Биология с основами экологии

=1,

где p

– число гомозиготных особей по доминантному гену (генотип АА), 2pq – число гетерозигот (Аа), q

число гомозигот по рецессивному гену.

Пример решения задач по популяционной генетике:

В выборке, состоящей из 84000 растений ржи, 210 растений оказалось альбиносами, у которых рецессивные гены находятся в гомозиготном состоянии. Определить частоту аллелей R и r и частоту гетерозиготных растений, несущих признак альбинизма.

Решение.

q

= rr = 210/84000 = 0,0025

p +q = 1

q = 0,05

p = 1 – 0,05 = 0,95

Ответ: p

= RR = 0,9025

Rr = 2pq = 2 · 0,95 · 0,05 = 0,095

?q

= rr = 0,0025

p = 0,95 q = 0,05

Задание 6.

Решите задачу:

В популяции Европы частота альбинизма (отсутствие пигментации кожи) с генотипом аа составляет 7 х 10

. На какое число особей в популяции приходится один альбинос?

Проверьте себя, решив тестовые задания:

1. Какие из перечисленных веществ являются компонентами нуклеотидов ДНК (1) и РНК (2): а) рибоза; б) фосфорная кислота; в) аденин; г) тимин; д) дезоксирибоза; е) урацил; ж) гуанин; з) цитозин.

2. Закончите формулировку: «Совокупность генов, которыми обладает организм, полученная потомками от родителей, называется «…».

3. Закончите формулировку: «Совокупность признаков и свойств организма, формирующихся в зависимости от генотипа и влияния среды обитания, называется «… ».

Контрольные вопросы:

1. Роль нуклеиновых кислот в хранении и передаче генетической информации.

2. Охарактеризуйте взаимозависимость генотипа и фенотипа.

3. Использование знаний о наследственности и изменчивости в практической деятельности.

4. Какова роль мутаций в природных популяциях?

Занятие № 3. Обмен веществ и энергии в клетке

Цель занятия: ознакомиться с основными биохимическими процессами, протекающими в живом организме, сформировать представление о взаимосвязи процессов ассимиляции и диссимиляции в природе и организме.

Обмен веществ – основа жизнедеятельности каждой клетки и организма в целом. Для всех процессов, протекающих в клетке, нужна дополнительная энергия. Организмы способны использовать только два вида энергии: световую (фотосинтезирующие организмы – фототрофы) и энергию химических связей (хемотрофы). Главным структурным элементом органических молекул является углерод. В зависимости от источников его поступления, организмы делятся на две группы: автотрофы, использующие углерод неорганических соединений (СО

) и гетеротрофы, использующие органические соединения углерода. Процесс потребления вещества и энергии называется питанием. Пищевые вещества, попавшие в организм, вовлекаются в процессы метаболизма (рисунок 4). Химические превращения веществ в организме, сопровождающиеся потреблением энергии, в результате которых осуществляются реакции синтеза, называются процессами анаболизма (фотосинтез, синтез белка и т.д.). Реакции расщепления, идущие с высвобождением энергии называются процессами катаболизма (анаэробное и аэробное дыхание). Энергия, высвобождающаяся при распаде органических веществ, не сразу используется клеткой, а запасается в форме аденозинотрифосфата (АТФ).

Фотосинтез – синтез органических веществ из неорганических, идущий с использованием энергии света. Ведущую роль играют светоулавливающие пигменты, в основном хлорофиллы, содержащиеся в пластидах растений – хлоропластах. Процесс складывается из двух фаз: световой, в ходе которой происходит фотолиз воды и выделение О

, в результате чего образуются продукты, необходимые в темновой фазе (АТФ и НАДФ Н), и собственно темновой фазы, где с помощью указанных продуктов СО

восстанавливается до сахаров. Суммарная реакция фотосинтеза имеет вид:

Рисунок 4 – Схема обмена веществ

Гетеротрофная ассимиляция сводится к перестройке молекул: органические вещества пищи (белки, жиры, углеводы)

простые органические молекулы (аминокислоты, жирные кислоты, моносахара)

макромолекулы тела (белки, жиры, углеводы).

Белок – основной строительный материал клетки и организма. Помимо этого, белки выполняют целый ряд функций.

Задание 1.

Заполните таблицу 5.

Таблица 5 – Типы и функции белков

Белки – полимеры, состоящие из мономеров – аминокислот. Аминокислот 20 и они универсальны для всех организмов. Ряд из них организм человека может синтезировать сам (они называются заменимыми), а некоторые должен получать с пищей (незаменимые).

Задание 2.

Цепочка аминокислот, соединенных пептидной связью, представляет собой первичную структуру белка. Как образуются вторичная, третичная и четвертичная его структуры (рисунок 5)?

Заполните таблицу 6.