- •Лабораторный практикум по генетике
- •Содержание
- •Введение
- •Правила оформления отчетов по лабораторным работам
- •Порядок проведения занятия
- •Техника безопасности
- •Тема 1 механизмы реализации наследственной информации в признаки организма
- •Вопросы и задания для самоподготовки
- •Работа 1.1. Выявление полового хроматина в клетках слизистой оболочки полости рта человека
- •Работа 1.2. Решение задач по молекулярной генетике примеры решения типовых задач
- •Материалы, представляемые в отчете по лабораторной работе
- •2.Решения четырех задач, номера которых будут даны преподавателем. Необходимо указать номера задач, переписать их условия и привести решения в соответствии с образцами
- •Тема 2 размножение организмов. Деление клеток. Митоз. Мейоз
- •Вопросы и задания для самоподготовки
- •Работа 2.2. Приготовление давленых препаратов корешков растений
- •Работа 2.3. Изучение морфологии делящейся клетки,
- •Работа 2.4. Изучение почкования у дрожжевых грибов
- •Работа 2.5. Изучение спорообразования у плесневого гриба мукор
- •Материалы, представляемые в отчете по лабораторной работе
- •Закономерности явлений наследственности.
- •Дрозофила как объект генетических
- •Исследований
- •Вопросы для самоподготовки
- •Работа 3.1. Изучение особенностей строения и жизнедеятельности дрозофилы (Drosophila melanogaster)
- •Работа 3.2. Изучение морфологических особенностей дрозофил мутантных линий
- •Материалы, представляемые в отчете по лабораторной работе
- •Тема 4 закономерности явлений изменчивости. Статистическое изучение модификационной изменчивости
- •Вопросы для самоподготовки
- •Работа 4.1. Составление вариационного ряда. Вычисление средней арифметической и коэффициента вариации
- •Материалы, представляемые в отчете по лабораторной работе
- •Правила произношения латинских терминов
- •Особенности произношения некоторых звуков в латинском языке при сочетании их с другими звуками
- •Iris – ирис (ирис),
- •Iberis – иберис (иберис).
- •Долгота и краткость слогов
- •Правила ударения
- •Несколько латинских пословиц и выражений
- •Перечень вопросов, включенных
- •В экзаменационные билеты по курсу генетики
- •Список литературы
- •Обязательная:
- •Дополнительная:
Закономерности явлений наследственности.
Дрозофила как объект генетических
Исследований
Цели занятия:
-
Изучить законы Менделя и основные понятия классической генетики.
-
Научиться составлять схемы моногибридного скрещивания.
-
Изучить неаллельные взаимодействия генов.
-
Изучить основные положения хромосомной теории наследственности, принципы составления генетических карт.
-
Изучить наследование признаков, сцепленных с полом, зависимых от пола и ограниченных полом.
-
Изучить биологию и морфологические признаки дрозофилы, уяснить правила работы с этим объектом.
-
Познакомиться с особенностями строения дрозофил мутантных линий, которые используются при изучении явлений наследственности.
-
Познакомиться с методикой скрещивания дрозофил.
Вопросы для самоподготовки
-
Биология дрозофилы. Особенности морфологии самок и самцов.
-
Мутантные линии дрозофилы. Обозначения мутантных линий и мутантных генов.
Оборудование и материалы:
-
Микроскопы, лупы, термостат с температурой 25оС.
-
Предметные и покровные стекла, кисточки, пинцеты, препаровальные иглы, стаканчики с водой, нестерильные пробирки с ватно-марлевыми пробками, пробирки с питательной средой, эфир для наркоза, листы белой бумаги.
-
Пробирки с наркотизированными линиями дрозофилы: дикого типа, white, black, vermillion, scarlet, cut, muller-5, vestigial, yellow cut vermillion, vestigial scarlet.
-
Живые объекты: лабораторные популяции дрозофилы, в которых имеются все стадии жизненного цикла; самцы и самки (раздельно) для скрещивания (дикий тип, vestigial, scarlet, white).
ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ ПО БИОЛОГИИ ДРОЗОФИЛЫ
Плодовая мушка Drosophila melanogaster является удобным объектом генетических исследований. Ее преимущество перед другими объектами заключается в непродолжительном цикле развития, высокой плодовитости, большом числе изученных генов, определяющих легко различимые признаки, малом числе хромосом (2n=8), удобстве и дешевизне разведения.
Drosophila melanogaster представляет собой небольшую муху длиной около 3 мм с темно-красными глазами и телом серого цвета. Прямые нормально развитые крылья расположены вдоль тела и превышают его по длине на 1/3.
Самки дрозофилы крупнее самцов, имеют широкое заостренное на конце брюшко, на спинке – хорошо заметные пигментированные кольца (тергиты) , их 5-6. У самцов более узкое округленное брюшко, пигментных колец на брюшке 2-3, на конце они слиты в одно. Кроме того, у самцов имеются так называемые половые гребешки в виде ряда крепких хитиновых щетинок на первом (дистальном) членике передних ног, которыми они пользуются для удержания самок во время копуляции. Однако этот признак можно различить только под микроскопом.
Продолжительность жизненного цикла дрозофилы при оптимальной температуре развития +25оС составляет 10 суток. При снижении температуры на 1оС развитие замедляется в среднем на сутки (например, при температуре +20оС – до 14-15 дней). При повышении температуры цикл развития, соответственно, ускоряется (например, при температуре +27оС – до 8-9 суток). Однако повышение температуры выше +27оС приводит к падению плодовитости мух вплоть до их полной стерильности.
Питается дрозофила фруктами и овощами. В лаборатории ее разводят на специальных питательных средах.
Яйцо дрозофилы длиной около 0,5 мм снабжено двумя отростками, при помощи которых оно держится на поверхности среды. Самка откладывает яйца вскоре после оплодотворения. В благоприятных условиях каждая самка откладывает до 50-80 яиц в сутки, а в течение 3-4 суток может отложить более 200 яиц.
В лабораторных условиях личинки появляются из яиц через 20-24 часа после оплодотворения. Личиночный период состоит из 3 стадий. Первая и вторая стадии заканчиваются линьками, третья – окукливанием, которое начинается примерно через 4 суток после вылупливания из яйца. Первое время после выхода личинки находятся на поверхности среды, затем они уходят вглубь ее, интенсивно питаются, растут, а перед окукливанием покидают питательную среду, перестают питаться и некоторое время ползают по стенкам сосуда. Затем они становятся неподвижными, сокращаются в длину и приобретают характерную для куколки форму; в состоянии куколки они находятся примерно 4 суток.
За это время разрушаются личиночные органы и формируются органы взрослой мухи. Только гонады и нервная система не претерпевают изменений. В конце стадии куколки сквозь оболочку просвечивают темные участки тела, хорошо видны глаза, особенно, если они имеют яркую окраску.
У только что вылупившихся мух более длинное тело, почти лишенное пигмента, короткие, еще не расправившиеся крылья. Через 8-10 часов самки уже способны к оплодотворению. Они начинают откладывать яйца с конца вторых суток и продолжают до конца жизни.
Плодовая муха широко распространена в природе, особенно в южных районах. В средней полосе она появляется обычно летом с обилием овощей и фруктов.
Для проведения генетических исследований в первой трети ХХ века в лаборатории Т.Г.Моргана были выведены мутантные линии дрозофилы, многие из которых сохранены и используются генетиками до сих пор. Лабораторные коллекции характеризуются, как правило, большим набором линий мух, которые отличаются от дикого типа изменением того или иного признака.
Установлено, что у самок дрозофилы после спаривания жизнеспособная сперма может сохраняться в половых путях в течение нескольких суток. Поэтому у оплодотворенной самки в любой данный момент в семяприемнике находится некоторое количество спермы от предыдущей копуляции. По этой причине и во избежание искаженных результатов в опытах скрещивания используются только девственные (виргильные) самки, которых отбирают в течение 6-8 часов после вылета из куколки, когда они еще не способны к оплодотворению.