Нормальні та мутантні форми дрозофіл

Мутагенні фактори

Мутагенні фактори – це фактори здатні спричинити мутацію.

Класифікація мутагенних факторів за походженням:

1.Фізичний

2.Хімічний

3.Біологічний

Фізичні мутагенні фактори: випромінювання – іонізуюче випромінювання (гама промені, рентгенівські промені, протони, нейтрони) та ультрафіолетове випромінювання; підвищена температура.

Хімічні мутагенні фактори: різні хімічні сполуки, речовини, які викликають точкові мутації – генні мутації (алкіліруючі сполуки, аналоги азотистих основ нуклеїнових кислот, акридинові барвники, азотиста кислота, деякі алкалоїди, формальдегід, перекис водню, деякі органічні перекиси).

Біологічні мутагенні фактори: віруси (їх ДНК та РНК).

Найбільш зручним об’єктом для вивчення мутацій є муха дрозофіла, з таких причин: 1) її життєвий цикл від яйця до дорослої особини за температури повітря + 25°С продовжується всього 10 діб, а при + 15 °С – 18 діб; 2) дрозофіла дуже невибаглива, має багато рас; 3) клітини її тіла мають всього чотири пари хромосом.

Нормальна дика раса мухи має наступні ознаки: сіре тіло, нормальні крила й червоні очі. Така муха широко розповсюджена в природі, живиться соком фруктових дерев.

Мутантні форми дрозофіл в природі не зустрічаються, їх розводять в лабораторіях. Вони можуть мати темне, чорне, жовте тіло; зачаткові, загнуті, оленерогі, плосковидні крила; зустрічаються безкрилі форми; очі різноманітного кольору – від бордо до білого.

6. Порядок проведення роботи

6.1 Завдання №1: Розглянути нормальні форми дрозофіли.

6.1.1 Підготуйте мікроскоп до роботи.

6.1.2 При малому збільшенні мікроскопа розглянути препарати нормальних дрозофіл.

6.1.3 Зверніть увагу на забарвлення тіла мух; наявність, форму і розміри крил; форму і забарвлення очей.

6.1.4 Порівняйте побачене з рисунком 1.

Нормальні ознаки дрозофіли: сіре тіло, червоні очі, сформовані крила.

6.1.5 Спробуйте відрізнити самця від самки у нормальних дрозофіл, використовуючи мікропрепарат нормальної форми дрозофіли та рисунок 1.

Відмінності між самцем і самкою у нормальних дрозофіл: у самця більш округлий кінець черевця, у самки – трохи загострений; у самця черевце на кінчику чорне; самки зазвичай крупніші за самців.

6.1.6 Запишіть результати спостережень в таблицю 1.

6.2 Завдання №2: Розглянути мутантні форми дрозофіл.

6.2.1 Підготуйте мікроскоп до роботи.

6.2.2 При малому збільшенні мікроскопа розглянути препарати мутантних форм дрозофіл.

6.2.3 Зверніть увагу на забарвлення тіла мух; наявність, форму і розміри крил; форму і забарвлення очей.

6.2.4 Порівняйте побачене з рисунком 2.

6.2.5 Запишіть результати спостережень в таблицю 1.

6.3 Зробіть висновок.

6.3.1 Поясніть можливі причини відмінностей між дослідженими об’єктами.

6.3.2 Зробіть висновок стосовно ролі мутацій в природі.

Таблиця 1: Ознаки нормальної і мутантної форм дрозофіли

Ознака	Нормальна форма	Мутантна форма
1. Очі (форма, колір)
2. Крила (наявність чи відсутність, довжина, форма)
3. Тіло (колір)

7. Зміст звіту.   7.1. Тема, мета роботи. 7.2. Опис виконання завдання 6.1. 7.3. Опис виконання завдання 6.2. 7.4. Таблиця 1. 7.5. Висновки про проведену роботу.

Рисунок 1: Нормальна (дика) раса дрозофіли: 1 – самка; 2 – самець  

Рисунок 2: Мутантні форми дрозофіл 1 – з загнутими краями (вигляд спереду та збоку); 2 – з різною зазубленістю крил; 3 – з плоско видною формою крил; 4 – з оленерогою формою крил; 5 – з зачатковою формою крил; 6 – безкрила форма    

8. Контрольні питання.

8.1 Що таке «мутаційна мінливість»?

8.2 Що таке «мутації»?

8.3 Типи мутаційної мінливості за характером зміни генетичного апарату?

8.4 Типи мутаційної мінливості за впливом на життєдіяльність організмів?

8.5 Що таке «мутагенні фактори»? Їх класифікація за походженням?

8.6 Чи згодні Ви з тим твердженням, що найбільш зручний об’єкт для вивчення мутацій це муха дрозофіла? Відповідь обґрунтуйте.

8.7 Хто засновник вчення про мутації?

9. Використані літературні джерела

1.	Батуєв О.С., Гуленкова М.А., Єленевський А.Г. та ін. Біологія: Великий довідник для школярів та абітурієнтів. – Тернопіль: Навчальна книга – Богдан, - 2001. – 576с.: іл. – (Шкільна бібліотека “Богдан”. Великі довідники для школярів та абітурієнтів).
2.	Вихренко А.С., Вихренко Т.О. Зошит з біології учня 11 класу (російською мовою). – 3-тє видання, перероб. і доп. – К.: «Школяр», 2002. – 112с.
3.	Котик Т.С., Тагліна О.В. Біологія. 11 клас: Робочий зошит (російською мовою). – Х.: «Веста»: Вид-во «Ранок», 2008. – 88с. + Додаток: Біологія. 11 клас. Зошит для лабораторних та практичних робіт (16с.).
4.	Кучеренко М.Є., Вервес Ю.Г., Балан П.Г., Войціцький. Загальна біологія: Підруч. для 11 кл. загальноосвіт. навч. закладів. 2-ге вид. – К.: Ґенеза, 2006. – 272 с.: іл.
5.	Полянский Ю.И., Браун А.Д., Верзилин Н.М. и др.; Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. сред. шк. – 19-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1989г. – 287 с.: ил.
6.	Ростовцева Л.П., Запорожець Н.В. Зошит для лабораторних, практичних і самостійних робіт з біології. 11 клас (російською мовою). – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2003. – 88 с.
7.	Тагліна О.В.: Біологія. 11 клас: Розробки уроків. – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2007. – 288 с. + Додаток (16 с.). – (Майстер-клас)

Лабораторна робота № 9

Тема: “ Вивчення мінливості. Побудова варіаційної кривої листя

рослин”

Мета: Ознайомитись з закономірностями модифікаційної мінливості.

Ознайомитись з методикою побудови варіаційного ряду та варіаційної кривої.

Обладнання і матеріали: Листя рослини, лінійка.

Короткі теоретичні відомості

Мінливість – здатність живих організмів набувати нових ознак і їхніх станів у процесі індивідуального розвитку. Розрізняють спадкову і не спадкову (модифікаційну) мінливість.

Модифікаційна мінливість (від лат. модус – міра, вид та фаціо – роблю) – це зміни ознак організму (його фенотипу) спричинені змінами умов середовища життя і не пов’язані зі змінами генотипу.

Модифікації не зачіпляють генотип і не передаються по спадку. Спектр модифікаційної мінливості визначається нормою реакції.

Норма реакції – межі модифікаційної мінливості ознак зумовлені генотипом організму.

Зміну ознак у групі організмів можна описати з допомогою варіаційного ряду та варіаційної кривої.

Варіаційний ряд (від лат. варіатіо – зміна) – це ряд послідовних кількісних значень мінливості ознак в межах норми реакції від найменшого до найбільшого розміру.

Варіаційна крива – це графічне відображення мінливості ознаки, яке зображує як розмах варіацій, так і частоту зустрічальності окремих варіант.

Порядок проведення роботи

1 Огляньте декілька, листків одного виду рослин, зверніть увагу, що не всі листки мають однакову довжину.

2 Заміряйте лінійкою довжину листової пластинки (без черешка) кожного листка в запропонованому наборі. Замір робіть з точністю 0,5см.

Запишіть дані вимірювання.

Наприклад: якщо фактична довжина листка 5,3см або 5,4см – округляйте до 5,5см; якщо фактична довжина 5,1см або 5,2см – округляйте до 5,0см.

Приклад вимірювань:

3,5см – 1 1 1 1 1 1 1 1 = 8шт.,

4,0см – 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 = 15шт.,

2,5см – 1 1 1 1 1 = 5шт.,

1,0см – 1 1 1 = 3шт.,

5,5см – 1 1 1 1 = 4шт.

3 Визначте кількість листя кожної варіанти (довжини). Результати занесіть в таблицю 1.

Зауваження. Попередні результати вимірювання треба робити на чернетках так, як показано в наведеному прикладі (пункт 6.2). Тільки після цього з чернеток переносити розміри листків та їхню кількість в таблицю 1. Спочатку в першу строчку таблиці 1 занести данні по найменшому листочку, потім дані по наступному за розміром листочку і так далі. Передостанню строчку в таблиці 1 повинні займати дані по найбільшому за розміром листочку. В останню строчку («Всього») заносять підсумкові дані (n = … та å (n х Р))

Таблиця 1: Зводні дані по варіаційному ряду стосовно довжини листя

№ варіанти	Розмір листя, n (см.)	Кількість листя, Р (шт.)	(n х Р)
2...
…
…5
Всього:		n =	å (n х Р)

4 Визначте норму реакції для даної ознаки (довжини листя), стосовно наданого матеріалу (сухих листочків).

В наведеному прикладі (дивись пункт 2): 1,0см. – мінімальне граничне значення ознаки; 5,5см – максимальне граничне значення ознаки. Тобто, норма реакції за довжиною листя складатиме: мін.-1,0см – макс.-5,5см.

5 Визначте середню величину ознаки (довжини листа) за формулою (1)

(1)

,

де: ∑ – знак суми;

Р – кількість листів даної варіанти – довжини

(частота зустрічі варіанти), (шт.);

n – загальна кількість об’єктів в ряду, (шт.);

n – довжина листа даної варіанти, (см.).

В наведеному прикладі (дивись пункт 6.2) середня величина ознаки дорівнює:

М = ((1 х 3) + (2,5 х 5)+(3,5 х 8) + (4 х 15) + (5,5 х 4)) /35 =

= (3 + 12,5 + 28 + 60 + 22) / 35 = 125,5 / 35 = 3,5857142 ~ 3,59 см.

6 За даними таблиці 1 побудуйте варіаційну криву розміру листя. Для цього на координатній площі по горизонталі (вісь Х) відкладіть розміри листя, по вертикалі (вісь У) - кількість, яка відповідає частоті появи.

В наведеному прикладі (дивись пункт 2) графік варіаційної кривої розміру листя матиме наступний вигляд:

Рисунок 1: Графік варіаційної кривої розміру листя.

7 Зробіть висновок про характер виявленої вами мінливості та значення модифікаційної мінливості.

8 Скласти звіт про проведену роботу.

Зміст звіту

1 Тема, мета роботи.

2 Таблиця 1: Зводні дані по варіаційному ряду стосовно довжини листя.

3 Норма реакції для даної ознаки (довжини листя).

4 Середня величина ознаки (довжини листа) за формулою.

5 Варіаційна крива розміру листя.

6 Висновок про проведену роботу.

Контрольні запитання.

1 Що таке «мінливість»?

2 Що таке «модифікаційна мінливість»?

3 Що таке «норма реакції»?

4 Що таке «варіаційний ряд»?

5 Що таке «варіаційна крива»?

9. Використані літературні джерела

1.	Батуєв О.С., Гуленкова М.А., Єленевський А.Г. та ін. Біологія: Великий довідник для школярів та абітурієнтів. – Тернопіль: Навчальна книга – Богдан, - 2001. – 576с.: іл. – (Шкільна бібліотека “Богдан”. Великі довідники для школярів та абітурієнтів).
2.	Кучеренко М.Є., Вервес Ю.Г., Балан П.Г., Войціцький. Загальна біологія: Підруч. для 11 кл. загальноосвіт. навч. закладів. 2-ге вид. – К.: Ґенеза, 2006. – 272 с.: іл.
3.	Полянский Ю.И., Браун А.Д., Верзилин Н.М. и др.; Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. сред. шк. – 19-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1989г. – 287 с.: ил.
4.	Ростовцева Л.П., Запорожець Н.В. Зошит для лабораторних, практичних і самостійних робіт з біології. 11 клас (російською мовою). – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2003. – 88 с.
5.	Тагліна О.В.: Біологія. 11 клас: Розробки уроків. – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2007. – 288 с. + Додаток (16 с.). – (Майстер-клас)

Практична робота №1

1. Тема роботи: “ Розвязання елементарних вправ з молекулярної біології ”

2. Мета роботи: 2.1 Закріпипти вміння розв’язувати елементарні вправи з транскрипції та реплікації.

3. Обладнання: 3.1 Кілька варіантів завдань із послідовностями нуклеотидів для транскрипції та реплікації.

3.2 Зошит, підручник.

4. Завдання: 4.1. Записати яка послідовність нуклеотидів утвориться в результаті реплікації ДНК.

4.2 Записати яка послідовність нуклеотидів утвориться в і-РНК в результаті транскрипції ДНК.

5. Короткі теоретичні відомості:

5.1 Нуклеїнові кислоти

Нуклеїнові кислоти (від лат. нуклеус - ядро) – це біополімери, мономерами яких є нуклеотиди.

Нуклеінові кислоти вперше було виявлено в ядрі клітин,звідки й походить назва цих сполук.

Нуклеотид – це хімічне сполучення залишків трьох речовин:

1)Залишку азотистої (нітратної) основи

2)Залишку вуглеводу та вуглецевого моносахариди (пентози)

3)Залишку фосфатної кислоти

Слід зазначити,що нуклеотиди відрізняються тільки за вуглеводом та азотистою основою.

Що стосується вуглеводу, залежно від виду пентози, що входить до складу нуклеотиду, розрізняють два типи нуклеїнових кислот:

1. Дезоксирибонуклеїнову кислту (ДНК) – до її складу входить залишок дезоксирибози

2. Рибонуклеїнову кислоту (РНК) – до її складу входить залишок рибози.

Тепер розберемося з азотистими основами.

Кожен нуклеотид містить якусь одну азотисту основу. Всього є 4 азотистих основи,які можуть входити до складу нуклеотиду:

1.Аденін (А)	3. Цитозин (Ц)
2. Гуанін (Г)	4. Тимін (Т) – тільки у ДНК або Урацил(У) – тільки у РНК.

Таким чином до складу молекул ДНК та РНК входить по 4 типи нуклеотидів які відрізняються за типом нітратної основи.

Нуклеотиди об’єднуються в полімерні ланцюги шляхом утворення зв’язків між фосфатною групою одного нуклеотида та гідроксильною групою іншого нуклеотиду.Це міцний ковалентний зв’язок.

Нуклеїновим кислотам, як і білкам, притаманна первинна структура – певна послідовність розташування нуклеотидів, а також складніша вторинна і третинна структура.

Дата добавления: 2015-05-24