(células sexuais) que se unem durante a reprodução sexual para formar uma nova célula chamada zigoto. Os gametas masculinos são espermatozóides e os gametas femininos são óvulos. Nas plantas com sementes, o pólen é o esperma masculino que produz o gametófito. Os gametas femininos (ovos) estão contidos no ovário da planta. Nos animais, os gametas são produzidos no macho e na fêmea. Os espermatozóides são móveis e têm uma longa cauda semelhante a um crescimento, . No entanto, os ovos são imóveis e relativamente grandes em comparação com o gameta masculino.

formação de gametas

Os gametas são formados através da divisão celular chamada. Este processo de fissão em duas etapas produz quatro que são haploides. conter apenas um conjunto. Quando os gametas masculinos e femininos haplóides se combinam em um processo chamado fertilização, eles formam um zigoto. O zigoto contém dois conjuntos de cromossomos.

Tipos de gametas

Alguns gametas masculinos e femininos são do mesmo tamanho e forma, enquanto outros diferem em tamanho e forma. Em algumas espécies de algas, tanto o macho quanto a fêmea são quase idênticos e geralmente são igualmente móveis. A união desses tipos de gametas é conhecida como . Em alguns organismos, os gametas têm tamanhos e formas diferentes, e sua fusão é chamada de heterogamia. Plantas superiores, animais, bem como alguns tipos de algas e fungos exibem um tipo especial de anisogamia chamado. Na oogamia, o gameta feminino é imóvel e muito maior que o gameta masculino.

Gametas e fertilização

Ocorre quando os gametas masculinos e femininos se fundem. Em organismos animais, a união de espermatozóides e óvulos ocorre nas trompas de falópio do trato reprodutivo feminino. Milhões de espermatozóides são liberados durante a relação sexual, que viajam da vagina para as trompas de Falópio.

O esperma é projetado especificamente para fertilizar um óvulo. A região cefálica tem uma cobertura semelhante a uma capa chamada acros, que contém enzimas que ajudam o espermatozóide a penetrar na gônada (a cobertura externa da membrana do óvulo). Ao chegar ao óvulo, a cabeça do espermatozóide se funde com o óvulo. A penetração através da zona pelúcida (bainha ao redor da membrana do ovo) causa a liberação de substâncias que alteram a zona pelúcida e impedem que outros espermatozoides fertilizem o ovo. Esse processo é crítico, pois a fertilização por múltiplos espermatozóides ou polispermia produz um zigoto com cromossomos extras. Este fenômeno é fatal para o zigoto.

Após a fertilização, dois gametas haploides tornam-se uma célula diploide ou zigoto. Nos humanos, isso significa que o zigoto terá 23 pares para um total de 46 cromossomos. O zigoto continuará a se dividir e, eventualmente, amadurecer em um organismo totalmente funcional. herança dos cromossomos sexuais. Os espermatozóides podem ter um dos dois tipos de cromossomos sexuais - X ou Y. Um óvulo tem apenas um tipo de cromossomo sexual - X. Se um espermatozóide com um cromossomo Y fertilizar um óvulo, o indivíduo resultante será do sexo masculino (XY) . Se um espermatozóide com um cromossomo X fertilizar um óvulo, o indivíduo resultante será do sexo feminino (XX).

23. Quantos tipos de gametas e quais formam os seguintes organismos:

a) um organismo com o genótipo AA?

b) um organismo com o genótipo AABB?

c) um organismo com o genótipo aaBB?

d) o organismo é recessivo para os genes a e b?

24. Quantos tipos de gametas e quais formam os seguintes organismos:

a) monohíbrido Aa?

b) AaBb di-híbrido?

c) AaBbCs tri-híbrido?

25. Quantos tipos de gametas os organismos formam:

a) heterozigoto para um par de genes?

b) heterozigoto para dois pares de genes?

c) heterozigoto para quatro pares de genes?

d) heterozigoto para n pares de genes?

26. Quantos tipos de gametas e quais são formados pelos seguintes organismos:

a) um organismo com o genótipo MmNnRrSS?

b) um organismo com o genótipo MMnnRRss?

c) um organismo com o genótipo DdeeFfHH?

27. Nas ervilhas, a cor amarela das sementes predomina sobre a verde, e a superfície lisa da semente predomina sobre a rugosa.

a) Quantos e que tipos de gametas forma uma ervilha lisa amarela homozigota?

b) Quantos e quais tipos de gametas uma ervilha lisa amarela heterozigota forma?

c) Quantos e que tipos de gametas forma uma ervilha rugosa amarela heterozigota?

d) Quantos e quais tipos de gametas a ervilha verde forma, heterozigota para uma superfície lisa?

28. Em Drosophila, a cor do corpo cinza (V) predomina sobre o amarelo (v), a cor dos olhos vermelhos (S) sobre a cor sépia (s) e as asas normais (B) sobre as curvas (b).

a) Quantos e que tipos de gametas forma uma mosca de corpo amarelo, olhos sépia e asas curvas?

b) Quantos e quais tipos de gametas forma um diíbrido, que tem corpo cinza, olhos vermelhos e asas curvas?

c) Uma mosca com corpo amarelo é heterozigota para cor dos olhos e formato das asas. Que tipos de gametas ele forma?

29. Em humanos, os olhos azuis (b) são recessivos em relação aos castanhos (B), e a miopia (M) domina a visão normal (m).

a) Que tipos de óvulos são produzidos por uma mulher de olhos azuis com visão normal?

b) Que tipos de espermatozoides um homem míope de olhos castanhos heterozigoto para ambos os genes produz?

30. Nas ervilhas, a cor amarela das sementes (A) predomina sobre a verde (a), a superfície lisa das sementes (B) - sobre a rugosa (b).

a) Ervilhas homozigotas amarelas lisas são cruzadas com ervilhas verdes rugosas. Determine o genótipo e o fenótipo da prole na primeira e segunda gerações.

b) Ervilha lisa amarela diheterozigótica cruzada com verde rugosa. Que divisão por genótipo e fenótipo é esperada na primeira geração?

d) Uma ervilha rugosa amarela heterozigota é cruzada com uma heterozigota verde para a forma de semente lisa. Que divisão por genótipo e fenótipo é esperada na primeira geração?

31. Na mosca Drosophila, a ausência de olhos (gene - "e" - eyeless) é herdada como um traço recessivo, e a estrutura normal das asas (V) domina sobre as asas rudimentares (gene "v" - vetstigial) .

a) Uma mosca sem olhos com asas normais, heterozigota para o alelo vestigial, é cruzada com uma mosca com olhos normais, heterozigota para o gene sem olhos e com asas rudimentares. Determine o genótipo e o fenótipo de seus descendentes.

b) Moscas cruzadas heterozigotas para ambos os genes. Determine a divisão pelo fenótipo de sua prole.

c) Quando uma mosca com olhos e asas normais foi cruzada com uma mosca sem olhos com asas normais, obtiveram-se descendentes: 3/8 com olhos e asas normais, 3/8 sem olhos com asas normais, 1/8 com olhos normais e asas rudimentares , e 1/8 8 sem olhos com asas rudimentares. Determine o genótipo dos pais.

32. Nos humanos, a miopia (M) domina a visão normal e os olhos castanhos (B) dominam os azuis.

a) O único filho de pais míopes de olhos castanhos tem olhos azuis e visão normal. Determine os genótipos de todos os três membros desta família.

b) Uma mulher míope de olhos azuis de um casamento com um homem de olhos castanhos com visão normal teve um filho míope de olhos castanhos. É possível determinar o genótipo dos pais?

c) Um homem de olhos azuis e míope cuja mãe tinha visão normal casou-se com uma mulher de olhos castanhos com visão normal. O primeiro filho deste casamento é míope e de olhos castanhos. O segundo é um míope de olhos azuis. Determine os genótipos de pais e filhos.

33. Em humanos, a presença do antígeno do fator Rh nos eritrócitos - o fenótipo Rh +, deve-se ao gene dominante - D. Seu alelo-d determina a ausência desse antígeno (fenótipo Rh-). O gene do primeiro (0) grupo sanguíneo (I0) é recessivo em relação ao gene do grupo II (IA) e do terceiro grupo (IB). Os dois últimos alelos são codominantes, sua combinação (IAIB) determina o grupo sanguíneo IV.

a) Marido genótipo ddIAI0, esposa DdIBIB. Qual é a probabilidade de ter um filho Rh positivo do grupo IV?

b) Mulher Rh-positiva do grupo II, cujo pai tinha sangue Rh-negativo do grupo I, casou-se com um homem Rh-negativo do grupo I. Qual é a probabilidade de a criança herdar ambas as características do pai?

c) Um homem com sangue Rh negativo do grupo IV casou-se com uma mulher com sangue Rh positivo do grupo III. O pai da esposa tinha sangue Rh negativo do grupo I. Dois filhos nasceram na família. O primeiro tem sangue Rh negativo do grupo III, o segundo - sangue Rh positivo do grupo I. Um exame médico forense determinou que uma dessas crianças era ilegítima. Qual dos dois pares de alelos exclui a paternidade?

34. Em humanos, os antígenos do sistema ABO são determinados pelo alelomorfo múltiplo I 0 , IA e IB; Antígeno Rh de eritrócitos (alelos Rh+ e Rh- - D e d, respectivamente); o sistema de grupo sanguíneo MN é alelos codominantes LM e LN.

a) Quantos fenótipos diferentes de acordo com os três sistemas de grupos sanguíneos existem em humanos, se levarmos em conta todas as combinações possíveis de antígenos ABO, Rhesus e MN?

b) Genótipo da mãe - I A I 0 DdLMLM, do pai - I A I B ddLMLM. Quantas e quais combinações de antígenos são possíveis em seus filhos?

c) O genótipo da mãe é I 0 I 0 DdLNLN, e o genótipo do pai é I A I B ddLMLM. Quantos fenótipos diferentes e quais fenótipos são possíveis em seus filhos?

d) Uma mulher com o fenótipo ARh-MN, cujo pai tinha o grupo sanguíneo I, casou-se com um homem cujo sangue contém os antígenos ABRh+N. A mãe do homem era Rh negativo. Estabeleça a probabilidade de que a criança tenha a mesma combinação de antígenos que o pai.

e) O fenótipo da mãe é ABMRh-, o pai é OMRh+. Um dos pais do meu pai era Rh negativo. Quantas e quais combinações de antígenos do sangue são possíveis em seus filhos? Quantas combinações do número total possível de acordo com os três sistemas de grupos sanguíneos (ABO, MN, Rh+, Rh-) são excluídas?

f) O perito forense foi incumbido de apurar se o filho da família dos cônjuges P é filho natural ou adotivo destes cônjuges.

O estudo do sangue de todos os três membros da família deu os seguintes resultados. A mulher tem sangue Rh positivo do grupo IV com antígeno M. Seu marido tem sangue Rh negativo do grupo I com antígeno N. O sangue da criança é Rh positivo do grupo I com antígeno M. Que conclusão o especialista deve dar e como será justificado?

Genótipo- é um conjunto de genes recebidos por um organismo de seus pais.

Fenótipo - é uma combinação de todas as propriedades e características de um organismo que se desenvolve com base no genótipo em determinadas condições ambientais.

Um único recurso é chamado secador de cabelo(cor dos olhos, formato do nariz, volume do estômago, contagem de glóbulos vermelhos, etc.).

Os principais padrões de herança foram estudados por G. Mendel. Estão presentes em todos os organismos vivos.

Para explicar os padrões de herança estabelecidos por Mendel, propõe-se hipótese da pureza dos gametas (Batson, 1902): em um organismo híbrido, os genes não hibridizam (não se misturam) e estão em estado alélico puro; durante a meiose, os cromossomos homólogos se separam e apenas um gene de um par de genes alélicos entra no gameta.

Capítulo 1

Gametas (células sexuais) - contêm um conjunto haplóide de cromossomos e são formados nas glândulas sexuais (ovos - nos ovários, espermatozóides - nos testículos) no processo de meiose.

Ao escrever gametas, você precisa saber que:

durante a meiose, um cromossomo entra no futuro gameta de cada par de cromossomos homólogos, portanto, um gene de cada par de genes alélicos;

se o organismo for homozigoto (por exemplo, AA), então todos os gametas, não importa quantos sejam formados, conterão apenas um gene ( MAS), ou seja, serão todos do mesmo tipo e, portanto, um organismo homozigoto forma um tipo de gameta;

se o organismo for heterozigoto Ah), então no processo de meiose um cromossomo com um gene MAS cairá em um gameta, e o segundo cromossomo homólogo com o gene uma entra em outro gameta, portanto, um organismo heterozigoto para um par de genes formará dois tipos de gametas;

fórmula para escrever gametas N = 2 n , Onde N é o número de tipos de gametas, e n é o número de características para as quais o organismo heterozigoto.

Solução de tarefas típicas

Tarefa 1. O núcleo de uma célula humana somática (não sexual) contém 23 pares de cromossomos. Qual é a possível diversidade de gametas em um indivíduo, se o crossing over não for levado em conta?

Decisão . De cada par homólogo de cromossomos, um chega ao gameta. Escolher um cromossomo do primeiro par oferece duas possibilidades; a adição de um cromossomo do segundo par duplica o número de variantes, do terceiro par duplica, etc. No total, temos 222......... 2 = 2 23 = 8  10 6 variantes de gametas.

Tarefa 2. Anote os tipos de gametas que são formados em indivíduos com genótipos:

a) AA;

G) AaBb.

Decisão . De acordo com a fórmula N=2 n determinar o número de tipos de gametas em indivíduos dos seguintes genótipos: em um indivíduo AA - 1 tipo de gametas (2 0 = 1), em um indivíduo Rr- 2 tipos (2 1 = 2), em um indivíduo com o genótipo ss- 1 tipo (2 0 = 1), em um indivíduo com o genótipo AaBb- 4 tipos de gametas (2 2 = 4):

a) um tipo de gameta

b) dois tipos de gametas

c) um tipo de gametas

d) quatro tipos de gametas

Tarefa 3. O macho tem um genótipo Nn.

Que tipos de espermatozoides são produzidos neste indivíduo?

Qual é a proporção numérica de espermatozoides de diferentes tipos formados em um indivíduo com o genótipo Nn?

Que processo biológico regula essa proporção?

Decisão . Dois tipos de esperma com genes N e n na proporção de 1:1 (50% cada). Essa proporção é baseada no mecanismo equiprovável de segregação de cromossomos e cromátides em anáfase meiótica 1 e anáfase meiótica 2.

Tarefas de autocontrole

Tarefa 1. Quantos tipos de gametas se formam:

a) um indivíduo homozigoto com um traço dominante;

b) um indivíduo heterozigoto para uma característica;

c) um indivíduo com uma característica recessiva?

Tarefa 2. Se um corpo feminino com o genótipo milímetros gene M durante a meiose, entrou no ovo, onde o gene irá m?

Tarefa 3. Nos humanos, os olhos castanhos dominam os azuis:

1. Quantos tipos de óvulos que diferem neste par de genes são formados em uma mulher heterozigota de olhos castanhos?

2. Quantos tipos de esperma um homem de olhos azuis produz?

Tarefa 4. Quantos tipos de gametas e quais formam organismos que possuem genótipos: a) AA; b) AABB; dentro) aaBB; G) avv?

Tarefa 5. Quantos tipos de gametas e quais formam os seguintes organismos:

a) monohíbrido por gene MAS;

b) gene dihíbrido MAS e NO;

c) tri-híbrido por genes A, B COM?

Tarefa 6. Quantos tipos de gametas um organismo forma:

a) heterozigoto para um par de genes;

b) heterozigoto para dois pares de genes;

c) heterozigoto para quatro pares de genes;

d) heterozigoto para n par de genes?

Tarefa 7. Quantos tipos de gametas e quais formam organismos com genótipos:

a) MmNnSsRr; b) MMnnssRR; dentro) DdeeFfHH?

Tarefa 8. Em uma pessoa, a cor dos olhos castanhos domina os azuis e a miopia domina a visão normal. Quantos tipos de gametas e quais uma mulher míope diheterozigótica de olhos castanhos forma?

Capítulo 2. TRAVESSIA MONO-HÍBRIDA

Disposições teóricas básicas

O cruzamento, no qual os organismos são analisados ​​de acordo com uma característica alternativa (qualitativa), é chamado monohíbrido.

primeiroºlei de Mendel -lei da uniformidade híbridos de primeira geração. A redação da lei: ao cruzar indivíduos homozigotos analisados ​​de acordo com uma característica alternativa (qualitativa), observa-se uniformidade de híbridos de primeira geração em termos de fenótipo e genótipo.

F 1 .	Aa - 100%

Para esta lei, não há condições que limitem sua ação (sempre quando os homozigotos são cruzados, a prole é uniforme).

A segunda lei de Mendel (lei de divisão ) é formulado da seguinte forma: ao cruzar organismos heterozigotos analisados ​​para uma característica alternativa (qualitativa), a divisão é observada na primeira geração na proporção de 3:1 por fenótipo e 1:2:1 por genótipo.

F 1 .	AA; Ah; Ah; aa.

Existem condições para esta lei que limitam sua operação:

todas as variedades de interação intra-alélica de genes, exceto para dominância completa;

genes letais e semi-letais;

probabilidade desigual de formação de gametas e zigotos de diferentes tipos;

penetrância do gene inferior a 100%;

ação pleiotrópica dos genes.

Para determinar o genótipo de um indivíduo com um traço dominante (com dominância completa do homozigoto AA e heterozigoto Ah fenotipicamente indistinguíveis) são usados analisando cruz em que um organismo com uma característica dominante é cruzado com um organismo que tem uma característica recessiva.

Existem duas opções para resultados de cruzamento.

F 1 .					F 1 .	Ah; aa

Se, como resultado do cruzamento, a uniformidade dos híbridos da primeira geração for obtida, o organismo analisado é homozigoto e, se ocorrer divisão 1:1 em F 1, o indivíduo é heterozigoto.