Тема 4. Микро-, макроэволюция. Факторы эволюции. Формы естественного отбора. Критерии вида. Механизмы видообразования. Доклады студентов с презентацией и их обсуждение. (2 часа).

Цель: изучить основные этапы органического мира на планете Земля.

Темы для докладов:

1. Учение о микроэволюции и видообразовании.

2. Динамика популяций: закон Харди-Вайнберга.

3. Макроэволюция. Результаты макроэволюции.

4. Элементарные факторы эволюции.

5. Формы естественного отбора.

6. Вид. Критерии вида.

7. Механизмы видообразования.

8. Идиоадаптация. Приспособленность организмов к среде обитания.

9. Гипотеза нейтральности молекулярной эволюции.

10. Антидарвиновские концепции эволюции.

Литература для подготовки к занятию:

1. Пехов А.П. Биология с основами экологии: учебник. – С.Пб.: Изд-во Лань, 2007. – 688с.

2. Тейлор Д, Грин Н., Стаут У. Биология: в 3х тт. Т.3. - М.: Мир, 2008.- 451 с.

3. Колесников С.И. Биология с основами экологии. – Ростов на Дону. Феникс. 2004. – 224 с.

4. Северцов А.С. Направленность эволюции. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1990

5. Северцов А.С. Основные теории эволюции. М.: изд-во МГУ, 1987

6. Яблоков А.В., Юсуфов А.Г. Эволюционное учение. М., 2003.

Вопросы для подготовки к занятию:

1. Что такое вид?

2. Критерии вида, их характеристика.

3. Почему современную теорию эволюции называют синтетической?

4. Изменчивость, ее виды.

5. Наследственная изменчивость.

6. Виды мутаций, их причины.

7. Роль мутаций в эволюции органического мира и селекции.

8. Закономерности модификационной изменчивости

9. Определения качественных, количественных признаков, нормы реакции.

10. Почему наследственная изменчивость – движущая сила эволюции?

11. Движущие силы эволюции, их роль в образовании новых видов.

12. Почему элементарной единицей эволюции является популяция?

Тема 5. Аллельное и неаллельное взаимодействие генов. Наследование пола. Сцепленное наследование (решение генетических задач). (2 часа)

Цель: Понять сущность и научиться решать задачи на взаимодействие генов и задачи на сцепленное наследование.

Задачи для работы:

Аллельное взаимодействие генов.

Задание№1:

1 вариант:

1. У человека умение владеть преимущественно правой рукой доминирует над умением владеть преимущественно левой рукой. Мужчина правша, мать которого была левшой, женился на женщине правше, имевшей трех братьев и сестер, двое из которых - левши. Определите возможные генотипы женщины и вероятность того, что дети, родившиеся от этого брака, будут левшами.

2. Фенилкетонурия (нарушение обмена фенилаламина, в результате которого развивается слабоумие) наследуется как рецессивный признак. Какими могут быть дети в семье, где родители гетерозиготны по этому признаку?

3. У человека некоторые формы близорукости доминируют над нормальным зрением, а цвет карих глаз над голубыми. Гены обеих пар не сцеплены. Какое потомство можно ожидать от брака гетерозиготных по обоим признакам родителей? Какое потомство можно ожидать от брака гетерозиготного мужчины с женщиной, имеющей голубые глаза и нормальное зрение?

2 вариант:

1. Голубоглазый мужчина, родители которого имели карие глаза, женился на кареглазой женщине, у отца которой глаза были голубые , а у матери – карие. Какое потомство можно ожидать от этого брака, если известно, что ген карих глаз доминирует над геном голубых?

2. У человека ген, вызывающий одну из форм наследственной глухонемоты, рецессивен по отношению к гену нормального слуха. Какое потомство можно ожидать от брака гетерозиготных родителей?

3. У человека ген карих глаз доминирует над голубыми глазами, а умение владеть преимущественно правой рукой – над леворукостью. Обе пары генов расположены в разных хромосомах. Какими могут быть дети, если родители их гетерозиготны? Какие могут быть дети, если отец левша, но гетерозиготен по цвету глаз, а мать голубоглазая, но гетерозиготная в отношении умения владеть руками.

3 вариант:

1. У человека ген полидактилии (шестипалость) доминирует над нормальным строением кисти. Определите вероятность рождения шестипалых детей в семье, где оба родителя гетерозиготны. В семье, где один из родителей имеет нормальное строение кисти, а второй – шестипалый, родился ребенок с нормальным строением кисти. Какова вероятность рождения следующего ребенка тоже без аномалии?

2. Миоплегия (периодические параличи) передаются по наследству как доминантный признак. Определите вероятность рождения детей с аномалиями в семье, где отец гетерозиготен, а мать не страдает миоплегией.

3. В семье, где родители хорошо слышали и имели – один гладкие волосы, а другой вьющиеся, родился глухой ребенок с гладкими волосами. Их второй ребенок хорошо слышал и имел вьющиеся волосы. Какова вероятность дальнейшего появления глухих детей с вьющимися волосами в семье, если известно, что ген вьющихся волос доминирует над гладкими, а глухота – признак рецессивный и обе пары генов находятся в разных хромосомах?

4 вариант:

1. У человека умение владеть преимущественно правой рукой доминирует над умением владеть преимущественно левой рукой. Мужчина правша, мать которого была левшой, женился на женщине левше. Определите возможные генотипы детей от этого брака.

2. У человека ген, вызывающий одну из форм наследственной глухонемоты, рецессивен по отношению к гену нормального слуха. От брака глухонемой женщины с нормальным мужчиной родился глухонемой ребенок. Определите генотипы родителей.

3. В семье, где родители хорошо слышали и имели – один голубые глаза, а другой карие, родился глухой ребенок с голубыми глазами. Их второй ребенок хорошо слышал и имел карие глаза. Какова вероятность дальнейшего появления глухих детей с карими глазами в семье, если известно, что ген карих глаз доминирует над голубыми, а глухота – признак рецессивный и обе пары генов находятся в разных хромосомах?

Неаллельное взаимодействие генов.

Задание 2.

1 вариант:

1 (комплементарность). Изучаются 2 пары неаллельных несцепленных генов, определяющих окраску меха у горностая. Доминантный ген одной пары (А) определяет черный цвет, а его рецессивный аллель (а) – голубую окраску. Доминантный ген другой пары (В) способствует проявлению пигментации организма, его рецессивный аллель (в) не синтезирует пигмент. При скрещивании черных особей между собой в потомстве оказались особи с голубой окраской меха, черные и альбиносы. Проанализировать генотипы родителей и теоретическое соотношение в потомстве.

2 (кодоминирование). В одной семье установлено, что отец имеет IV (АВ) группу крови по системе АВ0, а мать - I (00). Какие группы крови могут иметь их дети?

3 (доминантный эпистаз). Белое оперение определяется двумя парами несцепленных неаллельных генов. В одной паре доминантный ген определяет окрашенное оперение, рецессивный – белое. В другой паре доминантный ген определяет окраску, рецессивный не подавляет окраску. Определить расщепление по фенотипу в F₂ при скрещивании белых птиц, имеющих генотип CCII, с белыми птицами имеющих генотип ccii.

2 вариант:

1 (комплементарность). В первом поколении от скрещивания зеленого и белого волнистых попугайчиков все потомство оказалось зеленым. Во втором поколении получилось 28 зеленых, 8 желтых, 9 голубых, 3 белых попугаев. Каковы генотипы родителей и потомков. Установить тип взаимодействия генов.

2. (кодоминирование) Определите вероятность рождения детей с разными группами крови в браке мужчины со II (А) группой крови и женщины с III (В) группой крови, отцы которых имели I (О) группу крови.

3 (доминантный эпистаз). При скрещивании кур породы белый леггорн ААВВ с петухом породы белый плимутрок аавв в F₂ наряду с белыми появляются окрашенные цыплята в соотношении примерно 13 белых и 3 черных. В этом случае доминантный ген В проявляется ингибитором доминантного гена окраски оперения. Определите тип наследования.

3 вариант:

1 (комплементарность). У божьих коровок с красными спинками были дети с оранжевыми спинками, которые скрестились между собой. Среди второго поколения наблюдалось расщепление: 175 оранжевых, 119 – красных, 21-желтая. Как наследуется окраска спинки у божьих коровок? Какие генотипы у всех описанных поколениях?.

2. (кодоминирование). В родильном доме перепутали двух мальчиков. Родители одного из них имеют I и II группы крови, родители другого – II и IV группы крови. Определите, кто чей сын.

3 (доминантный эпистаз). У овса цвет зерен определяется двумя парами неаллельных несцепленных генов. Доминантный ген одной пары (А) определяет черный цвет, другой доминантный ген (В) – серый цвет. Ген черного цвета подавляет ген серого цвета. Оба рецессивных аллеля определяют белый цвет зерен. При опылении дигетерозиготных организмов в потомстве оказались растения с черными, черными и белыми зернами. Определить генотипы родительских организмов и фенотипическое соотношение в потомстве.

4 вариант:

1 (комплементарность). У душистого горошка окраска цветов проявляется только при наличии двух доминантных генов А и В . Если в генотипе имеется только один доминантный ген , то окраска не развивается. Какое потомство F₁ и F₂ получается от скрещивания растений с генотипами ААвв и ааВВ.

2. (кодоминирование). У мальчика I группа крови, а у его сестры- IV. Определите группы крови их

родителей.

3 (доминантный эпистаз). Наследование окраски оперения у кур определяется двумя парами неаллельных несцепленных генов, расположенных в аутосоме. Доминантный ген одной пары (А) определяет синтез пигмента меланина, что обеспечивает наличие окраски, а его рецессивный аллель (а) не приводит к синтезу пигмента и куры оказываются белыми (перьевой альбинизм). Доминантный ген другой пары (В) подавляет действие генов первой пары, в результате чего синтез пигмента не происходит, и куры также становятся альбиносами. Его рецессивный аллель (в) подавляющего действия не оказывает. Скрещиваются два организма гетерозиготные по 2 парам аллелей. Определить в потомстве соотношение кур с окрашенным оперением и альбиносов.

Литература для подготовки к занятию:

1. Пехов А.П. Биология с основами экологии: учебник. – С.Пб.: Изд-во Лань, 2007. – 688 с.

2. Билич Г.Л., Крыжановский В.А. Биология: Полный курс в 3-х т. – М.: ОНИКС 21 век. – 2002. – 544 с.

3. Тейлор Д, Грин Н., Стаут У. Биология: в 3х тт. Т.3. - М.: Мир, 2008.- 451 с.

4. Алтухов Ю.П. Генетические процессы в популяции: Учебное пособие для вузов. - М.: Академкнига, 2003. – 431 с.

5. Генетика. Учебник для вузов / Под ред. академика РАМН В.И. Иванова. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. – 638с.

6. Шевченко В.А.. Топорнина Н.А., Стволин Н.С. Генетика человека: Учебник для вузов. – М.: Гуманит.издат центр «Владос», 2002. 240 с.

Вопросы для подготовки к занятию:

1. Что такое наследственность?

2. Основные понятия и термины генетики (доминантность, рецессивность, гомо - и гетерозиготность, генотип, фенотип, аллель).

3. Закономерности наследования при моногибридном скрещивании и его цитологическая основа.

4. Закономерности наследования при дигибридном скрещивании и его цитологическая основа

5. Универсальны ли законы Г. Менделя и применимы ли они к человеку?

6. Что такое анализирующее скрещивание и какова его роль?

7. Можно ли предсказать наследование признака, контролируемого двумя аллелями?

8. Что такое наследственность, сцепленная с полом?