TEORIA MORGANA - opracowania

TEORIA MORGANA
1.	Podać pełną nazwę teorii, której twórcą był Thomas Morgan
2.	Wyjaśnić ,dlaczego Morgan prowadził badania na muszce owocowej - Drosophila melanogaster
3.	Określić liczbę i rodzaje chromosomów u muszki owocowej
4.	Zapisać kariotyp samicy i samca muszki owocowej.
5.	Określić miejsce lokalizacji genu odpowiadającego za kolor oczu u Drosophili
6.	Określić typy determinacji płci (heterogametyczność męska, żeńska)
7.	Określić typy determinacji płci u kręgowców: ssaków, b) ptaków
8.	Określić podstawowe założenia teorii chromosomowo - genowej
9.	Wyjaśnić pojęcie: geny sprzężone.
10.	Narysować w dwóch chromosomach homologicznych allele dwóch genów sprzężonych Aabb
11.	Narysować parę chromosomów homologicznych zaznaczając po 4 geny sprzężone
12.	Wypisać geny sprzężone z chromosomów. ( na podstawie schematu z zad.11 )
13	Wyjaśnic pojęcie crossing -over..
14.	Określić, w której fazie podziału jądra komórkowego ramiona chromosomu są podzielone na chromatydy
15.	Narysować crossing over, które zachodzi między dwoma chromosomami homologicznymi.
16.	Jak nazywają się chromosomy po crossing - over ?
17.	Wyjaśnić pojęcia: MAPA GENETYCZNA ,JEDNOSTKA MAPOWA
18.	Wyjaśnić , jaki wpływ ma odległość między genami w chromosomie na częstość zachodzenia crossimg over?
19.	W którym przy przypadku jest większa szansa zajścia crossing -over.5% czy 25% ?
20.	Wyjaśnić niezgodność między II prawem Mendla a teorią Morgana
21.	Oblicz zadania dotyczące( zestaw zadań) Ustalania kolejności genów na chromosomie obliczania odległości między genami., krzyżówki z genami sprzężonymi na chromosomach płci muszki owocowej, krzyżówki z ptakami.

1.Podać pełną nazwę teorii, której twórcą był Thomas Morgan

Chromosomowo - genowa teoria dziedziczności Thomasa Morgana ( 1933r. ) nagroda Nobla

2.Wyjaśnić ,dlaczego Morgan prowadził badania na muszce owocowej -

Drosophila melanogaster

Obiekt badań - muszka owocowa ( Drosophila Melanogaster )

Przyczyny wyboru:

• można łatwo obserwować cechy fenotypowe( barwa oczu, barwa tułowia, kształt skrzydeł.)

• Małe wymagania życiowe ( pożywka z mąką + drożdże + owoce),

• Krótki cykl rozwojowy ( 3 tygodnie ),

• Duża płodność.

3.Określić liczbę i rodzaje chromosomów u muszki owocowej

Muszka owocowa posiada 4 pary chromosomów ( 3 pary autosomów + 1 para heterosomów)

Para heterosomów samicy - XX

Para heterosomów samca - XY

4.Zapisać kariotyp samicy i samca muszki owocowej.

Kariotyp samicy 2n = 2A + XX ( 2 A oznacza liczbę autosomów )

Kariotyp samca 2n = 2A + XY

5.Określić miejsce lokalizacji genu odpowiadającego za kolor oczu u u Drosophili

Geny barwy oczu są sprzężone z płcią - geny znajdują się na chromosomie X.

Allel dominujący - X B - warunkuje barwę czerwoną

Allel recesywny - X b - warunkuje barwę białą

6.Określić typy determinacji płci (heterogametyczność męska, żeńska)

Typ determinacji płci - heterogametyczność męska

,ponieważ osobnik męski wytwarza dwa typy gamet

( plemniki typu X i plemniki typu Y

7.Określić typy determinacji płci u kręgowców:

a/ssaków, b/ptaków

Typ determinacji płci ssaków- heterogametyczność męska ,ponieważ osobnik męski wytwarza dwa typy gamet ( plemniki typu X i plemniki typu Y)

Samiec ssaków XY ,samica XX

Typ determinacji płci ptaków- heterogametyczność żeńska ,ponieważ osobnik żeński wytwarza dwa typy gamet ( komórki jajowe typu X i komórki jajowe typu Y)

Samiec ptaków XX ,samica XY

8.Określić podstawowe założenia teorii chromosomowo - genowej

1.Każdy gen na chromosomie ma swoje miejsce - locus Rys .A

2.Geny na chromosomach są ułożone liniowo. Rys. B

3.Geny znajdujące się na jednym chromosomie to geny sprzężone ze sobą Rys. C

Rys.A Rys.B

Uwaga! w chromosomach homologicznych

geny zajmują te same miejsca

Rys.C

( Uwaga :Geny sprzężone ze sobą mogą być rozdzielone jedynie

w procesie crossing over ).

9.Wyjaśnić pojęcie: geny sprzężone.

GENY SPRZĘŻONE - są to geny leżące

na jednym chromosomie - tworzą grupę genów sprzężonych.

10.Narysować w dwóch chromosomach homologicznych

allele dwóch genów sprzężonych Aabb

11.Narysować parę chromosomów homologicznych zaznaczając po 4 geny sprzężone

Parę chromosmów homologicznych tworzą dwa chromosomy - jeden od matki, drugi od ojca. Chromosomy te w tych samych miejscach posiadają geny ale mogą występować różne allele tych genów.

12.Wypisać geny sprzężone z chromosomów. ( na podstawie schematu z zad.11 )

Geny sprzężone to geny leżące na jednym (tym samym) chromosomie.

Geny sprzężone to: AbdG a także: abDG

13.Wyjaśnić pojęcie: CROSSING - OVER

CROSSING - OVER - proces wymiany odcinków chromatyd między chromosomami homologicznymi.

Polega na pęknięciu chromatyd a następnie połączeniu odcinków niesiostrzanych chromatyd w chromosomach homologicznych . Crossing over zachodzi w czasie wczesnej profazy mejotycznej, Znaczenie crossing over - powoduje wymianę materiału genetycznego ,doprowadza do różnorodności genetycznej..

14.Określić, w której fazie podziału jądra komórkowego ramiona chromosomu są podzielone na chromatydy.

PROFAZA - I podział mejotyczny (mejoza).

15. Narysować crossing over, które

zachodzi między dwoma chromosomami

homologicznymi.

( uwaga: chromosomy musimy

podzielić na chromatydy)

16. Jak nazywają się chromosomy

po crossing over?

Chromosomy po crossing over

to rekombinanty

17.Wyjaśnić pojęcia:

MAPA GENETYCZNA - jest to rozmieszczenie genów na chromosomie (mapa lokalizacji genów

na chromosomie).

JEDNOSTKA MAPOWA (centimorgan) - cM - jednostka miary stosowana w genetyce

(określa odległość między genami na chromosomie)

1cM = 1% zajścia crossing-over

18.Wyjaśnić , jaki wpływ ma odległość między genami w chromosomie na częstość zachodzenia crossimg over?

Im bardziej są od siebie oddalone geny na chromosomie tym większe jest prawdopodobieństwo zajścia crossing over

( szybciej zajdzie miedzy genem a/F niż a/d )

19.W którym przy przypadku jest większa szansa zajścia crossing -over.

5% czy 25% ?

Odległość między genami mierzona w (centimorganach) - cM jest równa procentowi zajścia crossing over. = 1 % zajścia crossing over.

Większa szansa zajścia crossing over występuje przy 25%

20.Wyjaśnić niezgodność między II prawem Mendla a teorią Morgana

II prawo Mendla	Teoria Morgana
Allele genów znajdujących się na dwóch różnych Chromosomach rozchodzą się do gamet niezależnie od siebie, tworząc dowolne kombinacje z jednakowym prawdopodobieństwem (zgodnie z II prawem Mendla	Alle genów znajdujących się na tym samym chromosomie trafiają do gamet razem ,czyli są ze sobą sprzężone. . W praktyce od tej zasady istnieją wyjątki spo­wodowane zjawiskiem crossing-over.

21 .Oblicz zadania dotyczące: ( zestawy testów)

• Ustalania kolejności genów na chromosomie

• obliczania odległości między genami.,

• krzyżówki z genami sprzężonymi na chromosomach płci muszki owocowej,

• krzyżówki z ptakami.

Zadanie

Odległości między genami w chromosomie wyrażane są w jednostkach mapowych. Jedna jednostka mapowa odpowiada takiej odległości między genami sprzężonymi, w której crossing-over zachodzi z częstością 1%.

Podaj kolejność genów A, B, C w chromosomie wiedząc, że częstości crossing-over między nimi są następujące: A - B 12%, A-C 4%, C - B 8 %.

Rozwiązanie :

rysujemy chromosom

zaznaczamy na chromosomie

dwa najbardziej odległe geny ( A - B 12%)

zaznaczamy pomiędzy nimi gen C ( wiedząc, że odległość wynosi A-C 4% )

A-C ( 4%) + C-B ( 8 % ) = A - B ( 12%)

Zadanie

Na rysunku przedstawiono schema­tycznie chromosom z zaznaczonymi loci genów (P, R, S. T, W) oraz podano odległości między nimi w cM (centimorsanach).

a. Wskaż parę genów najsilniej sprzężonych w tym chromo­somie.

b. Wskaż parę genów, która najczęściej może zostać roz­dzielona w wyniku crossing-over.

Rozwiązanie :

Geny najbardziej sprzężone ze sobą to geny leżące najbliżej siebie ,na tym samym chromosomie

Geny najsilniej sprzężone to geny R -S

Para genów ,która może zostać rozdzielona w wyniku crossing-over to geny P -W

Zadanie

Muszka owocowa Drosophila melanogaster ma cztery pary dobrze widocznych chromosomów. Ustalono, że barwa oczu muszki to cecha sprzężona z płcią (warunkowana przez dwa allele: czerwona - W lub biała - w), natomiast wielkość ciała oraz jego barwa to cechy autosomalne i od siebie niezależne (warunkowane przez allele: ciało normalne - G lub karłowate - g; barwa szara - B lub barwa czarna - b).

Na rysunku schematycznym przedstawiono chromosomy osobnika muszki owocowej. Kreskami oznaczono możliwe położenie różnych alleli.

a) Przyjmując powyższe założenia, wpisz w odpowiednie miejsca, oznaczone
na rysunku kreskami, symbole literowe alleli osobnika o genotypie:

X^WX^w GG Bb

2. Zapisz wszystkie rodzaje gamet produkowane przez osobnika muszki owocowej
   o podanym powyżej genotypie.

Rodzaje gamet wytwarzane przez X^WX^w GG Bb ( Aa Bb Dd ) =2³ + 8

X^WGB *X^wGb ABD abd

X^wGB X^W Gb aBD Abd

X^WGB *X^wGb AbD aBd

X^WGb X^wGB Abd abD

4 gamety różne ( po dwie powtarzają się 8 gamet różnych

ponieważ są dwa alle GG)

Zadanie

Wypisz wszystkie rodzaje gamet jakie wytworzy osobnik Aa Bb CC

a/ geny A/B/C nie są ze sobą sprzężone

( jeżeli nie są ze sobą sprzężone to geny leżą

na oddzielnych chromosomach ,dziedziczą się

zgodnie z drugim prawem Mendla )

Gamety :

ABC abC

aBC AbC

AbC aBC

AbC ABC

b/ geny A/B/C są ze sobą sprzężone

( jeżeli są ze sobą sprzężone to geny leżą na jednym chromosomie

,dziedziczą się niezgodnie z drugim prawem Mendla )

Gamety:

ABC abC

c/ geny A/B/ są ze sobą sprzężone

( tylko geny A/B leża na jednym chromosomie )

Gamety:

ABC /ABC abC/abC

Zadanie

Narysować na chromosomach rozmieszczenie genów znając następujące genotypy.

Rozwiązanie :

( Tok myślenia:Krótkie kreski ułamkowe A/a B/b D/d a/a b/b d/d

Oznaczają, że każdy gen znajduje się na oddzielnym chromosomie , gen nie są ze sobą sprzężone.)

Zadanie

Narysować na chromosomach rozmieszczenie genów znając następujące genotypy.

Rozwiązanie :

( Tok myślenia:Długa kreska ułamkowa ABD /abd abd/abd

Oznacza że geny są sprzężone na jednym chromosomie.)

Zadanie.

W wyniku krzyżówki organizmów o genotypach genotypach kkłł i KkŁł otrzymano zróżnicowane genetycznie potomstwo: kkłł - 40%, KkŁł - 40%, Kkłł - 10%, kkŁł - 10%.

Wskaż genotypy potomstwa, które jest rekombinantami.

Rozwiązanie:

( tok myślenia:

Rekombinantami są te osobniki które powstały z połączenia gamet ,które powstały

po crossing -over. Są to zawsze najniższe wartości ,ponieważ crossig - over zachodzi rzadko)

Rekombinantami są organizmy o genotypach: Kkłł - kkŁł -

ĆWICZENIE.

Uzasadnij, że geny A i B są sprzężone.

Oblicz odległość między genami A i B

...............................................................................................................................

Mam podaną krzyżówkę

P; barwne, gładkie X bezbarwne, pomarszczone

AABB aabb

F 1 barwne, gładkie

AaBb

KRZYŻÓWKA TESTOWA

barwne, gładkie X bezbarwne, pomarszczone
AaBb aabb

heterozygota podwójna homozygota podwójna recesywna

F2

Tok myślenia:

W F 2 - w krzyżówce dwugenowej ,gdy geny nie są ze sobą sprzężone stosunek ilościowy fenotypów powinien wynosić

9 : 3 : 3 :1 ( krzyżówki dwugenowe - II prawo Mendla )

W tej krzyżówce stosunek ilościowy fenotypów wynosi 1: 1 : 1 :1

Zatem geny są ze sobą sprzężone

Odpowiedź:

Geny A i B są ze sobą sprzężone.

Tok myślenia:

Odległość genów A - B

Odczytuję ilość rekombinantów.

W tym przypadku 3,6 % rekombinantów

Odległość genu A - B wynosi 3,6 jednostek mapowych.

Odpowiedź :

Odległość genu A od B wynosi 3,6 jednostek mapowych.

Zadanie

Ziarniaki kukurydzy mogą różnić się między sobą barwą i powierzchnią, przy czym obecność

zabarwienia nasion jest cechą dominującą w stosunku do braku barwy, a gładka powierzchnia

dominuje nad pomarszczoną. Geny warunkujące obydwie cechy znajdują się na jednym

chromosomie.

Poniżej przedstawiono wyniki krzyżówki pomiędzy podwójnie heterozygotycznymi roślinami

o nasionach barwnych i gładkich a roślinami o nasionach bezbarwnych i pomarszczonych.

barwne, gładkie x bezbarwne, pomarszczone
AaBb aabb

Na podstawie przedstawionych danych dotyczących potomstwa podaj w jednostkach mapowych odległość pomiędzy parą genów A i B na chromosomie.

........................................................................................................................................................

( Tok myślenia:

Mam heterozygotę podwójną skrzyżowaną z homozygotą podwójną ( krzyżówka testowa)

Osobniki ,które powstały z połączenia gamet po crossing over to te których jest najmniej

Zgodnie z teorią Morgana - odległość między genami wyrażamy w % rekombinantów

Rekombinanty : Aabb / aaBb

Dodajemy % ilości tych osobników.

1,8% + 1,8% = 3,6% )

Odległość musimy podać w jednostkach mapowych.

Rozwiązanie :

Odległość między genem A i B wynosi 3,6 jednostek mapowych ( 3,6 % zajścia crossing -over)

Zadanie

Skrzyżowano heterozygotyczne pod względem dwóch cech brązowe muszki owocowe

o normalnych skrzydłach.

Wyniki krzyżówki przedstawia poniższa szachownica Punnetta.

a ) Oblicz prawdopodobieństwo wystąpienia brązowej muszki o zredukowanych skrzydłach.

b) Określ ,czy rozważane geny są sprzężone czy nie.

.....................................................................................................................................................

a) Tok myślenia

Muszka brązowa o zredukowanych skrzydłach

Gen barwy B

Barwa brązowa - B /czarna - b

Gen długości skrzydeł

Normalne - D

Zredukowane - d

Muszka brązowa o zredukowanych skrzydłach

BB / Bb dd

Genotypy muszki brązowej o zredukowanych skrzydłach

BB dd / Bb dd

Z tabeli wypisuję takie genotypy: BB dd , Bb dd , Bb dd

Obliczam prawdopodobieństwo wystąpienia tych genotypów:

BB dd - mnożę prawdopodobieństwa gamet Bd X Bd

0,093 X 0,093 = 0,009

Bd dd mnożę prawdopodobieństwa gamet Bd x bd

0,093 X 0,407 = 0,093

Bd dd mnożę prawdopodobieństwa gamet Bd x bd

0,093 X 0,407 = 0,093

Sumuję prawdopodobieństwa trzech osobników

BB dd 0,009

Bd dd 0,093

Bd dd 0,093

Suma : 0,084

Odpowiedź:

prawdopodobieństwo wystąpienia Muszki brązowej o zredukowanych skrzydłach

wynosi 0,084

...................................................................................................................................

b) Tok myślenia:

Odczytuję z tabeli prawdopodobieństwa wystąpienia gamet.

Wartości wysokie prawdopodobieństwa: 0,407 świadczą że nie nastapiło crossin -over

Niskie wartości : 0,093 - nastąpiło crossing -over , ponieważ zachodzi bardzo rzadko.

Odpowiedź:

Geny B i D są sprzężone ze sobą.

Zadanie

Skrzyżowano heterozygotyczne pod względem dwóch cech brązowe muszki owocowe

o normalnych skrzydłach.

Wyniki krzyżówki przedstawia poniższa szachownica Punnetta.

a/ Zapisz genotypy czarno ubarwionych muszek o normalnych skrzydłach.

b/ Oblicz odległość między rozważanymi genami.

.........................................................................................................................................................................

a/ Zapisz genotypy czarno ubarwionych muszek o normalnych skrzydłach.

( Tok myślenia:

Gen - barwy - B

Brązowe - B czarne - b

Gen - długości skrzydel - D

Skrzydła normalne - D zredukowane - d

Szukam genotypów muszki czarnej ( bb) o normalnych skrzydłach ( DD albo Dd )

Odpowiedź:

genotypy czarno ubarwionych muszek o normalnych skrzydłach.

bbDD oraz bb Dd

.............................................................................

b/ Oblicz odległość między rozważanymi genami.

Rozważane geny to gen barwy czarnej ( b)

i gen normalnych skrzydeł ( D)

( tok myślenia :

Gamety gdzie nie zaszło crossing -over

Prawdopodobieństwa występowania gamet:

BD - p= 0,407

bd - p= 0,047

Gamety , po crossing -over- są to gamety

Bd /bD

Prawdopodobieństw występowania gamet:

Bd p= 0,093

bD p= 0,093

Zgodnie z teorią Morgana - odległość między genami to % zajścia crossig oner

Obliczam odległość między genem B - D

Dodaję prawdopodobieństwa wystąpienia gamet w których zaszło crossing -over

Bd p= 0,093

bD p= 0,093

Suma p : = 0,186

Obliczam %

Prawdopodobieństwo	% zajścia crossing -over
1	100%
0,186	18,6%

Odpowiedź: odległość między genami B - D wynosi 18,6 jednostek mapowych

Zadanie

Wśród indyków rasy bronz szerokopierśny albinizm jest wywołany mutacją genu B —■ b przenoszo­nego przez chromosom X. U ptaków płcią heterogametyczną są samice.

Określ, w jaki sposób hodowca może sprawdzić, czy indyk (o*) o barwnym upierzeniu jest homozygotą czy heterozygotą. Odpowiedź zilustruj odpowiednimi krzyżówkami genetycznymi.

Dane:

Samica jest heterogametyczna XY

Samiec XX

Gen barwy - B

Gen niezmutowany - B - indyk barwny

Gen zmutowany - b - indyk biały ( albinos)

Gen B jest sprzężony z chomosomem X - X B

Szukane :

Czy barwny indyk Jest homo- czy heterozygotą? ( uwaga : Czy czerwony groszek jest homo - czy heterozygotą?)

Wykonuję krzyżówkę testową.

(Krzyżuję nieznanego osobnika z homozygotą recesywną )

( Uwaga : W przypadku groszku - jeżeli całe potomstwo było czerwone - szukany osobnik jest homozygotą dominującą.

Jeżeli połowa potomstwa jest czerwona i połowa biała - osobnik jest heterozygotą)

Rozwiązanie :

Szukam indyka samca czy jest X B X B czy X B X b ?

Odpowiedź mam zilustrować krzyżówkami.

Dwie krzyżówki testowe

Krzyżówka testowa : Rodzice: X B X B x X b Y

X B - decyduje, że wszystkie dzieci są białe.

Odpowiedź.

W wyniku przeprowadzenia krzyżówki testowej , wszystkie pisklęta są białe . Szukany osobnik rodzicielski jest homozygotą dominującą X B X B

Szukam indyka samca czy jest X B X B czy X B X b ?

Rodzice: X B X B x X b Y

Rodzice : X B X b / X b Y	Gameta :X b	Gameta :Y
Gameta :X B	X B X b barwny	X B Y barwny
Gameta :X b	X b X b biały	X b Y biały

Odpowiedź.

W wyniku przeprowadzenia krzyżówki testowej , połowa piskląt jest białych i połowa barwnych . Szukany osobnik rodzicielski jest heterozygotą X B X b

a

5

C

P - W

35 cM

R-S

3 cM

R-T

10 cM

G

G

B

b

W

w

W

w

G

G

B

b

d

d

a

b

d

d

a

b

D

cD

dD

d

a

b

---