Изучение изменчивости

Задачи:

Ø определение механизмов реализации наследственной информации;

Ø классификация форм изменчивости;

Ø анализ нарушения процесса синтеза белка на примере серповидно-клеточной анемии;

Ø выявление статистических закономерностей модификационной изменчивости.

Вопросы для самоконтроля

1. Дайте определения следующим терминам: ген, ДНК, РНК, матричный синтез, пептидная связь, полипептидная цепь, триплет, аминокислота, генная инженерия, клеточная инженерия, генетически модифицированные организмы, бактерия, плазмида, биотехнология, вирус, капсид, иммунитет, ВИЧ, СПИД, лейкоциты, лимфоциты, апоптоз, некроз, норма реакции, мутация, модификационная изменчивость, комбинативная изменчивость, цитоплазматическая изменчивость, вариационная кривая

2. Вспомните строение и принципы сборки нуклеиновых кислот и белка

3. По учебнику перечислите и объясните свойства генетического кода (стр. 41)

4. Раскройте суть реакций матричного синтеза в клетке

5. Начертите и объясните схему «Виды и источники изменчивости»

6. По учебнику объясните механизм взаимодействия вируса и клетки (стр. 78-82)

7. По учебнику перечислите и объясните методы генетических исследований, которые можно использовать в спортивной генетике (стр. 141-143)

Практическая работа

Задание 1. Наследственная изменчивость

Первичная структура белковой молекулы может определять все ее последующие уровни организации. Изменение одной аминокислоты только в одном белке может быть причиной нарушений функций белка и развития наследственной патологии. Классическим примером наследственной патологии является заболевание – серповидно-клеточная анемия, распространенная в странах Южной Америки, Африки и Юго-Восточной Азии.

Химический дефект при серповидно-клеточной анемии сводится к замене глутаминовой кислоты в 6-м положении на валин в молекуле гемоглобина.

Белок эритроцитов гемоглобин участвует в переносе О₂ из лёгких к тканям. В 1904 году была описана тяжёлая анемия с обнаружением в крови множества удлинённых, похожих на полумесяц, эритроцитов. Заболевание, получившее название «серповидно-клеточная анемия», вызывается изменением первичной структуры гемоглобина - НbА. Аномальный гемоглобин назван - НbS. Молекулы гемоглобина деформируются, образуя удлинённые фибриллярные агрегаты, приводящие к возникновению аномальных эритроцитов в виде серпа. Серповидно-клеточная анемия - гомозиготное рецессивное заболевание. У больных выявляют клинические симптомы, характерные для анемии: головокружение и головные боли, одышка, учащённое сердцебиение, боли в конечностях и др. Дети, гомозиготные по мутантному гену, часто умирают в раннем возрасте.

Рис. 3

Участки молекул нормального и аномального гемоглобинов

1. Воспользуйтесь вспомогательными материалами из учебника (стр. 40-50) и запишите соответствующую последовательность аминокислот (цепь 1), если участок молекулы одной из цепей ДНК содержит следующие триплеты:

–ЦАА–ГТА–ГАА–ТГА–ГГГ–ЦТТ–ЦТТ–ТТЦ–

2. Из-за мутации в цепи ДНК шестой триплет заменился на –ЦАЦ–. Запишите получившуюся последовательность аминокислот (цепь 2)

3. Сравните полученные данные с рисунком 3 и объясните последствия такой мутации.

4. Составьте химическую формулу фрагмента HbА с пятого по седьмой триплет и HbS так же с пятого по седьмой триплет. Укажите радикал, замена которого приводит к заболеванию.

Валин Глутаминовая кислота Пролин

5. Определите последовательность триплетов в цепи ДНК при выпадении во втором триплете из первоначальной последовательности нуклеотидов (п.1) центрального нуклеотида и запишите получившуюся последовательность аминокислот (цепь 3).

6. Сравните между собой цепь 1, цепь 2 , цепь 3 и сформулируйте вывод

7. По рисунку 1 определите вид наследственной изменчивости. Объясните Ваше решение

Задание 2. Модификационная изменчивость

Количественные признаки поддаются определенному описанию (стр. 148-151). Для того чтобы охарактеризовать количественные признаки организмов необходимо произвести соответствующие измерения.

1. Составьте вариационные ряды следующих признаков.

2. Определите частоту встречаемости каждой варианты. Первый ряд чисел, отображает значение вариант, второй – частоту встречаемости варианты.

3. Постройте вариационные кривые, т.е. представьте результаты в виде графика (стр. 151). На оси абсцисс отложите значение вариант, по оси ординат - частоты встречаемости каждой варианты. Соедините точки на графике и получите кривую, которая является графическим выражением изменчивости признака.

4. Определите по графику предел изменчивости признака или норму реакции. Вычислите среднюю величину ряда по формуле:

M = ∑ (u • r) / n,

где M - средняя величина;

∑ - знак суммирования;

u - варианта;

r - частота встречаемости вариант;

n - общее число вариант вариационного ряда.

5. Сравните получившиеся графики и сформулируйте вывод

Сформулируйте вывод по всей работе

Тест для самоконтроля

Выберите один правильный ответ

1. Изменение одной аминокислоты только в одном белке

а) может быть причиной нарушений функций белка и развития наследственной патологии организма

б) не может быть обстоятельством вызывающим наследственные изменения генетического материала

в) усиливает адаптационные возможности организма

г) является слишком незначительным изменением, чтобы влиять на какие-либо процессы

2. Некроз

а) генетически не контролируемое омертвление клетки

б) запрограммированная смерть клетки

в) форма изменчивости

г) форма наследственности

3. Какая часть генетической информации поступает в дочерние клетки кожи человека при их размножении?

а) вся содержащая в материнских клетках

б) информация о строении клеток кожи человека

в) половина информации

г) четверть информации

4. Химический дефект при серповидно-клеточной анемии сводится к замене глутаминовой кислоты в молекуле гемоглобина НbА в 6-м положении на валин в молекуле гемоглобина HbS. Это классический пример ________ мутации

а) генной

б) хромосомной

в) геномной

г) инверсионной

5. Замена одного нуклеотида в триплете приводит к _______ изменениям структуры белковой молекулы, чем замена целого триплета

а) большим

б) меньшим

в) нет правильного ответа

г) иногда большим, иногда меньшим

6. Две крайние точки вариационной кривой означают

а) предел изменчивости признака, т.е. его верхнюю и нижнюю границу

б) наследственную изменчивость признака

в) комбинативную изменчивость признака

г) соотносительную изменчивость признака

7. Чем шире норма реакции, тем _______ признак, тем он ___________ к условиям среды

а) пластичнее, более адаптирован

б) пластичнее, менее адаптирован

в) статичнее, менее адаптирован

г) статичнее, более адаптирован

8. Запрограммированная смерть клетки, например: при удалении рудиментарных структур у эмбриона, разрушение клеток в межпальцевых промежутках – это

а) апоптоз

б) некроз

в) гипоксия

г) адаптация

9. Для проникновения вируса в клетку

а) специальный белок поверхности вирусной частицы должен связаться с белком-рецептором поверхности клетки

б) нет необходимости в поиске белка-рецептора поверхности клетки

в) специальный белок поверхности вирусной частицы прикрепляется в любом месте поверхности клеточной мембраны

г) ДНК вируса должен связывается с белком-рецептором поверхности клетки

10. Генетически модифицированный организм – это

д) живой организм, генотип которого был искусственно изменён при помощи методов генной инженерии

е) живой организм, клетки которого выращенный на питательных средах

ж) организм, содержащий ген, отвечающий за выработку инсулина у человека

з) результат естественного отбора

11. Первые важнейшие генетически модифицированные сельскохозяйственные культуры

а) соя и хлопчатник

б) сыры и колбасы

в) зерновые культуры

г) плодово-ягодные культуры

12. Дети выдающихся спортсменов, как правило

а) имеют выраженные спортивные способности

б) изучают влияние воспитания на онтогенез человека

в) не имеют выраженных спортивных способностей

г) нет правильного ответа

Дата добавления: 2014-11-06; просмотров: 760; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!