Приклад розв’язання задач.

Задача. Яку молекулярну масу і довжину має молекула ДНК, до складу якої входить 2000 аденілових нуклеотидів і 2000 молекул цитозину?

Згідно з правилом Чаргафа, молекула ДНК складається з 2000 аденілових нуклеотидів і 2000 тимілових, 2000 – цитозину і 2000 гуаніну.

1. Визначимо загальну кількість нуклеотидів в молекулі: 2000+2000+2000+2000=8000.

1. Оскільки середня молекулярна маса одного нуклеотиду дорівнює 345 у.о.м., тоді, М(ДНК)=8000х345=2760000 у.о.м.

2. Відстань між двома сусідніми нуклеотидами – 0,34 нм. Довжина молекули ДНК визначається кількістю нуклеотидів в одній спіралі:

8000:2=4000 – кількість нуклеотидів в одній спіралі

4000х0,34=1360 нм – довжина спіралі ДНК

Відповідь. Молекулярна маса 2760000 у.о.м., а довжина – 1360 нм.

Завдання для виконання

Завдання 1. Вивчити будову ДНК та РНК

Завдання 2. Записати, якими триплетами кодуються амінокислоти

Завдання 3. Розв’язати задачі.

1.Один ланцюг молекули ДНК має таку послідовність нуклеотидів: ТГА – ЦЦА – ГАТ – АЦТ – ЦГА – ТТТ – АЦГ. Яку послідовність нуклеотидів має другий ланцюжок цієї самої молекули?

2. Які триплети за генетичним кодом відповідають амінокислотам: тирозин, метіонін, валін, аргінін? Скількома типами триплетів можна закодувати наступну послідовність амінокислот: валін-тирозин-триптофан-аргінін-валін-метіонін?

3. Яким буде нуклеотидний склад ділянки дволанцюгової ДНК, якщо іРНК містить аденіну 21%, цитозину 25%, гуаніну 24%, урацилу 30%?

4. Один з ланцюгів ДНК має молекулярну масу 72450 у.о.м.. Визначте кількість мономерів білка, закодованого в цій ДНК, якщо молекулярна маса одного нуклеотида – 345 у.о.м.

5. Чому дорівнює довжина молекули ДНК, якщо в ній кількість тимідилових нуклеотидів 820 тис, а гуанілових – 1350 тис?

Контрольні запитання

1. Опишіть будову і функції ДНК.

2. Дайте характеристику різним видам РНК, їх будові, функціям, відмінностям від ДНК.

3. Поясніть суть явища синтезу білків у клітині.

4. Сучасне уявлення про структуру і функцію генів.

5. Опишіть генетичний код.

Лабораторна робота 3. Закономірності успадкування ознак

Мета заняття: засвоїти знання щодо успадкування ознак, вивчити три закони Менделя та визначити успадкування алельних і не алельних генів.

Методичне забезпечення: посібники, таблиці, схеми

Розгляд питань:

1.Вивчити закони успадковування ознак

2. Визначити типи взаємодії алельних та неалельних генів.

Література:

1. Проценко М.Ю. Генетика / М.Ю. Проценко. – К. : Вища школа, 1994. – С. 13-34.

2. Меркурьева Е. К. Генетика / Е. К.Меркурьева, З. В.Абрамова, А.В.Бакай идр. .-М. Агропромиздат, 1991 .-446с.

3. Хмельничий Л.М. Основи генетики тварин з біометрією [навчальний посібник] / Л.М.Хмельничий, І.О.Супрун, А.М.Салогуб.- Суми: Видавництво: ПП Вінниченко М.Д., ФОП Дьоменко В.В., 2011. – 344 с.

Методичні рекомендації.

Залежно від набору алельних генів розрізняють такі три генотипи: гомозиготний домінантний – обидва алельні гени домінантні – АА; гомозиготний рецесивний − обидва алельні гени рецесивні аа; гетерозиготний − один ген домінантний, а другий рецесивний Аа. Якщо батьківські форми відрізняються за однією ознакою (насіння жовте чи зелене) – схрещування називається моногібридним, якщо за двома (колір і форма насіння) – дигібридним. За результатами досліджень сформовані правила успадкування, які стали називатися законами Г.Менделя.

Перший закон Менделя – закон одноманітності гібридів першого покоління (F₁): при схрещуванні гомозиготних батьківських організмів альтернативних форм по одному чи декількох ознаках гібриди F₁ будуть однорідними за фено- і генотипом.

Другий закон: при схрещуванні гібридів першого покоління між собою в другому поколінні моногібридного схрещування спостерігається розщеплення по фенотипу 3:1 і по генотипу 1:2:1.

Третій закон Менделя або закон незалежного комбінування свідчить про те, що розщеплення в двох парах генів відбувається незалежно один від іншого. Внаслідок цього гетерозигота за двома парами генів утворює чотири сорти гамет у рівних кількостях. При схрещуванні двох дигетерозигот спостерігається розщеплення за фенотипом: 9:3:3:1, а за генотипом: 1:2:1:2:4:2:1:2:1.

Розрізняють типи взаємодії між алельними генами:

- повне домінування –один ген повністю подавляє прояв іншого алельного гена, тобто у гетерозигот проявляється лише одна ознака – домінантна;

- проміжне успадкування (неповне домінування)- у гетерозигот проявляється ознака, проміжна між домінантною і рецессивною;

- кодомінування – кожний ген у гетерозиготних особин виявляє свою дію повною мірою незалежно один від одного.За кодомінування проявляються обидві батьківські ознаки;

- понаддомінування – підсилення домінантного гену рецисивним, гібрид перевершує обох батьків за розвитком ознаки;

- множинний алелізм – взаємодія двох генів, з яких кожен може змінитися в результаті мутацій з утворенням нового алельного гену;

- плейотропна дія генів – ген може впливати на розвиток двох і більше ознак;

Типи взаємодії неалельних генів:

– комплементарна взаємодія – виникає при наявності в генотипі двох домінантних неалельних генів, кожний з яких самостійно не проявляється, а разом утворюють новий фенотип в потомстві

• епістаз (міжалельне домінування) - явище пригнічення дії одного гена іншим, неалельним йому геном;

• полімерія – явище, коли на формування однієї ознаки впливає декілька еквівалентних алельних пар генів.

Пенетрантність – здатність гена виявлятися у фенотипі організму. Тобто частка особин, у яких, тією чи іншою мірою, проявляється мутантний фенотип, вказує на пенетрантність даної мутації.

Експресивність – ступінь вираженості фенотипу у різних особин.