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-____________________________
Завдання № 3. Розгляньте схеми упаковки ядерної ДНК, зробіть позначення до малюнку та висновки.
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
Ознака
| ДНК
| РНК
| Локалізація у клітинні
|
|
| Вміст у клітині, %
|
|
| Кількість ланцюгів
|
|
| Азотисті основи
|
|
| Пентоза
|
|
| Властивості
|
|
| Функції
|
|
| Завдання №6. Заповніть колонку «Функція» у наступній таблиці:
Типи РНК
| Скорочене позначення
| Кількісний вміст в клітині від загального вмісту РНК
| Форма
| Функція
| Інформаційна (матрична)
| іРНК
(мРНК)
| 0,5%
| однониткова
|
| Транспортна
| тРНК
| 10% (найменші)
| однониткова
|
| Рибосомальна
| рРНК
| 90%
(найбільші)
| однониткова
|
| 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: 1468 | Нарушение авторских прав
|