ТЕМА: ВВЕДЕНИЕ В ГЕНЕТИКУ. ЗАКОНОМЕРНОСТИ НЕЗАВИСИМОГО НАСЛЕДОВАНИЯ (ЗАКОНЫ Г. МЕНДЕЛЯ)
Цели занятия: 1) Познакомиться с историей становления генетики как науки. 2) Изучить основные понятия генетики и закономерности наследования признаков при моногибридном и дигибридном скрещивании (законы Г. Менделя). Базисные знания: 1) Из курса биологии средней школы Вы должны знать сущность основных понятий генетики: генотип, фенотип, ген, аллель, аллельные гены, гомозигота, гетерозигота; опыты с растительными гибридами, поставленные Г. Менделем; название и формулировку законов Г. Менделя. Учебная карта занятия:
А) Вопросы для подготовки к занятию: · Этапы развития генетики. Вклад в развитие генетики отечественных ученых (Н.И. Вавилов, Н.В. Тимофеев-Ресовский, А.С. Серебровский, Н.К. Кольцов, С.С. Четвериков, С.Н. Давиденков). · Наследственность и изменчивость: их противоречивое единство. · Сущность основных понятий генетики: ген, аллель, аллельные гены, генотип, фенотип, геном, генофонд, гомозигота, гетерозигота, гемизигота. · Сущность гибридологического метода. · Законы Г. Менделя и их цитологическое обоснование. · Закон чистоты гамет и его цитологическое обоснование. · Условия менделирования признаков. Менделирующие признаки человека. Примеры.
Б) Список основной и дополнительной литературы по теме: Основная литература: 1. Биология: в 2 кн. / Под ред. В.Н. Ярыгина. – 2-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 2001-2008. – Кн.1: Жизнь. Гены. Клетка. Онтогенез. Человек. 2. Конспекты лекций. Дополнительная литература: 1. Биология. / Под ред. В.Н. Ярыгина. – М.: Медицина. – 1984. – С. 66-69, 82-83. 2. Биология. В 2-х кн. / Под ред. В.Н. Ярыгина. – М.: Высш. шк. – 1997. – Кн.1, – С. 60-63, 240-243. 3. Биология. / А.А. Слюсарев, С.В. Жукова. – К.: Вища шк. – 1987. – С. 64-71, 73-75. 4. Биология с общей генетикой. / А.А. Слюсарев. – М.: Медицина. – 1977. – С. 113 –124. 5. Генетика человека: практикум для вузов. / Н.А. Топорнина; Н.С. Стволинская. – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2001. – 96 с. 6. Генетика человека: учеб. для вузов. / В.А. Шевченко, Н.А. Топорнина, Н.С. Стволинская. – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2002. – 240 c. 7. Гинтер, Е.К. Медицинская генетика: учеб. / Е.К. Гинтер. – М.: Медицина, 2003. – 448 c. 8. Заяц Р.Г., Бутвиловский В.Э., Рачковская И.В., Давыдов В.В. Общая и медицинская генетика. Лекции и задачи. – Ростов н/Д: Феникс, 2002. – С. 76-80. 9. Медицинская биология и общая генетика: сб. тестов для студентов. / Минский гос. мед. ин-т, каф. биологии; Р.Г. Заяц, В.Э. Бутвиловский, И.В. Рачковская и др. – Минск: 2001. – 301 с. 10. Общая и медицинская генетика. Лекции и задачи: учеб. пособие. – Ростов н/Д: Феникс, 2002. – 320 с. 11. Пехов А. П. Биология: медицинская биология, генетика и паразитология/ А.П. Пехов. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. – 656 с.
В) Задания для учебно-исследовательской работы студентов: Задание 1: Изучение правил решения генетических задач по теме занятия. Познакомьтесь с примерами решения типовых задач (алгоритм решения задач см. в Приложении 2. ОБЩИЕ ПРАВИЛА РЕШЕНИЯ И ОФОРМЛЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ). Задача 1 (моногибридное скрещивание). Фенилкетонурия (ФКУ) – аутосомно-рецессивное заболевание обмена веществ, при котором в крови накапливается аминокислота – фенилаланин (является нейротоксичным и вызывает слабоумие). В брак вступают гетерозиготные родители. Какова вероятность рождения здоровых и больных детей в этой семье? Каков их генотип? Дано:Решение: А – норма Р: ♀ Аа ┬ ♂Аа а – фенилкетонурия G: А; а А; а Р: ♀Аа ┬ ♂Аа F1: АА; Аа; Аа; аа 3 норма : 1 ФКУ Генотипы и фенотипы f1? Ответ: Вероятность рождения здоровых детей равна 75%; у 1/3 из них генотипы АА, а у 2/3 – Аа. Вероятность рождения детей с ФКУ равна 25%, их генотип аа. Задача 2 (дигибридное скрещивание). Карий цвет глаз у человека доминирует над голубым, а способность владеть правой рукой над леворукостью. В браке состоят кареглазые правши, гетерозиготные по обоим признакам. Какова вероятность рождения голубоглазого ребенка, преимущественно владеющего левой рукой? Дайте цитологическое обоснование состава гамет. Дано:Решение: А – карие глаза а – голубые глаза В – праворукость в – леворукость Р: ♀ АаВв ┬ ♂АаВв Р: ♀ АаВв ┬ ♂АаВв G: АВ; Ав; аВ; ав АВ; Ав; аВ; ав Вероятность F1 аавв?
Состав гамет? F1: 9/16 А_В_ – кареглазые, праворукие 3/16 А_вв – кареглазые, леворукие 3/16 ааВ_ – голубоглазые, праворукие 1/16 аавв – голубоглазые, леворукие Ответ: Вероятность рождения в этой семье голубоглазых леворуких детей составляет 1/16 или 6,25%. Согласно закону чистоты гамет, дигетерозиготные организмы образуют 22=4 сорта гамет, т. к. в ходе мейоза гомологичные хромосомы, а вместе с ними и аллельные гены расходятся в разные гаметы, вследствие чего в гамету попадает по одному гену из каждой пары аллелей. Задание 2: Самостоятельное решение генетических задач. Решите следующие задачи самостоятельно: Задача 2.1. Детская форма семейной амавротической идиотии (болезнь Тея-Сакса) наследуется как аутосомный рецессивный признак и обычно заканчивается смертельным исходом к 3-4 годам. Первый ребенок в семье умер от этой болезни в то время, когда должен был родиться второй. Какова вероятность того, что второй ребенок будет страдать той же болезнью?
Задача 2.2. У человека полидактилия (шестипалость) детерминирована аутосомным доминантным геном. От брака гетерозиготного шестипалого мужчины с женщиной, имеющей нормальное строение кисти, родилось двое детей: один ребенок пятипалый, а другой – шестипалый. Каковы генотипы детей? Какова вероятность рождения у них следующего ребенка шестипалым?
Задача 2.3. У человека аутосомный доминантный ген вызывает аномалию развития скелета – черепно-ключичный дизостоз (изменение костей черепа и редукция ключиц). Женщина с нормальным строением скелета вышла замуж за мужчину с черепно-ключичным дизостозом. Ребенок от этого брака имеет нормальное строение скелета. Можно ли по фенотипу ребенка определить генотип его отца? Задача 2.4. Редкий в популяции аутосомный рецессивный ген определяет наследственный дефект конечностей – ахейроподия (отсутствие кистей и стоп). Супруги Владимир и Наталья здоровы, также как и все их родственники. Но у их здоровой дочери, вступившей в брак с нормальным мужчиной, родился ребенок без кистей и стоп. Какова вероятность того, что их второй внук будет иметь ахейроподию? Задача 2.5. Поздняя дегенерация роговицы (развивается в возрасте после 50 лет) наследуется как доминантный аутосомный признак. Определите вероятность появления заболевания у здоровой пациентки 20-ти лет, обратившейся в медико-генетическую консультацию. Из анамнеза семьи известно, что мать и отец в возрасте 45 лет здоровы. Однако бабушка и дедушка по линии матери и все их родственники, дожившие до 70 лет, страдали указанной аномалией, а по линии отца пациентки все предки были здоровы. Задача 2.6. Отец глухонемой с белой прядью надо лбом, а мать здорова и не имеет белого локона. Ребенок глухонемой с белой прядью. Можно ли сказать, что он унаследовал признаки от отца? Глухонемота – рецессивна, белая прядь – доминантна. Какой закон Менделя можно использовать при решении этой задачи?
Задача 2.7. У человека некоторые формы близорукости доминируют над нормальным зрением, а цвет карих глаз над голубыми. Гены обеих пар не сцеплены. Какое потомство можно ожидать от брака дигетерозиготного мужчины и женщины, имеющей голубые глаза и нормальное зрение?
Задача 2.8. Предполагается, что у человека карий цвет глаз доминирует над голубым и праворукость над леворукостью. Признаки наследуются независимо. Голубоглазый правша женится на кареглазой правше. У них родилось двое детей: кареглазый левша и голубоглазый правша. От второго брака этого мужчины с другой кареглазой правшой родилось 9 кареглазых детей, все правши. Каковы наиболее вероятные генотипы всех трех родителей?
Задача 2.9. У человека имеется два вида слепоты и каждая определяется своим рецессивным аутосомным геном. Гены находятся в разных парах хромосом. Определите вероятность рождения детей слепыми, если известно: родители его зрячие, обе бабушки страдают разными видами наследственной слепоты, а по другой паре анализируемых генов они нормальны и гомозиготны. В родословной со стороны дедушек наследственной слепоты не отмечено.
Задача 2.10. У человека имеется две формы глухонемоты, которые определяются рецессивными аутосомными несцепленными генами. Какова вероятность рождения глухонемых детей в семье, где мать и отец страдают одной и той же формой глухонемоты, а по другой форме глухонемоты они гетерозиготны?
Задача 2.11. Глаукома взрослых наследуется несколькими путями. Одна форма определяется доминантным аутосомным геном, другая – рецессивным тоже аутосомным, несцепленным с предыдущим геном. Какова вероятность рождения ребенка с аномалией в семье, где один из родителей гетерозиготен по обеим парам этих генов, а другой нормален в отношении зрения и гомозиготен по обеим парам генов?
Задача 2.12. У человека ген косолапости доминирует над геном нормального строения стопы, а ген, определяющий нормальный обмен углеводов, доминирует над геном, детерминирующим развитие сахарного диабета. Женщина, имеющая нормальное строение стопы и нормальный обмен углеводов, вышла замуж за мужчину, имеющего косолапость и нормальный обмен углеводов. От этого брака родилось двое детей, у одного из которых развилась косолапость, а у другого – сахарный диабет. Какие генотипы и фенотипы детей еще возможны в данной семье? Можно ли определить генотип родителей по фенотипу их детей?
Г) Практические навыки, которыми должен овладеть студент по теме занятия: 1) Решение генетических ситуационных задач на моно- и дигибридное скрещивание.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|