1. Укажите, какое из этих утверждений корректное:
а) изменчивость присуща только организмам, размножающимся половым путём; б) клоновые организмы ничем не отличаются друг от друга; в) изменчивость присуща всем без исключения организмам; г) в основе какой-либо изменчивости лежит изменчивость генотипов.
2. Укажите, что следует считать тождественным по своему смыслу понятию ненаправленная изменчивости
а) модификационная; б) групповая; в) индивидуальная; г) генотипическая.
3. Укажите, какому понятию отвечает определение: «модификационная изменчивость признаков заключена в определённый диапазон изменчивости, обусловленный генотипом»: а)норма реакции; б)вариационный ряд; в)дисперсия; г) вариационная кривая.
4. Укажите, что является самой точной оценкой степени фенотипической изменчивости:
а) границы изменчивости; б) среднее значение; в) дисперсия; г) вариационный ряд.
5. Укажите, какое из свойств не относится к модификационной изменчивости:
а) обратимость; б) направленность; в) наследуемость; г) индивидуальность.
6. Кто из учёных ввёл понятие мутация:
а) Мендель; б) Г. Де Фриз; в) Коржинский; г) Вавилов?
7. Укажите, какое из положений не является положением мутационной теории относительно свойств мутации:
а)возникают внезапно; б) проявляются в виде дискретных признаков; в) не способны передаваться из поколения в поколение; г) могут возникать повторно.
8. Укажите, как называют мутации, возникающие на уровне первичной структуры ДНК:
а) точковыми; б) геномными; в) хромосомными; г) спонтанными.
9. Укажите тип мутации, если у особи вида, для которого в норме характерно 22 хромосомы, выявлено 25 хромосом:
а)полиплоидия; б)анеуплоидия; в)хромосомная перестройка; г) тетраплоидия.
10. Укажите, какой из указанных физических факторов не считают мутагеном:
а) гамма-излучение; б) ультрафиолетовые лучи; в) ультразвук; г) высокая температура.
11. Укажите, с помощью каких веществ впервые был доказан химический мутагенез:
а) нитратная кислота; б) аммиак; в) бензопирен; г) формальдегид.
12. Укажите, что является фактором биологического мутагенеза:
а) вирусные инфекции; б) производные азотистых оснований; в) повышенная температура тела; г) бактериальные и вирусные инфекции.
13. Установите соответствие между правилом или законом генетики и сформулированным положением:
|
Третий закон Менделя |
Во время образования половых клеток в каждую гамету попадает только один аллель из пары аллелей данного гена |
|
Закон чистоты гамет |
Мутации осуществляются только на определённых участках хромосомы |
|
Хромосомная теория |
Мутировать может люббй участок хромосомы |
|
Мутационная теория |
Между гомологическими хромосомами происходит обмен аллельными генами |
|
Каждая пара признаков наследуется независимо от других пар |
14. Укажите соответствие между видом мутации и её проявлением:
|
Точковая мутация |
Изменение расположения генов на хромосоме |
|
Хромосомная перестройка |
Замещение аминокислоты в белке |
|
Анеуплоидия |
Кратное увеличение числа хромосомных наборов |
|
Полиплоидия |
Амитотическое деление клеток |
|
Уменьшение хромосомного набора на одну хромосому |
15. Установите последовательность действий исследователя при изучении индивидуальной изменчивости в определённой группе организмов:
а) построить вариационную кривую; б) установить диапазон изменчивости признака; в) построить вариационный ряд; г) найти особи с наименьшим и наибольшим значениями признака.
НАБЛЮДЕНИЕ НОРМАЛЬНЫХ И МУТАНТНЫХ ФОРМ ДРОЗОФИЛ, ИХ СРАВНЕНИЕ
Цель. Изучить фенотипическое проявление мутаций у дрозофилы. Научиться отличать дикий тип от мутантного фенотипа.
Оборудование. Бинокуляр, коллекция дрозофил: дикий тип (у мухи серое тело, красные глаза, длинные крылья овальной формы); мутантный тип 1: у мухи укороченные (или отсутствуют) крылья; мутантный тип 2: у мухи белые глаза; мутантный тип 3: у мухи чёрное тело.
* Обозначенные звёздочкой лабораторные и практические работы ученики выполняют по выбору учителя.
Инструкция. Настройте бинокуляр. Рассмотрите готовые микропрепараты дрозофил дикого типа и мутантных фенотипов. Определите, где дикий тип, а где мутантные фенотипы дрозофил.
Оформление результатов работы. Определите, где дикий тип, а где мутации. Зарисуйте увиденных мух-дрозофил. Укажите на рисунках фенотипические проявления мутаций.
Задание. Опишите дикий тип мухи-дрозофилы. Какие мутации вы увидели? Сделайте вывод о том, как мутационные изменения в генетическом аппарате проявляются фенотипически.
ИЗУЧЕНИЕ ИЗМЕНЧИВОСТИ У РАСТЕНИЙ. ПОСТРОЕНИЕ ВАРИАЦИОННОГО РЯДА И ВАРИАЦИОННОЙ КРИВОЙ
Цель. Научиться оценивать модификационную изменчивость живых организмов. Сформировать навыки построения вариационного ряда и вариационной кривой.
Оборудование. Бобы фасоли (не менее 30 штук), штангенциркуль или линейка.
Инструкция. При помощи штангенциркуля измерить в миллиметрах длину и ширину не менее 30 бобов (измерять ширину семядоли удобно, повернув боб «набок»).
Оформление результатов работы. Заполните таблицу приведённой ниже формы.
Задание. Вычислите по формуле среднего арифметического среднюю длину и ширину бобов.
Постройте вариационную кривую, откладывая по оси абсцисс длину бобов L или их ширину Н, а по оси ординат — количество бобов определённого размерного класса N. Соедините точки линией. Получится вариационная кривая.
Определите, совпадает ли пик вашего графика со средним значением длины и ширины бобов. Если распределение нормальное, величина средней относительной величины совпадёт с пиком графика. Сделайте вывод, является ли ваше распределение нормальным.
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ НА ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИДА МУТАЦИЙ
Цель. Научиться решать генетические задачи на определение типа мутаций (рецессивная или доминантная), а также приобрести навыки предварительного диагностирования того, является ли мутация генной, хромосомной или геномной.
Теоретическое обоснование. Изучая наследственность, необходимо научиться отличать доминантную мутацию от рецессивной.
Доминантные мутации обычно не представляют трудностей для определения. Такие мутации всегда имеют фенотипическое проявление. В случае доминантных мутаций нужно уметь различать гомозиготные и гетерозиготные организмы, для чего применяют анализирующее скрещивание.
Рецессивные мутации чаще всего затрагивают гены, определяющие строение ферментов, следствием чего могут явиться нарушения обмена веществ у гомозиготных особей. Рецессивные мутации — проблема для исследователя. Поскольку в гетерозиготном состоянии они не имеют фенотипического проявления, бывает чрезвычайно сложно выявить носителя такой мутации. Для определения рецессивной мутации следует применить либо метод самоопыления в случае самоопыляющихся растений, либо провести скрещивание гибридов первого поколения между собой у перекрёстноопыляемых растений и животных. В генетике человека подобные методы не применимы, поэтому делать выводы о природе мутаций можно только на основе анализа родословных.
Кроме того, исследователю часто необходимо различить, какой тип мутаций имеет место в подопытном случае: генная мутация, хромосомная перестройка или даже изменение числа хромосом. Современная наука только ищет подходы к решению вопроса быстрого определения типа мутаций. Реально сегодня определить тип мутации только с помощью цитогенетического обследования пациента и его родственников. Однако некоторые предварительные выводы о виде мутации можно сделать на основании таких данных.
Генная мутация, как правило, затрагивает только один признак. Доминантные генные мутации часто проявляются патологией одного признака в фенотипе, например, укороченного хвоста у кошки, лишнего пальца на руке человека. Рецессивные генные мутации часто приводят к недостаточности синтеза какого-либо фермента. Соответственно, такие мутации часто проявляются нарушениями обмена веществ. Примером может служить фенилкетонурия.
Хромосомные перестройки чаще всего приводят ко множественным системным нарушениям организма.
Геномная мутация (перестройка генома) часто вызывает нарушение воспроизводства. Например, анеуплоидия (потеря или добавление одной или нескольких хромосом) ведёт к нарушению мейоза, и, соответственно, к бесплодию.
Полиплоидия фенотипически проявляется увеличением размера клеток и всего организма в целом.
Задачи
1. У матери и отца есть такой генетический признак, как отсутствие малых коренных зубов. В семье трое детей, у двоих из них также отсутствуют малые коренные зубы, у третьего зубы есть. Определите:
а) является ли мутация, вызывающая эту патологию, доминантной или рецессивной;
б) генотипы родителей.
2. У томата жёлтый цвет плода вызван мутацией. При скрещивании двух растений с красными плодами получили следующий результат: 26 растений с плодами красного цвета и 13 растений с плодами жёлтого цвета. Каковы генотипы родительских растений? Является ли мутация, определяющая жёлтый цвет томата, доминантной или рецессивной?
3. Известно, что у растения ночная красавица цветы бывают трёх типов: красные, розовые и белые. Мутантный аллель определяет отсутствие пигмента в лепестках и, соответственно, белую окраску венчика. В случае скрещивания двух розовых особей между собой потомство даёт расщепление на красные, розовые и белые растения в соотношении 1:2:1. Какая мутация — доминантная или рецессивная — определяет отсутствие пигмента в лепестках ночной красавицы? Как называется такой тип наследования?
4. Женщина, мать которой страдала дальтонизмом, вступила в брак с мужчиной, болеющим гемофилией. В семье родилось четверо детей: две девочки и два мальчика. Обе девочки и один из сыновей здоровы, второй мальчик — дальтоник. Определите: а) является ли сцепленная с Х-хромосомой мутация, определяющая развитие дальтонизма, рецессивной или доминантной? б) является ли сцепленная с Х-хромосомой мутация, определяющая развитие гемофилии, рецессивной или доминантной?
5. В семье, где оба родителя имеют нормальное цветовое зрение, родилось несколько детей с нормальным зрением и один мальчик-дальтоник. Чем это можно объяснить? Каковы генотипы родителей и детей?
6. В медико-генетическую консультацию обратилась семья, имеющая шестерых детей, двое из которых страдают тяжёлой и редко встречающейся патологией — болезнью Тея—Сакса (мутация гена, характеризующаяся прогрессирующим снижением зрения в сочетании с деградацией интеллекта до идиотии, неврологическими расстройствами). В процессе составления родословной выяснилось, что супруги являются родственниками — троюродными братом и сестрой. Родословная семьи такова:
Как вы считаете, по какому типу наследуется мутация, вызывающая болезнь Тея—Сакса?
7. В медико-генетическую консультацию обратилась супружеская пара, у которой четыре беременности закончились рождением мёртвых младенцев с многочисленными аномалиями развития. Известно, что отец этой семьи является ликвидатором аварии на Чернобыльской АЭС. Как вы полагаете, какая мутация вызвала эту трагическую ситуацию: а) генная доминантная; б) генная рецессивная; в) хромосомная перестройка; г)анеуплоидия.
8. Юннат забрал из кружка практической генетики белую лабораторную крысу, над которой проводились опыты по влиянию мутагенов на живой организм. К сожалению, все попытки юнната получить от своей крысы потомство оказались неудачными: крыса оказалась не способной зачать детёнышей. Сделайте предположение о том, какая мутация могла вызвать подобную патологию: а) генная доминантная; б) генная рецессивная; в) хромосомная; г) анеуплоидия.
9. В 90-х годах XIX века голландский ботаник Гуго Де Фриз описал мутантную форму растения энотера. Необычный экземпляр растения отличался большим ростом, множеством стеблей, крупными цветками. На рисунке изображены обычное растение энотеры и мутантная форма.
10. Все овощи, употребляемые человеком в пищу, являются мутантными формами, искусственно отобранными человеком. Все культурные сорта отличаются от своих диких предков значительно большими размерами, повышенной плодовитостью, высокой продуктивностью, увеличенным содержанием сахаров, витаминов, белков. Мутации какого типа способствовали столь высокой продуктивности культурных растений? Ответ обоснуйте.
Как вы считаете, какая мутация вызвала такие фенотипические проявления?