Το προτεινόμενο βιβλίο προβλημάτων περιλαμβάνει προβλήματα στα ακόλουθα θέματα: μοριακή γενετική (ο ρόλος των νουκλεϊκών οξέων στον πλαστικό μεταβολισμό), κληρονομικότητα χαρακτηριστικών στη διασταύρωση μονουβριδίων (νόμοι I και II Mendel), κληρονομικότητα χαρακτηριστικών στη διυβριδική διασταύρωση (νόμος III Mendel), κληρονομικότητα χαρακτηριστικών που συνδέονται με το φύλο. Οι εργασίες ταξινομούνται κατά δυσκολία, με αστερίσκους (*) να επισημαίνουν εργασίες αυξημένης πολυπλοκότητας.
Το βιβλίο προβλημάτων περιέχει μεθοδολογικές συστάσεις, σκοπός των οποίων είναι να βοηθήσει στην ανεξάρτητη ανάπτυξη μεθόδων επίλυσης προβλημάτων. Το εγχειρίδιο παρέχει παραδείγματα τυπικών προβλημάτων με λεπτομερή επεξήγηση του σχεδιασμού, των συμβόλων και των λύσεων. Κάθε τύπος εργασίας προηγείται από ένα σύντομο θεωρητικό υλικό. Για την εδραίωση της αποκτηθείσας γνώσης, προσφέρονται δοκιμαστικές εργασίες (Παράρτημα 5), οι οποίες μπορούν να επιλυθούν τόσο στην τάξη όσο και στο σπίτι (με επακόλουθη πίστωση για αυτό το τεστ).
Το εγχειρίδιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για εις βάθος μελέτη της βιολογίας στο σχολείο όσο και για προετοιμασία για εισαγωγή σε πανεπιστήμια.
Επίλυση προβλημάτων στη μοριακή γενετική
Ένα γονίδιο είναι ένα τμήμα του DNA που κωδικοποιεί μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη. Η παραμικρή αλλαγή στη δομή του DNA οδηγεί σε αλλαγές στην πρωτεΐνη, η οποία με τη σειρά της αλλάζει την αλυσίδα των βιοχημικών αντιδράσεων με τη συμμετοχή της, οι οποίες καθορίζουν ένα συγκεκριμένο χαρακτηριστικό ή σειρά χαρακτηριστικών.
Η πρωτογενής δομή της πρωτεΐνης, δηλ. αλληλουχία υπολειμμάτων αμινοξέων που κωδικοποιείται στο DNA ως αλληλουχία αζωτούχων βάσεων αδενίνη (Α), θυμίνη (Τ), γουανίνη (G) και κυτοσίνη (C). Κάθε αμινοξύ κωδικοποιείται από μία ή περισσότερες αλληλουχίες τριών νουκλεοτιδίων - τριδύμων. Η πρωτεϊνοσύνθεση προηγείται από τη μεταφορά του κώδικά της από το DNA στο αγγελιοφόρο RNA (mRNA) - μεταγραφή. Κατά τη μεταγραφή, εκπληρώνεται η αρχή της προσθήκης ή της συμπληρωματικότητας: τα Α, Τ, G και C στο DNA αντιστοιχούν σε U (ουρακίλη), Α, C και G στο mRNA. Άμεση πρωτεϊνική σύνθεση, ή αναμετάδοση, εμφανίζεται στο ριβόσωμα: τα αμινοξέα που μεταφέρονται στο ριβόσωμα από τα RNA μεταφοράς τους (tRNAs) συνδυάζονται σε μια πολυπεπτιδική αλυσίδα μιας πρωτεΐνης που αντιστοιχεί σε τριπλέτες βάσεων mRNA.
Μια σαφής σχέση μεταξύ των αλληλουχιών των νουκλεοτιδίων στο DNA και των αμινοξέων στην πολυπεπτιδική αλυσίδα μιας πρωτεΐνης επιτρέπει στο ένα να προσδιορίζει το άλλο. Γνωρίζοντας τις αλλαγές στο DNA, μπορούμε να πούμε πώς θα αλλάξει η πρωταρχική δομή της πρωτεΐνης.
Πρόβλημα 1. Ένα θραύσμα ενός μορίου DNA αποτελείται από νουκλεοτίδια διατεταγμένα με την ακόλουθη αλληλουχία: TAAAATGGCAACC. Προσδιορίστε τη σύνθεση και την αλληλουχία των αμινοξέων στην πολυπεπτιδική αλυσίδα που κωδικοποιείται σε αυτό το τμήμα του γονιδίου.
Λύση
Καταγράφουμε τα νουκλεοτίδια του DNA και, σπάζοντας τα σε τρίδυμα, παίρνουμε τα κωδικόνια της αλυσίδας του μορίου του DNA:
TAA–ATG–GCA–ACC.
Φτιάχνουμε τριπλέτες mRNA, συμπληρωματικές προς τα κωδικόνια του DNA, και τις γράφουμε στην παρακάτω γραμμή:
DNA: TAA–ATG–GCA–ACC
mRNA: AUU–UAC–CGU–UTT.
Χρησιμοποιώντας τον πίνακα κωδικονίων (Παράρτημα 6), προσδιορίζουμε ποιο αμινοξύ κωδικοποιείται από κάθε τριάδα mRNA:
Ile–Tir–Arg–Trp.
Πρόβλημα 2. Ένα θραύσμα του μορίου περιέχει τα αμινοξέα: ασπαρτικό οξύ–αλανίνη–μεθειονίνη–βαλίνη. Καθορίζω:
α) ποια είναι η δομή του τμήματος του μορίου DNA που κωδικοποιεί αυτήν την αλληλουχία αμινοξέων;
β) τον αριθμό (σε%) διαφορετικών τύπων νουκλεοτιδίων σε αυτό το τμήμα του γονιδίου (σε δύο αλυσίδες).
γ) το μήκος αυτού του τμήματος γονιδίου.
Λύση
α) Χρησιμοποιώντας τον πίνακα κωδικονίων (Παράρτημα 6), βρίσκουμε τις τριπλέτες mRNA που κωδικοποιούν καθένα από τα υποδεικνυόμενα αμινοξέα.
Πρωτεΐνη: Asp-Ala-Met-Val
mRNA: GAC–GCA–AUG–GUU
Εάν ένα αμινοξύ αντιστοιχεί σε πολλά κωδικόνια, τότε μπορείτε να επιλέξετε οποιοδήποτε από αυτά.
Προσδιορίζουμε τη δομή της αλυσίδας του DNA που κωδικοποίησε τη δομή του mRNA. Για να γίνει αυτό, κάτω από κάθε κωδικόνιο του μορίου mRNA γράφουμε το συμπληρωματικό κωδικόνιο του μορίου DNA.
1ος κλώνος DNA: CTG–CGT–TAC–CAA.
β) Για τον προσδιορισμό του αριθμού (%) των νουκλεοτιδίων σε αυτό το γονίδιο, είναι απαραίτητο, χρησιμοποιώντας την αρχή της συμπληρωματικότητας (A–T, G–C), να συμπληρωθεί ο δεύτερος κλώνος του DNA:
2ος κλώνος DNA: GAC–GCA–ATG–GTT
Βρίσκουμε τον αριθμό των νουκλεοτιδίων (ntd): σε δύο αλυσίδες - 24 ntd, εκ των οποίων A = 6. Αποτελούμε την αναλογία:
24 ntd – 100%
6 ntd – x%
x = (6x100) : 24 = 25%
Σύμφωνα με τον κανόνα του Chargaff, η ποσότητα της αδενίνης σε ένα μόριο DNA είναι ίση με την ποσότητα της θυμίνης και η ποσότητα της γουανίνης είναι ίση με την ποσότητα της κυτοσίνης. Να γιατί:
T = A = 25%
T + A = 50%, επομένως
C + G = 100% – 50% = 50%.
C = G = 25%.
γ) Το μόριο DNA είναι πάντα δίκλωνο, το μήκος του είναι ίσο με το μήκος μιας αλυσίδας. Το μήκος κάθε νουκλεοτιδίου είναι 0,34 nm, επομένως:
12 ntd x 0,34 = 4,08 nm.
Πρόβλημα 3. Το μοριακό βάρος της πρωτεΐνης Χ είναι 50 χιλιάδες daltons (50 kDa). Προσδιορίστε το μήκος του αντίστοιχου γονιδίου.
Σημείωση. Το μέσο μοριακό βάρος ενός αμινοξέος μπορεί να θεωρηθεί ότι είναι 100 Da, και αυτό ενός νουκλεοτιδίου - 345 Da.
Λύση
Η πρωτεΐνη Χ αποτελείται από 50.000: 100 = 500 αμινοξέα.
Ένας από τους κλώνους του γονιδίου που κωδικοποιεί την πρωτεΐνη Χ πρέπει να αποτελείται από 500 τριάδες ή 500 x 3 = 1500 ntd.
Το μήκος μιας τέτοιας αλυσίδας DNA είναι 1500 x 0,34 nm = 510 nm. Αυτό είναι το μήκος του γονιδίου (τομή δίκλωνου DNA).
Επίλυση προβλημάτων γενικής γενετικής
Βασικές έννοιες και σύμβολα
Γονίδιο– ένα τμήμα ενός μορίου DNA σε ένα χρωμόσωμα που περιέχει πληροφορίες σχετικά με την πρωτογενή δομή μιας πρωτεΐνης. τα γονίδια είναι πάντα ζευγαρωμένα.
Γονότυπος- το σύνολο όλων των γονιδίων ενός οργανισμού.
Φαινότυπος- το σύνολο όλων των εξωτερικών σημείων ενός οργανισμού.
Υβρίδιο- ένας οργανισμός που σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της διασταύρωσης ατόμων που διαφέρουν σε ορισμένα χαρακτηριστικά.
Εναλλακτικές πινακίδες– αντιθέσεις (λευκό – μαύρο, κίτρινο – πράσινο).
Τόπος– θέση του γονιδίου στο χρωμόσωμα.
Αλληλικά γονίδια– δύο γονίδια που καταλαμβάνουν πανομοιότυπους τόπους σε ομόλογα χρωμοσώματα και καθορίζουν εναλλακτικά χαρακτηριστικά.
Μη αλληλικά γονίδια– γονίδια που καταλαμβάνουν διαφορετικούς τόπους στα χρωμοσώματα.
Χαρακτηριστικά που κληρονομήθηκαν σύμφωνα με τον Mendel– τα πιο συνηθισμένα στην επίλυση προβλημάτων (Παράρτημα 7).
Τα αλληλόμορφα γονίδια μπορούν να βρίσκονται σε δύο καταστάσεις: κυρίαρχο, που συμβολίζεται με κεφαλαίο γράμμα του λατινικού αλφαβήτου ( ΕΝΑ, ΣΕ, ΜΕκ.λπ.), ή υποχωρητικός, που συμβολίζεται με πεζό γράμμα ( ΕΝΑ, σι, Μεκαι τα λοιπά.).
Οργανισμοί που έχουν πανομοιότυπα αλληλόμορφα ενός γονιδίου, για παράδειγμα κυρίαρχο ( AA) ή υπολειπόμενο ( αχ), λέγονται ομόζυγος. Παράγουν έναν τύπο γαμετών ( ΕΝΑ) ή ( ΕΝΑ).
Οργανισμοί που έχουν διαφορετικά αλληλόμορφα του ίδιου γονιδίου ( Αχ), λέγονται ετερόζυγος. Παράγουν δύο τύπους γαμετών ( ΕΝΑΚαι ΕΝΑ).
Σύμβολα:
x – διασταύρωση οργανισμών.
P – γονείς;
F – παιδιά; ο δείκτης σημαίνει τον αριθμό παραγωγής: F 1, F 2, F n, κ.λπ.
G – γονικοί γαμέτες ή σεξουαλικά κύτταρα.
– «ασπίδα και δόρυ του Άρη», αρσενικό φύλο.
– «καθρέφτης της Αφροδίτης», θηλυκό.
Στάδια επίλυσης προβλημάτων
1.
Καταγραφή των γονότυπων και των φαινοτύπων των γονέων.
2.
Καταγραφή πιθανών τύπων γαμετών για κάθε γονέα.
3.
Καταγράψτε πιθανούς τύπους ζυγωτών.
4.
Υπολογισμός της αναλογίας γονότυπων και φαινοτύπων απογόνων.
1. Γραφική μέθοδος:
2. Αλγεβρική μέθοδος:
F 1 ( ΣΕ + σι) (ΣΕ + σι)
F 2 = ΒΒ + 2ΒΒ + ΒΒ
3. Πλέγμα Punnett:
Μονοϋβριδικός σταυρός
Η επίλυση προβλημάτων μονουβριδικής διασταύρωσης περιλαμβάνει την ανάλυση της κληρονομικότητας των χαρακτηριστικών που καθορίζονται από ένα μόνο ζεύγος αλληλόμορφων γονιδίων. Ο Mendel προσδιόρισε ότι όταν διασταυρώνονται ομόζυγα άτομα, που διαφέρουν σε ένα ζευγάρι χαρακτήρων, όλοι οι απόγονοι είναι φαινοτυπικά ομοιόμορφα (I νόμος του Mendel).
Με πλήρη κυριαρχία, τα υβρίδια πρώτης γενιάς έχουν τα χαρακτηριστικά ενός μόνο από τους γονείς, αφού σε αυτή την περίπτωση η έκφραση του γονιδίου ΕΝΑσε ένα ζεύγος αλληλόμορφων δεν εξαρτάται από την παρουσία άλλου γονιδίου ΕΝΑ(αλληλόμορφο ΕΝΑδεν εκδηλώνεται, επομένως ονομάζεται υπολειπόμενο), και ετεροζυγώτες ( Αχ) δεν διαφέρουν φαινοτυπικά από τους ομοζυγώτες ( AA).
Κατά τη διασταύρωση μονουβριδίων στη δεύτερη γενιά, τα χαρακτηριστικά χωρίζονται στα αρχικά μητρικά σε αναλογία 3: 1 κατά φαινότυπο και 1: 2: 1 κατά γονότυπο (νόμος του Mendel II): τα 3/4 των απογόνων έχουν χαρακτηριστικά που καθορίζονται από το κυρίαρχο γονίδιο, 1/4 - ένα χαρακτηριστικό του υπολειπόμενου γονιδίου.
Εργασία 1.Προσδιορίστε τους γονότυπους και τους φαινότυπους των απογόνων ετερόζυγων γονέων με καστανά μάτια.
Δεδομένος:
ΕΝΑ- Καφέ μάτια
ΕΝΑ- Μπλε μάτια
Ορισμός: F 1
Λύση
Ετερόζυγοι γονείς με καστανά μάτια Αα
Ο διαχωρισμός των χαρακτήρων συμβαίνει σύμφωνα με το νόμο του Mendel II:
με φαινότυπο 3:1
κατά γονότυπο 1: 2: 1
Εργασία 2.Βρείτε την αναλογία λείων και ρυτιδωμένων σπόρων στα μπιζέλια στην πρώτη γενιά που ελήφθη με την επικονίαση φυτών με ζαρωμένους σπόρους με γύρη ομόζυγων φυτών με λείους σπόρους.
Δεδομένος:
ΕΝΑ– λείους σπόρους
ένα– ζαρωμένοι σπόροι
Ορισμός: F 1
Λύση
Σύμφωνα με τον Πρώτο Νόμο του Μέντελ, όλοι οι σπόροι είναι λείοι.
Μια άλλη είσοδος είναι δυνατή.
Οι ομοζυγώτες για ένα δεδομένο ζεύγος χαρακτηριστικών σχηματίζουν έναν τύπο γαμετών:
Με ατελή κυριαρχία, λειτουργούν και τα δύο γονίδια, επομένως ο φαινότυπος των υβριδίων διαφέρει από τους ομοζυγώτες και για τα δύο αλληλόμορφα ( AAΚαι αχ) είναι μια ενδιάμεση εκδήλωση του χαρακτηριστικού και στη δεύτερη γενιά, ο διαχωρισμός σε τρεις κατηγορίες συμβαίνει σε αναλογία 1:2:1, τόσο σε γονότυπο όσο και σε φαινότυπο.
Πρόβλημα 3. Τα κόκκινα καρποφόρα φυτά φραγκοστάφυλου, όταν διασταυρώνονται μεταξύ τους, παράγουν απογόνους με κόκκινα μούρα, και τα φυτά φραγκοστάφυλου με λευκούς καρπούς παράγουν λευκούς. Ως αποτέλεσμα της διασταύρωσης και των δύο ποικιλιών μεταξύ τους, λαμβάνονται ροζ φρούτα.
1. Τι είδους απόγονος θα παραχθεί διασταυρώνοντας ετερόζυγα φυτά φραγκοστάφυλου με ροζ καρπούς;
2. Τι είδους απογόνους θα αποκτήσετε αν γονιμοποιήσετε ένα κόκκινο φραγκοστάφυλο με γύρη από ένα υβριδικό φραγκοστάφυλο με ροζ φρούτα;
Δεδομένος:
ΕΝΑ– κόκκινο χρώμα των φρούτων
ΕΝΑ– λευκό χρώμα φρούτων
F 1 – x
Λύση
Απάντηση:Όταν διασταυρώνονται υβριδικά φυτά με ροζ καρπούς, οι απόγονοι υφίστανται διάσπαση σε αναλογία φαινοτύπου προς γονότυπο 1:2:1.
Όταν διασταυρώνεται ένα φραγκοστάφυλο με κόκκινο καρπό με ένα ροζ καρπού, οι απόγονοι θα χωριστούν σε φαινότυπο και γονότυπο σε αναλογία 1:1.
Συχνά χρησιμοποιείται στη γενετική σταυρός δοκιμής. Πρόκειται για τη διασταύρωση ενός υβριδίου, του οποίου ο γονότυπος είναι ασαφής, με ένα ομόζυγο άτομο για τα υπολειπόμενα γονίδια του αλληλόμορφου. Η διάσπαση στους απογόνους ανάλογα με το χαρακτηριστικό συμβαίνει σε αναλογία 1:1.
Διυβριδικός σταυρός
Μια διυβριδική διασταύρωση είναι μια διασταύρωση στην οποία οι οργανισμοί διαφέρουν σε δύο ζεύγη εναλλακτικών χαρακτηριστικών. Τα υβρίδια που λαμβάνονται από τέτοιες διασταυρώσεις ονομάζονται διετεροζυγώτες. Όταν διασταυρώνονται δύο ομόζυγα άτομα που διαφέρουν μεταξύ τους σε δύο ή περισσότερα ζεύγη χαρακτηριστικών, τα γονίδια και τα αντίστοιχα γνωρίσματά τους κληρονομούνται ανεξάρτητα το ένα από το άλλο και συνδυάζονται σε όλους τους πιθανούς συνδυασμούς. Όταν το διυβρίδιο διασταυρώνει δύο διετεροζυγώτες (άτομα F 1) μεταξύ τους στη δεύτερη γενιά υβριδίων (F 2), θα παρατηρηθεί διάσπαση των χαρακτηριστικών σύμφωνα με τον φαινότυπο σε αναλογία 9: 3: 3: 1 (νόμος III Mendel). Αυτή η φαινοτυπική αναλογία είναι το αποτέλεσμα της υπέρθεσης δύο μονουβριδικών διασπάσεων:
, όπου "n" είναι ο αριθμός των ζευγών χαρακτηριστικών.
Ο αριθμός των πιθανών παραλλαγών των γαμετών είναι 2n, όπου n είναι ο αριθμός των ετερόζυγων ζευγών γονιδίων στο γονιδίωμα και 2 είναι ο πιθανός αριθμός γαμετών στα μονοϋβρίδια.
Παραδείγματα
Ο σχηματισμός τεσσάρων ποικιλιών γαμετών είναι δυνατός, γιατί στη μείωση (πρόφαση Ι) συμβαίνει σύζευξη και διασταύρωση των χρωμοσωμάτων.
Πρόβλημα 4. Ποια χαρακτηριστικά θα έχουν τα υβριδικά βερίκοκα που προκύπτουν ως αποτέλεσμα της επικονίασης διομόζυγων ερυθρών καρπών φυτών κανονικής ανάπτυξης με γύρη κίτρινων καρπών φυτών νάνων Ποιο θα είναι το αποτέλεσμα περαιτέρω διασταύρωσης τέτοιων υβριδίων;
Δεδομένος:
ΕΝΑ– κόκκινο χρώμα των φρούτων
ΕΝΑ– κίτρινο χρώμα των φρούτων
ΣΕ– φυσιολογική ανάπτυξη
σι– ανάστημα νάνου
Προσδιορίστε: F 1 και F 2
Λύση
Απάντηση:κατά τη διασταύρωση υβριδίων στο F 2, ο διαχωρισμός θα συμβεί με την ακόλουθη αναλογία:
9/16 - κόκκινα φρούτα, κανονική ανάπτυξη.
3/16 - κόκκινα φρούτα, νάνος ανάπτυξη.
3/16 - κίτρινα φρούτα, κανονική ανάπτυξη.
1/16 – κίτρινη, νάνος ανάπτυξη.
Συνεχίζεται
Η δοκιμαστική διασταύρωση είναι ένας τύπος γενετικής έρευνας που πραγματοποιείται για τον προσδιορισμό της ετεροζυγωτικότητας ενός οργανισμού.
Η ουσία της μεθόδου
Η δοκιμαστική διασταύρωση μελετήθηκε από τον Gregor Mendel και έναν από τους ιδρυτές της γενετικής, τον William Bateson.
Για τον προσδιορισμό της ετεροζυγωτίας, χρησιμοποιείται ένας αναλυτής - ένας υπολειπόμενος ομόζυγος οργανισμός (aa).
Το άτομο που αναλύθηκε έχει ένα κυρίαρχο χαρακτηριστικό στον φαινότυπο. Για παράδειγμα, αυτό είναι ένα συμπαγές χρώμα τριχώματος στις γάτες.
Στον γονότυπο μπορεί να είναι:
- ομόζυγος (ΑΑ);
- ετερόζυγος (Αα).
Διασχίζουμε:
R A; (μονόχρωμη γάτα) x aa (σιαμέζικη γάτα)
TOP 4 άρθραπου διαβάζουν μαζί με αυτό
Γ ε; α α
Πρώτη επιλογή F1: Aa Aa (όλα τα χρώματα των γατών είναι σταθερά)
Δεύτερη επιλογή F2: Aa aa (Σιαμέζικα και συμπαγή χρώματα σε αναλογία 1:1)
Η ακρίβεια της ανάλυσης εξαρτάται από τον αριθμό των απογόνων. Όσο περισσότεροι απόγονοι, τόσο μεγαλύτερη είναι η ακρίβεια.
Έτσι, στην πρώτη παραλλαγή, ο αναλυόμενος οργανισμός παρήγαγε μόνο Α - γαμέτες. Αυτό σημαίνει ότι είναι ομόζυγος (καθαρή ράτσα). Στη δεύτερη περίπτωση ανάλυσης, η γάτα έδωσε και Α - γαμέτες και α - γαμέτες, δηλαδή είναι ετεροζυγώτης. Έτσι, ο γονότυπος με πλήρη κυριαρχία καθορίζεται από την αναλογία των χαρακτηριστικών κατά την ανάλυση της διασταύρωσης.
Στην περίπτωση ατελούς κυριαρχίας στους απογόνους παρατηρούνται ενδιάμεσα (μεικτά) σημάδια:
- στην πρώτη γενιά κατά 100%?
- στη δεύτερη γενιά 1:2:1, όπου το 2 είναι ένα μικτό χαρακτηριστικό.
Ρύζι. 1. Σχέδιο αναλυτικής διέλευσης.
Ο προσδιορισμός ενός διετεροζυγώτη (AaBb) κατά τη δοκιμαστική διασταύρωση συμβαίνει όταν η αναλογία φαινοτύπων και γονότυπων (F) είναι 1:1:1:1.
R AaVv x aavv
G AB Av aV av av
F AaBv Aavv aaBv aavv
Backcrossing
Μερικές φορές πραγματοποιείται backcrossing - με το γονικό άτομο. Στόχος του είναι να κορεστεί το υβρίδιο με πολύτιμα γονικά γονίδια.
Δείγμα εργασίας
Είναι γνωστό ότι το μαύρο χρώμα στα κουνέλια κυριαρχεί έναντι του λευκού. Είναι δυνατόν να αποκτήσετε λευκά κουνέλια από μαύρους γονείς;
Το υπολειπόμενο χαρακτηριστικό εκδηλώνεται στην ομόζυγη κατάσταση (aa). Ένας τέτοιος ομοζυγώτης μπορεί να προκύψει εάν κάθε γονέας έχει ένα υπολειπόμενο γονίδιο α.
Ρύζι. 2. Σχέδιο διασταύρωσης ενός λευκού και ενός μαύρου κουνελιού.
Δεδομένου ότι και οι δύο γονείς είναι μαύροι, τότε το γονίδιο α θα είναι και στους δύο γαμέτες εάν καθένας από αυτούς είναι ετερόζυγος (Aa).
P Aa x Aa
F AA Aa aA aa
Το 25% των απογόνων των ετερόζυγων μαύρων κουνελιών θα είναι λευκοί.
Πρακτική χρήση
Η δοκιμαστική διασταύρωση έχει μεγάλη σημασία σε όλους τους τομείς της κτηνοτροφίας. Με τη βοήθειά του, μπορείτε να προσδιορίσετε την καθαρόαιμη φυλή ενός ατόμου.
Εάν το κυρίαρχο χαρακτηριστικό είναι οικονομικά σημαντικό και καθορίζει την παραγωγικότητα ή άλλη αξία των ζώων, ο έγκαιρος προσδιορισμός της ομοζυγωτίας βοηθά στην αποφυγή οικονομικών απωλειών.
Γεγονός είναι ότι ένας ή περισσότεροι άντρες πατέρες μπορούν να είναι οι πατέρες ολόκληρης της κτηνοτροφίας της χώρας. Ως εκ τούτου, οι απαιτήσεις για την επιλογή τέτοιων ζώων είναι πολύ αυστηρές.
Ο Ουκρανός πατέρας της φυλής Podolsk, Repp, γεννά 50.000 μοσχάρια κάθε χρόνο. Η μάζα αυτού του ταύρου είναι 1500 κιλά.
Ρύζι. 3. Bull Repp.
Τι μάθαμε;
Κατά τη μελέτη της αναλυτικής διασταύρωσης στη 10η δημοτικού, μάθαμε ότι αυτή είναι μια σημαντική μέθοδος γενετικής ανάλυσης. Η αναλογία γονότυπων και φαινοτύπων κατά τη δοκιμαστική διασταύρωση εξαρτάται από την ομοζυγωτία ή την ετεροζυγωτία του γονικού ατόμου. Εάν ένα άτομο είναι ομόζυγο, τότε στους απογόνους παρατηρείται ομοιομορφία σε φαινότυπο και γονότυπο. Εάν ο αρχικός οργανισμός είναι ετερόζυγος, τότε στους απογόνους υπάρχει απόκλιση τόσο στον γονότυπο όσο και στον φαινότυπο (1:1). Οι ετεροζυγώτες έχουν μικρότερη αξία στην κτηνοτροφική παραγωγή εάν ένα οικονομικά σημαντικό χαρακτηριστικό σχετίζεται με το κυρίαρχο γονίδιο.
Εργασία Νο. 1
Εξετάστε το προτεινόμενο σχέδιο. Σημειώστε τον όρο που λείπει στην απάντησή σας, που υποδεικνύεται με ένα ερωτηματικό στο διάγραμμα.
Εξήγηση:Ας εξετάσουμε μια διατομή του στελέχους ενός ξυλώδους φυτού.
Το στέλεχος μπορεί να χωριστεί σε 4 μεγάλα μέρη: ψίχα, ξύλο, κάμβιο και φλοιό. Ο φλοιός αποτελείται από μπαστούνι (σωλήνες από κόσκινο), φλούδα και φελλό.
Η σωστή απάντηση είναι φλοιός.
Εργασία Νο. 2.
Ακολουθεί μια λίστα με τις μεθόδους έρευνας. Όλα, εκτός από δύο, χρησιμοποιούνται στη γενετική. Βρείτε δύο μεθόδους που «πέφτουν» από τη γενική σειρά και σημειώστε τους αριθμούς κάτω από τους οποίους υποδεικνύονται.
1. Φυγοκέντρηση
2. Υβριδισμός
3. Ανάλυση καρυότυπου
4. Διασταύρωση
5. Παρακολούθηση
Εξήγηση:Μεταξύ των μεθόδων που αναφέρονται, οι γενετιστές δεν χρησιμοποιούν μόνο την παρακολούθηση αυτή η μέθοδος σχετίζεται περισσότερο με τη ζωολογία. Οι συγγραφείς του εγχειριδίου από το οποίο πήραμε αυτήν την επιλογή θεωρούν ότι η φυγοκέντρηση είναι μια άλλη μη γενετική μέθοδος, αλλά η εκπαίδευση ενός βιολόγου (και κατά τη διάρκεια των σπουδών μου μελέτησα μεθόδους γενετικής, μεταξύ άλλων) μου επιτρέπει να πω με σιγουριά ότι οι γενετιστές πρακτικά κάθε μέρα καθιζάνουν νουκλεϊκά οξέα με φυγοκέντρηση. Η σωστή απάντηση είναι 5.
Εργασία Νο. 3.
Πόσα νουκλεοτίδια αποτελούν το αντικωδικόνιο tRNA;
Εξήγηση:Ένα αντικωδικόνιο, όπως κάθε κωδικόνιο, αποτελείται από τρία νουκλεοτίδια.
Η σωστή απάντηση είναι 3.
Εργασία Νο. 4.
Όλα τα ακόλουθα χαρακτηριστικά, εκτός από δύο, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον προσδιορισμό των διαδικασιών της φωτεινής φάσης της φωτοσύνθεσης. Προσδιορίστε δύο χαρακτηριστικά που «εξέρχονται» από τη γενική λίστα και σημειώστε στον πίνακα τους αριθμούς κάτω από τους οποίους υποδεικνύονται.
1. Φωτόλυση νερού
2. Αναγωγή του διοξειδίου του άνθρακα σε γλυκόζη
3. Σύνθεση μορίων ATP χρησιμοποιώντας την ενέργεια του ηλιακού φωτός
4. Σχηματισμός μοριακού οξυγόνου
5. Χρήση της ενέργειας των μορίων ΑΤΡ για τη σύνθεση υδατανθράκων
Εξήγηση:Ακολουθεί μια λίστα με τις διεργασίες που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια της φωτεινής και σκοτεινής φάσης της φωτοσύνθεσης.
Διαδικασίες ελαφριάς φάσης:
1. Ενεργοποίηση χλωροφύλλης
2. Φωτόλυση νερού
3. Σύνθεση ATP
4. Δημιουργία NADPH H2
5. Σχηματισμός ελεύθερου οξυγόνου
Διαδικασίες σκοτεινής φάσης:
1. Καθήλωση διοξειδίου του άνθρακα
2. Σχηματισμός γλυκόζης (κύκλος Calvin)
Η σωστή απάντηση είναι 25.
Εργασία Νο. 5.
Καθιερώστε μια αντιστοιχία μεταξύ των διεργασιών και της μεθόδου διαίρεσης κυττάρων: για κάθε θέση που δίνεται στην πρώτη στήλη, επιλέξτε την αντίστοιχη θέση από τη δεύτερη στήλη
Διαδικασίες
Α. Γίνεται διαίρεση σωματικών κυττάρων
Β. Το σύνολο των χρωμοσωμάτων μειώνεται στο μισό
Β. Δημιουργείται ένας νέος συνδυασμός γονιδίων
Δ. Συμβαίνει σύζευξη και διασταύρωση
Δ. Τα δισθενή βρίσκονται κατά μήκος του ισημερινού του κυττάρου
Μέθοδος διαίρεσης
1. Μίτωση
2. Μείωση
Εξήγηση: μείωση είναι η διαδικασία σχηματισμού γεννητικών κυττάρων (από ένα διπλοειδές κύτταρο σχηματίζονται τέσσερα απλοειδή κύτταρα σε δύο διαιρέσεις). Η μίτωση είναι η διαδικασία διαίρεσης σωματικών κυττάρων, κατά την οποία σχηματίζονται δύο διπλοειδή κύτταρα από ένα διπλοειδές κύτταρο, η διαδικασία λαμβάνει χώρα χωρίς αλλαγή του DNA του αρχικού κυττάρου. Επομένως, θα ταξινομήσουμε τη διαίρεση των σωματικών κυττάρων ως μίτωση και τη μείωση ως τα υπόλοιπα. Τα δισθενή είναι ζεύγη ομόλογων χρωμοσωμάτων που συνδέονται με ειδικές πρωτεΐνες, αυτή η δομή σχηματίζεται κατά τη διάρκεια της μείωσης.
Η σωστή απάντηση είναι 12222.
Εργασία Νο. 6.
Ποια αναλογία γονότυπων θα ληφθεί με τη διασταύρωση δύο ετεροζυγωτών με πλήρη κυριαρχία; Γράψτε την απάντηση ως ακολουθία αριθμών με φθίνουσα σειρά.
Εξήγηση:Ας πάρουμε δύο ετεροζυγώτες: Αα και Αα και ας δούμε τι συμβαίνει όταν διασταυρωθούν. Λαμβάνονται οι ακόλουθες επιλογές γονότυπου: AA: 2Aa: aa. Δηλαδή, ας γράψουμε - 211.
Η σωστή απάντηση είναι 211.
Εργασία Νο. 7.
Παρακάτω είναι μια λίστα όρων. Όλα, εκτός από δύο, χρησιμοποιούνται για την περιγραφή γενετικών διεργασιών και φαινομένων. Βρείτε δύο όρους που «πέφτουν» από τη γενική σειρά και σημειώστε τους αριθμούς κάτω από τους οποίους υποδεικνύονται στον πίνακα.
1. Πολυπλοειδία
2. Αποσυνθετης
3. Συμβίωση
4. Ομοζυγώτης
5. Καρυότυπος
Εξήγηση:Οι όροι πολυπλοειδία, ομοζυγώτης και καρυότυπος αναφέρονται στη γενετική. Η πολυπλοειδία είναι μια πολλαπλή αύξηση του αριθμού των χρωμοσωμάτων. Ο ομοζυγώτης είναι ένας οργανισμός στον οποίο και τα δύο αλληλόμορφα ενός δεδομένου χαρακτηριστικού είναι τα ίδια. Ο καρυότυπος είναι ένα σύνολο χρωμοσωμάτων που είναι ξεχωριστό για κάθε τύπο ζωντανού οργανισμού. Και ο αποσυνθέτης και η συμβίωση είναι έννοιες που σχετίζονται με την οικολογία. Ένας αποικοδομητής διασπά τις οργανικές ουσίες σε ορυκτές και η συμβίωση είναι μια αμοιβαία επωφελής σχέση μεταξύ των ζωντανών οργανισμών. Η σωστή απάντηση είναι 23.
Εργασία Νο. 8.
Καθιερώστε μια αντιστοιχία μεταξύ της μεθόδου αναπαραγωγής και ενός συγκεκριμένου παραδείγματος: για κάθε θέση που δίνεται στην πρώτη στήλη, επιλέξτε την αντίστοιχη θέση από τη δεύτερη στήλη
Παράδειγμα
Α. Σπορίωση φτέρης
Β. Σχηματισμός γαμετών από τον Χλαμυδομόνα
Β. Σχηματισμός σπορίων σε σφάγνο
Δ. Εκφύλιση μαγιάς
Δ. Ωοτοκία ψαριών
Μέθοδος αναπαραγωγής
1. Αφυλόφιλος
2. Σεξουαλική
Εξήγηση:Η σπορίωση, τόσο στις φτέρες όσο και στα βρύα (sphagnum), αναφέρεται στον άφυλο τύπο αναπαραγωγής, η εκβλάστηση είναι επίσης ασεξουαλική αναπαραγωγή και ο σχηματισμός γαμετών και η ωοτοκία των ψαριών αναφέρονται στη σεξουαλική αναπαραγωγή.
Η σωστή απάντηση είναι 12112.
Εργασία Νο. 9.
1. Ανάπτυξη προνυμφών στο σώμα του ξενιστή
2. Σεξουαλική αναπαραγωγή
3. Η παρουσία πυκνής επιδερμίδας
4. Η παρουσία αμφοτερόπλευρης συμμετρίας σώματος
5. Παρουσία δερματο-μυϊκής τσάντας
6. Σχηματισμός μεγάλου αριθμού αυγών
Εργασία Νο. 10.
Καθιερώστε μια αντιστοιχία μεταξύ του χαρακτηριστικού και του βασιλείου των οργανισμών: για κάθε θέση που δίνεται στην πρώτη στήλη, επιλέξτε την αντίστοιχη θέση από τη δεύτερη στήλη.
Χαρακτηριστικό γνώρισμα
Α. Το κυτταρικό τοίχωμα περιέχει χιτίνη
Β. Αυτοτροφικός τύπος διατροφής
Β. Σχηματίζουν οργανικές ουσίες από ανόργανες
Δ. Το αποθεματικό θρεπτικό συστατικό είναι το άμυλο.
Δ. Στα φυσικά συστήματα είναι αποσυνθετικά
Ε. Το σώμα αποτελείται από μυκήλιο
οργανισμοί του βασιλείου
1. Μανιτάρια
2. Φυτά
Εξήγηση:Οι μύκητες χαρακτηρίζονται από τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: παρουσία χιτίνης στο κυτταρικό τοίχωμα, αποσύνθεση οργανικών ουσιών σε ανόργανες, δηλαδή είναι αποικοδομητές και το σώμα τους αποτελείται από μυκήλιο. Αυτό σημαίνει ότι στα φυτά περιλαμβάνονται: η αυτοτροφία, το άμυλο ως εφεδρικό θρεπτικό συστατικό, ο σχηματισμός οργανικών ουσιών από ανόργανες. Η σωστή απάντηση είναι 122211.
Εργασία Νο. 11.
Καθορίστε τη σειρά των συστηματικών κατηγοριών που χρησιμοποιούνται για την ταξινόμηση των ζώων, ξεκινώντας από τη μικρότερη. Γράψτε την αντίστοιχη ακολουθία αριθμών στον πίνακα.
1. Τίγρης
2. Αιλουροειδή
3. Αρπακτικό
4. Θηλαστικά
5. Τίγρη Ουσούρι
6. Χορδάτες
Εξήγηση:
Είδος - Τίγρη Ussuri
Ράβδος - τίγρη
Οικογένεια - αιλουροειδή
Διμοιρία - αρπακτικό
Τάξη - θηλαστικά
Τύπος - συγχορδίες
Η σωστή απάντηση είναι 512346.
Εργασία Νο. 12.
Όταν το συμπαθητικό νευρικό σύστημα είναι διεγερμένο, σε αντίθεση με όταν το παρασυμπαθητικό νευρικό σύστημα είναι διεγερμένο
1. Οι αρτηρίες διαστέλλονται
2. Η αρτηριακή πίεση αυξάνεται
3. Η εντερική κινητικότητα αυξάνεται
4. Η κόρη στενεύει
5. Αυξάνεται το σάκχαρο στο αίμα
6. Οι καρδιακές συσπάσεις γίνονται πιο συχνές
Εξήγηση:το συμπαθητικό και το παρασυμπαθητικό τμήμα του νευρικού συστήματος είναι ανταγωνιστές, εάν το συμπαθητικό νευρικό σύστημα διαστέλλει την κόρη, αυξάνει την πίεση, στενεύει τις αρτηρίες, αυξάνει την ποσότητα σακχάρου στο αίμα, αυξάνει τον καρδιακό ρυθμό, μειώνει την εντερική κινητικότητα, τότε το παρασυμπαθητικό σύστημα, Αντίθετα, συστέλλει την κόρη, μειώνει την πίεση, διαστέλλει τις αρτηρίες, μειώνει την ποσότητα του σακχάρου στο αίμα, επιβραδύνει τον καρδιακό παλμό, ενισχύει την εντερική κινητικότητα.
Η σωστή απάντηση είναι 256.
Εργασία Νο. 13.
Καθιερώστε μια αντιστοιχία μεταξύ της σημασίας του αντανακλαστικού και του τύπου του: για κάθε θέση που δίνεται στην πρώτη στήλη, επιλέξτε την αντίστοιχη θέση από τη δεύτερη στήλη.
Ανακλαστική έννοια
Α. Παρέχει ενστικτώδη συμπεριφορά
Β. Παρέχει προσαρμογή του οργανισμού στις περιβαλλοντικές συνθήκες στις οποίες ζούσαν πολλές γενιές αυτού του είδους
Β. Σας επιτρέπει να αποκτήσετε νέες εμπειρίες που αποκτήθηκαν σε όλη τη διάρκεια της ζωής
Δ. Προσδιορίζει τη συμπεριφορά του οργανισμού σε μεταβαλλόμενες συνθήκες
Τύπος αντανακλαστικού
1. Χωρίς όρους
2. Υπό όρους
Εξήγηση:Αρχικά, ας κατανοήσουμε την ορολογία. Το αντανακλαστικό είναι η αντίδραση του σώματος στη δράση ερεθισμάτων ή στο εξωτερικό περιβάλλον. Ένα αντανακλαστικό χωρίς όρους είναι ένα αντανακλαστικό που υπάρχει σε ένα είδος (ή ομάδα ειδών) από τη γέννηση, αναπτύχθηκε (ενισχυμένο από γενιά σε γενιά (π.χ. πιπίλισμα, κατάποση, φτέρνισμα κ.λπ.). Το αντανακλαστικό τόξο τέτοιων αντανακλαστικών περνά κυρίως μέσω του νωτιαίου μυελού αντανακλαστικά - ένα αντανακλαστικό που εμφανίζεται στο ανθρώπινο σώμα (ή στα ζώα) κατά τη διάρκεια της ζωής σε ένα συγκεκριμένο περιβάλλον, ως προσαρμογή σε αυτό το περιβάλλον το αντανακλαστικό δεν χρησιμοποιείται) το αντανακλαστικό τόξο τέτοιων αντανακλαστικών εξαφανίζεται μέσω του εγκεφάλου, επομένως, η σωστή απάντηση είναι 1122.
Εργασία Νο. 14.
Με ποια σειρά βρίσκονται τα μέρη του σκελετού των κάτω άκρων στον άνθρωπο, ξεκινώντας από την πυελική ζώνη; Γράψτε την αντίστοιχη ακολουθία αριθμών στον πίνακα.
1. Δάχτυλα
2. Μετατάρσιο
3. Μηρός
4. Κνήμη
5. Ταρσός
Εξήγηση:Σκεφτείτε τον σκελετό ενός ανθρώπινου κάτω άκρου.
Η σωστή απάντηση είναι 34521.
Εργασία Νο. 15.
Επιλέξτε τρεις επιλογές σωστών απαντήσεων από τις έξι και σημειώστε τους αριθμούς κάτω από τους οποίους υποδεικνύονται στον πίνακα. Ποια εμβρυολογικά στοιχεία της εξέλιξης υποστηρίζουν την ανθρώπινη συγγένεια με άλλα σπονδυλωτά;
1. Διόγκωση βραγχιακών σχισμών στο έμβρυο
2. Η παρουσία 46 χρωμοσωμάτων στα κύτταρα του ανθρώπινου εμβρυϊκού σώματος
3. Ανάπτυξη της ουραίας περιοχής στο έμβρυο
4. Παρουσία ομόλογων οργάνων
5. Ανάπτυξη υπολειμματικών οργάνων
6. Διαίρεση του σώματος σε τμήματα της κεφαλής, του κορμού και της ουράς
Εξήγηση:Ο βιογενετικός νόμος Haeckel-Müller λέει ότι η οντογένεση είναι μια επανάληψη της φυλογένεσης, δηλαδή, στη διαδικασία της εμβρυϊκής ανάπτυξης περνάμε από όλα τα στάδια της εξέλιξης, από ένα μόνο κύτταρο σε έναν πολυκύτταρο εξαιρετικά οργανωμένο οργανισμό, σε κάποιο στάδιο έχουμε ουρά , βράγχια κ.λπ. Ως εκ τούτου, συμπεριλαμβάνουμε ως εμβρυϊκά στοιχεία: το σχηματισμό βραγχιακών σχισμών, την ανάπτυξη της ουράς και τη διαίρεση του σώματος σε τρία τμήματα (στο εμβρυϊκό στάδιο). Η σωστή απάντηση είναι 136.
Εργασία Νο. 16.
Καθιερώστε μια αντιστοιχία μεταξύ ενός παραδείγματος αγώνα για ύπαρξη και της μορφής με την οποία σχετίζεται αυτός ο αγώνας: για κάθε θέση που δίνεται στην πρώτη στήλη, επιλέξτε την αντίστοιχη θέση από τη δεύτερη στήλη.
Παράδειγμα
Α. Προσδιορισμός θέσεων φωλιάσματος στο δάσος με σταυρονόμους
Β. Χρήση βοοειδών ως βιότοπο από την ταινία των βοοειδών
Β. Ανταγωνισμός μεταξύ ανδρών για κυριαρχία
Δ. Αντικατάσταση μαύρου αρουραίου από γκρίζο αρουραίο
Δ. Κυνήγι αλεπούς για ποντίκια αγρού
Φόρμα αγώνα
1. Ενδοειδική
2. Διαειδική
Εργασία Νο. 17.
Επιλέξτε τρεις σωστές απαντήσεις από τις έξι και σημειώστε τους αριθμούς κάτω από τους οποίους αναγράφονται στον πίνακα.
Ποιοι βιοτικοί παράγοντες μπορούν να οδηγήσουν σε αύξηση του αριθμού των τρωκτικών που μοιάζουν με ποντίκια σε ένα ελατόδασος;
1. Μείωση του αριθμού των κουκουβαγιών, σκαντζόχοιρων, αλεπούδων
2. Μεγάλη συγκομιδή σπόρων ελάτης
4. Κοπή δέντρων
5. Βαθιά χιονοκάλυψη το χειμώνα
Η σωστή απάντηση είναι 126.
Εργασία Νο. 18.
Καθιερώστε μια αντιστοιχία μεταξύ ενός χαρακτηριστικού του περιβάλλοντος και του παράγοντα του: για κάθε θέση που δίνεται στην πρώτη στήλη, επιλέξτε την αντίστοιχη θέση από τη δεύτερη στήλη.
Χαρακτηριστικό γνώρισμα
Α. Σταθερότητα της σύστασης αερίου της ατμόσφαιρας
Β. Αλλαγή του πάχους της οθόνης του όζοντος
Β. Μεταβολή της υγρασίας του αέρα
Δ. Αλλαγή στον αριθμό των καταναλωτών
Δ. Αλλαγή στον αριθμό των παραγωγών
Περιβαλλοντικοί παράγοντες
1. Βιοτικό
2. Αβιοτικά
Η σωστή απάντηση είναι 222111.
Εργασία Νο. 19.
Καθορίστε την αλληλουχία των διεργασιών που λαμβάνουν χώρα κατά την αναπαραγωγή και την ανάπτυξη των ανθοφόρων φυτών, ξεκινώντας από τη στιγμή του σχηματισμού της γύρης. Γράψτε την αντίστοιχη ακολουθία αριθμών στον πίνακα.
1. Διείσδυση του σπέρματος στον εμβρυϊκό σάκο
2. Σχηματισμός τριπλοειδούς κυττάρου
3. Βλάστηση σε σωλήνα γύρης
4. Σχηματισμός σπόρου από ωάριο
5. Σχηματισμός γενετικών και βλαστικών κυττάρων
Εξήγηση:Ας κανονίσουμε τις διαδικασίες με τη σωστή σειρά. Όλα ξεκινούν με το σχηματισμό γενετικών και βλαστικών κυττάρων, στη συνέχεια αναπτύσσεται ο σωλήνας γύρης, μετά το σπέρμα διεισδύει στον εμβρυϊκό σάκο, τα σεξουαλικά κύτταρα συγχωνεύονται, σχηματίζεται ένα τριπλοειδές κύτταρο και, τέλος, ο σπόρος σχηματίζεται από το ωάριο. Η σωστή απάντηση είναι 53124.
Εργασία Νο 20.
Αναλύστε τον πίνακα. Συμπληρώστε τα κενά κελιά του πίνακα χρησιμοποιώντας τις έννοιες και τους όρους, παραδείγματα που δίνονται στη λίστα. Για κάθε κελί με γράμματα, επιλέξτε τον κατάλληλο όρο από τη λίστα που παρέχεται.
Κατάλογος όρων και εννοιών:
1. Βιολογική πρόοδος
2. Η παρουσία δικτυωτών άκρων σε υδρόβια πτηνά
3. Παρουσία θερμόαιμου στα ακόρντα
4. Αρωματοποίηση
5. Απόκλιση
6. Βιολογική παλινδρόμηση
Σωστή απάντηση: 142.
Εργασία Νο. 21.
Μελετήστε το γράφημα της ταχύτητας αντίδρασης σε σχέση με τη συγκέντρωση ενζύμου. Επιλέξτε δηλώσεις που μπορούν να διατυπωθούν με βάση την ανάλυση του προτεινόμενου χρονοδιαγράμματος. Σημειώστε τους αριθμούς των επιλεγμένων δηλώσεων στην απάντησή σας.
1. Ο ρυθμός μιας ενζυμικής αντίδρασης δεν εξαρτάται από τη συγκέντρωση του ενζύμου
2. Ο ρυθμός μιας ενζυμικής αντίδρασης εξαρτάται σημαντικά από τη συγκέντρωση του ενζύμου
3. Καθώς η συγκέντρωση του ενζύμου αυξάνεται, ο ρυθμός αντίδρασης αυξάνεται
Εξήγηση:Το γράφημα δείχνει ότι καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του ενζύμου, αυξάνεται και ο ρυθμός αντίδρασης, επομένως οι επιλογές απάντησης 2 και 3 είναι κατάλληλες για την περιγραφή αυτής της εξάρτησης.
Εργασία Νο. 22.
Είναι γνωστό ότι κατά την καλλιέργεια τριφυλλιού, σόγιας και φασολιών, δεν απαιτείται λίπανση με αζωτούχα λιπάσματα. Εξήγησε γιατί.
Εξήγηση:Όλα αυτά τα φυτά είναι όσπρια και τα βακτήρια των οζιδίων ζουν σε συμβίωση με τα ψυχανθή φυτά, τα οποία σταθεροποιούν το μοριακό άζωτο και το επεξεργάζονται σε μια μορφή εύπεπτη από τα φυτά.
Εργασία Νο. 23.
Χρησιμοποιώντας ένα σχέδιο της διαδικασίας της σεξουαλικής αναπαραγωγής του Chlamydomonas, εξηγήστε την ουσία της σεξουαλικής αναπαραγωγής και πώς διαφέρει από την ασεξουαλική αναπαραγωγή. Ως αποτέλεσμα ποιας διαδικασίας σχηματίζονται οι γαμέτες, ποια είναι τα χαρακτηριστικά τους; Ποιος αριθμός στην εικόνα δείχνει τον ζυγώτη; Σε τι διαφέρει από τους γαμέτες;
Εξήγηση:κατά την ασεξουαλική αναπαραγωγή, τα περιεχόμενα ενός μονοκύτταρου Chlamydomonas χωρίζονται σε 4 μέρη χρησιμοποιώντας μείωση, με αποτέλεσμα τον σχηματισμό ζωοσπορίων, τα οποία εκτελούν τη λειτουργία της διασποράς, στη συνέχεια τα μικρά κύτταρα μεγαλώνουν στο μέγεθος του μητρικού κυττάρου και διαιρούνται ξανά με μείωση . Και σε δυσμενείς συνθήκες, εμφανίζεται σεξουαλική αναπαραγωγή και σχηματίζονται διπλομαστιγωτοί γαμέτες στο μητρικό κύτταρο (3), αφήνουν το μητρικό κύτταρο και συγχωνεύονται σε ζευγάρια με άλλα άτομα, ο ζυγώτης καλύπτεται με ένα πυκνό κέλυφος και διαχειμάζει (επιβιώνει σε δυσμενείς συνθήκες) , στη συνέχεια ο ζυγώτης διαιρείται, με αποτέλεσμα να σχηματιστούν 4 διπλοειδείς χλαμυδομονάδες, που μεγαλώνουν σε μητρικό μέγεθος.
Ο ζυγώτης στο σχήμα υποδεικνύεται με τον αριθμό 5. Διαφέρει από τους απλοειδείς γαμέτες ως προς τη διπλότητα του.
Εργασία Νο. 24.
Βρείτε λάθη στο κείμενο που δίνεται. Να αναφέρετε τους αριθμούς των προτάσεων στις οποίες έγιναν λάθη και να τις διορθώσετε.
1. Το σώμα της κατσαρίδας, καλυμμένο με δέρμα και επιδερμίδα, χωρίζεται στο κεφάλι, τον κορμό και την κοιλιά. 2. Το πεπτικό σύστημα των σκαθαριών ξεκινά στο κεφάλι με άνοιγμα στόματος με διάτρητο στοματικό μέρος. 3. Τα μεταβολικά προϊόντα εκκρίνονται μέσω των πράσινων αδένων. 4. Η ανταλλαγή αερίων γίνεται απευθείας μέσω των τοιχωμάτων της τραχείας. 5. Το ανοιχτό κυκλοφορικό σύστημα αποτελείται από την καρδιά και τα αιμοφόρα αγγεία.
Εξήγηση:πρόταση 1 - το σώμα της κοκαλιάς δεν καλύπτεται με δέρμα με επιδερμίδα, αλλά με χιτινώδες κάλυμμα και χωρίζεται στο κεφάλι, το στήθος και την κοιλιά. Πρόταση 2 - τα στοματικά μέρη της γλώσσας του Μαΐου δεν τρυπούν, αλλά ροκανίζουν. Πρόταση 3 - οι πράσινοι αδένες δεν είναι όργανα του απεκκριτικού συστήματος, αφού τα μεταβολικά προϊόντα της κοκοροίδας εκκρίνονται μέσω των Malpighian αγγείων και του λιπώδους σώματος.
Εργασία Νο. 25.
Εξηγήστε ποιο όργανο ενός ανθοφόρου φυτού είναι μια τροποποίηση ενός κεφαλιού λάχανου.
Εξήγηση:μια κεφαλή λάχανου είναι ένας τροποποιημένος οφθαλμός, αφού στο δεύτερο έτος της ζωής σχηματίζεται ένα ενήλικο φυτό από το κεφάλι του λάχανου, το οποίο έχει όλα τα γεννητικά όργανα, δηλαδή ένα λουλούδι και καρπούς με σπόρους. Επίσης, ένα κεφάλι λάχανου μοιάζει με μπουμπούκι στη δομή: το κούτσουρο είναι ένα τροποποιημένο στέλεχος, με παχιά φύλλα και υποτυπώδεις μπουμπούκια που βρίσκονται πάνω του.
Εργασία Νο. 26.
Ποιο οικοσύστημα, ένα χωράφι με πατάτα ή ένα λιβάδι, έχει μεγαλύτερες και πιο ποικίλες τροφικές αλυσίδες; Εξήγησε την απάντησή σου.
Εξήγηση:ένα χωράφι με πατάτα είναι ένα τεχνητό οικοσύστημα και ένα λιβάδι είναι ένα φυσικό οικοσύστημα. Μεγαλύτερες και ποικιλόμορφες τροφικές αλυσίδες βρίσκονται σε ένα φυσικό οικοσύστημα, αφού υπάρχουν περισσότερα φυτά, ζώα και μικροοργανισμοί στο λιβάδι και δεν κυριαρχεί η μονοκαλλιέργεια (πατάτες).
Εργασία Νο. 27.
Όλοι οι τύποι RNA συντίθενται σε ένα πρότυπο DNA. Το θραύσμα του μορίου DNA στο οποίο συντίθεται η περιοχή του κεντρικού βρόχου του tRNA έχει την ακόλουθη νουκλεοτιδική αλληλουχία: CTTACGGGGCATGGCT. Καθιερώστε την αλληλουχία νουκλεοτιδίων της περιοχής tRNA που συντίθεται σε αυτό το θραύσμα εάν η τρίτη τριάδα αντιστοιχεί στο αντικωδικόνιο tRNA. Εξήγησε την απάντησή σου.
Εξήγηση:Με βάση τη δεδομένη αλληλουχία νουκλεοτιδίων στο DNA, θα βρούμε την αλληλουχία των νουκλεοτιδίων tRNA. Θα χρησιμοποιήσουμε την αρχή της συμπληρωματικότητας: A=U, G=C.
tRNA: GAAOGCCCCGUACCCGA
Η τρίτη τριπλέτα - CCG αντιστοιχεί στο mRNA - GGC.
Εργασία Νο. 28.
Ένας άνδρας που έπασχε από κώφωση και αχρωματοψία παντρεύτηκε μια υγιή γυναίκα. Είχαν έναν γιο που ήταν κωφός και αχρωματοψία και μια κόρη που είχε καλή ακοή αλλά ήταν αχρωματοψία. Στους ανθρώπους, η κώφωση είναι ένα αυτοσωμικό, υπολειπόμενο χαρακτηριστικό, ενώ η αχρωματοψία είναι ένα υπολειπόμενο χαρακτηριστικό, που συνδέεται με το σεξ. Κάντε ένα διάγραμμα για την επίλυση του προβλήματος. Υποδείξτε τους πιθανούς φαινότυπους και γονότυπους των παιδιών αυτής της οικογένειας. Προσδιορίστε την πιθανότητα να έχετε παιδιά που υποφέρουν και από τις δύο ανωμαλίες.
Εξήγηση:
αα - κωφός
Aa, AA - όχι κωφός (φέρει το γονίδιο της κώφωσης στη δεύτερη περίπτωση)
X D X d - υγιής μητέρα (φέρει το γονίδιο της αχρωματοψίας)
Χ δ Υ - άρρωστος πατέρας
ΑαΧ D X d x ααX d Y
Γαμέτες: AX D, aX D, AX d, aX d x aX d, aY
Πιθανοί τύποι παιδιών:
Κορίτσια:
AaX D X d - φυσιολογική ακοή, κανονική όραση (υγιές παιδί)
ααX D X d - κωφός, κανονική όραση
AaX d X d - φυσιολογική ακοή, αχρωματοψία
aaX d X d - κωφός, αχρωματοψία
Αγόρια:
AaX D Y - φυσιολογική ακοή, κανονική όραση (υγιές παιδί)
АаX D Y- κωφός, κανονική όραση
AaX d Y - φυσιολογική ακοή, αχρωματοψία
AaX d Y - κωφός, αχρωματοψία
Στα αγόρια, η πιθανότητα να εμφανιστούν και οι δύο ανωμαλίες είναι 1/4, και στα κορίτσια επίσης, δηλαδή 25%.
Γ.Σ. Kalinova, T. V. Mazyarkina Βιολογία Τυπικές δοκιμαστικές εργασίες. Ενιαία Κρατική Εξέταση 2017. 10 επιλογές.
Στη μελέτη της κληρονομικότητας των χαρακτηριστικών, οι γενετιστές προέρχονται από την ιδέα ότι η ανάπτυξη κάθε χαρακτηριστικού καθορίζεται από ένα ξεχωριστό γονίδιο.
Επομένως, σε μια διυβριδική διασταύρωση, η ανάπτυξη συνίσταται στη μελέτη της κληρονομικότητας δύο γονιδίων.
Σε μονουβριδικές διασταυρώσεις, βρέθηκε ότι μια σειρά από ζεύγη χαρακτηριστικών του μπιζελιού: λείοι - ζαρωμένοι, κίτρινοι - πράσινοι σπόροι, ψηλοί - κοντή ανάπτυξη φυτών, μωβ - λευκά άνθη κ.λπ. - αποκαλύπτουν διάσπαση στους απογόνους του υβριδίου (στο F 2) σύμφωνα με τον φαινότυπο σε αναλογία 3: 1. Από κάθε τέτοιο ζεύγος χαρακτήρων, το ένα αποδεικνύεται κυρίαρχο, το άλλο - υπολειπόμενο. Για διυβριδική διασταύρωση, ο Mendel πήρε ομόζυγα φυτά μπιζελιού που διέφεραν ταυτόχρονα σε δύο ζεύγη χαρακτηριστικών. Το μητρικό φυτό «σπόρος» είχε λείους σπόρους (το γονίδιο που καθορίζει αυτό το χαρακτηριστικό θα χαρακτηριστεί Β) και ένα κίτρινο χρώμα των σπόρων, το γονίδιο του οποίου θα χαρακτηριστεί Α. Και τα δύο αυτά γνωρίσματα είναι κυρίαρχα. Το πατρικό φυτό «γύρη» είχε υπολειπόμενα χαρακτηριστικά: ρυτιδιασμένους και πράσινους σπόρους. Οι γονικές μορφές ήταν ομόζυγες για δύο ζεύγη χαρακτηριστικών ή για δύο γονίδια που τα καθορίζουν. Ο γονότυπος του μητρικού φυτού μπορεί να χαρακτηριστεί AABB και το πατρικό φυτό - aabb. Ωστόσο, η κατανομή των χαρακτηριστικών στις μητρικές μορφές δεν έχει σημασία σε αυτή την περίπτωση. Ο Mendel διασταύρωσε επίσης φυτά με λείους και πράσινους σπόρους με φυτά με τσαλακωμένους και κίτρινους σπόρους, δηλαδή aaBB και AAbb.
Αν υποθέσουμε ότι κάθε γονίδιο βρίσκεται σε ένα ξεχωριστό χρωμόσωμα, τότε θα πρέπει να περιμένουμε ότι τα ώριμα ωάρια και το σπέρμα, που έχουν ένα απλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων, θα έχουν μόνο ένα αλληλόμορφο από κάθε γονίδιο. Στη συνέχεια, οι γαμέτες του μητρικού φυτού πρέπει να φέρουν αλληλόμορφα Α και Β (ή α και Β), και το πατρικό φυτό - α και β (ή Α και β). Η γονιμοποίηση του ωαρίου ΑΒ από το σπέρμα ab θα οδηγήσει στο σχηματισμό ενός διυβριδικού ζυγώτη F 1 στα σωματικά κύτταρα του υβριδικού εμβρύου, το διπλό σύνολο χρωμοσωμάτων θα αποκατασταθεί και το υβρίδιο θα είναι ετερόζυγο για δύο αλληλικά ζεύγη, δηλ. διετερόζυγος AaBb. Ο ίδιος γονότυπος σχηματίζεται και στην περίπτωση του συνδυασμού των γαμετών Ab και aB.
Οι υβριδικοί σπόροι μπιζελιού στο παράδειγμά μας, που έχουν την κληρονομική δομή AaBb στον φαινότυπο, όπως θα ήταν αναμενόμενο με πλήρη κυριαρχία, θα είναι λείοι και κίτρινοι.
Για να βεβαιωθούμε ότι το υβρίδιο F 1 είναι ετερόζυγο για δύο γονίδια AaBb, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την ήδη γνωστή μέθοδο ανάλυσης διασταύρωσης. Για να γίνει αυτό, το υβρίδιο F 1 θα πρέπει να διασταυρωθεί με μια μορφή που είναι ομόζυγη και για τα δύο υπολειπόμενα χαρακτηριστικά - aabb. Σε ένα υβρίδιο, τέσσερις τύποι γαμετών σχηματίζονται στη μείωση: AB, aB, Ab, ab. Η μορφή aabb παράγει μόνο έναν τύπο γαμετών - ab. Όταν όλοι οι συνδυασμοί γαμετών είναι εξίσου πιθανοί, σχηματίζονται τέσσερις τύποι ζυγωτών σε ίση αναλογία l AaBb: 1aaBb: 1Aabb: 1aabb. Η ανάλυση της διασταύρωσης μας επιτρέπει να μελετήσουμε ταχύτερα τον γονότυπο ενός υβριδικού οργανισμού για γονίδια που μας ενδιαφέρουν.
Ο Mendel έκανε επίσης δοκιμαστικές διασταυρώσεις υβριδικών φυτών F 1 (λείοι και κίτρινοι σπόροι) με φυτά ομόζυγα για δύο υπολειπόμενα γονίδια (ζαρωμένοι και πράσινοι σπόροι). Στους απογόνους απέκτησε τέσσερις κατηγορίες σπόρων σε αριθμητικές αναλογίες πολύ κοντά στην αναμενόμενη διάσπαση του 1:1:1:1, συγκεκριμένα: λείο κίτρινο - 55 (AaBb), απαλό πράσινο - 51 (aaBb), ζαρωμένο κίτρινο - 49 ( Aabb) , ζαρωμένο πράσινο - 53 (aabb).
Έτσι, γενετικές μέθοδοι έδειξαν ότι ένας διυβριδικός οργανισμός παράγει τέσσερις τύπους γαμετών σε ίσες αναλογίες και, ως εκ τούτου, είναι ετερόζυγος και για τα δύο αλληλικά ζεύγη.
Διάσπαση κατά φετότυπο. Ο τρίτος νόμος του Μέντελ
Στους απογόνους δεκαπέντε διυβριδικών φυτών F 1, ο Mendel έλαβε 556 σπόρους, από τους οποίους 315 ήταν λείοι κίτρινοι, 101 τσαλακωμένοι κίτρινοι, 108 λείοι πράσινοι και 32 ζαρωμένοι πράσινοι.
Όπως ήδη γνωρίζουμε, σε μια μονουβριδική διασταύρωση με πλήρη κυριαρχία στο F 2, υπάρχει μια διάσπαση κατά φαινότυπο σε αναλογία 3: 1, κατά γονότυπο 1: 2: 1. Ας φανταστούμε ότι κάθε μεμονωμένο ζεύγος Aa και Bb συμπεριφέρεται κληρονομικά με τον ίδιο τρόπο όπως σε έναν μονουβριδικό σταυρό. Υπάρχουν λόγοι για μια τέτοια υπόθεση. θυμηθείτε τον μηχανισμό που γνωρίζουμε για τον διαχωρισμό των χρωμοσωμάτων στη μείωση. Σε αυτή την περίπτωση, σε ένα διυβριδικό φυτό, θηλυκό και αρσενικό, που περιέχει και τα δύο αλληλικά ζεύγη, θα σχηματιστούν σε μείωση τέσσερις ποικιλίες γαμετών (AB, Ab, aB, ab), οι οποίοι, κατά τη γονιμοποίηση, μπορούν ελεύθερα να συνδυαστούν μεταξύ τους και δίνουν 16 είδη ζυγωτών.
Για να μάθετε πώς συμπεριφέρεται κάθε ζεύγος αλληλόμορφων στους απογόνους ενός διυβριδίου, μπορείτε και πάλι να εφαρμόσετε τη μέθοδο λαμβάνοντας υπόψη κάθε ζεύγος χαρακτηριστικών ξεχωριστά. Για να γίνει αυτό, και οι 556 σπόροι της δεύτερης γενιάς πρέπει να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: 1) ανάλογα με το σχήμα: 315 + 108 = 423 λείοι και 101 + 32 = 133 ζαρωμένοι. 2) ανά χρώμα: 315 + 101 = 416 κίτρινο και 108 + 32 = 140 πράσινο.
Γνωρίζοντας ότι ο διαχωρισμός για κάθε ζεύγος χαρακτηριστικών γίνεται σε αναλογία 3: 1, μπορούμε να πούμε ότι από τον συνολικό αριθμό των σπόρων, τα 3/4 πρέπει να είναι ομαλά και το 1/4 ζαρωμένα. Κάνοντας τους κατάλληλους υπολογισμούς (556x 3 / 4 - 417 και 556x 1 / 4 = 139), λαμβάνουμε τις θεωρητικά αναμενόμενες αριθμητικές αναλογίες σπόρων σε F 2 για κάθε ζεύγος χαρακτηριστικών 417: 139. Από τους παραπάνω υπολογισμούς είναι σαφές ότι σε μια διυβριδική διασταύρωση για κάθε ζεύγος αλληλόμορφων Υπάρχει μια φυσική διάσπαση σε αναλογία 3:1.
Για να φανταστείτε πώς πραγματοποιείται ο συνδυασμός δύο ζευγών αλληλόμορφων Aa και Bb ταυτόχρονα, και επίσης για να καθορίσετε τη φύση του διαχωρισμού στο F 2 ενώ ταυτόχρονα λαμβάνετε υπόψη και τα δύο χαρακτηριστικά, μπορείτε να προχωρήσετε με δύο τρόπους. Ο πρώτος τρόπος είναι να κατασκευάσουμε ένα πλέγμα Punnett. Το πλέγμα Punnett σάς επιτρέπει να δημιουργήσετε όλους τους πιθανούς συνδυασμούς αρσενικών και θηλυκών γαμετών κατά τη γονιμοποίηση, καθώς και να καθορίσετε τους φαινοτύπους και τους γονότυπους των ατόμων F2.
Ο δεύτερος τρόπος είναι καθαρά μαθηματικός, βασισμένος στο νόμο του συνδυασμού δύο ή περισσότερων ανεξάρτητων φαινομένων. Ο νόμος αυτός ορίζει ότι εάν δύο γεγονότα είναι ανεξάρτητα, τότε η πιθανότητα να συμβούν ταυτόχρονα είναι ίση με το γινόμενο των πιθανοτήτων καθενός από αυτά.
Όπως έχει αποδειχθεί, η διάσπαση για κάθε ζεύγος αλληλόμορφων κατά τη διυβριδική διασταύρωση εμφανίζεται ως δύο ανεξάρτητα φαινόμενα. Η εμφάνιση ατόμων με κυρίαρχο χαρακτηριστικό κατά τη μονουβριδική διασταύρωση εμφανίζεται στα 3/4 όλων των περιπτώσεων και με υπολειπόμενες - 1/4. Επομένως, η πιθανότητα να εμφανιστούν ταυτόχρονα τα χαρακτηριστικά λείο σχήμα και κίτρινο χρώμα των σπόρων είναι ίση με το γινόμενο 3/4 Χ 3/4 = 9/16, λείο σχήμα και πράσινο χρώμα - 3/4 Χ 1/4 = 3/ 16, ζαρωμένο σχήμα και κίτρινο χρώμα - 1/4 X 3/4 = 3/16 και ζαρωμένο σχήμα και πράσινο χρώμα - 1/4 X 1/4 = 1/16. Με άλλα λόγια, το γινόμενο των επιμέρους πιθανοτήτων δίνει την αναλογία των κατηγοριών φαινοτυπικού διαχωρισμού 9 / 16: 3 / 16: 3 / 16: 1 / 16, ή 9:3:3:1.
Ας επιστρέψουμε στο παράδειγμα του διαχωρισμού κατά χαρακτηριστικά που προέκυψαν από την ανάλυση 556 σπόρων F 2 στο πείραμα του Mendel. Είναι εύκολο να επαληθευτεί ότι οι σπόροι που έλαβε κατανεμήθηκαν μεταξύ των κατηγοριών συνδυασμών χαρακτηριστικών σε αναλογία κοντά στην αναμενόμενη. Για να υπολογιστούν οι θεωρητικά αναμενόμενοι αριθμοί ανά κατηγορία, 556 σπόροι θα πρέπει να πολλαπλασιαστούν επί 9/16, 3/16, 3/16 και 1/16, αντίστοιχα. Κατά συνέπεια, η αναλογία των κατηγοριών φαινοτυπικού διαχωρισμού σε μια διυβριδική διασταύρωση F 2 με πλήρη κυριαρχία ταιριάζει στον τύπο 9: 3: 3: 1.
Τώρα θα πρέπει να είναι ξεκάθαρο γιατί, όταν μετράμε κάθε ζεύγος εναλλακτικών χαρακτήρων χωριστά, η αναλογία του αριθμού των λείων σπόρων προς τον αριθμό των τσαλακωμένων ήταν 12: 4, ή στους εμπειρικούς αριθμούς 423: 133, και κίτρινο προς πράσινο -12: 4, ή 416: 140, δηλαδή για κάθε ζεύγος η αναλογία ήταν 3:1. Τα ίδια αποτελέσματα μπορούν να ληφθούν χρησιμοποιώντας ένα πλέγμα Punnett, στο οποίο οι 16 γονότυποι που περιγράφονται παραπάνω χωρίζονται σε τέσσερις κατηγορίες ανά φαινότυπο στην ίδια αναλογία 9:3:3:1.
Έτσι, σε μια διυβριδική διασταύρωση, κάθε ζεύγος χαρακτήρων, όταν χωρίζεται στους απογόνους, συμπεριφέρεται με τον ίδιο τρόπο όπως σε μια μονουβριδική διασταύρωση, δηλαδή ανεξάρτητα από το άλλο ζεύγος πρωτευόντων.
Με βάση την ταυτόχρονη ανάλυση της κληρονομικότητας πολλών ζευγών εναλλακτικών χαρακτήρων, ο Mendel καθιέρωσε ένα πρότυπο ανεξάρτητης κατανομής παραγόντων ή γονιδίων, το οποίο είναι γνωστό ως Ο τρίτος νόμος του Μέντελ. Ο Menlel έγραψε: «Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι για όλους τους δοκιμασμένους χαρακτήρες η ακόλουθη δήλωση ισχύει εξίσου: οι απόγονοι των υβριδίων που συνδυάζουν πολλούς σημαντικά διαφορετικούς χαρακτήρες είναι μέλη μιας συνδυαστικής σειράς στην οποία συνδυάζονται οι σειρές ανάπτυξης κάθε ζεύγους διαφορετικών χαρακτήρων. Αυτό αποδεικνύει ταυτόχρονα ότι η συμπεριφορά κάθε ζεύγους διαφορετικών χαρακτήρων σε έναν υβριδικό συνδυασμό είναι ανεξάρτητη από άλλες διαφορές και στα δύο αρχικά φυτά».
Και στη συνέχεια ο Mendel διατυπώνει την πραγματική αρχή της ανεξαρτησίας του συνδυασμού κληρονομικών παραγόντων: «Σταθεροί χαρακτήρες που βρίσκονται σε διάφορες μορφές μιας σχετικής ομάδας φυτών μπορούν να εισέλθουν μέσω επαναλαμβανόμενης τεχνητής γονιμοποίησης σε όλες τις ενώσεις που είναι δυνατές σύμφωνα με τους κανόνες συνδυασμού».
Διαχωρισμός κατά γονότυπο
Ο τύπος 9:3:3:1 εκφράζει την αναλογία φαινοτυπικού διαχωρισμού στο F2 σε μια διυβριδική διασταύρωση.
Είναι απαραίτητο να αναλυθεί ο ίδιος διαχωρισμός ανά γονότυπο. Προφανώς, σε περίπτωση πλήρους κυριαρχίας, αυτό μπορεί να γίνει μόνο με τη διασταύρωση ατόμων και των 16 γονότυπων, που μπορούν να ληφθούν συνδυάζοντας τέσσερις ποικιλίες θηλυκών και αρσενικών γαμετών με μια ομόζυγη υπολειπόμενη μορφή aabb. Δεδομένου ότι, όταν χωρίζεται κατά φαινότυπο, κάθε ζεύγος αλληλόμορφων συμπεριφέρεται ανεξάρτητα, τότε ο διαχωρισμός ανά γονότυπο θα εκδηλωθεί σύμφωνα με το ίδιο μοτίβο, αλλά σε διαφορετικές αναλογίες.
Αναλύοντας τους γονότυπους F2 χρησιμοποιώντας το πλέγμα Punnett, μπορούμε να προσδιορίσουμε τη συχνότητα διαφορετικών γονότυπων, που θα μας δώσει τον τύπο διαχωρισμού 1: 2: 2: 4: 1: 2: 1: 2: 1. Γνωρίζοντας ότι σε μια μονουβριδική διασταύρωση , η διάσπαση του γονότυπου αντιστοιχεί σε 1AA: 2Aa: 1aa για ένα ζεύγος αλληλόμορφων και 1BB: 2Bb: 1bb για ένα άλλο, μπορείτε να υπολογίσετε την πιθανότητα εμφάνισης γονότυπων διαφορετικών τάξεων κατά τη διυβριδική διασταύρωση.
Η πιθανότητα εμφάνισης του γονότυπου ΑΑ είναι 1/4. Αντίστοιχα, για Αα - 1/2 και για αα - 1/4. Το ίδιο θα συμβεί και για ένα άλλο ζεύγος αλληλόμορφων: BB - 1/4, Bb - 1/2, bb - 1/4. Πολλαπλασιάζοντας τις δύο πιθανότητες, μπορεί κανείς να λάβει όλες τις κατηγορίες διαχωρισμού ανά γονότυπο. Ως αποτέλεσμα αυτού του υπολογισμού, λαμβάνονται οι ίδιες 9 κατηγορίες διαχωρισμού σύμφωνα με τον γονότυπο 1: 2: 2: 4: 1: 2: 1: 2: 1, οι οποίες θα μπορούσαν να καθοριστούν χρησιμοποιώντας το πλέγμα Punnett.
Όπως είδαμε, με μια μονουβριδική διασταύρωση, ο αριθμός των κατηγοριών διαχωρισμού ανά φαινότυπο είναι 2 (3: 1) και κατά γονότυπο - 3 (1: 2: 1). στη διυβριδική διασταύρωση, ο αριθμός των φαινοτυπικών τάξεων διαχωρισμού είναι 4 και οι γονότυποι - 9. Συνεπώς, στην περίπτωση δύο γονιδίων, ο αριθμός των τάξεων αντιστοιχεί σε 2 2 για τον φαινότυπο και 3 2 για τον γονότυπο. Στο μέλλον, κατά την ανάλυση της διάσπασης πολλών γονιδίων σε πολυυβριδικές διασταυρώσεις, θα βεβαιωθούμε ότι οι παραγόμενοι τύποι ισχύουν και για αυτές τις διασταυρώσεις.
Θα πρέπει να ειπωθεί για τους κανόνες για τη σύνταξη τύπων για διάφορους γονότυπους και φαινότυπους. Με πλήρη κυριαρχία, οι ομόζυγες μορφές φαινοτυπικά δεν διακρίνονται από τις ετερόζυγες. Έτσι, το AABB δεν διακρίνεται από το AaBb, AABb, AaBB. Για τους σκοπούς της σύντομης γραφής, παρόμοιοι φαινότυποι ομοζυγωτών και ετεροζυγωτών υποδηλώνονται μερικές φορές με τη φαινοτυπική ρίζα Α-Β-. Αντικαθιστώντας διαφορετικά αλληλόμορφα στη θέση μιας παύλας σε μια τέτοια ρίζα, μπορεί κανείς να αποκτήσει παρόμοιους φαινότυπους (για παράδειγμα, για τη ρίζα A-bb, οι γονότυποι AAbb και Aabb θα έχουν παρόμοιους φαινότυπους).
Γενεσιολογία- μια επιστήμη που μελετά τα γονίδια, τους μηχανισμούς κληρονομικότητας των χαρακτηριστικών και τη μεταβλητότητα των οργανισμών. Κατά τη διαδικασία της αναπαραγωγής, μια σειρά από χαρακτηριστικά μεταβιβάζονται στους απογόνους. Παρατηρήθηκε τον δέκατο ένατο αιώνα ότι οι ζωντανοί οργανισμοί κληρονομούν τα χαρακτηριστικά των γονέων τους. Ο πρώτος που περιέγραψε αυτά τα μοτίβα ήταν ο G. Mendel.
Κληρονομικότητα– την ιδιότητα μεμονωμένων ατόμων να μεταδίδουν τα χαρακτηριστικά τους στους απογόνους τους μέσω της αναπαραγωγής (μέσω αναπαραγωγικών και σωματικών κυττάρων). Έτσι διατηρούνται τα χαρακτηριστικά των οργανισμών σε πολλές γενιές. Κατά τη μετάδοση κληρονομικών πληροφοριών, δεν λαμβάνει χώρα η ακριβής αντιγραφή τους, αλλά η μεταβλητότητα είναι πάντα παρούσα.
Μεταβλητότητα– την απόκτηση από ιδιώτες νέων ακινήτων ή την απώλεια παλαιών. Αυτός είναι ένας σημαντικός κρίκος στη διαδικασία εξέλιξης και προσαρμογής των ζωντανών όντων. Το γεγονός ότι δεν υπάρχουν πανομοιότυπα άτομα στον κόσμο οφείλεται στη μεταβλητότητα.
Η κληρονομικότητα των χαρακτηριστικών πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας στοιχειώδεις μονάδες κληρονομικότητας - γονίδια. Το σύνολο των γονιδίων καθορίζει τον γονότυπο ενός οργανισμού. Κάθε γονίδιο φέρει κωδικοποιημένες πληροφορίες και βρίσκεται σε μια συγκεκριμένη θέση στο DNA.
Τα γονίδια έχουν μια σειρά από συγκεκριμένες ιδιότητες:
- Διαφορετικά γνωρίσματα κωδικοποιούνται από διαφορετικά γονίδια.
- Σταθερότητα - ελλείψει μεταλλακτικού αποτελέσματος, το κληρονομικό υλικό μεταδίδεται αμετάβλητο.
- Αστάθεια – η ικανότητα να υποκύψεις σε μεταλλάξεις.
- Ειδικότητα - ένα γονίδιο μεταφέρει ειδικές πληροφορίες.
- Πλειοτροπία – ένα γονίδιο κωδικοποιεί πολλά γνωρίσματα.
Υπό την επίδραση των περιβαλλοντικών συνθηκών, ο γονότυπος δίνει διαφορετικούς φαινότυπους. Ο φαινότυπος καθορίζει τον βαθμό στον οποίο οι περιβαλλοντικές συνθήκες επηρεάζουν το σώμα.
Αλληλικά γονίδια
Τα κύτταρα του σώματός μας έχουν ένα διπλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων, με τη σειρά τους, αποτελούνται από ένα ζεύγος χρωματιδίων, χωρισμένα σε τμήματα (γονίδια). Οι διαφορετικές μορφές των ίδιων γονιδίων (για παράδειγμα, καστανά/μπλε μάτια), που βρίσκονται στους ίδιους τόπους ομόλογων χρωμοσωμάτων, ονομάζονται αλληλόμορφα γονίδια. Στα διπλοειδή κύτταρα, τα γονίδια αντιπροσωπεύονται από δύο αλληλόμορφα, ένα από τον πατέρα και ένα από τη μητέρα.
Τα αλληλόμορφα διακρίνονται σε κυρίαρχα και υπολειπόμενα. Το κυρίαρχο αλληλόμορφο καθορίζει ποιο χαρακτηριστικό θα εκφραστεί στον φαινότυπο και το υπολειπόμενο αλληλόμορφο κληρονομείται, αλλά δεν εκδηλώνεται σε έναν ετερόζυγο οργανισμό.
Υπάρχει αλληλόμορφα με μερική κυριαρχία, μια τέτοια κατάσταση ονομάζεται συνεπικράτηση, οπότε και τα δύο χαρακτηριστικά θα εμφανιστούν στον φαινότυπο. Για παράδειγμα, διασταυρώθηκαν άνθη με κόκκινες και λευκές ταξιανθίες, με αποτέλεσμα να δημιουργηθούν κόκκινα, ροζ και λευκά άνθη στην επόμενη γενιά (οι ροζ ταξιανθίες είναι εκδήλωση συνεπικράτησης). Όλα τα αλληλόμορφα προσδιορίζονται με γράμματα του λατινικού αλφαβήτου: μεγάλο - κυρίαρχο (AA, BB), μικρό - υπολειπόμενο (aa, bb).
Ομοζυγώτες και ετεροζυγώτες
Ομοζυγώτηςείναι ένας οργανισμός στον οποίο τα αλληλόμορφα αντιπροσωπεύονται μόνο από κυρίαρχα ή υπολειπόμενα γονίδια.
Ομοζυγωτία σημαίνει ότι έχουμε τα ίδια αλληλόμορφα και στα δύο χρωμοσώματα (AA, bb). Στους ομόζυγους οργανισμούς, κωδικοποιούν τα ίδια χαρακτηριστικά (για παράδειγμα, το λευκό χρώμα των ροδοπέταλων), οπότε όλοι οι απόγονοι θα λάβουν τον ίδιο γονότυπο και φαινοτυπικές εκδηλώσεις.
Ετεροζυγώτηςείναι ένας οργανισμός στον οποίο τα αλληλόμορφα έχουν τόσο κυρίαρχα όσο και υπολειπόμενα γονίδια.
Ετεροζυγωτία είναι η παρουσία διαφορετικών αλληλόμορφων γονιδίων σε ομόλογες περιοχές των χρωμοσωμάτων (Aa, Bb). Ο φαινότυπος των ετερόζυγων οργανισμών θα είναι πάντα ο ίδιος και καθορίζεται από το κυρίαρχο γονίδιο.
Για παράδειγμα, Α – καστανά μάτια και – μπλε μάτια, ένα άτομο με γονότυπο Aa θα έχει καστανά μάτια.
Οι ετερόζυγες μορφές χαρακτηρίζονται από διάσπαση, όταν κατά τη διασταύρωση δύο ετερόζυγων οργανισμών στην πρώτη γενιά έχουμε το εξής αποτέλεσμα: από φαινότυπο 3:1, από γονότυπο 1:2:1.
Ένα παράδειγμα θα ήταν η κληρονομικότητα των σκούρων και ανοιχτόχρωμων μαλλιών εάν και οι δύο γονείς έχουν σκούρα μαλλιά. Το Α είναι ένα κυρίαρχο αλληλόμορφο για τα σκούρα μαλλιά και είναι υπολειπόμενο (ξανθά μαλλιά).
Ε: Αα Χ Αα
Ζ: Α, α, α, α
ΣΤ: ΑΑ:2Αα:αα
*Όπου P – γονείς, G – γαμέτες, F – απόγονοι.
Σύμφωνα με αυτό το διάγραμμα, μπορείτε να δείτε ότι η πιθανότητα να κληρονομήσετε ένα κυρίαρχο χαρακτηριστικό (σκούρα μαλλιά) από τους γονείς είναι τρεις φορές υψηλότερη από μια υπολειπόμενη.
Διετεροζυγώτης- ένα ετερόζυγο άτομο που φέρει δύο ζεύγη εναλλακτικών χαρακτηριστικών. Για παράδειγμα, η μελέτη του Mendel για την κληρονομικότητα των χαρακτηριστικών χρησιμοποιώντας σπόρους μπιζελιού. Τα κυρίαρχα χαρακτηριστικά ήταν το κίτρινο χρώμα και η λεία επιφάνεια του σπόρου, ενώ τα υπολειπόμενα χαρακτηριστικά ήταν το πράσινο χρώμα και η τραχιά επιφάνεια. Ως αποτέλεσμα της διασταύρωσης, ελήφθησαν εννέα διαφορετικοί γονότυποι και τέσσερις φαινότυποι.
Ημιζυγώτης- αυτός είναι ένας οργανισμός με ένα αλληλόμορφο γονίδιο, ακόμα κι αν είναι υπολειπόμενο, θα εκδηλώνεται πάντα φαινοτυπικά. Κανονικά υπάρχουν στα φυλετικά χρωμοσώματα.
Διαφορά μεταξύ ομοζυγώτη και ετεροζυγώτη (πίνακας)
| Διαφορές μεταξύ ομόζυγων και ετερόζυγων οργανισμών | ||
|---|---|---|
| Χαρακτηριστικό γνώρισμα | Ομοζυγώτης | Ετεροζυγώτης |
| Αλληλόμορφα ομόλογα χρωμοσώματα | Το ίδιο | Διαφορετικός |
| Γονότυπος | ΑΑ, αα | Αα |
| Ο φαινότυπος καθορίζεται από το χαρακτηριστικό | Με υπολειπόμενο ή κυρίαρχο | Κατά κυρίαρχο |
| Μονοτονία πρώτης γενιάς | + | + |
| Διαίρεση | Δεν συμβαίνει | Από τη δεύτερη γενιά |
| Εκδήλωση υπολειπόμενου γονιδίου | Χαρακτηριστικό γνώρισμα | Καταστέλλεται |
Η αναπαραγωγή και η διασταύρωση ομοζυγωτών και ετεροζυγωτών οδηγεί στο σχηματισμό νέων χαρακτηριστικών που είναι απαραίτητα για την προσαρμογή των ζωντανών οργανισμών στις μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες. Οι ιδιότητές τους είναι απαραίτητες όταν εκτρέφονται καλλιέργειες και φυλές με υψηλούς ποιοτικούς δείκτες.
