Мейоз и оплодотворение обеспечивают получение организмами нового поколения эволюционно сложившегося, сбалансированного по дозам генов наследственного материала, на основе которого осуществляется развитие организма и отдельных его клеток. Благодаря этим двум механизмам в ряду поколений особей данного вида формируются определенные видовые характеристики и вид как реальная единица живой природы существует продолжительное время. Однако у разных представителей вида в силу постоянно идущего мутационного процесса один и тот же набор генов генома представлен разными их аллелями. Так как при половом размножении у многих видов в воспроизведении потомства принимают участие две особи, то совершенно очевидно, что в результате оплодотворения разные зиготы получают неодинаковый набор аллелей в их генотипах. Увеличению генотипического разнообразия представителей вида способствуют также механизмы, приводящие к перекомбинации родительских аллелей особи в ее гаметах. Действительно, если бы гаметы, образуемые организмом, были одинаковы по набору аллелей в их геноме, то у потомков одной пары организмов при раздельнополости или одного гермафродитного организма не наблюдалось бы генотипического разнообразия. В каждом новом поколении вида генотипически различными были бы лишь дети разных родителей.

Реально в природе наблюдается разнообразие потомков одних и тех же родителей. Например, родные братья и сестры различаются не только по полу, но и по другим признакам. Такие различия потомков объясняются тем, что в каждом акте оплодотворения встречаются генетически различающиеся гаметы. Механизмом,обеспечивающим разнообразие гамет, образуемых одним и тем же организмом, является мейоз, в ходе которого происходит не только уменьшение вдвое наследственного материала, попадающего в гаметы, но и эффективное перераспределение родительских аллелей между гаметами. Процессами, приводящими к перекомбинации генов и целых хромосом в половых клетках, являются Кроссинговер и расхождение бивалентов в анафазе I мейоза (см. гл. 5).

Кроссинговер. Этот процесс происходит в профазе I мейоза в то время, когда гомологичные хромосомы тесно сближены в результате конъюгации и образуют биваленты. В ходе кроссинговера осуществляется обмен соответствующими участками между взаимно переплетающимися хроматидами гомологичных хромосом (рис. 3.72). Этот процесс обеспечивает перекомбинацию отцовских и материнских аллелей генов в каждой группе сцепления. В разных предшественниках гамет Кроссинговер происходит в различных участках хромосом, в результате чего образуется большое разнообразие сочетаний родительских аллелей в хромосомах.

Рис. 3.72. Кроссинговер как источник генетического разнообразия гамет:

I - оплодотворение родительских гамет а и б с образованием зиготы в; II - гаметогенез в организме, развившемся из зиготы в ; г - кроссинговер, происходящий между гомологами в профазе I; д - клетки, образовавшиеся после 1-го мейотического деления; е, ж - клетки, образовавшиеся после 2-го деления мейоза (е - некроссоверные гаметы с исходными родительскими хромосомами; ж - кроссоверные гаметы с перекомбинацией наследственного материала в гомологичных хромосомах)

Понятно, что кроссинговер как механизм рекомбинации эффективен лишь в том случае, когда соответствующие гены отцовской и материнской хромосом представлены разными аллелями. Абсолютно идентичные группы сцепления при кроссинговере не дают новых сочетаний аллелей.

Кроссинговер происходит не только в предшественницах половых клеток при мейозе. Он наблюдается также в соматических клетках при митозе. Соматический кроссинговер описан у дрозофилы, у некоторых видов плесеней. Он осуществляется в ходе митоза между гомологичными хромосомами, однако его частота в 10 000 раз меньше частоты мейотического кроссинговера, от механизма которого он ничем не отличается. В результате митотического кроссинговера появляются клоны соматических клеток, различающихся по содержанию в них аллелей отдельных генов. Если в генотипе зиготы данный ген представлен двумя разными аллелями, то в результате соматического кроссинговера могут появиться клетки с одинаковыми либо отцовскими, либо материнскими аллелями данного гена (рис. 3.73).

Рис. 3.73. Кроссинговер в соматических клетках:

1 - соматическая клетка, в гомологичных хромосомах которой ген А представлен двумя разными аллелями (А и а); 2 - кроссинговер; 3 - результат обмена соответствующими участками между гомологичяыми хромосомами; 4 - расположение гомологов в плоскости экватора веретена деления в метафазе митоза (два варианта); 5 - образование дочерних клеток; 6 - образование гетерозитотиых по гену А клеток, сходных с материнской клеткой по набору аллелей (Аа); 7 - образование гомозиготных по гену А клеток, отличающихся от материнской клетки по набору аллелей (АА или аа)

Расхождение бивалентов в анафазе I мейоза. В метафазе I мейоза в экваториальной плоскости ахромативнового веретена выстраиваются биваленты, состоящие из одной отцовской и одной материнской хромосомы. Расхождение гомологов, которые несут разный набор аллелей генов в анафазе I мейоза, приводит к образованию гамет, отличающихся по аллельному составу отдельных групп сцепления (рис. 3.74).

Рис. 3.74. Расхождение гомологичных хромосом в анафазе I мейоза

как источник генетического разнообразия гамет:

1 -метафаза I мейоза (расположение бивалента в плоскости экватора веретена деления); 2 - анафаза I мейоза (расхождение гомологов, несущих разные аллели гена А к разным полюсам); 3 - второе мейотическое деление (образование двух типов гамет, различающихся по аллелям гена А)

Рис. 3.75. Случайный характер расположения бивалентов в метафазе (1 )

и независимое расхождение их в анафазе (2 ) первого мейотического деления

В связи с тем что ориентация бивалентов по отношению к полюсам веретена в метафазе I оказывается случайной, в анафазе I мейоза в каждом отдельном случае к разным полюсам направляется гаплоидный набор хромосом, содержащий оригинальную комбинацию родительских групп сцепления (рис. 3.75). Разнообразие гамет, обусловленное независимым поведением бивалентов, тем больше, чем больше групп сцепления в геноме данного вида. Оно может быть выражено формулой 2 n , где п - число хромосом в гаплоидном наборе. Так, у дрозофилы п = 4 и количество типов гамет, обеспечиваемое перекомбинацией родительских хромосом в них, равно 2 4 = 16. У человека п = 23, и разнообразие гамет, обусловленное этим механизмом, соответствует 2 23 , или 8388608.

Кроссинговер и процесс расхождения бивалентов в анафазе I мейоза обеспечивают эффективную рекомбинацию аллелей и групп сцепления генов в гаметах, образуемых одним организмом.

Оплодотворение. Случайная встреча разных гамет при оплодотворении приводит к тому, что среди особей вида практически невозможно появление двух генотипически одинаковых организмов. Достигаемое с помощью описанных процессов генотипическое разнообразие особей предполагает наследственные различия между ними на базе общего видового генома.

Таким образом, геном как высший уровень организации наследственного материала благодаря мейозу и оплодотворению сохраняет свои видовые характеристики. Но одновременно эти же процессы обеспечивают индивидуальные наследственные различия особей, в основе которых лежит рекомбинация генов и хромосом, т.е. комбинативную изменчивость. Комбинативная изменчивость, проявляющаяся в генотипическом разнообразии особей, повышает выживаемость вида в изменяющихся условиях его существования.

1. Перечислите, какими особенностями характеризуются генотипы потомков, возникающие в результате полового размножения. Почему у этих новых организмов усиливаются возможности для приспособления к условиям окружающей среды?
Генотип потомков возникает путем комбинации генов, принадлежащих обоим родителям. Появление новых комбинаций генов обеспечивает большую выживаемость особей, более успешное и быстрое распространение вида к меняющимся условиям.

2. Найдите на рисунке в параграфе первую стадию образования половых клеток. Какой процесс обеспечивает появление многих клеток от одной первичной? Что такое «репродуктивный период в жизни животных и растений»?
Первая стадия – период размножения. В нем первичные половые клетки делятся путем митоза. Репродуктивный период в жизни животных и растений – это период, в котором животное или растение может участвовать в половом размножении.

3. Охарактеризуйте второй этап гаметогенеза – период созревания половых клеток мужских и женских организмов. Какие особенности имеет этот период? Почему в гаметах в процессе созревания формируется измененный или новый набор генов?
Стадия роста – клетки увеличиваются в размерах и превращаются в сперматоциты и ооциты I порядка. Эта стадия соответствует интерфазе I мейоза. Происходит репликация молекул ДНК при неизменном количестве хромосом.
Стадия созревания – это третья стадия гаметогенеза. В это время происходит перекомбинация генов, конъюгация хромосом и кроссинговер при мейозе. Поэтому образуются новый, измененный набор генов.

4. Назовите уровни образования новых комбинаций генов.
1. кроссинговер
2. независимое расхождение хромосом в мейозе
3. слияние гамет при оплодотворении.

5. Используя рисунок в учебнике, опишите изменения, происходящие с хромосомами в процессе кроссинговера.
Пара конъюгированных хромосом образует бивалент или тетраду. В дальнейшем между хромосомами бивалента происходит кроссинговер – это явление обмена участками гомологичных хромосом. В каждой такой точке, которую называют хиазмой, две из четырех хроматид перекрещиваются. К концу профазы между конъюгированными хромосомами возникают силы отталкивания. Два гомолога остаются связанными в тех точках, где произошел кроссинговер между отцовской и материнской хроматидами.

6. Объясните, почему мейоз является основой комбинативной изменчивости.
Клетки, образовавшиеся в результате мейоза, отличаются по набору хромосом. Вследствие случайности расхождения хромосом во время анафазы 1 клетки получают самые разнообразные комбинации родительских хромосом. Учитывая также обмен гомологичными участками хромосом в профазе 1, каждая образующаяся клетка уникальна и неповторима по набору генов.

1.проявление ненаследственной изменчивости у особи зависит от ее генотипа поэтому пределы данной изменчивости ограничены 1)условиями среды 2)нормой

реакции 3)фенотипом особи 4)случайными мутациями

2. нарушение последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК-результат 1)геномной мутации 2)генной мутации 3)хромосомной мутации 4)нормы реакции

3.одним из предложений мутационной теории Х. Де Фриза является утверждение
1)мутации возникают под действием условий среды 2)мутации определённы 3)мутации носят групповой характер 4)мутации ненаправлены

4. комбинативную изменчивость обусловливают
1)мутации
2\)новые комбинации генов в результате мейоза и оплодотворения
3)новые комбинации признаков под влиянием условий среды
4)мутагены

1. Какие типы гамет могут образоваться у родителей с геноти­пами АА, Аа и аа? 2. В семье, где оба родителя имели нормальный слух, родился глухой ребенок. К

акой признак является доминантным? Каковы ге­нотипы всех членов этой семьи? 3.Мужчина, страдающий альбинизмом, женится на здоровой женщине, отец которой страдал альбинизмом. Каких детей можно ожидать от этого брака, если учесть, что альбинизм наследуется у человека как аутосомный рецессивный признак? 4. Голубоглазый мужчина женился на кареглазой женщине, мать которой имела голубые глаза. От этого брака родилась голубо­глазая дочь и кареглазый сын. Определить генотипы всех членов семьи. 5. Сибирский длинношерстный кот Васька скрещивался с со­седской кошкой Муркой. В результате этого скрещивания родились 4 короткошерстных и 2 длинношерстных котенка. Известно, что у кошек короткая шерсть - доминантный признак. Определить геноти­пы Васьки, Мурки и всех котят. 6. У человека встречается такая аномалия, как альбинизм (от­сутствие пигментации). Среди индейцев Панамы она довольно ши­роко распространена, несмотря на то, что браки между альбиносами запрещены законом. Как это можно объяснить? 7.* Рыжеволосая девушка выходит замуж за мужчину с не ры­жими волосами, гомозиготного по этому признаку. Какова вероят­ность рождения от этого брака ребенка с не рыжими волосами, если известно, что рыжие волосы - рецессивный признак? 8.Так называемый «белый локон» или седая прядь у человека наследуется как доминантный аутосомный признак. Какова вероят­ность рождения детей без локона, если родители имели «белый ло­кон» и были гетерозиготными по этому признаку? 9. Какое потомство по генотипу и фенотипу получится от скрещивания серого чистопородного кролика с черной крольчихой, если черный цвет меха это рецессивный признак? рой коровы - пять нормальных телят, от третьей коровы - пять бес­шерстных телят. Определить генотипы скрещиваемых животных и их потомков. 10.* В живом уголке жили морские свинки: самец с длинной шерстью и такая же самка. От их скрещивания в потомстве появи­лись свинки с длинной и короткой шерстью. Какова вероятность по­явления короткошерстных свинок, если скрестить самцов с длинной шерстью из первого поколения с короткошерстными самками? Ко­роткая шерсть - рецессивный признак. 11. При скрещивании красноплодных томатов (доминантный признак) в потомстве было получено 87 красноплодных и 29 желтоплодных растений. Сколько среди них было гетерозигот? 12.Определить вероятность рождения детей без веснушек на лице (рецессивный признак), если известно следующее: женщина, имеющая веснушки на лице, отец которой был без веснушек, вступи­ла в брак с мужчиной, имеющим веснушки на лице. Известно, что мать мужчины была без веснушек, а отец - с веснушками. 13.* У кукурузы темная окраска зерен доминирует над светлой. От скрещивания между собой гибридов получено 380 растений: из них 96 имели белые зерна, а остальные - темные. Сколько всего растений были гомозиготными по генотипу и сколько - гетерозиготными? 14. У пшеницы ген карликовости.доминирует над геном нор­мального роста. Каковы генотипы исходных форм, если в потомстве получилось расщепление по этому признаку в соотношении 1:1? При каких генотипах и фенотипах родительских форм получится фенотипически однородное потомство? 15. Предположим, что синдром Вернера (преждевременное старение человека) наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Каков прогноз появления этого синдрома у потомков, если известно следующее: жена здорова, но ее отец имел синдром Вернера, муж также здоров, но его мать состарилась очень рано.

Часть А (выберите один правильный ответ)

1. Грегор Мендель при изучении наследственности использовал метод:

А) генеалогический; Б) цитогенетический; В) гибридологический; Г) биохимический.

2. Взаимоисключающие состояния признака определяются генами:

А) доминантными; Б) аллельными; В) рецессивными; Г) альтернативными.

3. Взаимодействие неаллельных генов, при котором в потомстве проявляется новое состояние признака:

А) эпистаз; Б) комплементарность; В) полимерия; Г) плейотропия.

4. Комплекс генов, передаваемый потомству при размножении:

А) генотип; Б) фенотип; В) генофонд; Г) кариотип.

5. Наследование групп крови у человека относят к:

А) плейотропии; Б) кодоминированию; В) дигибридному скрещиванию; Г) комплементарности.

6. Признак, наследуемый сцеплено с полом:

А) острота зрения; Б) свертываемость крови; В) цвет волос; Г) число пальцев.

7. Модификационная изменчивость связана с изменением:

А) генотипа; Б) генофонда; В) фенотипа; Г) генома.

8. Пол, образующий гаметы, различающиеся по половой хромосоме:

А) гомогаметный; Б) гетерозиготный; В) гомозиготный; Г) гетерогаметный.

9. Анализирующим называют скрещивание:

А) двух гетерозигот; Б) доминантной гомозиготы и гетерозиготы; В) рецессивной гомозиготы и гетерозиготы;

Г) двух рецессивных гомозигот.

10. Гены, определяющие развитие альтернативных состояний признака:

А) доминантные; Б) аллельные; В) рецессивные; Г) мутантные.

11. Отсутствие пигмента в покровах птиц, земноводных, рептилий и млекопитающих – одно из доказательств закона:

А) чистоты гамет; Б) сцепленного наследования генов; В) гомологических рядов наследст.изменчивости; Г)доминирования

12. Изменения, происходящие с организмом под влиянием факторов внешней и внутренней среды, - это проявление:

А) мутационной изменчивости; Б) модификационной изменчивости; В) цитоплазматической изменчивости; Г) комбинативной.

13. Различия в размерах листьев одного дерева – это пример изменчивости:

А) генотипической; Б) модификационной; В) мутационной; Г) комбинативной.

14В бесполом размножении мхов и папоротников участвуют:

А) споры; Б) сперматозоиды; В) яйцеклетки; Г) пыльца.

15. Принципиальные различия между половым и бесполым размножением заключается в том, что половое размножение:

А) происходит только у высших растений; Б) это приспособление к неблагоприятным условиям среды; В) обеспечивает комбинативную изменчивость организма; Г) обеспечивает генетическое постоянство вида.

16. Клетки гаструлы:

А) гаплоидны; Б) диплоидны; В) тетраплоидны; Г) триплоидны.

17. Из эктодермы у млекопитающих образуются:

А) волосы и ногти; Б) скелетные мышцы; В) легкие; Г) хрящи.

18. Чистой линией называется:

А) потомство, не дающее разнообразия по изучаемому признаку; Б) разнообразное потомство, полученное от скрещивания разных особей; В) пара родителей, отличающихся друг от друга одним признаком; Г) особи одного вида.

19. У кареглазого мужчины и голубоглазой женщины родились трое кареглазых девочек и один голубоглазый мальчик. Ген карих глаз доминирует. Каковы генотипы родителей?

А) отец- АА, мать- Аа; Б) отец-аа, мать -АА; В) отец – аа, мать - Аа; Г) отец – Аа, мать - аа.

20. Организм с генотипом ВВСс образует гаметы:

А) В, С и с; Б) ВВ и Сс; В) ВС и Вс; Г) ВВС и ВВс.

21. Значение кроссинговера заключается в:

А) независимом распределении генов по гаметам; Б) сохранении диплоидного набора хромосом; В) создании новых наследственных комбинаций; Г) поддержании постоянства генотипов организма.

Часть В (выберите три правильных ответа)

1. Признаки, характеризующие генотип:

А) совокупность генов организма; Б) совокупность внешних признаков организма; В) совокупность внутренних качеств организма;

Г) совокупность хромосом; Д) совокупность половых клеток; Е) весь наследственный материал клетки.

2. Основные характеристики наследственной изменчивости:

А) генотипическая; Б) фенотипическая; В) индивидуальный характер;

Г) групповой характер; Д) зависит от условий среды; Е) сохраняется в потомстве.

В 1909 г. бельгийский цитолог Янссенс наблюдал образование хиазм во время профазы I мейоза. Генетическое значение этого процесса разъяснил Морган, высказавший мнение, что кроссинговер (обмен аллелями) происходит в результате разрыва и рекомбинации гомологичных хромосом во время образования хиазм. В это время части двух хромосом могут перекрещиваться и обмениваться своими участками. В результате возникают качественно новые хромосомы, содержащие участки (гены) как материнских, так и отцовских хромосом. Аллели, входящие в группы сцепления у родительских особей, разделяются и образуются новые сочетания, которые попадают в гаметы, - процесс, называемы генетической рекомбинацией. Потомков, которые получаются из таких гамет с "новыми" сочетаниями аллелей, называют рекомбинантными.

Частота (процент) перекреста между двумя генами, расположенными в одной хромосоме, пропорциональна расстоянию между ними. Кроссинговер между двумя генами происходит тем реже, чем ближе друг к другу они расположены. По мере увеличения расстояния между генами все более возрастает вероятность того, что кроссинговер разведет их по двум разным гомологичным хромосомам.

Гибриды первого поколения (самки) были скрещены с чернотелыми зачаточнокрылыми самцами. В F2 кроме родительских комбинаций признаков, появились новые - мухи с черным телом и зачаточными крыльями, а также с серым телом и нормальными крыльями. Правда, количество рекомбинантных потомков невелико и составляет 17%, а родительских - 83%. Причиной появления небольшого количества мух с новыми сочетаниями признаков является кроссинговер, который приводит к новому рекомбинантному сочетанию аллелей генов b+ и vg в гомологичных хромосомах. Эти обмены происходят с вероятностью 17% и в итоге дают два класса рекомбинантов с равной вероятностью - по 8,5%.

Биологическое значение кроссинговера чрезвычайно велико, поскольку генетическая рекомбинация позволяет создавать новые, ранее не существовавшие комбинации генов и тем самым повышать наследственную изменчивость, которая дает широкие возможности адаптации организма в различных условиях среды.

Мутагены и их тестирование

Мутагены - физические и химические факторы воздействие которых на живые

организмы вызывает изменения наследственных свойств (генотипа). Мутагены

разделяются на: физические (рентгеновские и гамма-лучи. радионуклиды,

протоны, нейтроны и пр.), физико-химические (волокна, асбест), химические

(пестициды, минеральные удобрения, тяжелые металлы и др.). биологические

(некоторые вирусы, бактерии).

Тестирование на мутагенность. Стратегия тестирования на мутагенность. Для тестирования всех веществ, с которыми на протяжении жизни человек может контактировать, потребовался бы непомерно большой объем работы, поэтому была признана необходимость первоочередной проверки на мутагенность лекарств, пищевых добавок, пестицидов, гербицидов, инсектицидов, косметических средств, наиболее широко распространенных загрязнителей воды и воздуха, а также производственных вредностей. Второй методологический принцип заключается в выборочности тестирования. Это означает, что вещество анализируется на мутагенность при наличии двух обязательных условий: распространенности в среде обитания человека и наличии структурного сходства с известными мутагенами или канцерогенами. Отсутствие универсального теста, позволяющего одномоментно регистрировать индукцию изучаемым веществом (и его возможными метаболитами) различных категорий мутаций в половых и соматических клетках, служит основанием третьего принципа - комплексного использования специализированных тест-систем. Наконец, четвертый методологический принцип подразумевает ступенчатость тестирования веществ на мутагенную активность. Этот принцип берет начало от одной из первых и наиболее известных схем, предложенной в 1973 г. Б, Бриджесом и предусматривавшей три последовательных этапа исследования. 1. На первом этапе мутагенные свойства вещества изучали простыми и быстро выполнимыми методами (с использованием микроорганизмов и дрозофилы в качестве тест-объектов) для определения его способности индуцировать генные мутации. Выявление такой способности предполагало запрет на применение данного вещества. 2. В случае особой медицинской или экономической значимости мутагена его тестировали на млекопитающих in vivo. Аналогичное исследование проводилось также для веществ, не продемонстрировавших мутагенных свойств в тестах первого этапа. Если исследуемый агент не проявлял мутагенных свойств, постулировалась безопасность применения его человеком. Вещества, проявившие мутагенность, либо запрещали для использования, либо, если они относились к категории особо значимых, или незаменимых, исследовали дополнительно. 3. На заключительном этапе проводили тестирование для установления количественных закономерностей мутагенного действия таких специфических веществ и оценку риска применения их человеком. Данная схема послужила прототипом целого ряда методик комплексного тестирования на мутагенность. Принципиально новым шагом на пути развития этого направления следует считать программу, предложенную в 1996 г. Дж. Эшби с соавторами, Исключительно важной особенностью этой программы является ее направленность не только на оценку мутагенности тестируемого вещества, но и на прогноз канцерогенности данного химического соединения и возможного механизма канцерогенеза. Современная система доказательств взаимосвязи между процессами мутагенеза и канцерогенеза включает целый ряд экспериментальных подтверждений обсуждаемой проблемы. Среди них: 1) наличие хорошо изученных наследственных заболеваний, при которых одновременно с повышенной чувствительностью к действию мутагенов наблюдается многократное превышение средней частоты возникновения злокачественных новообразований; 2) четко установленная сопряженность мутагенного и канцерогенного действия противоопухолевых цитостатиков, индуцирующих мутации в соматических клетках и за счет этого оказывающих терапевтическое воздействие, но способных вызывать у леченных онкологических больных развитие вторичных опухолей; 3) накопленные сведения о возможной активации протоонкогенов за счет индукции генных и хромосомных мутаций; 4) описание случаев спорадических моногенных доминантных мутаций, обусловливающих развитие опухолей различных органов. В программе Дж. Эшби постулируется, что вещество не является канцерогеном, если оно не проявляет мутагенного и генотоксического действия in vivo. Те же вещества, которым названные эффекты свойственны, являются потенциальными генотоксическими канцерогенами.

Билет 6

Цитологические доказательства опытов Штерна. Рисовать.

Опыт Штерна.К Х-хромосоме был добавлен фрагмент У-хромосомы, и она получила Г-образную форму. В начале 30-х годов К. Штерн получил линии дрозофилы, имеющие половые хромосомы, отличимые друг от друга на цитологическом уровне. У самки на одну из Х-хромосом был перенесен небольшой фрагментY- хромосомы, что придало ей специфическую Г-образную форму, легко различимую под микроскопом

Схема опыта по цитологическому доказательству кроссинговера на D. melanogaster

Были получены самки, гетерозиготные по двум указанным морфологически различным X-хромосомам и одновременно по двум генам Ваг (В) и carnation {car).

Цитологический анализ 374 препаратов самок показал, что в 369 случаях кариотип соответствовал ожидаемому. Все четыре класса самок имели по одной нормальной, т.е. палочковидной Х-хромосоме, полученной от отца. Кроссоверные (т.е. В саг + по фенотипу) самки содержали двуплечую Г-образную Х-хромосому.

Определение летальных рецессивных мутаций (метод CBL и Меллер 5)

Летальные гены - вызывающие смертельный исход в гомозиготном состоянии. Наряду с ними известно большое число полулетальных факторов, приводящих очень часто к рождению различного рода нежизнеспособных уродов или просто тем или иным способом отражающихся на жизнеспособности организмов. В наст, время Л. г. известны у дрозофилы, мышей, кроликов, собак, свиней, овец, лошадей, рогатого скота, птиц, у ряда растений, у человека и т. д. Примером полулетального фактора у человека может служить гемофилия, при наличии которой вместо нормального свертывания крови в 5-5х/2 мин. этот процесс иногда затягивается до 120 мин. и даже более; летальный ген гемофилии локализован в половой хромосоме, чем и объясняется передача этого признака половине сыновей от внешне здоровой матери, являющейся гетерозиготной по этому фактору

Наиболее удобные методы учета мутаций разработаны для дрозофилы. Собственно именно создание методов учета рецессивных летальных мутаций в Х-хромосоме определило успех Г.Меллера, открывшего действие рентгеновых лучей на мутационный процесс у дрозофилы. Для учета рецессивных летальных мутаций, сцепленных с полом, у дрозофилы широко применяют метод Меллер-5. Самки линии Меллер-5, или М-5, несут в обеих Х-хромосомах по две инверсии: sc 8 и сигма49. Инверсия sc 8 захватывает почти всю Х-хромосому, а в ее пределах находится еще одна инверсия –сигма49. В этой системе кроссинговер полностью подавлен. Используемые инверсии не имеют рецессивного летального действия. Кроме того, обе хромосомы М-5 несут три маркера: два рецессивных – w a (абрикосовый цвет глаз) и sc 8 (укороченные щетинки-фенотипическое проявление одноименной инверсии, затрагивающий ген sc) и один доминантный – Bar. При скрещивании исследуемых самцов с самками М-5 в индивидуальных семьях F 2 получают по два класса самок и самцов, если в Х-хромосоме сперматозоидов исходного самца не возникла рецессивная летальная мутация. Если же рецессивная леталь появилась, то в соответствующей индивидуальной культуре в F 2 мы получим только один класс самцов, будут отсутствовать самцы дикого типа w + B + . Метод Меллер-5 можно использовать и для регистрации рецессивных мутаций в Х-хромосоме с видимым проявлением. Для этой цели удобнее применять метод Double yellow, основанный на скрещивании исследуемых самцов с самками, несущими сцепленные Х-хромосомы. Благодаря тому, что при таком скрещивании сыновья получают свою Х-хромосому непосредственно от отца, рецессивные мутации в этой хромосоме можно учитывать уже в F 1 . Учет летальных мутаций и мутаций с видимым фенотипическим проявлением легче удается для Х-хромосом дрозофилы благодаря специфике ее наследования. Однако существуют методы учета летальных мутаций в аутосомах. Например, для учета рецессивных летальных мутаций в хромосоме 2 используют так называемый метод сбалансированных леталей. Для этого применяют линию, гетерозиготную по хромосоме 2. В одном гомологе находятся доминантные гены Cyrly (Cy-загнутые крылья) и Lobe (L- уменьшение глаза лопастной формы), в другом гомологе Plum (Pm- сливово-коричневый цвет глаз). Кроме того, хромосому Су L содержит инверсии, припятствующие кроссинговеру. Все три доминантные мутации обладают рецессивным летальным действием. Благодаря этому при разведении такой линии выживают только гетерозиготы по указанным генам. Это и есть система сбалансированных леталей. Для изучения рецессивных летальных мутаций, а также рецессивных мутаций с видимым проявлением исследуемых мух скрещивают с мухами CyL/Pm. В F 1 получают мух, гетерозиготных по той или другой хромосоме исследуемой линии, и индивидуально вновь скрещивают сегрегантов CyL с мухами CyL/Pm. В F 2 скрещивают между собой самцов и самок с признаками CyL и анализируют F 3 . В отсутствие рецессивной летальной мутации расщепление F 3 будет 2CyL:1Cy + L + , а если в половых клетках мух исходной линии возникали летальные мутации, то в соответствующих индивидуальных культурах в F 3 не будет нормальных мух 2CyL:0Cy + L + . Аналогично учитывают в F 3 и рецессивные мутации с видимым проявлением в хромосоме 2.

Билет 7

Комбинативная изменчивость и ее значение.

Комбинативной называют изменчивость, в основе которой лежит образование рекомбинаций, т.е. таких комбинаций генов, которых не было у родителей.

В основе комбинативной изменчивости лежит половое размножение организмов, вследствие которого возникает огромное разнообразие генотипов. Практически неограниченными источниками генетической изменчивости служат три процесса:

Независимое расхождение гомологичных хромосом в первом мейотическом делении. Именно независимое комбинирование хромосом при мейозе является основой третьего закона Менделя. Появление зеленых гладких и желтых морщинистых семян гороха во втором поколении от скрещивания растений с желтыми гладкими и зелеными морщинистыми семенами – пример комбинативной изменчивости.

Взаимный обмен участками гомологичных хромосом, или кроссинговер. Он создает новые группы сцепления, т.е. служит важным источником генетической рекомбинации аллелей. Рекомбинантные хромосомы, оказавшись в зиготе, способствуют появлению признаков, нетипичных для каждого из родителей.

Случайное сочетание гамет при оплодотворении.

Эти источники комбинативной изменчивости действуют независимо и одновременно, обеспечивая при этом постоянную «перетасовку» генов, что приводит к появлению организмов с другими генотипом и фенотипом (сами гены при этом не изменяются). Однако новые комбинации генов довольно легко распадаются при передаче из поколения в поколение.

Источники :

Кроссинговер при мейозе (гомологичные хромосомы тесно сближаются и меняются участками). Кроссинговер происходит в начале мейоза, когда гомологичные хромосомы выстраиваются друг против друга. При этом участки гомологичных хромосом перекрещиваются, отрываются, а затем вновь присоединяются, но уже к другой хромосоме. В конечном итоге образуются четыре хромосомы с разными комбинациями генов. Хромосомы, называемые «рекомбинантными», несут новые комбинации генов (Ab и аВ), отсутствовавшие в исходных хромосомах (АВ и ab) - Независимое расхождение хромосом при мейозе (каждая пара гомологичных хромосом расходится независимо от других пар). - Случайное слияние гамет при оплодотворении.

Комбинативная изменчивость является важнейшим источником всего колоссального наследственного разнообразия, характерного для живых организмов. Однако перечисленные источники изменчивости не порождают существенных для выживания стабильных изменений в генотипе, которые необходимы, согласно эволюционной теории, для возникновения новых видов. Такие изменения возникают в результате мутаций.

Комбинативная изменчивость объясняет, почему у детей обнаруживаются новые сочетания признаков родственников по материнской и отцовской линиям, причём в таких конкретных вариантах, которые не были свойственны ни отцу, ни матери, ни дедушке, ни бабушке и т.д. Благодаря комбинативной изменчивости создаётся разнообразие генотипов в потомстве, что имеет большое значение для эволюционного процесса в связи с тем, что: 1) увеличивается разнообразие материала для эволюционного процесса без снижения жизнеспособности особей; 2) расширяются возможности приспособления организмов к изменяющимся условиям среды и тем самым обеспечивается выживание группы организмов (популяции, вида) в целом. Комбинативная изменчивость используется в селекции с целью получения более ценного в хозяйственном отношении сочетания наследственных признаков. В частности применяется явление гетерозиса, повышения жизнеспособности, интенсивности роста и других показателей при гибридизации между представителями различных подвидов или сортов. Ярко выражено оно, например, у кукурузы (рис. 78), обусловливая значительный экономический эффект. Противоположный эффект даёт явление инбридинга или близкородственного скрещивания - скрещивания организмов, имеющих общих предков. Общность происхождения скрещиваемых организмов увеличивает у них вероятность наличия одних и тех же аллелей любых генов, а следовательно - вероятность появления гомозиготных организмов. Наибольшая степень инбридинга достигается при самоопылении у растений и самооплодотворении у животных. Гомозиготность увеличивает возможность проявления рецессивных аллельных генов, мутагенные изменения которых приводят к появлению организмов с наследственными аномалиями. Результаты изучения явления комбинативной изменчивости используются в медико-генетическом консультировании, особенно на его втором и третьем этапах: прогноз потомства, формирование заключения и объяснение смысла генетического риска. В консультировании будущих супружеских пар используется установление вероятности наличия у каждого из двух индивидуумов аллелей, полученных от общего предка и идентичных по происхождению. Для этого используют коэффициент родства, выражаемый в долях единицы. У монозиготных близнецов он равен 1, у родителей и детей, братьев и сестёр - 1/2, у деда и внука, дяди и племянника - 1/4, у двоюродных сибсов (братьев и сестёр) - 1/8, у троюродных сибсов - 1/32 и т.д.

Примеры: У цветка ночная красавица есть ген красного цвета лепестков А, и ген белого цвета а. Организм Аа имеет розовый цвет лепестков. Таким образом, у ночной красавицы нет гена розового цвета, розовый цвет возникает при сочетании (комбинации) красного и белого гена.

У человека есть наследственное заболевание серповидноклеточная анемия. АА – норма, аа – смерть, Аа – СКА. При СКА человек не может переносить повышенных физических нагрузок, при этом он не болеет малярией, т.е. возбудитель малярии малярийный плазмодий не может питаться неправильным гемоглобином. Такой признак полезен в экваториальном поясе; для него нет гена, он возникает при сочетании генов А и а.

Типы неаллельных взаимодействий: эпистаз доминантный и рецессивный

Неалле́льные ге́ны - это гены, расположенные в различных участках хромосом и кодирующие неодинаковые белки. Неаллельные гены также могут взаимодействовать между со­бой.

При этом либо один ген обусловливает развитие нескольких признаков, либо, наоборот, один признак проявляется под действием совокупности нескольких генов. Выделяют три формы и взаимодействия неаллельных генов:

комплементарность;

1. 1. Каковы причины комбинативной изменчивости?

   1. Случайное сочетание гамет при оплодотворении

   2. Изменение числа отдельных хромосом

   3. Потеря отдельных нуклеотидов в гене

   4. Рекомбинация генов в результате кроссинговера

   5. Комбинация негомологичных хромосом в мейозе

   6. Изменение последовательности нуклеотидов в гене

   Объяснение: комбинативная изменчивость - это вид наследственной изменчивости, при котором происходит перекомбинация генов самца и самки. Это может происходить при мейозе или оплодотворении. Поэтому, следует выбрать: случайное сочетание гамет при оплодотворении, рекомбинацию генов в результате кроссинговера, комбинацию негомологичных хромосом в мейозе. Правильный ответ - 1,4,5.

   2. Для прокариотического организма не характерно

   1. Бинарное деление

   2. Наличие обмена веществ

   3. Деление митозом

   4. Наличие рибосом

   5. Многоклеточное строение

   6. Наличие мембранных органоидов

   Объяснение: для прокариотического организма характерно наличие рибосом, наличие обмена веществ и бинарное деление. Все остальное - не характерно. Правильный ответ - 3, 5, 6.

   3. Какие процессы происходят в профазе первого деления мейоза?

   1. Образование двух ядер

   2. Расхождение гомологичных хромосом

   3. Образование метафазной пластинки

   4. Сближение гомологичных хромосом

   5. Обмен участками гомологичных хромосом

   6. Спирализация хромосом

   Объяснение: в профазе первого деления мейоза происходит конденсация ДНК в нити, конъюгация, кроссинговер, растворение ядерной оболочки, расхождение центриолей. Поэтому, мы выбираем три последних варианта ответа. Правильный ответ - 4,5,6.

   4. В процессе сперматогенеза

   2. Образуются соматические клетки

   4. Образуются четыре гаметы

   5. Образуется одна яйцеклетка

   Объяснение: сперматогенез - процесс образования мужских половых клеток, при этом из клетки-предшественника (диплоидной) образуется четыре гаплоидных половых клетки (то есть хромосомный набор уменьшается вдвое). Правильный ответ - 1, 3, 4.

   5. Какую функцию выполняют в клетке нуклеиновые кислоты?

   1. Являются хранителями наследственной информации

   2. Осуществляют гомеостаз

   3. Переносят наследственную информацию из ядра к рибосоме

   4. Участвуют в биосинтезе белка

   5. Входят в состав клеточной мембраны

   6. Выполняют запасающую функцию

   Объяснение: нуклеиновые кислоты - сложные органические вещества, которые хранят, передают и реализуют генетическую информацию. Поэтому, к нуклеиновым кислотам мы отнесем то, что они являются хранителями наследственной информации, переносят наследственную информацию из ядра к рибосоме и участвую и в биосинтезе белка (как раз реализация генетической информации - экспрессия гена). Правильный ответ - 1, 3, 4.

   6. Для изучения строения и функций клетки используют методы

   1. Генеалогический

   2. Меченых атомов

   3. Гибридологический

   4. Цитогенетический анализ

   5. Палеонтологический

   6. Центрифугирования

   Объяснение: генеалогический метод используется для определения предков какого-либо живого организма, то есть при этом затрагивается генотип, а не целые клетки. Гибридологический метод используется для изучения потомства от скрещивания родственных форм - это генетический, а не цитологический метод. И палеонтологический метод используется для изучения предковых форм, при этом исследуются целые организмы или их фрагменты. Поэтому, к цитологическим методам отнесем - метод меченых атомов, цитогенетический анализ и метод центрифугирования. Правильный ответ - 2, 4, 6.

   7. Примерами полового размножения животных являются

   1. Почкование гидры

   2. Нерест рыб

   3. Деление обыкновенной амебы

   4. Регенерация дождевого червя

   5. Партеногенез тли

   6. Развитие бабочки из зиготы

   Объяснение: половое размножение всегда связано с половыми клетками. С двумя (мужской и женской) как нерест рыб или развитие бабочки из зиготы и с одной - при партеногенезе (развитие только из женской половой клетки). Почкование, деление и регенерация не являются видами полового размножения. Правильный ответ - 2, 5, 6.

   8. По каким признакам грибы можно отличить от животных?

   1. Питаются готовыми органическими веществами

   2. Имеют клеточное строение

   3. Растут в течение всей жизни

   4. Имеют тело, состоящее из нитей-гифов

   5. Всасывают питательные вещества поверхностью тела

   6. Имеют ограниченный рост

   Объяснение: и грибы и животные питаются готовыми органическими веществами и имеют клеточное строение. Но грибы, в отличие от животных, растут в течение всей жизни, имеют тело, состоящее из гиф и всасывают питательные вещества всей поверхностью тела. Правильный ответ - 3, 4, 5.

   9. Какие из названных признаков обеспечили пресмыкающимся приспособленность к жизни на суше?

   А. Развитие зародышевых оболочек яйца

   Б. Появление двух кругов кровообращения

   В. Внутреннее оплодотворение

   Г. Роговые образования кожи - чешуи, щитки

   Д. Четырехкамерное сердце с полной перегородкой

   Е. Трехкамерное сердце без перегородки

   Объяснение: в связи с выходом на сушу у пресмыкающихся появилось внутреннее оплодотворение, роговые чешуи на коже и развились зародышевые оболочки яйца. Правильный ответ - А, В, Г.

   10. Выберите трех представителей класса Насекомые, развивающихся с полным превращением

   А. Майский жук

   Б. Саранча

   В. Кузнечик

   Г. Бабочка капустница

   Д. Таракан

   Е. Муха домовая

   Объяснение: как мы знаем с неполным превращением развиваются кузнечики и им подобные и тараканы, поэтому развитие с полным превращением будет у майского жука, бабочки и мухи. Напомним типы развития насекомых.

   Правильный ответ - АГЕ.

   11. Биосинтез белка, в отличие от фотосинтеза, происходит

   1. В хлоропластах

   2. На рибосомах

   3. С использованием энергии солнечного света

   4. В реакциях матричного типа

   5. В лизосомах

   6. С участием рибонуклеиновых кислот

   Объяснение: мы знаем, что синтез белка идет на рибосомах (вернее, начинается в ядре с копирования информации с ДНК на РНК, а затем перемещается в цитоплазму к рибосоме) с участием нуклеиновых кислот. Поэтому, правильный ответ - 2, 4, 6.

   12. Сходное строение клеток растений и животных - доказательство

   1. Их родства

   4. Усложнения организмов в процессе эволюции

   6. Многообразия организмов

   Объяснение: клетки растений и животных сходны по строению, что является доказательством их общего происхождения (из одноклеточных организмов, далее они пошли по разным эволюционным путям), единства органического мира. В общем, в этом задании выбираем все варианты, связанные с общим происхождением, родством и т.д. Правильный ответ - 1, 2, 5.

   13. Белки, в отличие от нуклеиновых кислот,

   1. Участвуют в образовании плазматической мембраны

   2. Входят в состав рибосом

   3. Выполняют гуморальную регуляцию

   4. Осуществляют транспортную функцию

   5. Выполняют защитную функцию

   6. Переносят наследственную информацию из ядра к рибосомам

   Объяснение: как мы знаем, белки не несут наследственной информации и входят в состав рибосом только в качестве удерживающих спирализованную рРНК веществ, но они участвуют в образовании плазматической мембраны (транспортные белки), выполняют гуморальную функцию (гормоны), осуществляют транспорт (например, гемоглобин переносит кислород) и выполняют защитную функцию (белки иммунитета - иммуноглобулины). Правильный ответ - 1, 3, 4, 5.

   14. Какие особенности строения и свойств воды определяют её функции в клетке?

   2. Наличие в молекулах макроэргических связей

   3. Полярность молекулы

   4. Высокая теплоемкость

   6. Способность выделять энергию при расщеплении

   Объяснение: молекула воды полярная, между молекулами воды образуются водородные связи и она является внутренней средой организма и всех клеток, в которой происходят все реакции обмена, так же она является растворителем для большинства веществ. Таким образом, выбираем - 1, 3, 4.

   15. Сущность гибридологического метода заключается в

   5. Количественном учете фенотипических признаков потомков

   Объяснение: гибридологический метод - это такой метод, при котором происходит скрещивание особей с одним или несколькими различающимися признаками. Г. Мендель, например, скрещивал особей с противоположными значениями признака и смотрел какое потомство получилось. То есть, из представленных вариантов ответа мы выбираем - 1, 2, 5.

   16. Какими свойствами характеризуется модификационная изменчивость?

   1. Имеет массовый характер

   2. Имеет индивидуальных характер

   3. Не наследуется

   4. Наследуется

   5. Ограничена нормой реакции

   Объяснение: модификационная изменчивость происходит с конкретным организмом в конкретных условиях среды, не имеет массового характерна и происходит в пределах нормы реакции, а еще не наследуется. Правильный ответ - 2, 3, 5.

   17. Мутацию относят к хромосомным, если

   1. Число хромосом увеличилось на 1-2

   2. Один нуклеотид в ДНК заменяется на другой

   3. Участок одной хромосомы перенесен на другую

   4. Произошло выпадение участка хромосомы

   5. Участок хромосомы перевернут на 180 градусов

   6. Произошло кратное увеличение числа хромосом

   Объяснение: хромосомные мутации - это такие мутации, которые приводят к нарушению групп сцепления, а группа сцепления, как мы знаем, это, как правило, целая хромосома. То есть такими мутациями могут быть: потеря части хромосомы, удвоение участка, изменение положения хромосомы и др. Значит, из приведенных вариантов ответа выбираем: перенос участка одной хромосомы на другую, выпадение участка хромосомы, поворот участка хромосомы на 180 градусов. Правильный ответ - 3, 4, 5.

   Задания для самостоятельного решения

   1. К реакциям матричного типа относят

   1. Синтез липидов

   2. Репликацию ДНК

   3. Биосинтез белка

   4. Синтез АТФ

   5. Синтез иРНК

   6. Окисление глюкозы

   Правильный ответ - 235.

   2. Какие примеры иллюстрируют мутационную изменчивость?

   1. Отсутствие шерсти у щенка в популяции серого волка

   2. Формирование развитой мускулатуры у спортсменов

   3. Рождение людей с синдромом Дауна

   4. Увеличение удоев молока при улучшении рациона питания коровы

   5. Отсутствие кочана у белокачанной капусты в условиях жаркого климата

   6. Появление гемофилии в популяции шимпанзе

   Правильный ответ - 136.

   3. Комбинативная изменчивость основана на

   1. Включении дублирующего участка хромосомы

   2. Случайной встрече гамет во время оплодотворения

   3. Изменении химической структуры молекулы ДНК

   4. Рекомбинации генов во время кроссинговера

   5. Увеличении диплоидного числа хромосом

   6. Независимом расхождении хромосом во время мейоза

   Правильный ответ - 246.

   4. Клетки прокариот отличаются от клеток эукариот

   1. Наличием нуклеоида в цитоплазме

   2. Наличие рибосом в цитоплазме

   3. Синтезом АТФ в митохондриях

   4. Присутствием эндоплазматической сети

   5. Отсутствием морфологически обособленного ядра

   6. Наличием впячиваний плазматической мембраны, выполняющих функцию мембранных органоидов

   Правильный ответ - 156.

   5. Для митоза характерны

   1. Два следующих друг за другом деления

   2. Одна интерфаза и одно деления

   3. Расхождение гомологичных хромосом к полюсам клетки

   4. Расхождение сестринских хромосом к полюсам клетки

   5. Образование двух клеток с набором хромосом, идентичным материнскому

   6. Образование четырех клеток с гаплоидным набором хромосом

   Правильный ответ - 245.

   6. Реакции подготовительного этапа энергетического обмена происходят в

   1. Хлоропластах растений

   2. Каналах эндоплазматической сети

   3. Лизосомах клеток животных

   4. Органах пищеварения человека

   5. Рибосомах

   6. Пищеварительных вакуолях простейших

   Правильный ответ - 346.

   7. Чем характеризуется модификационная изменчивость?

   1. Изменением набора хромосом в гаметах

   2. Развитием признака в пределах нормы реакции

   3. Изменением структуры ДНК хромосом

   4. Массовым проявлением измененного признака

   5. Изменением фенотипа при разных условиях жизни

   6. Изменением генотипа при воздействии факторов среды

   Правильный ответ - 245.

   8. К автотрофным организмам относят

   1. Железобактерии

   2. Хлореллу

   3. Серобактерии

   4. Дрожжи

   5. Пеницилл

   6. Мукор

   Правильный ответ - 123.

   9. Каковы особенности строения и функций митохондрий?

   1. Обеспечивают синтез молекул АТФ

   2. Образованы одной мембраной

   3. Внутри содержат граны

   4. Внутренняя мембрана образует кристы

   5. Участвуют в расщеплении органических веществ до мономеров

   6. Участвуют в окислении органических веществ до углекислого газа и воды

   Правильный ответ - 146.

   10. Сходное строение клеток растений и животных - доказательство

   1. Их родства

   2. Общности происхождения организмов всех царств

   3. Происхождения растений от животных

   4. Усложнении организмов в процессе эволюции

   5. Единства органического мира

   6. Многообразии организмов

   Правильный ответ - 125.

   11. Какие особенности строения и свойств воды определяют ее функции в клетке?

   1. Способность образовывать водородные связи

   2. Наличие в молекулах макроэргических свзяей

   3. Полярность молекулы

   4. Высокая теплоемкость

   5. Способность образовывать ионные связи

   6. Способность выделять энергию для расщепления

   Правильный ответ - 134.

   12. Сущность гибридологического метода заключается в

   1. Скрещивании особей, различающихся по нескольким признакам

   2. Изучении характера наследования альтернативных признаков

   3. Использовании генетических карт

   4. Применении массового отбора

   5. Количественном учете фенотипических признаков потомства

   6. Подборе родителей по норме реакции признаков

   Правильный ответ - 125.

   13. Какими свойствами характеризуется модификационная изменчивость?

   1. Имеет массовый характер

   2. Имеет индивидуальный характер

   3. Не наследуется

   4. Наследуется

   5. Ограничена нормой реакции

   6. Размах изменчивости не имеет пределов

   Правильный ответ - 135.

   14. Чем характеризуется оплодотворение у покрытосеменных растений?

   1. Происходит слияние ядер женской и мужской гамет

   2. Яйцеклетка окружается большим числом сперматозоидов

   3. Гаплоидное ядро спермия сливается с диплоидной яйцеклеткой

   4. В процессе участвуют подвижные мужские гаметы

   5. Процесс может происходить вне организма

   6. Процесс происходит в зародышевом мешке взрослого организма

   Правильный ответ - 136.

   15. Какие факторы влияют на развитие зародыша человека?

   1. Его внешнее строение

   3. Взаимодействие частей зародыша

   5. Воздействие внешних факторов

   6. Наличие ворсинок в оболочке плода

   Правильный ответ - 235.

   16. При половом размножении животных

   1. Участвуют, как правило, две особи

   2. Половые клетки образуются путем митоза

   3. Споры являются исходным материалом при образовании гамет

   4. Гаметы имеют гаплоидный набор хромосом

   5. Генотип потомков является копией генотипа одного из родителей

   6. Генотип потомков объединяет наследственную информацию обоих родителей

   Правильный ответ - 146.

   17. Какие факторы влияют на развитие зародыша человека?

   1. Формирование в бластуле бластоцеля

   2. Генетическая информация в зиготе

   3. Взаимодействие частей в зародыше

   4. Наличие трех зародышевых листков

   5. Воздействие внешних и внутренних факторов

   6. Наличие полисахаридов в оболочке плода

   Правильный ответ - 235.

   18. Мутацию считают генной, если

   1. Она возникла в процессе удвоения ДНК

   2. Происходит замена одного нуклеотида в ДНК на другой

   3. Осуществляется перенос участка одной хромосомы на другую

   4. Происходит выпадение участка хромосомы

   5. Осуществляется переворот участка хромосомы на 180 градусов

   6. Происходит образование нового аллеля

   Правильный ответ - 126.

   19. Какие процессы происходят к летках бактерий хемосинтетиков и фотосинтетиков?

   1. Синтез органических веществ из неорганических

   2. Фосфорилирование аденозиндифосфорной кислоты

   3. Выделение свободного кислорода

   4. Фотолиз молекул воды

   5. Образование полимеров из мономеров

   6. Накопление электронов на мембранах тилакоидов

   Правильный ответ - 125.

   20. В клетках растительных организмов, в отличие от животных, содержатся

   1. Хлоропласты

   2. Митохондрии

   3. Ядро и ядрышко

   4. Вакуоли с клеточным соком

   5. Клеточная стенка из целлюлозы

   6. Рибосомы

   Правильный ответ - 145.

   21. Чем митоз отличается от мейоза?

   1. Происходят два следующих друг за другом деления

   2. Происходит одно деление, состоящее из четырех фаз

   3. Образуются две дочерние клетки, идентичные материнской

   4. Образуются четыре гаплоидные клетки

   5. К полюсам клетки расходятся и гомологичные хромосомы и хроматиды

   6. К полюсам клетки расходятся только хроматиды

   Правильный ответ - 236.

   22. Чем соматические клетки отличаются от половых?

   1. Образуются в результате деления материнской клетки путем мейоза

   2. Образуются в результате деления материнской клетки путем митоза

   3. Имеют диплоидный набор хромосом, парные, гомологичные хромосомы

   4. Имеют гаплоидный набор хромосом, каждая хромосома - в единственном числе

   5. Участвуют в оплодотворении, образовании зиготы

   6. Участвуют в бесполом размножении

   Правильный ответ - 236.

   23. Какие из указанных процессов относятся к биосинтезу белков?

   1. Рибосома нанизывается на иРНК

   2. В полостях и канальцах эндоплазматической сети накапливаются органические вещества

   3. тРНК присоединяют аминокислоты и доставляют их к рибосоме

   4. Перед делением клетки из каждой хромосомы образуется по две хроматиды

   5. Присоединенные к рибосоме две аминокислоты взаимодействуют между собой с образованием пептидной связи

   6. В ходе окисления органических веществ освобождается энергия

   Правильный ответ - 135.

   24. Каковы особенности реакций биосинтеза белка?

   1. Реакции имеют матричный характер: белок синтезируется на иРНК

   2. Реакции происходят с освобождением энергии

   3. На химические реакции расходуется энергия молекул АТФ

   4. Реакции сопровождаются синтезом молекул АТФ

   5. Ускорение реакций осуществляется ферментами

   6. Синтез белка происходит на внутренней мембране митохондрий

   Правильный ответ - 135.

   25. Какие процессы вызывает энергия солнечного света в листе?

   1. Образование молекулярного кислорода в результате разложения воды

   2. Окисление пировиноградной кислоты до углекислого газа

   3. Синтез молекул АТФ

   4. Расщепление биополимеров до мономеров

   5. Расщепление глюкозы до пировиноградной кислоты

   6. Образование ионов водорода

   Правильный ответ - 136.

   26. Какие особенности строения и свойства молекул воды определяют ее большую роль в клетке?

   1. Способность образовывать водородные связи

   2. Наличие в молекулах богатых энергией связей

   3. Полярность ее молекул

   4. Способность к образованию ионных связей

   5. Способность образовывать пептидные связи

   6. Способность взаимодействовать с ионами

   Правильный ответ - 136.

   27. Какие процессы протекают во время мейоза?

   1. Транскрипция

   2. Редукция хромосомы

   3. Денатурация

   4. Кроссинговер

   5. Конъюгация

   6. Трансляция

   Правильный ответ - 245.

   28. Чем пластический обмен отличается от энергетического?

   1. Энергия запасается в молекулах АТФ

   2. Запасенная в молекулах АТФ энергия расходуется

   3. Органические вещества синтезируются

   4. Происходит расщепление органических веществ

   5. Конечные продукты обмена - углекислый газ и вода

   6. В результате реакций обмена образуются белки

   Правильный ответ - 236.

   29. Биологическое значение мейоза заключается в

   1. Предотвращение удвоения числа хромосом в новом поколении

   2. Образовании мужских и женских гамет

   3. Образовании соматических клеток

   4. Создании возможностей возникновения новых генных комбинаций

   5. Увеличении числа особей в организме

   6. Кратном увеличении набора хромосом

   Правильный ответ - 124.

   30. Половые клетки животных, в отличие от соматических,

   2. Имеют набор хромосом, идентичных материнскому

   3. Образуются путем митоза

   4. Формируются в процессе мейоза

   5. Участвуют в оплодотворении

   6. Составляют основу роста и развития организма

   Правильный ответ - 145.

   31. Сходство клеток бактерий и растений состоит в том, что они имеют

   1. Клеточную стенку

   2. Оформленное ядро

   3. Плазматическую мембрану

   4. Вакуоли с клеточным соком

   5. Рибосомы

   6. Митохондрии

   Правильный ответ - 135.

   32. В чем состоит отличие первого деления мейоза от второго деления мейоза?

   1. Отцовские и материнские хромосомы образуют пары

   2. Дочерние ядра формируются в телофазе

   3. Происходит конъюгация и кроссинговер

   4. Осуществляется спирализация хромосом

   5. Образуется веретено деления

   6. К полюсам клетки расходятся гомологичные хромосомы

   Правильный ответ - 136.

   33. В чем состоит отличие полового размножения от бесполого?

   1. Увеличивает плодовитость особей

   2. Повышает численность потомства

   3. Формирует новые сочетания генов

   4. Ведет к разнообразию комбинаций аллелей в гааметах

   5. Усиливает генетическое разнообразие потомства

   6. Способствует проявлению модификаций

   Правильный ответ - 345.

   34. Сходство клеток грибов и животных состоит в том, что они имеют

   1. Оболочку из хитиноподобного вещества

   2. Гликоген в качестве запасного углевода

   3. Ядерную оболочку

   4. Вакуоли с клеточным соком

   5. Митохондрии и лизосомы

   6. Лейкопласты с запасом питательных веществ

   Правильный ответ - 235.

   35. Клетки бактерий, в отличие от клеток гриба, имеет

   1. Оформленное ядро с ядрышком

   2. Одну кольцевую молекулу ДНК

   3. Более мелкие рибосомы

   4. Внутренние выросты мембраны, выполняющие роль митохондрий

   5. Клеточную стенку, состоящую из полисахаридов

   6. Плазматическую мембрану

   Правильный ответ - 234.

   36. Вирусы, в отличие от бактерий,

   1. Имеют клеточную стенку

   2. Адаптируются к среде

   3. Состоят только из нуклеиновой кислоты и белка

   4. Размножаются вегетативно

   5. Не имеют собственного обмена веществ

   Правильный ответ - 356.

   37. В процессе сперматогенеза

   1. Образуются мужские половые клетки

   2. Образуются женские половые клетки

   3. Уменьшается вдвое число хромосом

   4. Образуются четыре половые клетки из одной

   5. Образуется одна половая клетка

   6. Образуются клетки с диплоидным набором хромосом

   Правильный ответ - 134.

   38. Какие процессы характерны для интерфазы клетки?

   1. Восстановление ядрышек

   2. Расхождение центриолей к полюсам клетки

   3. Разрушение ядерной оболочки

   4. Увеличение числа митохондрий и пластид

   5. Репликаций ДНК

   6. Синтез белков рибосом

   Правильный ответ - 456.

   39. Какие структуры клетки претерпевают наибольшие изменения в процессе митоза?

   1. Ядро

   2. Цитоплазма

   3. Рибосомы

   4. Лизосомы

   5. Клеточный центр

   6. Хромосомы

   Правильный ответ - 156.

   40. Прокариотические клетки отличаются от эукариотических

   1. Наличием рибосом

   2. Отсутствием митохондрий

   3. Отсутствием оформленного ядра

   4. Наличием плазматической мембраны

   5. Отсутствием органоидов движения

   6. Наличием кольцевой хромосомы

   Правильный ответ - 236.