Тема 5. мутационная изменчивость
ОРГАНИЗМОВ
Цель занятия. Познакомиться с мутационной изменчивостью, выяснить значение данного вида изменчивости для сельскохозяйственного производства.
Материалы и оборудование:
1. Наборы растительного материала.
2. Линейки
3. Весы
Наследственная изменчивость, связанная с внезапным, скачкообразным изменением признака, носит название мутационной.
Задание 1. Приведите основные положения мутационной теории:
Задание 2. Дайте определение явлению гетероплоидии и приведите классификацию гетероплоидов. Укажите название сортов сельскохозяйственных культур, возделываемых с использованием данного явления.
Задание 3. Перечислите виды хромосомных перестроек, дайте определение, приведите графическую схему и заполните таблицу 11:
Таблица 11 - Характер хромосомных перестроек
| Тип перестройки (название) | Исходное положение генов | Положение генов после мутации |
ТЕМА 6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТА ГЕТЕРОЗИСА У ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ
Цель занятия.На конкретном растительном материалеоценить генетические последствия инбридинга у перекрестноопыляющихся культур, доказать наличие гетерозисного эффекта при скрещивании самоопыленных форм, доказать дискретную природу гетерозиса.
Материал и оборудование:
1. Початки самоопыленных родительских линий и гибрида.
2. Линейки, весы.
Выполнение задания.
1. Каждый студент получает три початка кукурузы (самоопыленных родительских линий и гибрида).
2. Определяет величину перечисленных ниже признаков на початках исходных родительских форм и гибрида:
· длина початков, см;
· число рядков зерен в початке, шт.;
· число зерен в рядке, шт.;
· число зерен в початке, шт.;
· масса початка, г.
3. Полученные показатели занести в таблицу 12. И на их основании определить величину гипотетического и истинного гетерозиса.
Таблица 12 - Определение величины гетерозиса у гибридов кукурузы
| Признак | Родительские линии, Р | Гибрид | Гетерозис, % | ||
| материнская | отцовская | гипотетический | истинный | ||
Вывод:
Вопросы для подготовки к экзамену:
1. Предмет генетики. Сущность явлений наследственности и изменчивости.
2. Методы генетики.
3. Краткая история развития генетики. Генетические исследования в Республике Беларусь (А.Р.Жебрак, П.Ф.Рокицкий, Н.В.Турбин и др.).
4. Связь генетики с другими биологическими науками. Значение генетики для народного хозяйства.
5. Клетка как генетическая система. Про- и эукариоты. Генетические особенности прокариот.
6. Строение растительной клетки.
7. Митоз, его фазы, их цитологическая и генетическая характеристики.
8. Мейотическое деление клетки и его значение при половом размножении организмов.
9. Микроспорогенез и гаметогенез у растений.
10. Мегаспорогенез. Образование и развитие зародышевого мешка у растений.
11. Оплодотворение. Двойное оплодотворение у покрытосеменных растений. Апомиксис.
12. Г. Мендель – основоположник генетики. Особенности и принципиальное значение гибридологического анализа, разработанного Г. Менделем.
13. Моногибридное скрещивание. Законы наследования признаков при моногибридном скрещивании.
14. Типы скрещиваний. Их значение для генетики и селекции.
15. Понятие о дигибридном скрещивании. Закон независимого наследования признаков.
16. Полигибридные скрещивания. Общие формулы для определения числа фенотипических и генотипических классов при расщеплении во втором поколении.
17. Статистический характер расщепления. Критерий хи-квадрат.
18. Аллельное взаимодействие генов. Особенности проявления в потомстве.
19. Комплементарное взаимодействие генов. Понятие, примеры, характер расщепления.
20. Эпистатическое взаимодействие генов. Понятие, примеры, характер расщепления.
21. Полимерное взаимодействие генов. Особенности проявления действия полимерных генов. Аддитивная и неаддитивная полимерия.
22. Особенности наследования количественных признаков. Явление трансгрессии.
23. Прямые и косвенные доказательства участия ДНК в явлениях наследственности и изменчивости. Трансформация, трансдукция.
24. Химический состав, строение, свойства и функции ДНК.
25. Рибонуклеиновая кислота (РНК). Типы, особенности строения и выполняемые функции.
26. Репликация ДНК. Ферменты, участвующие в репликации ДНК.
27. Генетический код и его свойства.
28. Синтез белка в клетке.
29. Современное представление о строении и функции гена.
30. Сущность и основные положения хромосомной теории наследственности.
31. Генетика пола. Типы хромосомного определения пола.
32. Особенности наследования признаков сцепленных с полом.
33. Сцепленное наследование генов, локализованных в аутосомах.
34. Генетические карты хромосом, их практическое использование.
35. Представление об изменчивости. Наследственная и ненаследственная изменчивость. Виды наследственной изменчивости.
36. Основные положения мутационной теории Г. Де Фриза и С.И.Коржинского.
37. Спонтанные мутации. Частота естественных мутаций. Естественная мутация организмов в Беларуси после катастрофы на Чернобыльской АЭС.
38. Индуцированный мутагенез. Значение индуцированного мутагенеза в селекции растений.
39. Генные мутации. Практическое использование генных мутаций в селекции.
40. Хромосомные мутации и особенности их проявления в потомстве.
41. Мутагенные факторы и их влияние на живой организм.
42. Репарационные системы клетки.
43. Модификационная изменчивость и ее особенности.
44. Положительные и отрицательные модификации. Значение модификаций для семеноводства сельскохозяйственных культур.
45. Статистические методы учета модификационной изменчивости.
46. Нехромосомная наследственность: пластидная, митохондриальная, ЦМС.
47. Гетероплоидия. Классификация гетероплоидов.
48. Автополиплоидия. Причины возникновения в природе и методы получения в эксперименте. Практическое использование автополиплоидии.
49. Аллополиплоидия. Роль аллополиплоидов в эволюции и селекции растений.
50. Анеуплоидия. Механизм возникновения анеуплоидов. Использование их в генетических исследованиях и селекции.
51. Гаплоиды. Генетические особенности гаплоидных растений.
52. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости.
53. Особенности действия радиации и химических мутагенов на организм.
54. Отдаленная гибридизация и ее задачи. Типы скрещиваний. Использование отдаленной гибридизации в селекции растений.
55. Нескрещиваемость видов и ее причины.
56. Мичуринские методы преодоления нескрещиваемости.
57. Современные методы преодоления нескрещиваемости при отдаленной гибридизации.
58. Бесплодие отдаленных гибридов, его причины и способы преодоления.
59. Синтез и ресинтез видов.
60. Особенности формообразования в потомстве отдаленных гибридов.
61. Понятие об инбридинге и аутбридинге. Системы самонесовместимости у высших растений.
62. Генетическая сущность инбридинга. Последствия инбридинга у перекрестноопыляющихся культур.
63. Характеристика самоопыленных линий и их практическое использование.
64. Эволюция способов опыления у покрытосеменных растений, их генетическое значение.
65. Ч.Дарвин о действии самоопыления и перекрестного опыления в растительном мире.
66. Явление гетерозиса. Типы гетерозиса.
67. Теории гетерозиса.
68. Цитоплазматическая мужская стерильность и особенности ее проявления в потомстве.
69. Использование ЦМС для получения гетерозисных гибридов.
70. Пути закрепления гетерозиса.
71. Понятие об онтогенезе растений.
72. Органогенез и фазы развития растений как фенотипическое проявление последовательности этапов онтогенеза.
73. Онтогенетическая изменчивость. Значение онтогенетических особенностей растений для агрономической практики.
74. Популяция. Виды популяций.
75. Генетическая структура популяций. Закон Харди-Вайнберга.
76. Факторы, определяющие динамику генетической структуры популяций.
77. Отбор в популяциях. Формы естественного отбора.
Литература
1. Гуляев Г.В. Генетика. – М., 1984.
2. Гершензон С.М. Основы современной генетики. – Киев; Наукова думка, 1979.
3. Дубинин Н.П. Общая генетика. – М.; Наука, 1986.
4. Картель Н.А. и др. Генетика: Энциклопедический словарь. – Мн.; Тэхналогия, 1999.
5. Палилова А.Н. Нехромосомная наследственность. – Мн.; Наука и техника, 1981.
6. Давыденко О.Г. Нехромосомные мутации. Мн., Наука и техника, 1984.
7. Филатов Г.В. Гетерозис: Физиолого-генетическая природа. – М.; Агропромиздат, 1988.
8. Гайсинович А.Е. Зарождение и развитие генетики. – М., Наука, 1988.
9. Инге-Вечтомов С.Г.Генетика с основами селекции: Учебник. – М., Высшая школа, 1989.
10. Морозов Е.И., Тарасевич Е.И. Генетика в вопросах и ответах. – Мн., Университетское, 1989.
11. Лаптев Ю.Н. Биологическая инженерия. - М., Агропромиздат. 1989
12. Палилова А.Н. Генетика и урожай. – Мн., Ураджай. 1989.
13. Генетика. – Под общей ред. А.А.Жученко. – М., «Колос». – 2004.
Учебное издание
ЯнкелевичРегина Казимировна
ГЕНЕТИКА
Учебно-методическое пособие
Компьютерная верстка: Р.К.Янкелевич
Подписано в печать
Формат 60х84/16. Бумага офсетная. Гарнитура Таймс.
Печать Riso. Усл. печ.л. Уч.-изд. л.
Тираж экз. Заказ №
Учреждение образования
«Гродненский государственный аграрный университет»
Л.И. №02330/013326 от 29.06.2004.
230008, г.Гродно, ул.Терешковой, 28
Отпечатано на технике издательско-полиграфического отдела
Учреждения образования «Гродненский государственный
аграрный университет».
230008, г.Гродно, ул.Терешковой, 28