимо, що в першому випадку з молекули вилучено тільки один нуклеотид, у другому - три нуклеотиди підряд, а в третьому - також три нуклеотиди, але розташовані на деякій відстані один від одного. Як це позначиться на структурі білка, синтезованого на основі інформації, закодованої у такій пошкодженій молекулі? У якому з трьох випадків новоутворений білок буде відрізнятися від нормального більше? Дата добавления: 2015-12-16 | Просмотры: 1463 | Нарушение авторских прав |
Завдання № 3. Розгляньте схеми упаковки ядерної ДНК, зробіть позначення до малюнку та висновки.
