Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Лабораторна робота №
БУДОВА СТАТЕВИХ КЛІТИН
Мета. Порівняти будову чоловічої та жіночої статевих клітин. Навчитися робити висновок про відмінність функцій клітин, виходячи з відмінностей їх будови.
Обладнання: мікроскоп, готові мікропрепарати жіночої та чоловічої статевих клітин.
Інструкція: налаштуйте мікроскоп. Розгляньте готові мікропрепарати яйцеклітини і сперматозоїда.
Оформлення результатів роботи. Замалюйте у зошитах яйцеклітину і сперматозоїд. Окремо замалюйте яйцеклітину і сперматозоїд, показавши різницю в їх розмірах.
|
Ознака |
Яйцеклітина |
Сперматозоїд |
|
Розмір |
||
|
Здатність активно пересуватися |
||
|
Цитоплазматична мембрана |
||
|
Цитоплазма |
||
|
Ядро |
||
|
Мітохондрії |
Завдання. Заповніть у зошитах таблицю наведеної нижче форми. Порівняйте будову яйцеклітини і сперматозоїда.
Виходячи з особливостей будови цих двох клітин, обґрунтуйте відмінність їх функціонування.
Чоловічі гамети, навпаки, — дуже дрібні клітини, зовні зовсім не схожі на жіночі. Рослинам властиві нерухливі чоловічі гамети — спермії. Чоловічі гамети тварин, водоростей і грибів — сперматозоїди — рухливі. Вони мають спеціальний орган руху — джгутик. Сперматозоїд ссавця чи птаха має форму довгої нитки. У ньому розрізняють головку, в якій розташовується ядро, шийку, де перебуває центріоль (циліндрична структура діаметром близько 0,15 мкм, що утворює клітинний центр), середню частину і хвіст, які утворюють джгутик (мал. 9). Сперматозоїди майже позбавлені цитоплазми.
Іїудоіііі яйцеклітини їді пііііііиного яйця: іііиім, що містить жов- Пінгж; 3 повітряна шкаралупна обо-
а 4
іудпи.і сперматозоїда гоЛОпка; 2 шийка; я'тмини; 4 хвіст..
Нині кожній освіченій людині добре відомо, що сперматозоїд дає початок новому життю. Однак значення сперматозоїдів у заплідненні довго залишалося невідомим. Першовідкривачами сперматозоїдів були А. Левенгук та його учень І. Гам. Вони називали їх «насінними звірками». Тривалий час сперматозоїди вважали паразитами. Лише згодом академік Петербурзької академії К. Е. Бер довів їх значення у заплідненні і ввів поняття сперматозоїд.
ворення статевих клітин рослин. Як
Ідом і усіх багатоклітинних істот обов’язково чергуються гапло-
дми фази, а розмноження відбувається статевим шляхом. У
м інндпа стадія життєвого циклу — спорофіт, на ній відбувається Іиму.п ьтлті утворюються гаплоїдні спори. У сприятливих умовах ростіи: гаметофіт — гаплоїдна стадія життєвого циклу багатьох пм«і ті цій стадії життєвого циклу шляхом мітозу утворюються її|К»н'<’і історичного розвитку вищих рослин дедалі більша роль пі діпілоїдіїій стадії, тому у квіткових рослин, на відміну від і мОп плаунів, гаметофіт просто став частиною спорофіта, тобто іритом рослини.
чий гаметофіт квіткових рослин — пилкові зерна. Вони є чолові- імамп рослини, само тут формуються спермії (мал. 10). Пилкові ч ні ні»гі.га а пиляках, де у значній кількості містяться материнські іпису. .V них відбувається мейоз і вони перетворюються на чоти- •по/ш, її шейх, власне, іі розвиваються пилкові зерна. Спочатку ІГ|Н|,| одноклітинні. Після першого мітотичного поділу нони «»к ці ї ішїїими, Одна клітина (її називають веічтітииною) нерестас
• І неї угної її,ся пилкова трубка. У другі іі клітині (її напинають
міно) ііідбувік іі.сн що один міток, внаслідок ЯКОГО II ПІЙ утлорю ндр.і V рокультаї і цих подій никріпас ішлкош» зерно, що складе ж клітин, одна к ііних < днолдоріїоіо
ий гпмптнфіт | м і: і ■ 111 ми < тьсн п сі м' нбру и 11,1, дп мі' гнті.сн мат»ч>пп піп минткітіш Імпп. ІІІ !( пп<і клітин їм >пі<.им мічип и>ііін
Мші. 10. Уіно|міннм чотінічих німої у ніііміііих |>іи;мип І мнт|)имі;і.ні МІК|Ю
цінні ширини: а — ціп’як лентець широкий; б — дощовий черв іий; а прісноводний молюск ставковик великий; ніпомний молюск слимак виноградний.
однодомні рослини) — двостатеві істоти. Відповідно у і>ді і іш чоловічі та жіночі особини, й один і той самий іунуїтти жіночі та чоловічі гамети. Двостатевих тварин плішити гермафродитами (від грец. Гермафродит — син •їм Ггрмсса та Афродіти, який поєднував ознаки чолові- 1111 и чом у у плоских червів (планарій, сисунів, ціп’яків) пмоти водночас утворюються в яєчниках і сім’яниках, ї м протягом життя змінюють свою стать. Наприклад, (початку самець, а потім водночас і самець, і самка, і чоловічі гамети в нього продукує одна і та сама герма- ніншії. Для високоорганізованих тварин двостатевість імпч і я роботи их особин гермафродити вкрай рідкісні й ІІТИ ІІОТОМСТВО.
щ'жа ги статевий процес синонімом статевого розмно- чпсто ототожнюють статевий процес і статеве розмно- іс одні- (і то саме. Є низка організмів, для яких статевий
і. її розмноження відбувається винятково безстатевим •тігг підносять чимало одноклітинних організмів. Стате- н і Пан гі'рііі назнано кон’югацією (від лат. кон’югаціо — юрім пім полягає н обміні генетичним матеріалом між йду, а у бактерій у перенесенні генетичного матеріалу дії н і Оакторії до іншої. Зростання кількості особин при і и Кількісні збільшення дають тільки наступні за статніші ниділи. Також не супроводжується збільшенням чнціп (під. лат. копуляціо з’єднання) злиття двох мііііуіІп и один. Цей тип статевого процесу спостеріга- ■ лштірПтого плазмодія (пригадайте цикл розвитку дноклітпіїних грибів дріжджів і в одноклітинних водо ІДІЮКЛІТИІШІ О річ 1111.ІМ 11, як і неї інші, розмін окуються множинним поділом зиготи, (НІ.ііімІпи> <)о і/ші/іг. тер /і'иж позначають спшгшчшіі процес биічіпіонліппінпих Із пііі/тріїшіім .шпліііінчі іілм, що .нНІїснни ті>сч спі'ці
РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ТИПОВИХ ЗАДАЧ З ГЕНЕТИКИ (МОНО- І ДИГІБРИДНЕ СХРЕЩУВАННЯ)
Мета. Навчитися розв’язувати типові генетичні задачі, ознайомитися з ілюстраціями дії законів Менделя на різних прикладах. Навчитися аналізувати розподіл ознак під час гібридизації.
Теоретичне обґрунтування. У кожній парі гомологічних хромосом одна — батьківська, друга — материнська. Відповідно один алель кожного гена потомство одержує від батька, другий — від матері. Алельні стани генів завжди альтернативні, тобто протилежні. Домінантний алель — той алель гена, який пригнічує прояв другого алеля. Слабший алель, що пригнічується, називається рецесивним.
Якщо в обох гомологічних хромосомах перебувають однакові алелі, організм є гомозиготним за даною ознакою, якщо різні алелі — гетерозиготним.
Розподіл ознак у потомства відбувається відповідно до законів Менделя.
Перший закон Менделя — закон однаковості гібридів першого покоління: гібриди першого покоління від схрещування чистих ліній однакові за генотипом і фенотипом. За фенотипом усі гібриди першого покоління характеризуються домінантною ознакою, за генотипом усе перше покоління гібридів є гетерозиготним.
Другий закон Менделя — закон розщеплення: під час схрещування гібридів першого покоління один з одним спостерігається розщеплення ознак у співвідношенні 3:1.
Третій закон Менделя — закон незалежного спадкування: кожна пара ознак успадковується незалежно від інших пар.
Приклад розв’язування задачі. У кішки довга шерсть — рецесивна ознака щодо короткої шерсті. Гомозиготну довгошерсту кішку схрестили з гетерозиготним котом і одержали 8 кошенят.
Дайте відповіді на запитання:
а) скільки типів гамет утворюється в кота?
б) скільки типів гамет утворюється в кішки?
в) скільки генотипів буде в кошенят?
г) скільки фенотипів буде в кошенят?
д) скільки кошенят народиться з довгою шерстю?
Позначимо ген довжини шерсті літерою А. Домінантна ознака — коротка шерсть, алель А. Рецесивна ознака — довга шерсть, алель а. Кішка гомозиготна за ознакою довгої шерсті, значить, у неї генотип аа. Кіт гетерозиготний — генотип Аа.
а) у кота генотип Аа, отже, кіт продукуватиме два типи гамет: А й а;
б) у кішки генотип аа, отже, кішка продукуватиме тільки один тип гамет — а;
в) у.приплоді очікується два генотипи кошенят: аа та Аа у співвідношенні 1:1;
г) у приплоді буде два різних фенотипи кошенят. Фенотипи кошенят розподіляться так само, як генотипи: кошенята з генотипом Аа — феноти-
пово короткошерсті, кошенята з генотипом аа фенотипово довгошерсті. Тобто, співвідношення фенотипів також становитиме 1:1;
д) довга шерсть буде у половини народжених кошенят.
У нашому випадку народилося восьмеро кошенят, отже, довгошерстими будуть четверо з них.
г
. т а а
а ,^.1 І
д Аа Аа
короткошерсті короткошерсті І
аа аа довгошерсті довгошерсті .1
Приклад оформлення задачі
Дано: Р:^ааХс/Аа У батьків можуть бути
А — коротка шерсть О: а А такі типи гамет: ^ а — довга шерсть П: 50 % аа тільки а, : А й а.
50 % Аа
Г1 — ?
Відповідь: У потомстві буде: 9 а а
розщеплення за генотипом 1:1, ^ розщеплення за фенотипом 1:1.
А Аа Аа
І-
а аа аа
Задачі Варіант 1
генотип кирпатого батька без ямки на підборідді, якщо у шлю-
1
бі з жінкою, яка має прямий ніс і ямку на підборідді народжуються тільки кирпаті діти з ямкою на підборідді.
Додаткове завдання. У родині, де батько і мати мають міцне здоров’я, є три дочки. Чи можна вважати, що ці дочки так само, як і всі наступні дочки, якщо вони будуть народжуватися в цій роДині, виявляться такими ж стійкими до інфекційних захворювань, якщо відомо, що в бабусі цих дітей по материнській лінії й дідуся по батьківській лінії — дуже слабке здоров’я, викликане хворобою Брутона (вродженим недоліком гама-глобулінів)? Ген, відповідальний за розвиток стану дефіциту гама-глобулінів, — рецесивний ген і локалізований у Х-хромосомі.
Варіант 2
■# ,
Додаткове завдання. Відомо, що ген дальтонізму (нездатність розрізняти червоний і зелений кольори) — рецесивний ген, локалізований у Х-хромосомі. Здорова жінка, мати якої так само, як і вона, здорова, а батько — дальтонік, вийшла заміж за чоловіка, який страждає дальтонізмом. Появу яких дітей можна чекати від цього шлюбу?
СПОСТЕРЕЖЕННЯ ЗА НОРМАЛЬНИМИ ТА МУТАНТНИМИ ФОРМАМИ ДРОЗОФІЛ, ЇХ ПОРІВНЯННЯ
Мета. Вивчити фенотиповий прояв мутацій у дрозофіли. Навчитися відрізняти дикий тип від мутантного фенотипу.
Обладнання. Бінокуляр, колекція дрозофіл: дикий тип (у мухи сіре тіло, червоні очі та довгі крила овальної форми); мутантний тип 1: у мухи вкорочені (або відсутні) крила; мутантний тип 2: у мухи білі очі; мутантний тип 3: у мухи чорне тіло.
Інструкція. Налаштуйте бінокуляр. Розгляньте готові мікропрепарати дикого типу і мутантних фенотипів дрозофіл. Визначте, де дикий тип, а де — мутантні особини.
Оформлення результатів роботи. Замалюйте у зошитах дрозофіл різних фенотипів у вигляді таблиці. Вкажіть на малюнках фенотиповий прояв мутацій.
Дикий тип
ц: —
Мутація 1 Мутація 2 Мутація З
, -
Завдання. Опишіть дикий тип мухи-дрозофіли. Які мутації ви побачили? Зробіть висновок про те, як мутаційні зміни у генетичному апараті проявляються фенотипово.
Лабораторна робота З
ВИВЧЕННЯ МІНЛИВОСТІ В РОСЛИН. ПОБУДОВА ВАРІАЦІЙНОГО РЯДУ І ВАРІАЦІЙНОЇ КРИВОЇ
Мета. Навчитися оцінювати модифікаційну мінливість живих організмів. Сформувати навички побудови варіаційного ряду і варіаційної кривої.
Обладнання. Боби квасолі (не менше ЗО шт.), штангенциркуль або лінійка.
Інструкція. За допомогою штангенциркуля виміряйте у міліметрах довжину і ширину не менш ніж ЗО бобів. (Вимірювати ширину сім’ядолі зручно, поклавши біб «на бік».)
Оформлення результатів роботи. Заповніть таблицю.
І - Довжина бобу .
Розмірні
_ ... мм ... мм ... мм ... мм ... мм ... мм ... мм ... мм ... мм
класи
Кількість
бобів _ І ■
Ширина бобу . і
Розмірні
мм ■■■ мм ■■■ ММ ••• ММ ... мм ... мм ... мм ... мм ... мм
класи
Кількість
бобів
Завдання. Обчисліть за формулою середнього арифметичного середні довжину і ширину бобів.
Побудуйте варіаційну криву, відкладаючи по осі абсцис відносну довжину бобів Ь або їх ширину Н, а по осі ординат — кількість бобів певного розмірного класу. З’єднайте крапки лінією. За одержаною варіаційною кривою визначте, чи збігається пік вашого графіка із середнім значенням довжини і ширини бобів. У випадку, якщо розподіл нормальний, величина середньої відносної величини збіжиться з піком графіка.
Зробіть висновок, чи є ваш розподіл нормальним.
Практична робота 2
РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ТИПОВИХ ЗАДАЧ НА ВИЗНАЧЕННЯ ВИДУ МУТАЦІЙ
Мета. Навчитися: визначати, чи є досліджувана мутація рецесивною чи домінантною; розв’язувати генетичні задачі на визначення типу мутацій; визначати генотипи батьків і потом- ства. Виробити навички визначення генних, хромосомних або геномних мутацій.
Теоретичне обґрунтування. Вивчаючи спадковість, потрібно вміти відрізняти домінантну мутацію від рецесивної.
Домінантні мутації зазвичай визначити легко. Такі мутації завжди мають фенотиповий прояв. У випадку домінантних мутацій потрібно вміти розрізняти гомозиготні і гетерозиготні організми. Для цього застосовують аналізуючі схрещування.
Рецесивні мутації найчастіше стосуються генів, що визначають первинну будову поліпептидних ланцюгів, з яких формуються, зокрема, ферменти. Наслідком можуть бути порушення обміну речовин у гомозиготних особин. Рецесивні мутації становлять проблему для дослідника, оскільки в гетерозиготному стані вони не мають фенотипового прояву. З огляду на це буває надзвичайно складно виявити носія такої мутації. Для визна-
чення рецесивної мутації слід або застосувати самозапилення гібридних рослин, або провести схрещування гібридів першого покоління між собою, що використовують у генетиці як рослин, так і тварин. У генетиці людини подібні методи не застосовують, тому робити висновки про природу мутацій можна тільки на основі аналізу родоводів.
Крім того, досліднику часто необхідно розрізнити, який тип мутацій має місце у досліджуваному випадку: генна мутація, хромосомна перебудова або навіть зміна кількості хромосом. Сучасна наука тільки шукає підходи до вирішення питання про визначення типу мутацій. Реально сьогодні визначити тип мутації лише за допомогою цитогенетичного дослідження пацієнта та його родичів. Однак деякі попередні висновки про вид мутації можна зробити на підставі таких даних.
Генна мутація, як правило, стосується лише однієї ознаки. Домінантні генні мутації часто проявляються патологією однієї ознаки у фенотипі, наприклад, укорочений хвіст у кішки, зайвий палець на руці людини. Рецесивні генні мутації часто спричиняють недостатній синтез якогось ферменту. Відповідно такі мутації часто проявляються порушеннями обміну речовин. Прикладом такої мутації може бути хвороба феніл кетонурія.
Хромосомні перебудови, як правило, призводять до множинних системних порушень організму.
Геномна мутація (перебудова геному) часто викликає порушення відтворення. Наприклад, анеуплоїдія (втрата або додавання однієї або кількох хромосом) веде до порушення мейозу і, відповідно, до безплідності.
Поліплоїдія у рослин фенотипово проявляється збільшенням розміру клітин і всього організму в цілому.
Завдання
а) чи є мутація, що викликає цю патологію, домінантною, чи рецесивною;
б) генотипи батьків.
вих особин нічних красунь потомство дає розщеплення на червоні, рожеві і білі рослини у співвідношенні 1:2:1. Яка мутація — домінантна чи рецесивна — визначає відсутність пігменту в пелюстках космеї? Як називається такий тип спадкування?
Як ви вважаєте, за яким типом успадковується мутація, що викликає зазначену хворобу?
8. Юннат забрав з гуртка практичної генетики білого лабораторного пацюка, над яким проводили досліди з впливу мутагенів на живий організм. На жаль, усі спроби юнната одержати від пацюка потомство виявилися невдалими: пацюк не здатний зачати дитинчат. Зробіть припущення про те, яка мутація могла викликати подібну патологію: а) генна домінантна; б) генна рецесивна; в) хромосомна; г) анеуплоїдія.
9. У 90-х роках XIX ст. голландський ботанік Хуго де Фріз описав мутантну форму рослини енотери. Незвичайний екземпляр рослини відріз-
нявся більшою висотою, значною кількістю стебел, великими квітами. На малюнку зображені звичайна рослина енотери і мутантна форма.
Як ви гадаєте, яка мутація викликала такий фенотиповий прояв?