"Основы генетики и селекции"

Задание «ОСНОВЫ ГЕНЕТИКИ И СЕЛЕКЦИИ»

Составитель Черенкова Н.Н., учитель биологии МБОУ г. Мценска «Средняя школа №2»

Общая характеристика задания

Предмет: Биология

Класс: 10-11

Цель задания: Предложенные задания позволят учащимся проверить свои знания, которые они получили на уроках, в области генетики и селекции.

Действия учащихся: Представленный материал дает возможность учащимся расширить свои познания в области биологии , проверить себя по изученному разделу, оценить уровень подготовки и усвоения материала. Задания могут быть использованы на уроке как самостоятельная работа или как контрольная работа по теме «Генетика и селекция».

Задания ориентированы на решение таких задач, как:

·         Нахождение ответа на вопрос в тексте

·         Перевод схемы задания в текст

·         Анализ рисунков, сопоставление с текстом задания

·         Решение генетической задачи

Используемые источники :

·         Биология. Общая биология10-11 классы: учеб. для общеобразоват. учреждений/

А.А. Каменский, Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник,- М.: Дрофа,2019

·         Рабочая тетрадь к учебнику А. А. Каменского, Е. А. Криксунова, В. В. Пасечника «Биология. Общая биология. 10—11 классы» / В. В. Пасечник, Г. Г. Швецов. — 3-еизд., стереотип. — М.: Дрофа, 2019.

·         Биология. Подготовка к ЕГЭ-2018-2020. Учебно-методическое пособие под ред. А.А. Кириленко, С.И. Колесникова, Е.В. Даденко

·         Интернет – ресурсы

Группы крови

   Впервые использование крови в лечебных целях описывается в произведениях греческого поэта Гомера (VIII век до н. э) и в трудах греческого учёного и философа Пифагора (VI век до н. э). Но и в древнем мире, и в Средних веках использовали кровь только как целебный напиток. В те времена крови приписывали омолаживающее действие. 

   Система кровообращения в человеческом теле была описана в 1628 году английским учёным Уильямом Гарвеем. Гарвей открыл закон кровообращения и вывел основные принципы движения крови в организме. Его научные выводы через некоторое время позволили приступить к разработке методики переливания крови.

   В 1667 году французский врач Жан-Батист Дени, являющийся личным врачом короля Людовика XIV, впервые совершил задокументированное переливание крови человеку. Дени перелил 300 мл овечьей крови, отсосанной пиявками, 15-летнему мальчику, который впоследствии выжил. Позже учёный совершил ещё одно удачное переливание. Однако последующие опыты по переливанию крови были неудачными и всегда заканчивались гибелью больных. По одной из версий, первые пациенты выжили благодаря небольшому количеству переливаемой крови. Всё закончилось тем, что Дени обвинили в убийстве, но, даже получив оправдательный приговор, врач оставил медицинскую практику.

   В конце XVIII века было доказано, что неудачи и тяжёлые смертельные осложнения, которые возникали при переливаниях крови животных человеку, объясняются тем, что эритроциты животного склеиваются и разрушаются в кровяном русле человека. При этом из них выделяются вещества, действующие на человеческий организм как яды. Начались попытки переливания человеческой крови.

   Первое в мире переливание крови от человека человеку было сделано в 1819 году в Англии. Акушер Джеймс Бланделл спас жизнь одной из своих пациенток, перелив ей кровь мужа.

В России первое успешное переливание крови было произведено в 1832 году петербургским врачом Вольфом: женщина выжила после большой кровопотери.

   В течение XIX века, несмотря на явный прогресс, процент неудачных переливаний оставался очень высоким, и эта процедура считалась крайне рискованным методом. Осложнения очень напоминали тот эффект, который наблюдался после переливания человеку крови животного. 

   Хотя опыты по переливанию крови продолжались, проводить процедуру без смертельных осложнений стало возможным только после открытия групп крови в 1901 году и резус-фактора в 1940 году.

   В 1901 году австрийский врач Карл Ландштейнер и чех Ян Янский открыли 4 группы крови. Эти открытия дали мощный толчок исследованиям в области перекрестной совместимости крови. Карл Ландштейнер обратил внимание на то, что иногда сыворотка одного человека склеивает эритроциты крови другого. Это явление получило название агглютинации.

   В 1907 году в Нью-Йорке было произведено первое переливание крови больному от здорового человека, с предварительной проверкой их крови на совместимость.

   Врач Рубен Оттенберг, производивший переливание, со временем обратил внимание на универсальную пригодность I группы крови. 

   В настоящее время применяются две классификации группы крови человека: система AB0 и резус-система.

Группы крови системы АВ0

  Система АВ0 была предложена Карлом Ландштейнером в 1900 году.

  В эритроцитах были обнаружены вещества белковой природы, которые назвали агглютиногенами (склеиваемыми веществами). Их существует 2 вида: А и В.

   В плазме крови обнаружены агглютинины (склеивающие вещества) двух видов — α и β.

Агглютинация происходит тогда, когда встречаются одноимённые агглютиногены и агглютинины. Агглютинин плазмы α склеивает эритроциты с агглютиногеном A, а агглютинин β склеивает эритроциты с агглютиногеном B.

  Агглютинация — склеивание и выпадение в осадок эритроцитов, несущих антигены, под действием специфических веществ плазмы крови — агглютининов.

  В крови одного человека одновременно никогда не встречаются одноимённые агглютиногены и агглютинины (А с α и В с β). Это может произойти только при неправильном переливании крови.    Тогда наступает реакция агглютинации, при которой эритроциты склеиваются. Комочки склеивающихся эритроцитов могут закупорить капилляры, что очень опасно для человека. Вслед за склеиванием эритроцитов наступает их разрушение. Ядовитые продукты распада отравляют организм, вызывая тяжелые осложнения вплоть до летального исхода. 

   Реакцию агглютинации применяют для определения групп крови.

  Донор — человек, дающий свою кровь для переливания. 

  Реципиент — человек, получающий кровь при переливании.

  Принадлежность к той или другой группе крови не зависит от расы или национальности. Группа крови не меняется в течение жизни. 

Задание 1.  Доставка кислорода к органам и тканям, свертывание крови обусловлены множеством факторов. А их изменение на генетическом уровне может привести к наследственным заболеваниям человека с нарушением функции крови. Серповидно-клеточная анемия характеризуется наличием в эритроцитах патологического гемоглобина S (HbS), который отличается от нормального всего лишь одной аминокислотой – валином вместо глутаминовой кислоты. Возможно ли заболеть серповидно-клеточной анемией при переливании крови?

А) нет, т.к. болезнь наследственная   Б) да, т.к. кровь является внутренней средой организма

В) заболевание может передаваться воздушно-капельным путем

Задание 2. Рассмотрев схему переливания крови по группам., переведите ее в текст с указанием доноров и реципиентов.

Задание 3.

В результате дорожно-транспортного происшествия пострадал водитель. При осмотре было выявлено множество травм осколочного типа. Врач скорой, поместив пациента в машину, начал внутривенное вливание крови. Какую группу крови вливали, если известно, что пострадавший имеет вторую группу крови с положительным резус-фактором. Ответ поясните.

Задание 4.

Кровь состоит из жидкой среды – плазмы – и форменных элементов (эритроцитов, тромбоцитов, лейкоцитов и т.д.).

Соотнесите рисунки с текстом.

1)Эритроцит – это клетка, имеющая особую форму двояковогнутого диска. В клетке нет ядра, а большую часть цитоплазмы эритроцита занимает специальный белок – гемоглобин. Гемоглобин имеет очень сложную структуру, состоит из белковой части и атома железа (Fe).

Именно гемоглобин и является переносчиком кислорода.

2) Тромбоциты – маленькие клетки круглой или овальной формы, не имеющие ядра. При активации образуют «выросты», приобретая звездчатую форму. 

3) Лейкоциты, или белые кровяные тельца, имеют округлую форму и ядра различной конфигурации.

А	Б	В

Задание 5.

Решите задачу.

   В родильном доме перепутали двух детей. Родители одного из них имеют 1 и 2 группы крови, родители другого - 2 и 4. Исследование показало, что дети имеют 1 и 2 группы крови. Определите, кто чей ребенок?

Ответы на задания.

Задание 1.  А) нет, т.к. болезнь наследственная  

Задание 2. В плазме крови IV (AB) группы нет белка, склеивающего эритроциты, поэтому людям с такой группой разрешается переливать кровь любой другой группы. Этих людей называют универсальными реципиентами. Кровь I (0) группы раньше использовали для переливания человеку с любой группой крови, потому что её эритроциты не содержат белка-агглютиногена. Такая кровь не будет разрушаться при контакте с кровью реципиента. Людей с I (0) группой крови называют универсальными донорами. В настоящее время принято переливать только одноимённую группу крови. 

Задание 3.  О-группа не содержит антигенов, то ее можно переливать всем людям 

Задание 4. 

1	2	3
в	б	а

Задание 5.

Решение.

1). У первой пары родителей 1 и 2 группы крови:

У матери 1 группа - j⁰j⁰ только гомозиготное состояние;

У отца 2 группа крови – имеет два состояния. Мы возьмем гетерозиготного отца, так как нужно проанализировать расщепление по данному признаку, чтобы увидеть все проявившиеся группы детей у данных родителей.

Произведем анализ скрещивания.

♀ j⁰j⁰ ♂J^AJ⁰

Р

1 группа 2 группа

G j⁰ J^A J⁰

F₁ J^AJ⁰ j⁰j⁰

2 группа 1 группа

У первой пары родителей дети могут иметь либо 1, либо 2 группы крови.

2). У второй пары родителей у матери 2 группа крови, пусть будет она также гетерозиготна - J^AJ⁰, у отца 4 группа крови тоже будет гетерозиготна - J^AJ^B.

Вот какими будут результаты скрещивания:

Р ♀J^AJ⁰ ♂J^AJ^B

2 группа 4 группа

G J^A j⁰ J^A J^B

F₁ J^AJ^A J^AJ⁰ J^AJ^B J^BJ⁰

2 группа 2 группа 4 группа 3 группа

У второй пары родителей могут быть дети 2, 3, 4 групп крови, то есть детей 1 группы крови у них быть не может.

Следовательно, ребенок первой группы крови принадлежит первой паре родителей, а 2 группы крови - второй паре родителей.