Лановенко О.Г., Чинкіна Т.Б.

Від молекул нуклеїнових кислот до людини

Генетичні задачі з методикою розв’язання

Навчально-методичний посібник для учнів Х-ХІ класів середніх учбових закладів з поглибленим вивченням біології і студентів середніх та вищих навчальних закладів

Видання друге, доповнене і перероблене

Херсон – 2005

Обговорено на засіданні кафедри зоології (протокол №5 від 08.11.05 р.)

Рекомендовано до друку Вченою радою Інституту природознавства ХДУ (протокол №4 від 21.11.05 р.)

Відомості про авторів:

Лановенко Олена Геннадіївна – кандидат с.-г.наук, доцент кафедри зоології (розділи І, ІІ, ІІІ, IV, V) Херсонського державного університету

Чинкіна Тамара Борисівна – кандидат біологічних наук, доцент кафедри

(розділи VI, VII) соціально-економічної географії Інституту природознавства ХДУ, учитель-методист, Соросівський лауреат, Учитель року-1997, старший викладач біології та природознавства Академічного ліцею при ХДУ, переможець Всеукраїнського огляду-конкурсу "Панорама творчих уроків – 2005"

Рецензенти:

Спринь О.Б. – доцент, кандидат біологічних наук, доцент кафедри фізіології людини і тварин Інституту природознавства ХДУ

Кошелєва В.Д. – доцент, кандидат біологічних наук, доцент кафедри фізіології людини і тварин Інституту природознавства ХДУ

Лановенко О.Г., Чинкіна Т.Б.

Л 22 Від молекул нуклеїнових кислот до людини / Генетичні задачі з методикою розв’язання: Навчально-методичний посібник. Видання друге, доповнене та перероблене. –Херсон: Айлант, 2005. –156 с.

ISBN 966-630-068-3

ISBN 966-630-068-3 © Лановенко О.Г., 2005

© Чинкіна Т.Б., 2005

ЗМІСТ

ВСТУП 5

Розділ І. Цитологічні основи розмноження і матеріальні основи спадковості. 7

1.1. Цитологічні основи нестатевого розмноження. Мітоз. Типи мітозів. Генетичний контроль клітинного циклу. 7

Задачі для самостійного розв’язання 8

1.2. Цитологічні основи статевого розмноження. Мейоз. Гаметогенез. 10

Задачі для самостійного розв’язання 13

Розділ ІІ. Моногібридне схрещування. Успадкування ознак при повному і неповному домінуванні. Кодомінування. Множинний алелізм. 16

2.1. Методика розв’язання задач 17

2.2. Приклади розв’язування задач різного типу 19

2.3. Варіанти задач для самостійного розв’язання 22

Розділ ІІІ. Аналіз родоводів 30

Приклади розв’язування задач 33

Задачі для самостійного розв’язання 37

Розділ ІV. Незалежне комбінування ознак. Дигібридне та полігібридне схрещування 47

4.1. Методика розв’язання задач 48

4.2. Приклади розв’язання задач різних типів 49

4.3. Задачі для самостійного розв’язання 52

Розділ V. Аналіз відхилень від менделівських формул розщеплення 61

5.1. Відхилення, що спостерігаються за незалежного успадкування ознак (розщеплення за генотипом не змінюється) 61

Приклад розв’язування задач 62

Задачі для самостійного розв’язання 65

5.1.1. Взаємодія неалельних генів 69

Методика і приклади розв’язування задач 70

Задачі для самостійного розв’язання 76

5.2. Відхилення, що пояснюються особливостями успадкування окремих генів 85

5.2.1. Зчеплене із статтю успадкування ознак. Біологія статі 85

Методика і приклади розв’язання типових генетичних задач 86

Задачі для самостійного розв’язання 95

5.2.2. Зчеплення генів і кросинговер 100

Приклади розв’язання задач 101

Задачі для самостійного розв’язання 111

Розділ VI. Молекулярні основи спадковості 120

Методика розв`язання задач з молекулярної біології 120

6.1. Приклади розв`язання задач з молекулярної біології: 1^й тип задач – структура та властивості нуклеїнових кислот 122

Задачі для самостійного розв’язання 126

6.2. Приклади розв’язання задач з молекулярної біології: 2^й тип задач . Біосинтез білка. 127

Задачі для самостійного розв’язання 132

Розділ VII. Генетичні процеси в популяціях 134

7.1. Методика розв’язання задач з популяційної генетики 134

7.2. Приклади розв’язання задач даного типу 135

7.3. Задачі для самостійного розв’язання 142

Додатки 146

1. Етапи розвитку генетики 146

2. Закони і правила генетики 149

3. Таблиця генетичного коду 152

4. Довідкова таблиця диплоїдної кількості хромосом (2 n) 152

5. Характер успадкування деяких ознак у людин, тварин і рослин 154

Волосся, шкіра, нігті, зуби 155

Очі 155

ВСТУП

В 2000 році генетиці як самостійній науці виповнилося 100 років. За цей відрізок часу генетика пройшла переможний шлях від простого осмислення фундаментальної значущості відкритих Г.Менделем законів до глибокого розуміння явищ спадковості і мінливості на молекулярному рівні, розшифровки структури і функцій геномів різних біологічних об’єктів.

Сьогодні генетика є теоретичною і методологічною основою інших біологічних наук, її справедливо вважають центральною наукою в біології. Разом з тим генетика, успішно розвивається завдяки успіхам і досягненням інших природничих наук – таких як фізика, хімія, математика, молекулярна біологія, ботаніка, зоологія, мікробіологія, вірусологія. Сьогодні не можна уявити кваліфікованого біолога без знання основ генетики.

Успішне засвоєння школярами і студентами основних закономірностей генетики неможливе без вміння розв’язувати генетичні задачі, які сприяють поглибленню знань і дають певну можливість для їх самоконтролю. Розв’язування генетичних задач готує майбутнього спеціаліста до самостійної роботи в різних галузях біології, а також розвиває логіку мислення. Це важливіший, незамінний компонент загальної культури і формування цілісного світогляду. Роздуми по розв’язуванні генетичних задач тренують розум, розвивають кмітливість.

Даний посібник розроблений для студентів біологічних спеціальностей навчальних закладів. Цей збірник може використовуватися також учнями спеціалізованих біологічних класів ліцеїв, гімназій, загальноосвітніх шкіл для підготовки з розділу “Спадковість і мінливість організмів”. Задачник допоможе і в підготовці до вступу у вищі учбові заклади біологічного, медичного, сільськогосподарського профілів, а також при перепідготовці вчителів.

Посібник містить задачі з різних розділів сучасної генетики. Кожний розділ збірника включає: 1) стисле пояснення застосування стандартних термінів, розрахункових даних і формул, необхідних позначень; 2) методику розв’язання задач різних типів, в основі якої ми намагалися дотримуватися основних принципів дидактики (науковість, системність, поступовість); 3) приклади розв’язування типових задач; 4) задачі для самостійного розв’язання з метою самоконтролю знань (з відповідями та без них). Типові задачі знайомлять з основними прийомами генетичних суджень; чисельність варіантів задач забезпечує найкраще оперативне закріплення знань з генетики.

У цьому посібнику аналізуються всі відомі типи взаємодії алель них та неалельних генів, представлені задачі з цитологічних основ спадковості, генетичного аналіза родоводів, молекулярної генетики. Розділ “Генетика популяцій” виходить за рамки шкільної програми і передбачає підвищений рівень математичного мислення. Він є особливо актуальним у зв’язку із загостренням інтересу до екологічних проблем в умовах глобальної екологічної кризи.

Генетичні задачі були підібрані на основі літературних даних або з використанням навчальних посібників:

1. Барабанщиков Б.И., Сапаев Е.А. Сборник задач по генетике (учебно-методическое пособие). –Из-во Казанского университета, 1988. – 190с.

2. Каминская Э.А., Сборник задач по генетике.-Минск: Вышэйшая школа, 1982.-190с.

3. Хелевин Н.В., Лобанов А.М., Колесова О.Ф. Сборник задач по общей и медицинской генетике.-М.: Высшая школа, 1976.-159с.

4. Гуляев Г.В. Задачник по генетике.-М.:Колос, 1980.-78с.

5. Соколовская Б.Х. 120 задач по генетике.-М.:Центр РСПИ, 1991.-88с.

6. Ватти К.В., Тихомирова М.М. Руководство к практическим занятиям по генетике.-М.:Просвещение, 1972.-178с.

Методика, приклади, розв’язування та розв’язання генетичних задач з різних тем і різних ступенів складності є інтелектуальною власністю авторів.

Автори сподіваються, що даний посібник буде корисним для широкого кола читачів, які цікавляться генетикою.

Пропозиції і зауваження щодо змісту даного посібника просимо надсилати за адресою: 73000, м.Херсон, вул. 40 років Жовтня, 27, кафедра зоології державного університету.