Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Биология / Конспекты / Схемы и таблицы по подготовке к ВОУД и ЕНТ ( 9 класс, 11 класс)

Схемы и таблицы по подготовке к ВОУД и ЕНТ ( 9 класс, 11 класс)


  • Биология

Поделитесь материалом с коллегами:

Генетика - наука о наследственности и изменчивости у организмов.

Наследственность сохраняет однородность,

изменчивость – приобретение организмом новых признаков и качеств.


Этапы развития генетики


1 этап. Основоположник генетики – монах монастыря св. Августина г. Брно ( Чехословакия) Грегор Иоганн Мендель (1822 – 1884). В 1865 г. опубликовал «Опыты над растительными гибридами». Открыл:

  1. Закон единообразия гибридов первого поколения

  2. Закон расщепления

  3. Закон независимого наследования

  4. Гипотеза чистоты гамет.

В 1900 г. Карл Корренс (Германия), Гуго де Фриз (Голландия), Эрих Чермак (Австрия) повторили результаты опытов Менделя – переоткрыли законы наследственности. 1900 год – год рождения генетики. 1906г. У.Бэтсон ввел термин «генетика».


2 этап. 1911 год – хромосомная теория наследственности Т.Моргана (США)

А.Серебровский и Н.Дубинин (СССР) создают генную теорию.


3 этап. 1953 год Дж. Уотсон (США) и Ф.Крик (Англия) открыли строение ДНК и показали ее роль в наследственности.

1969 год Г.Корана (США) осуществил химический синтез гена – рождение науки «молекулярная генетика».

Генетические термины и символы.

Термины:

Ген – единица наследственного материала ответственного за формирование какого-либо элементарного признака или участок молекулы ДНК, несущий информацию об одной молекуле белка.

Хромосома – состоит из двух хроматид и центромеры.

Аутосомы – все другие хромосомы, кроме половых ( Х , У)

Локус – часть хромосомы, где расположен ген.

Гомологичные хромосомы – схожие хромосомы.

Аллельные гены – гены, расположенные в одинаковых локусах гомологичных хромосом, определяющие развитие одного альтернативного признака ( А – доминантный, а – рецессивный) :

Гhello_html_4ea5da9b.gifhello_html_4ea5da9b.gifен этой пары будет называться аллелью. А

Гибриды - потомки а

Генотип - совокупность всех генов данного организма, принятых от родителей .

Гомозигота – генотип организма с одинаковыми аллелями (АА, аа)

Гетерозигота – генотип организма с двумя видами (Аа) аллельных генов.

Фенотип – совокупность внешних и внутренних признаков организма.

Доминантный признак – преобладающий признак, который проявляется в первом поколении (подавляет другие признаки – А, В, С и т.д.)

Рецессивный признак – признак, не проявляющийся в первом поколении (подавлен – а, в, с и т.д.)

Гибридизация (гибридология) – скрещивание между собой организмов, отличающихся друг от друга взаимоисключающимися признаками ( х )

Моногибридное скрещивание (х) – скрещивание родительских форм, генетически различающихся по одной паре признаков.( желтые и зеленые горошины)

Полигибридное скрещивание – скрещивание гибридов по нескольким парам признаков ( желтый цвет/ гладкая форма и зеленый цвет/ морщинистая форма) и т.д.


Символы:

Р – родители ( ♂ , ♀ ), F1, F2, F3 ( гибриды 1, 2, 3 поколения)




Законы наследственности

Методы Г.Менделя:

  1. Гибридологический метод

  2. Тщательный учет признаков, взятых для скрещивания

  3. Использовал садовый горох – самоопыляющееся растение

  4. В течение нескольких лет высевал отобранные сорта гороха; удостоверившись, что признаки постоянно наследуются (чистые линии), стал проводить скрещивание.


I закон Г.Менделя.

Г.Мендель горох с желтыми горошинами скрестил с горохом, у которого зеленые горошины. Во время сбора урожая гороха оказалось, что у гибридов первого поколения все горошины желтого цвета.

Закон доминирования или закон единообразия гибридов первого поколения:


Потомство первого поколения единообразно

А – желтый цвет, а – зеленый цвет


Р ♂ АА х ♀ аа

Жел. Зел.

Гаметы А а

hello_html_m5047b964.gifhello_html_m1d1d395.gif

F1 Аа ( желтые)

Фенотип - 100%

Генотип - 100%


II закон Г. Менделя.

Собрав гибридные желтые семена (Аа), он вырастил из них растения, которым позволил самоопылиться. Так Г.Мендель получил гибриды второго поколения ( F2 ) . У гибридов второго поколения , собрав урожай, ученый подсчитал ,что из 8023 горошин 6022 были желтого и 2001 зеленого цвета ( 3 : 1 )

Закон расщепления:


Во втором поколении гибридов получаются особи с доминантными и рецессивными признаками в соотношении 3 : 1.

А – желтый цвет, а – зеленый цвет


F1 ♂ Аа х ♀ А а

Жел. жел.

Гhello_html_m2312881f.gifhello_html_7c4939e2.gifhello_html_66f2bcc.gifаметы А , а А, а

hello_html_m200bc1c2.gifhello_html_7f315f0c.gifhello_html_4de926a2.gifhello_html_7f315f0c.gifhello_html_m6ec7eef8.gif


F2 АА, Аа, Аа, аа

1 АА : 2Аа : 1аа

жел. жел. зел.

Фенотип - 3 : 1 ( 75% : 25%)

Генотип - 1 : 2 : 1 ( 25% : 50% : 25%)


Гипотеза (принцип) чистоты гамет Г.Менделя:


Гаметы несут только один наследственный признак одного из родителей в чистом виде и не смешивают его с другим наследственным признаком, полученным от своего второго родителя.

В первом поколении гибридов ( F1 ) ген а не проявляется, но и не исчезает и не смешивается.

Во втором поколении гибридов ( F2 ) оба гена А и а проявляются самостоятельно в чистом виде.

Они ведут себя как независимые единицы, не соединяются и не конъюгируют.



Дигибридное скрещивание – скрещивание форм, отличающихся друг от друга по двум парам альтернативных (контрастных) признаков.

А В А – желтый цвет В - гладкий а – зеленый в - морщинистый

а в

hello_html_m418ce24b.gif

Рhello_html_m418ce24b.gifhello_html_4ea5da9b.gifhello_html_4ea5da9b.gifААВВ х ♀ аавв ( А В а в )

hello_html_4ea5da9b.gifhello_html_4ea5da9b.gif ж. гл. зел. мор. А В а в


Гhello_html_7af3111b.gifhello_html_499d0807.gifаметы АВ ав


F1 АаВв

ж. г. ( I закон Г.Менделя)

Для получения гибридов F2 Г.Мендель устроил самоопыление. Он предполагал получить расщепление в соотношении 3 части желтых гладких и 1 часть зеленых морщинистых. В действительности результат был шокирующим. Общее число потомков составило 556 шт. Из них :

3hello_html_7252c707.gif15 – желтые гладкие горошины (9)

101 – желтые морщинистые (3) результат соответствует соотношению 9:3:3:1

1hello_html_m79fb4a71.gifhello_html_m40c78dad.gif08 – зеленые гладкие (3)

32 – зеленые морщинистые (1)


по цвету (фенотип) по поверхности

желтых 9+3=12 гладкие 9+3=12

зеленые 3+1= 4 морщинистые 3+1 = 4

hello_html_1d99736e.gifhello_html_m6e2ddc9d.gif 12 : 4 => 3 : 1 12 : 4 => 3 : 1

II закон Г.Менделя

III закон Г.Менделя:

Закон независимого расщепления (наследования) –

расщепление по каждой паре генов идет независимо от других пар генов.

F1 АаВв х АаВв

Гаметы АВ, Ав, аВ, ав АВ, Ав, аВ, ав

F2 (решетка Пеннета)

Расщепление : по фенотипу 9 :3 :3: 1

по генотипу АА- - 4 шт. - - ВВ 4 шт.

Аа - - 8 - - Вв 8

Аа - - 4 - - вв 4

Итого: 1 :2 :1 1 :2 :1

Вывод: при дигибридном скрещивании происходит два независимых моногибридных скрещивания, как бы наложенных друг на друга. ( То же самое и при тригибридном х и т.д.)

______________________________________________________________________________________

Анализирующее скрещивание.

По фенотипу трудно определить генотип особи , например: АА- желтый и Аа – желтый.

Для определения генотипа используют анализирующее скрещивание с гомозиготным рецессивным организмом – аа, генотип и фенотип которого известен.

Р АА х аа ( 100%) Р Аа х аа (1 :1 )

Ж зел ж. зел.

Неполное доминирование.

Иногда гетерозиготные потомки (Аа) имеют промежуточный фенотип. В этом случае при скрещивании гибридов первого поколения между собой, мы получим во 2-ом поколении расщепление и по генотипу и по фенотипу.

Аhello_html_5592b7ee.gif - красный цвет львиного зева Р ♂ АА х ♀ аа F1 Аа х ♀ Аа

аа - белый цвет кр. Бел. Роз. Роз.

Аа – цветки розового цвета гаметы А а гаметы А, а А, а

F1 Аа F2 1АА : 2Аа : 1аа

Фенотип розов. фенотип 1 кр : 2 роз : 1 бел

Промежуточный фенотип: волнистые волосы Аа, курчавые АА, прямые волосы аа.


Сцепление и кроссинговер.

В одной хромосоме много генов. I, II, III законы Г.Менделя выполнялись тогда, когда изучаемые гены располагались в разных парах гомологичных хромосом

А

hello_html_4c0d539e.gifа

А как будут наследоваться гены, расположенные в одной паре гомологичных хромосом? В 1911 это объяснил америк. ученый Т.Морган. Опыты проводил на мушках дрозофилах.


Ihello_html_4c0d539e.gifV закон генетики ( Т.Моргана) – закон сцепления:

Сцепленные гены, локализованные в одной хромосоме наследуются вместе и не обнаруживают независимого расщепления.

Число групп сцепления у каждого вида соответствует числу хромосом в гаплоидном наборе. У человека – 23, у дрозофилы – 4, у гороха – 7 групп.

Далее, Т.Морган указал на то, что в паре гомологичных хромосом гены постоянно обмениваются участками – перекрест сходных участков гомологичных хромосом называют кроссинговером.

hello_html_m418ce24b.gifhello_html_4c0d539e.gifА В А в а В а в А В

hello_html_4ea5da9b.gifhello_html_m418ce24b.gifhello_html_m418ce24b.gifhello_html_m418ce24b.gifhello_html_4ea5da9b.gifhello_html_m418ce24b.gifhello_html_27742ce6.gifа в

Это приводит к появлению новых признаков и дает материал для Е.О. в популяциях. Частота кроссинговера указывает на расстояние между генами в хромосоме. Чем дальше они расположены, тем чаще кроссинговер. Единица расстояния между генами является 1% кроссинговера – сантиМорган (сМ). Изучив кроссинговер можно построить карты хромосом с нанесением на них порядка расположения генов.


Генетика пола.

У млекопитающих и плодовой мушки дрозофилы пол определяется в процессе оплодотворения. Это связано с соединением половых хромосом ( Х и Y) в зиготе. У человека 22 пары аутосом + 1 пара половых хромосом:

22 + ХХ – в яйцеклетке (♀), 22 + Х Y – в сперматозоидах (♂).

При рождении соотношение 49% (ХХ) и 51% (Х Y). В 18 лет соотношение полов выравнивается.

Если гены, определяющие признаки, располагаются в половых хромосомах, то их называют генами, сцепленными с полом.

Данное явление было открыто Т.Морганом при проведении опытов над плодовой мушкой.

Например: дальтонизм – не различимость красного цвета от зеленого, гемофилия – несвертываемость крови. Заболевания контролируются рецессивными аллелями генов, находящимися в Х – хромосомах. Доминантные аллели отвечают за отсутствие болезни.


АА – нормальное зрение

Аа – нормальное зрение, но носитель заболевания

аа – дальтонизм

Р ХАХа х ХАY Р ХАХа х ХаY

носит. здор. Носит. дальт.

Гаметы ХА , Ха ХА, Y Гаметы ХА , Ха Ха, Y

F1 ХА ХА, ХАY, ХАХа, ХаY F1 ХА Ха, ХАY, ХаХа, ХаY

зд. зд. носит. дальт. Носит. зд. Дальт. Дальт.

50% - здоровые 25% - здоровые

25% - носит. (♀) 25% - носит. (♀)

25% - дальтоники (♂) 50% - дальтоники (♂) и (♀)


Примером признака, сцепленного с полом, может также служить наследование окраски у кошек:

АА – рыжие, Аа – черепаховая окраска. аа – черные

Р ХаХа х ХАY Р ХАХа х ХаY

чер. рыж рыж. черн.

Гаметы Ха , ХА, Y Гаметы ХА , Ха Ха, Y

F1 ХАХа, ХаY F1 ХА Ха, ХАY, ХаХа, ХаY

череп. черн. череп. рыж. черн. черн.

итог: коты могут быть черными или рыжими, а кошки – рыжими, черными, черепаховой окраски.


Применение. Была выведена линия шелкопряда, у которой пол сцеплен с окраской яиц. Яйца самки темноокрашенны, яйца самца – светлей. Это дает возможность машинным способом с помощью фотоэлементов отсортировать и пускать на откорм только мужских гусениц, которые дают выход шелка на 25% - 30% больше, чем самки. Выведение таких как бы меченных по полу животных очень перспективно для разведения осетровых рыб, тонкорунного овцеводства, куроводства.


Дополнение.

Пол - млекопитающие, дрозофилы, двукрылые насекомые, некоторые виды рыб - ♂ ХY (гетерогаметный), ♀ ХХ (гомогаметный) .

У птиц, бабочек: ♂ ХХ , ♀ ХY, ХО. Кузнечики, оводы - ♂ ХО, ♀ ХХ. Тарантул - ♂ ХХ, ♀ ХО.


Иhello_html_4a1a13a1.gifзменчивость – способность организма приобретать новые признаки и свойства при онтогенезе – индивидуальном развитии организма.

hello_html_31065db4.gif

Наследственная ненаследственная

hello_html_m709029e9.gifhello_html_27029b02.gifhello_html_m1008ec40.gif(модификационная)


комбинативная мутационная онтогенетическая


Модификационная – не наследуется, зависит от прямого воздействия окружающей среды. Хороший уход – здоровое животное, плохой уход – животное выглядит больным. Пределы МИ называют нормой реакции, за пределами которой организм погибнет.

При правильном использовании МИ (нормы реакции), можно повысить урожайность растений, увеличить вес и удой крс и т.д.


Наследственная изменчивость возникает при изменении генотипа организма, передается по наследству. НИ играет большую роль в эволюционном процессе – появляются потомки, отличающиеся от родителей и способные передать эти отличия следующим поколениям.


Комбинативная изменчивость является результатом перекреста хромосом при мейотическом делении клетки в профазе (I), а также случайного комбинирования гамет при оплодотворении.

Мутационная изменчивость – неожиданные изменения генов или хромосом (случайно возникшие стойкие наследственные изменения).

Мутагенез – процесс образования и формирования мутаций.

Мутагены – факторы, вызывающие данные мутации.

Мутанты – особи, образованные в результате мутаций.

Мутон – самая мелкая мутационная единица.( 1 нуклеотид)

Причины мутаций – состояние окружающей среды и изменение состояния в организме, радиоактивное излучение и др.

Роль мутаций – однажды возникнув, жизнь была бы неизменна, воспроизводились бы лишь свои копии. А мутации – единственный источник появления новых качеств и свойств у живых организмов, несмотря на то что отрицательные мутации встречаются гораздо чаще, чем положительные.

hello_html_m7961d1d3.gifhello_html_m63277461.gifhello_html_m54ffa5ff.gifhello_html_27029b02.gifhello_html_3fa93ffb.gifМутации

морфологическая хромосомная

физиологическая геномная генная (абберации)


Морфологические М – изменения наследственных признаков и частей организма у растений и животных (у растений – разнообразие изменений высоты растений, окраски цветов и соцветий, плодов и семян; у животных – окрас, высота ног, размеры крыльев и их форма).

Физиологические М – повышение или понижение плодовитости и жизнедеятельности у растений и животных, а также их свойства выносливости и влияние среды (холод, жара), болезни.К ним относят летальные и сублетальные мутации.

Геномные М. – происходят при разрыве нитей веретена деления при мейозе. При этом образуются гаметы с нехарактерным числом хромосом и результатом становится зигота с измененным количеством хромосом:

  1. Анеуплоидия – потеря или добавление одной или нескольких хромосом. – синдром Клайнфельтера (44 + ХХY= 47), встречается только у мужчин (недоразвитие половых желез, умственная отсталость, удлиненные нижние конечности, высокий рост, маленькая голова); синдром Шершевского – Тернера встречается только у женщин ( 44 + Х= 45 – низкий рост, недоразвитость яичников, бесплодие, умственное развитие нормальное); синдром Трисомия встречается у женщин ( 44+ХХХ = 47, недоразвитие половых желез, физическая и умственная неполноценность); синдром Дауна – имеется дополнительная хромосома в 21 – ой паре аутосомных хромосом (45+ХХ=47 или 45+XY=47 )

  2. Гаплоидия – уменьшение набора хромосом в 2 раза, когда зигота имеет набор хромосом 1n

  3. Полиплоидия – кратное увеличение набора хромосом, когда образуется зигота 2n+1n или 2n + 2n, 2n + 3n и тд.

  4. Гетероплоидия – количество хромосом становится больше или меньше гаплоидного набора.

Генные М. – образуются при изменении строения генов ( в пределах строения гена):

  1. Выпадение нуклеотида

  2. Удвоение нуклеотида

  3. Вставка нуклеотидов

  4. Замена одного нуклеотида другим

Хромосомные М. – происходит изменение последовательности расположения генов в хромосомах (АБВГДЕ):

  1. Делеция – нехватка (потеря) участка хромосомы – АВГЕ

  2. Дупликация – удвоение участка – АББВГЕ

3. Инверсия – поворот участка на 180 0 - АДГВБЕ

4. Транслокация – обмен участками между двумя негомологичными хромосомами – АБSGLE


Бывают и другие мутации – соматические (в клетках тела), гаметотические (в гаметах), эмбриональные, вредные, нейтральные, полезные, летальные; доминантные – мутации, представляющие опасность для жизни организма, в большинстве приводящие к его гибели, рецессивные – мутации в нескольких поколениях могут находится в скрытой форме и проявляются только у гомозиготов (АА или аа) и др.


Генетика человека и ее методы.

Мhello_html_22001cc7.gifhello_html_55eaf5bb.gifhello_html_27029b02.gifhello_html_27029b02.gifhello_html_27029b02.gifhello_html_1b12c097.gifhello_html_1b12c097.gifетоды исследования генетики человека


Генеалогический цитогенетический близнецовый биохимический генная дактилоскопия

Иммуногенетический популяционно-статистический


1. Генеалогический метод – анализ родословных – изучаются близкородственные связи, описываются передающиеся из поколения в поколение наследственные заболевания. Строится генеалогическое дерево и дается его объяснение. Человек, с которого начинается построение ГД, называется пробанд, его сестер и братьев называют сибсами.

2. Цитогенетический – основан на исследовании хромосом под микроскопом.

3. Близнецовый – метод состоит в определении причин развития признаков у близнецов.

4. Биохимический – с помощью данного метода выявляют многие генные (наследственные)

болезни, связанные с нарушением обмена веществ. Например, сахарный диабет – из-за недостатка фермента оксидазы. Альбинизм – из-за отсутствия меланина. Позволил определить около 500 заболеваний.

5. Генная дактилоскопия – можно определить последовательность нуклеотидов индивидуума (характерны только для этого человека), родственную близость. (1983 – Англия, 2001 – Казахстан, в судебной экспертизе)

6. Иммуногенетический – для изучения типов наследования иммунных реакций организма, наследования групп крови и резус-фактора.

7. Популяционно- статистический – изучает количество носителей того или иного аллеля и процентное соотношение различных генотипов в популяции, т.е. выявляет структуру генофонда.

Генофонд – совокупность всех генов популяции, характеризующаяся определенной частотой генотипов (закон Харди – Вайнберга)


hello_html_m3455c446.jpghello_html_m61f5955b.gifhello_html_m43a3ad4f.jpg






























Автор
Дата добавления 24.09.2016
Раздел Биология
Подраздел Конспекты
Просмотров58
Номер материала ДБ-210737
Получить свидетельство о публикации


Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх