Zestaw 1

1. Uzasadnij nazwę techniki genetycznej, jaką jest krzyżowanie testowe.

Krzyżowanie osobnika o nieznanym genotypie z homozygotą recesywną w celu ustalenia, jaki to genotyp to krzyżowanie testowe. Nazwa tej techniki jest związania z celem krzyżowania – testujemy danego osobnika, aby poznać jego genotyp, jeżeli testowany genotyp jest homozygotą dominującą, potomstwo w całości będzie fenotypowo dominujące, jeżeli heterozygotą, w pokoleniu F1 otrzymamy osobniki o fenotypie dominującym i recesywnym w stosunku 1:1.

2. W jaki sposób wykonuje się mapę odcinka chromosomu metodą genetyczną?

Na podstawie analizy genetycznej (liczba wymian pomiędzy dwoma określonymi genami jest stała, liczba gamet o układzie cech innym niż rodzicielskie jest proporcjonalna do wzajemnej odległości badanych genów) można ustalić kolejność ułożenia genów na chromosomie i odległości między nimi – mapa odcinka chromosomu. Metoda pozwalająca ustalić mapę odcinka chromosomu jest trzypunktowe krzyżowanie testowe.

Ustalenie mapy odcinku chromosomu:

• Ustalenie genotypów rodzicielskich

• Ustalenie podwójnego crossing-over

• Ustalenie kolejności genów – środkowy gen zmienienia miejsce w podwójnym c-o

• Obliczmy odległość genu pierwszego od środkowego

• Obliczmy odległość genu środkowego do trzeciego

3. Co to są i w jaki sposób dziedziczą się geny monarchiczne?

Geny monarchiczne – geny równocenne których efektem działania jest możliwość wzajemnego zastępowania się. Jest to przykład działania samodzielnego. Wywierają taki sam efekt fenotypowy.

Niektóre gatunki ryb np. okoń mogą zmieniać płeć pod wpływem hormonów lub środowiska zewnętrznego. Wśród drobiu także niekiedy dochodzi do spontanicznego odwrócenia płci. Najlepiej poznanym przykładem płci zależnej od wpływu środowiska są aligatory, u których płeć osobnika zależy od tego, w jakiej temp. rozwijają się jaja. Rośliny-większość roślin jest obupłciowa, lecz istnieją rośliny dwupienne z systemem chromosomów XX-XY. U Melandrium płeć zależy np. od stosunku chromosomów X do Y. Człowiek-badania prowadzone wśród osób będących aneuploidami pod względem chromosomów płci, wykazały, że obecność chromosomu Y determinuje płeć męską bez względu na liczbę chromosomów X. Jest to wynik działania genu SRY, zlokalizowanego na chromosomie Y. Płeć heterozygotyczna, które płci są heterogametami w poszczególnych typach płci. Jeśli osobnik otrzymał od obojga rodziców geny determinujące tę samą cechę w jednakowy sposób- nazywamy homozygotą pod względem tej cechy. Jeśli otrzymał różne allele- heterozygotą pod względem tej cechy. Jeśli otrzymał różne allele heterozygotyczne np. ptaki i motyle. XX- samiec homozygotyczny. XY-samica heterozygotyczne. U człowieka XY- Samiec. XX-samica.

5. W jaki sposób przekonać się, czy dany osobnik jest nosicielem geny letalnego subtelnego?

Gen letalny, subtelny (półlegalny) - geny obniżają żywotność, ale nie muszą prowadzić do śmierci jak geny letalne.

6. Co to są i jaką pełnią funkcje geny restorery?

Geny restorery - geny przywracające męską płodność, determinowane w cytoplazmatycznie.

Funkcje: przywracają zdolność wytwarzania płodnego pyłku pomimo nieprawidłowej funkcji mitochondriów

8. Jak powstały ważne dla praktyki rolniczej allopoliploidy?

Allopoliploidy powstały w wyniku połączenia różnych genomów, czyli powstały w wyniku krzyżowania międzygatunkowego.

9. Co to są i jaką pełnią rolę w DNA Eucaryota introny?

Introny - część sekwencji genu, która nie koduje sekwencji polipeptydu, a jedynie rozdziela kodujące egzony. Introny mogą kodować specyficzne, RNA, które mogą regulować syntezę białek. Niektóre introny mają też właściwości, rybozymów, dzięki czemu same się wycinają. Sekwencja intronów dostarcza sygnał dla SR-białek regulując splicing alternatywny.

Introny - odcinki DNA nie zawierające informacji genetycznej o aminokwasach (niekodujące). Całość genu jest przepisywana w procesie transkrypcji na pre-mRNA, w którym występują zarówno introny, jak i eksony (odcinki kodujące). Następuje wycinanie intronów i składanie eksonów. Introny nie są tylko "genetycznym śmieciem", ponieważ odgrywają rolę w regulacji ekspresji genów, jak również umożliwiają tzw. alternatywne składanie eksonów.

Zestaw 2

Przedstaw Prawo Hardego i Weinberga.

Jeżeli nie zachodzi selekcja, nielosowe kojarzenia ani zdarzenia przypadkowe, to częstość (frekwencja) genów w populacji nie ulega zmianie (fakt ten wynika z cząstkowego charakteru dziedziczności). Populację, w której spełnione jest to prawo nazywamy populacją w równowadze genetycznej. Warunki decydujące o równowadze genetycznej populacji: brak doboru naturalnego, brak preferencji w krzyżowaniu brak mutacji izolacja olbrzymia liczebność

Czym różni się cytoplazma typu teksas od cytoplazmy typu dzikiego?

Cytoplazma typu texas jest męsko sterylna gdyż nie przenosi ona mitochondriów.

Cytoplazma typu dzikiego – cytoplazma niezmutowana

Wyjaśnij zjawisko epistazy genów dominujących – podać przykłady.

Obecność, chociaż jednej dominującej forma epistatycznego genu warunkuje daną cechę niezależnie od postaci drugiego genu, dopiero homozygota recesywna epistatycznego genu umożliwia ujawnienie fenotypowego efektu działania formy dominującej drugiego genu. Przykładem jest dziedziczenie kształtu kłosa pszenicy. Obecność w genotypie dominującego genu L warunkuje kłos luźny niezależnie od postaci genu M. Dopiero homozygota pod względem L, umożliwia ujawnieni genu M i roślina wykształca kłos maczugowaty. Podwójna homozygota recesywna warunkuje kłos zbity.

Jakie znaczenie praktyczne może mieć znajomość sposobu dziedziczenia cech sprzężonych z płcią?

Sprzężenie genów powoduje w potomstwie znaczną przewagę kombinacji cech, jakie były obecne w organizmach rodzicielskich. Występuje niewielka liczba rekombinantów. Znając sposób dziedziczenia tych cech możemy ograniczyć lub nasilić występowanie danej cechy w potomstwie.

Przedstaw mechanizm i konsekwencje mutacji typu zmiany ramki odczytu.

Mutacje zmiany ramki odczytu polegają na delecji (wypadnięciu) lub insercji (wstawieniu) pary nukleotydów w obrębie cząsteczki DNA. Insercja lub delecja zasady w sekwencji DNA powoduje zmianę ramki odczytu.

W wyniku tego przesunięcia kodony znajdujące się poniżej miejsca insercji (tj. w kierunku zgodnym z przebiegiem transkrypcji) determinują całkowicie nową sekwencję aminokwasów.

Oprócz zmiany polegającej na pojawieniu się matrycy kodującej, mutacje zmiany ramki odczytu powodują zwykle w niewielkiej odległości od miejsca mutacji pojawienie się kodonu terminacyjnego zatrzymującego syntezę i tak już zmienionego łańcucha polipeptydowego. Przesunięcie ramki odczytu w genie kodującym enzym powoduje na ogół utratę aktywności enzymatycznej białka. Jeśli enzym taki pełni ważną rolę w komórce, efekt mutacji dla organizmu może być tragiczny.

Co to są i jakie mają znaczenie wektory?

Wektor genetyczny - wykorzystywana powszechnie w inżynierii genetycznej, niewielka cząsteczka DNA, służąca wprowadzeniu żądanej sekwencji DNA do komórki. Stosując odpowiednie wektory można spowodować wydajną ekspresję genów w nich zawartych (wektory ekspresyjne) lub integrację sekwencji przenoszonej na wektorze do genomu biorcy, jak również przeprowadzić klonowanie genu (wektor klonujący). Takie wektory służą do wprowadzania obcego DNA do komórek i utrzymywania go w kolejnych podziałach komórkowych.

Jakie geny zostały zlokalizowane na chromosomie Y u ssaków i jakie są ich funkcje?

SRY - gen określający płeć

Geny X-transponowane – podobne do siebie dwa geny występujące w pojedynczych kopiach. Efekty ich ekspresji to działalność mająca wpływ na mózg oraz jądra.

Geny X-zdegenerowane – grupa szesnastu specyficznych genów, których produkty funkcjonalne można obserwować w wielu tkankach.

Sekwencje amplikonowe – Sekwencje te obejmują aż sześćdziesiąt genów chromosomu Y należących do dziewięciu różnych rodzin genowych.

Co to są, w jaki sposób powstają i jakie mają znaczenie allele wielokrotne?

Allele wielokrotne – allele występujące w więcej niż dwóch postaciach, np. Alle grupy krwi u człowieka: L^A, L^B, l. W populacji mogą występować więcej niż dwa allele danego genu. Mamy wtedy do czynienia z tzw. szeregiem alleli wielokrotnych. Jeden osobnik może posiadać tylko 2 allele z szeregu. Allele wielokrotne mogą pojawiać się na skutek mutacji. Zwiększają różnorodność genetyczną osobników danej populacji.

Jakie są sposoby regulacji funkcji genu u Eucaryota?

W regulacji funkcji genów eukariotycznych dużą role odgrywa org. Materiału genetycznego. Istotne jest rozluźnienie zwartej struktury chromosomu, bowiem udostępnia odcinki DNA zawierające potrzebne w danej chwili geny. U organizmów Eukariotycznych mechanizm ekspresji genów jest złożony i opiera się na rożnych oddziaływaniach DNA z białkami powodującymi albo pobudzanie ekspresji genów albo hamowanie.

Zestaw 3
1. Przedstawić addytywne współdziałanie genów. Podać przykład

Addytywne współdziałanie genów, czyli, gdy efekt działania tych genów sumuje się, ale nie wykazują dominacji, (jeżeli są allelami) ani epistazy, (gdy nie są alleliczne), np. u człowieka warunkujące zabarwienie skóry, wzrost, inteligencję; u zbóż natężenie barwy ziarniaków; wielkość jaj u kur Co oznacza termin "płeć heterogametyczna". Które płcie są
hetero gametyczne w poszczególnych typach determinacji płci płeć heterogametyczna - u gatunków rozdzielnopłciowych - płeć, której osobniki produkują dwa rodzaje gamet - zawierające chromosom X oraz gamety pozbawione tego chromosomu, zawierające ewentualnie chromosom Y.

Typy determinacji płci:

• Typ Lygeus: samiec – XY heterogametyczny

• Typ Protenor: samiec – XO heterogametyczny

• Typ Abraxas: samica – XY hetero gametyczna

• Typ Fumea: samica – XO heterogametyczna

3. Jakie znaczenie dla praktyki rolniczej ma zjawisko transgresji?

Transgresja - przekraczanie typów rodzicielskich przez niektóre osobniki potomne. To częste zjawisko dziedziczenia cech ilościowych. Występuje ona wtedy, gdy krzyżują się 2 formy z jakąś cechą ilościową wykształconą w jednakowym stopniu. W potomstwie krzyżówki u części organizmów cecha ta wyraża się znacznie silniej niż u rodziców. Umożliwia wyodrębnienie danej cechy bądź jej zniwelowanie, poprzez rozmnażanie osobników transgresyjnych ujemnych – w celu zmniejszenia lub dodatnich – w celu zwiększenia danej cech. Czyli krzyżując osobniki wyprzedzających fenotypowo rodziców możemy uzyskać lepsze np. plony, co ma duże znaczenie w rolnictwie.
4. Dlaczego istnieje teza, że duplikacje miały duże znaczenie dla
ewolucji żywych organizmów Ziemi?

Duplikacje odgrywa ważną rolę w procesie ewolucji, ponieważ istnienie dwóch kopii tego samego genu umożliwia jednej z nich gromadzenie mutacji i w ostateczności przekształcenie się w nowy zmieniony gen, podczas gdy druga kopia zachowuje dotychczasowe funkcje, które są potrzebne do przetrwania gatunku w danych warunkach. Duplikacja prowadzi do powstania określonej liczby kopii genu, co umożliwia zróżnicowanie się genu w nowym lub nawet kilku nowych kierunkach, przy zachowaniu pierwotnych funkcji pełnionych przez gen podlegający duplikacji.
5. Jaką rolę w regulacji funkcji genu odgrywa represor? Białko tzw. represor rozpoznaje przestrzenne sekwencje zasad operatora i przyłącza się do niego blokując miejsce dla polimerazy RNA i wstrzymuje transkrypcje genów strukturalnych i synteza enzymów jest wstrzymana – brak transkrypcji . tak jest przy braku laktozy.
7. Przedstawić zjawisko epistazy genów recesywnych. Podać przykłady.

Epistaza genów recesywnych – homozygota recesywna epistatycznego genu warunkuje daną cechę niezależnie od postaci drugiego geny np. u cebuli barwą łusek warunkują geny C (epistatyczny) i R. Jeżeli roślina jest homozygotą recesywną względem genu c, barwa łusek będzie biała, niezależnie od postaci genu R. Jednak obecność jednego allelu dominującego C pozwala wytworzyć barwne łuski, a allele genu R określają tę barwę: RR lub Rr – barwa czerwona, rr – barwa żółta.
8. Czym różni się dziedziczenie cech jakościowych od dziedziczenia cech ilościowych Cechy ilościowe dziedziczą się w sposób prosty (oczywiście w pojęciu mendlowskim) i ich rozpisanie w postaci tzw. krzyżówki nie stanowi większego problemu.

Dziedziczenie cech ilościowych jest o wiele bardziej skomplikowane od dziedziczenia cech jakościowych, gdyż na dziedziczenie tych cech, a co za tym idzie efekt eksterierowy, wpływ ma większa ilość genów (poligeniczność). Cechy te pojedynczo podlegają prawom Mendla, lecz w sumie podlegają skomplikowanym korelacjom. Dodatkowo cechy warunkowane genami kumulatywnymi podlegają wpływom środowiska.
9. Jak powstały i dlaczego mają duże znaczenie dla praktyki rolniczej
autopoliploidy?

Poliploidalność można wywoływać poprzez zahamowanie podziałów mitotycznych w początkowej fazie, gdy namnożony jest już materiał genetyczny ale nie rozdzielony jest jeszcze do komórek potomnych.Pierwsza hodowla poliploidalna powstała w 1937 roku przy zastosowaniu kolchicyny, jako środka zatrzymującego podziały mitotyczne. Pierwsze hodowle zakładane były w celu otrzymania nowych odmian roślin. Jednak okazuje się , że zdwojona liczba chromosomów nie powoduje wiele zmian w fenotypie rośliny. Roślina poliploidalna nie różni się za wiele od innych diploidalnych przedstawicieli tego samego gatunku.

Autopoliploidy często są jest wykorzystywane dla zwiększania atrakcyjności produktów (np. większe komórki poprawiają strukturę owoców i warzyw takich jak truskawki, jabłka czy ziemniaki). Sterylność triploidów jest przydatna przy produkcji owoców beznasiennych (np. beznasienne ogórki są mniej gorzkie). Poliploidyzacja prowadzi do stabilizacji genomów (może eliminować skrajne genotypy).

Zestaw 4

1.Jakie populacje zwierząt i roślin spełniają kryteria populacji mendlowskiej.

Populacja mendlowska, populacja genetyczna - model opisujący populację biologiczną. Są to osobniki należące do jednego gatunku, zamieszkujące określony teren. Populacja genetyczna musi być duża, osobniki do niej należące muszą rozmnażać się płciowo i zachodzi w niej panmiksja, czyli losowe krzyżowanie się osobników i losowe łączenie się gamet.

2.Czym zasłużył się dla genetyki Roengen i dlaczego?Dzięki promieniom rentgena sfotografowano DNA.

3.Budowa i funkcje rybosomalnego RNA.

rRNA – rybosomalny, rybosomowy RNA (z ang. Ribosomal RNA). Cząsteczki kwasu rybonukleinowego wchodzące w skład rybosomów, które biorą udział w procesie biosyntezy polipeptydów.

rRNA powstaje w wyniku procesu transkrypcji DNA. U organizmów eukariontycznych za jego transkrypcję odpowiada polimeraza RNA I (pol I). Wyjątkiem jest 5S rRNA transkrybowany przez polimerazę RNA III (pol III). rRNA występuje w rybosomach, a u eukariontów także w jądrze komórkowym (gł. w jąderku, gdzie odbywa się jego synteza). Jego struktura przestrzenna jest bardzo rozbudowana, tworzy go 100-4500 nukleotydów. W jego budowie występują zarówno fragmenty dwuniciowej spirali jak i łańcuchów jednoniciowych. rRNA stanowi ok. 80% całkowitego RNA komórki. Rybosomalny RNA występuje w kilku rodzajach (najczęściej trzech u prokariontów i czterech u eukariontów). U prokariontów mała podjednostka rybosomu zawiera 16S rRNA, a duża 5S i 23S rRNA. U eukariontów mała podjednostka rybosomu zawiera 18S rRNA, a duża 5S, 5.8S i 28S rRNA.

Rybosomalnym RNA towarzyszą w rybosomach liczne białka rybosomowe.

rRNA jest rybozymem. Katalityczna aktywność rybosomu związana jest właśnie z zawartym w nim rRNA, natomiast białka budują strukturę rybosomu i działają jako kofaktory zwiększające wydajność translacji.

4.Funkcje genu operon u Eucaryota.

Komórki eukariotyczne posiadają także operony. Są to zespoły genów obsługiwane przez jeden promotor. Dlatego w wyniki transkrypcji powstają transkrypty wielogenowe. Dzięki temu syntetyzowane jest kilka rodzajów białek z udziałem jednego promotora. W komórkach eukariotycznych powstają jednogenowe transkrypty, ponieważ każdy gen ma swój własny promotor. Zatem syntetyzowany jest tylko jeden określony rodzaj białka.

5.W jaki sposób przekonać się czy dany gen dziedziczy się niezależnie, czy jest sprzężony?

6.Co to jest hemizygota, podać przykład.

Hemizygota – termin w genetyce określający osobnika płci męskiej posiadającego jedynie jeden allel danego genu związany z chromosomem X. Drugi chromosom "homologiczny" dopełniający diploidalność jest płciowym chromosomem Y.

7.Grupa krwi człowieka, która jest najmłodsza i najrzadsza. Grupa AB

8.Jaki typ, typy naprawy DNA występuje w sytuacji gdy obie nici są zniszczone na tym samym odcinku?

Naprawa poprzez scalanie niehomologicznych końców DNA (ang. non-homologous end joining, NHEJ) – jeden z dwóch mechanizmów naprawy uszkodzeń obu nici DNA (ang. double-strand breaks, DSBs). W efekcie DSBs oba łańcuchy nukleotydowe w podwójnej helisie zostają rozerwane. Drugim mechanizmem naprawy tych potencjalnie groźnych dla integralności genomu uszkodzeń jest naprawa rekombinacyjna (określana także jako rekombinacja homologiczna).

rekombinacja genetyczna – proces wymiany materiału genetycznego, w wyniku którego powstają nowe genotypy. Rekombinacja nie zwiększa puli genowej gatunku.

U organizmów wyższych rekombinacja zachodzi w wyniku niezależnej segregacji genów i crossing-over zachodzącego podczas profazy mejozy I, a także losowego łączenia się gamet. Dzięki temu potomstwo otrzymuje nową kombinację genów. Umożliwia

też rozmnażającym się płciowo organizmom uniknięcie zapadki Mullera czyli zbytniego nagromadzenia się szkodliwych mutacji. U bakterii rekombinacja towarzyszy procesom transdukcji i transformacji.

9.Czy uniwersalność kodu genetycznego jest uniwersalna? Czy występują odstępstwa od tej reguły, a jeżeli tak to jakie?

Uniwersalny – powyższe zasady są przestrzegane dość dokładnie przez układy biosyntezy białek u wszystkich organizmów, jakkolwiek zdarzają się niewielkie odstępstwa od tej prawidłowości wśród wirusów, bakterii, pierwotniaków, grzybów i w mitochondriach^[1]. Na przykład kodon "UAA" odczytany przez rybosomy mitochondriów powoduje nie zakończenie syntezy białka (jak to ma miejsce w rybosomach cytoplazmy podstawowej i siateczki śródplazmatycznej), ale dobudowanie do niego tryptofanu; natomiast kodon "UGA" zamiast przerwania translacji może powodować dołączenie selenocysteiny (wymagane jest do tego występowanie w mRNA dodatkowego sygnału, tzw. SECIS), a kodon "UAG" – dobudowanie pirolizyny (ang. pyrrolysine) do tworzącego się łańcucha polipeptydowego (białka).

Zestaw 5

1. W jaki sposób sprawdza się czy badana cecha jest genem sprzężonym z płcią?

Aby wykryć jakąkolwiek cechę sprzężoną z płcią trzeba wykonać krzyżowanie odwrotne (wzajemne) które polega na krzyżowaniu form A(ż) x B(m) a odwrotnie czyli A(m) x B(ż)

w zależności od kolejności krzyżowanych form uzyskujemy różne wyniki o potomstwie co nie wystąpi przy cesze autosomalnej

2. Co to jest cytoplazma typu Texas. czym się charakteryzuje

Cytoplazma typu texas jest męskosterylna gdyż nie przenosi ona mitochonriów
3. Przedstaw kompromisowe współdziałanie genów. podaj przykłady

Współdziałanie kompromisowe- addytywne, Efekt fenotypowy powstaje w wyniku sumującego się działania dwóch genów. Cecha przejawia się fenotypowo w różny sposób w zależności od tego czy w genotypie znajdują się allele dominujące obu genów czy też brak alleli dominujących. Pokolenie F2 ma stosunek fenotypowy 9;6;1 np. dziedziczenie kształtu dyni
4. W jakiej dziedzinie rolnictwa i w jaki sposób człowiek mógłby wykorzystać transpozony

Transpozony to fragmenty DNA które potrafią przemieszczać się z jednego miejsca w drugie. W rolnictwie człowiek może je wykorzystywać do owstawania nowych mutacji prowadzących do ewoluowania nowych gatunków. Wykorzystano transpozony do zmiany zabarwienia nasion kukurydzy . więc można wykorzystać transpozony w uprawie kukurydzy. Można je również wykorzystać do adaptacji roślin w nowych warunkach
5. Kiedy duplikacje są korzystne a kiedy niekorzystne dla organizmu i populacji

Duplikacje odegrały istotną role w ewolucji organizmów żywych na Ziemii. Pozwalaja zbadać efekt zwielokrotnienia inf genetycznej (dawki genu) a także efekt pozycji genu. Niekorzystne są w momencie gdy dodatkowy odcinek chromosomu powoduje powstanie wypuklenia chromosomu podczas tworzenia biwalentów. Wypuklenie powoduje nierównomierne wymiary odcinków chromatyd chromosomów homologicznych podczas mejozy co ociąga za sobą skutki genetyczne
6. Przedstaw ważne gospodarczo euploidy i wyjaśnij ich gosp. Znaczenie

Poliploidy- w praktyce rolniczej zwiększyło się po opracowaniu efektywnych metod dowolnego zwiekszenia liczby chromosomów w kom. ( np. poprzez działanie kolchicyny). Nieliczne poliploidy można wprowadzić bezpośrednio po ich wprowadzeniu, - większość stanowi materiał wyjściowy dla dalszych prac hodowlanych prowadzących do wiekszenia płodności i utrwalenia korzystnych cech, - u buraków cukrowych triploidalna liczba chromosomów jest najkorzystniejsza jeśli chodzi o rolnictwo, - poliploidalne rośliny są bujniejsze niż diloidalne
7. Co oznacza twierdzenie że kod genetyczny jest niezdeterminowany

Kod genetyczny jest niezdeterminowany czyli zdegradowany- prawie wszystkie aminokw. Mogą być na kilka sposobów tj przez kilka różnych kodonów różniace się na ogół tylko trzecim nukleotydem np. lizyna kodowana jest zarówno przez kodon AAA jak i AAG . dzieki temu część zmian informacji genetycznej w wyniku mutacji nie znajduje swojego odbicia w sekwencji aminokwasów
8. Przedstaw bezwarunkowe metody transformacji komórek roślinnych. Do jakiego typu rośl. stosuje sie te metody ?

Do metod nie wektorowych należy metoda mikroosrzeliwania która przypomina wprowadzenie obcych genów do całych roślin, określonych ich organów oraz tkanek. Metoda ta wymaga dokładnego systemu regeneracji. Dzieki wykorzystaniu strzałki genowej możliwe stanie się wykorzystanie do transformowania obok niedojrzałych zarodków takich esplantów jak merystem wierzchołkowy lub młody kwiat

9. W jaki sposób mapuje się chromosomy metodą cytologiczną i w jakich
jednostkach podaje sie w przypadku tej metody odległość między nimi .

Metoda cytologiczna- jest to ustalenie odległości między znajdującymi się na chromosomach genami na podstawie pomiaru szer i odległości między prążkami uzyskanymi oprzez wybarwienie chromosomu. Odległość miedzy prążkami podaje się w jednostkach metrycznych.

Zestaw 7

1. Jakie zjawiska powodują dryf genetyczny i dlaczego?

Zjawiskiem powodującym dryf genetyczny jest odchylenie w losowej segregacji genów do gamet i losowego łączenia sie gamet.

2. Jakie zjawiska genetyczne powodują odstępstwa od dziedziczenia zgodnego z prawami Mendla?

Zjawiska powodujące odstępstwa od prawa Mendla: allele wielokrotne, plejotropizm, współdziałanie genów, geny uzupełniające się, geny supresorowe, geny letalne.

3. Co to są mutacje typu non-sence i jakie mają konsekwencje? Mutacje typu non-sens to rodzaj mutacji punktowej, polegający na zmianie sekwencji kodującej białko, wprowadzającej kodon stop, tj. trójkę nukleotydów, która zaznacza miejsce zakończenia syntezy białka. W rezultacie nastąpi przerwanie syntezy białka. Takie krótsze białko na 99% będzie funkcjonować źle lub wcale.

4. W jaki sposób odbywa się replikacja DNA u procaryota a w jaki u eucaryota?

U Eukariota replikacja DNA zaczyna się w wielu miejscach jednocześnie, odbywa się ona w jądrze komórkowym, dzięki czemu jest przestrzennie oddzielona od procesów przebiegających w cytoplazmie. Kończy się zaś spotkaniem widełek replikacyjnych wszystkich sąsiadujących oczek. Rozpoczęcie replikacji w wielu miejscach jednocześnie znacznie przyśpiesza proces, co ma ogromne znaczenie, gdyż cząsteczki DNA jądrowego są o wiele dłuższe niż cząsteczki prokariotyczne. Cząsteczki DNA komórek prokariotycznych posiada jedno miejsce inicjacji replikacji. W tych kuliście zwiniętych cząsteczkach replikacja przebiega jednocześnie w obu kierunkach od miejsca inicjacji i kończy się spotkaniem dwóch biegnących w przeciwne strony widełek replikacyjnych.

6. Zmiany w jakich organellach powodują zjawisko męskiej sterylności u roślin?

W jądrze i cytoplazmie

7. Co było ostatecznym dowodem, że to DNA, a nie białko jest chemicznym nośnikem informacji genetycznej?

DNA może być przekaźnikiem informacji genetycznej dzięki specyficznej budowie cząsteczki. Pojedyncza cząsteczka składa się z dwóch łańcuchów polinukleotydowych spiralnie skręconych. Skręt ten jest prawostronny. O tym, że DNA jest nośnikiem informacji genetycznej decyduje kilka czynników. Są to: prosta struktura chemiczna, podstawową jednostką budulcową jest nukleotyd oraz fakt, że cząsteczka składa się z łańcuchów.

8. Przedstaw zjawisko epistazy recesywnej – podaj przykłady.

Epistaza genów recesywnych (9:3:4) - w biologii zjawisko współdziałania genów, charakteryzuje się zależnością obecności jednego genu rozumianego jako para alleli od ekspresji innej pary alleli. Kilka różnych par alleli może wówczas oddziaływać na pojedynczą cechę lub też jedna para alleli może zmieniać właściwości lub hamować efekt innej pary.

9. W jaki sposób przekonać się czy badana cecha dziedziczy się z dominacją czy bez dominacji?

Krzyżówka testowa z organizmem pokolenia F1, jeżeli 75% potomstwa Bedzie mutantami to dziedziczy się z dominacją, a jak nie to bez dominacji.

ZESTAW 8

Na czym polega Naprawa SOS?

Jest to mechanizm indukcyjny, który stanowi odpowiedź komórki na trwałe uszkodzenie DNA, które zagraża jej życiu. Naprawa ta jest niedokładna, pozostawia błędy, działa na organizm mutagennie.

2. Jaką rolę odgrywa delekcja w organizmach heterozygotycznych?

W przypadku organizmów heterozygotycznych delekcja może być korzystna. Utrata odcinka zawierającego allel dominujący powoduje powstanie fenotypu recesywnego.

3. Plejotropia

Plejotropia – efekty fenotypowe nie wykazują logicznego związku, np. gen polimorficzny u muszki owocówki wpływa jednocześnie na barwę ciała, skrzydeł, wygięcie skrzydeł, obniżenie żywotności.

4.

Stosunki liczby chromosomów płci do liczby autosomów; hormony; środowisko zewnętrzne; stosunek chromosomów X do Y; u człowieka obecność chromosomu Y determinuje płeć męską, bez względu na liczbę chromosomów X.

5 i 6

[nie ma nawet polecenia]

7. Wpływ formy matecznej i ojcowskiej na fenotyp rośliny

Po linii matecznej dziedziczy się ulistnienie typu pochwowego i złocistego. Dzieje się tak dlatego, że w cytoplaźnmie formy matecznej znajdują się proplastydy, z których powstają plastydy, a wśród nich chloroplasty roślin. Fenotyp rośliny ojcowskiej nie ma wpływu na cechy roślin potomnych, ponieważ w pyłku prawie w ogóle nie ma plastydów.

8. Kododominacja

Polega na tym, ze dwa allele tego samego nie oddziałują na siebie . Allele te nie wskazują ani dominacji ani efektu pośredniego.

9. Epistaza genów dominujących

Allel dominujący jednego genu, zwany epistatycznym, dominuje nad allelami dominującymi drugiego genu hipostatycznego. Dopiero kiedy organizm będzie homozygotą recesywną genu epistatycznego, może ujawnić się dominujące działanie genu hipostatycznego.

Zestaw 9

1. Podac definicję homozygoty, heterozygoty, hemizygoty.

Homozygota - organizm posiadający identyczne allele danego genu (np. aa lubAA) w chromosomach. Homozygoty wytwarzają zawsze gamety jednakowego typu - identyczne pod względem materiału genetycznego (danej cechy).

Homozygotyczność może dotyczyć jednego, kilku lub nawet wszystkich genów w organizmie.

Heterozygota - to organizm posiadający zróżnicowane allele tego samego genu

(np. Aa), w tym samym locus na chromosomach homologicznych. Gamety osobnika heterozygotycznego mogą być różne, tzn. mogą zawierać zupełnie odmienny materiał genetyczny.

Hemizygota – termin w genetyce określający osobnika płci męskiej posiadającego jedynie jeden allel danego genu związany z chromosomem X.

Drugi chromosom "homologiczny" dopełniający diploidalność jest płciowym chromosomem Y.

2. Jaką role w regulacji funkcji genu pełni gen atenutor?

3.Czy większe znaczenie gospodarcze mają autopoliploidy czy allopoliploidy?

Wiele roślin autoploidalnych ma duże znaczenie gospodarcze. Są one

zazwyczaj bujniejsze i większe niż diploidy, wytwarzają wiecej zielonej masy.

Mają tez wiekszą zawartość charakterystycznych związków chemicznych..

Allopoliploidy ważne gospodarczo to np. wytworzone przez przyrode naturalnie

pszenica i rzepak. Wytworzonym sztucznie przez człowieka jest pszenżyto.

4.Kwasy nukleinowe i ich rola w komórce

DNA to kompletny zestaw genów, materiał genetyczny komórki zawierający

instrukcję syntezy wszystkich białek niezbędnych organizmowi do życia.

Cząsteczkę DNA tworzą 2 łańcuchy polinukleotydowe i oplatając się

wokół siebie tworzą podwójną heliksę. Zasady w DNA łączą się ze sobą

komplementarnie. Adenina tylko z tyminą wiązaniem podwójnym, a guanina

tylko z cytozyną wiązaniem potrójnym. Wiąże się to ze zdolnością do

replikacji DNA, czyli kopiowania, samopowielenia cząsteczki DNA. Przy

udziale enzymu endonukleazy dochodzi do rozerwania wiązań wodorowych,

a dzięki polimerazie dobudowywane są brakujące nukleotydy łańcucha

dopełniającego. W wyniku replikacji powstają cząsteczki potomne dokładnie

takie same jak macierzysta. Zachodzi ona w interfazie. DNA występuje w jądrze

komórkowym, a w 1% w chloroplastach i mitochondriach.

RNA uczestniczy w procesie biosyntezy białek. Wyróżniamy 3 rodzaje RNA:

mRNA – Matrycowy, tRNA – transportujący i rRNA – rybosomalny

mRNA zawiera informację określającą sekwencję aminokwasów w łańcuchu polipeptydowym. Syntetyzowana jest w wyniku transkrypcji DNA – tzw. przepisywania.

tRNA odpowiedzialny jest za przenoszenie aminokwasów do rybosomów

i włączanie ich we właściwej pozycji do nowo zsyntetyzowanego łańcucha polipeptydowego.

rRNA wchodzi w skład rybosomów.

Funkcje:

Przechowują, przekazują i uczestniczą w realizacji informacji dotyczących

zasadniczych cech strukturalnych i funkcjonalnych organizmu.

5. Czynniki biorące udział w determinacji płci

• środowisko rozwoju organizmu

• środowisko hormonalne, w jakim rozwija się dany organizm

• stosunek liczby autosomów do heterosomów.

6. Kod genetyczny jest bezprzecinkowy- tzn,, ze każdy nukleotyd w obrębie

sekwencji kodujących wchodzi w skład jakiegoś kodonu, więc pomiędzy

kodonami nie ma zasad bez znaczenia dla translacji.

Zestaw 10

1 Dlaczego translokacje wpływają niekorzystnie na płodność organizmów?

- Translokacja jest to przeniesienie fragmentu chromosomu na inny chromosom. Podczas translokacji wzajemnej nie zmienia sie ilość materiału genetycznego , ale następuje zmiana jego rozmieszczenia w genomie. Powoduje to nieprawidłowy przebieg mejozy, zamiast biwalentow powstaja figury w postaci krzyża lub pierscienia. Nieprawidłowy przebieg mejozy powoduje wytworzenie mniejszej ilosci gamet. Tworza sie gamety nieprawidłowe , dotknięte abberacjami. Powoduje to zmniejszenie płodnosci organizmu.

2. Addytywne wspołdziałanie genow i przykład.

Inaczej wspołdziałanie kompromisowe. Efekt fenotypowy powstaje w wyniku sumującego się działania dwóch genów. Cecha przejawia się fenotypowo w rózny sposób w zaleznosci od tego czy w genotypie znajduja się allele dominujace obu genow, allele dominujace jednego z genow , czy tez brak alleli dominujacych. PRZYKŁAD: dziedziczenie kształtu owoców u dyni

3.Czym rożni sie dziedziczenie cech warunkowanych genami dominujacymi od dziedziczenia cech warunkowanych genami recesywnymi

4. Jakie skutki powoduje mutacja typu zmiany ramki odczytu

Mutacje zmiany ramki odczytu (lub: zmiany fazy odczytu) polegają na delecji (wypadnięciu) lub insercji (wstawieniu) pary nukleotydów w obrębie cząsteczki DNA. Insercja lub delecja zasady w sekwencji DNA powoduje zmianę ramki (fazy) odczytu.W wyniku tego przesunięcia kodony znajdujące się poniżej miejsca insercji (tj. w kierunku zgodnym z przebiegiem transkrypcji) determinują całkowicie nową sekwencję aminokwasów.

Mutacje zmiany ramki odczytu mogą powodować różnorodne efekty w zależności od miejsca insercji lub delecji w genie.

Oprócz zmiany polegającej na pojawieniu się matrycy kodującej, mutacje zmiany ramki odczytu powodują zwykle w niewielkiej odległości od miejsca mutacji pojawienie się kodonu terminacyjnego zatrzymującego syntezę i tak już zmienionego łańcucha polipeptydowego. Przesunięcie ramki odczytu w genie kodującym enzym powoduje na ogół utratę aktywności enzymatycznej białka. Jeśli enzym taki pełni ważną rolę w komórce, efekt mutacji dla organizmu może być tragiczny.

5.Informosom -cząsteczka mRNA syntetyzowana w procesie oogenezy i zlokalizowana w cytoplazmie komórki jajowej. W połączeniu z rybosomami i. tworzy nieczynny kompleks, który uaktywniany jest po zapłodnieniu. Rola i. polega na kontrolowaniu najwcześniejszych stadiów rozwoju komórki jajowe

6. Przedstawić zjawisko pseudodominacji.

pseudodominacja, zjawisko przejawiania aktywności allelu recesywnego w układzie pełnej dominacji, na skutek delecji fragmentu chromosomu zawierającego allel dominujący danego genu lub wskutek jego supresji.

Pseudodominacja - jest to utrata chromosomu przenoszacego allel dominujący u organizmu heterozygotycznego , umozliwia ujawnienie sie cechy recesywnej

7. Operon

Operon- zespół genów strukturalnych stanowiących szyfr dla syntezy określonych białek, regulowany przez wspólny system regulacyjny. Składa sie z genów strukturalnych oraz genów niekodujących białek. Geny struktury leza w sasiedztwie genu operatora i kontrolowane sa przez geny regulatorowe nie majace mozliwosci kodowania białka

8. Co to są telomery jak zbudowane etc.

Telomer – fragment chromosomu, zlokalizowany na jego końcu, który zabezpiecza go przed uszkodzeniem podczas kopiowania. Telomer skraca się podczas każdego podziału komórki. Proces ten, będący "licznikiem podziałów" chroni komórki przed nowotworzeniem, ale przekłada się na proces starzenia się. Telomer zbudowany jest z kilku tysięcy zasad nukleinowych i związanych z nimi białek. Telomer nie zawiera żadnych genów i nie koduje żadnych białek .

9. Przedstawić znaczenie kultur in vitro dla praktyki rolniczej

Metody kultur in vitro wniosły w ostatnich 10 latach znaczcy wkład w hodowlę roślin . Pozwalają one na badanie dużej ilości osobników na małej powierzchni w określonym czasie a także na selekcję odpornych lub tolerancyjnych na stresy linii.