(pohlavné bunky), ktoré sa počas sexuálneho rozmnožovania spájajú a vytvárajú novú bunku nazývanú zygota. Mužské gaméty sú spermie a ženské gaméty sú vajíčka. V semenných rastlinách je peľ samčia spermia, ktorá produkuje gametofyt. Samičie gaméty (vajíčka) sú obsiahnuté vo vaječníkoch rastliny. U zvierat sa gaméty produkujú u mužov a žien. Spermie sú pohyblivé a majú dlhý chvostovitý výrastok, . Vajíčka sú však nehybné a pomerne veľké v porovnaní so samčím gamétom.

tvorba gamét

Gaméty vznikajú delením buniek tzv. Tento dvojkrokový proces štiepenia produkuje štyri haploidné. obsahujú iba jednu sadu. Keď sa haploidné samčie a samičie gaméty spoja v procese nazývanom oplodnenie, vytvoria zygotu. Zygota obsahuje dve sady chromozómov.

Typy gamét

Niektoré mužské a ženské gaméty majú rovnakú veľkosť a tvar, zatiaľ čo iné sa líšia veľkosťou a tvarom. U niektorých druhov rias sú samce aj samice takmer totožné a zvyčajne sú rovnako mobilné. Spojenie týchto typov gamét je známe ako . V niektorých organizmoch majú gaméty rôzne veľkosti a tvary a ich fúzia sa nazýva heterogamia. Vyššie rastliny, živočíchy, ako aj niektoré druhy rias a húb vykazujú zvláštny druh anizogamie tzv. Pri oogamii je ženská gaméta nehybná a oveľa väčšia ako mužská gaméta.

Gamety a oplodnenie

Vyskytuje sa pri splynutí mužských a ženských gamét. V živočíšnych organizmoch dochádza k spojeniu spermií a vajíčka vo vajíčkovodoch ženského reprodukčného traktu. Počas pohlavného styku sa uvoľňujú milióny spermií, ktoré putujú z vagíny do vajíčkovodov.

Spermia je špeciálne navrhnutá na oplodnenie vajíčka. Oblasť hlavy má kryt podobný čiapke nazývaný akros, ktorý obsahuje enzýmy, ktoré pomáhajú spermiám preniknúť do gonády (vonkajšia membrána vaječných buniek). Po dosiahnutí vajíčka sa hlavička spermie spojí s vajíčkom. Prienik cez zona pellucida (plášť okolo membrány vajíčka) spôsobuje uvoľnenie látok, ktoré menia zona pellucida a bránia iným spermiám oplodniť vajíčko. Tento proces je kritický, pretože oplodnenie viacerými spermiami alebo polyspermiou produkuje zygotu s extra chromozómami. Tento jav je pre zygotu smrteľný.

Po oplodnení sa z dvoch haploidných gamét stane jedna diploidná bunka alebo zygota. U ľudí to znamená, že zygota bude mať 23 párov na celkovo 46 chromozómov. Zygota sa bude ďalej deliť a nakoniec dozrie na plne funkčný organizmus. dedičnosť pohlavných chromozómov. Spermie môžu mať jeden z dvoch typov pohlavných chromozómov – X alebo Y. Vaječná bunka má iba jeden typ pohlavného chromozómu – X. Ak spermia s chromozómom Y oplodní vajíčko, výsledný jedinec bude muž (XY). . Ak spermia s chromozómom X oplodní vajíčko, výsledný jedinec bude žena (XX).

23. Koľko druhov gamét a ktoré tvoria tieto organizmy:

a) organizmus s genotypom AA?

b) organizmus s genotypom AABB?

c) organizmus s genotypom aaBB?

d) je organizmus recesívny pre gény a a b?

24. Koľko druhov gamét a ktoré tvoria tieto organizmy:

a) monohybrid Aa?

b) AaBb dihybrid?

c) AaBbCs trihybrid?

25. Koľko druhov gamét tvoria organizmy:

a) heterozygotný pre jeden pár génov?

b) heterozygot pre dva páry génov?

c) heterozygot pre štyri páry génov?

d) heterozygotné pre n párov génov?

26. Koľko druhov gamét a ktoré tvoria tieto organizmy:

a) organizmus s genotypom MmNnRrSS?

b) organizmus s genotypom MMnnRRss?

c) organizmus s genotypom DdeeFfHH?

27. U hrachu dominuje žltá farba semien nad zelenou a hladký povrch semena dominuje nad zvrásneným.

a) Koľko a akých typov gamét tvorí homozygotný žltý hladký hrášok?

b) Koľko a aké typy gamét tvorí heterozygotný žltý hladký hrach?

c) Koľko a aké typy gamét tvorí heterozygotný hrachor žltý vráskavý?

d) Koľko a aké typy gamét tvorí hrášok, heterozygotný pre hladký povrch?

28. U Drosophila dominuje sivá farba tela (V) nad žltou (v), červené oči (S) nad sépiou (s) a normálne krídla (B) nad zakrivenými (b).

a) Koľko a aké druhy gamét tvorí mucha so žltým telom, sépiovými očami a zakrivenými krídlami?

b) Koľko a akých typov gamét tvorí dihybrid, ktorý má sivé telo, červené oči a zakrivené krídla?

c) Muška so žltým telom je heterozygotná pre farbu očí a tvar krídel. Aké typy gamét tvorí?

29. U ľudí sú modré oči (b) recesívne vo vzťahu k hnedým (B) a krátkozrakosť (M) dominuje normálnemu videniu (m).

a) Aké druhy vajíčok produkuje modrooká žena s normálnym zrakom?

b) Aké druhy spermií produkuje krátkozraký muž s hnedými očami heterozygotný pre oba gény?

30. U hrachu dominuje žltá farba semien (A) nad zeleným (a), hladký povrch semien (B) - nad zvrásneným (b).

a) Homozygotný žltý hladký hrášok sa kríži so zeleným vrásčitým hráškom. Určte genotyp a fenotyp potomstva v prvej a druhej generácii.

b) Diheterozygotný žltý hladký hrášok krížený so zeleným vráskavým. Aké rozdelenie podľa genotypu a fenotypu sa očakáva v prvej generácii?

d) Heterozygotný žltý vráskavý hrach sa kríži so zeleným heterozygotom pre hladký tvar semien. Aké rozdelenie podľa genotypu a fenotypu sa očakáva v prvej generácii?

31. U muchy Drosophila sa absencia očí (gén - "e" - bezočí) dedí ako recesívny znak a normálna štruktúra krídel (V) dominuje nad základnými krídlami (gén "v" - vestitigial) .

a) Bezoká mucha s normálnymi krídlami, heterozygotná pre vestigiálnu alelu, je krížená s muchou s normálnymi očami, heterozygotnou pre bezočí gén a s rudimentárnymi krídlami. Určite genotyp a fenotyp ich potomstva.

b) Skrížené muchy heterozygotné pre oba gény. Určte rozdelenie podľa fenotypu ich potomstva.

c) Keď sa mucha s normálnymi očami a krídlami skrížila s bezočnou muchou s normálnymi krídlami, získali sa potomkovia: 3/8 s normálnymi očami a krídlami, 3/8 bezočí s normálnymi krídlami, 1/8 s normálnymi očami a základnými krídlami , a 1/8 8 bezočí s rudimentárnymi krídlami. Určite genotyp rodičov.

32. U ľudí dominuje krátkozrakosť (M) nad normálnym videním a hnedé oči (B) dominujú nad modrými.

a) Jediné dieťa krátkozrakých hnedookých rodičov má modré oči a normálne videnie. Určite genotypy všetkých troch členov tejto rodiny.

b) Modrooká krátkozraká žena z manželstva s hnedookým mužom s normálnym zrakom mala krátkozraké dieťa s hnedými očami. Je možné určiť genotyp rodičov?

c) Modrooký krátkozraký muž, ktorého matka normálne videla, sa oženil s hnedookou ženou s normálnym zrakom. Prvé dieťa z tohto manželstva je hnedooké, krátkozraké. Druhý je modrooký krátkozraký. Určite genotypy rodičov a detí.

33. U ľudí je prítomnosť antigénu Rh faktora v erytrocytoch - fenotypu Rh +, spôsobená dominantným génom - D. Jeho alela-d určuje neprítomnosť tohto antigénu (Rh-fenotyp). Gén prvej (0) krvnej skupiny (I0) je recesívny vo vzťahu ku génu skupiny II (IA) a tretej skupiny (IB). Posledné dve alely sú kodominantné, ich kombinácia (IAIB) určuje IV krvnú skupinu.

a) Genotyp manžela ddIAI0, manželka DdIBIB. Aká je pravdepodobnosť, že sa narodí Rh-pozitívne dieťa skupiny IV?

b) Rh-pozitívna žena skupiny II, ktorej otec mal Rh-negatívnu krv skupiny I, sa vydala za Rh-negatívneho muža skupiny I. Aká je pravdepodobnosť, že dieťa zdedí po otcovi obe vlastnosti?

c) Muž s Rh-negatívnou krvou skupiny IV si vzal ženu s Rh-pozitívnou krvou skupiny III. Otec manželky mal Rh-negatívnu krvnú skupinu I. V rodine sa narodili dve deti. Prvý má Rh-negatívnu krv skupiny III, druhý - Rh-pozitívnu krv skupiny I. Súdnolekárske vyšetrenie zistilo, že jedno z týchto detí je nemanželské. Ktorý z dvoch párov alel vylučuje otcovstvo?

34. U ľudí sú antigény ABO systému určené mnohonásobným alelomorfom Io, IA a IB; Rh-antigén erytrocytov (alely Rh+ a Rh- - D, resp. d); systémom krvných skupín MN sú kodominantné alely LM a LN.

a) Koľko rôznych fenotypov podľa troch systémov krvných skupín existuje u ľudí, ak vezmeme do úvahy všetky možné kombinácie antigénov ABO, Rhesus a MN?

b) Genotyp matky - I A I 0 DdLMLM, otcovský - I A I B ddLMLM. Koľko a aké kombinácie antigénov sú možné u ich detí?

c) Genotyp matky je I 0 I 0 DdLNLN a genotyp otca je I A I B ddLMLM. Koľko rôznych fenotypov a aké fenotypy sú možné u ich detí?

d) Žena s fenotypom ARh-MN, ktorej otec mal krvnú skupinu I, sa vydala za muža, ktorého krv obsahuje antigény ABRh+N. Matka muža bola Rh negatívna. Stanovte pravdepodobnosť, že dieťa bude mať rovnakú kombináciu antigénov ako otec.

e) Fenotyp matky je ABMRh-, otec je OMRh+. Jeden z rodičov môjho otca bol Rh negatívny. Koľko a aké kombinácie krvných antigénov sú možné u ich detí? Koľko kombinácií z celkového počtu možných podľa troch systémov krvných skupín (ABO, MN, Rh+, Rh-) je vylúčených?

f) Súdny znalec mal za úlohu zistiť, či chlapec v rodine manželov P je prirodzeným alebo osvojeným synom týchto manželov.

Štúdia krvi všetkých troch členov rodiny priniesla nasledujúce výsledky. Žena má Rh-pozitívnu krv IV.skupiny s antigénom M. Jej manžel má Rh-negatívnu krv I.skupiny s antigénom N. Krv dieťaťa je Rh-pozitívna I.skupiny s antigénom M. Aký záver má dať znalec? a ako sa to ospravedlní?

genotyp- je to súbor génov, ktoré organizmus dostáva od svojich rodičov.

fenotyp - ide o kombináciu všetkých vlastností a charakteristík organizmu, ktoré sa vyvíjajú na základe genotypu v určitých podmienkach prostredia.

Jedna funkcia je tzv fén(farba očí, tvar nosa, objem žalúdka, počet červených krviniek atď.).

Hlavnými zákonitosťami dedičnosti sa zaoberal G. Mendel. Sú prítomné vo všetkých živých organizmoch.

Navrhuje sa vysvetlenie vzorov dedičnosti, ktoré stanovil Mendel hypotéza čistoty gamét (Batson, 1902): v hybridnom organizme sa gény nehybridizujú (nemiešajú) a sú v čistom alelickom stave; počas meiózy sa homológne chromozómy oddelia a do gaméty sa dostane len jeden gén z páru alelických génov.

Kapitola 1

Gamety (pohlavné bunky) - obsahujú haploidnú sadu chromozómov a tvoria sa v pohlavných žľazách (vajíčka - vo vaječníkoch, spermie - v semenníkoch) v procese meiózy.

Pri písaní gamét musíte vedieť, že:

počas meiózy jeden chromozóm vstupuje do budúcej gaméty z každého páru homológnych chromozómov, teda jeden gén z každého páru alelických génov;

ak je organizmus homozygotný (napr. AA), potom všetky gaméty, bez ohľadu na to, koľko sa ich vytvorí, budú obsahovať iba jeden gén ( ALE), t. j. všetky budú rovnakého typu, a preto homozygotný organizmus tvorí jeden typ gamét;

ak je organizmus heterozygotný Ach), potom v procese meiózy jeden chromozóm s génom ALE spadne do jednej gaméty a do druhého homológneho chromozómu s génom a dostane sa do inej gaméty, preto heterozygotný organizmus pre jeden pár génov vytvorí dva typy gamét;

vzorec na vypisovanie gamét N = 2 n , kde N je počet typov gamét a n je počet vlastností, pre ktoré organizmus heterozygotný.

Riešenie typických úloh

Úloha 1. Jadro somatickej (nepohlavnej) ľudskej bunky obsahuje 23 párov chromozómov. Aká je možná diverzita gamét u jedného jedinca, ak sa neberie do úvahy crossover?

rozhodnutie . Z každého homológneho páru chromozómov sa jeden dostane do gaméty. Výber chromozómu z prvého páru dáva dve možnosti; pridaním chromozómu z druhého páru sa zdvojnásobí počet variantov, z tretieho páru sa zdvojnásobí atď. Celkovo máme 222......... 2 = 2 23 = 8  10 6 varianty gamét.

Úloha 2. Napíšte typy gamét, ktoré sa tvoria u jedincov s genotypmi:

a) AA;

G) AaBb.

rozhodnutie . Podľa vzorca N=2 n určiť počet typov gamét u jedincov týchto genotypov: u jedinca AA - 1 typ gamét (2 0 = 1), u jedinca Rr- 2 typy (2 1 = 2), u jedinca s genotypom ss- 1 typ (2 0 = 1), u jedinca s genotypom AaBb- 4 typy gamét (2 2 = 4):

a) jeden typ gaméty

b) dva typy gamét

c) jeden typ gamét

d) štyri typy gamét

Úloha 3. Samec má genotyp Nn.

Aké druhy spermií sa tvoria u tohto jedinca?

Aký je číselný pomer spermií rôznych typov vytvorených u jedinca s genotypom Nn?

Aký biologický proces reguluje tento pomer?

rozhodnutie . Dva typy spermií s génmi N a n v pomere 1:1 (po 50 %). Tento pomer je založený na ekvipravdepodobnom mechanizme segregácie chromozómov a chromatíd na meiotickú anafázu 1 a meiotickú anafázu 2.

Úlohy na sebaovládanie

Úloha 1. Koľko typov gamét sa tvorí:

a) homozygotný jedinec s jedným dominantným znakom;

b) heterozygotný jedinec pre jednu vlastnosť;

c) jedinec s jednou recesívnou črtou?

Úloha 2. Ak ženské telo s genotypom mm gén M počas meiózy sa dostal do vajíčka, kam pôjde gén m?

Úloha 3. U ľudí dominujú hnedé oči nad modrými:

1. Koľko druhov vajíčok, ktoré sa líšia týmto párom génov, sa vytvorí u heterozygotnej hnedookej ženy?

2. Koľko druhov spermií produkuje modrooký muž?

Úloha 4. Koľko druhov gamét a ktoré tvoria organizmy, ktoré majú genotypy: a) AA; b) AABB; v) aaBB; G) aavv?

Úloha 5. Koľko druhov gamét a ktoré tvoria tieto organizmy:

a) monohybrid podľa gen ALE;

b) génový dihybrid ALE a AT;

c) trihybrid podľa génov A, B S?

Úloha 6. Koľko druhov gamét tvorí organizmus:

a) heterozygotné pre jeden pár génov;

b) heterozygotné pre dva páry génov;

c) heterozygotné pre štyri páry génov;

d) heterozygot pre n pár génov?

Úloha 7. Koľko typov gamét a ktoré tvoria organizmy s genotypmi:

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

Úloha 8. U človeka dominuje hnedá farba očí nad modrou a krátkozrakosť nad normálnym videním. Koľko druhov gamét a ktoré tvorí diheterozygotná krátkozraká žena s hnedými očami?

Kapitola 2. MONOHYBRIDNÝ PRECHOD

Základné teoretické ustanovenia

Kríženie, pri ktorom sa organizmy analyzujú podľa jedného alternatívneho (kvalitatívneho) znaku, sa nazýva monohybrid.

najprvthMendelov zákon -zákon uniformity hybridy prvej generácie. Znenie zákona: pri krížení homozygotných jedincov analyzovaných podľa jedného alternatívneho (kvalitatívneho) znaku sa pozoruje uniformita hybridov prvej generácie z hľadiska fenotypu a genotypu.

F 1 .	Aa – 100 %

Pre tento zákon neexistujú žiadne podmienky obmedzujúce jeho pôsobenie (vždy pri krížení homozygotov je potomstvo jednotné).

druhý Mendelov zákon (rozdeľovací zákon ) je formulovaný nasledovne: pri krížení heterozygotných organizmov analyzovaných na jeden alternatívny (kvalitačný) znak sa v prvej generácii pozoruje štiepenie v pomere 3:1 podľa fenotypu a 1:2:1 podľa genotypu.

F 1 .	AA; Ah; Ah; aa.

Pre tento zákon existujú podmienky, ktoré obmedzujú jeho fungovanie:

všetky odrody intraalelickej interakcie génov, s výnimkou úplnej dominancie;

letálne a semiletálne gény;

nerovnaká pravdepodobnosť tvorby gamét a zygotov rôznych typov;

penetrácia génu menšia ako 100 %;

pleiotropné pôsobenie génov.

Na určenie genotypu jedinca s dominantným znakom (s úplnou dominanciou homozygotov AA a heterozygot Ach fenotypovo nerozoznateľné) sa používajú analyzujúci kríž pri ktorom sa organizmus s dominantným znakom skríži s organizmom, ktorý má recesívny znak.

Pre výsledky kríženia sú dve možnosti.

F 1 .					F 1 .	Ah; aa

Ak sa v dôsledku kríženia získa uniformita hybridov prvej generácie, potom je analyzovaný organizmus homozygotný a ak v F 1 dôjde k štiepeniu 1:1, potom je jedinec heterozygotný.