Решение типовых задач с использованием законов Г.Менделя

Моногибридное скрещивание. Полное доминирование

Задача 5.

1. Какая окраска шерсти у кроликов доминирует?
2. Каковы генотипы родителей и гибридов первого поколения по признаку окраски шерсти?
3. Какие генетические закономерности проявляются при такой гибридизации?

Ответы.

1. Доминирует темная окраска шерсти.
2. Р: АА х аа; F₁: Aa.
3. Мы наблюдаем проявления правил доминирования признаков и единообразия первого поколения.

Задача 6.

1. Какая форма плода томата (шаровидная или грушевидная) доминирует?
2. Каковы генотипы родителей и гибридов 1 и 2 поколения?
3. Какие генетические закономерности, открытые Менделем, проявляются при такой гибридизации?

Ответы.

1. Доминирует шаровидная форма плода.
2. Р: аа х АА; F₁: Аа; F₂: 25% АА, 50% Аа, 25% аа.
3. Законы единообразия гибридов первого поколения (I закон Менделя) и закон расщепления (II закон Менделя).

Задача 7 При скрещивании двух гомозиготных по окраске мышей, белой и серой в первом поколении все мышата серые. Признак какой окраски доминирует? Какова вероятность (в %) появления белой мыши в первом поколение?

Дано: Объект: мышь

 Признак: окраска, F1-серые.

Признак какой окраски доминирует?

 Какова вероятность (в %) появления белой мыши в первом поколение?

    Решение:

                Р: серый(АА) х белая(аа)      

                     F1: серые(Аа)

Ответ: Доминирует признак серой окраски. Появление белой мыши в F1 невозможно по первому закону Менделя.

Задача 8

Мыши генотипа yy-серые, Yy-жёлтые, YY-гибнут на эмбриональной стадии. Каково будет потомство следующих родителей: жёлтый х серая; жёлтая х жёлтая? В каком скрещивании можно ожидать более многочисленного помёта?

Дано: объект: мыши, признак: окраска, yy-серые, Yy-жёлтые, YY-гибнут на эмбриональной стадии, жёлтый х серая, жёлтая х жёлтая.

Каково будет потомство следующих родителей: жёлтый х серая; жёлтая х жёлтая? В каком скрещивании можно ожидать более многочисленного помёта?

Решение:

1) P1 жёлтый(Yy) х серый(yy)

50%-серые, 50%-жёлтые.

2) Р2 жёлтый(Yy) х жёлтый(Yy)

25%-погибнет на эмбриональной стадии,

50%-жёлтые, 25%-серые.

Ответ: У Р1 50%-серые, 50%-жёлтые, у Р2 25%-погибнет на эмбриональной стадии, 50%-жёлтые, 25%-серые. В первом скрещивании выживет больше т.к. ни один мышонок не несёт генотип YY.

Наследование отдельного признака при неполном доминировании

Задача 9

Растения красноплодной земляники при скрещивании между собой всегда дают потомство с красными ягодами, а растения белоплодной земляники – с белыми ягодами. В результате скрещивания обоих сортов друг с другом получаются розовые ягоды. Какое потомство возникает при скрещивании между собой гибридных растений земляники с розовыми ягодами? Какое потомство получится, если опылить красноплодную землянику пыльцой гибридной земляники с розовыми ягодами?

Решение. При скрещивании между собой растений с розовыми ягодами получается 25% красноплодных, 50% с розовыми ягодами и 25% белоплодных.
Растения с розовыми ягодами (Аа) – гибриды F₁. При скрещивании Аа х Аа образуются гаметы двух сортов: А несут признак красноплодности и а признак белоплодности. Пользуясь решеткой Пеннета, внося обозначения гамет, определяем генотип и фенотип получившихся растений.

Скрещивание АА х Аа дает расщепление: 50% АА (красноплодных) и 50% Аа (с розовыми ягодами).

Задача 10

При скрещивании чёрного петуха с белой курицей все цыплята в F1 крапчатые, а в F2 получается расщепление 1 чёрный к 2 крапчатым и 1 белому. Какое будет потомство от скрещивания крапчатых с чёрными?

Дано: объект: куры, признак: окраска, F1- крапчатые, F2-1 чёрный 2 крапчатых 1 белому. Какое будет потомство от скрещивания крапчатых с чёрными?

Решение:

 

2Aa-крапчатые, 2АА-чёрные.

Ответ: при скрещевания крапчатых с чёрными в потомстве получается 50% крапчатых и 50% чёрных.

Практическая работа №9

Тема: «Составление схем дигибридного скрещивания. Решение задач»

Цель: Решение задач по генетике с использованием законов Г.Менделя

Оборудование: карточки с задачами.

Ход работы:

Дигибридное скрещивание

При решении задач на дигибридное скрещивание мне хотелось бы обратить внимание на два момента:

а) использование буквенной символики

б) способах анализа F₂- поколения.

Задача 11

1. Каковы генотипы родителей и гибридов F₁, если красная окраска и круглая форма плодов томата – доминантные признаки, а желтая окраска и грушевидная форма – рецессивные признаки?
2. Докажите, что при таком скрещивании проявляется закон независимого распределения генов.

Ответы.

1. Р: АаВb х ааВb; F₁: АаBB, 2 AaBb, Aabb, aaBB, 2 aaBb, aabb.
2. Наследование признака окраски плодов томата идет независимо от их формы, а именно отношение числа красных плодов к желтым равняется:
(37% + 14%): (37% + 12%) = 1: 1,
а круглой формы к грушевидным:
(37% + 37%): (14% + 12%) = 3: 1.

Задача 12

Какое потомство получится при скрещивании чистопородного комолого (безрогого) черного быка с красными рогатыми коровами? Каким окажется следующее поколение, полученное от скрещивания этих гибридов между собой, если известно, что комолость доминирует над рогатостью, а черная масть – над красной, причем гены обоих признаков находятся в разных парах хромосом?

Условие задачи можно записать двумя способами.

1-й способ А – ген комолости а – ген рогатости В – ген черной масти в – ген красной масти ААBB – комолый черный ааbb – рогатые красные F1 –? F2 –?

2-й способ К – ген комолости к – ген рогатости Ч – ген черной масти ч – ген красной масти ККЧЧ – комолый черный ккчч – рогатые красные F1 –? F2 –?

Способы анализа потомков в F₂

1-й способ

Составление решетки Пеннета.

Так как каждый признак контролируется одной парой аллелей, локализованных в разных парах хромосом, анализ каждого признака при решении задачи должен проводиться отдельно.
Это правило является основой второго и третьего способов анализа потомства в F₂.

2-й способ

Позволяет наглядно представить, какие фенотипы будут в потомстве F₂ при условии, что анализировать генотипы не следует.
Потомство F₂ условно изображают в виде квадрата. Так как комолость доминирует над рогатостью, мы сразу можем сказать (в соответствии с менделевским законом расщепления), что только одна четверть всего потомства будет рогатой, а остальные три четверти комолыми.

Изобразим это наглядно, отсекая нижнюю четверть квадрата горизонтальной линией (тогда меньший – нижний прямоугольник будет символизировать рогатую часть потомства). Независимо от этого, по признаку масти все потомство тоже должно распадаться на две неравные части: одна четверть – красные, а остальные три четверти – черные (ведь черный цвет доминирует).

Так как площадь квадрата принимается за единицу, площади его частей символизируют доли потомства с соответствующими признаками. Как видим, 9/16 всего потомства (3/4 х 3/4) – комолые черные,
3/16 (3/4 х 1/4) – рогатые черные, еще 3/16 – комолые красные и, наконец, 1/16 потомства (1/4 х 1/4) – рогатые красные.

3-й способ

Согласно закону независимого наследования (третий закон Менделя) в потомстве F₂ по каждой паре признаков происходит расщепление по фенотипу 3: 1 и расщепление по генотипу 1: 2: 1. То есть по признаку наличия рогов можно записать (воспользуемся буквенной символикой 1-го способа записи условия):

Расщепление по фенотипу:

(3А_ комолые

:1аa) рогатые

Расщепление по генотипу:

(1 АА: 2 Аа: 1 аa)

Аналогично, по признаку масти, можно записать.

Расщепление по фенотипу:

(3В_ черные

: 1bb) красные

Расщепление по генотипу:

(1 BB: 2 Bb: 1 bb)

Объединив оба признака, запишем выражение:

(3А_ + 1аa) х комолые рогатые

(3В_ + 1bb) = черные красные

9А_В_ + комолые черные

3A_bb + комолые красные

3ааВ_ + рогатые черные

1 аabb рогатые красные

В результате получили четыре фенотипические группы.

Этот способ хорошо позволяет быстро написать не только фенотипы потомства F2, но также генотипы F₂ поколения:

(1 АА + 2 Аа + 1 aa) х (1 BB + 2 Bb + 1 bb) = 1 AABB + + 2 AABb + 1 AAbb + 2 АаBB + 4 АаBb + 2 Aabb +
+1 aaBB + 2 aaBb + 1 aabb

Удобен этот способ и при других схемах скрещивания:

1) P: AaBb х aabb
F₁: (1 Aa + 1 aa) х (1 Bb + 1 bb) = 1 АаBb: 1 Aabb: 1 aaBb: 1 aabb

2) P: AaBb х aaBb
F₁: (1 Aa + 1 aa) х (3 B _ + 1 bb) = 3 AaB _ + 1 Aabb + 3 AaB _ + 1 aabb

3) Р: АаBBcc х AabbCc
F₁: (3 A _+ 1 aa) х (Bb) х (1 Cc + 1 cc) = 3 A _ BbCc + 3 A _ Bbcc + 1 aaBbCc + 1 aaBbcc

Задачи для самостоятельного решения

Задача №1. У человека некоторые формы близорукости доминируют над нормальным зрением, цвет карих глаз над голубым. Какое потомство можно ожидать от брака близорукого кареглазого мужчины с голубоглазой неблизорукой женщиной? Известно, что у мужчины отец был голубоглазым, неблизоруким. Ответ проиллюстрируйте составлением решетки Пеннета.

Задача №2. Отец с курчавыми волосами (доминантный признак) и без веснушек и мать с прямыми волосами и веснушками (доминантный признак) имеют троих детей. Все дети имеют веснушки и курчавые волосы. Каковы генотипы родителей и детей.

Задача №3. Голубоглазый правша (доминантный признак) женился на кареглазой правше. У них родилось двое детей: кареглазый левша и голубоглазый правша. Определите вероятность рождения в этой семье голубоглазых детей, владеющих преимущественно левой рукой.

Задача №4. В брак вступают кареглазый мужчина - правша, мать которого была голубоглазой и левшой, и голубоглазая женщина – правша, отец которой был левша. Сколько разных фенотипов может быть у их детей, Сколько разных генотипов может быть среди их детей? Какова вероятность того, что у этой пары родится ребенок – левша(в%)?

Задача №5. У человека свободная мочка уха доминирует над несвободной, а гладкий подбородок рецессивен по отношению к подбородку с треугольной ямкой. Эти признаки наследуются независимо. От брака мужчины с несвободной мочкой уха и треугольной ямкой на подбородке и женщины, имеющей свободную мочку уха и гладкий подбородок, родился сын с гладким подбородком и несвободной мочкой уха. Какова вероятность рождения в этой семье ребёнка с гладким подбородком и свободной мочкой уха; с треугольной ямкой на подбородке (в %)?

Таблица: Доминантные и рецессивные признаки человека

Признак	Доминантные	Рецессивные
Глаза	Большие	Маленькие
Цвет глаз	Карие,зелёные	Голубые, серые
Разрез глаз	Прямой	Косой
Тип глаз	Монголоидный	Европеоидный
Острота зрения	Близорукость	Нормальное
Верхнее веко	Нависающее (эпикант)	Нормальное
Ямочки на щеках	Есть	Нет
Уши	Широкие	Узкие
	Длинные	Короткие
Подбородок	Прямой	Отступающий назад
	Широкий	Узкий и острый
Выступающие зубы и челюсти	Имеются	Отсутствуют
Щель между резцами	Есть	Нет
Волосы	С мелкими завитками	Вьющиеся, волнистые
	Жесткие, прямые, «ежик»	Прямые, мягкие
	Вьющиеся	Волнистые или прямые
Поседение волос	В возрасте 25 лет	После 40 лет
Облысение	У мужчин	У женщин
Белая прядь волос надо лбом	Имеется	Отсутствует
Рост волос по средней линии лба	Есть	Нет
Мохнатые брови	Есть	Нет
Нижняя губа	Толстая и отвисающая	Нормальная
Способность загибать язык назад	Есть	Нет
Способность свертывать язык трубочкой	Есть	Нет
Зубы при рождении	Имеются	Отсутствуют
Кожа	Толстая	Тонкая
Цвет кожи	Смуглый	Белый
Веснушки	Есть	Нет
Кисть	С 6 или с 7 пальцами	С 5 пальцами
Преобладающая рука	Правая	Левая
Узоры на коже пальцев	Эллиптические	Циркулярные
Антигены системы АВО	А, В	О
Голос (у женщин)	Сопрано	Альт
Голос (у мужчины)	Бас	Тенор
Абсолютный музыкальный слух	Имеется	Отсутствует
Наследственная глухота	Отсутствует	Имеется

Практическая работа №10

Тема: «Анализ фенотипической изменчивости организмов»

Цель: показать статистические закономерности модификационной изменчивости на примере использования математических методов в биологии.

Оборудование: листья дерева (50 штук), тетрадь, линейка, простой карандаш.

Ход работы:

Построение вариационного ряда и кривой изменчивости размеров листьев.

1. Измерьте длину листовой пластины, данные переведите в миллиметры.

2. Расположите данные в порядке нарастания величины данного признака, обозначьте цифрами наиболее часто встречающиеся величины признака получите вариационный ряд.

Длина Листа (V),мм
Число листьев (P)

 

3. Определите среднюю величину указанного признака - размер листьев, используя для этой цели формулу:

M = Е (V Р) / N

запишите полученные данные вариационного ряда в таблицу:

N V P E M

Где N – общее число вариант вариационного ряда; V – варианта; P – частота встречаемости вариант; E – знак суммирования; M – средняя величина признака.

4. Постройте графическое выражение (вариационную кривую) изменчивости признака – размер листьев:

- по оси абсцисс отложите на одинаковом расстоянии отдельные варианты размеров листьев в нарастающем порядке;

- по оси ординат отложите числовые значения, соответствующие частоте повторяемости каждой варианты (размер листа);

- по горизонтальной оси восстановите перпендикуляры до уровня, соответствующего частоте повторяемости каждой варианты;

- точки пересечения перпендикуляров с линиями, соответствующими частоте вариант, соедините прямыми.

Ответьте на вопросы:

1. Как называется полученная вами линия?

2. С каким размером наиболее часто встречаются листья?

Выводы:

1. Длина вариационного ряда свидетельствует о …

2. Графическим выражением модификационной изменчивости признака является…

3. Пределы вариационной изменчивости признака ограничены…

Практическая работа №11

Тема: «Выявление источников мутагенов в окружающей среде (косвенно) и оценка возможных последствий их влияния на организм»

Цель работы: познакомиться с возможными источниками мутагенов в окружающей среде, оценить их влияние на организм и составить примерные рекомендации по уменьшению влияния мутагенов на организм человека.

Задания:

1. Составьте таблицу «Источники мутагенов в окружающей среде и их влияние на организм человека»

Источники и примеры мутагенов в среде	Возможные последствия на организм человека

2. Используя текст, сделайте вывод о том насколько серьезно ваш организм подвергается воздействию мутагенов в окружающей среде и составьте рекомендации по уменьшению возможного влияния мутагенов на свой организм.

Основные понятия

Экспериментальные исследования, проведенные в течение последних трех десятилетий, показали, что немалое число химических соединений обладает мутагенной активностью. Мутагены обнаружены среди лекарств, косметических средств, химических веществ, применяемых в сельском хозяйстве, промышленности; перечень их все время пополняется. Издаются справочники и каталоги мутагенов.

1. Мутагены производственной среды

Химические вещества на производстве составляют наиболее обширную группу антропогенных факторов внешней среды.

Наибольшее число исследований мутагенной активности веществ в клетках человека проведено для синтетических материалов и солей тяжелых металлов(свинца, цинка, кадмия, ртути, хрома, никеля, мышьяка, меди).

Мутагены производственного окружения могут попадать в организм разными путями: через легкие, кожу, пищеварительный тракт. Следовательно, доза получаемого вещества зависит не только от концентрации его в воздухе или на рабочем месте, но и от соблюдения правил личной гигиены.

Наибольшее внимание привлекли синтетические соединения, для которых выявлена способность индуцировать хромосомные аберрации (перестройки) и сестринские хроматидные обмены не только в организме человека. Такие соединения, как винилхлорид, хлоропрен, эпихлоргидрин, эпоксидные смолы и стирол, несомненно, оказывают мутагенное действие на соматические клетки.

Органические растворители (бензол, ксилол, толуол), соединения, применяемые в производстве резиновых изделий индуцируют цитогенетические изменения, особенно у курящих людей. У женщин, работающих в шинном и резинотехническом производствах, повышена частота хромосомных аберраций в лимфоцитах периферической крови. То же относится и к плодам 8-, 12-недельного срока беременности, полученным при медицинских абортах у таких работниц.

2. Химические вещества, применяемые в сельском хозяйстве

Большинство пестицидов являются синтетическими органическими веществами. Практически используется около 600 пестицидов. Они циркулируют в биосфере, мигрируют в естественных трофических цепях, накапливаясь в некоторых биоценозах и сельскохозяйственных продуктах.

Очень важны прогнозирование и предупреждение мутагенной опасности химических средств защиты растений. Причем речь идет о повышении мутационного процесса не только у человека, но и в растительном и животном мире. Человек контактирует с химическими веществами при их производстве, при их применении на сельскохозяйственных работах, получает небольшие их количества с пищевыми продуктами, водой из окружающей среды.

3. Лекарственные препараты

Наиболее выраженным мутагенным действием обладают цитостатики и антиметаболиты, используемые для лечения онкологических заболеваний и как иммунодепрессанты.

Мутагенной активностью обладает и ряд противоопухолевых антибиотиков (актиномицин Д, адриамицин, блеомицин и другие). Поскольку большинство пациентов, применяющих эти препараты, не имеют потомства, как показывают расчеты, генетический риск от этих препаратов для будущих поколений небольшой.

Некоторые лекарственные вещества вызывают в культуре клеток человека хромосомные аберрации в дозах, соответствующих реальным, с которыми контактирует человек. В эту группу можно отнести противосудорожные препараты (барбитураты), психотропные (клозепин), гормональные (эстродиол, прогестерон, оральные контрацептивы), смеси для наркоза (хлоридин, хлорпропанамид). Эти препараты индуцируют (в 2-3 раза выше спонтанного уровня) хромосомные аберрации у людей, регулярно принимающих или контактирующих с ними.

В отличие от цитостатиков, нет уверенности, что препараты указанных групп действуют на зародышевые клетки. Некоторые препараты, например, ацетилсалициловая кислота и амидопирин повышают частоту хромосомных аберраций, но только при больших дозах, применяемых при лечении ревматических болезней.

Существует группа препаратов, обладающих слабым мутагенным эффектом. Механизмы их действия на хромосомы неясны. К таким слабым мутагенам относят метилксантины (кофеин, теобромин, теофиллин, паракзантин, 1-, 3- и 7-метилксантины), психотропные средства (трифгорпромазин, мажептил, галоперидол), хлоралгидрат, антишистосомальные препараты (гикантон флюорат, мирацил О), бактерицидные и дезинфицирующие средства (трипофлавин, гексаметилен-тетрамин, этиленоксид, левамизол, резорцинол, фуросемид). Несмотря на их слабое мутагенное действие, из-за их широкого применения необходимо вести тщательные наблюдения за генетическими эффектами этих соединений. Это касается не только больных, но и медицинского персонала, использующего препараты для дезинфекции, стерилизации, наркоза.

В связи с этим, нельзя принимать без совета с врачом незнакомые лекарственные препараты, особенно антибиотики, нельзя откладывать лечение хронических воспалительных заболеваний, это ослабляет ваш иммунитет и открывает дорогу мутагенам.

4. Компоненты пищи

Мутагенная активность пищи, приготовленной разными способами, различных пищевых продуктов изучалась в опытах на микроорганизмах и в экспериментах на культуре лимфоцитов периферической крови. Слабыми мутагенными свойствами обладают такие пищевые добавки, как сахарин, производное нитрофурана АР-2 (консервант), краситель флоксин и др.

К веществам пищи, обладающих мутагенной активностью, можно отнести нитрозамины, тяжелые металлы, микотоксины, алкалоиды, некоторые пищевые добавки, а также гетероциклические амины и аминоимидазоазарены, образующиеся в процессе кулинарной обработки мясных продуктов. В последнюю группу веществ входят так называемые пиролизатные мутагены, выделенные первоначально из жареных, богатых белками, продуктов.

Содержание нитрозосоединений в продуктах питания довольно сильно варьирует и обусловлено, по-видимому, применением азотсодержащих удобрений, а также особенностями технологии приготовления пищи и использованием нитритов в качестве консервантов.

Наличие в пище нитрозируемых соединений впервые было обнаружено в 1983 г. при изучении мутагенной активности соевого соуса и пасты из соевых бобов. Позже было показано наличие нитрозируемых предшественников в ряде свежих и маринованных овощей.

Для образования мутагенных соединений в желудке из поступающих вместе с овощами и другими продуктами необходимо наличие нитрозирующего компонента, в качестве которого выступают нитриты и нитраты. Основной источник нитратов и нитритов – это пищевые продукты.

Считают, что около 80% нитратов, поступающих в организм, – растительного происхождения. Из них около 70% содержится в овощах и картофеле, а 19% – в мясных продуктах. Немаловажным источником нитрита являются консервированные продукты.

В организм человека постоянно вместе с пищей поступают предшественники мутагенных и канцерогенных нитрозосоединений.

Можно порекомендовать употреблять больше натуральных продуктов, избегать мясных консервов, копченостей, сладостей, соков и газированной воды с синтетическими красителями. Есть больше капусты, зелени, круп, хлеба с отрубями. Если есть признаки дисбактериоза - принимать бифидумбактерин, лактобактерин и другие препараты с "полезными" бактериями. Они обеспечат вам надежную защиту от мутагенов. Если не в порядке печень - регулярно пить желчегонные сборы.

5. Компоненты табачного дыма

Результаты эпидемиологических исследований показали, что в этиологии рака легкого наибольшее значение имеет курение. Было сделано заключение о том, что 70-95% случаев возникновения рака легкого связано с табачным дымом, который является канцерогеном. Относительный риск возникновения рака легкого зависит от количества выкуриваемых сигарет, однако продолжительность курения является более существенным фактором, чем количество ежедневно выкуриваемых сигарет.

В настоящее время большое внимание уделяется изучению мутагенной активности табачного дыма и его компонентов, это связано с необходимостью реальной оценки генетической опасности табачного дыма.

Сигаретный дым в газовой фазе вызывал в лимфоцитах человека in vitro, митотические рекомбинации и мутации дыхательной недостаточности в дрожжах. Сигаретный дым и его конденсаты индуцировали рецессивные, сцепленные с полом, летальные мутации у дрозофилы.

Таким образом, в исследованиях генетической активности табачного дыма были получены многочисленные данные о том, что табачный дым содержит генотоксичные соединения, способные индуцировать мутации в соматических клетках, что может привести к развитию опухолей, а также в половых клетках, что может быть причиной наследуемых дефектов.

6. Аэрозоли воздуха

Изучение мутагенности загрязнителей, содержащихся в задымленном (городском) и незадымленном (сельском) воздухе на лимфоцитах человека in vitro показало, что 1 м³ задымленного воздуха содержит больше мутагенных соединений, чем незадымленного. Кроме того, в задымленном воздухе обнаружены вещества, мутагенная активность которых зависит от метаболической активации.

Мутагенная активность компонентов аэрозолей воздуха зависит от его химического состава. Основными источниками загрязнений воздуха являются автотранспорт и теплоэлектростанции, выбросы металлургических и нефтеперерабатывающих заводов.

Экстракты загрязнителей воздуха вызывают хромосомные аберрации в культурах клеток человека и млекопитающих.

Полученные к настоящему времени данные свидетельствуют о том, что аэрозоли воздуха, особенно в задымленных районах, представляют собой источники мутагенов, поступающих в организм человека через органы дыхания.

7. Мутагены в быту

Большое внимание уделяют проверке на мутагенность красителей для волос. Многие компоненты красок вызывают мутации у микроорганизмов, а некоторые - в культуре лимфоцитов.

Мутагенные вещества в продуктах питания, в средствах бытовой химии выявлять трудно из-за незначительных концентраций, с которыми контактирует человек в реальных условиях. Однако если они индуцируют мутации в зародышевых клетках, то это приведет со временем к заметным популяционным эффектам, поскольку каждый человек получает какую-то дозу пищевых и бытовых мутагенов. Было бы неправильно думать, что эта группа мутагенов появилась только сейчас. Очевидно, что мутагенные свойства пищи (например, афлатоксины) и бытовой среды (например, дым) были и на ранних стадиях развития современного человека. Однако в настоящее время в наш быт вводится много новых синтетических веществ, именно эти химические соединения должны быть безопасны.

Человеческие популяции уже отягощены значительным грузом вредных мутаций. Поэтому было бы ошибкой устанавливать для генетических изменений какой-либо допустимый уровень, тем более что еще не ясен вопрос о последствиях популяционных изменений в результате повышения мутационного процесса. Для большинства химических мутагенов (если не для всех) отсутствует порог действия, можно полагать, что предельно допустимой «генетически-повреждающей» концентрации для химических мутагенов, как и дозы физических факторов, существовать не должно.

В целом, нужно стараться меньше употреблять бытовой химии, с моющими средствами работать в перчатках.

При оценке опасности мутагенеза, возникающего под влиянием факторов внешней среды, необходимо учитывать существование естественных антимутагенов (например, в пище). В эту группу входят метаболиты растений и микроорганизмов – алкалоиды, микотоксины, антибиотики, флавоноиды.

По материалам Interneta.

Практическая работа №12

Тема: «Описание вида по морфологическому критерию»

Цель: усвоить понятие морфологического критерия вида, закрепить умение составлять описательную характеристику организмов.

Оборудование: рисунки растений или гербарные материалы растений разных видов одного рода.

Ход работы:

1. Рассмотрите растения двух видов. Запишите их названия. Составьте морфологическую характеристику растений каждого вида, заполните таблицу

 

Таблица 1

Название растения	Особенности строения листа	Особенности строения стебля	Особенности строения корня	Особенности строения цветка	Особенности строения  плода

 

       2. Сравните растения двух видов, выявите черты сходства и отличия. Чем объясняются сходства и отличия растений.

Практическая работа №13

Тема: «Сравнительный анализ естественного и искусственного отбора»

 

Цель: найти сходства и различия естественного и искусственного отбора

Задание:

1) Зная основные положения Ч.Дарвина об эволюции органического мира, объясните, почему естественный и искусственный отбор органически связаны между собой. Ответ проиллюстрируйте примерами.

2) Проведите сравнение искусственного и естественного отбора:

 

Виды отбора	На каких биологических свойствах организмов основан отбор	Какие формы изменчивости служат исходным материалом	Отбирающий фактор	Длительность отбора	Результат отбора

 

Искусственный отбор - это осуществляемая человеком система мероприятий по усовершенствованию существующих и созданию новых пород животных и сортов растений с полезными в хозяйственном отношении наследственными признаками.

Приручение и одомашнивание животных началось 10-15 тыс.лет. тому назад в период перехода человека от охоты к собирательству, оседлому образу жизни и земледелию. За историю цивилизации было одомашнено около 60 видов млекопитающих, примерно 10 видов птиц, из насекомых одомашнили пчел, дубового и тутового шелкопряда. Древними селекционерами проделана огромная работа по формированию видового состава культурных растений, которые и сегодня составляют основу сельского хозяйства (например, пшеница выращивалась еще 8-10 тыс.лет назад). В процессе одомашнивания дикие виды претерпели существенные изменения. К середине XIX века было известно несколько сотен пород крупного рогатого скота, которые произошли от 3-4 видов диких животных, сотни пород кур произошли от одного предка - банкивских кур, а более 4 тысяч сортов пшеницы произошли от других диких предков - однозернянки и эймера. Породы и сорта отличаются не только от предков, но и между собой. "Одна из самых замечательных особенностей наших домашних пород заключается в том, что мы видим в них несомненные приспособления, конечно, не в пользе самого животного или растений, а в потребности или прихоти самого человека" (Дарвин Ч.Происхождение видов.- М.,1987).

Важно было установить, как создается такое разнообразие сортов и пород с их приспособлениями для человека. Некоторые породы и сорта могли возникнуть внезапно - одним скачком; так возникли исходные формы для создания породы ангорских овец, некоторые породы собак (такса, бульдог), сортов растений (махровые астры, деревья с плакучими кронами). В целом невозможно объяснить, чтобы все породы возникли внезапно столь совершенными и полезными. Такие крупные изменения происходят довольно редко, а многие из них не представляют интереса для человека, например, бесхвостые жеребята. "Ключ к объяснению находится во власти человека накоплять изменения путем отбора; человек слагает их в известных, полезных ему направлениях. В этом смысле можно сказать, что сам создал полезные для него породы" (Дарвин Ч. Происхождение видов.-М.,1987).

Исходным фактором искусственного отбора является изменчивость, а нас- ледственность закрепляет и усиливает эти изменения в определенном направле- нии. Дарвин подчеркивал, что важным успехом искусственного отбора являются:

1) высокая степень изменчивости организмов;

2) большое число особей, подлежащих отбору;

3) устранение от размножения других особей;

4) искусство селекционера.

Творческая роль искусственного отбора основана на взаимодействии в ряде поколений изменчивости и наследственности и направляется деятельностью человека. В результате из поколения в поколение усиливается развитие полезных для человека признаков. Искусственный отбор связан с дивергенцией- расхождением признаков у пород и сортов, образованием большого их разнообразия, легких и грузовых лошадей, породы кур, голубей и т.д.).

Естественный отбор

С борьбой за существование, жизненным состязанием и зависимостью организмов от условий существования связан и естественный отбор.

Под естественным отбором Дарвин понимал процесс сохранения полезных индивидуальных изменений или различий и уничтожения вредных. Исходя из того, что организмы не однородны по своим наследственным особенностям и имеют индивидуальные уклонения в определенных условиях среды, он отмечает, что изменения могут быть безразличные, полезные и вредные. Из поколения в поколение накапливаются незначительные полезные изменения и их комбинации, которые со временем становятся характерными признаками популяции, разновидностей, видов. Отбор постоянно воздействует на весь организм, на его внешние и внутренние органы, на их структуру и функцию. В настоящее время накопилось значительное количество фактов о естественном отборе, которые сгруппировали в три категории: косвенные доказательства, прямые наблюдения избирательного выживания, эксперименты.

Косвенные доказательства

Действие естественного отбора проявляется в различных приспособлениях у животных: покровительственная окраска, форма тела, мимикрия и т.д. Например, лохматый морской конек мало заметен среди водорослей; гусеница пяденица в случае опасности вытягивается и становится похожей на сучок и т.д.

· Давление естественного отбора

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/1c4392d8-e7c4-49aa-95ad-143819f05d1f/%5BBIO10_04-26%5D_%5BIM_03%5D.swf

· Результаты естественного отбора

http://files.