Методическая разработка по биологии

Пояснительная записка

        Программа элективного курса разработана для учащихся 10-11 классов и рассчитана на 35 часов. Предлагаемый курс « Решение задач по молекулярной биологии и генетике» тесно связан с курсом школьной биологии и опирается на знания и умения полученные учащимися в 9 классе. Разделы «Генетика» и «Молекулярная биология» являются одним из наиболее интересных и  сложных для понимания в школьном курсе «Общей биологии». Эти темы изучаются 9 и 11 классах, но времени на отработку умения решать задачи в программе недостаточно. Однако решать задачи по генетике и молекулярной биологии предусмотрено Стандартом биологического образования; кроме того задачи входят в состав КИМ ЕГЭ.

       Облегчению усвоения этих разделов может способствовать решение задач по генетике разных уровней сложности. Данный элективный курс предоставляет учащимся сведения о механизмах передачи наследственных признаков человека, о причинах и факторах, влияющих на наследственность, о методах изучения генетики человека, о наследственных заболеваниях и возможном предотвращении их появления. Предлагаемый элективный курс носит обучающий, развивающий и социальный характер, способствует целенаправленной подготовке к ЕГЭ.

       Цель  курса: создать условия для формирования у учащихся умения решать задачи по молекулярной биологии и генетике разной степени сложности.

       Задачи:

• краткое повторение материала, изученного по темам «Молекулярная биология» и «Генетика»;
• выявление и ликвидация пробелов в знаниях учащихся по темам школьной программы, а также в умениях решать задачи;
• обучение учащихся решению задач по молекулярной биологии и генетике повышенной сложности.

Программа курса рассчитана на 35 часов (1 час в неделю)

Основными формами и методами изучения курса являются лекции,  семинары, практикумы по решению задач.

       Условия для реализации программы:

1) кабинет биологии, оборудованный компьютером, проектором, экраном;

2) иллюстрированный справочный материал, научная и методическая литература;

3) наличие дидактического и раздаточного материала

       Контроль

Ученик получает зачет по итогам:

- выполнения заданий тестового контроля

- выполнения контрольной работы по молекулярной биологии

- выполнения контрольной работы по генетике

- выполнения итоговой контрольной работы по пройденному курсу

Содержание тем учебного курса

Раздел 1. Основы цитологии (7 часов)

Строение и функции белков. Нуклеиновые кислоты и их роль в жизнедеятельности клетки. Молекулярные основы наследственности. Генетический код. Биосинтез белка. Энергетический обмен.

Решение задач по разделу «Основы цитологии»

Раздел 2. Размножение и индивидуальное развитие организмов (3 часа)

Хромосомы, их строение. Жизненный цикл клетки. Митоз. Мейоз. Размножение организмов.

Раздел 3. Основы генетики ( 20 часов)

Основные понятия генетики. Задачи и методы генетики. Генетическая символика. Моногибридное скрещивание.   Дигибридное скрещивание. Полигибридное скрещивание. Взаимодействие аллельных генов. Неаллельное взаимодействие генов. Сцепленное наследование. Закон Томаса Моргана. Генетика пола. Наследование, сцепленное с полом. Мутационная изменчивость. Механизм образования числовых и структурных аномалий кариотипа.

Раздел 4.Генетика человека (5 часов)

Генетика и здоровье. Генные заболевания. Хромосомные болезни. Врожденные уродства, аномалии, изучение аберраций хромосом и типа наследования на основе анализа родословных.

                                                       Учебно- тематическое планирование

№ п/п	Наименование разделов	Количество часов
1.	Основы цитологии Строение и функции белков. Нуклеиновые кислоты и их роль в жизнедеятельности клетки. Молекулярные основы наследственности. Генетический код. Биосинтез белка. Энергетический обмен. Решение задач по разделу «Основы цитологии» Контрольная работа №1	7 1 1 1 1 2 1
2.	Размножение и индивидуальное развитие организмов Хромосомы, их строение Жизненный цикл клетки. Митоз. Мейоз Размножение организмов.	3 1 1 1
3.	Основы генетики Основные понятия генетики. Задачи и методы генетики. Генетическая символика. Решение задач по моногибридному скрещиванию Решение задач по дигибридному скрещиванию Решение задач по полигибридному скрещиванию Решение задач по аллельному взаимодействию генов Решение задач по неаллельному взаимодействию генов  Сцепленное наследование. Закон Томаса Моргана Решение задач по сцепленному с полом наследованию Решение задач по сцепленному наследованию Мутационная изменчивость. Механизм образования числовых и структурных аномалий кариотипа. Контрольная работа №2	20 1 2 2 2 2 2 1 3 2 2 1
4.	Генетика человека Генетика и здоровье. Генные заболевания. Хромосомные болезни. Врожденные уродства, аномалии, изучение аберраций хромосом и типа наследования на основе анализа родословных. Контрольная работа №3 (итоговая)	5 1 1 2 1
	Итого	35

Основные требования к знаниям и умениям:

- знание основных понятий, закономерностей и законов в области строения, жизни и развития растительного, животного организмов и человека, развитие в целом органического мира;

- умение обосновывать выводы используя биологические термины, объяснять явления прирды, применять знания в практической деятельности.

В результате изучения элективного курса учащиеся должны:

- решать задачи из различных разделов биологии;

- знать основные методы генетического анализа;

- объяснять генетическую индивидуальность каждого организма;

- знать важнейшие достижения в области молекулярной биологии и генетики;

-  работать с учебной и научно- популярной литературой; использовать ресурсы сети Интернет

Основная литература

1.Кириленко А.А. Биология. Сборник задач по генетике для подготовки к ЕГЭ.

Разноуровневые задания: учебно- методическое пособие/ А.А. Кириленко.- Изд.- Ростов н/Дону: Легион,2014

2.Кириленко А.А. Молекулярная биология. Сборник заданий для подготовки к ЕГЭ: уровни А, В и С: учебно-методическое пособие - Ростов н/ Дону: Легион, 2012

3.Спирина Е.В. решение трудных задач по биологии. «Молекулярная биология» и «Генетика»: Практическое пособие.- М.: АРКТИ,2013

Дополнительная литература

1.Каменский,А.А.  Общая биология. 10-11 класс.- М.: Дрофа,2012

2.Дымшиц Г.М, Саблина О.В, Высоцкая Л.В, Бородин П.М Биология. Общая биология: практикум для учащихся 10-11кл.- М.: Просвещение,2014

3.Кириленко А.А., Колесников С.И. Биология. Подготовка к ЕГЭ-2015. Книга 2: учебно-методическое пособие- Ростов н/Дону: Легион,2014

 4.Соколовская Б.Х.  Молекулярная биология и генетика в 10 классе - М.: Просвещение,1970

5.Дубинин Н.П.  Горизонты генетики. Пособие для учителей. М., «Просвещение»,1970

6.Ф.Полканов Мы и ее величество ДНК Издательство «Детская литература» Москва,1968

7.В.М. Корсунская, Г.Н. Мироненко, З.А. Мокеева, Н.М. Верзилин  Уроки общей биологии.- М.: Просвещение,1986

8.Биология 9-11 классы. Рефераты. Материалы к экзаменам. Издательство учитель,2008 (электронное пособие).

9. Багоцкий С.В. «Крутые задачи по генетике» 2005г №4, Биология для школьников

10. Задачи  по генетике для поступающих в вузы.  – Волгоград: из-во Учитель, 1995г

11. Муртазин Г.М. Задачи и упражнения по общей биологии – М.: Просвещение, 1981г

                                                             Календарно - тематическое планирование

№ п/п	Тема урока	Дата	Вид занятия	Элементы содержания	Требования к уровню подготовки	Информационное обеспечение, наглядное оборудование
Раздел 1. Основы цитологии  (7 часов)
1	Строение и функции белков.		Лекция	Белки. Протеины. Протеиды. Пептид. Пептидная связь.  Простые и сложные белки.  Первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры белков. Денатурация.	Знать строение, свойства, функции и биологическое значение белков в клетке; Уметь объяснять функции белков осо­бенностями строения их молекул.	Таблицы ,иллюстрирующие строение белков
2	Нуклеиновые кислоты и их роль в жизнедеятельности клетки. АТФ.		Лекция	Модель Уотсана- Крика Строение и функции ДНК. Уровни структурной организации ДНК. РНК: типы, функции. Правило комплиментарности. Аденозинтрифосфат (АТФ) Аденозиндифосфат (АТФ) Аденозинмонофосфат (АМФ)	Знать особенности строения молекул ДНК, РНК , их биологическое значение, процесс  репликации ДНК  Уметь схематиче­ски изображать нуклеотиды и структуру АТФ, процесс удвоения ДНК.	Структурная объемная модель ДНК, таблицы «Строение молекулы ДНК», «Строение молекулы РНК, «Типы РНК», «Репликация ДНК», таблицы иллюстрирующие строение АТФ.
3	Биосинтез белка. Энергетический обмен.		Лекция	Денатурация. Фосфорилирование. Подготовительный этап. Бескислородный этап. Полное кислородное расщепление.	Знать сущность и значе­ние обмена веществ в клетке. Особенности энергетического обмена клетки и значение ми­тохондрий.	Таблицы иллюстрирующие стадии энергетического обмена.
4	Молекулярные основы наследственности. Генетический код.		Лекция	Генетический код и его свойства. Матричные процессы. Репликация. Транскрипция. Трансляция.
5-6	Решение задач по разделу «Основы цитологии»		Практические занятия		Уметь решать задачи по разделу «Основы цитологии»
7	Контрольная работа №1
Раздел 2. Размножение и индивидуальное развитие организмов (3 часа)
8	Хромосомы, их строение		Лекция	Хромосомы. Центромеры. Кариотип. Диплоидный набор хромосом. Гаплоидный набор хромосом. Гомологичные хромосомы.	Знать особенности хромосомного набора клетки.
9	Жизненный цикл клетки. Митоз. Мейоз		Лекция	Клеточный цикл. Митоз. Мейоз. Кариокинез. Цитогинез. Веретено деления. Амитоз. Коньюгация. Кроссенговер.	Уметь описывать процесс удвоения ДНК и последовательно фазы митоза. Описывать процесс мейоза и строение половых клеток. Объяснять значение процесса удвоения ДНК,  процесс мейоза и строение половых клеток. Называть стадии гаметогенеза. Давать определение основным понятиям.	Модель ДНК, таблицы «Жизненный цикл клетки» и «Удвоение молекулы ДНК», « Стадии митоза», «Стадии Мейоза»
10	Размножение организмов.		Лекция	Бесполое размножение. Вегетативное размножение. Гаметы. Гермафродиты. Коньюгация. Копуляция. Изогамия. Гетерогамия. Яичники. Семенники.	Уметь доказывать, что размножение – важнейшее свойство живой природы, сравнивать бесполое и половое размножение и делать выводы на основе сравнения, давать определения ключевым понятиям.	Таблицы с изображением способов бесполого и полового размножения
Раздел 3. Основы генетики ( 20 часов)
11	Основные понятия генетики. Задачи и методы генетики. Генетическая символика		Лекция	Наследственность. Изменчивость. Ген. Локус. Аллели. Гомозигота. Гетерозигота.  Кариотип. Генотип. Геном.	Знать методы генетики; основные понятия генетики; общие методические приемы для решения задач.
12 13	Решение задач по моногибридному скрещиванию		Практическое занятие	Вклад Менделя в развитие генетики. Гибридологический метод. Первый закон Менделя. Второй закон Менделя	Знать первый и второй закон Менделя. Уметь решать задачи  по моногибридному скрещиванию.	Портрет Г. Менделя. Схемы и таблицы, иллюстрирующие моногибридное скрещивание Модель аппликация «Законы Менделя»
14 15	Решение задач по дигибридному скрещиванию		Практическое занятие.	Дигибридное скрещивание. Третий закон Менделя.	Знать третий закон Менделя. Уметь решать задачи по дигибридному скрещиванию.	Схемы и таблицы, иллюстрирующие дигибридное скрещивание.
16 17	Решение задач по полигибридному скрещиванию		Практическое занятие.	Полигибридное скрещивание.	Знать правило выписывания гамет, правила работы с полигибридами. Уметь решать задачи по полигибридному скрещиванию.
18 19	Решение задач по аллельному взаимодействию генов		Практическое занятие	Аллельное взаимодействие генов. Полное доминирование. Неполное доминирование. Сверхдоминирование Кодоминирование Аллельное исключение Межаллельная комплементация. Множественный аллелизм.	Знать виды аллельного взаимодействия. Уметь решать задачи по аллельному взаимодействию генов.	Таблица «взаимодействие генов»
20 21	Решение задач по неаллельному взаимодействию генов		Практическое занятие	Неаллельное взаимодействие генов. Комплементарность. Эпистаз. Полимерия.	Уметь решать задачи по неаллельному взаимодействию генов	Таблицы с основными положениями хромосомной теории наследственности, таблицы иллюстрирующие  все случаи взаимодействия неаллельных генов.
22	Сцепленное наследование. Закон Томаса Моргана		Лекция	Закон Т. Моргана.	Знать закон Т. Моргана
23 24 25	Решение задач по сцепленному с полом наследованию		Практическое занятие	Пол. Половое размножение и его эволюционная роль. Типы определения пола. Типы хромосомного определения пола. Наследование признаков связанных с полом.	Знать типы определения пола. Уметь решать задачи по сцепленному с полом наследованию.
26 27	Решение задач по сцепленному наследованию		Практическое занятие		Уметь решать задачи по сцепленному наследованию.
28 29	Мутационная изменчивость. Механизм образования числовых и структурных аномалий кариотипа.		Лекция	Виды изменчивости. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости. Классификация мутаций.	Уметь называть различные виды мутаций, виды изменчивости. Приводить примеры различных групп мутагенов. Характеризовать проявление модификационной изменчивости, виды мутаций.	Таблицы и схемы, иллюстрирующие виды изменчивости и мутаций.
30	Контрольная работа №2
Раздел 4.Генетика человека (5 часов)
31	Генетика и здоровье. Генные заболевания.		Семинар	Генные заболевания. Аутосомно- доминантное наследование. Наследование сцепленное с полом.	Уметь называть основные причины наследственных заболеваний. Объяснять влияние соматических мутаций на здоровье человека. Объяснять опасность близкородственных браков.	Таблицы и фотографии, иллюстрирующие признаки и проявление генных и хромосомных заболеваний.; научно- популярная литература о наследственных заболеваниях
32	Хромосомные болезни.		Семинар	Хромосомные болезни.	Уметь называть основные причины наследственных заболеваний. Объяснять влияние соматических мутаций на здоровье человека. Объяснять опасность близкородственных браков	Таблицы и фотографии, иллюстрирующие признаки и проявление генных и хромосомных заболеваний.; научно- популярная литература о наследственных заболеваниях
33 34	Врожденные уродства, аномалии, изучение аберраций хромосом и типа наследования на основе анализа родословных.		Лекция	Тератология. Аномалия. Порок развития. Уродство.	Знать основные понятия. Уметь составлять родословные
35	Контрольная работа №3 (итоговая)

Задачи по молекулярной биологии

Задачи по теме «Белки»

Необходимые пояснения:

·         средняя молекулярная масса одного аминокислотного остатка принимается за 120

·         вычисление молекулярной массы белков:

М_min = а/в · 100%

где М_min - минимальная молекулярная масса белка,

а – атомная или молекулярная масса компонента,

в - процентное содержание компонента

Задача №1. Гемоглобин крови человека содержит 0, 34% железа. Вычислите минимальную молекулярную массу гемоглобина.

Решение:

М_min = 56 : 0,34% · 100% = 16471

Задача №2. Альбумин сыворотки крови человека имеет молекулярную массу 68400. Определите количество аминокислотных остатков в молекуле этого белка.

Решение:

68400 : 120 = 570 (аминокислот в молекуле альбумина)

Задача №3. Белок содержит 0,5% глицина. Чему равна минимальная молекулярная масса этого белка, если М _{глицина} = 75,1? Сколько аминокислотных остатков в этом белке?

Решение:

1)М_min = 75,1 : 0,5% · 100% = 15020

2)15020 : 120 = 125 (аминокислот в этом белке)

Задачи по теме «Нуклеиновые кислоты»

Необходимые пояснения:

·         относительная молекулярная масса одного нуклеотида принимается за 345

·         расстояние между нуклеотидами в цепи молекулы ДНК (=длина одного нуклеотида)- 0, 34 нм

·         Правила Чаргаффа:

1.      ∑(А) = ∑(Т)

2.      ∑(Г) = ∑(Ц)

3.      ∑(А+Г) = ∑(Т+Ц)

Задача №4. На фрагменте одной нити ДНК нуклеотиды расположены в последовательности:

А-А-Г-Т-Ц-Т-А-Ц-Г-Т-А-Т.

Определите процентное содержание всех нуклеотидов в этом гене и его длину.

Решение:

1) достраиваем вторую нить (по принципу комплементарности)

2) ∑(А +Т+Ц+Г)= 24,

из них ∑(А) = 8 = ∑(Т)

24 – 100%

8 – х%

отсюда: х = 33,4%

∑(Г) = 4 = ∑(Ц)

24 – 100%

4 – х%

отсюда: х = 16,6%

3) молекула ДНК двух цепочечная, поэтому длина гена равна длине одной цепи:

12 · 0,34 = 4,08 нм

Задача №5. В молекуле ДНК на долю цитидиловых нуклеотидов приходится 18%. Определите процентное содержание других нуклеотидов в этой ДНК.

Решение:

1.      Ц – 18% => Г – 18%

2.      На долю А+ Т приходится 100% - (18% +18%)=64%, т.е. по 32%

Ответ: Г и Ц – по 18%, А и Т – по 32%.

Задача №6. В молекуле ДНК обнаружено 880 гуаниловых

нуклеотидов, которые составляют 22% от общего числа нуклеотидов в этой ДНК.

Определите: а) сколько других нуклеотидов в этой ДНК? б) какова длина этого фрагмента?

Решение:

1) ∑(Г)= ∑(Ц)= 880 (это 22%)

На долю других нуклеотидов приходится 100% - (22%+22%)= 56%, т.е. по 28%

Для вычисления количества этих нуклеотидов составляем пропорцию

22% - 880

28% - х

отсюда: х = 1120

2) для определения длины ДНК нужно узнать, сколько всего нуклеотидов содержится в 1 цепи:

(880 + 880 + 1120 + 1120) : 2 = 2000

2000 · 0,34 = 680 (нм)

Задача №7. Дана молекула ДНК с относительной молекулярной массой 69000, из них 8625 приходится на долю адениловых нуклеотидов. Найдите количество всех нуклеотидов в этой ДНК. Определите длину этого фрагмента.

Решение:

1.      69000 : 345 = 200 (нуклеотидов в ДНК)

8625 : 345 = 25 (адениловых нуклеотидов в этой ДНК)

∑(Г+Ц) = 200 – (25+25)= 150, т.е. их по 75.

2) 200 нуклеотидов в двух цепях => в одной – 100.

100 · 0,34 = 34 (нм)

Задачи по теме «Код ДНК»

Задача №8. Что тяжелее: белок или его ген?

Решение:

Пусть х – количество аминокислот в белке, тогда масса этого белка – 120х,

количество нуклеотидов в гене, кодирующем этот белок – 3х

масса этого гена – 345 · 3х

120х < 345 · 3х

Ответ: ген тяжелее белка.

Задача №9. Последовательность нуклеотидов в начале гена, хранящего информацию о белке инсулине, начинается так: АААЦАЦЦТГЦТТГТАГАЦ

Напишите последовательности аминокислот, которой начинается цепь инсулина

Решение: задание выполняется с помощью следующей таблицы

Двадцать аминокислот, входящих в состав белков

Аминокислота	Сокращ. назв.	Аминокислота	Сокращ. назв.
Ала Арг Асн Асп Вал Гис Гли Глн Глу Иле	Аланин Аргинин Аспарагин Аспарагиновая к. Валин Гистидин Глицин Глутамин Глутаминовая к. Изолейцин	Лей Лиз Мет Про Сер Тир Тре Три Фен Цис	Лейцин Лизин Метионин Пролин Серин Тирозин Треонин Триптофан Фенилаланин Цистеин

Ответ: фенилаланин – валин – аспарагиновая кислота – глутаминовая кислота – гистидин – лейцин.

Задача №10. Вирусом табачной мозаики (РНК - овый вирус) синтезируется участок белка с аминокислотной последовательностью: Ала – Тре – Сер – Глу – Мет-

    Под действием азотистой кислоты (мутагенный фактор) цитозин в результате дезаминирования превращается в урацил. Какое строение будет иметь участок белка вируса табачной мозаики, если все цитидиловые нуклеотиды подвергнутся указанному химическому превращению?

Решение:

Ала – Тре – Сер – Глу – Мет-

ГЦУ – АЦГ – АГУ – ГАГ - АУГ

ГУУ – АУГ – АГУ – ГАГ - АУГ

Вал – Мет – Сер – Глу – Мет-

Задачи по теме «Энергетический обмен»

Задача №11. В процессе энергетического обмена произошло расщепление 7 моль глюкозы, из которых полному подверглось только 2. Определите:

а) сколько моль молочной кислоты и СО₂ при этом образовалось?

б) сколько АТФ при этом синтезировано?

в) сколько энергии запасено в этих молекулах АТФ?

Решение:

5С₆ Н₁₂ О₆ → 5 ·2 С₃ Н₆ О₃ + 5 ·2 АТФ

2С₆ Н₁₂ О₆ + 2·6 О₂ → 2·6 СО₂ + 2·6 Н₂ О + 2·38 АТФ

Ответ: а) 10 моль С₃ Н₆ О₃ и 12 моль СО₂

б) 10 + 76 = 86 (моль АТФ)

в) 86 · 40 = 3440 (кДж энергии)

г) 12 моль О₂

Задача №12. В результате энергетического обмена в клетке образовалось 5 моль молочной кислоты и 27 моль углекислого газа. Определите:

а) сколько всего моль глюкозы израсходовано?

б) сколько из них подверглось полному расщеплению, а сколько гликолизу?

в) сколько энергии запасено?

г) Сколько моль кислорода пошло на окисление?

Решение:

2,5С₆ Н₁₂ О₆ → 2,5 ·2 С₃ Н₆ О₃ + 2,5 ·2 АТФ

4,5С₆ Н₁₂ О₆ + 4,5·6 О₂ → 4,5·6 СО₂ + 4,5·6 Н₂ О + 4,5·38 АТФ

Ответ: а) 17 моль С₆ Н₁₂ О₆

б) 4,5 моль – полному расщеплению, 2,5 - гликолизу

в) (2,5 · 2 + 4,5 · 38) · 40 = 7040 (кДж)

г) 27 моль О₂

Задача №13. Мышцы ног при беге со средней скоростью расходуют за 1 минуту 24 кДж энергии. Определите:

а) сколько всего граммов глюкозы израсходуют мышцы ног за 25 минут бега, если кислород доставляется кровью к мышцам в достаточном количестве?

б) накопится ли в мышцах молочная кислота?

Решение:

  Х                                                         24 × 25

С₆ Н₁₂ О₆ + 6 О₂ → 6 СО₂ + 6 Н₂ О + 38 АТФ

180                                                      38 × 40

Х = 600 · 180 : 1520 = 71 (г)

Ответ: а) 71 г

б) нет, т.к. О₂  достаточно

Задача №14. Мышцы руки при выполнении вольных упражнений расходуют за 1 минуту 12 кДж энергии. Определите:

а) сколько всего граммов глюкозы израсходуют мышцы ног за 10 минут, если кислород доставляется кровью к мышцам в достаточном количестве?

б) накопится ли в мышцах молочная кислота?

Решение:

  Х                                                         12 × 10

С₆ Н₁₂ О₆ + 6 О₂ → 6 СО₂ + 6 Н₂ О + 38 АТФ

180                                                       38 × 40

Х = 120 · 180 : 1520 = 14,2(г)

Ответ: а) 14,2 г

б) нет, т.к. О₂ достаточно

Задача №15. Бегун расходует за 1 минуту 24 кДж энергии. Сколько глюкозы потребуется для бега с такими  затратами, если 50 минут в его организме идет полное окисление глюкозы, а 10 минут – гликолиз?

Решение:

  Х                                          24 × 10

1) С₆ Н₁₂ О₆ → 2С₃ Н₆ О₃ + ·2 АТФ

 180                                        2 × 40

Х = 240 · 180 : 80 = 540 (г)

        У                                                      24 × 50

2) С₆ Н₁₂ О₆ + 6 О₂ → 6 СО₂ + 6 Н₂ О + 38 АТФ

      180                                                    38 × 40

У = 25 · 50 · 180 : 1520= 142 (г)

3) 540 + 142 = 682 (г)                                       Ответ: 682 г

Задачи по генетике

Кроссворд «Генетические термины»

												14
	9		11								10
	8
						7
	6
5
									13
		4
													15
					12
					3
												2
1

1.      Совокупность внешних и внутренних признаков организма

2.      место расположения гена в хромосоме

3.      общее свойство всех организмов приобретать новые признаки в пределах вида

4.      особь, в генотипе которой находятся одинаковые аллели одного гена

5.      наука о наследственности и изменчивости

6.      особь, в генотипе которой находятся разные аллели одного гена

7.      объекты, с которыми проводил свои опыты Т. Морган

8.      гены, обеспечивающие развитие альтернативных признаков

9.      совокупность генов, полученная организмом от родителей

10.  основоположник генетики

11.  общее свойство всех организмов передавать свои признаки потомкам

12.  одна особь гибридного поколения

13.  признак, подавляющий другие

14.  подавляемый признак

15.  хромосомы, по которым у самцов и самок нет различий.

Ответы:

1 - генотип, 2 - локус, 3 - изменчивость, 4 - гомозиготная, 5 – генетика, 6 – гетерозиготная, 7 – дрозофилы, 8 – аллельные, 9 – генотип, 10 – Мендель, 11 – наследственность, 12 – гибрид, 13 – доминантный, 14 – рецессивный, 15 – аутосомы

Тестовый контроль № 1

(решение задач на моногибридное скрещивание)

Вариант 1.

У гороха высокий рост доминирует над низким. Гомозиготное растение высокого роста опылили пыльцой гороха низкого роста. Получили 20 растений. Гибридов первого поколения самоопылили и получили 96 растений второго поколения.

1.      Сколько различных типов гамет могут образовать гибриды первого поколения?

А) 1           Б) 2              В) 3                  Г) 4

2.      Сколько разных генотипов может образоваться во втором поколении?

А) 1               Б) 2            В) 3                    Г) 4

3.      Сколько доминантных гомозиготных растений выросло во втором поколении?

4.      А) 24               Б) 48            В) 72           Г) 96

4.      Сколько во втором поколении гетерозиготных растений?

А) 24                 Б) 48            В) 72                  Г) 96

5.      Сколько растений во втором поколении будут высокого роста?

А) 24             Б) 48           В) 72              Г) 96

Вариант 2.

У овса раннеспелость доминирует над позднеспелостью. Гетерозиготное раннеспелое растение скрестили с позднеспелым. Получили 28 растений.

1. Сколько различных типов гамет образуется у раннеспелого родительского растения?

 А) 1            Б) 2            В) 3                Г) 4

2. Сколько различных типов гамет образуется у позднеспелого родительского растения?

А) 1            Б) 2              В) 3             Г) 4

3. Сколько гетерозиготных растений будет среди гибридов?

А) 28             Б) 21             В) 14                Г) 7

4. Сколько среди гибридов будет раннеспелых растений?

А)28             Б) 21        В) 14        Г) 7

5.      Сколько разных генотипов будет у гибридов?

А) 1           Б) 2             В) 3                Г) 4

Вариант 3.

У гороха гладкие семена – доминантный признак,  морщинистые – рецессивный. При скрещивании двух гомозиготных растений с гладкими и морщинистыми семенами получено 8 растений. Все они самоопылились и во втором поколении дали 824 семени.

1.Сколько растений первого поколения будут гетерозиготными?

А) 2       Б) 4       В) 6        Г) 8

2. Сколько разных фенотипов будет в первом поколении?

А) 1      Б) 2           В) 3           Г) 4

3. Сколько различных типов гамет могут образовать гибриды первого поколения?

 А) 1        Б) 2          В) 3           Г) 4

4. Сколько семян во втором поколении будут гетерозиготными?

А) 206       Б) 412           В) 618             Г) 824

5.Сколько во втором поколении будет морщинистых семян?

А) 206           Б) 412            В) 618              Г) 824

Вариант 4.

У моркови оранжевая окраска корнеплода доминирует над жёлтой. Гомозиготное растение с оранжевым корнеплодом скрестили с растением, имеющим жёлтый корнеплод. В первом поколении получили 15 растений. Их самоопылили и во втором поколении получили 120 растений.

1. Сколько различных типов гамет может образовывать родительское растение с оранжевым корнеплодом?

А) 1      Б) 2        В) 3        Г) 4

2. Сколько растений с жёлтым корнеплодом вырастет во втором поколении

 А) 120     Б) 90     В) 60     Г) 30

3.Сколько во втором поколении будет гетерозиготных растений?

А) 120     Б) 90     В) 60       Г)30

4. Сколько доминантных гомозиготных растений будет во втором поколении?

А) 120        Б) 90       В) 60        Г) 30

5. Сколько растений из второго поколения будет с оранжевым корнеплодом?

А) 120        Б) 90             В) 60               Г) 30

ОТВЕТЫ:

1 вар	2 вар	3 вар	4 вар
1. б 2. в 3. а 4. б 5. в	1. б 2. а 3. в 4. в 5. б	1. г 2. а 3. б 4. б 5. а	1. а 2. г 3. в 4. г 5. б

Тестовый контроль № 2

( решение задач на дигибридное скрещивание)

Вариант 1.

У гороха высокий рост доминирует над карликовым, гладкая форма семян – над морщинистой. Гомозиготное высокое растение с морщинистыми семенами скрестили с гетерозиготным растением, имеющим гладкие семена и карликовый рост. Получили 640 растений.

1.      Сколько будет среди гибридов высоких растений с гладкими семенами?

А) 0      Б) 160     В) 640         Г) 320

2.      Сколько разных типов гамет может образовать родительское растение с гладкими семенами и карликовым ростом?

А) 1         Б) 2               В) 3                  Г) 4

3.      Сколько среди гибридов будет низкорослых растений с гладкими семенами?

А) 320          Б) 640            В) 160              Г) 0

4.      Сколько разных генотипов будет среди всех гибридов?

А) 1            Б) 2            В) 3                 Г) 4

5. Сколько гибридных растений будет высокого роста?

А) 160           Б) 0         В) 640             Г) 320

Вариант 2.

У кур оперённые ноги доминируют над неоперёнными, а гороховидный гребень – над простым. Скрестили дигетерозиготных кур и гомозиготных петухов с простыми гребнями и оперёнными ногами. Получили 192 цыплёнка.

1.      Сколько типов гамет образует курица?

А) 1      Б) 2       В) 3       Г) 4

2.      Сколько разных генотипов будет у цыплят?

А) 1           Б) 2           В) 4              Г)16

3.      Сколько цыплят будут с оперёнными ногами?

А) 192             Б) 144              В) 96                 Г) 48

4.      Сколько цыплят будет с оперёнными ногами и простыми гребнями?

А) 192             Б) 144                  В) 96                Г) 48

5.      Сколько разных фенотипов будет у гибридов?

А) 1            Б) 2               В) 3              Г) 4

Вариант 3.

У кур укороченные ноги доминируют над нормальными, а гребень розовидной формы – над простым. В результате скрещивания гетерозиготной по этим признакам курицы и петуха с нормальными ногами и простым гребнем получено 80 цыплят.

1.      Сколько разных типов гамет может образовать курица?

А) 1           Б) 2             В) 3              Г) 4

2.      Сколько разных типов гамет может образоваться у петуха?

А) 1             Б) 2             В) 3                       Г) 4

3.      Сколько различных генотипов будет у гибридов?

А) 4              Б) 8                 В) 12             Г) 16

4.      Сколько цыплят будет с нормальными ногами и простым гребнем?

А) 80              Б) 60               В) 40                 Г) 20

5.      Сколько цыплят будет с розовидными гребнями?

А) 80              Б) 60             В) 40               Г) 20

Вариант 4.

У коров комолость (безрогость) доминирует над рогатостью, а чёрная масть – над рыжей. Чистопородного комолого быка чёрной масти скрестили с дигетерозиготными коровами. Получили 64 телёнка.

1.Сколько разных типов гамет образует бык?

А) 1              Б) 2              В) 3                 Г) 4

2Сколько разных типов гамет образует корова?

А) 1            Б) 2              В) 3               Г) 4

3.Сколько различных фенотипов образуется при этом скрещивании?

А) 1              Б) 4                   В) 8                 Г) 16

4.Сколько различных генотипов будет у телят?

А) 1                Б) 2                   В) 3                      Г) 4

5.      Сколько будет комолых чёрных дигетерозиготных телят?

А) 64              Б) 48                  В) 32                 Г) 16

ОТВЕТЫ:

Вариант 1	Вариант 2	Вариант 3	Вариант 4
1. г 2. б 3. г 4. б 5. в	1. г 2. в 3. а 4. в 5. б	1. г 2. а 3. а 4. г 5. в	1. а 2. г 3. а 4. г 5. г

Задачи на моногибридное скрещивание.

Задача 1.

Какие пары наиболее выгодно скрещивать для получения платиновых лисиц, если платиновость доминирует над серебристостью, но в гомозиготном состоянии ген платиновости вызывает гибель зародыша?

Ответ: наиболее выгодно скрещивать серебристых и платиновых гетерозиготных лисиц.

Задача 2.

При скрещивании двух белых тыкв в первом поколении ¾ растений были белыми, а ¼ - желтыми. Каковы генотипы родителей, если белая окраска доминирует над желтой?

Ответ: родительские растения гетерозиготны.

Задачи на дигибридное скрещивание.

Задача 3.

Если женщина с веснушками (доминантный признак) и волнистыми волосами (доминантный признак), у отца которой были прямые волосы и не было веснушек, выйдет замуж за мужчину с веснушками и прямыми волосами (оба его родителя с такими же признаками), то какими могут быть у них дети?

Ответ: все дети в этой семье будут с веснушками, а вероятность рождения их с прямыми и волнистыми волосами – по 50%

Задача 4.

Каковы генотипы родительских растений, если при скрещивании красных томатов (доминантный признак) грушевидной формы (рецессивный признак) с желтыми шаровидными получилось: 25% красных шаровидных, 25% красных грушевидных, 25% желтых шаровидных, 25% желтых грушевидных?

Ответ: генотипы родительских растений Аавв и ааВв.

Задачи на неполное доминирование.

Задача 5.

При скрещивании между собой чистопородных белых кур потомство оказывается белым, а при скрещивании черных кур – черным. Потомство от белой и черной особи оказывается пестрым. Какое оперение будет у потомков белого петуха и пестрой курицы?

Ответ: половина цыплят будет белых, а половина пестрых

Задача 6.

Растения красноплодной земляники при скрещивании между собой всегда дают потомство с красными ягодами, а растения белоплодной земляники – с белыми. В результате скрещивания этих сортов друг с другом получаются розовые ягоды. Какое возникнет потомство при скрещивании между собой гибридов с розовыми ягодами?

Ответ: половина потомков будет с розовыми ягодами и по 25% с белыми и красными.

Задачи на наследование групп крови.

Задача 7.

Какие группы крови могут быть у детей, если у обоих родителей 4 группа крови?

Ответ: вероятность рождения детей с 4 группой крови – 50%, со 2 и 3 – по 25%.

Задача 8.

Можно ли переливать кровь ребёнку от матери, если у неё группа крови АВ, а у отца – О?

Ответ: нельзя.

Задача 9.

У мальчика 4 группа крови, а у его сестры – 1. Каковы группы крови их родителей?

Ответ: 2 и 3.

Задача 10.

В родильном доме перепутали двух мальчиков (Х и У). У Х – первая группа крови, у У – вторая. Родители одного из них с 1 и 4 группами, а другого – с 1 и 3 группами крови. Кто чей сын?

Ответ: у Х родители с 1 и 3 группами, у У – с 1 и 4.

Задачи на наследование, сцепленное с полом.

Задача 11.

У попугаев сцепленный с полом доминантный ген определяет зелёную окраску оперенья, а рецессивный – коричневую. Зелёного гетерозиготного самца скрещивают с коричневой самкой. Какими будут птенцы?

Ответ: половина самцов и самок будут зелеными, половина – коричневыми.

Задача 12.

У дрозофилы доминантный ген красной окраски глаз и рецессивный белой окраски глаз находятся в Х - хромосоме. Какой цвет глаз будет у гибридов первого поколения, если скрестить гетерозиготную красноглазую самку и самца с белыми глазами?

Ответ: вероятность рождения самцов и самок с разным цветом глаз – по 50%.

Задача 13.

У здоровых по отношению к дальтонизму мужа и жены есть

·         сын, страдающий дальтонизмом, у которого здоровая дочь,

·         здоровая дочь, у которой 2 сына: один дальтоник, а другой – здоров,

·         здоровая дочь, у которой пятеро здоровых сыновей

Каковы генотипы этих мужа и жены?

Ответ: генотипы родителей Х^D Х^d, Х^D У.

Задача 14.

Кошка черепаховой окраски принесла котят черной, рыжей и черепаховой окрасок. Можно ли определить: черный или рыжий кот был отцом этих котят?

Ответ: нельзя.

Комбинированные задачи

Задача 15.

У крупного рогатого скота ген комолости доминирует над геном рогатости, а чалая окраска шерсти формируется как промежуточный признак при скрещивании белых и рыжих животных. Определите вероятность рождения телят, похожих на родителей от скрещивания гетерозиготного комолого чалого быка с белой рогатой коровой.

Ответ: вероятность рождения телят, похожих на родителей – по 25%.

Задача 16.

От скрещивания двух сортов земляники (один с усами и красными ягодами, другой безусый с белыми ягодами) в первом поколении все растения были с розовыми ягодами и усами. Можно ли вывести безусый сорт с розовыми ягодами, проведя возвратное скрещивание?

Ответ: можно, с вероятностью 25% при скрещивании гибридных растений с безусым родительским растением, у которого белые ягоды.

Задача 17.

Мужчина с резус-отрицательной кровью IV группы женился на женщине с резус- положительной кровью II группы (у её отца резус-отрицательная кровь I группы). В семье 2 ребенка: с резус-отрицательной кровью III группы и с резус-положительной кровью I группы. Какой ребенок в этой семье приемный, если наличие у человека в эритроцитах антигена резус-фактора обусловлено доминантным геном?

Ответ: приемный ребенок с I группой крови.

Задача 18.

В одной семье у кареглазых родителей родилось 4 детей: двое голубоглазых с I и IV группами крови, двое – кареглазых со II и IV группами крови. Определите вероятность рождения следующего ребенка кареглазым с I группой крови.

Ответ: генотип кареглазого ребенка с I группой крови

А^- I⁰I⁰ , вероятность рождения такого ребенка 3/16, т.е. 18,75%.

Задача 19.

Мужчина с голубыми глазами и нормальным зрением женился на женщине с карими глазами и нормальным зрением (у всех её родственников были карие глаза, а её брат был дальтоником). Какими могут быть дети от этого брака?

Ответ: все дети будут кареглазыми, все дочери с нормальным зрением, а вероятность рождения сыновей с дальтонизмом – 50%.

Задача 20.

У канареек сцепленный с полом доминантный ген определяет зеленую окраску оперенья, а рецессивный – коричневую. Наличие хохолка зависит от аутосомного доминантного гена, его отсутствие – от аутосомного рецессивного гена. Оба родителя зеленого цвета с хохолками. У них появились 2 птенца: зеленый самец с хохолком и коричневая без хохолка самка. Определите генотипы родителей.

Ответ: Р: ♀ Х ^З У Аа; ♂ Х ^З Х ^К Аа.

Задача 21.

Мужчина, страдающий дальтонизмом и глухотой женился на хорошо слышащей женщине с нормальным зрением. У них родился сын глухой и страдающий дальтонизмом и дочь с хорошим слухом и страдающая дальтонизмом. Возможно ли рождение в этой семье дочери с обеими аномалиями, если глухота – аутосомный рецессивный признак?

Ответ: вероятность рождения дочери с обеими аномалиями 12,5%.

Задачи на взаимодействие генов

Задача 22.

Форма гребня у кур определяется взаимодействием двух пар неаллельных генов: ореховидный гребень определяется взаимодействием доминантных аллелей этих генов, сочетание одного гена в доминантном, а другого в рецессивном состоянии определяет развитие либо розовидного, либо гороховидного гребня, особи с простым гребнем являются рецессивными по обеим аллелям. Каким будет потомство при скрещивании двух дигетерозигот?

Дано:

А*В* - ореховидный

А*вв – розовидный

ааВ* - гороховидный

аавв – простой

P: ♀ АаВв

♂ АаВв

Ответ: 9 /16 – с ореховидными, 3/16 – с розовидными, 3/16 – с гороховидными, 1/16 – с простыми гребнями

Задача 23.

Коричневая окраска меха у норок обусловлена взаимодействием доминантных аллелей. Гомозиготность по рецессивным аллеям одного или двух этих генов даёт платиновую окраску. Какими будут гибриды от скрещивания двух дигетерозигот?

Дано:

А*В* - коричневая

А*вв – платиновая

ааВ* - платиновая

аавв – платиновая

P: ♀ АаВв

♂ АаВв

Ответ: 9/16 – коричневых, 7/16 платиновых норок.

Задача 24.

У люцерны наследование окраски цветков – результат комплементарного взаимодействия двух пар неаллельных генов. При скрещивании растений чистых линий с пурпурными и желтыми цветками в первом поколении все растения были с зелёными цветками, во втором поколении произошло расщепление: 890 растений выросло с зелёными цветками, 306 – с жёлтыми, 311 – с пурпурными и 105 с белыми. Определите генотипы родителей.

Ответ: ААвв и ааВВ.

Задача 25.

У кроликов рецессивный ген отсутствия пигмента подавляет действие доминантного гена наличия пигмента. Другая пара аллельных генов влияет на распределение пигмента, если он есть: доминантный аллель определяет серую окраску (т.к. вызывает неравномерное распределение пигмента по длине волоса: пигмент скапливается у его основания, тогда как кончик волоса оказывается лишённым пигмента), рецессивный – чёрную (т.к. он не оказывает влияния на распределение пигмента). Каким будет потомство от скрещивания двух дигетерозигот?

Дано:

А*В* - серая окраска

А*вв – черная

ааВ* - белая

аавв – белая

P: ♀ АаВв

♂ АаВв

Ответ: 9/16 серых, 3/16 черных, 4/16 белых крольчат.

Задача 26.

У овса цвет зёрен определяется взаимодействием двух неаллельных генов. Один доминантный обусловливает чёрный цвет зёрен, другой – серый. Ген чёрного цвета подавляет ген серого цвета. Оба рецессивных аллеля дают бедую окраску. При скрещивании чернозерного овса в потомстве оказалось расщепление: 12 чернозерных : 3 серозерных : 1 с белыми зёрнами.

Определите генотипы родительских растений.

Дано:

А*В* - черная окр.

А*вв – черная

ааВ* - серая

аавв – белая

P: ♀ черная

♂ черный

в F ₁ – 12 черн,

3 сер, 1 бел

Ответ: АаВв и АаВв.

Задача 27.

Цвет кожи человека определяется взаимодействием генов по типу полимерии: цвет кожи тем темнее, чем больше доминантных генов в генотипе: если 4 доминантных гена – кожа чёрная, если 3 – тёмная, если 2 – смуглая, если 1 – светлая, если все гены в рецессивном состоянии – белая. Негритянка вышла замуж за мужчину с белой кожей. Какими могут быть их внуки, если их дочь выйдет замуж за мулата (АаВв) ?

Дано:

черная кожа: ААВВ

темная кожа: АаВВ, ААВв

смуглая кожа: АаВв, ААвв, ааВВ

светлая кожа: Аавв, ааВв

белая кожа: аавв

Решение:

P₁: ♀ ААВВ × ♂аавв

Р2: ♀ АаВв × ♂АаВв Ответ: вероятность рождения внуков с черной кожей – 6,25% , с темной – 25%, со смуглой – 37,5%, со светлой – 25%, с белой – 6,25%.

Задача 28.

Наследование яровости у пшеницы контролируется одним или двумя доминантными полимерными генами, а озимость – их рецессивными аллелями. Каким будет потомство при скрещивании двух дигетерозигот?

Дано:

А*В* - яровость

А*вв – яровость

ааВ* - яровость

аавв – озимость

P: ♀ АаВв

    ♂АаВв

Ответ:

15/16 яровых,  1/16 – озимых.

ИГРА «БЕГ С БАРЬЕРАМИ»

Цель: проверить умение решать генетические задачи

·         на моногибридное скрещивание,

·         на неполное доминирование,

·         на дигибридное скрещивание

·         на наследование, сцепленное с полом

·         на взаимодействие генов

с использованием элементов игры.

В игре 5 этапов (так как проверяется умение решать 5 типов задач)

1 этап: учитель выдает ученикам по карточке с задачей № 1:

на одной стороне карточки указан номер варианта (всего 5 вариантов)

2 этап: Ученик решает карточку, на лицевой стороне которой напечатан ответ, полученный им в предыдущей задаче, и решает задачу №2.

3-5 этапы: Ученик продолжает выбирать карточки с получающимися у него ответами и решает задачи № 3-5последний ответ ученик сообщает учителю, который проверяет ответы пользуясь «ключом».

·         Если ответ верный, значит, ученик все «барьеры преодолел» – все задачи решил верно

·         Если  ответ неверный, значит, ученик какую-то задачу решил неверно и перешел на «беговую дорожку» другого варианта – учитель, пользуясь ключом ответов, проверяет все его задачи.

·         Оценка выставляется по количеству решенных верно задач.

·         Верные ответы на задачи записаны в скобках перед каждой задачей следующего этапа.

Задачи для 1 этапа игры: задачи на моногибридное скрещивание

Карточка 1 ЗАДАЧА 1. Розовидный гребень доминантный признак у кур, простой - рецессивный. Каким будет потомство, если скрестить гетерозиготных кур с розовидными гребнями и гомозиготных петухов с простыми?

Карточка 2 ЗАДАЧА 1. Гетерозиготную чёрную крольчиху скрестили с таким же кроликом. Определить потомство по генотипу и фенотипу, если чёрный мех доминирует над серым.

Карточка 3 ЗАДАЧА 1. Скрещены гетерозиготный красноплодный томат с гомозиготным красноплодным. Определите потомство по генотипу и фенотипу, если красная окраска плодов доминирует над жёлтой

Карточка 4 ЗАДАЧА 1. У овса устойчивость к головне доминирует над восприимчивостью. Растение сорта, восприимчивого к головне, скрещенного с растением, гомозиготным по устойчивости к этому заболеванию. Каким будет потомство?

Карточка 5 ЗАДАЧА 1. У фасоли чёрная окраска кожуры доминирует над белой. Определить окраску семян, полученных в результате скрещивания гомозиготных растений с чёрной окраской семенной кожуры.

Задачи для 2 этапы игры: задачи на неполное доминирование

Карточка 6 ЗАДАЧА 2.(1/2 Аа; 1/2 аа) При скрещивании между собой чистопородных белых кур и таких же петухов потомство оказывается белым, а при скрещивании чёрных кур и черных петухов – чёрными. Потомство от белой и чёрной особи оказывается пёстрым. Какое оперение будет иметь потомство пёстрых кур?

Карточка 7 ЗАДАЧА 2. (АА; Аа; Аа; аа) При скрещивании между собой чистопородных белых кур и таких же петухов потомство оказывается белым, а при скрещивании черных кур и черных петухов – чёрным. Потомство от белой и чёрной особи оказывается пёстрым. Какое оперение будет иметь потомство белого петуха и пёстрой курицы?

Карточка 8 ЗАДАЧА 2. (1/2 АА; 1/2 Аа)  Растения красноплодной земляники при скрещивании между собой всегда дают потомство с красными ягодами, а растения белоплодной земляники – с белыми. В результате скрещивания этих сортов друг с другом получаются розовые ягоды. Каким будет потомство, если скрестить гибриды с розовыми ягодами?

Карточка 9 ЗАДАЧА 2. (Аа) Растения красноплодной земляники при скрещивании между собой всегда дают потомство с красными ягодами, а растения белоплодной земляники с белыми. В результате скрещивания этих сортов друг с другом получаются розовые ягоды. Какое потомство получится, если красноплодную землянику опылить пыльцой гибридной земляники с розовыми ягодами?

Карточка 10 ЗАДАЧА 2.(АА) У львиного зева растения с широкими листьями при скрещивании между собой дают потомство тоже с широкими листьями, а растения с узкими листьями - только потомство с узкими листьями. В результате скрещивания широколистной и узколистной особей возникают растения с листьями промежуточной ширины. Каким будет потомство от скрещивания двух особей с листьями промежуточной ширины?

Задачи для 3 этапа: задачи на дигибридное скрещивание

Карточка 11 ЗАДАЧА 3. (1/4 белых; 1/2 пестрых; 1/4 черных) Голубоглазый праворукий юноша (отец его был левшой), женился на кареглазой левше (все её родственники - кареглазые). Какие возможно будут дети от этого брака, если карие глаза и праворукость - доминантные признаки?

Карточка 12 ЗАДАЧА 3. (1/2 пестрых; 1/2 белых) Скрещивали кроликов: гомозиготную самку с обычной шерстью и висячими ушами и гомозиготного самца с удлинённой шерстью и стоячими ушами. Какими будут гибриды первого поколения, если обычная шерсть и стоячие уши – доминантные признаки?

Карточка 13 ЗАДАЧА 3. (1/4 красных; 1/2 розовых; 1/4 белых) У душистого горошка высокий рост доминирует над карликовым, зелёные бобы – над жёлтыми. Какими будут гибриды при скрещивании гомозиготного растения высокого роста с жёлтыми бобами и карлика с жёлтыми бобами?

Карточка 14 ЗАДАЧА 3. (1/2 красных; 1/2  розовых) У фигурной тыквы белая окраска плодов доминирует над жёлтой, дисковидная форма – над шаровидной. Как будут выглядеть гибриды от скрещивания гомозиготной жёлтой шаровидной тыквы и жёлтой дисковидной (гетерозиготной по второй аллели).

Карточка 15 ЗАДАЧА 3. (1/4 узких; 1/2 промежуточной ширины; 1/4 широких) У томатов красный цвет плодов доминирует над жёлтым, нормальный рост - над карликовым. Какими будут гибриды от скрещивания гомозиготных жёлтых томатов нормального роста и жёлтых карликов?

Задачи для 4 этапа: задачи на наследование, сцепленное с полом

Карточка 16 ЗАДАЧА 4. (АаВв; Аавв) У дрозофилы доминантный ген красной окраски глаз и рецессивный ген белой окраски глаз находятся в Х-хромосоме. Какой цвет глаз будет у гибридов первого поколения, если скрестить гетерозиготную красноглазую самку и самца с белыми глазами?
Карточка 17 ЗАДАЧА 4. (АаВв) Отсутствие потовых желёз у людей передаётся по наследству как рецессивный признак, сцеплённых с Х-хромосомой. Не страдающий этим заболеванием юноша женился на девушке без потовых желёз. Каков прогноз в отношении детей этой пары?
Карточка 18 ЗАДАЧА 4. (Аавв) Какое может быть зрение у детей от брака мужчины и женщины, нормально различающих цвета, если известно, что отцы у них были дальтониками?
Карточка 19 ЗАДАЧА 4. (ааВв; аавв) Какое может быть зрение у детей от брака мужчины и женщины, нормально различающих цвета, если известно, что отец у мужчины был дальтоник?
Карточка 20 ЗАДАЧА 4. (ааВв) Могут ли дети мужчины – дальтоника и женщины нормально различающей цвета (отец которой был дальтоник), страдать дальтонизмом?

Задачи для 5 этапа: на взаимодействие генов

Карточка 21 ЗАДАЧА 5. (♀ ½ кр; ½ бел; ♂ ½ кр; ½ бел) Форма гребня у кур определяется взаимодействием двух пар неаллельных генов: ореховидный гребень определяется взаимодействием доминантных аллелей этих генов сочетание одного из генов в рецессивном, а другого в доминантном сочетании определяет развитие либо розовидного, либо гороховидного гребня. Особи с простым гребнем являются рецессивными по обоим генам. Каким будет потомство от скрещивания двух дигетерозигот?
Карточка 22 ЗАДАЧА 5. (♀ здоровы; ♂ больны) Окраска мышей зависит в простейшем случае от взаимодействия двух генов. При наличии гена А мыши как-то окрашены, у них вырабатывается пигмент. При наличии гена а - пигмента нет, и мышь имеет белый цвет. Конкретный цвет мыши зависит от второго гена. Его доминантный аллель В определяет серый цвет мыши, а рецессивный в- чёрный цвет. Скрестили чёрных мышей Аавв с белыми ааВВ. Каким будет F2 ?
Карточка 23 ЗАДАЧА 5. (♀ здоровы; ♂1/2 больны) У тыквы дисковидная форма пода определяется взаимодействием двух доминантных генов А и В. При отсутствии в генотипе любого из них получаются плоды сферической формы. Сочетание рецессивных аллелей обоих генов даёт удлинённую форму плодов. Определить фенотипы потомства, полученного от скрещивания двух сортов тыквы с дисковидными плодами, имеющими генотипы АаВв.
Карточка 24 ЗАДАЧА 5. (♀ здоровы; ♂ здоровы) Коричневая окраска меха у норок обусловлена взаимодействием двух доминантных генов А и В. Гомозиготность по рецессивным аллелям одного или двух этих генов даёт платиновую окраску. При скрещивании двух платиновых норок ааВВ и ААвв все гибриды нового поколения были коричневыми. Каким будет потомство этих коричневых норок?
Карточка 25 ЗАДАЧА 5. (♀ 1/2больны; ♂1/2 больны) Ген А у кур подавляет действие гена чёрного цвета В. У кур с генотипом А-белый цвет. При отсутствии гена В куры тоже имеют белый цвет (т.е. гомозиготные по рецессивному гену – белые). Каким будет второе поколение от скрещивания белых леггорнов (ААВВ) и белых виандотов (аавв)?

ВЕРНЫЕ ОТВЕТЫ

Записаны в скобках перед каждой задачей

Задача 5 9 : 3 : 3 : 1 ор. роз. гор. пр.

Задача 5 9 : 3 : 4 сер. чер. бел.

Задача 5 9 : 6 : 1 д. сф. уд.

Задача 5 9 : 7 кор. пл.

Задача 5 13.  : 3 бел. черн.

Задачи на анализирующее скрещивание

Задача 29.

Рыжая окраска у лисы – доминантный признак, чёрно-бурая – рецессивный. Проведено анализирующее скрещивание двух рыжих лисиц. У первой родилось 7 лисят – все рыжей окраски, у второй – 5 лисят: 2 рыжей и 3 чёрно-бурой окраски. Каковы генотипы всех родителей?

Ответ: самец черно-бурой окраски, самки гомо – и гетерозиготны.

Задача 30.

У спаниелей чёрный цвет шерсти доминирует над кофейным, а короткая шерсть – над длинной. Охотник купил собаку чёрного цвета с короткой шерстью и, чтобы быть уверенным, что она чистопородна, провёл анализирующее скрещивание. Родилось 4 щенка:

2 короткошерстных чёрного цвета, 2 короткошерстных кофейного цвета. Каков генотип купленной охотником собаки?

Ответ: купленная охотником собака гетерозиготная по первой аллели.

Задачи на кроссинговер

Задача 31.

Определите частоту (процентное соотношение) и типы гамет у дигетерозиготной особи, если известно, что гены А и В сцеплены и расстояние между ними 20 Морганид.

Ответ: кроссоверныхе гаметы - Аа и аВ - по 10%, некроссоверные – АВ и ав – по 40%

Задача 32.У томатов высокий рост доминирует над карликовым, шаровидная форма плодов – над грушевидной. Гены, ответственные за эти признаки, находятся в сцепленном состоянии на расстоянии 5,8 Морганид. Скрестили дигетерозиготное растение и карликовое с грушевидными плодами. Каким будет потомство?

Ответ: 47,1% - высокого роста с шаровидными плодами; 47,1% - карликов с грушевидными плодами; 2,9% - высокого роста с грушевидными плодами;  2,9% - карликов с шаровидными плодами.

Задача 33.

Дигетерозиготная самка дрозофилы скрещена с рецессивным самцом. В потомстве получено АаВв – 49%, Аавв – 1%, ааВв – 1%, аавв – 49%. Как располагаются гены в хромосоме?

Ответ: гены наследуются сцеплено, т.е. находятся в 1 хромосоме. Сцепление неполное, т.к. имеются кроссоверные особи, несущие одновременно признаки отца и матери: 1% + 1% = 2%, а это значит, что расстояние между генами 2 Морганиды.

Задача 34.

Скрещены две линии мышей: в одной из них животные с извитой шерстью нормальной длины, а в другой – с длинной и прямой. Гибриды первого поколения были с прямой шерстью нормальной длины. В анализирующем скрещивании гибридов первого поколения получено: 11 мышей с нормальной прямой шерстью, 89 – с нормальной извитой, 12 – с длинной извитой, 88 – с длинной прямой. Расположите гены в хромосомах.

Ответ: Ав и аВ;  расстояние между генами 11,5 Морганид

Задача 35 (на построение хромосомных карт)

Опытами установлено, что процент перекрёста между генами равен:

1.  А – В = 1,2%      В – С = 3,5 %      А – С = 4,7	2. C – N = 13%     C – P = 3%     P – N = 10%     C – A = 15%     N – A = 2%
3. P – G = 24%     R – P =14%     R – S = 8%     S – P = 6%	4. A – F = 4%    C – B = 7%    A – C = 1%    C – D = 3%    D – F = 6%    A – D = 2%    A – B = 8%

Определите положение генов в хромосоме.

Необходимые пояснения: сначала вычерчивают линию, изображающую хромосому. В середину помещают гены с наименьшей частотой рекомбинации, а затем устанавливают местонахождение всех генов, взаимосвязанных между собой в порядке возрастания их частот рекомбинаций

Ответ:

1 -  А  между В и С            2 -  C H N A            3 -  DACFB            4 - RSP, точное положение гена не может быть установлено - недостаточно информации

Задачи по генетике популяций.

Закон Харди – Вайнберга:

Рассматриваются только так называемые менделевские популяции:

- особи диплоидны

- размножаются половым путем

- популяция имеет бесконечно большую численность; а также кроме того, панмиктические популяции,  где случайное свободное скрещивание особей протекает при отсутствии отбора.

Рассмотрим в популяции один аутосомный ген, представленный двумя аллелями А и а.

Введем обозначения:

N – общее число особей популяции

D – число доминантных гомозигот (АА)

H – число гетерозигот (Аа)

R – число рецессивных гомозигот (аа)

Тогда: D + H + R = N

Так как особи диплоидны, то число всех аллелей по рассматриваемому гену будет 2 N.

Суммарное число аллелей А и а:

А = 2 D + Н

а = Н + 2 R

Обозначим долю (или частоту) аллеля А через p, а аллеля а – через g, тогда:

p = 2D + H / 2N  g = H + 2R / N

Поскольку ген может быть представлен аллелями А или а и никакими другими, то p + g = 1

Состояние популяционного равновесия математической формулой описали в 1908 году независимо друг от друга математик Дж. Харди в Англии и врач В. Вайнберг в Германии (закон Харди – Вайнберга):

если p - частота гена A, а g - частота гена а, с помощью решетки Пеннета можно представить в обобщенном виде характер распределения аллелей в популяции:

	p А	g а
p А	p2 АА	pg Аа
g а	pg Аа	g2 аа

Соотношение генотипов в описанной популяции:

p² АА : 2pg Аа : g² аа

Закон Харди – Вайнберга в простейшем виде:

p² АА + 2pg Аа + g² аа = 1

Задача 36

Популяция содержит 400 особей, из них с генотипом АА – 20, Аа – 120 и аа – 260. Определите частоты генов А и а.

Дано:

N = 400

D = 20

H = 120

R = 260

p – ?

g - ? 

Решение:  p = 2D + H / 2N  = 0, 2

 g = H + 2R / N = 0,8                                                       

Ответ: частота гена А – 0, 2, гена а – 0,8

Задача 37.

У крупного рогатого скота породы шортгорн рыжая масть доминирует над белой. Гибриды от скрещивания рыжих и белых - чалой масти. В районе, специализирующемся на разведении шортгорнов, зарегистрировано 4169 рыжих животных, 3780 – чалых и 756 белых. Определите частоту генов рыжей и белой окраски скота в данном районе.

Дано

АА – рыжая

аа – белая

Аа - чалая

D = 4169

H = 3780

R = 756

p – ? 

g - ? 

Решение p = 2D + H / 2N  = 0, 2 = 0, 7

g = H + 2R / N = 0, 3

Ответ: частота гена красной окраски 0,7, а белой – 0, 3.

Задача 38.

В выборке, состоящей из 84000 растений ржи, 210 растений оказались альбиносами, т.к. у них рецессивные гены находятся в гомозиготном состоянии. Определите частоты аллелей А и а, а также частоту гетерозиготных растений.

Дано

N = 84000

R = 210

p – ?

g - ? 

2 pg -? 

Решение g 2 = 210 : 8400 = 0,0025

g = 0, 05

p = 1 – g = 0,95

2 pg = 0,095

Ответ: частота аллеля а – 0,05; частота аллеля А – 0,95; частота генотипа Аа – 0,095

Задача 39.

Группа особей состоит из 30 гетерозигот. Вычислите частоты генов А и а.

Дано

N = H = 30

p – ?

g - ? 

Решение p = 2D + H / 2N  = 0, 5

g = 1 – p = 0, 5

Ответ: частота генов А и а - 0, 5.

Задача 40.

В популяции известны частоты аллелей p = 0,8 и g = 0, 2. Определите частоты генотипов.

Дано

p = 0,8

g = 0,2

p ² – ?

g ² - ?

2 pg - ? 

Решение p 2 = 0,64 g 2 = 0,04 2 pg = 0,32

Ответ: частота генотипа АА – 0,64; генотипа аа – 0,04; генотипа Аа – 0,32.

Задача 41.

Популяция имеет следующий состав 0,2 АА; 0,3 Аа и 0,50 аа. Найдите частоты аллелей А и а.

Дано

p ² = 0,2

g ² = 0,3

2 pg = 0,50

p – ? g - ? Решение p = 0,45 g = 0,55

Ответ: частота аллеля А – 0,45, аллеля а – 0,55

Задача 42.

В стаде крупного рогатого скота 49% животных рыжей масти (рецессив) и 51% чёрной масти (доминанта). Сколько процентов гомо- и гетерозиготных животных в этом стаде?

Дано

g ² = 0,49

p ² + 2 pg = 0,51

p 2 – ? 2 pg - ?  Решение g = 0,7 p = 1 – g = 0,3 p 2 = 0,09 2 pg = 0,42

Ответ: гетерозигот 42%, гомозигот по рецессиву – 49%,  гомозигот по доминантне – 9%

Задача 43.

Вычислите частоты генотипов АА, Аа и аа (в %), если особи аа составляют в популяции 1% .

Дано

g ² = 0,01

p ² – ?

2 pg - ? 

Решение g = 0,1 p = 1 – g = 0,9

2 pg = 0,18

p ² = 0,81

Ответ: в популяции 81% особей с генотипом АА, 18% с генотипом Аа и 1% с генотипом аа.

Занимательные генетические задачи

Задача 44. « Сказка про драконов»

У исследователя было 4 дракона: огнедышащая и неогнедышащая самки, огнедышащий и неогнедышащий самцы. Для определения способности к огнедышанию у этих драконов им были проведены всевозможные скрещивания:

1.      Огнедышащие родители – всё потомство огнедашащее.

2.      Неогнедышащие родители – всё потомство неогнедышащее.

3.      Огнедышащий самец и неогнедышащая самка – в потомстве примерно поровну огнедышащих и неогнедышащих дракончиков.

4.      Неогнедышащий самец и огнедышащая самка – всё потомство неогнедышащее.

Считая, что признак определяется аутосомным геном, установите доминантный аллель и запишите генотипы родителей.

Решение:

·         по скрещиванию №4 определяем: А – неогнедыш., а – огнедышащ; следовательно огнедышащие: ♀аа и ♂аа; неогнедышащий самец - ♂ АА

·         по скрещиванию №3: неогнедышащая самка - ♀ Аа.

Задача 45. «Консультант фирмы «Коктейль»

Представьте себе, что вы – консультант небольшой фирмы «Коктейль», что в буквальном переводе с английского означает «петушиный хвост». Фирма разводит экзотические породы петухов ради хвостовых перьев, которые охотно закупают владельцы шляпных магазинов во всём мире. Длина перьев определяется геном А (длинные) и а (короткие), цвет: В – чёрные, в – красные, ширина: С – широкие, с – узкие. Гены не сцеплены. На ферме много разных петухов и кур со всеми возможными генотипами, данные о которых занесены в компьютер. В будущем году ожидается повышенный спрос на шляпки с длинными чёрными узкими перьями. Какие скрещивания нужно провести, чтобы получить в потомстве максимальное количество птиц с модными перьями? Скрещивать пары с абсолютно одинаковыми генотипами и фенотипами не стоит.

Решение:

F₁ : А* В* сс

1.      Р: ♀ ААВВсс х ♂ ааввсс

2.      Р: ♀ ААВВсс х ♂ ААввсс

3.      Р: ♀ ААввсс х ♂ ааВВсс и т.д.

Задача 46. « Контрабандист»

В маленьком государстве Лисляндия вот уже несколько столетий разводят лис. Мех идёт на экспорт, а деньги от его продажи составляют основу экономики страны. Особенно ценятся серебристые лисы. Они считаются национальным достоянием, и перевозить через границу строжайше запрещено. Хитроумный контрабандист, хорошо учившийся в школе, хочет обмануть таможню. Он знает азы генетики и предполагает, что серебристая окраска лис определяется двумя рецессивными аллелями гена окраски шерсти. Лисы с хотя бы одним доминантным аллелем – рыжие. Что нужно сделать, чтобы получить серебристых лис на родине контрабандиста, не нарушив законов Лисляндии?

Решение:

·         провести анализирующее скрещивание и выяснить: какие рыжие лисы гетерозиготны по аллелям окраски, их перевезти через границу

·         на родине контрабандиста скрестить их друг с другом и ¼ потомков будет серебристой окраски.

Задача 47. «Расстроится ли свадьба принца Уно?»

Единственный наследный принц Уно собирается вступить в брак с прекрасной принцессой Беатрис. Родители Уно узнали, что в роду Беатрис были случаи гемофилии. Братьев и сестёр у Беатрис нет. У тёти Беатрис растут два сына – здоровые крепыши. Дядя Беатрис целыми днями пропадает на охоте и чувствует себя прекрасно. Второй же дядя умер ещё мальчиком от потери крови, причиной которой стала глубокая царапина. Дяди, тётя и мама Беатрис – дети одних родителей. С какой вероятностью болезнь может передаться через Беатрис королевскому роду её жениха?

Ответ:

построив предполагаемое генеалогическое древо, можно доказать, что ген гемофилии был в одной из Х- хромосом бабушки Беатрис; мать Беатрис могла получить его с вероятностью 0,5; сама Беатрис – с вероятностью 0, 25.

Задача 48.«Царские династии»

Предположим, что у императора Александра Ι в У-хромосоме была редкая мутация. Могла ли эта мутация быть у:

а) Ивана Грозного

б) Петра Ι

в) Екатерины ΙΙ

г) Николая ΙΙ?

Решение:

Сразу же вычеркиваем Екатерина ΙΙ, ввиду ее принадлежности к женскому полу.

Ивана Грозного вычеркнем тоже – он представитель рода Рюриковичей и к династии Романовых не принадлежал.

Провинциальный  немецкий герцог и Анна (дочь Петра Ι)

                             ↓

         Петр ΙΙΙ и Екатерина ΙΙ

                            ↓

                       Павел Ι

                      ↓          ↓

     Александр Ι       Николай Ι

                                     ↓

                           Александр ΙΙ

                                    ↓

                          Александр ΙΙΙ

                                    ↓

                             Николай ΙΙ

Ответ: могла у Николая ΙΙ

Задача 49. «Листая роман «Война и мир»

Предположим, что в Х – хромосоме у князя Николая Андреевича Болконского была редкая мутация. Такая же мутация была и у Пьера Безухова. С какой вероятностью эта мутация могла быть у:

а) Наташи Ростовой

б) у сына Наташи Ростовой

в) сына Николая Ростова

г) автора «Войны и мира»?

Ответ:

·         Андрей Болконский не получил от отца Х-хромосомы. Его жена не была родственницей ни Болконских, ни Безуховых. Следовательно, у сына князя Андрея мутации нет.

·         Наташа Ростова вышла замуж за Пьера Безухова. Пьер передал свою Х-хромосому своим дочерям, но не сыновьям. Следовательно, дочери Наташи Ростовой получили мутацию, а сыновья – нет.

·         Сын Николая Ростова получил свою Х – хромосому от матери – дочери старого князя Болконского (из 2 хромосом княжны Марьи мутация была только в одной, следовательно,  она передала Х – хромосому своему сыну с вероятностью 50%)

·         Лев Николаевич: действие романа заканчивается за несколько лет до рождения Толстого, на страницах романа сам автор не появляется. Но отцом писателя был отставной офицер граф Николай Ильич Толстой, а мать – урожденная Волконская , т.е. родители  писателя были прототипами  Николая Ростова и его жены, урожденной Марии Болконской. Их будущий сын Лев получит мутацию с вероятностью 50%.

Задача 50. «Спор Бендера и Паниковского»

Два соседа поспорили: как наследуется окраска у волнистых попугайчиков? Бендер считает, что цвет попугайчиков определяется одним геном, имеющим 3 аллеля: С^о - рецессивен по отношению к двум другим, С^г и С^ж кодоминантны, поэтому у попугайчиков с генотипом С^о С^о – белый цвет, С^г С^ги С^г С^о – голубой, С^ж С^ж и С^ж С^о – жёлтый цвет и С^г С^ж – зелёный цвет. А Паниковский считает, что окраска формируется под действием двух взаимодействующих генов А и В. Поэтому попугайчики с генотипом А*В* - зелёные, А* вв – голубые, ааВ* - жёлтые, аавв – белые.

Они составили 3 родословные:

1. P : З х Б                 2. P : З х З                    3. P : З х Б

F₁ : З, Б                        F₁ : Б                  F₁ :Г, Ж, Г, Г, Ж, Ж, Ж, Г, Ж

Какие родословные могли быть составлены Бендером, какие – Паниковским?

Ответ: родословные 1 и 2 могли быть составлены Паниковским, а родословная 3 – Бендером.