Ирина Ткаченко - Примерные вопросы и ответы к экзамену по биологии. 11 класс

Вопрос 2. Правило единообразия гибридов первого поколения. Наследование доминантных и рецессивных признаков

Любой организм обладает многими наследственными признаками. Основные закономерности наследования впервые были выявлены Грегором Менделем. Наследование каждого признака Г. Мендель предложил изучать независимо от того, как наследуются другие. В качестве основного объекта для своих опытов он выбрал горох. Метод, с помощью которого Мендель изучал наследственность у гороха, был назван гибридологическим…

Сорта гороха, выбранные для скрещивания, различались между собой хорошо заметными признаками. Скрещивались сорта, отличающиеся по одной или небольшому числу контрастных признаков, например, желтая и зеленая окраска семян, гладкая и морщинистая их форма, низкий и высокий рост и др. При размножении эти признаки стойко наследовались. В каждом скрещивании производился анализ потомства в последовательном ряду поколений.

Успешное применение гибридологического метода генетического анализа позволило Менделю сформулировать ряд важнейших закономерностей и правил, которым подчиняется наследование признаков и свойств всех организмов при внутривидовой гибридизации. Г. Мендель сформулировал гипотезу чистоты гамет и три правила, известные как три закона Менделя.

Единообразие гибридов первого поколения наблюдалось Г. Менделем во всех скрещиваниях, которые он проводил. Это дало ему основание сформулировать одну из основных закономерностей наследования – правило единообразия гибридов первого поколения.

В примере, взятом из опытов Г. Менделя по скрещиванию растений гороха с разноокрашенными цветками, признаки красной и белой окраски, составляющие одну пару, проявились у потомства по-разному. Красная окраска цветков у гибридов неизменно сохранялась, белая подавлялась и не обнаруживалась. Признак, проявляющийся у гибридов первого поколения, Мендель назвал доминантным, а не проявляющийся, в данном опыте белая окраска цветков, – рецессивным. Подавление у гибридных организмов одних признаков другими получило в генетике название доминирования.

Для объяснения сущности явления единообразия гибридов первого поколения и расщепления признаков у гибридов второго поколения Г. Мендель предложил гипотезу чистоты гамет. При образовании гамет любая из них может получить или доминантный ген А, или рецессивный ген а. Соединение гамет с генами А и а в гибридном организме не вызвает их смешения или слияния. Гены А и а в гаметах, образуемых гибридными организмами первого поколения, остаются такими же отдельностями, какими они были у исходных родительских форм. В этом и заключается чистота гамет в отношении одной пары аллельных генов.

Рассмотрим явление доминирования, правило единообразия гибридов первого поколения и расщепления их во втором поколении на примере моногибридного скрещивания красноцветкового гороха с белоцветковым.

Гибриды F 1в соответствии с правилом единообразия все красноцветковые, но они образуют и яйцеклетки, и спермии двух типов А и а. При оплодотворении на основе равновероятного сочетания двух типов гамет получается три типа зигот: АА, Аа и аа. Красная окраска цветков доминирует над белой, поэтому в F 2происходит расщепление в отношении: 3 красноцветковых: 1 белоцветковое. Белоцветковые растения F 2при дальнейшем размножении будут давать только белоцветковое потомство. Все они оказываются одинаковыми и по внешнему виду (фенотипу) и по своей наследственной структуре (генотипу).

Вопрос 3. С помощью опыта выясните наличие ферментов в клубнях картофеля

Для выяснения наличия ферментов в клубнях картофеля проведем опыт с перекисью водорода. Известно, что под действием фермента – пероксидазы, содержащегося в живых клетках, пероксид водорода расщепляется до молекул воды и кислорода:

Прильем в две чистые пробирки по 1 мл перекиси водорода. В одну пробирку добавим небольшой кусочек сырого клубня картофеля, другую пробирку оставим для контроля. В чистой пробирке без картофеля никаких изменений не наблюдалось, а в пробирке с сырым картофелем начали выделяться пузырьки газа, следовательно, перекись водорода начала расщепляться под действием ферментов, содержащихся в клетках картофеля.

Вопрос 1. Послезародышевое развитие: прямое и непрямое

В момент рождения или выхода организма из яйцевых оболочек заканчивается эмбриональный и начинается постэмбриональный период развития. Постэмбриональное развитие может быть прямым или сопровождаться превращением (метаморфозом). При прямом развитии из яйцевых оболочек или из тела матери выходит организм небольших размеров, но в нем заложены все основные органы, свойственные взрослому животному (пресмыкающемуся, птице, млекопитающему). Постэмбриональное развитие у этих животных сводится в основном к росту и половому созреванию.

Прямое развитие характерно для рыб, пресмыкающихся и птиц, а также беспозвоночных, яйца которых богаты желтком, т. е. питательным материалом, достаточным для завершения онтогенеза. Прямое развитие осуществляется у высших млекопитающих (внутриутробный путь развития) и происходит не за счет питательных веществ яйцеклетки, а благодаря поступлению их из материнского организма. В связи с этим из тканей матери и зародыша образуются провизорные органы, в первую очередь плацента.

При развитии с метаморфозом из яйца выходит личинка, обычно устроенная проще взрослого животного, со специальными личиночными органами, отсутствующими во взрослом состоянии. Личинка питается, растет, и со временем личиночные органы заменяются органами, свойственными взрослым животным. Следовательно, при метаморфозе разрушаются личиночные органы и возникают органы, присущие взрослым животным.

У насекомых после стадии личинки следует стадия куколки. Куколка, как правило, неподвижна, она не питается. Из нее развивается полностью сформировавшееся взрослое насекомое. В этом случае говорят о полномпревращении (бабочки, мухи, комары, стрекозы). У насекомых с неполнымпревращением происходит постепенное изменение личинки, сходной со взрослым организмом. Этот процесс сопровождается линьками и увеличением размеров, стадия куколки отсутствует (кузнечики, клопы, вши, стрекозы).

Личиночная форма амфибий – головастик, для которого характерны жаберные щели, боковая линия, двухкамерное сердце, один круг кровообращения. В процессе метаморфоза, происходящего под влиянием гормона щитовидной железы, рассасывается хвост, появляются конечности, исчезает боковая линия, развиваются легкие и второй круг кровообращения. Обращает внимание сходство ряда черт строения головастиков и рыб (боковая линия, строение сердца и кровеносной системы, жаберные щели).