Korelacija genotipova sa potpunom dominacijom. Alelni geni, njihova svojstva. Homozigoti i heterozigoti. Odnos genotipova aa x aa

Brojni eksperimenti su potvrdili ispravnost obrazaca koje je ustanovio Mendel. Istovremeno, pojavile su se činjenice koje pokazuju da se numerički odnosi koje je Mendel dobio prilikom razdvajanja hibridne generacije nisu uvijek uočavali. Ovo ukazuje da su odnosi između gena i osobina složeniji. Pokazalo se da isti gen može uticati na razvoj nekoliko osobina; ista osobina se može razviti pod uticajem mnogih gena.

Treba napomenuti da je interakcija gena biohemijske prirode, odnosno da međusobno ne djeluju geni, već njihovi proizvodi. Produkt eukariotskog gena može biti ili polipeptid, tRNA ili rRNA.

VRSTE INTERAKCIJE ALELNIH GENA

Postoje potpuna dominacija, nepotpuna dominacija, kodominacija i alelna isključenost.

Alelni geni nazivaju se geni koji se nalaze u identičnim lokusima homolognih hromozoma. Gen može imati jedan, dva ili više molekularnih oblika. Pojava drugog i narednih molekularnih oblika posljedica je mutacije gena. Ako gen ima tri ili više molekularnih oblika, kaže se da ima višestruki alelizam. Od mnogih molekularnih oblika, samo dva mogu biti prisutna u jednom organizmu, što se objašnjava uparivanjem hromozoma.

Potpuna dominacija

Potpuna dominacija- ovo je vrsta interakcije alelnih gena u kojoj se fenotip heterozigota ne razlikuje od fenotipa homozigota u smislu dominacije, odnosno u fenotipu heterozigota je prisutan proizvod dominantnog gena. Potpuna dominacija je rasprostranjena u prirodi i javlja se tokom nasljeđivanja, na primjer, boje i oblika sjemenki graška, boje očiju i kose kod ljudi, Rh antigena i mnogih drugih. itd.

Prisustvo Rh antigena (Rh faktor) eritrocita je određeno dominantnim Rh genom. Odnosno, genotip Rh-pozitivne osobe može biti dva tipa: ili RhRh ili Rhrh; Genotip Rh negativne osobe je rhrh. Ako je, na primjer, majka Rh-negativna, a otac Rh-pozitivan i heterozigotan za ovu osobinu, onda se s ovom vrstom braka s jednakom vjerovatnoćom mogu roditi i Rh-pozitivna i Rh-negativna djeca.

Može doći do Rh konflikta između Rh-pozitivnog fetusa i Rh negativne majke.

Ovo je naziv vrste interakcije alelnih gena u kojoj se fenotip heterozigota razlikuje i od fenotipa dominantnih homozigota i od fenotipa recesivnih homozigota i ima prosječnu (srednju) vrijednost između njih. Javlja se pri nasljeđivanju boje perijanta noćne ljepotice, zmajeva, boje krzna zamoraca itd.

Sam Mendel je naišao na nepotpunu dominaciju kada je ukrstio sortu krupnolisnog graška sa sortom sitnog lista. Hibridi prve generacije nisu ponavljali osobine nijedne od matičnih biljaka, imali su listove srednje veličine.

Prilikom ukrštanja homozigotnih sorti jagoda s crvenim i bijelim plodovima, cijela prva generacija hibrida ima ružičaste plodove. Ukrštanjem ovih hibrida međusobno dobijamo: po fenotipu - 1/4 crvenoplodnih, 2/4 ružičastoplodnih i 1/4 bijelih plodova, po genotipu - 1/4 AA, 1/2 Aa, 1/ 4 aa (i po fenotipu, i po genotipu odnos je 1:2:1). Korespondencija segregacije po genotipu sa segregacijom po fenotipu je karakteristična za nepotpunu dominaciju, budući da se heterozigoti fenotipski razlikuju od homozigota.

Kodominacija

Kodominacija- vrsta interakcije alelnih gena u kojoj se fenotip heterozigota razlikuje i od fenotipa dominantnih homozigota i od fenotipa recesivnih homozigota, a fenotip heterozigota sadrži produkte oba gena. Javlja se tokom formiranja, na primjer, sistema IV krvne grupe (AB0) kod osobe.

Da biste zamislili kako dolazi do nasljeđivanja krvnih grupa kod ljudi, možete pogledati rađanje djece s kojom krvnom grupom je moguće od roditelja koji imaju jednu krvnu grupu, drugu treću i heterozigotni su po ovoj osobini.

R	♀I A i 0 II (A)		×	♂I B i 0 III (B)
Vrste gameta	I A	i 0		I B	i 0
F	ja 0 i 0 ja (0) 25%	I A i 0 II (A) 25%		I B i 0 III (B) 25%	I A I B IV (AB) 25%

Alelno isključenje

Alelno isključenje naziva se odsustvo ili inaktivacija jednog od para gena; u ovom slučaju fenotip sadrži proizvod drugog gena (hemizigotnost, delecija, heterokromatizacija hromozomske regije u kojoj se nalazi željeni gen).

VRSTE INTERAKCIJE NEALELNIH GENA

Komplementarnost, epistaza, polimerizacija.

Nealelni geni- geni locirani ili u neidentičnim lokusima homolognih hromozoma, ili u različitim parovima homolognih hromozoma.

Predložena knjiga zadataka obuhvata probleme na sljedeće teme: molekularna genetika (uloga nukleinskih kiselina u plastičnom metabolizmu), nasljeđivanje osobina u monohibridnom ukrštanju (I i II Mendelov zakon), nasljeđivanje osobina kod dihibridnog ukrštanja (III Mendelov zakon), nasljeđivanje spolno vezanih osobina. Zadaci su raspoređeni po težini, sa zvjezdicama (*) koje označavaju zadatke povećane složenosti.

Problematika sadrži metodološke preporuke, čija je svrha pomoć u samostalnom razvoju metoda za rješavanje problema. Priručnik pruža primjere tipičnih problema s detaljnim objašnjenjem dizajna, simbola i rješenja. Svakoj vrsti zadatka prethodi kratak teorijski materijal. Za učvršćivanje stečenog znanja ponuđeni su testni zadaci (Prilog 5), koji se mogu rješavati kako na času tako i kod kuće (uz naknadno zasluge za ovaj test).

Priručnik se može koristiti i za dubinsko proučavanje biologije u školi i za pripremu za upis na fakultete.

Rješavanje problema u molekularnoj genetici

Gen je dio DNK koji kodira određeni protein. Najmanja promjena u strukturi DNK dovodi do promjena u proteinu, što zauzvrat mijenja lanac biohemijskih reakcija s njegovim učešćem, koje određuju određenu osobinu ili niz osobina.

Primarna struktura proteina, tj. sekvenca aminokiselinskih ostataka kodiranih u DNK kao sekvenca azotnih baza adenina (A), timina (T), guanina (G) i citozina (C). Svaka aminokiselina je kodirana jednom ili više sekvenci od tri nukleotida - tripleta. Sintezi proteina prethodi prijenos njegovog koda sa DNK na glasničku RNK (mRNA) - transkripcija. Prilikom transkripcije ispunjava se princip adicije, odnosno komplementarnosti: A, T, G i C u DNK odgovaraju U (uracilu), A, C i G u mRNA. Direktna sinteza proteina, ili emitovanje, javlja se na ribosomu: aminokiseline dovedene u ribosom svojim prijenosnim RNK (tRNA) se kombinuju u polipeptidni lanac proteina koji odgovara tripletima mRNA baza.

Nedvosmislen odnos između sekvenci nukleotida u DNK i aminokiselina u polipeptidnom lancu proteina omogućava jedno da odredi drugo. Poznavajući promjene u DNK, možemo reći kako će se promijeniti primarna struktura proteina.

Problem 1. Fragment molekula DNK sastoji se od nukleotida raspoređenih u sljedećem nizu: TAAAATGGCAACC. Odredite sastav i sekvencu aminokiselina u polipeptidnom lancu koji je kodiran u ovom dijelu gena.

Rješenje

Zapisujemo nukleotide DNK i razbijajući ih u triplete, dobijamo kodone lanca molekula DNK:
TAA–ATG–GCA–ACC.
Pravimo triplete mRNA, komplementarne DNK kodonima, i upisujemo ih u red ispod:
DNK: TAA–ATG–GCA–ACC
mRNA: AUU–UAC–CGU–UTT.
Koristeći tablicu kodona (Dodatak 6), utvrđujemo koju aminokiselinu kodira svaki triplet mRNA:
Ile–Tir–Arg–Trp.

Problem 2. Fragment molekule sadrži aminokiseline: asparaginska kiselina–alanin–metionin–valin. Definiraj:

a) kakva je struktura dijela molekule DNK koji kodira ovu sekvencu aminokiselina;
b) broj (u%) različitih tipova nukleotida u ovom dijelu gena (u dva lanca);
c) dužina ovog genskog dijela.

Rješenje

a) Koristeći tabelu kodona (Dodatak 6), nalazimo mRNA triplete koji kodiraju svaku od navedenih aminokiselina.
Proteini: Asp-Ala-Met-Val
mRNA: GAC–GCA–AUG–GUU
Ako aminokiselina odgovara nekoliko kodona, tada možete odabrati bilo koji od njih.
Određujemo strukturu lanca DNK koji je kodirao strukturu mRNA. Da bismo to učinili, ispod svakog kodona molekule mRNA upisujemo komplementarni kodon molekule DNK.
1. DNK lanac: CTG–CGT–TAC–CAA.

b) Da bi se odredio broj (%) nukleotida u ovom genu, potrebno je, koristeći princip komplementarnosti (A–T, G–C), kompletirati drugi lanac DNK:
2. DNK lanac: GAC–GCA–ATG–GTT
Pronalazimo broj nukleotida (ntd): u dva lanca - 24 ntd, od kojih je A = 6. Činemo proporciju:
24 ntd – 100%
6 ntd – x%
x = (6x100) : 24 = 25%

Prema Chargaffovom pravilu, količina adenina u molekulu DNK jednaka je količini timina, a količina gvanina jednaka je količini citozina. Zbog toga:

T = A = 25%
T + A = 50%, dakle
C + G = 100% – 50% = 50%.
C = G = 25%.

c) Molekul DNK je uvijek dvolančan, njegova dužina je jednaka dužini jednog lanca. Dužina svakog nukleotida je 0,34 nm, dakle:
12 ntd x 0,34 = 4,08 nm.

Problem 3. Molekularna težina proteina X je 50 hiljada daltona (50 kDa). Odredite dužinu odgovarajućeg gena.

Bilješka. Prosječna molekulska težina jedne aminokiseline može se uzeti kao 100 Da, a jednog nukleotida – 345 Da.

Rješenje

Protein X sastoji se od 50.000:100 = 500 aminokiselina.
Jedan od lanaca gena koji kodira protein X mora se sastojati od 500 tripleta, ili 500 x 3 = 1500 ntd.
Dužina takvog DNK lanca je 1500 x 0,34 nm = 510 nm. Ovo je dužina gena (dvolančani dio DNK).

Rješavanje problema iz opće genetike

Osnovni pojmovi i simboli

Gene– dio molekule DNK u hromozomu koji sadrži informacije o primarnoj strukturi jednog proteina; geni su uvek upareni.

Genotip- ukupnost svih gena jednog organizma.

Fenotip- ukupnost svih spoljašnjih znakova organizma.

Hibrid- organizam nastao kao rezultat ukrštanja jedinki koje se razlikuju po nizu karakteristika.

Alternativni znakovi– kontrastne karakteristike (bijelo – crno, žuto – zeleno).

Locus– lokacija gena na hromozomu.

Alelni geni– dva gena koja zauzimaju identične lokuse na homolognim hromozomima i određuju alternativne osobine.

Nealelni geni– geni koji zauzimaju različite lokuse na hromozomima.

Osobine naslijeđene prema Mendelu– najčešći u rješavanju problema (Prilog 7).

Alelni geni mogu biti u dva stanja: dominantan, označeno velikim slovom latinice ( A, IN, WITH itd.), ili recesivan, označeno malim slovom ( A, b, With itd.).

Organizmi koji imaju identične alele jednog gena, na primjer dominantni ( aa) ili recesivan ( ahh), su pozvani homozigot. Oni proizvode jednu vrstu gameta ( A) ili ( A).

Organizmi koji imaju različite alele istog gena ( Ahh), su pozvani heterozigot. Oni proizvode dvije vrste gameta ( A I A).

Simboli:

x – ukrštanje organizama;
P – roditelji;
F – djeca; indeks označava broj generacije: F 1, F 2, F n, itd.;
G – gamete roditelja ili polne ćelije;
– “štit i koplje Marsa”, muški rod;
– „ogledalo Venere“, žensko.

Faze rješavanja problema

1. Snimanje genotipova i fenotipova roditelja.
2. Snimanje mogućih tipova gameta za svakog roditelja.
3. Zabilježite moguće vrste zigota.
4. Proračun odnosa genotipova i fenotipova potomaka.

1. Grafička metoda:

2. Algebarska metoda:

F 1 ( IN + b) (IN + b)
F 2 = BB + 2Bb + bb

3. Punnettova mreža:

Monohibridno ukrštanje

Rješavanje problema monohibridnog ukrštanja uključuje analizu nasljeđivanja osobina određenih samo jednim parom alelnih gena. Mendel je utvrdio da kada se ukrštaju homozigotne osobe, koje se razlikuju u jednom paru karaktera, svi potomci su fenotipski uniformno (I Mendelov zakon).

Sa potpunom dominacijom, hibridi prve generacije imaju karakteristike samo jednog od roditelja, budući da je u ovom slučaju ekspresija gena A u alelnom paru ne zavisi od prisustva drugog gena A(alel A se ne manifestira, pa se naziva recesivno), a heterozigoti ( Ahh) se fenotipski ne razlikuju od homozigota ( aa).

Prilikom ukrštanja monohibrida u drugoj generaciji, karakteristike se dijele na izvorne roditeljske u omjeru 3:1 po fenotipu i 1:2:1 po genotipu (Mendelov II zakon): 3/4 potomaka ima karakteristike određene prema dominantni gen, 1/4 - osobina recesivnog gena.

Zadatak 1. Odredite genotipove i fenotipove potomaka heterozigotnih roditelja smeđih očiju.

Dato:

A- Smeđe oči
A- Plave oči
Definirajte: F 1

Rješenje

Heterozigotni roditelji smeđih očiju Aa

Podjela karaktera se događa prema Mendelovom II zakonu:

prema fenotipu 3:1
prema genotipu 1:2:1

Zadatak 2. Naći omjer glatkih i naboranih sjemenki kod graška u prvoj generaciji dobivenih oprašivanjem biljaka sa naboranim sjemenom polenom homozigotnih biljaka sa glatkim sjemenom.

Dato:

A– glatke sjemenke
a– naborano seme
Definirajte: F 1

Rješenje

Prema Mendelovom prvom zakonu, sve sjemenke su glatke.
Moguć je još jedan unos.

Homozigoti za dati par osobina formiraju jednu vrstu gameta:

Uz nepotpunu dominaciju oba gena funkcionišu, pa se fenotip hibrida razlikuje od homozigota za oba alela ( aa I ahh) je srednja manifestacija osobine, au drugoj generaciji dolazi do podjele u tri klase u omjeru 1:2:1, kako po genotipu tako i po fenotipu.

Problem 3. Biljke ogrozda s crvenim plodovima, kada se ukrste jedna s drugom, daju potomstvo s crvenim bobicama, a biljke bijelog ogrozda daju bijele. Kao rezultat ukrštanja obje sorte jedna s drugom, dobivaju se ružičasti plodovi.

1. Kakvo će se potomstvo dobiti ukrštanjem heterozigotnih biljaka ogrozda s ružičastim plodovima?

2. Kakvo ćete potomstvo dobiti ako ogrozd sa crvenim plodovima oprašite polenom od hibrida ogrozda sa ružičastim plodovima?

Dato:

A– crvena boja plodova
A– bela boja plodova
F 1 – x

Rješenje

odgovor: Prilikom ukrštanja hibridnih biljaka sa ružičastim plodovima, potomci se cijepaju u omjeru fenotipa prema genotipu 1:2:1.

Prilikom ukrštanja crvenog ogrozda s ružičastim plodovima, potomci će se podijeliti po fenotipu i genotipu u omjeru 1:1.

Često se koristi u genetici test krst. Ovo je ukrštanje hibrida, čiji je genotip nejasan, sa homozigotnom jedinkom za recesivne gene alela. Rascjep u potomstvu prema osobini odvija se u omjeru 1:1.

Dihibridno ukrštanje

Dihibridno ukrštanje je ukrštanje u kojem se organizmi razlikuju po dva para alternativnih svojstava. Hibridi dobijeni takvim ukrštanjem nazivaju se diheterozigoti. Prilikom ukrštanja dvije homozigotne jedinke koje se međusobno razlikuju po dva ili više parova osobina, geni i njihove odgovarajuće osobine nasljeđuju se nezavisno jedan od drugog i kombinuju se u svim mogućim kombinacijama. Prilikom dihibridnog ukrštanja dva diheterozigota (F 1 individue) u drugoj generaciji hibrida (F 2), uočava se podjela osobina prema fenotipu u omjeru 9:3:3:1 (III Mendelov zakon). Ovaj fenotipski omjer je rezultat superpozicije dva monohibridna cijepanja:
, gdje je “n” broj parova karakteristika.
Broj mogućih varijanti gameta je 2n, gdje je n broj heterozigotnih genskih parova u genomu, a 2 mogući broj gameta u monohibridima.

Primjeri

Moguće je formiranje četiri varijante gameta, jer u mejozi (profaza I) dolazi do konjugacije i prelaska hromozoma.

Problem 4. Koje karakteristike će imati hibridne kajsije dobijene kao rezultat oprašivanja dihomozigotnih crvenoplodnih biljaka normalnog rasta polenom žutoplodnih patuljastih biljaka?Šta će biti rezultat daljeg ukrštanja takvih hibrida?

Dato:

A– crvena boja plodova
A– žuta boja plodova
IN– normalan rast
b– patuljastog rasta

Odredite: F 1 i F 2

Rješenje

odgovor: pri ukrštanju hibrida u F 2, do cijepanja će doći u sljedećem omjeru:

9/16 – crvenog, normalnog rasta;
3/16 – crvenoplodni, patuljasti rast;
3/16 – žuti plodovi, normalnog rasta;
1/16 – žutoplodni, patuljasti rast.

Nastavlja se

Testno ukrštanje je vrsta genetskog istraživanja koja se provodi kako bi se utvrdila heterozigotnost organizma.

Suština metode

Probno ukrštanje proučavali su Gregor Mendel i jedan od osnivača genetike, William Bateson.

Za određivanje heterozigotnosti koristi se analizator - recesivni homozigotni organizam (aa).

Analizirana jedinka ima dominantnu osobinu u fenotipu. Na primjer, ovo je jednobojna boja dlake kod mačaka.
U genotipu to može biti:

homozigot (AA);
heterozigot (Aa).

prelazimo:

R A? (jednobojna mačka) x aa (sijamska mačka)

TOP 4 člankakoji čitaju uz ovo

G Huh? aa

Prva opcija F1: Aa Aa (sve boje mačića su čvrste)

Druga opcija F2: Aa aa (sijamske i jednobojne u omjeru 1:1)

Tačnost analize zavisi od broja potomaka. Što je više potomaka, to je veća preciznost.

Tako je u prvoj varijanti analizirani organizam proizvodio samo A - gamete. To znači da je homozigot (čista rasa). U drugom slučaju analize, mačka je dala i A - gamete i a - gamete, odnosno heterozigot je. Dakle, genotip sa potpunom dominacijom određen je odnosom karakteristika tokom analiziranja ukrštanja.

U slučaju nepotpune dominacije u potomstvu uočava se srednji (mešoviti) znaci:

u prvoj generaciji za 100%;
u drugoj generaciji 1:2:1, gdje je 2 mješovita osobina.

Rice. 1. Šema analitičkog ukrštanja.

Određivanje diheterozigota (AaBb) tokom testnog ukrštanja se dešava kada je odnos fenotipova i genotipova (F) 1:1:1:1.

R AaVv x aavv

G AB Av aV av av

F AaBv Aavv aaBv aavv

Backcrossing

Ponekad se vrši povratno ukrštanje - sa roditeljskom osobom. Njegov cilj je zasićenje hibrida vrijednim roditeljskim genima.

Primer zadatka

Poznato je da crna boja kod kunića dominira nad bijelom. Da li je moguće dobiti bijele zečeve od crnih roditelja?

Recesivna osobina se manifestuje u homozigotnom stanju (aa). Takav homozigot može nastati ako svaki roditelj ima recesivni gen a.

Rice. 2. Crtež ukrštanja bijelog i crnog zeca.

Pošto su oba roditelja crna, onda će gen a biti u obe gamete ako je svaki od njih heterozigotan (Aa).

P Aa x Aa

F AA Aa aA aa

25% potomaka heterozigotnih crnih zečeva bit će bijeli.

Praktična upotreba

Probno ukrštanje je od velikog značaja u svim sektorima stočarstva. Uz njegovu pomoć možete odrediti čistokrvnost pojedinca.

Ako je dominantna osobina ekonomski značajna i određuje produktivnost ili drugu vrijednost životinja, rano određivanje homozigotnosti pomaže u sprječavanju finansijskih gubitaka.

Činjenica je da jedan ili više mužjaka mogu biti očevi cjelokupne stoke u zemlji. Stoga su zahtjevi za odabir takvih životinja vrlo strogi.

Ukrajinski otac rase Podolsk, Repp, svake godine daje 50.000 teladi. Masa ovog bika je 1500 kg.

Rice. 3. Bull Repp.

Šta smo naučili?

Učeći analitičko ukrštanje u 10. razredu naučili smo da je ovo važna metoda genetske analize. Odnos genotipova i fenotipova tokom testnog ukrštanja zavisi od homozigotnosti ili heterozigotnosti roditeljske jedinke. Ako je jedinka homozigotna, onda se kod potomstva opaža uniformnost u fenotipu i genotipu. Ako je izvorni organizam heterozigotan, onda u potomstvu postoji divergencija i u genotipu i u fenotipu (1:1). Heterozigoti su manje vredni u stočarskoj proizvodnji ako je ekonomski važna osobina povezana sa dominantnim genom.

Genetika- nauka koja proučava gene, mehanizme nasljeđivanja osobina i varijabilnost organizama. Tokom procesa reprodukcije, brojne osobine se prenose na potomstvo. Još u devetnaestom veku primećeno je da živi organizmi nasleđuju karakteristike svojih roditelja. Prvi koji je opisao ove obrasce bio je G. Mendel.

Nasljednost– svojstvo pojedinih jedinki da prenose svoje karakteristike na svoje potomstvo reprodukcijom (preko reproduktivnih i somatskih ćelija). Tako se karakteristike organizama čuvaju kroz niz generacija. Prilikom prenošenja nasljedne informacije ne dolazi do njenog tačnog kopiranja, ali je varijabilnost uvijek prisutna.

Varijabilnost– sticanje nove imovine od strane pojedinaca ili gubitak starih. Ovo je važna karika u procesu evolucije i adaptacije živih bića. Činjenica da na svijetu ne postoje identični pojedinci je zbog varijabilnosti.

Nasljeđivanje karakteristika se vrši korištenjem elementarnih jedinica nasljeđivanja - geni. Skup gena određuje genotip organizma. Svaki gen nosi kodiranu informaciju i nalazi se na određenom mjestu u DNK.

Geni imaju niz specifičnih svojstava:

Različite osobine kodiraju različiti geni;
Konstantnost - u nedostatku efekta mutacije, nasljedni materijal se prenosi nepromijenjen;
Labilnost – sposobnost da se podlegne mutacijama;
Specifičnost - gen nosi posebne informacije;
Pleiotropija – jedan gen kodira nekoliko osobina;

Pod uticajem uslova sredine, genotip daje različite fenotipove. Fenotip određuje stepen do kojeg na organizam utiču uslovi okoline.

Alelni geni

Ćelije našeg tijela imaju diploidni skup hromozoma; oni se, pak, sastoje od para hromatida, podijeljenih u dijelove (geni). Različiti oblici istih gena (na primjer, smeđe/plave oči), smješteni u istim lokusima homolognih hromozoma, nazivaju se alelni geni. U diploidnim ćelijama geni su predstavljeni sa dva alela, jedan od oca i jedan od majke.

Aleli se dijele na dominantne i recesivne. Dominantni alel određuje koja će osobina biti izražena u fenotipu, a recesivni alel se nasljeđuje, ali se ne manifestira u heterozigotnom organizmu.

Postoji alela sa delimičnom dominacijom, takvo stanje se naziva kodominacija, u kom slučaju će se obje osobine pojaviti u fenotipu. Na primjer, ukršteni su cvjetovi sa crvenim i bijelim cvatovima, što je rezultiralo crvenim, ružičastim i bijelim cvjetovima u sljedećoj generaciji (ružičasti cvatovi su manifestacija kodominacije). Svi aleli su označeni slovima latinične abecede: veliki - dominantni (AA, BB), mali - recesivni (aa, bb).

Homozigoti i heterozigoti

Homozigot je organizam u kojem su aleli predstavljeni samo dominantnim ili recesivnim genima.

Homozigotnost znači imati iste alele na oba hromozoma (AA, bb). U homozigotnim organizmima, oni kodiraju za iste osobine (na primjer, bijelu boju latica ruže), u kom slučaju će svi potomci dobiti isti genotip i fenotipske manifestacije.

Heterozigot je organizam u kojem aleli imaju i dominantne i recesivne gene.

Heterozigotnost je prisustvo različitih alelnih gena u homolognim regijama hromozoma (Aa, Bb). Fenotip heterozigotnih organizama uvijek će biti isti i određen je dominantnim genom.

Na primjer, A – smeđe oči i – plave oči, osoba sa genotipom Aa će imati smeđe oči.

Heterozigotne forme karakteriše cijepanje, kada se ukrštanjem dva heterozigotna organizma u prvoj generaciji dobije sljedeći rezultat: po fenotipu 3:1, po genotipu 1:2:1.

Primjer bi bilo nasljeđivanje tamne i svijetle kose ako oba roditelja imaju tamnu kosu. A je dominantni alel za tamnu kosu, a recesivan (plava kosa).

R: Aa x Aa

G: A, a, a, a

F: AA:2Aa:aa

*Gdje je P – roditelji, G – gamete, F – potomci.

Prema ovom dijagramu, možete vidjeti da je vjerovatnoća nasljeđivanja dominantne osobine (tamne kose) od roditelja tri puta veća od recesivne.

Diheterozigota- heterozigotna jedinka koja nosi dva para alternativnih karakteristika. Na primjer, Mendelova studija o nasljeđivanju osobina pomoću sjemenki graška. Dominantne karakteristike bile su žuta boja i glatka površina sjemena, dok su recesivne karakteristike zelena boja i hrapava površina. Kao rezultat ukrštanja, dobijeno je devet različitih genotipova i četiri fenotipa.

Hemizigota- ovo je organizam sa jednim alelnim genom, čak i ako je recesivan, uvek će se manifestovati fenotipski. Obično su prisutni na polnim hromozomima.

Razlika između homozigota i heterozigota (tabela)

Razlike između homozigotnih i heterozigotnih organizama
Karakteristično	Homozigot	Heterozigot
Aleli homolognih hromozoma	Isto	Drugačije
Genotip	AA, aa	Aa
Fenotip je određen osobinom	Po recesivnom ili dominantnom	Po dominantnom
Monotonija prve generacije	+	+
Podijeliti	Ne dešava se	Od druge generacije
Manifestacija recesivnog gena	Karakteristično	Potisnuto

Reprodukcija i ukrštanje homozigota i heterozigota dovodi do formiranja novih karakteristika koje su neophodne da bi se živi organizmi prilagodili promjenjivim uvjetima okoline. Njihova svojstva su neophodna pri uzgoju usjeva i rasa s visokim pokazateljima kvalitete.

Zadatak br. 1

Razmotrite predloženu šemu. Zapišite termin koji nedostaje u svom odgovoru, označen znakom pitanja na dijagramu.

Objašnjenje: Razmotrimo poprečni presjek stabljike drvenaste biljke.

Stabljika se može podijeliti na 4 velika dijela: srž, drvo, kambijum i kora. Kora se sastoji od lika (sitaste cijevi), kore i pluta.

Tačan odgovor je lavež.

Zadatak br. 2.

Ispod je lista istraživačkih metoda. Svi se, osim dva, koriste u genetici. Pronađite dvije metode koje "ispadaju" iz općeg niza i zapišite brojeve pod kojima su označene.

1. Centrifugiranje

2. Hibridizacija

3. Analiza kariotipa

4. Ukrštanje

5. Monitoring

Objašnjenje: Među navedenim metodama genetičari ne koriste samo praćenje, ova metoda je više vezana za zoologiju. Autori udžbenika iz kojeg smo uzeli ovu opciju smatraju centrifugiranje još jednom negenetskom metodom, ali obrazovanje biologa (a tokom studija sam, između ostalog, studirao i metode genetike) mi omogućava da sa sigurnošću tvrdim da su genetičari praktično svaki dan taloži nukleinske kiseline centrifugiranjem. Tačan odgovor je 5.

Zadatak br. 3.

Koliko nukleotida čini tRNA antikodon?

Objašnjenje: Antikodon, kao i svaki kodon, sastoji se od tri nukleotida.

Tačan odgovor je 3.

Zadatak br. 4.

Sve sljedeće karakteristike, osim dvije, mogu se koristiti za određivanje procesa svjetlosne faze fotosinteze. Identifikujte dvije karakteristike koje „ispadaju“ sa opšte liste i u tabelu upišite brojeve pod kojima su označene.

1. Fotoliza vode

2. Redukcija ugljičnog dioksida u glukozu

3. Sinteza ATP molekula koristeći energiju sunčeve svjetlosti

4. Formiranje molekularnog kiseonika

5. Upotreba energije molekula ATP-a za sintezu ugljikohidrata

Objašnjenje: Evo liste procesa koji se dešavaju tokom svetle i tamne faze fotosinteze.

Procesi svetlosne faze:

1. Aktivacija hlorofila

2. Fotoliza vode

3. Sinteza ATP-a

4. Kreiranje NADPH H2

5. Formiranje slobodnog kiseonika

Procesi tamne faze:

1. Fiksacija ugljičnog dioksida

2. Formiranje glukoze (Calvinov ciklus)

Tačan odgovor je 25.

Zadatak br. 5.

Uspostavite korespondenciju između procesa i metode podjele ćelija: za svaku poziciju datu u prvom stupcu, odaberite odgovarajuću poziciju iz druge kolone

Procesi

A. Dolazi do diobe somatskih ćelija

B. Skup hromozoma je prepolovljen

B. Formira se nova kombinacija gena

D. Dolazi do konjugacije i ukrštanja

D. Bivalenti se nalaze duž ekvatora ćelije

Metoda podjele

1. Mitoza

2. Mejoza

Objašnjenje: mejoza je proces stvaranja zametnih ćelija (od diploidne ćelije nastaju četiri haploidne ćelije u dve deobe). Mitoza je proces diobe somatskih stanica, u kojem se iz jedne diploidne ćelije formiraju dvije diploidne ćelije, proces se odvija bez promjene DNK izvorne ćelije. Stoga ćemo podjelu somatskih stanica klasificirati kao mitozu, a mejozu kao ostale. Bivalenti su parovi homolognih hromozoma povezanih posebnim proteinima; ova struktura nastaje tokom mejoze.

Tačan odgovor je 12222.

Zadatak br. 6.

Kakav će se omjer genotipova dobiti ukrštanjem dva heterozigota s potpunom dominacijom? Odgovor napišite kao niz brojeva u opadajućem redoslijedu.

Objašnjenje: Uzmimo dva heterozigota: Aa i Aa i vidimo šta se dešava kada se ukrste. Dobivaju se sljedeće opcije genotipa: AA: 2Aa: aa. Odnosno, zapišemo - 211.

Tačan odgovor je 211.

Zadatak br. 7.

Ispod je lista pojmova. Svi se, osim dva, koriste za opisivanje genetskih procesa i pojava. Pronađite dva pojma koja „ispadaju“ iz opšte serije i zapišite brojeve pod kojima su navedeni u tabeli.

1. Poliploidija

2. Reduktor

3. Simbioza

4. Homozigot

5. Kariotip

Objašnjenje: Izrazi poliploidija, homozigot i kariotip odnose se na genetiku. Poliploidija je višestruko povećanje broja hromozoma. Homozigot je organizam u kojem su oba alela date osobine ista. Kariotip je skup hromozoma koji je individualan za svaku vrstu živog organizma. A razlagač i simbioza su pojmovi vezani za ekologiju. Razlagač razlaže organske tvari u mineralne, a simbioza je obostrano koristan odnos između živih organizama. Tačan odgovor je 23.

Zadatak br. 8.

Uspostavite korespondenciju između metode reprodukcije i konkretnog primjera: za svaku poziciju datu u prvom stupcu, odaberite odgovarajuću poziciju iz druge kolone

Primjer

A. Sporulacija paprati

B. Formiranje gameta od strane Chlamydomonas

B. Formiranje spora u sfagnumu

D. Pupanje kvasca

D. Mrijest ribe

Način reprodukcije

1. Aseksualno

2. Seksualno

Objašnjenje: sporulacija, kako kod paprati tako i kod mahovina (sphagnum), odnosi se na aseksualni tip razmnožavanja, pupanje je također aseksualno razmnožavanje, a formiranje gameta i mrijest riba odnose se na spolno razmnožavanje.

Tačan odgovor je 12112.

Zadatak br. 9.

1. Razvoj larvi u tijelu domaćina

2. Seksualna reprodukcija

3. Prisustvo guste kutikule

4. Prisustvo bilateralne simetrije tijela

5. Prisustvo kožno-mišićne vrećice

6. Formiranje velikog broja jaja

Zadatak br. 10.

Uspostavite korespondenciju između karakteristike i carstva organizama: za svaku poziciju datu u prvoj koloni, odaberite odgovarajući položaj iz druge kolone.

Karakteristično

A. Ćelijski zid sadrži hitin

B. Autotrofni tip ishrane

B. Formiraju organske supstance od neorganskih

D. Rezervni nutrijent je skrob.

D. U prirodnim sistemima oni su razlagači

E. Tijelo se sastoji od micelija

organizmi iz kraljevstva

1. Pečurke

2. Biljke

Objašnjenje: gljive se odlikuju sledećim karakteristikama: prisustvo hitina u ćelijskom zidu, razlaganje organskih materija na neorganske, odnosno razlagači su, a njihovo telo se sastoji od micelija. To znači da biljke uključuju: autotrofiju, škrob kao rezervni nutrijent, stvaranje organskih tvari iz neorganskih. Tačan odgovor je 122211.

Zadatak br. 11.

Uspostaviti redoslijed sistematskih kategorija koje se koriste u klasifikaciji životinja, počevši od najmanjih. Zapišite odgovarajući niz brojeva u tablicu.

1. Tiger

2. Mačke

3. Predatorski

4. Sisavci

5. Ussuri tigar

6. Hordati

Objašnjenje:

Vrsta - Ussuri tigar

Štap - tigar

Porodica - mačke

Odred - grabežljivac

Klasa - sisari

Vrsta - hordati

Tačan odgovor je 512346.

Zadatak br. 12.

Kada je simpatički nervni sistem uzbuđen, za razliku od kada je uzbuđen parasimpatički nervni sistem

1. Arterije se šire

2. Povećava se krvni pritisak

3. Pokretljivost crijeva se povećava

4. Zjenica se sužava

5. Povećava se šećer u krvi

6. Srčane kontrakcije postaju sve češće

Objašnjenje: simpatički i parasimpatički dio nervnog sistema su antagonisti, ako simpatički nervni sistem širi zjenicu, povećava pritisak, sužava arterije, povećava količinu šećera u krvi, ubrzava rad srca, smanjuje pokretljivost crijeva, zatim parasimpatički sistem, naprotiv, sužava zjenicu, snižava pritisak, širi arterije, smanjuje količinu šećera u krvi, usporava rad srca, pojačava pokretljivost crijeva.

Tačan odgovor je 256.

Zadatak br. 13.

Uspostavite korespondenciju između značenja refleksa i njegovog tipa: za svaku poziciju datu u prvoj koloni, izaberite odgovarajuću poziciju iz druge kolone.

Refleksno značenje

A. Pruža instinktivno ponašanje

B. Omogućava prilagođavanje organizma na uslove životne sredine u kojima su živele mnoge generacije ove vrste

B. Omogućava vam da steknete novo iskustvo stečeno tokom života

D. Određuje ponašanje organizma u promenjenim uslovima

Vrsta refleksa

1. Bezuslovno

2. Uslovno

Objašnjenje: Prvo, da razumijemo terminologiju. Refleks je odgovor tijela na djelovanje podražaja ili vanjskog okruženja. Bezuslovni refleks je refleks koji je prisutan u vrsti (ili grupi vrsta) od rođenja, razvijen (pojačavan iz generacije u generaciju (na primjer, sisanje, gutanje, kihanje, itd.). Refleksni luk takvih refleksa prvenstveno prolazi kroz kičmenu moždinu.Uslovni refleks – refleks koji nastaje u ljudskom organizmu (ili životinjama) tokom života na određenom staništu, kao adaptacija na ovu sredinu.Uslovni refleksi za svaki organizam su individualni i pri preseljenju na drugu teritoriju (ili kada refleks se ne koristi) nestaje.Refleksni luk takvih refleksa prolazi kroz mozak.Zbog toga je tačan odgovor 1122.

Zadatak br. 14.

Kojim redom se nalaze dijelovi skeleta donjih ekstremiteta kod ljudi, počevši od karličnog pojasa? Zapišite odgovarajući niz brojeva u tablicu.

1. Prsti

2. Metatarsus

3. Butina

4. Shin

5. Tarsus

Objašnjenje: Zamislite skelet ljudskog donjeg uda.

Tačan odgovor je 34521.

Zadatak br. 15.

Odaberite tri tačna odgovora od šest i zapišite brojeve pod kojima su navedeni u tabeli. Koji embriološki dokazi evolucije podržavaju ljudsko srodstvo s drugim kralježnjacima?

1. Zavoj škržnih otvora na embrionu

2. Prisustvo 46 hromozoma u ćelijama tela ljudskog embriona

3. Razvoj kaudalnog regiona u embrionu

4. Prisustvo homolognih organa

5. Razvoj vestigijalnih organa

6. Podjela tijela na glavu, trup i kaudalni dio

Objašnjenje: Biogenetski zakon Haeckel-Müller kaže da je ontogenija ponavljanje filogeneze, odnosno da u procesu embrionalnog razvoja prolazimo kroz sve faze evolucije, od jedne ćelije do višećelijskog visokoorganiziranog organizma, u nekoj fazi imamo rep , škrge, itd. Stoga, embrionalni dokazi uključuju: formiranje škržnih proreza, razvoj repa i podjelu tijela na tri dijela (u embrionalnoj fazi). Tačan odgovor je 136.

Zadatak br. 16.

Uspostavite korespondenciju između primjera borbe za postojanje i oblika na koji se ova borba odnosi: za svaku poziciju datu u prvoj koloni, odaberite odgovarajuću poziciju iz druge kolone.

Primjer

A. Određivanje mjesta gniježđenja u šumi križokljunima

B. Upotreba goveda kao staništa od strane goveđe trakavice

B. Takmičenje između muškaraca za dominaciju

D. Zamjena crnog štakora sivim štakorom

D. Lov lisica na voluharice

Forma borbe

1. Intraspecifično

2. Interspecifični

Zadatak br. 17.

Odaberite tri tačna odgovora od šest i zapišite brojeve pod kojima su navedeni u tabeli.

Koji biotički faktori mogu dovesti do povećanja broja mišolikih glodara u šumi smreke?

1. Smanjenje broja sova, ježeva, lisica

2. Velika žetva sjemena smrče

4. Seča drveća

5. Duboki snježni pokrivač zimi

Tačan odgovor je 126.

Zadatak br. 18.

Uspostavite korespondenciju između karakteristike okoline i njenog faktora: za svaku poziciju datu u prvoj koloni, izaberite odgovarajuću poziciju iz druge kolone.

Karakteristično

A. Konstantnost gasnog sastava atmosfere

B. Promjena debljine ozonskog zaslona

B. Promjena vlažnosti zraka

D. Promjena broja potrošača

D. Promjena broja proizvođača

Faktori okoline

1. Biotic

2. Abiotic

Tačan odgovor je 222111.

Zadatak br. 19.

Utvrditi redoslijed procesa koji se dešavaju tokom razmnožavanja i razvoja cvjetnica, počevši od trenutka formiranja polena. Zapišite odgovarajući niz brojeva u tablicu.

1. Prodiranje sperme u embrionsku vreću

2. Formiranje triploidne ćelije

3. Klijanje polenovih cijevi

4. Formiranje sjemena iz ovule

5. Formiranje generativnih i vegetativnih ćelija

Objašnjenje: Hajde da rasporedimo procese u ispravnom redosledu. Sve počinje stvaranjem generativnih i vegetativnih stanica, zatim raste polenova cijev, zatim spermatozoid prodire u embrionsku vrećicu, spolne stanice se spajaju, formira se triploidna stanica i, na kraju, iz jajne stanice nastaje sjeme. Tačan odgovor je 53124.

Zadatak br. 20.

Analizirajte tabelu. Popunite prazne ćelije tabele koristeći pojmove i pojmove, primere date u listi. Za svaku ćeliju označenu slovima, odaberite odgovarajući termin sa ponuđene liste.

Lista pojmova i pojmova:

1. Biološki napredak

2. Prisutnost prepletenih udova kod vodenih ptica

3. Prisustvo toplokrvnosti kod hordata

4. Aromorfoza

5. Divergencija

6. Biološka regresija

Tačan odgovor: 142.

Zadatak br. 21.

Proučite grafikon brzine reakcije u odnosu na koncentraciju enzima. Odaberite izjave koje se mogu formulisati na osnovu analize predloženog rasporeda. Zapišite brojeve odabranih tvrdnji u svom odgovoru.

1. Brzina enzimske reakcije ne zavisi od koncentracije enzima

2. Brzina enzimske reakcije značajno ovisi o koncentraciji enzima

3. Kako koncentracija enzima raste, brzina reakcije se povećava

Objašnjenje: Grafikon pokazuje da se povećanjem koncentracije enzima povećava i brzina reakcije, pa su za opisivanje ove zavisnosti pogodne opcije odgovora 2 i 3. Tačan odgovor je 23.

Zadatak br. 22.

Poznato je da pri uzgoju djeteline, soje i pasulja nije potrebna gnojidba dušičnim gnojivima. Objasni zašto.

Objašnjenje: Sve ove biljke su mahunarke, a bakterije kvržica žive u simbiozi sa mahunarkama, koje fiksiraju molekularni dušik i prerađuju ga u oblik koji biljke mogu probaviti.

Zadatak br. 23.

Koristeći crtež procesa spolnog razmnožavanja Chlamydomonas, objasnite suštinu spolne reprodukcije i po čemu se ona razlikuje od aseksualne reprodukcije. Kao rezultat kojeg procesa nastaju gamete, koje su njihove karakteristike? Koji broj na slici označava zigotu? Po čemu se razlikuje od gameta?

Objašnjenje: pri aseksualnom razmnožavanju sadržaj jednoćelijske Chlamydomonas se mejozom dijeli na 4 dijela, što rezultira stvaranjem zoospora, koje obavljaju funkciju disperzije, zatim male ćelije narastu do veličine matične ćelije i ponovo se dijele mejozom. . A u nepovoljnim uvjetima dolazi do spolnog razmnožavanja, a u matičnoj ćeliji nastaju biflagelatne gamete (3), napuštaju matičnu ćeliju i spajaju se u parove s drugim jedinkama, zigota je prekrivena gustom ljuskom i prezimljuje (preživljava nepovoljne uvjete) , zatim se zigota dijeli, što rezultira stvaranjem 4 diploidne hlamidomonade, koje narastu do veličine majke.

Zigota na slici je označena brojem 5. Razlikuje se od haploidnih gameta po svojoj diploidnosti.

Zadatak br. 24.

Pronađite greške u datom tekstu. Navedite brojeve rečenica u kojima su napravljene greške i ispravite ih.

1. Tijelo kokošara, prekriveno kožom i kutikulom, podijeljeno je na glavu, trup i trbuh. 2. Probavni sistem buba počinje na glavi sa otvorom za usta sa prodornim usnim aparatom. 3. Metabolički produkti se luče kroz zelene žlijezde. 4. Razmjena gasova se odvija direktno kroz zidove traheje. 5. Otvoreni cirkulatorni sistem se sastoji od srca i krvnih sudova.

Objašnjenje: rečenica 1 - tijelo kokošije nije prekriveno kožom sa kutikulom, već hitinskim pokrivačem, a podijeljeno je na glavu, prsa i trbuh. Rečenica 2 - usta majskog jezika ne probadaju, već grizu. Tvrdnja 3 - zelene žlijezde nisu organi ekskretornog sistema, jer se metabolički produkti kokoši izlučuju kroz Malpigijeve žile i masno tijelo.

Zadatak br. 25.

Objasnite kojem organu biljke cvjetnice modifikacija je glavica kupusa.

Objašnjenje: glavica kupusa je modificirani pupoljak, jer se u drugoj godini života od glavice kupusa formira odrasla biljka koja ima sve generativne organe, odnosno cvijet i plodove sa sjemenkama. Također, glavica kupusa po strukturi podsjeća na pupoljak: panj je modificirana stabljika, na kojoj se nalaze debeli listovi i rudimentarni pupoljci.

Zadatak br. 26.

Koji ekosistem, polje krompira ili livada, ima duže i raznovrsnije lance ishrane? Objasnite svoj odgovor.

Objašnjenje: polje krompira je veštački ekosistem, a livada je prirodni ekosistem. Duži i raznovrsniji lanci ishrane nalaze se u prirodnom ekosistemu, jer na livadi ima više biljaka, životinja i mikroorganizama, a monokultura (krompir) ne preovlađuje.

Zadatak br. 27.

Sve vrste RNK se sintetiziraju na DNK šablonu. Fragment DNK molekula na kojem se sintetiše region centralne petlje tRNK ima sledeću sekvencu nukleotida: CTTACGGGGCATGGCT. Odredite nukleotidnu sekvencu regije tRNA koja se sintetizira na ovom fragmentu ako treći triplet odgovara tRNA antikodonu. Objasnite svoj odgovor.

Objašnjenje: Na osnovu date sekvence nukleotida u DNK, naći ćemo sekvencu tRNA nukleotida. Koristićemo princip komplementarnosti: A=U, G=C.

tRNA: GAAUGCCCCGUACCCGA

Treći triplet - CCG odgovara mRNA - GGC.

Zadatak br. 28.

Muškarac koji boluje od gluvoće i daltonizma oženio se zdravom ženom. Imali su sina koji je bio gluv i daltonist i ćerku koja je imala dobar sluh, ali je bila slepa za boje. Kod ljudi je gluvoća autozomna, recesivna osobina, dok je daltonizam recesivna osobina, povezana sa seksom. Napravite dijagram za rješavanje problema. Navedite moguće fenotipove i genotipove djece u ovoj porodici. Odredite vjerovatnoću da djeca pate od obje anomalije.

Objašnjenje:

aa - gluh

Aa, AA - nije gluh (nosi gen za gluvoću u drugom slučaju)

X D X d - zdrava majka (nosi gen za sljepoću za boje)

X d Y - bolestan otac

AaH D X d x aaX d Y

Gamete: AX D, aX D, AX d, aX d x aX d, aY

Mogući tipovi djece:

cure:

AaX D X d - normalan sluh, normalan vid (zdravo dijete)

aaX D X d - gluh, normalan vid

AaX d X d - normalan sluh, daltonista