Лабораторная работа -Дрозофила как объект генетических исследований

Лабораторная работа

Тема: «Дрозофила как объект генетических исследований»

Цель: Изучить основные понятия и закономерности генетики, научиться по внешнему виду определять пол мушек Дрозофил, выявить почему они являются объектом генетики.

Задание 1 Какими словами можно выразить сущность генетики?

Задание 2 Найдите три ошибки в терминах

Наследственность подразумевает - возможность передачи из поколения в поколение различных признаков и свойств, общих особенностей развития. Это происходит благодаря способности ДНК к самоудвоению (репликации) и дальнейшему равномерному распределению генетического материала.

Изменчивость подразумевает способность организмов сохранять признаки, Вследствие этого формируется материал для главного направленного фактора эволюции - естественного отбора, который отбирает наиболее приспособленных особей.

Ген - участок молекулы белка, кодирующий последовательность аминокислот для синтеза одного белка. Генетическая информация в молекуле белка реализуется с помощью процессов транскрипции и трансляции, изученных нами ранее.

В одной молекуле ДНК зашифрованы сотни тысяч различных белков. Все наши соматические клетки имеют одну и ту же молекулу ДНК. Задумайтесь: почему же в таком случае клетки кожи отличаются от клеток печени, миоцитов, клеток эпителия рта - ведь ДНК везде одинакова!

Способ кодирования последовательности аминокислот в белке с помощью генов - универсальный способ для всех живых организмов, доказывающий единство их происхождения.

Аллельные гены (греч. allélon — взаимно) - гены, занимающие разное положение в локусах гомологичных хромосом и отвечающие за развитие одного и того же признака. Такими признаками могут являться: цвет глаз (карий и голубой), владение рукой (праворукость и леворукость), тип волос (вьющиеся и прямые волосы).

Задание 3 Напишите символы генетики для таких понятий как

— генотипы родительских форм;

— генотипы потомства; 

— доминантный ген; 

— рецессивный ген; 

— гетерозиготное состояние двух аллельных генов; 

— гомозиготное состояние доминантных генов; 

— гомозиготное состояние рецессивных генов;

— дигетерозигота; 

— тригетерозигота; 

— скрещивание; 

— материнский организм; 

— отцовский организм. 

Подсказки - «×»,Aa, AaBb, P, AaBbCc, aa, F, a, ♀, A, AA, ♂.

Задание 4 Прочитать описание и определить пол мушки Дрозофилы поставить соответствующие значки, указать гетерозиготный и гомозиготный организм

Пол мушки дрозофилы определяется отношением числа Х-хромосом к числу гаплоидных наборов аутосом. При отношении, равном 1, особь развивается в самку, а при равном 1/2 — в самца.

Некоторые внешние признаки, по которым можно определить пол дрозофилы:

Размер. Самки обычно крупнее самцов (примерно на 25%).

Цвет брюшка. У самцов последние два сегмента брюшка намного темнее, чем у самок. У самок есть толстые чёрные полосы, а у самцов — одно тёмное пятно на конце брюшка.

Форма брюшка. Брюшко самца закруглено на конце, а брюшко самки — заострённое.

Для точного определения пола рекомендуется рассмотреть брюшко дрозофилы под микроскопом.

Задание 5 Прочитайте текст и выпишите особенности почему мушку Дрозофилу выбрали как удобный объект генетики?

Дрозофилу в научных исследованиях впервые начал использовать американский биолог-генетик, один из основоположников генетики, Томас Хант Морган (1866−1945 гг.). Учёный работал в основном с дрозофилой фруктовой по генетике пола и хромосомной теории наследственности. Интересно, что Томас Хант Морган, скептически относился к теории эволюции Дарвина до тех пор, пока не начал исследовать дрозофилу. В 1926 году Герман Джозеф Мёллер изучал воздействие на живой организм рентгеновского излучения, в качестве лабораторного объекта выступала дрозофила. Несколькими годами раньше русский биолог, генетик-эволюционист, Четвериков Сергей Сергеевич начал изучение наследственных свойств у природных популяций дрозофил и других животных, что позволило ему стать основоположником современной эволюционной генетики. Работы Четверикова и его последователей положили основу новой дисциплины — популяционной генетики. В последующие десятилетия это насекомое благодаря небольшим размерам, короткому жизненному циклу и простоте выращивания прочно завоевало своё место в лабораториях всего мира. Биологов привлекли такие характеристики мушки: малое число хромосом и большое разнообразие проявлений мутаций. Одна оплодотворённая самка за всю жизнь даёт около 400 потомков. В общей сложности от одного потомства до другого меньше месяца, поэтому легко наблюдать мутации тех или иных генов в последующих поколениях. Большинство из них хорошо заметны (серое или жёлтое тело, прямые или загнутые крылья, разный цвет глаз и др.). На них удобно отслеживать соответствие генов и локусов. В теории на этих мушках можно исследовать около 60% генетических заболеваний Человека.

В наши дни дрозофила является наиболее изученным видом живых организмов, полностью прочитаны геномы более двух десятков её видов. Учёные используют её в исследованиях генетики развития, взаимодействия генов, эффектов от использования новых медицинских препаратов, устанавливают причины наследственных заболеваний, моделируют на мушках некоторые заболевания человека, влияние на организм наркотической и алкогольной зависимости и многое другое.

Как же живётся мушкам в лабораториях? Как считается, вполне сносно. Рождаются они в пробирках, наполненных питательной средой, в состав которой входит кукурузная мука, дрожжи, свекольный сироп и солодовая добавка. В пробирках насекомые проводят всю свою жизнь — питаются и размножаются. Не надо искать источники пищи — пожалуй, и всё преимущество их вынужденного затворничества.

Дрозофилы — активные участники космических полётов. Они летали в космических биоспутниках, пилотируемых кораблях, на автоматических аппаратах «Зонд», навещавших Луну. В пилотируемых кораблях мушки не доставляют хлопот людям. Они хорошо себя чувствуют в термостатах в обыкновенных лабораторных пробирках. Было выяснено, что в космических условиях дрозофилы размножаются лучше, чем на родине. Один из экспериментов, проведённых на шаттле «Дискавери», позволил учёным предположить, что гравитация оказывает прямое влияние на работу рецепторов, отвечающих за иммунную реакцию организма. Эти примеры — лишь немногая часть исследований, которые проводят биологи. Вклад дрозофилы в науку высоко ценится учёными. И возможно, скоро мы увидим достойный памятник этому маленькому насекомому.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 6 Гены отвечают за признаки организма – но как понять, какой признак является подавляемым - рецессивным, а какой подавляющим – доминантным? Какие методы исследования применяет наука генетика?

Используя учебник установите эти методы от самых древних до современных и выпишите ниже их схемы и описания.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 7 Напишите вывод по цели лабораторной работы

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________