Ze szkolnych podręczników do biologii wszyscy znają termin chromosom. Koncepcja została zaproponowana przez Waldeyera w 1888 roku. Dosłownie oznacza pomalowane ciało. Pierwszym obiektem badań była muszka owocowa.
Ogólne informacje o chromosomach zwierzęcych
Chromosom to struktura w jądrze komórkowym, w której przechowywane są informacje dziedziczne. Powstają z cząsteczki DNA zawierającej wiele genów. Innymi słowy, chromosom jest cząsteczką DNA. Jego ilość jest różna u różnych zwierząt. Na przykład kot ma 38, a krowa 120. Co ciekawe, najmniej jest dżdżownic i mrówek. Ich liczba to dwa chromosomy, a samiec tego ostatniego ma jeden.
U zwierząt wyższych, a także u ludzi, ostatnią parę reprezentują chromosomy płci XY u samców i XX u samic. Należy zauważyć, że liczba tych cząsteczek jest stała dla wszystkich zwierząt, ale ich liczba jest różna u każdego gatunku. Na przykład możemy wziąć pod uwagę zawartość chromosomów w niektórych organizmach: szympansy - 48, raki - 196, wilki - 78, zając - 48. Wynika to z różnych poziomów organizacji konkretnego zwierzęcia.
Notatka! Chromosomy są zawsze ułożone parami. Genetycy twierdzą, że cząsteczki te są nieuchwytnym i niewidzialnym nośnikiem dziedziczności. Każdy chromosom zawiera wiele genów. Niektórzy uważają, że im więcej tych cząsteczek, tym bardziej rozwinięte jest zwierzę i tym bardziej złożone jest jego ciało. W takim przypadku osoba nie powinna mieć 46 chromosomów, ale więcej niż jakiekolwiek inne zwierzę.
Ile chromosomów mają różne zwierzęta?
Musisz zwrócić uwagę! U małp liczba chromosomów jest zbliżona do liczby ludzi. Ale wyniki są różne dla każdego gatunku. Zatem różne małpy mają następującą liczbę chromosomów:
- Lemury mają w swoim arsenale 44–46 cząsteczek DNA;
- Szympansy – 48;
- Pawiany – 42,
- Małpy – 54;
- Gibony – 44;
- Goryle – 48;
- Orangutan – 48;
- Makaki - 42.
Rodzina psów (ssaki mięsożerne) ma więcej chromosomów niż małpy.
- Więc wilk ma 78,
- kojot ma 78,
- mały lis ma 76,
- ale zwykły ma 34.
- Zwierzęta drapieżne lew i tygrys mają 38 chromosomów.
- Koci pupil ma ich 38, podczas gdy jego psi przeciwnik ma ich prawie dwukrotnie więcej – 78.
U ssaków o znaczeniu gospodarczym liczba tych cząsteczek jest następująca:
- królik – 44,
- krowa – 60,
- koń – 64,
- świnia – 38.
Edukacyjny! Chomiki mają największy zestaw chromosomów wśród zwierząt. Mają 92 w swoim arsenale. W tym rzędzie są także jeże. Mają 88-90 chromosomów. A kangury mają najmniejszą ilość tych cząsteczek. Ich liczba wynosi 12. Bardzo interesującym faktem jest to, że mamut ma 58 chromosomów. Próbki pobrano z zamrożonej tkanki.
Dla większej przejrzystości i wygody w podsumowaniu zostaną zaprezentowane dane dotyczące innych zwierząt.
Nazwa zwierzęcia i liczba chromosomów:
Kuny cętkowane | 12 |
Kangur | 12 |
Żółta mysz torbacz | 14 |
Mrówkojad torbacz | 14 |
Zwyczajny opos | 22 |
Opos | 22 |
Norki | 30 |
Borsuk amerykański | 32 |
Corsac (lis stepowy) | 36 |
Lis tybetański | 36 |
Mała panda | 36 |
Kot | 38 |
Lew | 38 |
Tygrys | 38 |
Szop | 38 |
Bóbr kanadyjski | 40 |
Hieny | 40 |
Mysz domowa | 40 |
Pawiany | 42 |
Szczury | 42 |
Delfin | 44 |
Króliki | 44 |
Człowiek | 46 |
Zając | 48 |
Goryl | 48 |
Lis amerykański | 50 |
skunks w paski | 50 |
Owce | 54 |
Słoń (azjatycki, sawanna) | 56 |
Krowa | 60 |
Koza domowa | 60 |
Wełnista małpa | 62 |
Osioł | 62 |
Żyrafa | 62 |
Muł (hybryda osła i klaczy) | 63 |
Szynszyla | 64 |
Koń | 64 |
Szary lis | 66 |
Jeleń bielik | 70 |
Lis paragwajski | 74 |
Mały lis | 76 |
Wilk (czerwony, rudy, grzywiasty) | 78 |
Dingo | 78 |
Kojot | 78 |
Pies | 78 |
Szakal pospolity | 78 |
Kurczak | 78 |
Gołąb | 80 |
Indyk | 82 |
Chomik ekwadorski | 92 |
Lemur pospolity | 44-60 |
Lis polarny | 48-50 |
Kolczatka | 63-64 |
Jerzego | 88-90 |
Liczba chromosomów u różnych gatunków zwierząt
Jak widać, każde zwierzę ma inną liczbę chromosomów. Nawet wśród przedstawicieli tej samej rodziny wskaźniki są różne. Możemy spojrzeć na przykład naczelnych:
- goryl ma 48,
- makak ma 42, a marmozeta ma 54 chromosomy.
Dlaczego tak się dzieje, pozostaje tajemnicą.
Ile chromosomów mają rośliny?
Nazwa rośliny i liczba chromosomów:
Wideo
1 . W przeciwieństwie do cząsteczek DNA, cząsteczki białka zawierają atomy:
a) siarka;
b) wodór;
c) azot;
d) cząsteczki białka i DNA zawierają te same atomy.
2 . Mutacje powstają w wyniku zmian w:
a) DNA;
b) struktury komórkowe;
c) metabolizm;
d) wiewiórka.
3 . Jeśli weźmiesz rybosomy i enzymy z bakterii, ATP i ADP oraz aminokwasy z grzyba i DNA z jaszczurki do syntezy białek, wówczas zostaną zsyntetyzowane następujące białka:
a) grzyb;
b) jaszczurki;
c) bakterie;
d) wszystkie trzy organizmy.
4 . System żywy odpowiadający biomolekularnemu poziomowi organizacji żywej materii:
a) chloroplast roślinny;
b) jajo ssaka;
c) wirus grypy;
d) na Ziemi w ogóle nie ma takich żywych systemów.
5 . Pierwiastek chemiczny będący niezbędnym składnikiem białka hemoglobiny u ssaków:
a) cynk;
b) miedź;
c) chlor;
d) żelazo.
6 . Aby szybko przywrócić wydajność po zmęczeniu podczas przygotowań do egzaminu, lepiej zjeść:
a) jabłko;
b) kawałek cukru;
c) kanapka;
d) kawałek mięsa.
7 . Komórka roślinna, w odróżnieniu od komórki zwierzęcej, zawiera:
a) rybosomy;
b) wakuole, plastydy i błona celulozowa;
c) rezerwować składniki odżywcze;
d) więcej chromosomów w jądrze.
8 . Wszystkie poniższe organizmy są prokariotami:
a) bakterie, drożdże, sinice;
b) bakterie, sinice;
c) drożdże, bakterie;
d) wirusy i bakterie.
9 . Wszystkie poniższe organizmy mają jądra komórkowe:
a) papuga, muchomor, brzoza;
b) kot, bakterie wiążące azot;
c) Escherichia coli, glista;
d) glista, wirus AIDS, ośmiornica.
10 . Spośród wymienionych komórek więcej mitochondriów znajduje się w:
a) jaja ptasie;
b) erytrocyty ssaków;
c) plemniki ssaków;
d) zielone komórki roślinne.
11 . W komórkach dominują chemiczne reakcje anabolizmu:
a) rośliny;
b) grzyby;
c) zwierzęta;
d) poziom anabolizmu jest taki sam dla wszystkich.
12 . W rozmnażaniu płciowym u organizmów wielokomórkowych biorą udział następujące komórki:
a) spory;
b) komórki jajowe i plemniki;
c) somatyczny;
d) różne, w zależności od okoliczności.
13 . Cykl komórkowy to:
a) całość i porządek wszystkich reakcji chemicznych zachodzących w komórce;
b) życie komórki od podziału do podziału;
c) życie komórki od podziału do podziału plus czas samego podziału;
d) czas, w którym komórka przygotowuje się do podziału.
14 . Przed wejściem w etap mitozy komórka somatyczna organizmu diploidalnego posiada zestaw chromosomów:
a) diploidalny (2 N);
b) haploidalny ( N);
c) tetraploidalny (4 N);
d) w zależności od okoliczności.
15 . Zestaw chromosomów jest haploidalny w:
a) jajo kurze;
b) komórki nasienne pszenicy;
c) ludzkie leukocyty;
d) komórki powłokowe roślin wyższych.
16 . Metody reprodukcji typowe tylko dla roślin:
a) nasiona, wąsy, zarodniki;
b) żarówka, wąsy, nakładanie warstw;
c) nasiona, nawarstwianie, zarodniki;
d) podział komórkowy, cebula, wąsy.
17 . Zalety rozmnażania płciowego w porównaniu z rozmnażaniem bezpłciowym:
a) prostota procesu;
b) złożoność procesu;
c) w większym zróżnicowaniu genetycznym osobników kolejnego pokolenia;
d) w przyspieszeniu wzrostu liczebności gatunków.
18 . Etap mejozy i powód, dla którego mogą wystąpić mutacje w komórce zarodkowej:
a) w wyniku przejścia w profazie I;
b) w wyniku nieprawidłowej segregacji chromosomów w telofazie I lub II;
c) w wyniku napromieniowania radioaktywnego organizmu podczas tworzenia komórek rozrodczych;
d) z któregokolwiek z powyższych powodów.
19 . Grupa żywych systemów reprezentujących organizmiczny poziom organizacji:
a) jabłoń, jabłko, gąsienica ćmy dorsza;
b) jabłoń, dżdżownica, kwiat jabłoni;
c) jabłoń, dżdżownica, gąsienica;
d) jabłko, gąsienica, dżdżownica.
20 . Prawidłowa kolejność początkowych etapów ontogenezy:
a) zygota, gastrula, blastula;
b) zapłodnienie, gastrula, blastula;
c) gametogeneza, zapłodnienie, blastula, gastrula;
d) żadna z odpowiedzi nie jest prawidłowa.
21 . Zapłodnienie w organizmie kobiety u ludzi zwykle występuje:
a) w macicy;
b) w górnej części jajowodów;
c) w pochwie;
d) w jajnikach.
22 . Aby począć dwa identyczne bliźnięta, konieczne jest zapłodnienie:
a) jedno jajo z dwoma plemnikami;
b) dwa jaja z jednym plemnikiem;
c) dwa jaja z dwoma plemnikami;
d) jedno jajo z jednym plemnikiem.
23 . Więcej osobników heterozygotycznych uzyska się poprzez krzyżowanie:
A) AABB ґ aaBB;
B) ААbb ґ aaBB;
V) AaBb ґ AaBb;
G) aabb ґ Aabb.
24 . Prawidłowy zestaw chromosomów płciowych u koguta to:
a) X0;
b) XXY;
c) XX;
d)XY.
25 . Jeśli rodzice mają grupy krwi I i IV, dzieci mogą mieć grupy krwi:
a) tylko ja;
b) tylko IV;
c) tylko II lub III;
d) tylko I lub IV.
26 . Po raz pierwszy odkrył i opisał podstawowe prawa dystrybucji genów u potomstwa podczas krzyżowania mieszańców:
a) J.-B. Lamarcka;
b) G. Mendel;
c) C. Darwina;
d) N.I. Wawiłow.
27 . Jednostką ewolucji jest:
a) indywidualny;
b) typ;
c) populacja;
d) ekosystem.
28 . Przykładem zmienności niedziedzicznej jest:
a) pojawienie się albinosu u potomstwa stada lwów;
b) wzrost procentowej zawartości tłuszczu mlecznego u krów wraz ze zmianami składu i sposobu żywienia;
c) zwiększenie zawartości tłuszczu mlecznego u krów rasy wysokoprodukcyjnej;
d) utrata wzroku w krecie w wyniku ewolucji.
29 . Czynnikiem wyznaczającym kierunek ewolucji jest:
a) izolacja;
b) mutacja;
c) dobór naturalny;
d) wahania liczby ludności.
30 . Przykładem aromorfozy jest:
a) pojawienie się oddychania płucnego u płazów;
b) płaski kształt ciała u ryb dennych;
c) brak ubarwienia u zwierząt jaskiniowych;
d) obecność cierni i kolców w owocach roślin.
31 . Obecność drobnoustrojów w środowisku otaczającym organizm to:
a) abiotyczny czynnik środowiska;
b) biotyczny czynnik środowiskowy;
c) czynnik antropogeniczny;
d) czynnik ograniczający.
32. Przykładem biogeocenozy jest:
a) staw ze wszystkimi jego mieszkańcami;
b) akwarium;
c) wszyscy żyjący mieszkańcy stawu;
d) wszyscy przedstawiciele flory stawowej.
33. Niedźwiedź brunatny w naturalnym ekosystemie pełni rolę konsumenta trzeciego rzędu, jedząc:
a) jagody;
b) szczupak;
c) dzik;
d) cebule roślin zielnych.
34 . Sygnałem do rozpoczęcia migracji ptaków wędrownych jest:
a) nadejście zimnej pogody;
b) wiek piskląt;
c) zmiana długości dnia;
d) brak jedzenia.
35 . Integralnym składnikiem wszystkich naturalnych ekosystemów są:
a) grzyby i bakterie;
b) zwierzęta roślinożerne;
c) zwierzęta mięsożerne;
d) owady.
36 . W łańcuchu pokarmowym trawa – koniki polne – jaszczurki – sowy Do istnienia pary sów o łącznej wadze 5 kg potrzebna jest następująca trawa:
a) 50 t;
b) 5 t;
c) 500 kg;
d) 2,5 t.
37 . Wskaż, pomiędzy gatunkami, które mogą zaistnieć w relacjach konkurencyjnych:
a) człowiek i karaluchy;
b) jastrząb i wilk;
c) łoś i mysz;
d) mustang i żubr.
38 . Przykładem związku między ludźmi a E. coli jest:
39. Gazową funkcję materii żywej na Ziemi pełni:
a) tylko rośliny;
b) rośliny i niektóre bakterie;
c) rośliny, bakterie i zwierzęta;
d) wszystkie żywe istoty.
40. „Nie ma na powierzchni ziemi siły chemicznej, która byłaby bardziej stale aktywna, a zatem potężniejsza w swoich ostatecznych skutkach, niż żywe organizmy traktowane jako całość”. Te słowa należą do:
a) N.I. Wawiłow;
b) V.I. Wernadski;
c) D.I. Mendelejew;
d) K.E. Ciołkowski.
Odpowiedzi.
1 - A. 2 - A. 3 - B. 4 - V. 5 - G. 6 - B. 7 - B. 8 - B. 9 - A. 10 - V. 11 - A. 12 - B. 13 - V. 14 - A. 15 - A. 16 - B. 17 - V. 18 - G. 19 - V. 20 - G. 21 - B. 22 - G. 23 - B. 24 - V. 25 - V. 26 - B. 27 - V. 28 - B. 29 - V. 30 - A. 31 - B. 32 - A. 33 - B. 34 - V. 35 - A. 36 - B. 37 - G. 38 - G. 39 - G. 40 - B.
Wybrane zadania z pracy egzaminacyjnej z biologii dla klasy 11
Część dotyczącą determinacji płci u motyli i ptaków należy rozpocząć od małej dygresji. Właściwie właśnie wyjaśniliśmy metodę określania płci u Drosophila i ogólnie u zwierząt, podkreślając jej urzekającą prostotę i szerokie rozpowszechnienie w królestwie zwierząt.
I tu znów mamy do czynienia z kolejną tajemnicą natury, z nową komplikacją interesującego nas zagadnienia. Okazuje się, że wszystko, co zostało powiedziane powyżej na temat determinacji płci przez typ Drosophila, jest poprawne, ale z jednym wyjątkiem: ten typ determinacji płci nie jest jedyny w przyrodzie, wspólny dla wszystkich organizmów. Wraz z nim istnieje inna metoda lub rodzaj określania płci, odkryta najpierw u motyli, a następnie u ptaków, w tym u kurczaków domowych. Od nazwy owada, u którego po raz pierwszy odkryto tego typu określenie płci, nazywa się go typem motyla. Rozważmy jego cechy i różnice w stosunku do typu Drosophila. Za przedmiot opisu tego procesu weźmy kurczaki: czytelnik niewątpliwie zna je lepiej niż motyle; a w przyszłości będziemy musieli sobie z nimi poradzić więcej niż raz.
Jaka jest zatem różnica między mechanizmem determinacji płci u ptaków i u Drosophila?
U Drosophila, jak u wszystkich zwierząt, samce wytwarzają dwa rodzaje plemników - z chromosomem X lub Y i w tym sensie odgrywają one decydującą rolę w określeniu płci przyszłych zarodków. Samice składają jaja jednego rodzaju – z chromosomem X.
U motyli i ptaków zależności te są diametralnie przeciwne: u nich przywilej wytwarzania dwóch typów komórek rozrodczych należy do samic, w wyniku czego połowa składanych przez nie jaj (u samic) zawiera jeden chromosom płciowy, a połowa jaja (u samców) zawierają inny, odmienny chromosom płciowy. Samce motyli i ptaków produkują jeden rodzaj plemników. W związku z tym ich płeć żeńska jest heterogametyczna, a płeć męska jest homogametyczna.
Jeśli chodzi o podziały w dojrzewaniu jaj i plemników, to tutaj przebiegają one w taki sam sposób, jak opisano powyżej dla Drosophila i człowieka: pierwszy z nich, czyli sam podział redukcyjny, przebiega zgodnie z rodzajem mejozy, a drugi lub podział równaniowy, w zależności od rodzaju mitozy.
Aby podkreślić różnicę w sposobach określania płci u Drosophila i zwierząt z jednej strony oraz u motyli i ptaków z drugiej, chromosomy płciowe tych ostatnich są czasami oznaczane innymi literami, a mianowicie Z i W. Według tego systemu chromosomy płci męskiej są oznaczone literami ZZ, a chromosomy płci żeńskiej literą ZW. W związku z tym jeden rodzaj plemników wytwarzanych przez koguta oznaczono literą Z, a dwa rodzaje jaj wyprodukowanych przez kurę oznaczono literami Z (dla samców) i W (dla samic).
Kierując się jednak precedensami dostępnymi w literaturze odejdziemy od tej zasady i w przyszłości będziemy trzymać się jednolitego systemu oznaczania chromosomów płciowych, niezależnie od tego, czy mówimy o określaniu płci po typie Drosophila, czy po rodzaju motyle i ptaki. Nie chodzi o to, jakie litery mają oznaczać chromosomy płci dwóch porównywanych grup organizmów; ważniejsze jest, aby pamiętać, że w przeciwieństwie do Drosophila, u której płeć męska jest heterogametyczna, u motyli i ptaków płeć żeńska jest heterogametyczna i że u nich płeć zarodków ustala się w trakcie dojrzewania jaj, czyli jeszcze przed zapłodnieniem .
Jednocześnie ujednolicony system wyznaczania chromosomów płciowych dla wszystkich przedstawicieli świata zwierzęcego, z wyjątkiem zauważonej polaryzacji typów determinacji płci, niewątpliwie przyczynia się do ich bardziej holistycznego i jaśniejszego zrozumienia.
Dlatego w przyszłości jaja motyli i ptaków będziemy oznaczać jako samce literą X, a jaja żeńskie literą Y. Jeśli chodzi o plemniki, tutaj są one tego samego typu; Będziemy je oznaczać literą X. Proces spermatogenezy i oogenezy u motyli i ptaków przebiega dokładnie w taki sam sposób, jak u Drosophila (patrz ryc. 14).
Dalsze szczegóły procesu określania płci u motyli i ptaków są tak proste, jak u Drosophila i sprowadzają się do następujących kwestii. Jeśli dojrzałe jajo, na przykład kury, zawiera chromosom X, to po zapłodnieniu plemnikiem X rozwinie się w koguta (XX). Jeśli jajo zawiera chromosom Y, to po zapłodnieniu (przez ten sam plemnik - u kogutów są takie same) rozwinie się kura (XY) (ryc. 24).
Zgodnie z polaryzacją mechanizmów determinacji płci u Drosophila i ptaków, odmiennie przedstawia się także skutki zapłodnienia. W rzeczywistości u Drosophila, jak widzieliśmy, płeć zarodka jest określana w momencie zapłodnienia i w każdym indywidualnym przypadku zależy od kombinacji chromosomów płciowych w zapłodnionym jaju. W przeciwieństwie do Drosophila u motyli i ptaków zapłodnienie jaja, mówiąc w przenośni, daje jedynie impuls do rozwoju zarodka tej samej płci, który jest już z nim związany w procesie dojrzewania. Zatem każde jajo kurze jest dosłownie „przeznaczone” do rozwinięcia się w kurę dokładnie tej samej płci, a nie płci przeciwnej.
Należy również pamiętać, że komórki ptaków i motyli, jak wszystkie organizmy, oprócz chromosomów płciowych, zawierają zestawy autosomów. Diploidalna liczba chromosomów u kurczaka wynosi 78. W związku z tym połowa jaj kurzych zawiera chromosom X i 38 autosomów (X + 38), a połowa jaj zawiera chromosom Y i taką samą liczbę autosomów (Y + 38). . Wszystkie plemniki koguta są takie same - zawierają chromosom X i 38 autosomów (X + 38).
Do tego, co powiedziano powyżej na temat określenia płci u kurcząt, należy poczynić następujące zastrzeżenie. Faktem jest, że ze względu na obecność u kurczaka dużej liczby bardzo małych chromosomów oraz trudności w ich zliczeniu i identyfikacji, kwestia, czy kurczak posiada chromosom Y, nie została jeszcze ostatecznie rozstrzygnięta i możliwe jest, że w ogóle go nie ma.
Jeżeli w przyszłości okaże się to prawdą, wówczas wszystko, co powiedziano powyżej na temat determinacji płci u kurcząt, pozostanie w mocy, z tym wyjątkiem, że skład chromosomów płciowych kury będzie musiał zostać oznaczony jako XO, a oba typy jaj, które produkuje, odpowiednio jako X + 38 i 0 + 38. Pod tym warunkiem całkowita liczba chromosomów będzie o jeden mniejsza, tj. 77. Oznaczenia chromosomów płciowych koguta i wytwarzanego przez niego nasienia pozostaną takie same , a diploidalna liczba chromosomów u koguta jest o jeden większa niż u kurczaka.
Diploidalna liczba chromosomów u motyli, w tym jedwabników (patrz rozdział IV), wynosi 56.
Ile chromosomów mają koguty i kurczaki, dowiesz się z tego artykułu.
Ile chromosomów mają kogut i kurczak?
Po licznych badaniach naukowcy odkryli, że ciało koguta i kurczaka zawiera tę samą liczbę chromosomów - 78 jednostek.
Kogut to samiec kury z rodziny Galliformes. Od samic odróżniają się dużym grzebieniem, kolczykami i bujnymi, wielobarwnymi piórami ogona.
Co ciekawe, u ptaków, w przeciwieństwie do ludzi, o płci decyduje nie zbiór XX (samica) czy XY (samiec), ale odpowiednio zbiór ZZ i ZW. Ponadto tylko u kurcząt komórki ich ciała znają swoją przyszłą płeć jeszcze przed urodzeniem piskląt. Naukowcy są zakłopotani tym, jaki mają system determinacji płci, ponieważ nigdy wcześniej z takim nie spotkali się. Zatem same komórki ptaka to determinują. Nie słuchają poleceń wytwarzanych gruczołów płciowych, ale prowadzą własną wewnętrzną rutynę.
Co to są chromosomy?
Chromosomy- Jest to materiał genetyczny znajdujący się w komórce organizmu. Każdy z nich zawiera cząsteczkę DNA w skręconej spirali. Kompletny zestaw chromosomów nazywany jest kariotypem. Każdy chromosom jest kompleksem białek i DNA. Wszystkie typy organizmów żywych mają swój własny, stały i odmienny zestaw gatunków chromosomalnych.
Wygląd chromosomu przypomina długą nić, na którą nawleczone są setki koralików. Każdy z nich jest genem. Ponadto koraliki mają swoje ściśle określone miejsce na chromosomie, zwane locus, i kontroluje ono odrębną cechę lub całą grupę cech osobnika.
1. Jaki zestaw chromosomów płciowych charakteryzuje się męskimi komórkami somatycznymi? Kobiety? Kogut? Kurczaki?
ZZ, ZW, WW, XX, XY, YY.
Zestaw chromosomów płciowych charakterystyczny dla komórek somatycznych mężczyzny to XY, kobiety to XX, koguta to ZZ, a kurczaka to ZW.
2. Dlaczego większość zwierząt dwupiennych ma w przybliżeniu taką samą liczbę potomstwa płci męskiej i żeńskiej?
Wynika to z faktu, że u większości zwierząt dwupiennych jedna płeć jest homogametyczna, a druga homogametyczna. Osobniki płci homogametycznej mają chromosomy tej samej płci i dlatego w stosunku do chromosomów płci tworzą jeden rodzaj gamet. Osobniki płci heterogametycznej posiadają dwa różne chromosomy płciowe (lub jeden jest niesparowany), co oznacza, że w stosunku do chromosomów płciowych tworzą dwa typy gamet.
Płeć potomstwa zależy od rodzaju komórki rozrodczej heterogametycznego rodzica, który brał udział w zapłodnieniu. A ponieważ osobniki heterogametyczne tworzą dwa rodzaje gamet w równych proporcjach, u potomstwa obserwuje się podział płci 1:1.
Na przykład w ludzkim ciele kobiety powstaje jeden rodzaj komórki jajowej: wszystkie mają zestaw chromosomów 22A + X. W męskim ciele powstają dwa rodzaje plemników w równych proporcjach: 22A + X i 22A + Y. Jeśli komórka jajowa zostanie zapłodniona przez plemnik zawierający chromosom X, z zygoty rozwija się ciało kobiety. Jeśli w zapłodnieniu bierze udział plemnik z chromosomem Y, z zygoty rozwija się dziecko płci męskiej. Ponieważ oba typy gamet męskich powstają z równym prawdopodobieństwem, u potomstwa obserwuje się segregację płciową w stosunku 1:1.
3. Jajo szympansa zawiera 23 autosomy. Ile chromosomów ma kariotyp szympansa?
Jajo szympansa ma haploidalny (1n) zestaw chromosomów. Oprócz 23 autosomów zawiera jeden chromosom płciowy (X). Oznacza to, że haploidalny zestaw szympansów jest reprezentowany przez 24 chromosomy.
Komórki somatyczne (diploidalne) szympansa zawierają 48 chromosomów. Zatem kariotyp szympansa jest reprezentowany przez 48 chromosomów (2n = 48).
4. Jakie znaki nazywane są sprzężonymi z płcią? Jakie są cechy dziedziczenia tych cech?
Cechy determinowane przez geny znajdujące się na chromosomach płci nazywane są cechami sprzężonymi z płcią.
Jeśli geny determinujące cechy alternatywne są zlokalizowane w autosomach, wówczas dziedziczenie tych genów i fenotypowa manifestacja odpowiednich cech u potomstwa nie zależy od tego, który rodzic (matka czy ojciec) posiadał tę czy inną cechę.
W przeciwieństwie do dziedziczenia genów autosomalnych, dziedziczenie genów zlokalizowanych na chromosomach płciowych i manifestacja odpowiednich cech ma charakterystyczne cechy. Są one związane z różnicami w budowie chromosomów płciowych u osobników płci heterogametycznej.
Na przykład u ludzi chromosom X zawiera geny kontrolujące krzepnięcie krwi, postrzeganie kolorów, rozwój nerwu wzrokowego i wiele innych cech. Jednocześnie chromosom Y nie zawiera tych genów. Dlatego u kobiet (XX) o manifestacji określonej cechy powiązanej z chromosomem X decydują dwa geny alleliczne, a u mężczyzn (XY) - jeden, przy czym gen ten dziedziczy się wyłącznie od matki (ponieważ ojciec przechodzi chromosom Y swojemu synowi) i zawsze objawia się w fenotypie, niezależnie od tego, czy jest on dominujący, czy recesywny.
Dlatego np. w rodzinie, w której matka jest nosicielką hemofilii, a ojciec jest zdrowy, u wszystkich córek krzepliwość krwi jest prawidłowa (choć mogą być nosicielkami choroby), a wśród synów występuje podział ze względu na fenotyp : połowa jest zdrowa, połowa to chorzy na hemofilię. W rodzinie, w której matka ma prawidłową krzepliwość krwi (i nie jest nosicielką), a ojciec jest hemofilikiem, dzieci rodzą się z prawidłową krzepliwością krwi, ale wszystkie córki dziedziczą gen hemofilii od ojca (tj. są nosicielkami choroby choroba).
5. Udowodnić, że genotyp organizmu żywego jest systemem integralnym.
Wiele cech organizmów żywych jest kontrolowanych przez jedną parę genów allelicznych. Pomiędzy genami allelicznym obserwuje się różnego rodzaju interakcje. W niektórych przypadkach efektem takiej interakcji może być pojawienie się jakościowo nowej cechy, która nie została zdeterminowana żadnym z genów z osobna (np. u ludzi kodominacja genów I A i I B prowadzi do powstania IV grupy krwi ).
Jednocześnie w organizmach żywych znana jest ogromna liczba cech kontrolowanych nie przez jedną, ale przez dwie lub więcej par genów. Oddziaływanie genów nieallelicznych determinuje np. wzrost, typ budowy ciała i kolor skóry u człowieka, kolor futra i upierzenia u wielu ssaków i ptaków, kształt, wielkość, barwę owoców i nasion roślin itp. Często obserwuje się zjawisko odwrotne, gdy jedna para genów allelicznych wpływa na kilka oznak organizmu jednocześnie. Ponadto działanie niektórych genów może być modyfikowane przez bliskość innych genów lub warunki środowiskowe.
Zatem geny są ze sobą ściśle powiązane i oddziałują na siebie. Dlatego genotypu jakiegokolwiek organizmu nie można uważać za prostą sumę poszczególnych genów. Genotyp to złożony, integralny system oddziałujących ze sobą genów.
6. Ślepota barw jest cechą recesywną powiązaną z chromosomem X. W rodzinie, w której matka ma normalne postrzeganie kolorów, urodziła się córka daltonistka. Określ genotypy rodziców. Jakie jest prawdopodobieństwo, że urodzi im się zdrowy syn?
● Przedstawmy oznaczenia genów:
A – normalne postrzeganie kolorów (norma);
a – ślepota barw.
● Ustalmy genotypy rodziców. Ta rodzina miała córkę daltonistkę, jej genotyp to X a X a. Wiadomo, że dziecko dziedziczy jeden z genów allelicznych od matki, a drugi od ojca. W związku z tym genotyp matki z prawidłową percepcją kolorów to X A X a, tj. ona jest daltonistką. Genotyp ojca to X a Y, cierpi na ślepotę barw.
● Zapiszmy skrzyżowanie:
Zatem prawdopodobieństwo posiadania zdrowego syna w tej rodzinie wynosi 25%.
Odpowiedź: prawdopodobieństwo urodzenia zdrowego syna wynosi 25%.
7. U sowy polarnej dominują pierzaste nogi nad gołymi. Cecha ta jest kontrolowana przez geny autosomalne. Cechą dominującą są długie pazury, o których decyduje gen zlokalizowany na chromosomie Z.
Skrzyżowano samicę o pierzastych nogach z samcem o długich pazurach i opierzonych nogach. W rezultacie otrzymaliśmy potomstwo o różnych kombinacjach wszystkich cech fenotypowych. Jakie jest prawdopodobieństwo (%), że wśród potomstwa pojawi się samiec z gołymi nogami i krótkimi pazurami?
● Przedstawmy oznaczenia genów:
A – opierzone nogi;
a – gołe nogi;
B – długie pazury;
b – krótkie pazury.
● U ptaków heterogametyczna płeć jest żeńska, zatem dla samicy z opierzonymi nogami możemy zapisać rodnik fenotypowy A–Z – W, a dla samca z opierzonymi nogami i długimi pazurami: A–Z B Z – .
U potomstwa zaobserwowano różne kombinacje cech fenotypowych. Oznacza to, że potomkowie mieli upierzone (A–) i gołe nogi (aa), długie (Z BW dla samic, Z B Z dla samców) i krótkie pazury (Z bW dla samic, Z b Z b dla samców).
Na tej podstawie uzupełniamy genotypy osobników rodzicielskich o brakujące geny recesywne. Zatem genotyp samicy to AaZ b W, genotyp samca to AaZ B z b.
● Zapiszmy skrzyżowanie:
Zatem prawdopodobieństwo pojawienia się u potomstwa samca z gołymi nogami i krótkimi pazurami wynosi 1/16 × 100% = 6,25%.
Odpowiedź: prawdopodobieństwo pojawienia się samca z gołymi nogami i krótkimi pazurami wynosi 6,25%.
8. U jednego z gatunków motyli płeć heterogametyczna to kobieta. Skrzyżowano czerwonego samca z maczugowatymi czułkami z żółtą samicą z nitkowatymi czułkami. Połowę potomstwa stanowiły żółte samce z nitkowatymi czułkami, drugą połowę stanowiły czerwone samice z nitkowatymi czułkami. W jaki sposób dziedziczony jest kolor ciała i typ czułków? Jakie znaki dominują? Ustal genotypy skrzyżowanych form i ich potomstwa.
● Przeanalizujmy dziedziczenie każdej cechy osobno.
Kiedy samicę z nitkowatymi czułkami krzyżuje się z samcem z maczugowatymi czułkami, całe potomstwo dziedziczy nitkowaty kształt czułków. W rezultacie anteny nitkowate całkowicie dominują nad maczugowatymi.
Przedstawmy oznaczenia genów:
B – czułki nitkowate;
b – czułki maczugowate.
Załóżmy, że cecha ta jest sprzężona z płcią. Wtedy genotyp samicy to Z B W, genotyp samca to Z b Z b. U potomstwa osobników rodzicielskich o takich genotypach wszyscy mężczyźni mieliby czułki nitkowate: Z B Z b, a samice czułki maczugowate: Z b W. Jest to sprzeczne z warunkami zadania, dlatego o typie czułków decyduje wzór: geny autosomalne.
Obecność jednolitego potomstwa (wszystkie z czułkami nitkowatymi) sugeruje, że rodzice byli homozygotami. Zatem genotyp samicy to BB, samca bb.
● W wyniku skrzyżowania żółtej samicy z czerwonym samcem, u potomstwa wszystkie samice odziedziczyły cechę ojcowską (czerwone zabarwienie), a samce odziedziczyły cechę matczyną (żółte zabarwienie). Ten wzór dziedziczenia wskazuje, że kolor ciała jest cechą związaną z płcią.
Jeśli kolor czerwony (A) dominuje nad kolorem żółtym (a), to samica ma genotyp Z a W. Dla samca możemy zapisać rodnik fenotypowy Z A Z – . Niezależnie od tego czy jest homozygotą czy heterozygotą, u potomstwa powinny pojawić się czerwone samce - Z A Z a. Jednak wszystkie samce były żółte.
W konsekwencji założenie o dominacji koloru czerwonego nad żółtym okazało się błędne. W rzeczywistości jest odwrotnie: kolor żółty dominuje nad czerwonym.
● Przedstawmy oznaczenia genów:
A – kolor żółty;
a – kolor czerwony.
Żółta samica ma genotyp Z A W, czerwony samiec ma genotyp Z a Z a. Zatem u potomstwa wszystkie samice powinny być czerwone: Z a W, a samce żółte: Z A Z a. Spełnia to warunki problemu.
● Zapiszmy skrzyżowanie:
Odpowiedź: Kolor ciała jest cechą związaną z płcią, typ czułków jest cechą autosomalną. Żółty kolor ciała całkowicie dominuje nad czerwonym, a nitkowate czułki dominują nad maczugowatymi. Osobniki rodzicielskie mają następujące genotypy: żeński – Z A WBB, męski – Z a Z a bb. U potomstwa wszystkie samice mają genotyp Z a WBb, samce - Z A Z a Bb.