(mga sex cell) na nagsasama-sama sa panahon ng sekswal na pagpaparami upang bumuo ng isang bagong cell na tinatawag na zygote. Ang male gametes ay sperm at ang female gametes ay mga itlog. Sa mga buto ng halaman, ang pollen ay ang male sperm na gumagawa ng gametophyte. Ang mga babaeng gametes (itlog) ay nakapaloob sa loob ng obaryo ng halaman. Sa mga hayop, ang gametes ay ginawa sa lalaki at babae. Spermatozoa ay motile at may mahabang buntot-tulad ng paglaki, . Gayunpaman, ang mga itlog ay hindi kumikibo at medyo malaki kumpara sa male gamete.

pagbuo ng gamete

Ang mga gametes ay nabuo sa pamamagitan ng cell division na tinatawag na. Ang dalawang-hakbang na proseso ng fission ay gumagawa ng apat na haploid. naglalaman lamang ng isang set. Kapag ang haploid na male at female gametes ay pinagsama sa isang proseso na tinatawag na fertilization, sila ay bumubuo ng isang zygote. Ang zygote ay naglalaman ng dalawang set ng chromosome.

Mga uri ng gametes

Ang ilang mga male at female gametes ay magkapareho ang laki at hugis, habang ang iba ay naiiba sa laki at hugis. Sa ilang mga species ng algae, parehong lalaki at babae ay halos magkapareho, at kadalasan ay pare-parehong mobile. Ang unyon ng mga ganitong uri ng gametes ay kilala bilang . Sa ilang mga organismo, ang mga gametes ay may iba't ibang laki at hugis, at ang kanilang pagsasanib ay tinatawag o heterogamy. Ang mas matataas na halaman, hayop, gayundin ang ilang uri ng algae at fungi ay nagpapakita ng espesyal na uri ng anisogamy na tinatawag. Sa oogamy, ang babaeng gamete ay hindi kumikibo at mas malaki kaysa sa male gamete.

Gametes at pagpapabunga

Nangyayari kapag nag-fuse ang male at female gametes. Sa mga organismo ng hayop, ang pagsasama ng tamud at itlog ay nangyayari sa mga fallopian tubes ng babaeng reproductive tract. Milyun-milyong tamud ang inilabas sa panahon ng pakikipagtalik, na naglalakbay mula sa puki patungo sa mga fallopian tubes.

Ang tamud ay partikular na idinisenyo upang lagyan ng pataba ang isang itlog. Ang rehiyon ng cephalic ay may parang takip na takip na tinatawag na acros, na naglalaman ng mga enzyme na tumutulong sa sperm cell na tumagos sa gonad (ang panlabas na takip ng lamad ng egg cell). Sa pag-abot sa itlog, ang ulo ng tamud ay nagsasama sa itlog. Ang pagtagos sa pamamagitan ng zona pellucida (sheath sa paligid ng lamad ng itlog) ay nagiging sanhi ng paglabas ng mga sangkap na nagbabago sa zona pellucida at pumipigil sa ibang tamud sa pagpapabunga ng itlog. Ang prosesong ito ay kritikal dahil ang fertilization ng maraming sperm cell o polyspermy ay gumagawa ng zygote na may dagdag na chromosome. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay nakamamatay sa zygote.

Pagkatapos ng pagpapabunga, dalawang haploid gametes ang nagiging isang diploid cell o zygote. Sa mga tao, nangangahulugan ito na ang zygote ay magkakaroon ng 23 pares para sa kabuuang 46 na chromosome. Ang zygote ay patuloy na hahatiin at kalaunan ay magiging isang ganap na gumaganang organismo. pamana ng mga sex chromosome. Ang mga sperm cell ay maaaring magkaroon ng isa sa dalawang uri ng sex chromosome - X o Y. Ang isang egg cell ay may isang uri lamang ng sex chromosome - X. Kung ang isang sperm cell na may Y chromosome ay nagpapataba sa isang itlog, ang magreresultang indibidwal ay magiging lalaki (XY) . Kung ang isang sperm cell na may X chromosome ay nagpapataba sa isang itlog, ang magreresultang indibidwal ay magiging babae (XX).

23. Ilang uri ng gametes at kung alin ang bumubuo sa mga sumusunod na organismo:

a) isang organismo na may AA genotype?

b) isang organismo na may AABB genotype?

c) isang organismo na may aaBB genotype?

d) recessive ba ang organismo para sa mga genes a at b?

24. Ilang uri ng gametes at kung alin ang bumubuo sa mga sumusunod na organismo:

a) monohybrid Aa?

b) AaBb dihybrid?

c) AaBbCs trihybrid?

25. Ilang uri ng gametes ang nabubuo ng mga organismo:

a) heterozygous para sa isang pares ng mga gene?

b) heterozygous para sa dalawang pares ng mga gene?

c) heterozygous para sa apat na pares ng mga gene?

d) heterozygous para sa n pares ng mga gene?

26. Ilang uri ng gametes at alin ang nabuo ng mga sumusunod na organismo:

a) isang organismo na may MmNnRrSS genotype?

b) isang organismo na may MMnnRRss genotype?

c) isang organismo na may genotype na DdeeFfHH?

27. Sa mga gisantes, ang dilaw na kulay ng mga buto ay nangingibabaw sa berde, at ang makinis na ibabaw ng buto ay nangingibabaw sa kulubot.

a) Ilan at anong mga uri ng gametes ang nabubuo ng homozygous yellow smooth pea?

b) Ilan at anong mga uri ng gametes ang nabubuo ng heterozygous yellow smooth pea?

c) Ilan at anong mga uri ng gametes ang nabubuo ng heterozygous yellow wrinkled pea?

d) Ilan at anong uri ng gametes ang nabubuo ng green pea, heterozygous para sa makinis na ibabaw?

28. Sa Drosophila, nangingibabaw ang kulay abong katawan (V) sa dilaw (v), pulang mata (S) sa sepia (s) at normal na mga pakpak (B) sa mga kurbadong (b).

a) Ilan at anong uri ng gametes ang nabubuo ng langaw na may dilaw na katawan, mga mata ng sepya at mga hubog na pakpak?

b) Ilan at anong uri ng gametes ang nabubuo ng dihybrid, na may kulay abong katawan, pulang mata at kurbadong pakpak?

c) Ang langaw na may dilaw na katawan ay heterozygous para sa kulay ng mata at hugis ng pakpak. Anong mga uri ng gametes ang nabubuo nito?

29. Sa mga tao, ang mga asul na mata (b) ay recessive na may kaugnayan sa kayumanggi (B), at ang myopia (M) ay nangingibabaw sa normal na paningin (m).

a) Anong mga uri ng mga itlog ang ginawa ng isang babaeng may asul na mata na may normal na paningin?

b) Anong mga uri ng spermatozoa ang ginagawa ng isang brown-eyed myopic na lalaki na heterozygous para sa parehong mga gene?

30. Sa mga gisantes, ang dilaw na kulay ng mga buto (A) ay nangingibabaw sa berde (a), ang makinis na ibabaw ng mga buto (B) - sa ibabaw ng kulubot (b).

a) Ang mga homozygous na dilaw na makinis na mga gisantes ay tinatawid sa berdeng kulubot na mga gisantes. Tukuyin ang genotype at phenotype ng mga supling sa una at ikalawang henerasyon.

b) Diheterozygous dilaw makinis na gisantes crossed na may berdeng kulubot. Anong paghahati ayon sa genotype at phenotype ang inaasahan sa unang henerasyon?

d) Ang isang heterozygous na dilaw na kulubot na gisantes ay tinakrus ng berdeng heterozygous para sa makinis na hugis ng buto. Anong paghahati ayon sa genotype at phenotype ang inaasahan sa unang henerasyon?

31. Sa Drosophila fly, ang kawalan ng mga mata (gene - "e" - eyeless) ay minana bilang isang recessive na katangian, at ang normal na istraktura ng mga pakpak (V) ay nangingibabaw sa mga bagong pakpak (gene "v" - vetstigial) .

a) Ang isang walang mata na langaw na may normal na mga pakpak, heterozygous para sa vestigial allele, ay tinawid sa isang langaw na may normal na mga mata, heterozygous para sa walang mata na gene at may mga pasimulang pakpak. Tukuyin ang genotype at phenotype ng kanilang mga supling.

b) Ang mga crossed fly na heterozygous para sa parehong mga gene. Tukuyin ang paghahati ng phenotype ng kanilang mga supling.

c) Kapag ang isang langaw na may normal na mga mata at pakpak ay itinawid sa isang walang mata na langaw na may normal na mga pakpak, ang mga supling ay nakuha: 3/8 na may normal na mga mata at pakpak, 3/8 na walang mata na may normal na mga pakpak, 1/8 na may normal na mga mata at mga pasimulang pakpak , at 1/8 8 walang mata na may mga pasimulang pakpak. Tukuyin ang genotype ng mga magulang.

32. Sa mga tao, ang myopia (M) ay nangingibabaw sa normal na paningin, at ang mga brown na mata (B) ay nangingibabaw sa mga asul.

a) Ang nag-iisang anak ng myopic brown-eyed na mga magulang ay may asul na mata at normal na paningin. Tukuyin ang mga genotype ng lahat ng tatlong miyembro ng pamilyang ito.

b) Isang babaeng myopic na may asul na mata mula sa isang kasal na may lalaking brown ang mata na may normal na paningin ay nagkaroon ng myopic na bata na may brown na mata. Posible bang matukoy ang genotype ng mga magulang?

c) Isang lalaking may asul na mata, maikli ang paningin na ang ina ay may normal na paningin ay nagpakasal sa isang babaeng kayumanggi ang mata na may normal na paningin. Ang unang anak mula sa kasal na ito ay kayumanggi ang mata, shortsighted. Ang pangalawa ay isang asul na mata na nearsighted. Tukuyin ang mga genotype ng mga magulang at mga anak.

33. Sa mga tao, ang pagkakaroon ng Rh factor antigen sa mga erythrocytes - ang Rh + phenotype, ay dahil sa nangingibabaw na gene - D. Ang allele-d nito ay tumutukoy sa kawalan ng antigen na ito (Rh- phenotype). Ang gene ng unang (0) pangkat ng dugo (I0) ay recessive na may kaugnayan sa gene ng II group (IA) at ang ikatlong grupo (IB). Ang huling dalawang alleles ay codominant, ang kanilang kumbinasyon (IAIB) ay tumutukoy sa IV na pangkat ng dugo.

a) Genotype ng asawang lalaki ddIAI0, asawang DdIBIB. Ano ang posibilidad na magkaroon ng Rh-positive na bata ng pangkat IV?

b) Rh-positive na babae ng grupo II, na ang ama ay may Rh-negative na dugo ng grupo I, ay nagpakasal sa isang Rh-negative na lalaki ng grupo I. Ano ang posibilidad na ang bata ay magmana ng parehong katangian mula sa ama?

c) Ang isang lalaki na may Rh-negative na dugo ng pangkat IV ay nagpakasal sa isang babae na may Rh-positive na dugo ng pangkat III. Ang ama ng asawa ay may Rh-negative na pangkat ng dugo I. Dalawang anak ang ipinanganak sa pamilya. Ang una ay may Rh-negatibong dugo ng pangkat III, ang pangalawa - Rh-positibong dugo ng pangkat I. Natukoy ng forensic medical examination na isa sa mga batang ito ay illegitimate. Alin sa dalawang pares ng alleles ang nag-aalis ng pagiging ama?

34. Sa mga tao, ang mga antigen ng sistema ng ABO ay tinutukoy ng maramihang allelomorph I 0 , I A at I B; Rh-antigen ng erythrocytes (Rh+ at Rh- - D at d alleles, ayon sa pagkakabanggit); ang MN blood group system ay co-dominant alleles LM at LN.

a) Ilang magkakaibang phenotypes ayon sa tatlong sistema ng mga pangkat ng dugo ang umiiral sa mga tao, kung isasaalang-alang natin ang lahat ng posibleng kumbinasyon ng ABO, Rhesus at MN antigens?

b) Genotype ng ina - I A I 0 DdLMLM, sa ama - I A I B ddLMLM. Ilan at anong mga kumbinasyon ng antigens ang posible sa kanilang mga anak?

c) Ang genotype ng ina ay I 0 I 0 DdLNLN, at ang genotype ng ama ay I A I B ddLMLM. Ilang magkakaibang phenotype at anong mga phenotype ang posible sa kanilang mga anak?

d) Isang babaeng may ARh-MN phenotype, na ang ama ay may I blood group, ay nagpakasal sa isang lalaki na ang dugo ay naglalaman ng ABRh+N antigens. Ang ina ng lalaki ay Rh negative. Itakda ang posibilidad na ang bata ay magkakaroon ng parehong kumbinasyon ng mga antigens gaya ng ama.

e) Ang phenotype ng ina ay ABMRh-, ang ama ay OMRh+. Isa sa mga magulang ng aking ama ay Rh negative. Ilan at anong mga kumbinasyon ng mga antigen ng dugo ang posible sa kanilang mga anak? Ilang kumbinasyon sa kabuuang bilang na posible ayon sa tatlong sistema ng mga pangkat ng dugo (ABO, MN, Rh+, Rh-) ang hindi kasama?

f) Ang forensic expert ay inatasan na alamin kung ang batang lalaki sa pamilya ng mag-asawang P ay natural o ampon ng mga mag-asawang ito.

Ang pag-aaral ng dugo ng lahat ng tatlong miyembro ng pamilya ay nagbigay ng mga sumusunod na resulta. Ang babae ay may Rh-positive na dugo ng group IV na may antigen M. Ang kanyang asawa ay may Rh-negative na dugo ng group I na may antigen N. Ang dugo ng bata ay Rh-positive ng group I na may antigen M. Anong konklusyon ang dapat ibigay ng eksperto at paano ito mabibigyang katwiran?

Genotype- ito ay isang set ng mga gene na natanggap ng isang organismo mula sa mga magulang nito.

Phenotype - ito ay isang kumbinasyon ng lahat ng mga katangian at katangian ng isang organismo na nabubuo batay sa genotype sa ilang mga kondisyon sa kapaligiran.

Ang isang solong tampok ay tinatawag pampatuyo ng buhok(kulay ng mata, hugis ng ilong, dami ng tiyan, bilang ng pulang selula ng dugo, atbp.).

Ang mga pangunahing pattern ng mana ay pinag-aralan ni G. Mendel. Ang mga ito ay naroroon sa lahat ng nabubuhay na organismo.

Upang ipaliwanag ang mga pattern ng mana na itinatag ni Mendel, ito ay iminungkahi gamete purity hypothesis (Batson, 1902): sa isang hybrid na organismo, ang mga gene ay hindi nag-hybrid (hindi naghahalo) at nasa isang purong allelic na estado; sa panahon ng meiosis, naghihiwalay ang mga homologous chromosome at isang gene lamang mula sa isang pares ng allelic genes ang pumapasok sa gamete.

Kabanata 1

Gametes (mga sex cell) - naglalaman ng isang haploid na hanay ng mga chromosome at nabuo sa mga glandula ng kasarian (mga itlog - sa mga ovary, spermatozoa - sa testes) sa proseso ng meiosis.

Kapag nagsusulat ng mga gametes, kailangan mong malaman na:

sa panahon ng meiosis, isang chromosome ang pumapasok sa hinaharap na gamete mula sa bawat pares ng homologous chromosome, samakatuwid, isang gene mula sa bawat pares ng allelic genes;

kung ang organismo ay homozygous (halimbawa, AA), kung gayon ang lahat ng gametes, gaano man karami ang nabuo, ay maglalaman lamang ng isang gene ( PERO), ibig sabihin, lahat sila ay magiging pareho ng uri at, samakatuwid, ang isang homozygous na organismo ay bumubuo ng isang uri ng gametes;

kung ang organismo ay heterozygous Ah), pagkatapos ay sa proseso ng meiosis isang chromosome na may isang gene PERO ay mahuhulog sa isang gamete, at ang pangalawang homologous chromosome na may gene a pumapasok sa isa pang gamete, samakatuwid, ang isang heterozygous na organismo para sa isang pares ng mga gene ay bubuo ng dalawang uri ng gametes;

pormula para sa pagsulat ng mga gametes N = 2 n , saan N ay ang bilang ng mga uri ng gamete, at n ay ang bilang ng mga katangian kung saan ang organismo heterozygous.

Solusyon ng mga karaniwang gawain

Gawain 1. Ang nucleus ng isang somatic (non-sex) na selula ng tao ay naglalaman ng 23 pares ng mga chromosome. Ano ang posibleng pagkakaiba-iba ng gametes sa isang indibidwal, kung hindi isasaalang-alang ang pagtawid?

Desisyon . Mula sa bawat homologous na pares ng chromosome, isa ang pumapasok sa gamete. Ang pagpili ng chromosome mula sa unang pares ay nagbibigay ng dalawang posibilidad; ang pagdaragdag ng isang chromosome mula sa pangalawang pares ay nagdodoble sa bilang ng mga variant, mula sa ikatlong pares - dalawang beses pa, atbp. Sa kabuuan mayroon kaming 222......... 2 = 2 23 = 8  10 6 mga variant ng gamete.

Gawain 2. Isulat ang mga uri ng gametes na nabuo sa mga indibidwal na may genotypes:

a) AA;

G) AaBb.

Desisyon . Ayon sa formula N=2 n tukuyin ang bilang ng mga uri ng gametes sa mga indibidwal ng mga sumusunod na genotype: sa isang indibidwal AA - 1 uri ng gametes (2 0 = 1), sa isang indibidwal Sinabi ni Rr- 2 uri (2 1 = 2), sa isang indibidwal na may genotype ss- 1 uri (2 0 = 1), sa isang indibidwal na may genotype AaBb- 4 na uri ng gametes (2 2 = 4):

a) isang uri ng gamete

b) dalawang uri ng gametes

c) isang uri ng gametes

d) apat na uri ng gametes

Gawain 3. Ang lalaki ay may genotype Nn.

Anong mga uri ng spermatozoa ang ginawa sa indibidwal na ito?

Ano ang numerical ratio ng spermatozoa ng iba't ibang uri na nabuo sa isang indibidwal na may genotype Nn?

Anong biological na proseso ang kumokontrol sa ratio na ito?

Desisyon . Dalawang uri ng tamud na may mga gene N at n sa ratio na 1:1 (50% bawat isa). Ang ratio na ito ay batay sa equiprobable na mekanismo ng chromosome at chromatid segregation sa meiotic anaphase 1 at meiotic anaphase 2.

Mga gawain para sa pagpipigil sa sarili

Gawain 1. Ilang uri ng gametes ang nabuo:

a) isang homozygous na indibidwal na may isang nangingibabaw na katangian;

b) isang heterozygous na indibidwal para sa isang katangian;

c) isang indibidwal na may isang recessive na katangian?

Gawain 2. Kung ang isang babaeng katawan na may genotype mm gene M sa panahon ng meiosis, nakuha sa itlog, kung saan pupunta ang gene m?

Gawain 3. Sa mga tao, ang mga brown na mata ay nangingibabaw sa asul:

1. Ilang uri ng mga itlog na naiiba sa pares na ito ng mga gene ang nabuo sa isang heterozygous brown-eyed na babae?

2. Ilang uri ng tamud ang nagagawa ng lalaking may asul na mata?

Gawain 4. Ilang uri ng gametes at kung alin ang bumubuo sa mga organismo na may mga genotype: a) AA; b) AABB; sa) aaBB; G) aavv?

Gawain 5. Ilang uri ng gametes at kung alin ang bumubuo sa mga sumusunod na organismo:

a) monohybrid ayon sa gene PERO;

b) gene dihybrid PERO at AT;

c) trihybrid ng mga gene A, B MAY?

Gawain 6. Ilang uri ng gametes ang nabubuo ng isang organismo:

a) heterozygous para sa isang pares ng mga gene;

b) heterozygous para sa dalawang pares ng mga gene;

c) heterozygous para sa apat na pares ng mga gene;

d) heterozygous para sa n pares ng genes?

Gawain 7. Ilang uri ng gametes at kung alin ang bumubuo sa mga organismo na may mga genotype:

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

Gawain 8. Sa isang tao, nangingibabaw ang kulay brown na mata sa asul, at nangingibabaw ang myopia sa normal na paningin. Ilang uri ng gametes at alin ang nabubuo ng isang diheterozygous brown-eyed myopic na babae?

Kabanata 2. MONOHYBRID CROSSING

Pangunahing teoretikal na probisyon

Ang pagtawid, kung saan sinusuri ang mga organismo ayon sa isang alternatibong (kwalitatibo) na katangian, ay tinatawag monohybrid.

unaikaBatas ni Mendel -batas ng pagkakapareho unang henerasyon ng mga hybrid. Ang mga salita ng batas: kapag ang pagtawid sa mga homozygous na indibidwal ay nasuri ayon sa isang alternatibong (kwalitatibo) na katangian, ang pagkakapareho ng mga hybrid ng unang henerasyon sa mga tuntunin ng phenotype at genotype ay sinusunod.

F 1 .	Aa - 100%

Para sa batas na ito, walang mga kundisyon na naglilimita sa pagkilos nito (laging kapag ang mga homozygotes ay tumatawid, ang mga supling ay pare-pareho).

Ang pangalawang batas ni Mendel (paghahati ng batas ) ay binabalangkas tulad ng sumusunod: kapag ang pagtawid sa mga heterozygous na organismo ay nasuri para sa isang alternatibong (kwalitatibo) na katangian, ang paghahati ay sinusunod sa unang henerasyon sa isang ratio na 3:1 sa pamamagitan ng phenotype at 1:2:1 sa pamamagitan ng genotype.

F 1 .	AA; Ah; Ah; aa.

May mga kundisyon para sa batas na ito na naglilimita sa pagpapatakbo nito:

lahat ng mga uri ng intra-allelic na pakikipag-ugnayan ng mga gene, maliban sa kumpletong pangingibabaw;

nakamamatay at semi-nakamamatay na mga gene;

hindi pantay na posibilidad ng pagbuo ng mga gametes at zygotes ng iba't ibang uri;

gene penetrance mas mababa sa 100%;

pleiotropic na pagkilos ng mga gene.

Upang matukoy ang genotype ng isang indibidwal na may nangingibabaw na katangian (na may kumpletong dominasyon ng homozygous AA at heterozygote Ah phenotypically indistinguishable) ay ginagamit pagsusuri ng krus kung saan ang isang organismo na may nangingibabaw na katangian ay natawid sa isang organismo na may isang recessive na katangian.

Mayroong dalawang mga pagpipilian para sa mga resulta ng crossover.

F 1 .					F 1 .	Ah; aa

Kung bilang isang resulta ng pagtawid sa pagkakapareho ng mga hybrid ng unang henerasyon ay nakuha, kung gayon ang nasuri na organismo ay homozygous, at kung ang paghahati ng 1: 1 ay nangyayari sa F 1, kung gayon ang indibidwal ay heterozygous.