Дослідження зчепленого успадкування ознак та рекомбінації генів у Drosophila melanogaster

Аналогічне аналізуюче схрещування іншої рослини томату, гетерозиготної за тими ж алелями, показало інші результати: високі гладенькі - 7; високі опушені - 138; карликові гладенькі - 165; карликові опушені - 4. Чому ж ці два схрещування показали різні результати?

Знайдіть частоту рекомбінацій та генетичну відстань між двома генами.

Розв'язування:

Вводимо позначення алелей за умовою:

А - високий ріст; а - карликовість;

В - гладенькі плоди; b - опушені плоди.

Аналіз розщеплення нащадків (перша рослина).

Нащадки від аналізуючого схрещування дигетерозиготи дали чотири фенотипічні класи. Якщо б гени А та В успадковувались незалежно, тобто були б розташовані в різних парах хромосом, то розщеплення було б в співвідношенні 1:1:1:1. Переважання форм з окремим фенотипом дає нам підстави припустити, що тут йдеться про зчеплене успадкування. Нащадки рекомбнантного типу з новим, порівняно з батьківськими формами, фенотипом (високі, опушені та карликові гладенькі) могли утворитись тільки за рахунок кросинговеру між генами А та В.

Інший учень розв`язує за допомогою вчителя та класу

Записуємо генотипи батьківських форм (за Т. Морганом):

Р + АВ х > ав

ав ав

+ 1) АВ; 2) ав - некросоверні гамети.

3) Ав; 4) аВ - кросоверні гамети

(кросинговер одинарний, бо розглядається тільки дві ознаки, а ми в даному випадку припускаємо, що кожна ознака контролюється одним геном, який може бути виявлений у двох станах: домінантному та рецесивному.

У результаті аналізуючого схрещування отримали:

АВ - високі гладенькі (161);

ав

Ав - карликові опушені (118);

ав

Ав - високі опушені (5);

ав

Ав - карликові гладенькі (5).

ав

З результатів чисельних дослідів, які протягом багатьох років на різноманітних об'єктах проводили генетики різних країн, відомо, що кросоверних особин серед усіх нащадків завжди значно менше, ніж некросоверних. А критерієм істини є, як вчить філософія, практика. Тому ми вважаємо, що рослини з фенотипами високі, опушені та карликові, гладенькі є кросоверними (їх за умовою тільки по п'ять рослин).

Далі знаходимо частоту рекомбінації (величину кросинговера):

N = (161 + 5 + 5 + 118) = 289 - загальна кількість особин

ВИСНОВКИ

Керуючись знаннями про механізми комбінативної мінливості можна шляхом гібридологічного методу з наступним спрямованим добором створювати бажані комбінації генів: з'єднувати або роз'єднувати їх, тобто отримувати подвійні або одинарні мутантні форми. Такі маніпуляції зроблені нами з генами white та cut у Drosophila melanogaster.

Внаслідок наших практичних експериментально отримані дві нові форми - одиночні мутанти white та cut Drosophila melanogaster.

Отримати такі константні форми можна через чотири покоління, причому треба враховувати особливості успадкування ознак, зчеплених зі статтю.

Відсутність розщеплення при аналізующому схрещуванні свідчить про зчеплення генів white та cut. Наявність кросоверних особин дає змогу підрахувати відстань між генами, яка визначається величиною кросинговеру. приділяється

Встановлено відстань між генами white та cut, яка складає 18,8 сантіморган (що співпадає з літературними даними).

Проаналізувавши шкільну програму з біології нами з'ясовано, що час, який приділяється на генетику, зокрема на тему “Зчеплене успадкування. Кросинговер. Хромосомна теорія спадковості”, недостатній для розуміння такої складної теми. Тому якість розуміння та засвоєння матеріалу, що викладається, у значній мірі залежить від професіоналізму та майстерності вчителя. Якість засвоєння матеріалу залежить також від наявності наочного матеріалу та практичних навичок, які набувають учні під час уроків біології.

Наші уроки, присвячені темі зчепленого успадкування, особливо урок “Вирішення задач з генетики”, спрямовані на поліпшення навчального процесу. Вони складені з урахуванням нової системи оцінки знань за 12 - бальною системою: питання та задачі складені різнорівневої складності від більш простих до складних. Це дає змогу виявити реальні знання школярів та рівень їх розуміння проблеми. Це дає підстави для обґрунтованого об'єктивного індивідуального підходу та ставлення до кожного учня, а без цього неможлива сучасна педагогіка.

Для ілюстрації явища зчепленого успадкування у живих істот, нами спланований та проведений лабораторний експеримент на дрозофілах. Для шкільних умов цей дослід може бути використаний тільки при проведенні факультативних занять, або у позакласний час.

Реальні дані, отримані у досліді, лягли в основу власноруч сформульованої, розв'язаної та поясненої задачі. Ця задача ілюструє можливість оперування зчепленими генами, можливість розривати зчеплення завдяки кросинговеру. Така задача може бути запропонована як задача творчого рівня.

ЛІТЕРАТУРА

Айала Ф.А., Кайгер Дж. “Современная генетика” в 3х томах, М.: Мир, 1987, 240 с.

Барна В.І., Барна М.М. “Збірник задач і розв'язків з біології”, Мандрівець, 1996, с. 32 - 74.

Ватти К.В., Тихомирова М.М. “Руководство к практическим занятиям по генетике”, М.: Просвещение, 1972, 123 с.

Гершензон С.М. “Основы современной генетики”, К.: Наукова думка, 1979, 247 с.

Гуляев Т.В., Мальченко В.В. “Словарь терминов по генетике, цитологии, селекции, семеноведению”, М.: Мир, 1975, 135 с.

Дубинин Н.П. “Общая генетика”, М.: Наука, 1976, 347 с.

Зайцев Г.Н. “Методика биометрических рассчетов”, М.: Наука, 1973, 254 с.

Захаров И.А. “Генетические карты высших организмов”, Л.: Наука, 1979, 156

Инге-Вечтомов С.Т. “Генетика с основами селекции”, М.: Высшая школа, 1989, 264 с.

Кемп П., Армс К. “Введение в биологию”, М.: Мир, 1988, с. 415 - 423.

Кучеренко М.Є., Вервес Ю.Г., Болан П.Г. та ін. “Загальна біологія” Підручник для учнів 10 - 11 -х класів серед. загальноосвіт. шк. К.: Генеза, 1998, 145 с.

Лобашев М.Е. “Генетика с основами селекции”, М.: Просвещение, 1970, 342

Лобашев М.Е. “Генетика”, Лен. Университет, 1967, 127 с.

Медведев Н.Н. “Практическая генетика”, М.: Наука, 1966, 237 с.

Програма з біології для 6 - 11 класів середньої загальноосвітньої школи (2001).

Програма для профільних класів, ліцеїв, гімназій з поглибленим вивченням біології та хімії (6 - 11 класи), 1996.

Реф Р., Кармен Т. “Эмбрионы. Гены. Эволюция”, М.: Мир, 1989, 345 с.

Соколовская Б.Х. “120 задач по генетике (с решениями), М.: Наука, 1992, С. 15 - 17.

Стрельчук С.І., Демідов С.В. та ін. “Генетика з основами селекції”, Киіїв, Фітосоціацентр, 2000, С. 80 - 90.

Тимчук Н.Ф., Тимченко С.Л. “Хімія клітини та спадковість”, Методичний посібник, Балаклія, 1995, 35 с.

Ткачук З. Ю., Морозов М.М., Пилипчук О.Я. “Основи загальної генетики”, К.: Вища школа, 1995, С. 89 - 94.

Ткачев А.Т., Надточий А.С. “Решение генетических задач”, Харьков. Методические рекомендации, 1988, 45 с.

Уотсон Дж. “Молекулярная биология гена”, М.: Мир, 1978, 346 с.

Шмальгаузен И.И. “Проблемы дарвинизма”, Л.: Наука, 1969, С. 156 - 161.

Размещено на Allbest.ru