Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ќснови генетики та селекц≥њ




Ѕ≥олог≥€

«ј¬ƒјЌЌя “ј ¬≤ƒѕќ¬≤ƒ≤

ќ—Ќќ¬» √≈Ќ≈“» » “ј —≈Ћ≈ ÷≤ѓ

8.5.1,. ўо €вл€Ї собою наука генетика?  оли вона виникла?

√енетика Ч це наука про спадков≥сть ≥ м≥нлив≥сть орган≥зм≥в. ƒатою народженн€ генетики вважають 1900 р≥к. “ри ботан≥ки Ч √. де ‘р≥з з √олланд≥њ,  .  орене з Ќ≥меччини та ≈. „ермак з јвстр≥њ Ч проводили досл≥ди з г≥бридизац≥њ рослин ≥ наштовхнулись, кожний незалежно в≥д ≥нших, на забуту працю чеського досл≥дника √.ћендел€ "ƒосл≥ди над рослинними г≥бридами" (1865 р.) ≥ були вражен≥: результати, отриман≥ √. ћенделем, були под≥бн≥ до результат≥в, €к≥ вони д≥стали сам≥. ÷≥ досл≥дники опубл≥кували своњ дан≥, показавши, що ц≥ результати повн≥стю п≥дтвердили висновки √.ћендел€. Ќазву дл€ молодоњ науки запропонував у 1906 р. англ≥йський досл≥дник ¬. Ѕетсон, а в 1909 р. датський досл≥дник ¬. ≤оганзен запропонував так≥ важлив≥ генетичн≥ пон€тт€, €к "ген", "генотип" та "фенотип".

8.5.2. яка роль јвгуста ¬ейсмана в досл≥дженн≥ €вищ спадковост≥?

јвгуст ¬ейсман висунув припущенн€, що в статевих кл≥тинах Ї особлива речовина Ч "зародкова плазма" ≥ ототожнював цю речовину з хромосомами €дра. ÷е даЇ п≥дставу вважати ј. ¬ейсмана пров≥сником хромосомноњ теор≥њ спадковост≥. —пираючись на досл≥ди, ј. ¬ейсман завдав першого серйозного удару по у€вленню про можлив≥сть успадкуванн€ набутих ознак (соматичних зм≥н, €к≥ викликаютьс€ вправл€нн€м або не вправл€нн€м орган≥в ≥ пр€мим впливом навколишнього середовища). ¬≥н прот€гом к≥лькох покол≥нь в≥др≥зав мишам хвости, але в таких безхвостих батьк≥в пост≥йно народжувалис€ хвостат≥ нащадки.

8.5.3. яка заслуга √регора ћендел€ у вивченн≥ €вищ спадковост≥? «авд€ки чому в≥н дос€г усп≥ху в своњх досл≥дженн€х?

√регор ћендель Ч видатний чеський досл≥дник, засновник генетики. ¬≥н зробив перший крок у вивченн≥ законом≥рностей спадковост≥. Ќим в≥дкрито закони спадковост≥, доведено, що ознаки орган≥зм≥в визначаютьс€ дискретними (окремими) спадковими факторами. ƒан≥ про його досл≥ди опубл≥ковано в 1865 р., але до 1900 р. залишалис€ нев≥домими. ¬≥дкриттю ним закон≥в спадковост≥ спри€ло застосуванн€ г≥бридолог≥чного методу, коли з великоњ к≥лькост≥ ознак в≥н вичленив одну або к≥лька ≥ простежив успадкуванн€ про€в≥в протилежних стан≥в цих ознак у р€д≥ посл≥довних покол≥нь. ’арактерною рисою досл≥д≥в √. ћендел€ був точний к≥льк≥сний обл≥к про€ву досл≥джуваних ознак в ус≥х особин, що дало йому можлив≥сть встановити певн≥ к≥льк≥сн≥ законом≥рност≥ (тобто в≥н застосував статистичний метод).

8.5.4. Ќазв≥ть автор≥в таких закон≥в та законом≥рностей генетики: правило одноман≥тност≥ г≥брид≥в першого покол≥нн€; закон гомолог≥чних р€д≥в спадковоњ м≥нливост≥; закон чистоти гамет; закон зчепленого успадкуванн€; закон розщепленн€, хромосомна теор≥€ спадковост≥; закон незалежного комб≥нуванн€ стан≥в ознак; вченн€ про мутац≥њ; теор≥€ про центри походженн€ та р≥зноман≥тност≥ культурних рослин.

јвтором правила одноман≥тност≥ г≥брид≥в першого покол≥нн€ (закону дом≥нуванн€), закону розщепленн€, закону незалежного комб≥нуванн€ стан≥в ознак, закону чистоти гамет Ї чеський вчений √регор ћендель. јвтором закону зчепленого успадкуванн€ та хромосомноњ теор≥њ спадковост≥ Ї американський генетик “омас-’ант ћорган. јвтором вченн€ про мутац≥њ Ї голландський ботан≥к √уго де ‘р≥з, автором закону гомолог≥чних р€д≥в спадковоњ м≥нливост≥ та теор≥њ про центри р≥зноман≥тност≥ й походженн€ культурних рослин Ч рос≥йський генетик та селекц≥онер ћикола ≤ванович ¬авилов.

8.5.5. ўо €вл€Ї собою г≥бридолог≥чний метод вивченн€ спадковост≥?

√≥бридолог≥чний метод вивченн€ спадковост≥ Ч схрещуванн€ батьк≥вських форм, €к≥ в≥др≥зн€ютьс€ певними станами спадкових ознак. ќск≥льки нащадк≥в в≥д такого схрещуванн€ називають г≥бридами, то й метод отримав назву г≥бридолог≥чного. ÷ей метод, розроблений √регором ћенделем, лежить в основ≥ експериментальноњ генетики.

8.5.6. ƒайте визначенн€ пон€тт€м "фенотип" та "генотип". як сп≥вв≥днос€тьс€ ц≥ пон€тт€?

√енотип Ч це сукупн≥сть спадковоњ ≥нформац≥њ орган≥зму, записаноњ в його генах. ‘енотип Ч це сукупн≥сть ус≥х ознак орган≥зму, починаючи ≥з зовн≥шн≥х ≥ зак≥нчуючи особливост€ми будови ≥ функц≥онуванн€ кл≥тин ≥ орган≥зм≥в. ‘енотип формуЇтьс€ внасл≥док взаЇмод≥њ генотипу орган≥зму ≥ умов зовн≥шнього середовища. якщо дом≥нуванн€ повне, то при однаковому фенотип≥ особини можуть мати р≥зний генотип. якщо ж маЇмо справу з пром≥жним характером успадкуванн€, то кожний генотип визначатиме св≥й вар≥ант фенотипу.

8.5.7. як сп≥вв≥днос€тьс€ пон€тт€ "генотип" та "кар≥отип"?

√енотип Ч це сукупн≥сть спадковоњ ≥нформац≥њ орган≥зму, записаноњ в його генах. √ени локал≥зован≥ в певних д≥л€нках хромосом.  ар≥отип Ч це притаманний кожному виду орган≥зм≥в наб≥р хромосом, €кий характеризуЇтьс€ певною к≥льк≥стю, розм≥рами ≥ формою хромосом.

8.5.8. ўо €вл€ють собою алельн≥ гени?

јлельн≥ гени Ч це р≥зн≥ стани певного гена, що в≥дпов≥дають за розвиток р≥зних стан≥в певноњ ознаки. ¬они розташован≥ в ≥дентичних д≥л€нках гомолог≥чних хромосом. Ѕудь-€кий диплоњдний орган≥зм м≥стить у соматичних кл≥тинах по два алел≥ кожного гена (у статевих кл≥тинах Ч лише один алель).

8.5.9. Ќавед≥ть приклади €к≥сних ≥ к≥льк≥сних ознак у р≥зних орган≥зм≥в.

ѕриклади €к≥сних ознак: забарвленн€ в≥ночка у кв≥тки, структура поверхн≥ нас≥нн€ гороху, забарвленн€ шерст≥ у тварин, кол≥р очей у людини тощо. ѕриклади к≥льк≥сних ознак: к≥льк≥сть пальц≥в кист≥ в людини, к≥льк≥сть зерен у колосках пшениц≥, €йценосн≥сть кур, молочн≥сть кор≥в тощо.  ≥льк≥сн≥ ознаки можна вивчати вим≥рюванн€м та п≥драхунком. як≥сн≥ ознаки про€вл€ютьс€ фенотипно, њх неважко ви€вити.

8.5.10. як≥ стани ознак називають дом≥нантними, а €к≥ рецесивними?

ƒом≥нантними називають стани ознак, €к≥ про€вл€ютьс€ в г≥брид≥в першого покол≥нн€. —тани ознак, €к≥ не про€вл€ютьс€ в г≥брид≥в першого покол≥нн€, називають рецесивними. явище переважанн€ певного стану ознаки д≥стало назву дом≥нуванн€.

8.5.11. ” €кому випадку вид≥л€ють дом≥нантн≥ та рецесивн≥ стани ознак: под≥бн≥сть; контрастн≥сть; неодночасний про€в; згладжен≥сть?

 онтрастн≥сть, неодночасний про€в.

8.5.12. як≥ особини називаютьс€ гомозиготними, €к≥ Ч гетерозиготними?

√омозиготними за даною ознакою називають так≥ особини, €к≥ несуть однаков≥ алел≥ певного гена, утворюють лише один сорт гамет ≥ тому при самозапиленн≥ або схрещуванн≥ з под≥бними до себе за набором спадковоњ ≥нформац≥њ особинами не дають в потомств≥ розщепленн€. √етерозиготними за даною ознакою називаютьс€ так≥ особини, €к≥ несуть р≥зн≥ алел≥, утворюють р≥зн≥ типи гамет ≥ тому серед њх нащадк≥в спостер≥гаЇтьс€ €вище розщепленн€ (про€в р≥зних стан≥в ознак).

8.5.13. ўо €вл€ють собою чист≥ л≥н≥њ? як можна отримати чист≥ л≥н≥њ?

„ист≥ л≥н≥њ Ч це група особин, отриманих шл€хом самозапиленн€ або самозапл≥дненн€ батьк≥вських орган≥зм≥в. —еред нащадк≥в таких особин не спостер≥гаЇтьс€ розщепленн€, оск≥льки в кожн≥й з чистих л≥н≥й особини гомозиготн≥ за багатьма генами.

8.5.14. ƒайте визначенн€ моно-, ди- та пол≥г≥бридного схрещуванн€.

ћоног≥бридне схрещуванн€ Ч це схрещуванн€ батьк≥вських форм, €к≥ в≥др≥зн€ютьс€ р≥зними станами лише одн≥Їњ спадковоњ ознаки. ƒиг≥бридне схрещуванн€ Ч це схрещуванн€ батьк≥вських форм, €к≥ в≥др≥зн€ютьс€ р≥зними станами двох спадкових ознак. ѕол≥г≥бридне схрещуванн€ Ч це схрещуванн€ батьк≥вських форм, €к≥ в≥др≥зн€ютьс€ р≥зними станами трьох ≥ б≥льше спадкових ознак.

8.5.15. „ому горох пос≥вний ви€вивс€ вдалим об'Їктом дл€ вивченн€ законом≥рностей спадковост≥?

√орох ви€вивс€ дуже вдалим об'Їктом дл€ досл≥д≥в √. ћендел€ з вивченн€ законом≥рностей спадковост≥ тому, що: ц€ рослина маЇ багато сорт≥в, €к≥ в≥др≥зн€ютьс€ один в≥д одного станами р≥зних спадкових ознак, €к≥ легко ви€вити: забарвленн€ кв≥тки, форма ≥ кол≥р нас≥нн€ та ≥н.; ц≥ стани успадковуютьс€ в межах даного сорту; гороху пос≥вному властиве самозапиленн€, хоч можливе й перехресне запиленн€. ÷е даЇ, з одного боку, можлив≥сть виводити чист≥ л≥н≥њ, тобто бути певними, що маЇмо справу з гомозиготними орган≥змами, а з ≥ншого боку, можна схрещувати р≥зн≥ чист≥ л≥н≥њ й отримувати г≥бридн≥ форми.

8.5.16. —формулюйте закон дом≥нуванн€ (закон одноман≥тност≥ г≥брид≥в першого покол≥нн€).

√. ћендель ви€вив, що в г≥брид≥в першого покол≥нн€ про€вл€Їтьс€ стан ознак т≥льки одного з батьк≥в. ÷≥ стани називають дом≥нантними.

8.5.17. —формулюйте закон розщепленн€.

” нащадк≥в, отриманих в≥д схрещуванн€ г≥брид≥в першого покол≥нн€, спостер≥гаЇтьс€ €вище розщепленн€: в четвертоњ частини особин другого покол≥нн€ г≥брид≥в про€вл€Їтьс€ рецесивний стан ознаки, в решти Ч дом≥нантний.

8.5.18. яке €вище називаЇтьс€ розщепленн€м?

–озщепленн€ Ч це €вище розходженн€ алельних ген≥в або стан≥в ознак, що ними визначаютьс€, у нащадк≥в г≥брид≥в. “аким чином, внасл≥док розщепленн€ у нащадк≥в г≥бридних особин одночасно про€вл€ютьс€ альтернативн≥ стани ознак.

8.5.19. ” чому причина розщепленн€ ознак у нащадк≥в г≥брид≥в?

–озщепленн€ ознак у нащадк≥в г≥бридних орган≥зм≥в Ч результат на€вност≥ в них двох алельних ген≥в, що в≥дпов≥дають за розвиток альтернативних стан≥в одн≥Їњ ознаки. ” г≥бридних особин п≥д час гаметогенезу внасл≥док мейозу гомолог≥чн≥ хромосоми, €к≥ несуть алельн≥ гени, розход€тьс€ до р≥зних гамет.

8.5.20. ” чому пол€гаЇ статистичний характер закону розщепленн€?

«г≥дно ≥з законом чистоти гамет, закон розщепленн€ Ї результатом випадкового поЇднанн€ гамет, €к≥ несуть р≥зн≥ алельн≥ гени. «а великоњ к≥лькост≥ гамет, €к≥ утворюють батьк≥вськ≥ орган≥зми ≥ за умови њх однаковоњ життЇздатност≥, ймов≥рне поЇднанн€ гамет з дом≥нантними та рецесивними алел€ми. ќтже, статистична законом≥рн≥сть закону розщепленн€ визначаЇтьс€ великою к≥льк≥стю однаково ймов≥рних сполучень гамет. ѕри моног≥бридному схрещуванн≥ г≥бриди будуть продукувати два сорти гамет Ч 50% з дом≥нантною алеллю (ј) ≥ 50% з рецесивною (а). ћ≥ж цими гаметами можлив≥ так≥ вар≥анти сполученн€:

  ј а
ј јј ја
а ја ја

“обто можлив≥ чотири вар≥анти генотипу: јј, ја, ја, аа. «а умови повного дом≥нуванн€ одн≥Їњ алел≥ над ≥ншою, перш≥ три вар≥анти дадуть особин з дом≥нантним фенотипом, а четвертий Ч з рецесивним, тобто розщепленн€ буде 3:1. “аким чином, за випадкового сполученн€ гамет загальний результат ви€вл€Їтьс€ законом≥рним.

8.5.21. ўо €вл€Ї собою анал≥зуюче схрещуванн€? яке значенн€ маЇ анал≥зуюче схрещуванн€ в генетиц≥ та селекц≥њ?

јнал≥зуюче схрещуванн€ Ч це схрещуванн€ особини, генотип €коњ необх≥дно визначити, з особиною, гомозиготною за рецесивною алеллю. ќск≥льки особина з дом≥нантним фенотипом може бути гомозиготною за дом≥нантною алеллю або гетерозиготною, анал≥зуюче схрещуванн€ дозвол€Ї в першому покол≥нн≥ г≥брид≥в визначити гамети особини, що анал≥зуЇтьс€. якщо особина, генотип €коњ треба визначити, гомозиготна за дом≥нантною алеллю, то при схрещуванн≥ з особиною, гомозиготною за рецесивною алеллю, розщепленн€ серед нащадк≥в спостер≥гатись не буде, вс≥ вони будуть гетерозиготн≥ ≥ мати дом≥нантний фенотип. якщо ж особина, генотип €коњ треба встановити, гетерозиготна, то при анал≥зуючому схрещуванн≥ серед њњ нащадк≥в буде спостер≥гатись розщепленн€ 1:1, тобто половина нащадк≥в буде гетерозиготна, з дом≥нантним фенотипом, а половина Ч гомозиготна за рецесивною алеллю. јнал≥зуюче схрещуванн€ широко використовуЇтьс€ в генетиц≥ й селекц≥њ, коли треба визначити генотип особин. Ќаприклад, на зв≥рофермах за анал≥зуючим схрещуванн€м в≥дд≥л€ють гомозиготних особин, €к≥ не дають розщепленн€ при схрещуванн≥ ≥з соб≥ под≥бними, в≥д гетерозиготних, серед нащадк≥в €ких буде спостер≥гатись €вище розщепленн€.

8.5.22. ” чому суть закона чистоти гамет? ’то њњ автор?

«акон чистоти гамет запропонував √регор ћендель. «г≥дно цього закону, в г≥бридноњ (гетерозиготноњ) особини статев≥ кл≥тини (гамети) "чист≥", тобто мають по одному алельному гену з даноњ пари. ÷е означаЇ, що в г≥бридноњ особини в однаков≥й к≥лькост≥ будуть виникати гамети, €к≥ несуть дом≥нантн≥ та рецесивн≥ алел≥. “аким чином, зг≥дно закона чистоти гамет видно, що закон розщепленн€ Ї результатом випадкового поЇднанн€ гамет, €к≥ несуть р≥зн≥ алельн≥ гени.

8.5.23. як≥ цитолог≥чн≥ основи закона чистоти гамет?

÷итолог≥чн≥ основи закону чистоти гамет пол€гають у тому, що гени, €к≥ €вл€ють собою д≥л€нки молекули ƒЌ , займають певне положенн€ в хромосомах. ѕри статевому розмноженн≥ спадкова ≥нформац≥€ передаЇтьс€ за участю гамет, €к≥ утворюютьс€ внасл≥док редукц≥йного под≥лу Ч мейозу. ¬≥домо, що в соматичних кл≥тинах, що мають диплоњдний наб≥р хромосом, стани кожноњ ознаки визначаЇтьс€ алельними генами, €к≥ займають ≥дентичн≥ локуси гомолог≥чних хромосом. ѕ≥д час мейозу гомолог≥чн≥ хромосоми в≥дход€ть до р≥зних гамет, €к≥ мають гаплоњдний наб≥р хромосом. “аким чином, гамети несуть лише один алельний ген з кожноњ пари, тобто вони "чист≥". ѕри злитт≥ гамет в≥дновлюЇтьс€ диплоњдний наб≥р хромосом, при цьому нащадки отримують одну з гомолог≥чних хромосом в≥д батька, а ≥ншу Ч в≥д матер≥.

8.5.24. „им визначаЇтьс€ пром≥жний характер успадкуванн€? Ќавед≥ть приклади.

™ алельн≥ гени, €к≥ лише частково (неповно) дом≥нують над своњми алел€ми, ≥ тод≥ г≥бридна особина за даним станом ознак б≥льш схожа на батьк≥вську форму з дом≥нантним станом ознак, але все ж дещо в≥д нењ в≥др≥зн€Їтьс€. якщо ж дом≥нуванн€ взагал≥ в≥дсутнЇ, говор€ть про пром≥жний характер успадкуванн€, оск≥льки в г≥бридна особина за своњм фенотипом займаЇ наче середнЇ положенн€ м≥ж в≥дпов≥дними фенатинами батьк≥в. ѕрикладом пром≥жного успадкуванн€ може бути схрещуванн€ рослин н≥чноњ красун≥ з червоними та б≥лими кв≥тками. ќск≥льки жоден з алельних ген≥в, €к≥ визначають забарвленн€ кв≥тки, не дом≥нуЇ над ≥ншим, у г≥брид≥в першого покол≥нн€ забарвленн€ кв≥тки буде рожевим, тобто займаЇ наче пром≥жне положенн€ м≥ж в≥дпов≥дними станами ознак батьк≥вських форм.

8.5.25. —формулюйте закон незалежного комб≥нуванн€ стан≥в ознак. яка к≥льк≥сть вар≥ант≥в генотип≥в ≥ фенотип≥в спостер≥гаЇтьс€ при диг≥бридному схрещуванн≥?

«г≥дно закона незалежного комб≥нуванн€ стан≥в ознак, розщепленн€ за кожною ознакою в≥дбуваЇтьс€ незалежно в≥д ≥нших. ѕри диг≥бридному схрещуванн≥ у г≥брид≥в другого покол≥нн€ спостер≥гаЇтьс€ 9 тип≥в генотип≥в, €к≥ визначають 4 типи фенотипу (1 Ч јј¬¬, 2 Ч ја¬¬, 2 Ч јј¬b, 4 Ч ја¬b, 1 Ч јјbb, 2 Ч јаbb, 1 Ч аବ, 2 Ч аа¬b, 1 Ч ааbb).

8.5.26. як≥ умови необх≥дн≥ дл€ того, щоб виконувавс€ закон незалежного комб≥нуванн€ стан≥в ознак?

Ќезалежний розпод≥л ген≥в базуЇтьс€ на таких положенн€х: розвиток р≥зних стан≥в ознак орган≥зму обумовлюЇтьс€ алельними генами, €к≥ локал≥зуютьс€ в гомолог≥чних хромосомах; гамети, €к≥ мають лише по одн≥й хромосом≥ з кожноњ гомолог≥чноњ пари, несуть по одному алельному гену; гени, €к≥ контролюють розвиток ознак, що успадковуютьс€ незалежно, розташован≥ в негомолог≥чних хромосомах.

8.5.27. яке б≥олог≥чне значенн€ €вища перехресту хромосом?

явище перехресту хромосом, €ке спостер≥гаЇтьс€ в профаз≥ першого под≥лу мейозу, маЇ велике б≥олог≥чне значенн€. «авд€ки йому утворюютьс€ нов≥ спадков≥ комб≥нац≥њ алельних ген≥в, посилюЇтьс€ спадкова комб≥нативна м≥нлив≥сть.

8.5.28. ўо таке рекомб≥нац≥€?

–екомб≥нац≥€ Ч це сполученн€ алельних ген≥в у гаметах г≥брид≥в першого покол≥нн€, €к≥ в≥др≥зн€Їтьс€ в≥д сполученн€ алелей у гаметах вих≥дних батьк≥вських форм.  л≥тини, €к≥ несуть рекомб≥нац≥њ ген≥в, називаютьс€ рекомб≥нантними.

8.5.29. ” €ких випадках можуть спостер≥гатись в≥дхиленн€ результат≥в розщепленн€ при схрещуванн≥ в≥д тих, €к≥ можливо було б оч≥кувати, виход€чи ≥з законом≥рностей успадкуванн€, встановлених √. ћенделем?

«аконом≥рност≥ спадковост≥, встановлен≥ √. ћенделем, не будуть виконуватис€ за таких умов: при зчепленому успадкуванн≥, коли гени, що ц≥кавл€ть досл≥дник≥в, розташован≥ в одн≥й хромосом≥; при успадкуванн≥, зчепленому з≥ статтю; внасл≥док взаЇмод≥њ неалельних внасл≥док множинноњ д≥њ ген≥в; внасл≥док того, що в розмноженн≥ бере участь невелика к≥льк≥сть особин або внасл≥док невеликоњ к≥лькост≥ нащадк≥в; внасл≥док р≥зноњ життЇздатност≥ гамет або зигот; при пром≥жному характер≥ успадкуванн€..

8.5.30. ѕри €кому схрещуванн≥ розщепленн€ за генотипом або фенотипом буде в≥дбуватис€ за такими формулами; а) 1:2:1; б) 3:1; в) 9:3:3:1; г) 1:2:2:4:1:2:1:2:1; д) 1:1; е) (3:1)л?

–озщепленн€ за формулою (а) спостер≥гаЇтьс€ при моног≥бридному схрещуванн≥. ” випадку повного дом≥нуванн€ за такою формулою в≥дбуваЇтьс€ розщепленн€ за генотипом, а у випадку пром≥жного характеру успадкуванн€ Ч €к за генотипом, так ≥ за фенотипом. –озщепленн€ за формулою (б) за фенотипом можливе при моног≥бридному схрещуванн≥, у випадку повного дом≥нуванн€. –озщепленн€ (в) за фенотипом можливе при диг≥бридному схрещуванн≥, у випадку повного дом≥нуванн€. –озщепленн€ за генотипами за формулою (г) може бути при диг≥бридному схрещуванн≥. якщо ж при диг≥бридному схрещуванн≥ спостер≥гаЇтьс€ пром≥жний характер успадкуванн€, то розщепленн€ за формулою (г) в≥дбуваЇтьс€ не т≥льки за генотипами, але й за фенотипами. –озщепленн€ за формулою (д) за генотипом ≥ фенотипом можливе при анал≥зуючому схрещуванн≥, €кщо схрещувати гетерозиготну за даною ознакою особину з особиною гомозиготною за рецесивним алелем. «а формулою (е) буде в≥дбуватись розщепленн€ за фенотипами при пол≥г≥бридному схрещуванн≥ (n Ч ступ≥нь г≥бридност≥; так, при триг≥бридному схрещуванн≥ n = 3 ≥ т.д.).

8.5.31. яке €вище називаЇтьс€ зчепленим успадкуванн€м? ўо €вл€Ї собою група зчепленн€?

явище зчепленого успадкуванн€ пов'€зане з тим, що к≥льк≥сть ген≥в переважаЇ к≥льк≥сть хромосом орган≥зму, тому одна хромосома м≥стить не один, а багато ген≥в. “аким чином, поруч з ознаками, €к≥ успадковуютьс€ незалежно, Ї ознаки, €к≥ успадковуютьс€ зчеплено, тобто ознаки, €к≥ контролюютьс€ генами, розташованими в одн≥й хромосом≥. √ени, розташован≥ в одн≥й хромосом≥, утворюють групу зчепленн€. „исло груп зчепленн€ орган≥зму дор≥внюЇ числу хромосом в гаплоњдному набор≥. явище зчепленого успадкуванн€ в≥дкрив американський генетик “омас-’ант ћорган. ¬оно покладене в основу створеноњ ним хромосомноњ теор≥њ спадковост≥.

8.5.32. як було доведено, що гени в хромосом≥ розташован≥ в л≥н≥йному пор€дку?

“е, що гени в хромосом≥ розташован≥ в л≥н≥йному пор€дку, встановив “.-’. ћорган. ÷е положенн€ доведене шл€хом спостереженн€ за €вищем зчепленого успадкуванн€, зокрема тим, що гени, розташован≥ в одн≥й хромосом≥, внасл≥док кон'югац≥њ гомологчних хромосом в профаз≥ 1-го мейотичного под≥ну можуть в≥докремлюватись один в≥д одного й переходити в ≥ншу (€вище кросинговеру). “.-’. ћорган показав, що сила зчеппенн€ м≥ж двома генами в одн≥й хромосом≥ обернено пропорц≥йна в≥дстан≥ м≥ж ними ≥, таким чином, дл€ кожноњ пари ген≥в в≥дсоток кросинговера (перехресту) Ї величиною, характерною саме дл€ ц≥Їњ пари ген≥в.

8.5.33. „ому дор≥внюЇ сила зчепленн€ ген≥в у груп≥ зчепленн€? „и можуть гени, €к≥ вход€ть до групи зчепленн€, успадковуватись незалежно?

—ила зчепленн€ м≥ж генами, розташованими в одн≥й хромосом≥, обернено пропорц≥йна в≥дстан≥ м≥ж ними з хромосом≥. ÷е положенн€ називаЇтьс€ законом ћоргана. якщо гени розташован≥ в хромосом≥ на значн≥й в≥дстан≥ один в≥д одного (в≥дстань у 50 морган≥д ≥ б≥льше (1 морган≥да Ч одиниц€ в≥дстан≥ м≥ж генами в хромосом≥, названа на честь “.-’. ћоргана, вона в≥дпов≥даЇ так≥й в≥дстан≥ м≥ж двома генами, при €к≥й кросинговер в≥дбуваЇтьс€ в 1% гамет), ознаки успадковуютьс€ незалежно, незважаючи на те, що гени, €к≥ ц≥ ознаки визначають, локал≥зован≥ в одн≥й хромосом≥.

8.5.34. ўо €вл€ють собою генетичн≥ карти хромосом? як визначають в≥дстань м≥ж генами в хромосом≥?

¬становленн€ факту, що гени знаход€тьс€ в хромосом≥ в л≥н≥йному пор€дку ≥ кожен ген займаЇ своЇ певне й пост≥йне м≥сце (локус), дало можлив≥сть створити генетичн≥ карти хромосом. Ќа генетичних картах хромосом показано пор€док розташуванн€ ген≥в у хромосом≥ ≥ в≥дносн≥ в≥дстан≥ м≥ж окремими генами. ÷≥ в≥дстан≥ можна обчислити, визначивши частоту кросинговера (перехресту хромосом) м≥ж окремими генами. ѕор≥вн€вши частоту кросинговера м≥ж окремими парами ген≥в, можна зробити висновок про пор€док розташуванн€ ген≥в у хромосом≥.

8.5.35. —к≥льки груп зчепленн€ спостер≥гаЇтьс€ в кар≥отип! дрозоф≥ли?

 ар≥отип дрозоф≥ли складаЇтьс€ з чотирьох пар хромосом, тобто ми маЇмо справу з чотирма групами зчепленн€.

8.5.36. „ому дрозоф≥ла ви€вилас€ вдалим об'Їктом дл€ генетичних досл≥джень?

ћуху-дрозоф≥лу вперше використав дл€ досл≥д≥в “.-’. ћорган, а вже пот≥м њњ стали широко використовувати у генетичних досл≥дженн€х. ¬она легко розмножуЇтьс€ в лабораторних умовах, плодюча, кожн≥ 10- 15 дн≥в за оптимальноњ дл€ нењ температури (+25-26∞—) даЇ нов≥ покол≥нн€. ƒл€ нењ характерн≥ численн≥ й р≥зноман≥тн≥ спадков≥ ознаки ≥ невелика к≥льк≥сть хромосом (4 пари в диплоњдному набор≥).

8.5.37. ’то автор хромосомноњ теор≥њ спадковост≥? як≥ њњ основн≥ положенн€?

јвтор хромосомноњ теор≥њ спадковост≥ Ч видатний американський генетик “омас-’ант ћорган. ќсновн≥ положенн€ ц≥Їњ теор≥њ так≥: гени розташован≥ в хромосомах; р≥зн≥ хромосоми м≥ст€ть р≥зну к≥льк≥сть ген≥в; наб≥р ген≥в кожноњ з не гомолог≥чних хромосом ун≥кальний; у хромосом≥ гени розташован≥ в певн≥й посл≥довност≥ по њњ довжин≥ в л≥н≥йному пор€дку; алельн≥ гени займають певн≥ й ≥дентичн≥ локуси (м≥сц€) гомолог≥чних хромосом; гени одн≥Їњ хромосоми утворюють групу зчепленн€, завд€ки чому маЇ м≥сце зчеплене успадкуванн€ де€ких ознак; сила зчепленн€ м≥ж двома генами обернено пропорц≥йна в≥дстан≥ м≥ж ними в хромосом≥; зчепленн€ м≥ж генами, розташованими в одн≥й хромосом≥ порушуЇтьс€ внасл≥док кросинговеру, п≥д час €кого гомолог≥чн≥ хромосоми обм≥нюютьс€ своњми д≥л€нками; частота кросинговеру дл€ кожноњ конкретноњ пари ген≥в Ї величиною в≥дносно сталою; кожний б≥олог≥чний вид маЇ специф≥чний наб≥р хромосом (кар≥отип).

8.5.38. « чим пов'€зане хромосомне визначенн€ стат≥?

’ромосомне визначенн€ стат≥ пов'€зане з тим, що в самц≥в ≥ самок б≥льшост≥ р≥зностатевих вид≥в хромосомний наб≥р неоднаковий: самц≥ й самки розр≥зн€ютьс€ будовою одн≥Їњ пари хромосом, €к≥ отримали назву статевих (гетерохромосом), тод≥ €к ≥нш≥ пари хромосом у самок ≥ самц≥в мають однакову будову (ц≥ хромосоми мають назву аутосом). ” б≥льшост≥ орган≥зм≥в гетерогаметна стать (тобто стать, €ка продукуЇ р≥зн≥ сорти гамет, з X- та Y-хромосомами) Ч чолов≥ча, а ж≥ноча стать Ч гомогаметна (продукуЇ гамети лише з ’-хромосомами). ÷е людина, ссавц≥, де€к≥ комахи, наприклад, дрозоф≥ла, де€к≥ види плазун≥в, риб. јле Ї орган≥зми, з €ких гетерогаметною статтю Ї ж≥ноча. Ќаприклад, де€к≥ комахи (метелики), птахи, де€к≥ види плазун≥в. ™ р€д орган≥зм≥в (наприклад, коник зелений), в €ких чолов≥ча стать одн≥Їњ з≥ статевих хромосом взагал≥ не маЇ, ≥, таким чином, самц≥ мають на одну хромосому менше, н≥ж самки. ќтже, в б≥льшост≥ розд≥льностатевих орган≥зм≥в стать визначаЇтьс€ в момент запл≥дненн€ ≥ залежить в≥д хромосомного набору зиготи.

8.5.39. як≥ механ≥зми визначенн€ стат≥ в таких тварин, €к дрозоф≥ла, метелики, медоносна бджола, кури, а також у людини?

” вс≥х цих орган≥зм≥в стать визначаЇтьс€ хромосомним набором зиготи. “ак, у дрозоф≥ли, метелик≥в, курей людини стать визначаЇтьс€ сполученн€м статевих хромосом п≥д час запл≥дненн€ €йцекл≥тини. ” дрозоф≥ли ≥ людини ж≥ноча стать маЇ статев≥ хромосоми, €к≥ под≥бн≥ за будовою (’- хромосоми). ” особин ж≥ночоњ стат≥ цих орган≥зм≥в утворюЇтьс€ лише один тип гамет (гамети з ’- хромосомою). „олов≥ча стать в≥дпов≥дно буде мати одну X- та одну Y-хромосоми (при утворенн≥ гамет вона буде продукувати 50% гамет з ’- хромосомою та 50% гамет з Y-хромосомою). “ака стать називаЇтьс€ гетерогаметною. ƒещо ≥нший механ≥зм визначенн€ стат≥ у курей ≥ метелик≥в. ” цих орган≥зм≥в гетерогаметною Ї ж≥ноча стать, €ка продукуЇ гамети з X- та Y- хромосомами, тод≥ €к чолов≥ча стать гомогаметна (продукуЇ гамети т≥льки з ’-хромосомами). ≤нший механ≥зм визначенн€ стат≥ в медоносноњ бджоли. ” цих комах самц≥ (трутн≥) розвиваютьс€ партеногенетично (тобто з незапл≥днених €йцекл≥тин) ≥ тому початково мають лише гаплоњдний наб≥р хромосом. —амки (цариц≥ ≥ робоч≥ особини, €к≥ Ї недорозвиненими самками) розвиваютьс€ ≥з запл≥днених €йцекл≥тин ≥ мають диплоњдний наб≥р хромосом.

8.5.40. « чим пов'€зане успадкуванн€, зчеплене з≥ статтю? Ќавед≥ть приклади.

”спадкуванн€, зчеплене з≥ статтю, пов'€зане з тим, що р€д ознак визначаЇтьс€ генами, €к≥ лежать у статевих хромосомах. ¬≥домо, що будова хромосом у ж≥ночоњ й чолов≥чоњ стат≥ може в≥др≥зн€тись. “ак, у людини, кот≥в, дрозоф≥ли гетерогаметною статтю Ї чолов≥ча (статев≥ хромосоми X ≥ Y), а ж≥ноча стать Ч гомогаметна (статев≥ хромосоми X ≥ X). Y-хромосома наче б то €вл€Ї собою ’- хромосому, €ка втратила одне плече, ≥ тому рецесивн≥ алел≥, локал≥зован≥ в тому плеч≥ ’- хромосоми, €ке в≥дпов≥даЇ втраченому плечу Y-хромосоми, можуть про€вл€тись у фенотип≥ гетерогаметноњ стат≥, оск≥льки алельн≥ гени в Y-хромосом≥ в≥дсутн≥. «чеплено з≥ статтю успадковуЇтьс€, наприклад, черепахове забарвленн€ шерст≥ в кот≥в (це забарвленн€ виникаЇ внасл≥док взаЇмод≥њ дом≥нантноњ й рецесивноњ алелей, локал≥зованих в Y-хромосом≥, причому жодна з цих алелей не дом≥нуЇ над ≥ншою: дом≥нантна алель визначаЇ чорне, а рецесивна Ч руде забарвленн€ шерст≥). „ерепахове забарвленн€ шерст≥ зустр≥чаЇтьс€ лише в к≥шок.  оти ж бувають лише чорними або рудими, оск≥льки в њх генотип≥ може бути присутн≥й лише один з даноњ пари алельних ген≥в, €кий локал≥зуЇтьс€ в ’- хромосом≥. «чеплено з≥ статтю успадковуютьс€ так≥ хвороби людини, €к гемоф≥л≥€ та дальтон≥зм. ∆≥нки хвор≥ють на ц≥ захворюванн€ лише тод≥, коли рецесивна алель, що визначаЇ захворюванн€, знаходитьс€ в гомозиготному стан≥. якщо ж ж≥нка гетерозиготна за цим геном, вона фенотипно здорова, але Ї нос≥Їм рецесивноњ алел≥.  оли чолов≥к отримуЇ разом з ’-хромосомою рецесивну алель, хвороба про€вл€Їтьс€ фенотипно, оск≥льки в Y-хромосом≥ алельний ген в≥дсутн≥й.

8.5.41. ¬≥домо, що у тварин гетерогаметна стать (тобто та, €ка продукуЇ р≥зн≥ сорти гамет) менш життЇздатна, н≥ж гомогаметна (тобто та, що продукуЇ гамети одного сорту). „им це можна по€снити?

“аке €вище по€снюЇтьс€ тим, що в гетерогаметноњ стат≥ (гетерогаметною статтю бувають ≥ самц≥ (дрозоф≥ла, ссавц≥), ≥ самки (метелики, птахи)) можуть про€вл€тись рецесивн≥ алел≥, €к≥ можуть бути летальними (тобто такими, €к≥ викликають загибель орган≥зму до моменту настанн€ здатност≥ до розмноженн€) ≥ сублетальн≥ (тобто т≥, що знижують життЇздатн≥сть орган≥зму, але не викликають 100%-воњ загибел≥ особин до настанн€ здатност≥ до розмноженн€). ÷≥ алел≥ розташован≥ в ’- хромосом≥, тод≥ €к алельн≥ њм гени в Y-хромосом≥ в≥дсутн≥. “ак, ж≥нка може бути нос≥Їм алелей, €к≥ визначають так≥ хвороби, €к гемоф≥л≥€, дальтон≥зм, €к≥ в гетерозиготному стан≥ фенотипно не про€вл€ютьс€, тод≥ €к чолов≥ки, отримавши з X- хромосомою ц≥ рецесивн≥ алел≥, хвор≥ють на в≥дпов≥дн≥ хвороби.

8.5.42. ўо таке взаЇмод≥€ ген≥в? як≥ ≥снують типи взаЇмод≥њ м≥ж генами?

¬заЇмод≥€ ген≥в Ч це €вище, коли два або б≥льше алельних або ген≥в впливають на формуванн€ певного стану одн≥Їњ ознаки орган≥зму. ќтже, ≥снуЇ взаЇмод≥€, €к м≥ж р≥зними алел€ми певного гена, так ≥ м≥ж неалельними генами. ѕри цьому м≥ж неапельними генами можуть бути таю основн≥ типи взаЇмод≥њ: д≥€ одного гена прит≥чуЇ д≥ю ≥ншого (еп≥стаз); два дом≥нантних неале€ьних ген≥в впливають на формуванн€ певного стану ознаку, тобто д≥€ одного гена н≥би доповнюЇ д≥ю ≥ншого (компл≥ментарн≥сть); р≥зн≥ дом≥нантн≥ неалельн≥ гени впливають на ступ≥нь розвитку певного стану ознаки, що забезпечуЇ м≥нлив≥сть орган≥зм≥в (€вище пол≥мери). “обто, ступ≥нь розвитку певноњ ознаки залежить в≥д певних комб≥нац≥й алелей дек≥лькох неапельних ген≥в.

ћ≥ж алельними генами можлив≥ таю типи взаЇмод≥й: повне або неповне дом≥нуванн€, пром≥жний характер успадкуванн€ або кодом≥нуванн€ (€вище, коли обидва алел≥ повн≥стю про€вл€ютьс€ у фенотип≥ г≥бридноњ особини).

8.543. « чим пов'€зане новоутворенн€ при схрещуванн≥? Ќавед≥ть приклади.

явище новоутворенн€ пов'€зане з там, що при схрещуванн≥ внасл≥док взаЇмод≥њ алельних або неалельних ген≥в у нащадк≥в можуть виникати нов≥ стани ознак, €к≥ були в≥дсутн≥ в батьк≥вських форм. “аким чином, на фенотипне про€вленн€ ознаки впливаЇ ц≥лий комплекс ген≥в. ѕевн≥ сполученн€ ген≥в в орган≥зм≥ зумовлюЇ р≥зноман≥тн≥сть ≥ндив≥дуальних в≥д-м≥нностей особин даного виду. явище новоутворенн€ при схрещуванн≥ дуже часто спостер≥гаЇтьс€ при розведенн≥ культурних рослин ≥ св≥йських тварин. “ак, при схрещуванн≥ двох рослин горошка запашного з б≥лими кв≥тками можуть виникати особини з ф≥алковими. ÷е по€снюЇтьс€ тим, що в ц≥Їњ рослини за забарвленн€ кв≥тки в≥дпов≥дають дом≥нантн≥ алел≥ двох неалельних ген≥в — ≥ –. ‘≥олетове забарвленн€ кв≥тки виникаЇ т≥льки тод≥, коли ц≥ два гени представлен≥ дом≥нантними апел€ми. ≤ншим прикладом може бути визначенн€ забарвленн€ шерст≥ в крол≥в, в €ких при схрещуванн≥ особин ≥з с≥рим забарвленн€м шерст≥ можуть виникати нащадки з чорним. «абарвленн€ шерст≥ визначають два неалельн≥ гени: —, €кий контролюЇ на€вн≥сть п≥гменту, ≥ ј, €кий контролюЇ розпод≥л п≥гменту по довжин≥ волосини. ќсобини мають с≥ре забарвленн€ в тому випадку, коли в них ц≥ два гени представлен≥ дом≥нантними алел€ми (при цьому п≥гмент концентруЇтьс€ б≥л€ основи волосини). „орн≥ особини виникають тод≥, коли в њх генотип≥ представлен≥ дом≥нантн≥ алел≥ першого з цих ген≥в (алель — визначаЇ на€вн≥сть п≥гменту), а другий ген знаходитьс€ в гомозиготному рецесивному стан≥ (генотип Ч ——аа або —саа), внасл≥док чого п≥гмент р≥вном≥рно розпод≥л€Їтьс€ по вс≥й довжин≥ волоса. якщо ж особини гомозиготн≥ за рецесивною алеллю першого гена (генотип ссјј, ссја, або ссаа), то п≥гментац≥€ шерст≥ в≥дсутн€ (б≥л≥ крол≥ Ч альб≥носи).

8.5.44. ўо таке множинна д≥€ ген≥в? Ќавед≥ть приклади множинноњ д≥њ ген≥в у рослин та тварин.

ћножинна д≥€ ген≥в пов'€зана з тим, що один ≥ той самий ген може впливати на формуванн€ к≥лькох ознак орган≥зму. Ќаприклад, алельний ген, €кий зумовлюЇ буре забарвленн€ шк≥рки гороху, спри€Ї розвитку п≥гменту ≥ в ≥нших частинах рослин: рослини, нас≥нн€ €ких маЇ буру шк≥рку, мають кв≥тки з ф≥алковим забарвленн€м, а рослини з б≥лим забарвленн€м шк≥рки нас≥нн€ Ч б≥л≥ кв≥тки. ” дрозоф≥ли алельний ген, що визначаЇ в≥дсутн≥сть п≥гменту в очах, знижуЇ плодюч≥сть, зм≥нюЇ будову статевих орган≥в ≥ зменшуЇ тривал≥сть житт€.

8.5.45. „им по€снюЇтьс€ те, що генотип Ї ц≥л≥сною системою, що склалас€ в процес≥ ≥сторичного розвитку виду?

√енотип орган≥зм≥в складаЇтьс€ з окремих одиниць Ч ген≥в, €к≥ Ї д≥л€нками молекули ƒЌ . ѕри цьому хоча окрем≥ гени можуть в≥докремлюватись в≥д ≥нших в процес≥ кросинговеру та успадковуватись незалежно, генотип орган≥зму не сл≥д розгл€дати €к механ≥чну сукупн≥сть ген≥в, кожен з €ких кодуЇ свою певну ознаку. ѕро це св≥дчать €вища взаЇмод≥њ м≥ж алельними та неалельними генами, коли ознаки орган≥зму перебувають п≥д контролем к≥лькох ген≥в, та €вища множинноњ д≥њ ген≥в, коли один ген впливаЇ на формуванн€ не одн≥Їњ, а ц≥лого р€ду ознак орган≥зму. “аким чином, генотип орган≥зму Ї ц≥л≥сною системою, що виникла в процес≥ ≥сторичного розвитку виду. ÷€ ц≥л≥сн≥сть ви€вл€Їтьс€, в тому, що окрем≥ компоненти генотипу (гени) знаход€тьс€ в т≥сн≥й взаЇмод≥њ один з одним. ќтже, розвиток ознак орган≥зму визначаЇтьс€ €к множинною д≥Їю ген≥в, так ≥ њх взаЇмод≥Їю.

8.5.46. як≥ методи генетики можна застосовувати дл€ вивченн€ генетики людини, а €к≥ Ч н≥?

ƒл€ вивченн€ генетики людини застосовують так≥ основн≥ методи: генеалог≥чний Ч пол€гаЇ у вивченн≥ родоводу людей за €комога б≥льшу к≥льк≥сть покол≥нь. ÷е даЇ можлив≥сть простежити характер успадкуванн€ багатьох ознак людини. Ѕлизнюковий Ч пол€гаЇ у вивченн≥ розвитку ознак в одно€йцевих близн€т. «а ним можна визначати роль генотипу та фактор≥в зовн≥шнього середовища у формуванн≥ фенотипу. ÷итогенетичний Ч пол€гаЇ в м≥кроскоп≥чному досл≥дженн≥ кар≥отипу: к≥лькост≥ ≥ структури хромосом. ÷ей метод даЇ можлив≥сть ви€вл€ти хромосомн≥ захворюванн€ людини. Ѕ≥ох≥м≥чн≥ Ч дають можлив≥сть визначати спадков≥ порушенн€ нормального ходу обм≥ну речовин (наприклад, д≥абет), €к≥ спричинюють патолог≥чний стан людини. ƒо людини незастосовн≥ методи експериментальноњ генетики, пов'€зан≥ з втручанн€м у генотип: г≥бридолог≥чний, методи генноњ ≥нженер≥њ тощо.

8.5.47. „им визначаЇтьс€ по€ва одно€йцевих та дво€йцевих близн€т?

ѕо€ва одно€йцевих та дво€йцевих близн€т визначаЇтьс€ к≥льк≥стю запл≥днених €йцекл≥тин, з €ких вони розвиваютьс€. ƒво€йцев≥ близн€та народжуютьс€ внасл≥док запл≥дненн€ двох (≥нод≥ б≥льше) €йцекл≥тин в≥дпов≥дною к≥льк≥стю сперматозоњд≥в. “ак≥ близн€та в≥др≥зн€ютьс€ особливост€ми генотипу ≥ можуть бути р≥зноњ стат≥. ќдно€йцев≥ близн€та народжуютьс€ внасл≥док того, що зигота, €ка починаЇ дробитис€, згодом розпадаЇтьс€ на окрем≥ кл≥тини (бластомери), кожен з €ких даЇ початок окремому орган≥змов≥. “аким чином, одно€йцев≥ близн€та розвиваютьс€ з одн≥Їњ запл≥дненоњ €йцекл≥тини ≥ тому мають ≥дентичний генотип, вони завжди одн≥Їњ стат≥.

8.5.48. Ќавед≥ть приклади спадкових захворювань людини.

ѕрикладами спадкових захворювань людини Ї: гемоф≥л≥€, хвороба ƒауна, цукровий д≥абет, глухота, де€к≥ форми шизофрен≥њ, дегенерац≥€ рог≥вки тощо.

8.5.49. як≥ хвороби мають назву хромосомних? Ќавед≥ть приклади хромосомних захворювань людини.

’ромосомн≥ хвороби Ч це захворюванн€, пов'€зан≥ з≥ зм≥ною к≥лькост≥ або форми певних хромосом. ¬≥домо понад 100 порушень у структур≥ хромосомного набору людини, €к≥ супроводжуютьс€ в≥дхиленн€ми в≥д нормального розвитку ≥ т€жкими хворобами. ѕрикладом таких захворювань Ї по€ва шостого пальц€ на к≥нц≥вках, хвороба ƒауна тощо. ÷≥ захворюванн€ пов'€зан≥ з по€вою зайвоњ хромосоми по певн≥й пар≥ в хромосомному набор≥ людини.

8.5.50. „ому важливо визначити кар≥отип дитини, що народилас€? як цей кар≥отип можна визначити?

≤снуЇ понад 100 порушень у структур≥ хромосомного набору людини, €к≥ супровод€тьс€ в≥дхиленн€ми в≥д нормального розвитку ≥ т€жкими захворюванн€ми. «ахворюванн€, пов'€зан≥ з≥ зм≥ною к≥лькост≥ або будови хромосом, повн≥стю вил≥кувати неможливо. јле €кщо в≥дхиленн€ в хромосомному апарат≥ будуть ви€влен≥ в ранньому в≥ц≥, то л≥куванн€ частково усуваЇ т€жк≥ симптоми захворюванн€. “ому дуже важливо визначити кар≥отип дитини в ранньому в≥ц≥. ÷е можна зробити за допомогою цитогенетичного методу. —уть його пол€гаЇ у вивченн≥ п≥д м≥кроскопом хромосомних набор≥в, €к≥ найб≥льш ч≥тко можна побачити на стад≥њ метафази. Ќайчаст≥ше так≥ препарати виготовл€ють з лейкоцит≥в людини, €к≥ под≥л€ютьс€ в поживному середовищ≥, а також досл≥джують кл≥тини з навколопл≥дноњ р≥дини.

8.5.51. ƒайте визначенн€ пон€тт€м модиф≥кац≥йна та мутац≥йна м≥нлив≥сть.

ћодиф≥кац≥йна м≥нлив≥сть Ч це р≥зноман≥тн≥сть фенотип≥в орган≥зм≥в певного виду, €к≥ виникають п≥д впливом фактор≥в середовища ≥снуванн€. ÷€ форма м≥нливост≥ не пов'€зана з≥ зм≥ною генотипу. ќтже, модиф≥кац≥њ Ч це реакц≥њ на зм≥ни ≥нтенсивност≥ д≥њ певних чинник≥в довк≥лл€, однаков≥ дл€ вс≥х генотипно под≥бних орган≥зм≥в.

ћутац≥йна м≥нлив≥сть Ч це м≥нлив≥сть, пов'€зана з≥ зм≥ною генотипу. ћутац≥њ Ч це ст≥йк≥ зм≥ни генотипу, €к≥ виникають раптово. ћутац≥њ зач≥пають ц≥л≥ хромосоми, њх частини або окрем≥ гени.

8.5.52. ѕор≥вн€йте характерн≥ риси мутац≥й та модиф≥кац≥й.

ћодиф≥кац≥њ ћутац≥њ
¬изначен≥сть (кожний зовн≥шн≥й фактор зумовлюЇ зм≥ну певних ознак у певних напр€мках у вс≥х особин попул€ц≥њ) Ќевизначен≥сть (один ≥ той самий зовн≥шн≥й фактор може викликати зм≥ни р≥зних ознак у р≥зних напр€мках, р≥зн≥ зовн≥шн≥ фактори можуть викликати однаков≥ зм≥ни)
—туп≥нь зм≥ни ознаки пр€мо пропорц≥йний сил≥ або тривалост≥ д≥њ зовн≥шнього фактора, €кий викликаЇ таку зм≥ну —туп≥нь зм≥ни ознаки не залежить в≥д сили або тривалост≥ д≥њ зовн≥шнього фактора, €кий викликаЇ таку зм≥ну
«деб≥льшого мають адаптивне значенн€ «а р≥дким вин€тком не мають адаптивного значенн€
Ќер≥дко поступово зникають п≥сл€ припиненн€ д≥њ зовн≥шнього фактора, що викликав зм≥ну, лише ≥нод≥ залишаютьс€ прот€гом усього житт€ особини Ќе зникають прот€гом житт€ особини
Ќе успадковуютьс€ ”спадковуютьс€

8.5.53. ¬изначте, €к≥ з названих зм≥н Ї мутац≥€ми, а €к≥ модиф≥кац≥€ми: рах≥т у людини; зм≥на форми листка у стр≥лолиста внасл≥док зростанн€ у вод≥; редукован≥ крила у дрозоф≥ли; п≥двищенн€ к≥лькост≥ еритроцит≥в у кров≥ людини у високо г≥рських умовах; пол≥плоњд≥€ у кавуна. ¬≥дпов≥дь обірунтуйте.

ћутац≥€ми Ї: редукован≥ крила у дрозоф≥ли та пол≥плоњд≥€ в кавуна. –едукц≥€ крил у дрозоф≥ли Ч це насл≥док мутац≥њ в≥дпов≥дного гена, а пол≥плоњд≥€ де€ких сорт≥в кавуна може бути викликана штучно д≥Їю мутаген≥в.

–ах≥т у людини, зм≥на форми листк≥в у стр≥лолиста внасл≥док зростанн€ у вод≥, п≥двищенн€ к≥лькост≥ еритроцит≥в у кров≥ людини у високо г≥рських умовах Ч приклади модиф≥кац≥йних зм≥н. “ак, рах≥т у людини виникаЇ через в≥дсутн≥сть або нестачу в≥там≥ну D, внасл≥док чого сол≥ фосфору та кальц≥ю не в≥дкладаютьс€ у к≥стках. “е, що це модиф≥кац≥€, доводитьс€ тим, що при вчасному л≥куванн≥ рах≥т вил≥ковують. «м≥на форми листк≥в у стр≥лолиста виникаЇ внасл≥док зануренн€ у воду ≥ Ї адаптивною реакц≥Їю, оск≥льки л≥н≥йна форма листк≥в даЇ можлив≥сть краще протисто€ти теч≥њ. якщо таку рослину пересадити на суход≥л, то форма листк≥в, €к≥ з'€вилис€, знову буде стр≥лопод≥бною. ѕ≥двищенн€ к≥лькост≥ еритроцит≥в у кров≥ людини у високо г≥рських умовах також Ї модиф≥кац≥Їю, що маЇ адаптивне значенн€. ќск≥льки в умовах високог≥р'€ концентрац≥€ кисню в пов≥тр≥ зменшуЇтьс€, то дл€ того, щоб це компенсувати, в кров≥ людини к≥льк≥сть еритроцит≥в зб≥льшуЇтьс€.  оли ж людина спускаЇтьс€ з г≥р, к≥льк≥сть еритроцит≥в з часом зменшуЇтьс€ до норми.

8.5.54. ¬≥домо, що в медоносноњ бджоли диференц≥ац≥€ особин на царицю та робоч≥ залежить в≥д €кост≥ њж≥. ўо це Ч мутац≥€ чи модиф≥кац≥€? ¬≥дпов≥дь обірунтуйте.

ƒиференц≥ац≥€ на цариць ≥ робочих особин у медоносноњ бджоли Ї прикладом модиф≥кац≥йноњ м≥нливост≥. –обоч≥ особини Ч це недорозвинен≥ самки, нездатн≥ до розмноженн€.

8.5.55. „и завжди модиф≥кац≥њ мають адаптивне значенн€? ¬≥дпов≥дь обірунтуйте.

ћодиф≥кац≥њ Ч це так≥ фенотипн≥ в≥дм≥нност≥, €к≥ зумовлен≥ зовн≥шн≥ми факторами в однакових генотипно орган≥зм≥в. ÷€ форма м≥нливост≥ не пов'€зана ≥з зм≥ною генотипу. ” б≥льшост≥ випадк≥в модиф≥кац≥њ €вл€ють собою корисну пристосувальну (адаптивну) реакц≥ю орган≥зму на д≥ю того чи ≥ншого фактора довк≥лл€. “ак, у рослин, що ростуть у зат≥нку, зб≥льшуЇтьс€ площа листк≥в, у них б≥льша к≥льк≥сть хлоропласт≥в на одиницю площ≥ листка, пор≥вн€но з рослинами, €к≥ зростають на в≥дкритих м≥сц€х. ” людини, €ка п≥дн≥маЇтьс€ в гори, у зв'€зку з≥ зменшенн€м вм≥сту кисню в пов≥тр≥, в кров≥ зб≥льшуЇтьс€ к≥льк≥сть еритроцит≥в. “аким чином, б≥льш≥сть модиф≥кац≥й мають пристосувальне значенн€ ≥ тому вони корисн≥ дл€ орган≥зму, спри€ють його ≥снуванню в умовах середовища, що пост≥йно зм≥нюютьс€. јле Ї й вин€тки. јдаптивними бувають лише т≥ модиф≥кац≥њ, що викликаютьс€ звичайними зм≥нами природних умов, €к≥ багато раз≥в зустр≥чалис€ особинам даного виду прот€гом його минулого ≥сторичного розвитку. якщо ж орган≥зм потрапл€Ї в умови, з €кими не доводилос€ зустр≥чатись його предкам, то виникають модиф≥кац≥њ, позбавлен≥ пристосувального значенн€. Ќаприклад, €кщо зат≥нити стебло картопл≥, бульби будуть виникати не в ірунт≥, а над фунтом.

8.5.56. «а €ких умов модиф≥кац≥йн≥ зм≥ни залишаютьс€ в орган≥зму на все житт€? Ќавед≥ть приклади.

Ќа все житт€ в орган≥зму залишаютьс€ в основному так≥ модиф≥кац≥йн≥ зм≥ни, €к≥ виникають на ран≥шн≥х стад≥€х ≥ндив≥дуального розвитку. Ќаприклад, диференц≥юванн€ самок бдж≥л на цариць ≥ робочих особин. —амки бдж≥л диференц≥юютьс€ на робочих; особин ≥ цариць залежно в≥д €кост≥ њж≥, €кою вигодовували личинок, хоч вони й мають однаковий генотип.

8.5.57. ўо таке норма реакц≥њ? „им вона визначаЇтьс€?

Ќорма реакц≥њ Ч це меж≥ модиф≥кац≥йноњ м≥нливост≥ ознаки. ÷≥ меж≥ визначаютьс€ генетично: одн≥ ознаки мають дуже широку норму реакц≥њ, а ≥нш≥ Ч значно вужчу.

8.5.58. „им по€снити, що дл€ р≥зних ознак норма реакц≥њ може бути р≥зною?

÷е по€снюЇтьс€ тим, що р≥зн≥ ознаки мають р≥зне значенн€ дл€ нормальноњ життЇд≥€льност≥ орган≥зму. Ќорма реакц≥њ ознак, що мають велике значенн€ дл€ нормального функц≥онуванн€ орган≥зму (наприклад, розм≥щенн€ серц€ та ≥нших внутр≥шн≥х орган≥в), значно вужча, н≥ж у ознак, €к≥ такого значенн€ не мають (маса т≥ла, зр≥ст та ≥н.).

8.5.59. ўо таке вар≥ац≥йний р€д? як зовн≥шн≥ умови впливають на довжину вар≥ац≥йного раду?

¬ар≥ац≥йний р€д Ч це р€д м≥нливост≥ даноњ ознаки. ¬≥н складаЇтьс€ з окремих вар≥ант, тобто одиничних про€в≥в даноњ ознаки. Ќа довжину вар≥ац≥йного р€ду, тобто на розмах модиф≥кац≥йноњ м≥нливост≥, впливають зовн≥шн≥ умови: чим однор≥дн≥ш≥ умови розвитку даних особин, тим менший розмах модиф≥кац≥йноњ м≥нливост≥ (норма реакц≥њ), тим коротший вар≥ац≥йний р€д, ≥ навпаки. ћеж≥ вар≥ац≥йного р€ду залежать в≥д генотипу.

8.5.60. „им визначаЇтьс€ такий розпод≥л член≥в вар≥ац≥йного р€ду (вар≥ац≥йноњ кривоњ), при €кому б≥льш≥сть вар≥ант мають середнЇ значенн€ певних ознак?

ѕричина такого розпод≥лу Ч зовн≥шнЇ середовище ≥ реакц≥€ на нього орган≥зму. ўоб д≥стати крайн≥й (найб≥льш виражений або найслабший) розвиток ознаки, ус≥ численн≥ фактори середовища повинн≥ д≥€ти приблизно в одному напр€мку: найспри€тлив≥шому або навпаки. Ќасправд≥ ж р≥зн≥ фактори можуть д≥€ти в неоднакових напр€мах, ≥ орган≥зм зазнаЇ р≥зного њх впливу: одн≥ спри€ють розвитку ознаки, ≥нш≥ його затримують. “ому фенотип б≥льшост≥ особин в≥дпов≥даЇ середн≥м значенн€м ознаки. ќтже, чим однор≥дн≥ш≥ умови розвитку, тим менше розмах модиф≥кац≥йноњ м≥нливост≥, тим коротший вар≥ац≥йний р€д.

8.5.61. як≥ ≥снують типи спадковоњ м≥нливост≥?

™ так≥ типи спадковоњ м≥нливост≥: мутац≥йна та комб≥нативна. ¬ основ≥ мутац≥йноњ м≥нливост≥ лежать мутац≥њ Ч ст≥йк≥ зм≥ни генотипу, €к≥ виникають раптово. ¬ основ≥ комб≥нативноњ м≥нливост≥ лежить €вище рекомб≥нац≥њ, тобто утворенн€ таких сполучень алельних ген≥в, €ких не було в батьк≥в. ‘енотипно це може ви€вл€тис€ не т≥льки в тому, що батьк≥вськ≥ ознаки зустр≥чаютьс€ в частини нащадк≥в у ≥нших комб≥нац≥€х, але й у виникненн≥ в нащадк≥в нових стан≥в ознак, €к≥ були в≥дсутн≥ в батьк≥в. ÷е трапл€Їтьс€ тод≥, коли два або б≥льше неапельних ген≥в, €кими в≥др≥зн€лись батьки, впливають на формуванн€ одн≥Їњ й т≥Їњ ж ознаки.

8.5.62. як≥ основн≥ джерела комб≥нативноњ м≥нливост≥?

¬ основ≥ комб≥нативноњ м≥нливост≥ лежить статеве розмноженн€, при €кому комб≥нац≥њ алельних ген≥в привод€ть до формуванн€ нових ун≥кальних генотипу ≥ фенотипу. ќсновними джерелами комб≥нативноњ м≥нливост≥ Ї: незалежне розходженн€ гомолог≥чних хромосом у першому мейотичному под≥л≥; рекомб≥нац≥€ алельних ген≥в, що ірунтуЇтьс€ на €вищ≥ перехресту хромосом (рекомб≥нантн≥ хромосоми, потрапивши в зиготу, виникають по€ву стан≥в ознак, не характерних дл€ батьк≥в); випадкове сполученн€ алельних ген≥в при злитт≥ батьк≥вських гамет (в процес≥ запл≥дненн€). ”с≥ три основн≥ джерела комб≥нативноњ м≥нливост≥ д≥ють незалежно ≥ одночасно, створюючи значне р≥зноман≥тт€ генотип≥в орган≥зм≥в певного виду.

8.5.63. як≥ ≥снують типи мутац≥й?

≤снують р≥зн≥ типи мутац≥й. “ак, за насл≥дками впливу на орган≥зм вони под≥л€ютьс€ на летальн≥, сублетальн≥ та нейтральн≥. ќч≥кувати, що мутац≥њ, €к≥ виникли в стаб≥льних умовах ≥снуванн€, важко. ћутац≥њ можуть бути генеративними, €кщо вони в≥дбуваютьс€ в статевих кл≥тинах; вони можуть про€вл€тис€ в тому покол≥нн≥, €ке розвиваЇтьс€

≥з статевих кл≥тин. —оматичн≥ мутац≥њ в≥дбуваютьс€ у нестатевих кл≥тинах. Ќащадкам так≥ мутац≥њ можуть передаватись лише при нестатевому або вегетативному розмноженн≥.

«алежно в≥д того, €ку частину генотипу зач≥пають мутац≥њ, вони можуть бути: геномн≥, €к≥ привод€ть до кратноњ зм≥ни к≥лькост≥ хромосомних набор≥в; хромосомн≥, €к≥ пов'€зан≥ ≥з зм≥ною будови хромосом: втрата певноњ д≥л€нки хромосом, приЇднанн€ зайвоњ д≥л€нки внасл≥док нер≥вного кросинговера (перехресту), поворот певноњ д≥л€нки хромосом на 180∞, приЇднанн€ д≥л€нки не гомолог≥чноњ хромосоми або з≥ зм≥ною числа хромосом окремих пар; генн≥ мутац≥њ, €к≥ пов'€зан≥ ≥з зм≥ною посл≥довност≥ нуклеотид≥в у молекулах нуклењнових кислот. ÷е найпоширен≥ший тип мутац≥й.

8.5.64. „ому летальн≥ та сублегальн≥ мутац≥њ в попул€ц≥€х найчаст≥ше ви€вл€ютьс€ €к рецесивн≥?

ќск≥льки летальн≥ та сублетальн≥ дом≥нантн≥ мутац≥њ можуть про€витис€ фенотипно €к у гомозиготних, так ≥ у гетерозиготних за даним геном особин, то зрозум≥ло, що так≥ мутац≥њ в≥дразу ж позначаютьс€ на життЇздатност≥ особин. ќск≥льки ц≥ мутац≥њ викликають загибель особин до моменту набутт€ здатност≥ до розмноженн€ або значно знижують њх життЇздатн≥сть, то так≥ особини звичайно не залишають нащадк≥в. ¬насл≥док цього частота мутантного алел€ в попул€ц≥њ падаЇ в≥дносно швидко. якщо ж алельний ген, €кий викликаЇ загибель особин або знижуЇ њх життЇздатн≥сть, рецесивний, то в≥н може про€витись у фенотип≥ лише гомозиготних за цим алелем особин. ” гетерозигот такий мутантний алель у фенотип≥ не про€вл€тьс€ ≥ тому не позначаЇтьс€ на њх життЇздатност≥. ќтже, так≥ летальн≥ або сублетальн≥ алел≥ можуть збер≥гатись в попул€ц≥њ в гетерозиготному стан≥ тривалий час.

8.5.65. ¬иди геномних та хромосомних мутац≥й. яке значенн€ кожноњ з них дл€ фенотипу орган≥зму?

≤снують так≥ види геномних мутац≥й: зб≥льшенн€ або зменшенн€ к≥лькост≥ набор≥в хромосом, «б≥льшенн€ к≥лькост≥ набор≥в хромосом веде до пол≥плоњд≥њ. ѕол≥плоњдн≥ мутанти здеб≥льшого мають зб≥льшен≥ розм≥ри, п≥двищену життЇздатн≥сть та" продуктивн≥сть пор≥вн€но з не мутантними формами. «б≥льшенн€ к≥лькост≥ ƒЌ  в €др≥ призводить до ≥нтенсиф≥кац≥њ синтезу б≥лка. якщо ж к≥льк≥сть хромосомних набор≥в кратно зменшуЇтьс€, мутанти, €к правило, др≥бн≥ш≥ й слабк≥ш≥, н≥ж не мутантн≥ форми, њх життЇздатн≥сть часто знижена. –озр≥зн€ють так≥ типи хромосомних мутац≥й: зм≥на к≥лькост≥ хромосом окремих пар, перебудова окремих хромосом. «м≥на к≥лькост≥ хромосом окремих пар спостер≥гаЇтьс€ в тих випадках, коли за нормальноњ к≥лькост≥ хромосомних набор≥в хромосоми окремих пар представлен≥ зб≥льшеною або зменшеною к≥льк≥стю гомолог≥в. ” цих випадках фенотип мутантноњ особини може значно зм≥нюватис€. ѕри цьому додаванн€ зайвоњ хромосоми менше порушуЇ розвиток орган≥зму, н≥ж в≥дсутн≥сть одн≥Їњ хромосоми з пари гомолог≥чних або обох гомолог≥чних хромосом. „асто так≥ мутац≥њ Ї летальними. ќск≥льки р≥зн≥ хромосоми м≥ст€ть р≥зн≥ гени, то ознаки орган≥зму зм≥нюютьс€ залежно в≥д того, €ка хромосома в≥дсутн€ або Ї в надлишку. ѕеребудова хромосом може зач≥пати або обидв≥ хроматиди певноњ хромосоми, або одну. ѕри втрат≥ д≥л€нки хромосоми фрагмент, €кий в≥дриваЇтьс€, втрачаЇтьс€, хромосома стаЇ вкороченою ≥ позбавл€Їтьс€ частини ген≥в. ¬насл≥док цього у гетерозиготних орган≥зм≥в можуть про€вл€тись рецесивн≥ гени, €к≥ розташован≥ у фрагмент≥, гомолог≥чному втраченому. ѕодвоЇнн€ будь-€кого фрагменту хромосоми у вигл€д≥ вставки на фенотип≥ мутантноњ особини позначаЇтьс€ мало. јле так≥ мутац≥њ можуть ускладнювати перехрест хромосом п≥д час мейотичного под≥лу ≥ в≥дпов≥дно процес гаметогенезу. ѕри зм≥н≥ пор€дку розташуванн€ ген≥в у хромосом≥ њњ д≥л€нка, що утворилас€ внасл≥док двох розрив≥в, знову вбудовуЇтьс€ в хромосому, перекрутившись на 180∞. ќск≥льки к≥льк≥сть ген≥в залишаЇтьс€ такою ж, €к ≥ до мутац≥њ, то такий тип мутац≥й на фенотип орган≥зму впливаЇ незначно, але у випадку гетерозиготност≥ позначаЇтьс€ на процес≥ кон'югац≥њ гомолог≥чних хромосом. ¬насл≥док обм≥ну д≥л€нками не гомолог≥чних хромосом к≥льк≥сть ген≥в у генотип≥ також не зм≥нюЇтьс€, тому так≥ мутац≥њ також можуть не впливати на фенотип, але порушують х≥д мейозу.

8.5.66. „ому мутац≥њ, €к≥ призвод€ть до кратного зб≥льшенн€ числа хромосомних набор≥в (пол≥плоњд≥њ), в еволюц≥њ тварин, на в≥дм≥ну в≥д еволюц≥њ рослин, в≥д≥гравали незначну роль?

ѕол≥плоњдн≥ мутац≥њ в≥д≥гравали б≥льшу роль в еволюц≥њ рослин, н≥ж в еволюц≥њ тварин, де њх значенн€ було обмеженим ≥ про€вл€лос€ лише в де€ких систематичних групах (насамперед, в однокл≥тинних та в групах, €ким характерне партеногенетичне розмноженн€ або гермафродитизм). √оловною причиною цього було порушенн€ правильного функц≥онуванн€ хромосомного механ≥зму визначенн€ стат≥. ÷е пов'€зано з тим, що при зб≥льшенн≥ к≥лькост≥ статевих хромосом (б≥льше н≥ж дв≥) виникають аномал≥њ в розвитку, ≥ ц≥ орган≥зми або гинуть, або нездатн≥ до розмноженн€. ÷ього обмеженн€ не буваЇ в б≥льшост≥ рослин, оск≥льки вони не мають статевих хромосом.

8.5.67. « чим пов'€зане виникненн€ €вища пол≥плоњд≥њ? яка роль пол≥плоњд≥њ в селекц≥њ рослин?

ѕол≥плоњд≥€ Ч це тип мутац≥й, пов'€заних з кратним зб≥льшенн€м числа набор≥в хромосом. ¬иникненн€ пол≥плоњд≥Ї звичайно пов'€зане з порушенн€м процес≥в м≥тозу або мейозу: нерозходженн€ хромосом до полюс≥в кл≥тин у процес≥ мейозу, наприклад, внасл≥док руйнуванн€ веретена под≥лу. якщо при мейоз≥ хромосоми, €к≥ кон'югують, не розход€тьс€ до полюс≥в кл≥тини, то виникають диплоњдн≥ гамети. ѕол≥плоњдн≥ форми в рослин часто характеризуютьс€ ≥нтенсивним ростом, б≥льшими розм≥рами, масою плод≥в, нас≥нн€ тощо, б≥льшою ст≥йк≥стю до д≥њ неспри€тливих фактор≥в довк≥лл€. явище пол≥плоњд≥њ широко використовуЇтьс€ дл€ створенн€ високопродуктивних сорт≥в рослин. ÷≥ мутац≥њ можна викликати штучно, наприклад, завд€ки д≥њ алкалоњда колх≥цину, €кий руйнуЇ веретено под≥лу. Ѕагато сорт≥в культурних рослин (пор≥вн€но ≥з спор≥дненими дикими видами) пол≥плоњдн≥: м'€ка пшениц€, картопл€, де€к≥ сорти цукрових бур€к≥в, садов≥ суниц≥, г≥бриди пшениц≥ й жита, капусти й редьки та ≥н.

8.5.68. ” чому б≥олог≥чне «наченн€ пол≥плоњд≥њ та багато€дерност≥ кл≥тин?

як в≥домо, швидк≥сть синтезу б≥лк≥в залежить в≥д к≥лькост≥ ƒЌ  в €др≥ кл≥тини. “обто, чим б≥льше число гомолог≥чних хромосом, тим б≥льше молекул б≥лка кожного виду синтезуЇтьс€ за одиницю часу. ÷им по€снюЇтьс€ висока продуктивн≥сть пол≥плоњдних сорт≥в. ” ≥нфузор≥њ-туфельки велике €дро також високопол≥плоњдне, чим забезпечуЇтьс€ висока швидк≥сть росту кл≥тини п≥сл€ под≥лу, внасл≥док синтезу великоњ к≥лькост≥ б≥лк≥в, у тому числ≥ й фермент≥в. ќстанн≥, в свою чергу, ≥нтенсиф≥кують у цитоплазм≥ процеси синтезу вуглевод≥в, жир≥в тощо. ” багато€дерних кл≥тин (мукор, поперечносмугаст≥ м'€зов≥ волоконц€, де€к≥ кл≥тини печ≥нки тощо) багато диплоњдних €дер у сум≥ дають той самий ефект, що й пол≥плоњд≥€.

8.5.69. „и Ї триплоњдн≥ кл≥тини ендосперму кв≥ткових рослин насл≥дком мутац≥њ? ¬≥дпов≥дь обірунтуйте.

“риплоњдн≥ кл≥тини ендосперму виникають не внасл≥док мутац≥њ, а утворюютьс€ шл€хом злитт€ вторинного €дра центральноњ диплоњдноњ кл≥тини (воно утворилос€ внасл≥док злитт€ двох гаплоњдних €дер) з одним ≥з двох сперм≥њв, що мають гаплоњдний наб≥р хромосом.

8.5.70. —формулюйте закон гомолог≥чних р€д≥в спадковоњ м≥нливост≥. ’то його автор?

÷ей закон формулюЇтьс€ так: види й роди, генетично близьк≥ (тобто зв'€зан≥ м≥ж собою Їдн≥стю походженн€), характеризуютьс€ под≥бними р€дами спадковоњ м≥нливост≥ з такою правильн≥стю, що, знаючи р€д форм у межах одного виду або роду, можна передбачити знах≥дки паралельних форм в ≥нших вид≥в ≥ род≥в. ÷ей закон сформулював видатний вчений генетик ≥ селекц≥онер ћ. ≤. ¬авилов.

8.5.71. ” чому генетична суть закону гомолог≥чних р€д≥в спадковоњ м≥нливост≥? яке застосуванн€ цього закону в селекц≥њ та систематиц≥?

√енетичною сутн≥стю закону гомолог≥чних р€д≥в спадковоњ м≥нливост≥ Ї те, що ступ≥нь ≥сторичноњ спор≥дненост≥ пр€мо залежить в≥д к≥лькост≥ сп≥льних ген≥в у груп орган≥зм≥в, що пор≥внюютьс€. “обто ≥ мутац≥њ цих ген≥в в под≥бних умовах ≥снуванн€ можуть бути под≥бними, що фенотипно ви€вл€Їтьс€ €к однаковий характер м≥нливост≥ багатьох ознак у близьких вид≥в, род≥в ≥ родин. ѕрактичне значенн€ закону гомолог≥чних р€д≥в у селекц≥њ пол€гаЇ в тому, що на його п≥дстав≥ можна планувати виведенн€ нових сорт≥в рослин ≥ пор≥д тварин. ” систематиц≥ закон гомолог≥чних р€д≥в даЇ п≥дстави оч≥кувати знах≥дки нових таксон≥в (вид≥в, род≥в тощо) з певною сукупн≥стю ознак.

8.5.72. ўо таке цитоплазматична спадков≥сть? яку роль вона в≥д≥граЇ?

÷итоплазматична спадков≥сть ірунтуЇтьс€ на тому, що, кр≥м хромосом €дра, в цитоплазм≥ Ї структури (м≥тохондр≥њ, пластиди), €к≥ в≥д≥грають роль у передач≥ спадковоњ ≥нформац≥њ. ѕластиди, €к ≥ м≥тохондр≥њ, розмножуютьс€ под≥лом ≥ мають здатн≥сть до самов≥дтворенн€. ” кв≥ткових рослин пластиди можуть передаватис€ наступному покол≥нню через €йцекл≥тину, ≥нколи (в менш≥й к≥лькост≥) Ч через пилкову трубку. ѕластиди, €к ≥ м≥тохондр≥њ, мають власну спадкову ≥нформац≥ю Ч к≥льцеву молекулу ƒЌ , що нагадуЇ спадковий апарат прокар≥от. ћутац≥њ, €к≥ в≥дбуваютьс€ в пластидах та м≥тохондр≥€х, можуть передаватись у спадок доч≥рн≥м кл≥тинам. ” багатокл≥тинних орган≥зм≥в, €к≥ розмножуютьс€ статево, характерною рисою цитоплазматичноњ спадковост≥ Ї передача спадковоњ ≥нформац≥њ по материнськ≥й л≥н≥њ, тобто, спостер≥гаЇтьс€ вплив €дерних ген≥в материнського орган≥зму через цитоплазму €йцекл≥тини на формуванн€ де€ких стан≥в ознак нащадк≥в (формуванн€ певного напр€мку закрученост≥ черепашки у червоного молюска Ч ставковика). ÷е по€снюЇтьс€ тим, що €йцекл≥тина багата на цитоплазму, а сперматозоњд њњ майже не маЇ. ’оч цитоплазматична спадков≥сть ≥ в≥д≥граЇ специф≥чну роль, проте й вона маЇ велике значенн€ у передач≥ спадкових ознак.

8.5.73. ўо таке генофонд попул€ц≥њ?

√енофонд попул€ц≥њ Ч це сукупн≥сть вс≥х ген≥в та њх алелей особин попул€ц≥њ.  ожна попул€ц≥€ Ч це сукупн≥сть неоднакових в генетичному в≥дношенн≥ особин, €к≥ в≥др≥зн€ютьс€ р≥зними станами притаманних њм ознак. ќтже, попул€ц≥€ Ч це складна гетерозиготна система, що приховуЇ в соб≥ резерв спадковоњ м≥нливост≥, €кий може бути реал≥зований, коли зм≥н€тьс€ умови ≥снуванн€ попул€ц≥й. ƒл€ кожноњ попул€ц≥њ характерний св≥й генофонд.

8.5.74. як≥ Ї генетичн≥ докази еволюц≥њ?

ƒан≥, отриман≥ генетикою мали дуже важливе значенн€ дл€ доказ≥в реальност≥ еволюц≥њ й розум≥нн€ механ≥зм≥в еволюц≥йного процесу “ак, молекул€рна генетика довела, що в ус≥х орган≥змах спадкова ≥нформац≥€ записана у вигл€д≥ нуклењнових кислот, ≥ генетичний код, зг≥дно з €ким ц€ ≥нформац≥€ реал≥зуЇтьс€ шл€хом б≥осинтезу б≥лк≥в, ун≥версальний. ќснован≥ на цих в≥дкритт€х молекул€рно-б≥олог≥чн≥ досл≥дженн€ показали разючу одноман≥тн≥сть структури складних молекул€рних механ≥зм≥в ≥ характеру процес≥в, що з них в≥дбуваютьс€ ÷е св≥дчить про сп≥льн≥сть орган≥зац≥њ вс≥х живих систем, успадковану в≥д первинних форм житт€. ќдин раз виникнувши, цей фундаментальний молекул€рний план збер≥гавс€ без суттЇвих зм≥н у вс≥х нащадк≥в таких первинних форм. ¬ажливе значенн€ в доведенн≥ реальност≥ еволюц≥њ мало вивченн€ мутац≥й. Ѕуло доведено, що мутац≥њ в≥д≥гравали безсумн≥вну роль у зб≥льшенн≥ р≥зноман≥тност≥ ознак, отже, були матер≥алом дл€ еволюц≥йних процес≥в. –≥зн≥ типи мутац≥й (геномн≥, хромосомн≥, генн≥) в≥д≥гравали дуже важливу роль у м≥кро- та макроеволюц≥йних процесах, та видоутворенн≥. Ѕула доведена роль рецесивних мутац≥й €к "моб≥л≥зац≥йного резерву" внутр≥шньовидовоњ м≥нливост≥. ¬елике значенн€ дл€ розум≥нн€ еволюц≥њ спор≥днених груп маЇ закон гомолог≥чних р€д≥в спадковоњ м≥нливост≥, сформульований ћ. ≤. ¬авиловим. “аким чином, генетика дала дуже багато ц≥нного дл€ розум≥нн€ генетичних механ≥зм≥в еволюц≥йних процес≥в. √енетичн≥ методи можна застосувати ≥ дл€ ви€вленн€ родинних зв'€зк≥в форм, €к≥ ≥снують зараз: методи сп≥вставленн€ генетичних карт, досл≥дженн€ хромосомного набору, анал≥з первинноњ структури одного й того ж б≥лка в р≥зних орган≥зм≥в; це даЇ можлив≥сть з'€сувати, €к еволюц≥онував ген, €кий кодуЇ цей б≥лок. Ќаприклад, анал≥з первинноњ структури гемоглоб≥н≥в р≥зних хребетних: було доведено, що ступ≥нь розб≥жност≥ ам≥нокислотних карт пол≥пептидних ланцюг≥в, €к≥ вход€ть до складу молекули гемоглоб≥ну, в≥дпов≥даЇ ступеню в≥ддаленост≥ цих груп у систем≥ типу ’ордов≥. «астосовуЇтьс€ також ≥ метод молекул€рноњ "г≥бридизац≥њ", €кий пол€гаЇ в тому, що ф≥ксован≥ нитки ƒЌ  одного виду "г≥бридизують" з в≥льними нитками ƒЌ  ≥ншого виду. якщо ц≥ орган≥зми мають родинн≥ зв'€зки, то утворюютьс€ подв≥йн≥ структури Ч "г≥бридн≥ структури ƒЌ ", хоч ≥ в менш≥й к≥лькост≥, н≥ж при з'Їднанн≥ ниток ƒЌ , €к≥ належать одному виду. ѕор≥вн€вши в≥дсоток г≥брид≥в гетеролог≥чних ƒЌ  (тобто г≥брид≥в ƒЌ , утворених з ниток, €к≥ належать р≥зним видам) з тим, що спостер≥гаЇтьс€ в гомолог≥чних ƒЌ  (тобто молекул ƒЌ , €к≥ утворюютьс€ з ниток, що належать особинам одного виду), можна мати наближене у€вленн€ про те, наск≥льки в≥др≥зн€ютьс€ за генетичною ≥нформац≥Їю молекули вид≥в, що вивчаютьс€.

8.5.75. яке значенн€ генетики дл€ розвитку еволюц≥йноњ теор≥њ?

√енетика маЇ дуже важливе значенн€ дл€ розвитку еволюц≥йноњ теор≥њ. “ак, дос€гненн€ попул€ц≥йноњ генетики спри€ли розум≥нню еволюц≥йних процес≥в ≥ вв≥йшли важливою складовою частиною в сучасне вченн€ про м≥кроеволюц≥ю та видоутворенн€, тобто про генетичн≥ перетворенн€, €к≥ в≥дбуваютьс€ в попул€ц≥€х ≥ в подальшому призвод€ть до виникненн€ нових вид≥в. ¬елике значенн€ генетика маЇ ≥ дл€ розум≥нн€ всього ≥сторичного розвитку орган≥чного св≥ту. √енетикою накопичено факти ≥ зроблено узагальненн€, €к≥ Ї суттЇвим вкладом в основн≥ розд≥ли еволюц≥йного вченн€: докази реальност≥ еволюц≥њ, вченн€ про еволюц≥йн≥ фактори ≥ з'€суванн€ тих конкретних шл€х≥в, €кими йшла еволюц≥€ певних систематичних груп орган≥зм≥в.

8.5.76. яке значенн€ закону ’ард≥-¬айнберга дл€ генетики попул€ц≥й? «а €ких умов цей закон не д≥Ї?

«акон ’ард≥-¬айнберга показуЇ, що за в≥дсутност≥ зовн≥шнього тиску будь-€кого фактора частоти зустр≥чальност≥ алельних ген≥в та њх сполучень у неск≥нченно велик≥й попул€ц≥њ, де в≥дбуваЇтьс€ в≥льне схрещуванн€ (панм≥кс≥€) ≥ не в≥дбуваютьс€ м≥грац≥њ особин з в≥дм≥нним генотипом з ≥нших попул€ц≥й, стаб≥л≥зуютьс€ прот€гом одн≥Їњ зм≥ни покол≥нь ≥ тривалий час залишаютьс€ стаб≥льними. –озпод≥л генотип≥в у попул€ц≥€х в≥др≥зн€Їтьс€ в≥д розпод≥лу зг≥дно з законом ’ард≥-¬айнберга в таких випадках: внасл≥док самозапиленн€ рослин, €ке веде до п≥двищенн€ гомозиготност≥; внасл≥док того, що тварини схрещуютьс€ з особинами т≥льки под≥бного або т≥льки протилежного генотипу; у малочисельних попул€ц≥€х внасл≥док дрейфу ген≥в; тиск зовн≥шн≥х фактор≥в, €кий спри€Ї або не спри€Ї тим чи ≥ншим поЇднанн€м алельних ген≥в.

8.5.77. як≥ причини ведуть до генетичноњ р≥зноман≥тност≥ попул€ц≥й?

Ќа зм≥ну генетичноњ структури попул€ц≥њ можуть впливати так≥ фактори, €к в≥дсутн≥сть або обмежен≥сть в≥льного схрещуванн€ м≥ж особинами (панм≥кс≥њ), дрейф ген≥в, порушенн€ ≥зол€ц≥њ, мутац≥йний процес тощо. «м≥на генетичноњ будови будь-€коњ попул€ц≥њ, що реально ≥снуЇ, €вл€Ї собою ≥нтегральний результат загальноњ д≥њ цих фактор≥в ѕри сп≥льн≥й д≥њ таких фактор≥в в≥дносне значенн€ кожного з них може бути р≥зним залежно в≥д б≥олог≥чних особливостей виду орган≥зм≥в, параметр≥в даноњ попул€ц≥њ, б≥отичних, аб≥отичних та антропогенних чинник≥в середовища ≥снуванн€.

8.5.78 яке значенн€ рецесивних мутац≥й у генетиц≥ попул€ц≥й?

як видно з генетичних досл≥джень, природн≥ попул€ц≥њ рослин ≥ тварин при в≥дносн≥й фенотипн≥й однор≥дност≥ насичен≥ р≥зноман≥тними рецесивними мутац≥€ми. ’ромосоми, в €ких виникли мутац≥њ, внасл≥док подвоЇнн€ п≥д час под≥лу кл≥тин, поступово поширюютьс€ серед попул€ц≥њ. ћутац≥њ не ви€вл€ютьс€ фенотипно доти, доки орган≥зми лишаютьс€ гетерозиготними.  оли ж концентрац≥€ мутантних, алелей зростаЇ, стаЇ ймов≥рним схрещуванн€ особин, що њх несуть. ” цих випадках мутац≥њ про€вл€ютьс€ фенотипно ≥ позначаютьс€ на життЇздатност≥ особин. “аким чином, рецесивн≥ мутац≥њ €вл€ють собою своЇр≥дний "резерв спадковоњ м≥нливост≥" попул€ц≥й (за висловом ≤. ≤. Ўмальгаузена).

8.5.79. ўо €вл€ють собою попул€ц≥йн≥ хвил≥? яке њх значенн€ дл€ еволюц≥њ?

ѕопул€ц≥йн≥ хвил≥ Ч це пер≥одичн≥ коливанн€ чисельност≥ особин, що складають попул€ц≥ю. ѕершим на це €вище звернув увагу видатний рос≥йський генетик та еволюц≥он≥ст —. —. „етвериков. ÷≥ попул€ц≥йн≥ хвил≥ часто Ї причиною дрейфу ген≥в. ѕопул€ц≥йн≥ хвил≥ можуть призводити до зм≥ни частот зустр≥чальност≥ алельних ген≥в та њх сполучень у попул€ц≥€х, причому може в≥дбуватись швидке й р≥зке зростанн€ концентрац≥й р≥дк≥сних алел≥в.

8.5.80,. ўо таке дрейф ген≥в? яке його значенн€ в процес≥ еволюц≥њ? як≥ причини дрейфу ген≥в?

ƒрейф ген≥в Ч це випадковий ≥ не спр€мований процес зм≥ни частот зустр≥чальност≥ алельних ген≥в та њх сполучень у малочисельних попул€ц≥€х, зобов'€заний випадковому сполученню пар особин при розмноженн≥. ќтже, дрейф ген≥в, €кий призводить до зм≥ни частот зустр≥чальност≥ алельних ген≥в та њх сполучень, спричин€Ї ≥ зм≥ну генофонда попул€ц≥й. ќдна з причин дрейфу ген≥в Ч попул€ц≥йн≥ хвил≥. ¬насл≥док дрейфу ген≥в, по-перше, може зростати генетична однор≥дн≥сть попул€ц≥њ, тобто зб≥льшуЇтьс€ частка гомозигот; по-друге, попул€ц≥њ, €к≥ початково мають однор≥дний генофонд ≥ ≥снують в однакових умовах, можуть втрачати таку под≥бн≥сть; по-третЇ, у попул€ц≥њ можуть збер≥гатись сублетальн≥ алел≥, €к≥ знижують життЇздатн≥сть особин; по-четверте, в попул€ц≥њ можуть швидко й р≥зко зростати концентрац≥њ р≥дк≥сних ген≥в.

8.5.81. ‘окстер'Їри можуть бути сл≥пими внасл≥док впливу рецесивного алел€. ѕара пл≥дник≥в з нормальним фенотипом мала с≥м нащадк≥в, з €ких двоЇ були сл≥пими. ¬станов≥ть генотип батьк≥в, нормальних та сл≥пих цуцен€т.

якщо ≥з с≥мох народжених цуцен€т двоЇ були сл≥пими (генотип сл≥пих цуцен€т аа), то таке розщепленн€ близьке до 3:1. ÷е означаЇ, що батьки були гетерозиготн≥ за даною ознакою (генотип батьк≥в ја). —еред здорових цуцен€т приблизно третина гомозиготн≥ по дом≥нантному гену (генотип јј), а дв≥ третини Ч гетерозиготн≥ (генотип ја).

8.5.82. ’утро чорно-буроњ лисиц≥ коштуЇ значно дорожче, н≥ж хутро рудоњ. яке треба провести схрещуванн€, щоб в≥д рудоњ самки ≥ чорно-бурого самц€ за найкоротший строк одержати максимальну к≥льк≥сть чорно-бурих нащадк≥в, €кщо алельний ген чорно-бурого забарвленн€ рецесивний?

Ќайб≥льшу к≥льк≥сть чорно-бурих нащадк≥в (50%) можна отримати лише при схрещуванн≥ гетерозиготних за цим станом ознак самок з гомозиготними за рецесивним алелем самц€ми:

– ја х аа

F1 Ч 50% ја, 50% аа

8.5.83.  ох≥нуров≥ норки (св≥тле забарвленн€ з чорним хрестом на спин≥) можуть бути отриман≥ внасл≥док схрещуванн€ б≥лих норок з темними. —хрещуванн€ м≥ж собою б≥лих норок приводить до отриманн€ б≥лих нащадк≥в, а темних Ч до отриманн€ темних. « €ким типом успадкуванн€ ми маЇмо справу? Ќа зв≥роферм≥ в≥д схрещуванн€ кох≥нурових норок отримали 76 б≥лих, 168 кох≥нурових та 73 темних нащадк≥в. —к≥льки особин ≥ €к≥ будуть гомозиготними?

” даному випадку ми маЇмо справу з пром≥жним типом успадкуванн€, оск≥льки жодний з≥ стан≥в ознаки не дом≥нуЇ над ≥ншими. ¬насл≥док схрещуванн€ б≥лих та темних норок виникають гетерозиготн≥ нащадки з кох≥нуровим забарвленн€м. √омозиготними будуть б≥л≥ (76 нащадк≥в) та темн≥ (73 нащадки) норки.

8.5.84. ” баклажан≥в ген високого зросту дом≥нуЇ над геном карликового. як≥ генотипи батьк≥в, €кщо в нащадк≥в ви€влено розщепленн€ за фенотипом. 1:1?

–озщепленн€ за фенотипом 1:1 може спостер≥гатись лише тод≥, коли схрещують гетерозиготн≥ орган≥зми, з орган≥змами, €к≥ гомозиготн≥ за рецесивним алелем. ќтже, €кщо дом≥нантну алель, €кий високий зр≥ст, позначити ј. а рецесивну, €ка визначаЇ низький зр≥ст Ч а, то генотип батьк≥в можна в≥дпов≥дно позначити €к јa та аа.

8.5.85. ” самок птах≥в наб≥р статевих хромосом ’Y, а в самц≥в Ч XX. ¬≥домо к≥лька випадк≥в перетворенн€ курок на п≥вн≥в без будь-€кого спец≥ального впливу. “ак≥ п≥вн≥ схрещуютьс€ з нормальними курками ≥ залишають потомство. яке воно за статтю, €кщо зиготи, €к≥ не мають хоча б одн≥Їњ ’-хромосоми, гинуть?

якщо схрестити п≥вн€, що перетворивс€ з курки, з нормальною куркою, то будемо мати таку картину:

  X Y
X XX XY
Y XY YY

“аким чином, 1/4 нащадк≥в будуть мати генотип YY Ч вони нежиттЇздатн≥; 1/2 нащадк≥в матимуть геноти





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-11-05; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1459 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

—тудент может не знать в двух случа€х: не знал, или забыл. © Ќеизвестно
==> читать все изречени€...

1870 - | 1483 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.13 с.