Материал: 786

карт человека.

Генетика нормальных признаков. Молекулярная генетика человека. Экогенетика человека; фармакогенетика и генетическая токсикология. Этногенетика и этногеномика. Психогенетика. Возможность ранней диагностики личностного потенциала человека.

Медицинская генетика. Генетические заболевания. Мультифакториальные заболевания с наследственной предрасположенностью. Генетика злокачественных опухолей. Современные методы ранней диагностики генетических заболеваний. Оценка риска генетических заболеваний в популяциях и семьях. Значение медико-генетических консультаций и пренатальной диагностики в валеологии и здравоохранении. Возможности генетической коррекции. Проблемы евгеники и проблемы биоэтики, связанные с генетикой человека. Проблемы вспомогательных репродуктивных технологий.

Тема 9. Генетические основы селекции

Определение селекции. История селекции. Выдающиеся отечественные селекционеры. Работы И.В. Мичурина. Н.И. Вавилов – выдающийся отечественный генетик, селекционер, агроном, ботаник, географ-путешественник.

Структура современной селекции. Понятие о сорте, породе,

штамме.

Учение Н.И. Вавилова об исходном материале (сортовом, видовом и родовом генетическом потенциале) и его развитие. Концепция центров происхождения культурных растений (ботанико-географические основы селекции). Выявление уровня биологического разнообразия и его сохранение.

Роль наследственной изменчивости в селекции (закономерности в изменчивости, учение о мутациях). Закон гомологических рядов Н.И. Вавилова и его практическое значение. Мутационная изменчивость в селекции. Индуцированный мутагенез, его значение. Типы мутагенов. Полиплоидизация. Использование соматических мутаций в селекции.

Роль среды в выявлении сортовых признаков. Влияние отдельных факторов среды. Взаимодействие факторов; лимитирующие факторы. Управление доминированием. Учение о стадиях в развитии растений применительно к селекции.

Теория гибридизации. Комбинативная изменчивость в селекции. Типы скрещивания. Внутрилинейные, межлинейные скрещивания. Возвратные (анализирующие и насыщающие) скрещивания. Инбридинг и инцухт; их использование при выведении новых пород и сортов. Гетерозис. Эколого-географические скрещивания. Отдаленная гибридизация. Соматическая гибридизация.

Теория отбора. Основные методы отбора: массовый и

7

индивидуальный отбор; однократный и многократный отбор; позитивный, негативный и модальный отбор. Метод педигри. Сиб-селекция. Семейный отбор. Повторяющийся отбор. Отбор при индуцированном мутагенезе. Методы оценки материала.

Основные направления в селекционной работе.

Тема 10. Генная инженерия

Основы биотехнологии. Определение биотехнологии. Задачи биотехнологии. Структура современной биотехнологии. Биотехнологии низкого уровня. Биотехнологии высокого уровня: микробиологический синтез, клеточная и генная инженерия.

Генная инженерия. Задачи и методы генной инженерии. Генетически модифицированные (трансгенные) организмы и генетически модифицированные источники. Основные способы получения трансгенных клеток и организмов; их сравнительная характеристика.

Достижения генной инженерии. Перспективы развития генной инженерии. Этические и технологические проблемы генной инженерии.

Тесты для контроля. Расскажите об основных направлениях современной биотехнологии.

Белая, зеленая и красная биотехнологии.

Опишите основные способы получения трансгенных растений.

Варианты задач по генетике

1.Известно, что растение имеет генотип АаВвссDdEe. Сколько различных типов гамет образует это растение?

2.Скрещивание двух растений сосны обыкновенной, полученных от черных семян, дало около ¾ черных и около ¼ белых семян. Определить генотипы обеих родительских форм.

3.Сосна с плоским апофизом шишек (А) и черными семенами (В) скрещена с сосной, имеющей крючковатый апофиз (а) и белые семена (в). Определить генотипические и фенотипические классы в F2.

4.Нормальное растение гороха скрещено с карликовым: F1 - нормальное. Определить, какое будет потомство: от самоопыления F1, от скрещивания F1 с исходным нормальным, от скрещивания F1 с исходным карликовым растением.

5.Ель зеленошишечной формы скрещена с красношишечной. В F1 половина гибридов имела зеленую окраску шишек. Определить генотип исходных родительских форм, если допустить, что ген А обусловливает красную окраску шишек, а его рецессивный аллель - а – зеленую. Привести схему скрещивания.

8

6.У ночной красавицы при скрещивании растений, имеющих красные

(А) и белые (а) цветки, первое поколение (F1) с розовыми цветками. Какая окраска цветков будет у растений от обоих возвратных скрещиваний?

7.Скрещиваются особи АаВвСс х АаввСС. Какую часть в потомстве составят особи с генотипов:

а) АаввСС; б) АаВвСс; в) ааввсс.

8.Популяция состоит из 80 % особей с генотипом АА и 20 % - с генотипом аа. Определить в долях единицы генотипы АА, Аа и аа после установления равновесия в популяции.

9.У березы повислой устойчивость к корневой губке доминирует над восприимчивостью. Биотип шероховатокорой формы березы, поражаемой корневой губкой, скрещен с биотипом, гомозиготным по устойчивости в этому

заболеванию. Определить: а) генотипы и фенотипы гибридов F1; б) генотипы и фенотипы гибридов F2.

10.При скрещивании растения со стерильной пыльцой с растением, у которого пыльца нормальная, получено потомство, в котором ½ фертильных и ½ стерильных растений. Определить генетическую систему растения отцовской формы.

11.Допустим, что у дуба черешчатого эллиптическая форма желудей доминирует над бочковидной. Напишите генотипы всех растений в следующих скрещиваниях:

1)эллиптическая х бочковидная – все потомки эллиптические;

2)эллиптическая х бочковидная - половина потомков эллиптическая;

3)бочковидная х бочковидная – потомки только бочковидные.

12.Определить молекулярную массу гена, контролирующего образование белка, состоящего из 400 аминокислот. Известно, что средняя молекулярная масса нуклеотида 300.

13.Участок гена состоит из следующих нуклеотидов: ТТТ ТАЦ АЦА ТГГ ЦАГ. Расшифровать последовательность аминокислот в белковой молекуле, кодируемой указанным геном.

14. Определить, какие нуклеотиды и-РНК кодируют аминокислоты белковой молекулы в такой последовательности:

а) валин – глицин – лейцин – гистидин; б) треонин – триптофан – серин – аланин; в) лизин – метионин – валин – пролин; г) аланин – лейцин – лизин – треонин.

9

15. Вычислить частоты генотипов АА, Аа и аа (в %), если гомозиготные особи аа составляют в популяции 1 %.

Примеры решения задач.

В настоящих методических указаниях все задачи по генетике условно разбиты на 4 блока: задачи на моногибридное скрещивание, на дигибридное скрещивание, по молекулярной генетике и популяционной генетике. Каждый из блоков представлен типовыми условиями задач. Примеры решения приведены ниже.

I. Задача № 1. Решение задачи на моногибридное скрещивание. Ель зелeношишечной формы скрещена с красношишечной. В F1 половина гибридов имела зеленую окраску шишек. Определить исходные генотипы.

а) Если скрещиваются родители с генотипами АА и аа, то в потомстве расщепления не будет (все особи будут красношишечные);

б) Если скрещиваются родители с генотипами Аа и аа, то мы наблюдаем расщепление 1 : 1. Это и есть правильный ответ.

II. Задача № 2. Решение задачи на дигибридное скрещивание. По условию, нужно определить фенотипические и генотипические классы в F2. Для этого записываем полную схему скрещивания P ♀ AABB × ♂ aabb. Определяем генотип и фенотип F1 – AaBb, растения с желтыми и гладкими семенами. Оформляем расщепление в F2 в виде решетки Пеннета:

Зная, что расщепление при дигибридном скрещивании составляет 9:3:3:1, находим эти классы: 9 растений с желтыми и гладкими семенами, 3 растения с желтыми и морщинистыми семенами, 3 растения с зелѐными и гладкими семенами, и 1 растение – с зелѐными и морщинистыми семенами. По генотипу расщепление будет следующим: 1 AABB, 2 AABb, 2 Aabb, 4 AaBb, 2 AaBB, 1 AAbb, 2 aaBb, 1 aaBB, 1 aabb.

III. Задача № 3. Решение задачи по молекулярной генетике. Определить молекулярную массу гена, контролирующего образование белка, состоящего

10