Тольяттинский
политехнический колледж
Методическая разработка
по
дисциплине «Биология»
Раздел: «Генетика ».
Тольятти, 2018
1.
Методическое пособие разработано Гончаровой
Л.А. – преподавателем ГБПОУ СО ТПК
2.
Введена впервые
3.
Редакция №1 ____ ______________20___г.
Рецензент:
|
_________________________________________________________________
|
|
(место работы, должность)
|
__________
|
___________________
|
____________________________________________
|
(дата)
|
(личная подпись)
|
(И.О.Фамилия)
|
|
|
|
|
Рецензент:
|
_________________________________________________________________
|
|
(место работы, должность)
|
__________
|
___________________
|
____________________________________________
|
(дата)
|
(личная подпись)
|
(И.О.Фамилия)
|
Содержание
1.
Пояснительная записка………………………………………………………………………… 4
2.
Основные понятия генетики………………………………………………................................5
3.
Первый и второй законы Г. Менделя. Закон чистоты
гамет…………………………………6
4.
Третий закон Г. Менделя (дигибридное и полигибридное
скрещивание)…………………..8
5.
Анализирующее скрещивание. Неполное
доминирование…………………………………...9
6.
Закон Т. Моргана. Сцепленное наследование.
Наследование признаков, сцепленных с полом……………………………………………………………………………………………11
7.
Примеры решения задач по темам…………………………………………………………….13
Рекомендуемая литература……………………………………………………………………..30
1 Пояснительная записка
Методическое пособие разработано в соответствии
с примерной программой для средних учебных заведений по дисциплине «Биология»,
утвержденной Управлением СПО Минобразования России 2002г.
Данное учебное пособие предназначено для
использования учащимися класса с углубленным изучением биологии
общеобразовательных школ, лицеев, гимназий, а также для студентов колледжа,
изучающих генетику.
Пособие содержит примеры решения задач
из разных тем раздела «Генетика», работа над которыми поможет самостоятельно
научиться решать задачи по генетике, закрепить и конкретизировать знания по
генетике, а также правильно применять полученные знания на практике.
В результате изучения пособия учащиеся
должны:
иметь представление:
- об основных закономерностях
наследственности;
- о понятиях генотип, фенотип, генофонд;
- о понятиях гомозиготные особи,
гетерозиготные особи;
- о понятиях доминантные и рецессивные
признаки;
знать:
- законы Г. Менделя;
- наследование пола;
- моногибридное, дигибридное и анализирующее
скрещивание;
- закон Моргана;
- генетическую символику;
уметь:
- логически мыслить;
- анализировать и делать выводы;
- решать генетические задачи;
- использовать навыки генетической символики;
- самостоятельно работать с материалом;
2 Основные понятия генетики
Генетика –
наука о наследственности и изменчивости живых организмов.
Наследственность – это способность организма передавать свои признаки, особенности
развития следующим поколениям.
Изменчивость – это свойство организма приобретать новые признаки в процессе
индивидуального развития.
Ген – это участок
молекулы ДНК, хранящий наследственную информацию.
Аллель –
конкретное состояние гена.
Аллельными генами – называют гены, определяющие альтернативное развитие одного и того же
признака и расположенные в идентичных участках гомологичных хромосом.
Локус – это
конкретное место нахождения гена в хромосоме.
Генотип –
это совокупность всех наследственных признаков организма (генов).
Фенотип –
это совокупность проявившихся в процессе жизнедеятельности признаков организма
(внешних и внутренних).
Доминантный признак – это признак, который проявился у гибридов первого поколения.
Обозначается большими буквами (А, В, С, D).
Рецессивный признак - это признак непроявившийся (подавленный признак). Обозначается
маленькими буквами (а, b, c, d).
Гомозиготные организмы – это особи, у которых пара аллелей представлена двумя доминантными
(АА) или двумя рецессивными (аа) генами. Образуют один вид гамет (А) или (а).
Гетерозиготные организмы – это особи, у которых в одной и той же аллели один ген доминантный, а
другой ген рецессивный (Аа). Образуют два типа гамет (А) и (а).
Моногибридное скрещивание – родительские особи различаются по одному признаку.
Дигибридное скрещивание – родительские особи различаются по двум признакам.
Полигибридное скрещивание – родительские особи различаются по трем и более признакам.
3 Первый и второй законы Г. Менделя. Закон
чистоты гамет.
I закон Г. Менделя (закон доминирования
или единообразия) – при скрещивании двух
гомозиготных организмов, отличающихся друг от друга альтернативным вариантом
одного и того же признака, все гибриды первого поколения будут единообразными
как по фенотипу, так и по генотипу, и будут нести в генотипе признаки обоих
родителей.
Г. Мендель для записи результатов
скрещивания ввел генетическую символику;
Р – родительские
особи;
G – гаметы;
х – знак
скрещивания;
F – потомство; гибриды первого, второго
и последующих поколений обозначаются буквой F с цифрой
внизу – F1, F2, F3….;
♀ - женская особь;
♂ - мужская особь;
А, В, С, D – доминантные признаки;
a, b, c, d – рецессивные признаки;
Генетическая запись осуществляется следующим
образом:
Дано:
|
Решение:
|
А – желтые семена
а – зеленые семена
жел. зел.
Р1 ♀АА х ♂аа
|
жел. зел.
Р1: ♀АА х ♂аа
׀ ׀
G: А а
(гаметы)
F1: Аа – 100% желтых семян
|
Найти: F1 - ?
|
|
II закон Г. Менделя (закон расщепления
гибридов второго поколения) – при скрещивании двух
гетерозиготных особей (гибридов Аа), имеющих пару альтернативных вариантов
одного признака, в потомстве происходит расщепление по этому признаку в
соотношении 3:1 по фенотипу и 1:2:1 по генотипу.
Генетическая запись данного скрещивания:
Дано:
|
Решение:
|
А – желтые семена
а – зеленые семена
жел. жел.
Р2 ♀Аа х ♂Аа
|
жел. жел.
Р2: ♀Аа х ♂Аа
Λ Λ
G: А а А а
(гаметы)
F2: АА : Аа : Аа : аа
жел. жел. жел. зел.
|
Найти: F2 - ?
|
|
Мы видим, что по фенотипу произошло
расщепление 3:1, а по генотипу 1АА : 1Аа : 1 аа.
Запись скрещивания можно производить еще одним
способом, с использованием решетки Пеннета, которую предложил английский
генетик Пеннет. Принцип построения решетки прост: по горизонтальной линии
вверху записывают гаметы женской особи, а по вертикали слева – гаметы мужской
особи, и на пересечении вертикальных и горизонтальных строк определяют генотип
и фенотип потомков.
Произведем генетическую запись рассмотренных
примеров с использованием решетки Пеннета.
Дано:
|
Решение:
|
А – желтые семена
а – зеленые семена
Р1 ♀жел. х ♂жел.
|
жел. зел.
Р1: ♀АА х ♂аа
׀ ׀
G: А а
(гаметы)
F1:
|
Найти: F1 - ? F2 - ?
|
100% - желтые
Р2: ♀Аа х ♂Аа
Λ
Λ
G: А а А а
F2:
♀
♂
|
А
|
а
|
А
|
АА
жел.
|
Аа
жел.
|
а
|
Аа
жел.
|
аа
зел.
|
75% - желтые, 25% - зеленые
по генотипу - 1АА : 2Аа : 1аа
по фенотипу - 3 : 1
|
Как правило, генетическую запись с
использованием решетки Пеннета применяют при анализе более сложных скрещиваний.
Нам же она позволяет легко разобраться, почему
потомство первого поколения единообразно, а во втором поколении произошло
расщепление.
Закон чистоты гамет – находящиеся в каждом организме пары альтернативных признаков не
смешиваются и при образовании гамет по одному переходят в них в чистом виде.
жел. жел.
F1 ♀ Аа х ♂Аа
Λ Λ
G A a A a
F2 AA Aa
Aa aa
жел. жел. жел. зел.
по фенотипу 3:1
по генотипу 1: 2:1
4 Третий закон Г. Менделя (дигибридное и
полигибридное скрещивание).
Дигибридное скрещивание – родительские особи различаются по двум признакам.
III закон Г. Менделя (закон независимого
наследования признаков) – расщепление по каждой
паре признаков идет независимо от других пар признаков.
Генетическая запись данного скрещивания:
Дано:
|
Решение:
|
А – желтые семена
а – зеленые семена
В – гладкие
в – морщинистые
жел.глад. зел. морщ.
Р1 ♀ ААВВ х ♂аавв
|
жел.глад. зел. морщ.
Р1 ♀ ААВВ х ♂аавв
׀ ׀
G АВ ав
F1 АаВв – 100% желтые гладкие
жел.глад. жел.глад.
Р2 ♀АаВв х ♂АаВв
G АВ Ав аВ ав АВ Ав аВ ав
Во время оплодотворения каждый из четырех
типов гамет (АВ, Ав, аВ, ав) одного организма может встретиться с любой из
гамет (АВ, Ав, аВ, ав) другого организма. Все возможные сочетания мужских и
женских гамет легко можно установить с помощью решетки Пеннета.
|
Найти: F1 -? и F2 -?
|
|
F2
♂ ♀
|
АВ
|
Ав
|
аВ
|
ав
|
АВ
|
ААВВ
жел.глад.
|
ААВв
жел.глад.
|
АаВВ
жел.глад.
|
АаВв
жел.глад.
|
Ав
|
ААВв
жел.глад.
|
ААвв
жел.морщ.
|
АаВв
жел.глад.
|
Аавв
жел.морщ.
|
аВ
|
АаВВ
жел.глад.
|
АаВв
жел.глад.
|
ааВВ
зел.глад.
|
ааВв
зел.глад.
|
ав
|
АаВв
жел.глад.
|
Аавв
жел.морщ.
|
ааВв
зел.глад.
|
Аавв
зел.морщ.
|
По фенотипу: 9 – желтые гладкие
3 – зеленые гладкие
3 – желтые
морщинистые
1 – зеленые
морщинистые
-
9:3:3:1
По генотипу: 1ААВВ: 2 ААВв: 2АаВВ: 4 АаВв:
1ААвв: 2Аавв:1ааВВ:2ааВв:1аавв
5 Анализирующее скрещивание. Неполное
доминирование.
Анализирующее скрещивание – скрещивание особи, генотип которой нужно определить, с особями
гомозиготными по рецессивному признаку (аа).
Если в результате скрещивания все потомство
окажется однородным, то особь, генотип которой неизвестен, - гомозиготна, если произойдет
расщепление, то она гетерозиготна.
Рассмотрим конкретный пример. Пусть особи
Аа и АА имеют одинаковый фенотип - желтую окраску семян. При скрещивании с
особью рецессивной по определяемому признаку, то есть имеющей генотип аа,
получим следующий результат:
1.
Р: ♀АА х ♂ аа 2. Р: ♀Аа х
♂аа
׀ ׀ Λ ׀
G:
А а G: А а
а
F1 Аа – 100% желтые F1 Аа : аа
50%
желтые семена
50% зеленые семена,
то есть по фенотипу произошло расщепление 1 : 1
Мы видим, что потомство гомозиготной особи
единообразно, а потомство гетерозиготной особи дает расщепление в соотношении 1
: 1. Таким образом, анализирующее скрещивание позволяет определить генотип
особей с доминантным фенотипом.
Неполное доминирование (промежуточное
наследование).
Неполное доминирование, или промежуточное
наследование, можно рассмотреть на примере наследования окраски лепестков
венчика у цветка ночной красавицы. При скрещивании растений с красными и белыми
цветками все потомство получилось с розовыми цветками, то есть наблюдается
промежуточный характер наследования. При скрещивании же гибридов между собой
произошло расщепление по фенотипу и генотипу:
1 красная окраска (АА) : 2 розовые (Аа) : 1
белая окраска (аа).
Генетическая запись выглядит следующим
образом:
Дано:
|
Решение:
|
А – красная окраска
а – белая окраска
кр. бел.
Р1 ♀АА х ♂аа
|
кр. бел.
Р1: ♀АА х ♂аа
׀ ׀
G: А а
F1: Аа 100% - розовые
роз. роз.
Р2: ♀Аа х ♂Аа
Λ Λ
G: А а А а
F2: АА : Аа : Аа : аа
кр. роз. роз. бел.
По фенотипу: 1 : 2 : 1
По генотипу: 1АА : 2Аа : 1аа
|
Найти: F1 - ? F2 - ?
|
|
Причина неполного доминирования состоит в том,
что в ряде случаев у гетерозиготных гибридов доминантный аллель недостаточно
активен и не обеспечивает в полной мере подавления рецессивного признака.
Неполное доминирование часто встречается у
растений, животных и человека. Например, при скрещивании крупного рогатого скота
красной масти с белыми животными полученное потомство имеет чалую масть
(результат равномерного перемешивания красных и белых волос). То же наблюдается
при наследовании курчавости волос у человека, окраски оперения у кур. В
частности у андалузских кур бывает черная и белая окраска перьев, а их
потомство имеет так называемую голубую окраску. По принципу неполного
доминирования наследуются некоторые заболевания человека, например
серповидноклеточная анемия (эритроциты принимают форму серпа при изменении
нормального содержания в них гемоглобина), атаксия Фредрейха (теряется
произвольная координация движений).
6 Закон Т. Моргана. Сцепленное
наследование. Наследование признаков, сцепленных с полом.
Группу сцепления – образуют гены, локализованные в одной хромосоме.
Закон Т. Моргана (сцепленное
наследование) – гены, локализованные в одной
хромосоме наследуются совместно.
Гены: А, а – цвета тела мухи дрозофилы
В, b – формы крыльев
Гаметы:
А• •а
А• • а
В• •b
В• • b
Нарушение
сцепления генов.
ген ген
серое тело А• • а темное тело
ген ген
нормальные В• • b рудиментарные
крылья крылья
В мейозе гомологичные хромосомы конъюгируют,
может произойти обмен их участками.
Таким образом, изучение групп сцепления у
разных объектов говорит о том, что гены расположены в хромосомах в линейном
порядке; набор генов и порядок их расположения являются характерным для каждой
пары хромосом данного вида.
В изучении закономерностей наследования
сцепленных признаков выдающаяся роль принадлежит английским генетикам Бетсону и
Пеннету, которые открыли это явление в 1908г., а впоследствии крупнейшему
американскому генетику Томасу Моргану. Т. Морган на плодовой мушке дрозофиле
показал, что на основе использования явления сцепления и вытекающих из него
закономерностей могут быть составлены карты хромосом с нанесенным на них
порядком расположения генов.
Закон Т. Моргана говорит о том, что если
нам известна частота перекреста (то есть расстояние) между генами А – В и В –
С, принадлежащими к одной группе сцепления, то частота перекреста (расстояния)
между генами А – С будет равна, либо сумме, либо разности расстояний А – В и
В – С, в зависимости от порядка их
расположения в хромосоме.
Расстояние между генами принято обозначать
в условных единицах, называемых в честь Моргана, морганидами.
Наследование признаков, сцепленных с
полом.
Самцы и самки отличаются друг от друга по
половым хромосомам. В большинстве случаев мужской пол гетерогаметен и содержит
Х и Y хромосомы, а женский пол гомогаметен - содержит две
Х - хромосомы.
ХY – мужской пол.
ХХ – женский пол.
Наследование признаков, гены которых
находятся в Х хромосоме или Y хромосоме, называют наследованием,
сцепленным с полом.
В половых хромосомах могут находиться
гены, не имеющие отношения к развитию половых признаков.
Например, Х – хромосома человека содержит
ген, обуславливающий свертываемость крови (Н). Его рецессивная аллель (h) вызывает тяжелое заболевание, характеризующееся пониженной
свертываемостью крови – гемофилию. В этой же хромосоме есть гены, определяющие
дальтонизм (нечувствительность к красному и зеленому цвету) и представляет
собой рецессивный признак.
Такие заболевания встречаются, за
редкими исключениями и только у мужчин. Девочка, страдающая гемофилией (или
дальтонизмом) может родиться только от такого редкого брака, когда ее отец –
гемофилик (дальтоник), а мать – гетерозиготна по этому гену.
Рассмотрим пример наследования
дальтонизма. Нормальное цветовосприятие обусловлено доминантным геном (D), локализованным в Х – хромосоме, а ген дальтонизма (d) рецессивен.
D D
1) Мать имеет нормальное цветовосприятие и
является гомозиготной по этому признаку (Х X),
d
а отец страдает дальтонизмом (ХY).
В генетике человека принято использовать
специальные символы:
- мужчина
– мужчина, обладатель изучаемого
признака
- женщина
- брак
- дети
Решение:
Р: ХХ XY
׀ ׀ ׀
G : Х
Х Y
F
ХХ ХY
здор.
здор.
дочь
сын
Все дети
фенотипически здоровы, но дочери являются носителями дальтонизма.
2) Мать – носитель
дальтонизма (ХХ),а
отец здоров (ХY).
Р: ХХ XY
Λ Λ
G : Х Х Х Y
F____________________________
ХХ ХY ХХ ХY
здор. здор. здор. сын
дочь сын дочь
дальтоник
Все дочери здоровы, хотя половина из них
являются носителями дальтонизма, а среди сыновей 50% страдают дальтонизмом.
Отсюда понятно, почему мужчины чаще
страдают этим заболеванием. Так как у них только одна Х – хромосома, то если в
ней находится рецессивный ген дальтонизма, он обязательно проявится.
7 Примеры решения задач.
I и II законы Г. Менделя.
Задача № 1.
Гладкая окраска арбузов наследуется как
рецессивный признак. Какое потомство получится от скрещивания двух гетерозиготных
растений с полосатыми плодами?
Дано:
|
Решение:
|
а – гладкая окраска
А – полосатая окраска
Р: ♀Аа х ♂Аа
|
пол. пол.
Р: ♀Аа х ♂Аа
Λ Λ
G: А а А а
F: АА : Аа :
Аа : аа
пол. пол. пол. глад.
Ответ: 75% - с полосатой окраской;
25% - с гладкой окраской.
|
Найти:F -?
|
|
Задача № 2.
Найдите возможные
варианты гамет для организмов со следующими генотипами: АА, Вв, Сс, ДД.
Дано:
|
Решение:
|
Генотипы:
АА, Вв, Сс, ДД
|
1)
АА – гомозиготный организм, образует один тип
гамет: А
2)
Вв – гетерозиготный организм, образует два типа
гамет: В и в.
3)
Сс – гетерозиготный организм, образует два типа
гамет: С и с.
4)
ДД – гомозиготный организм, образует один тип
гамет: Д.
Ответ: 1) А; 2) В и в; 3) С и с; 4) Д.
|
Найти: возможные варианты гамет -?
|
|
Задача № 3.
При скрещивании
гетерозиготных красноплодных томатов с желтоплодными получено 352 растения,
имеющих красные плоды. Остальные растения имели желтые плоды. Определите,
сколько растений
имело желтую окраску?
Дано:
|
Решение:
|
А – красноплодные
а - желтоплодные
Р: ♀Аа х ♂аа
F: 352
красноплодных
|
красн. жел.
Р: ♀Аа х ♂аа
Λ ׀
G: А а а
F: Аа : аа
красн. жел.
50% - красноплодных растений
50% - желтоплодных растений
Если красноплодных растений получено 352, то
желтоплодных получено тоже 352 растения.
Ответ: 352 растения.
|
Найти: F желтоплодных - ?
|
|
Задача № 4.
У томатов ген,
определяющий красную окраску плодов, доминантен по отношению к гену желтой
окраски. Полученный из гибридных семян 3021 куст томатов имел желтую окраску, а
9114 – красную.
Вопрос: а) сколько
гетерозиготных растений среди гибридов? б) относится ли данный признак (окраска
плодов) к менделирующим?
Дано:
|
Решение:
|
А – красная окраска плодов
а – желтая окраска плодов
F: 3021 куст –
желтоплодные; 9114 – красноплодные растения
|
1)
Из условия задачи видно, что соотношение
желтоплодных растений – 3021 куст и красноплодных - 9114 составляет 3:1.
Значит, генотип родителей: Аа
кр. кр.
Р: ♀Аа х ♂Аа
Λ Λ
G: А а А а
F: АА: Аа: Аа: аа
кр. кр. кр. жел.
25% - красноплодных гомозиготных растений;
50% - красноплодных гетерозиготных растений;
25% - желтоплодных гомозиготных растений.
2)
Подсчитаем количество гетерозиготных растений,
составляющих 2/3 от числа всех красноплодных:
(9114:3)* 2= 6076
растения.
3)
Признак «окраска плодов» относится к
менделирующим, так как соотношение кустов с желтыми и красными плодами
составляет 1:3, то есть подчиняется второму закону Г. Менделя.
Ответ: а) 6076 растения; б) относится.
|
Найти: а) Fгетерозиготных растений -?
б) относится ли признак (окраска томатов) к
менделирующим - ?
|
|
Задача № 5.
Ген черной окраски тела крупного рогатого
скота доминирует над геном красной окраски. Какое потомство можно ожидать от
скрещивания: а) двух гетерозиготных особей? б) красного быка и гибридной
коровы?
Дано:
|
Решение:
|
А – черная окраска
а – красная окраска
а) ♀Аа х ♂Аа
б) ♀Аа х ♂аа
|
чер. чер.
а) Р: ♀Аа х ♂Аа
Λ Λ
G: А а
А а
F: АА : Аа: Аа : аа
чер. чер. чер. кр.
75% черных телят
25% красных телят
чер. кр.
б) Р: ♀Аа х ♂аа
Λ ׀
G: А а
а
F: Аа : аа
чер. кр.
50% черных телят
50% красных телят
Ответ: а) 75% черных телят, 25% красных
телят; б) 50% черных телят, 505 красных телят.
|
Найти: а) F -?
б) F -?
|
|
Задача №6.
Определите генотипы и фенотипы потомства от
брака кареглазых гетерозиготных родителей.
Примечание: если в задаче речь идет о
людях, то вводится следующие обозначения родителей:
○ – женщины; - мужчины.
Дано:
|
Решение:
|
А – карие глаза
а - голубые глаза
Р: ○ – Аа
- Аа
|
Р: Аа Аа
Λ Λ
G:А а А а
׀ ׀ ׀ ׀
F: АА: Аа: Аа :
аа
кар. кар. кар. гол.
1 : 2 : 1 – по генотипу
3 : 1 – по фенотипу
Ответ: 1АА : 2Аа : 1аа; трое детей с карими
и один с голубыми глазами.
|
Найти: F -?
|
|
Задача № 7.
Миоплегия (периодические параличи) наследуется
как доминантный признак. Определите вероятность рождения детей с аномалиями в
семье, где отец гетерозиготен, а мать не страдает миоплегией.
Дано:
|
Решение:
|
А – миоплегия
а - здоровы
Р: - Аа
○ – аа
|
Р: аа Аа
׀ Λ
G: а А а
׀ ׀
F1: Аа аа
больны здоровы
50% детей будут страдать аномалией
50% детей будут здоровы
Ответ: вероятность рождения детей с
аномалиями составит 50%.
|
Найти: F - с аномалией.
|
|
Анализирующее
скрещивание. Неполное доминирование.
Задача №1.
У мухи дрозофилы
серый цвет тела доминирует над черным. При скрещивании серых и черных мух в
потомстве половина особей имела серую окраску, половина – черную. Определите
генотипы родительских форм.
Дано:
|
Решение:
|
А – серый цвет
а – черный цвет
F: сер. х чер.
50% сер. : 50% чер.
|
Если дрозофила имеет черную окраску тела, то
ее генотип является гомозиготным по рецессиву – аа (иначе окраска будет
серой). Для того чтобы определить генотип дрозофилы с серым цветом тела,
проведем анализирующее скрещивание:
сер. чер.
а) Р: ♀А? х ♂аа
Λ ׀
G: А ? а
F1: Аа : аа
сер. чер.
Так как в потомстве наблюдается расщепление
в соотношении 1 : 1, следовательно генотип дрозофилы с серым цветом тела был
Аа.
Ответ: генотипы Р – аа, Аа.
|
Найти: генотипы Р - ?
|
|
Задача № 2.
Форма чашечки у
земляники может быть нормальная (доминантный признак) и листовидная. У
гетерозигот чашечки имеют промежуточную форму между нормальной и листовидной.
Определите возможные генотипы и фенотипы потомства от скрещивания двух
растений, имеющих промежуточную форму чашечки.
Дано:
|
Решение:
|
А – нормальная форма
а - листовидная форма
Аа – промежуточная форма
Р: ♀Аа х ♂Аа
|
нор. лист.
Р: ♀АА х ♂аа
׀ ׀
G: А а
F: Аа –
промежуточная форма
пром. пром.
Р: ♀Аа х ♂Аа
Λ Λ
G: А а А а
F: АА: Аа
: Аа : аа
нор. пром. пром. лист.
По фенотипу: 1 : 2 : 1
По генотипу: 1АА : 2Аа : 1аа
Ответ: 1АА : 2Аа : 1аа; 25% имеют нормальную
чашечку, 50% промежуточную, 25% листовидную.
|
Найти: генотипы и фенотипы F -?
|
|
Задача № 3.
Серый цвет тела
мухи дрозофилы (ген В) доминирует над черным (в). в серии опытов при
скрещивании серых мух в потомстве оказалось 1392 особи серого цвета и 467 –
черного. Определите генотипы и фенотипы родительских форм.
Дано:
|
Решение:
|
В – серый цвет
в – черный цвет
Р: ♀сер. х ♂сер.
F: 467 черного
цвета; 1392 серого цвета
|
Проанализируем генотип потомков. Поскольку
ген черной окраски тела рецессивен, то черные мухи могут быть только
гомозиготными (вв). Один ген черной окраски тела эти потомки получили от
отца, а другой – от матери. Следовательно, в генотипе обеих родительских форм
с серой окраской тела кроме доминантного гена (В) есть и рецессивный (в), то
есть генотип родительских форм Вв.
Ответ: Вв.
|
Найти: генотипы Р - ?
|
|
Дигибридное
скрещивание. Анализирующее скрещивание.
Задача № 1.
Написать возможные
типы гамет, продуцируемых организмами со следующими генотипами: а) ААВВ, б) СсДД,
в) ЕeFf, г) ддhh ( гены наследуются
независимо).
Дано:
|
Решение:
|
а) ААВВ;
б) СсДД;
в) ЕеFf;
г) ддhh
|
а) ААВВ→ АВ;
б) СсДД→ СД; сД;
в) ЕеFf→ EF;Ef; eF; ef;
г) ддhh→ дh
Ответ: а) АВ; б) СД; сД; в) ЕF;Еf; еF; еf; г) дh.
|
Найти: типы гамет - ?
|
|
Задача № 2.
Нормальный рост у
овса доминирует над гигантизмом, а раннеспелость – над позднеспелостью. Гены
обоих признаков находятся в разных парах хромосом. Какими признаками будут
обладать гибриды, полученные от скрещивания гетерозиготных по обоим признакам
родителей? Какой фенотип родительских особей?
Дано:
|
Решение:
|
А – нормальный рост
а – гигантизм
В – раннеспелость
в – позднеспелость
Р: ♀АаВв х ♂АаВв
|
нор. ран. нор. ран.
Р: ♀АаВв х ♂АаВв
/ / \ \
/ / \ \
G: АВ Ав аВ ав АВ Ав аВ ав
♂
♀
|
АВ
|
Ав
|
аВ
|
ав
|
АВ
|
ААВВ
норм.
раннесп.
|
ААВв
норм.
раннесп.
|
АаВВ
норм.
раннесп.
|
АаВв
норм.
раннесп.
|
Ав
|
ААВв
норм.
раннесп
|
ААвв
норм.
позднесп.
|
АаВв
норм.
раннесп
|
Аавв
норм.
позднесп.
|
аВ
|
АаВВ
норм.
раннесп
|
АаВв
норм.
раннесп
|
ааВВ
гигант.
раннесп.
|
ааВв
гигант.
раннесп.
|
ав
|
АаВв
норм.
раннесп
|
Аавв
норм.
позднесп.
|
ааВв
гигант.
раннесп.
|
аавв
гигант.
позднесп.
|
9/16 – нормальный рост, раннеспелые
3/16 – нормальный рост, позднеспелые
3/16 – гигантские раннеспелые
1/16 – гигантские позднеспелые
Ответ: Р – нормальные, раннеспелые растения
овса; F: 9 частей
нормального роста, раннеспелых; 3 – нормального роста, позднеспелых; 3 –
гигантских, раннеспелых; 1 – гигантских позднеспелых.
|
Найти: F -?
фенотипы Р -?
|
|
Задача № 3.
У дрозофилы серая
окраска тела и наличие щетинок – доминантные признаки, которые наследуются
независимо. Какое потомство следует ожидать от скрещивания желтой самки без
щетинок с гетерозиготным по обоим признакам самцом?
Дано:
|
Решение:
|
А – серая окраска
а – желтая окраска
В – наличие щетинок
в- отсутствие щетинок
Р: ♀аавв х ♂АаВв
|
ж.б/щ. сер. щ.
Р: ♀аавв х ♂АаВв
׀ / / \ \
G: ав АВ Ав аВ ав
F
♂
♀
|
АВ
|
Ав
|
аВ
|
ав
|
ав
|
АаВв
серые,
с щетинками
|
Аавв
Серые,
без щетинок
|
ааВв
желтые,
с щетинками
|
аавв
желтые,
без щетинок
|
Ответ: 25% - серые, без щетинок; 25% - серые
с щетинками; 25% - желтые, с щетинками; 25% - желтые, без щетинок.
|
Найти: F -?
|
|
Задача № 4.
Тыкву, имеющую
желтые плоды дисковидной формы, скрестили с тыквой, у которой были белые
шаровидные плоды. Все гибриды от этого скрещивания имели белую окраску и
дисковидную форму плодов. Какие признаки доминируют? Каковы генотипы родителей
и потомства?
Дано:
|
Решение:
|
♀ - желтая дисковидная
♂ - белая шаровидная
F - белые
шаровидные
|
Поскольку все потомство единообразно,
следовательно, родительские формы гомозиготны, доминантные признаки – белая
окраска плодов (А) и дисковидная форма (В); соответственно, желтая окраска
(а), шаровидная форма (в) – рецессивные признаки.
ж. д. б. ш.
Р: ♀ааВВ х ♂ААвв
׀ ׀
G: аВ Ав
F: АаВв
100% - белые дисковидные.
Ответ: Р: ааВВ;ААвв; F: АаВв; доминантные
признаки – белая окраска, дисковидная форма плодов.
|
Найти: 1) генотипы Р -?; F -?
2) какие признаки доминируют?
|
|
Задача № 5.
При скрещивании
черного петуха без хохла с бурой хохлатой курицей все потомство оказалось
черным хохлатым. Определите генотипы родителей и потомства. Какие признаки
являются доминантными? Какой процент бурых без хохла цыплят получится в
результате скрещивания между собой гибридов первого поколения?
Дано:
|
Решение:
|
Р: ♀бурая хохлатая х ♂черный без хохла
F: черные
хохлатые
|
Так как в F все потомство оказалось черным хохлатым, эти признаки будут
доминантными: А – черные; В – хохлатые, а а – бурые; в – без хохла.
бур. хохл. чер. б/хохл.
Р: ♀ааВВ х ♂ААвв
׀ ׀
G: аВ Ав
F: АаВв 100% -
черные, хохлатые.
чер.хохл.
чер.хохл.
Р: ♀АаВв
х ♂АаВв
/ / \ \
/ / \ \
G: АВ Ав аВ ав АВ Ав аВ
ав
F:
♂
♀
|
АВ
|
Ав
|
аВ
|
ав
|
АВ
|
ААВВ
чер.хохл.
|
ААВв
чер.хохл.
|
ААВв
чер.хохл
|
АаВв
чер.хохл
|
Ав
|
АаВв
чер.хохл
|
ААвв
чер.б/хохл
|
АаВв
чер.хохл
|
Аавв
чер.б/хохл.
|
аВ
|
АаВВ
чер.хохл
|
АаВв
чер.хохл
|
ааВВ
бур.хохл.
|
ааВв
бур.хохл.
|
ав
|
АаВв
чер.хохл
|
Аавв
чер.б/хохл
|
ааВв
бур.хохл.
|
аавв
бур.б/хохл.
|
9/16 – черные хохлатые
3/16 – черные без хохла
3/16 – бурые хохлатые
1/16 – бурые без хохла
4)
Определим процент бурых цыплят без хохла:
16 – 100%
1 – х%
х =1*100=6,25≈
6%
16
Ответ: Р:
ааВВ, ААвв; F: АаВв;
Р: АаВВ, АаВв;
F: 1ААВВ : 2ААВв
: 2АаВВ : 4 АаВв : 1ААвв : 2Аавв : 1ааВВ : 2ааВв : 1аавв; доминантные
признаки – черный цвет оперения и наличие хохла; бурых без хохла цыплят получится
6%.
|
Найти: 1) генотипы Р и F -?
2) какие признаки доминантны - ?
3) % бурых без хохла цыплят в F?
|
|
Задача № 6.
Полидактилия
(многопалость) и отсутствие малых коренных зубов передаются как доминантные
признаки. Гены этих признаков находятся в разных парах хромосом. Какова
вероятность рождения детей без аномалий в семье, где оба родителя страдают
обеими болезнями и гетерозиготны по этим парам генов?
Дано:
|
Решение:
|
А – полидактилия
а– здоровые
В – отсутствие малых коренных зубов
в- здоровые
Р: ○ – АаВв, - АаВв
|
Р:А а В в O—А а В в
/ / \ \ / /
\ \
G: АВ Ав аВ ав АВ Ав аВ ав
F:
○
|
АВ
|
Ав
|
аВ
|
ав
|
АВ
|
ААВВ
Бол.
|
ААВв
Бол.
|
АаВВ
Бол.
|
АаВв
Бол.
|
Ав
|
ААВв
Бол.
|
ААвв
полид.зд.
|
АаВв
Бол.
|
Аавв
Бол.
|
аВ
|
АаВВ
Бол.
|
АаВв
Бол.
|
ааВВ
зд.
от.м.зуб.
|
ааВв
зд.
от.м.зуб
|
ав
|
АаВв
Бол.
|
Аавв
Полид.зд.
|
ааВв
зд.
от.м.зуб
|
аавв
здор.
|
Ответ: вероятность рождения детей без
аномалий 1/16.
|
F - без аномалий?
|
|
Задача № 7.
Глаукома
(заболевание глаз) имеет две формы: одна форма определяется доминантным геном,
а другая – рецессивным. Гены расположены в разных хромосомах. Какова
вероятность рождения больного ребенка в семье:
а) где оба супруга
страдают разными формами глаукомы и гомозиготны по обеим парам генов;
б) где оба супруга
гетерозиготны по обеим парам генов?
Дано:
|
Решение:
|
А – глаукома
а- здоровые
В – здоровые
в- глаукома
а) Р: ○ – ААВВ
- аавв
б) Р: ○ - АаВв
- АаВв
|
а)
Р: ААВВ ○— аавв
׀ ׀
G: АВ ав
F: АаВв - 100%
больные одной из форм глаукомы
б) Р: АаВв ○— АаВв
/ / \ \ / / \
\
G: АВ Ава В ав АВ Ав аВ ав
○
|
АВ
|
Ав
|
аВ
|
ав
|
АВ
|
ААВВ
бол.
|
ААВв
бол.
|
АаВВ
бол.
|
АаВв
бол.
|
Ав
|
ААВв
бол.
|
ААвв
бол.
|
АаВв
бол.
|
Аавв
бол.
|
аВ
|
АаВВ
бол.
|
АаВв
бол.
|
ааВВ
здор.
|
ааВв
здор.
|
ав
|
АаВв
бол.
|
Аавв
бол.
|
ааВв
здор.
|
аавв
бол.
|
13/16 детей будут страдать разными формами
глаукомы
Ответ: а) 100% больных детей; б) 13/16
больных детей, или 81%.
|
F больной ребенок
-?
|
|
Сцепленное
наследование генов. Наследование, сцепленное с полом.
Задача № 1.
Доминантные гены
катаракты и элиптоцитоза расположены в первой аутосоме. Определите вероятные
фенотипы и генотипы детей от брака здоровой женщины и дигетерозиготного
мужчины. Кроссинговер отсутствует.
Дано:
|
Решение:
|
А – катаракта
а - здоровы
В – элиптоцитоз
в – здоровы
Р: ○ – здорова
- АаВв
|
Р: аавв ○—
АаВв
׀ ׀ ׀
G: ав АВ ав
F АаВв
аавв
больные здоровые
Ответ: 50% детей имеют обе аномалии, 505
детей здоровы.
|
Найти: генотипы и фенотипы F - ?
|
|
Задача № 2.
От родителей,
имевших по фенотипу нормальное цветовое зрение, родилось несколько детей с
нормальным зрением и один мальчик дальтоник. Чем это объяснить? Каковы генотипы
родителей и детей?
Задача № 3.
Гипертрихоз
(вырастание волос на краю ушной раковины) наследуется как признак, сцепленный с
Y – хромосомой. Какова вероятность рождения детей с этой
аномалией в семье, где отец страдает гипертрихозом?
Дано:
|
Решение:
|
ХY - гипертрихоз
○ХХ – здорова
|
Р: ХХ○— ХY
׀ Λ
G: Х Х Y
F : ХХ Х Y
здор. больны
Ответ: вероятность рождения детей с
гипертрихозом составит 50%, все мальчики будут страдать этим недостатком.
|
Найти: F - ?
|
|
Задача № 4.
У здоровых
родителей со II группой крови родился сын с I группой крови и гемофилией. Гемофилия наследуется как рецессивный,
сцепленный с Х – хромосомой признак. Определите вероятность рождения второго
ребенка здоровым и возможные группы его крови.
Дано:
|
Решение:
|
Р – II группа крови (II)
F : II, XY
|
Р: IIХХ ○— IIХY
G: IX IX IX IX IX IY IX
IY
Здоровые детей с I и II группой крови 12/16.
16 – 100%
12 – х %
х=12*100=75%
16
Ответ: вероятность рождения второго ребенка
здоровым составит 75%, возможны группы крови Iи II.
|
Найти: F здоровые -?
С какой группой крови?
|
|
Задача № 5.
Кареглазая женщина
с нормальным зрением выходит замуж за кареглазого мужчину. У них родилась
голубоглазая дочь – дальтоник. Карий цвет глаз доминирует над голубым, а
дальтонизм определяется рецессивным геном, находящимся в Х – хромосоме. Какова
вероятность того, что следующий ребенок в этой семье будет иметь такой же
фенотип?
Дано:
|
Решение:
|
А – карие глаза
аа– голубые глаза
Х - нормальное зрение
Х - дальтонизм
Р: ○ – кар. норм.
- кареглаз.
|
Так как в семье родилась голубоглазая дочь
дальтоник, ее генотип будет ааХХ. По генотипу дочери определим генотипы
родителей: ген голубоглазости дочь получила от матери и от отца –
следовательно, генотип родителей по цвету глаз Аа; так как дочь дальтоник, то
родители должны нести ген дальтонизма, который сцеплен с Х – хромосомой.
Следовательно, генотипы родителей будут АаХХ и АаХY.
Р: АаХХ ○— АаХY
G: АХ АХ аХ аХ АХ АY аХ аY
○
|
АХ
|
АY
|
аХ
|
аY
|
АХ
|
ААХХ
кар.здор.
|
ААХY
кар. здор.
|
АаХХ
кар. здор.
|
АаХY
кар. здор.
|
АХ
|
ААХХ
кар.дальт.
|
ААХY
кар. дальт.
|
АаХХ
кар. дальт.
|
АаХY
кар. дальт.
|
аХ
|
АаХХ
кар. здор.
|
АаХY
кар. здор.
|
ааХХ
гол. здор.
|
ааХY
гол. здор.
|
аХ
|
АаХХ
кар. дальт.
|
АаХY
кар. дальт.
|
ааХХ
гол. дальт.
|
ааХY
гол. дальт.
|
2/16 – голубые дальтоники
16- 100%
2 – х %
х=2*100=12,5%
16
Ответ: вероятность рождения голубоглазых
дальтоников в семье составит 12,5%.
|
F голуб. дальт.-?
|
|
Задача № 6.
Гладкая поверхность
семян кукурузы доминирует над морщинистой, окрашенные семена доминируют над
неокрашенными. Оба признака сцеплены. При скрещивании кукурузы с гладкими
окрашенными семенами с растением, имеющим морщинистые неокрашенные семена,
получено такое потомство: окрашенных гладких – 4152 особи, окрашенных
морщинистых – 149, неокрашенных гладких – 152, неокрашенных морщинистых – 4163.
Определите расстояние между генами.
Дано:
|
Решение:
|
А – гладкая поверх.
а– морщинистая
В – окрашенные
в- неокрашенные
Р: ♀глад окр. х ♂морщ.неокр.
F: 4152 –
окр.глад.
149 – окр. морщ.
152 – неокр. глад.
4163 – неокр. морщ.
|
Р: ♀АаВв х ♂аавв
/ / \ \ ׀
G: АВ Ав аВ ав ав
F
♀
♂
|
АВ
|
Ав
|
аВ
|
ав
|
ав
|
АаВв
глад.окр.
|
Аавв
глад.неокр.
|
ааВв
морщ.
окр.
|
аавв
морщ.
неокр.
|
4152
152 149 4163
301
кроссоверные
Всего особей получено в результате
скрещивания – 8616.
8616 – 100%
301 – х %
Х = 301*100 = 3,5%
8616
Ответ: 3,5 морганиды.
|
Найти: расстояние между генами - ?
|
|
8 Список использованной литературы
- Д. К. Беляева, П. М. Бородина, Н. Н.
Воронцова. Биология 10 класс: поурочные планы II часть./
авт. – сост. А. Ю. Гаврилова. – Волгоград: Учитель, 2006. – 125с.
- С. Г. Мамонтова, В. Б. Захарова, Н. И.
Сонина. Биология 9 класс: поурочные планы / авт. – сост. М. М. Гуменюк. –
Волгоград: Учитель, 2008. – 331с.
- В. Б. Захарова, С. Г. Мамонтова, Н. И. Сонина.
Биология 10 класс: поурочные планы/ авт.- сост. Т. И. Чайка. – Волгоград:
Учитель, 2007, 205с.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.