Как решить задание по биологии. Решение генетических задач

с примерами

объяснений и решений

для решения задач по генетике необходимо:

ввести условные обозначения признаков. Доминантный ген обозначают заглавной буквой, а рецессивный ген – прописной;

выяснить, какое скрещивание в данном случае имеет место (моно-, ди- или полигибридное);

записать решение задачи схематично и сделать вывод о вероятности запрошенного события в % или долях от единицы.

Моногибридное скрещивание.

Учитывается одна пара альтернативных (взаимоисключающих) признаков, следовательно, одна пара аллельных генов.

Задача № 1

У томатов ген, обеспечивающий красный цвет плодов, доминирует над геном желтой окраски. Какие по цвету плоды окажутся у растений, полученных от скрещивания гетерозиготных красноплодных растений с желтоплодными? Каковы их генотипы?

Решение задачи № 1

Ген, отвечающий за красный цвет плодов доминантный, обозначим А, ген желтой окраски плодов рецессивный, обозначим – а. Задача на моногибридное скрещивание, т.к. в условии растения отличаются 1 парой взаимоисключающих признаков (цвет плодов). Одна из родительских особей гетерозиготна, следовательно, эта особь несет гены одной аллельной пары в разном состоянии, один ген является доминантным, другой – рецессивным (Аа). Такая особь дает два типа гамет (А, а). Вторая особь желтоплодная, у нее оба гена находятся в одинаковом состоянии (аа), значит, особь гомозиготна и дает один тип гамет (а).

Зная генотипы родителей, запишем решение задачи и ответим на поставленный вопрос.

А – красные плоды

а – желтые плоды

Р – родители

Г – гаметы

F 1 – первое поколение

х – знак скрещивания

Р Аа х аа

красн. желт.

Ответ: гибриды F 1 демонстрируют расщепление по фенотипу в соотношении 1:1 – 50% красноплодных, 50% желтоплодных томатов. По генотипу расщепление в соотношении 1:1 – 50% гетерозиготных особей (Аа), 50% гомозиготных особей (аа).

Задачи для самостоятельного решения.

3Адача №2.

У дрозофилы серый цвет тела доминирует над черным. От скрещивания мух с серым телом и мух, имеющих черное тело, получились гибриды F 1 , которые впоследствии при скрещивании между собой дали 192 особи следующего поколения.

1. Сколько типов гамет образуется у гибрида F I ?

2. Сколько разных фенотипов среди потомков F 2 ?

3. Сколько разных генотипов среди потомков F 2 ?

4. Сколько в F 2 гомозиготных серых мух (теоретически)?

5. Сколько черных в F 2 (теоретически)?

Задача № 3.

У человека ген длинных ресниц доминирует над геном коротких ресниц. Женщина с длинными ресницами, у отца которой были ресницы короткие, вступает в брак с мужчиной, имеющим короткие ресницы.

1.Сколько типов гамет образуется у мужчины?

2. Сколько типов гамет образуется у женщины?

3. Сколько разных генотипов может быть среди детей этой супружеской пары?

4. Какова вероятность, что ребёнок в этой семье родится с длинными ресницами?

5. Какова вероятность, что ребёнок в этой семье родится с короткими ресницами?

Задача № 4.

У человека ген раннего развития гипертонической болезни доминирует над геном, детерминирующим нормальное развитие признака. В семье оба супруга страдают гипертонической болезнью с ранним началом, у их единственной дочери нормальное кровяное давление. Она замужем и имеет двоих детей. Один из детей дочери имеет нормальное кровяное давление, а у другого рано развилась гипертония.

1.Сколько разных генотипов может быть среди детей вышеуказанных супругов?

2. Сколько типов гамет образуется у дочери?

3. Сколько типов гамет образуется у мужа дочери?

4. Какова вероятность рождения у дочери этих супругов ребёнка с гипертонией?

5. Сколько разных генотипов может быть среди внуков от дочери?

Методическое пособие

по биологии

Решение генетических задач

(для учащихся 9-11 классов)

Учитель биологии ,химии

I . Пояснительная записка

II . Терминология

IV Примеры решения генетических задач

Моногибридное скрещивание

Дигибридное скрещивание

VI . Генетические задачи

Пояснительная записка

Раздел «Генетика» школьного курса биологии - является одним из самых сложных для понимания учащихся. Облегчению усвоения этого раздела может способствовать знание терминологии современной генетики, а также решение задач разных уровней сложности.

На данный момент, большинство учебников, по которым осуществляется изучение разделов генетики в старших классах общеобразовательных школ, содержат мало тренировочных заданий по генетике. Их, как правило, недостаточно для успешной отработки навыков решения генетических задач на моно-, ди- и сцепленное с полом наследование признаков.

Решение генетических задач развивает у школьников логическое мышление и позволяет им глубже понять учебный материал, дает возможность учителям осуществлять эффективный контроль уровня достижений учащихся.

В пособии приведена основная терминология, необходимая для понимания и успешного решения генетических задач, общепринятые условные обозначения, так же приведены примерные алгоритмы решения задач на разные типы наследования.

Для каждой задачи приведено примерное количество баллов, которое может заработать ученик в случае успешного выполнения задания. Так же разбаловка поможет осуществлять контроль знаний учеников с разным уровнем подготовленности, то есть дифференцированно оценивать знания учащихся.

Данное учебно-методическое пособие составлено в помощь учителям биологии, учащимся старших классов общеобразовательных школ и абитуриентам.

Терминология

Альтернативные признаки - взаимоисключающие, контрастные

Анализирующее скрещивание – скрещивание особи, генотип которой нужно установить с особью, гомозиготной по рецес сивному гену;

Аутосома - не относящаяся к половым хромосомам в диплоидных клетках. У человека диплоидный хромосомный набор (кариотип) представлен 22 парами хромосом (аутосом) и одной парой половых хромосом (гоносом).

Второй закон Менделя (правило расщепления) - при скрещивании двух потомков (гибридов) первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление и снова появляются особи с рецессивными признаками; эти особи составляют одну четвертую часть от все го числа потомков второго поколения.(расщепление по генотипу 1:2:1, по фенотипу 3:1);

Гамета - половая клетка растительного или животного организма, несущая один ген из аллельной пары

Ген - участок молекулы ДНК (в некоторых случаях РНК), в котором закодирована информация о биосинтезе одной полипептидной цепи с определенной аминокислотной последовательностью;

Геном - совокупности генов, заключённых в гаплоидном наборе хромосом организмов одного биологического вида ;

Генотип - локализованных в гаплоидном наборе хромосом данного организма . В отличие от понятий генома и генофонда, характеризует особь, а не вид (ещё отличием генотипа от генома является включение в понятие "геном" некодирующих последовательностей, не входящих в понятие "генотип"). Вместе с факторами внешней среды определяет фенотип организма;

Гетерозиготные организмы – организмы, содержащие различные аллельные гены;

Гомозиготные организмы – организмы, содержащие два одинаковых аллельных гена;

Гомологичные хромосомы - парные хромосомы, одинаковые по форме, размерам и набору генов;

Дигибридное скрещивание - скрещивание организмов, отличающихся по двум признакам;

Закона Моргана - гены, находящиеся в одной хромосоме, при мейозе попадают в одну гамету, т. е. наследуются сцеплено;

Закон чистоты гамет - при образовании гамет в каждую из них попадает только один из двух аллельных генов, называют законом чистоты гамет

Кариотип - совокупность признаков (число, размеры, форма и т. д.) полного набора хромосом, присущая клеткам данного биологического вида (видовой кариотип), данного организма (индивидуальный кариотип) или линии (клона) клеток. Кариотипом иногда также называют и визуальное представление полного хромосомного набора (кариограммы).

Кодоминирование – вид взаимодействия аллельных генов, при котором в потомстве появляются признаки генов обоих родителей;

К омплементарное, или дополнительное, взаимодействие генов – в результате которого появляются новые признаки;

Локус - участок хромосомы, в котором расположен ген.;

Моногибридное скрещивание – скрещивание организмов, отличающихся по одному признаку (учитывается только один признак);

Неполное доминирование – неполное подавление доминантным геном рецессивного из аллельной пары. При этом возникают промежуточные признаки, и признак у гомозиготных особей будет не таким, как у гетерозиготных;

Первый закон Менделя (закон единообразия гибридов первого поколения) - при скрещивании двух гомозиготных организмов, отличающихся друг от друга одним признаком, все гибриды первого поколения будут иметь признак одного из родителей, и поколение по данному признаку будет единообразным.

Плейотропность (множественное действие гена) - - это такое взаимодействие генов, при котором один ген, влияет сразу на несколько признаков;

Полимерное действие генов - это такое взаимодействие генов, когда чем больше в генотипе доминантных генов из тех пар, которые влияют на этот количественный признак, тем сильнее он проявляется;

Полигибридное скрещивание - скрещивание организмов, отличающихся по нескольким признакам;

Сцепленное с полом наследование – наследование гена, расположенного в половой хромосоме.

Третий закон Менделя (закон независимого наследования признаков) – при дигибридном скрещивании гены и признаки, за которые эти гены отвечают, сочетаются и наследуются независимо друг от друга (соотношение этих фенотипических вариантов таково: 9: З: З: 1);

Фенотип - совокупность всех внешних и внутренних признаков какого-либо организма;

Чистые линии – организмы, не скрещивающиеся с другими сортами, гомозиготные организмы;

Эпистаз - это такое взаимодействие генов, когда один из них подавляет проявления другого, неаллельного ему.

3.1. Условные обозначения,

принятые при решении генетических задач:

Символ ♀ обозначает женскую особь,

символ ♂ - мужскую,

х - скрещивание,

А, В, С - гены, отвечающие за

доминантный признак,

а, b , c - ген, отвечающий за

рецессивный признак

Р - родительское поколение,

Г – гаметы,

F 1 - первое поколение потомков,

F 2 - второе поколение потомков,

G – генотип

G (F 1) – генотип первого поколения потомков

ХХ – половые хромосомы женщины

ХY - половые хромосомы мужчины

Х А – доминантный ген, локализованный в Х хромосоме

X a – рецессивный ген, локализованный в Х хромосоме

Ph – фенотип

Ph (F 1) – фенотип первого поколения потомков

3.2. Алгоритм решения генетических задач

Внимательно прочтите условие задачи.

Сделайте краткую запись условия задачи (что дано по условиям задачи).

Запишите генотипы и фенотипы скрещиваемых особей.

Определите и запишите типы гамет, которые образуют скрещиваемые особи.

Определите и запишите генотипы и фенотипы полученного от скрещивания потомства.

Проанализируйте результаты скрещивания. Для этого определите количество классов потомства по фенотипу и генотипу и запишите их в виде числового соотношения.

Запишите ответ на вопрос задачи.

(При решении задач по определённым темам последовательность этапов может изменяться, а их содержание модифицироваться.)

3.3. Оформление задач

Первым принято записывать генотип женской особи, а затем – мужской (верная запись - ♀ААВВ х ♂аавв; неверная запись - ♂аавв х ♀ААВВ).

Гены одной аллельной пары всегда пишутся рядом (верная запись – ♀ААВВ; неверная запись ♀АВАВ).

При записи генотипа, буквы, обозначающие признаки, всегда пишутся в алфавитном порядке, независимо, от того, какой признак – доминантный или рецессивный – они обозначают (верная запись - ♀ааВВ; неверная запись -♀ ВВаа).

Если известен только фенотип особи, то при записи её генотипа пишут лишь те гены, наличие которых бесспорно. Ген, который невозможно определить по фенотипу, обозначают значком «_» (например, если жёлтая окраска (А) и гладкая форма (В) семян гороха – доминантные признаки, а зелёная окраска (а) и морщинистая форма (в) – рецессивные, то генотип особи с жёлтыми морщинистыми семенами записывают А_вв).

Под генотипом всегда пишут фенотип.

У особей определяют и записывают типы гамет, а не их количество

верная запись неверная запись

♀ АА ♀ АА

8. Фенотипы и типы гамет пишутся строго под соответствующим генотипом.

9. Записывается ход решения задачи с обоснованием каждого вывода и полученных результатов.

10. При решении задач на ди- и полигибридное скрещивание для определения генотипов потомства рекомендуется пользоваться решёткой Пеннета. По вертикали записываются типы гаметы от материнской особи, а по горизонтали – отцовской. На пересечении столбца и горизонтальной линии записываются сочетание гамет, соответствующие генотипу образующейся дочерней особи.

IV . Примеры решения генетических задач

4.1. Моногибридное скрещивание

1. Условия задачи: У человека ген длинных ресниц доминирует над геном коротких. Женщина с длинными ресницами, у отца которой были короткие ресницы, вышла замуж за мужчину с короткими ресницами. Ответьте на вопросы:

Сколько типов гамет образуется, у женщины, мужчины?

Какова вероятность (в %) рождения в данной семье ребенка с длинными ресницами?

Сколько разных генотипов, фенотипов может быть среди детей этой супружеской пары?

Дано: Объект исследования– человек

Исследуемый признак – длина ресниц:

Ген А – длинные

Ген а – короткие

Найти : Количество образуемых гамет у ♀, ♂ ; Вероятность рождения ребенка с длинными ресницами; G (F 1 ), Ph (F 1 )

Решение. Определяем генотипы родителей. Женщина имеет длинные ресницы, следовательно, ее генотип может быть АА или Аа. По условию задачи отец женщины имел короткие ресницы, значит, его генотип - аа. Каждый организм из пары аллельных генов получает один - от отца, другой - от матери, значит, генотип женщины - Аа. Генотип ее супруга - аа, так как он с короткими ресницами.

Запишем схему брака

Р ♀ Аа X ♂ аа

Г А а а

F 1 Аа; аа

Фенотип: длинные короткие

Выпишем расщепление по генотипу гибридов: 1Аа:1аа, или 1:1. Расщепление по фенотипу тоже будет 1:1, одна половина детей (50%) будет с длинными
ресницами, а другая (50%) - с короткими.

Ответ: - у женщины 2 типа, у мужчины 1 тип; вероятность рождения ребенка с длинными ресницами 50%, с короткими – 50%; генотипов среди детей – 2 типа

4.2. Дигибридное скрещивание

1. Условия задачи: А доминирует над желтой а, а дисковидная форма В - над шаровидной b .

Ответьте на вопросы: как будет выглядеть F 1 и F 2

Запишем объект исследования и обозначение генов:

Дано: Объект исследования – тыква

Исследуемые признаки:

– цвет плодов: Ген А – белый

Ген а – желтый

– форма плодов: Ген В – дисковидная

Ген b – шаровидная

Найти : G (F 1 ), Ph (F 1 )

Решение. Определяем генотипы родительских тыкв. По условиям задачи, тыквы гомозиготны, следовательно, содержат две одинаковые аллели каждого признака.

Запишем схему скрещивания

Р ♀ ААbb X ♂ aa ВВ

Г Аb аB

F 1 ♀АaBb X ♂ АaBb

Г АВ, Аb , аВ, аb АВ, Аb , аВ, аb

5. Находим F 2 : строим решетку Пиннета и вносим в нее все возможные типы гамет: по горизонтали вносим гаметы мужской особи, по вертикали – женской. На пересечении получаем возможные генотипы потомства.

ААВb *

Аa ВB *

Аa Вb *

AABb *

AAbb **

AaBb *

Aabb **

AaBB *

AaBb *

Aabb **

Aabb ***

6. В ыпишем расщепление гибридов по фенотипу : 9 белых дисковидных*, 3 белых шаровидных**, 3 желтых дисковидных, 1 желтая шаровидная***.

7. Ответ : F 1 – все белые дисковидные, F 2 – 9 белые дисковидные, 3 белые шаровидные, 3 желтые дисковидные, 1 желтый шаровидный.

4.3. Сцепленное с полом наследование

1. Условия задачи: Рецессивный ген дальтонизма (цветовой слепоты) находится в Х- хромосоме. Отец девушки страдает дальтонизмом, а мать, как и все ее предки, различает цвета нормально. Девушка выходит замуж за здорового юношу.

Ответьте на вопросы:

Что можно сказать об их будущих сыновьях, дочерях?

Запишем объект исследования и обозначение генов:

Дано: Объект исследования – человек

Исследуемый признак – восприятие цвета (ген локализован в Х хромосоме):

Ген А – нормальное восприятие цвета

Ген а – дальтонизм

Найти : G (F 1 ), Ph (F 1 )

Решение. Определяем генотипы родителей. Половые хромосомы женщины ХХ, мужчины – ХY . Девушка получает одну Х хромосому от матери, а одну от отца. По условию задачи ген локализован в Х хромосоме. Отец девушки страдает дальтонизмом, значит имеет генотип Х а Y , мать и все ее предки здоровы, значит ее генотип - X A X A . Каждый организм из пары аллельных генов получает один - от отца, другой - от матери, значит, генотип девушки - X A Х а. Генотип ее супруга - Х А Y , так как он здоров по условию задачи.

Запишем схему брака

Р ♀ X A Х а X ♂ Х А Y

ГX A Х а Х А Y

F 1 X A X A X A Y X A X a X a Y

Фенотип: здоровая здоровый здоровая больной

Ответ : Дочка может быть здоровой (X A X A ) или быть здоровой, но являться носителем гена гемофилии (X A X ) , а сын может как здоровым (X A Y ) , так и больным (X a Y ).

V . Задания на определение количества и типы образующихся гамет

VI . Генетические задачи

У мышей длинные уши наследуются как доминантный признак, а короткие - как рецессивный. Скрестили самца с длинными ушами с самкой с короткими ушами. В F 1 все потомство получилось с длинными ушами. Определить генотип самца.

(3 балла)

Сколько и какие типы гамет образует организм генотипа АаВЬСсDd ?

(3 балла)

3. Муж и жена имеют вьющиеся (А) и темные (В) волосы. У них родился ребенок с вьющимися (А) и светлыми (в) волосами. Каковы возможные генотипы родителей?

(3 балла)

При скрещивании мохнатой (А) белой крольчихи (в) с мохнатым (А) черным кроликом родилось несколько белых гладких немохнатых крольчат. Каковы генотипы родительских особей?

(5 баллов)

Голубоглазый мужчина, оба родителя которого имели карие глаза, женился на кареглазой женщине, у отца которой глаза карие, а у матери - голубые. От этого брака родился голубоглазый сын. Определите генотип всех лиц и составьте схему родословной.

(3 балла)

Ген гемофилии рецессивен и локализован в Х-хромосоме. Здоровая женщина, мать которой была здоровой, а отец был гемофиликом, вышла замуж за мужчину-гемофилика. Каких детей можно ожидать от этого брака?

(5 баллов)

Скрещены 2 сорта земляники: безусая красная и безусая белая. В F 1 все усатые красные, в F 2 расщепление: 331 усатая красная, 98 усатых белых, 235 безусых красных, 88 безусых белых. Как наследуются признаки?

(б баллов)

Бежевая норка скрещена с серой. В F 1 все норки коричневые, в F 2 получилось 14 серых, 46 коричневых, 5 кремовых, 16 бежевых. Как наследуется признак? (6 баллов)

1. У собак черный цвет шерсти доминирует над коричневым. От скрещивания черной самки с коричневым самцом было получено 4 черных и 3 коричневых щенка. Определите генотипы-родителей и потомства.

(3 балла)

2. У человека фенилкетонурия наследуется как рецессивный признак. Заболевание связано с отсутствием фермента, расщепляющего фенилаланин. Избыток этой аминокислоты в крови приводит к поражению центральной нервной системы и развитию слабоумия. Определите вероятность развития заболевания у детей в семье, где оба родителя гетерозиготны по данному признаку.

(3 балла)

Серповидноклеточная анемия у человека наследуется как не полностью доминантный аутосомный признак. Гомозиготы умирают в раннем детстве, гетерозиготы жизнеспособны и устойчивы к заболеванию малярией. Какова вероятность рождения детей, устойчивых к малярии, в семье, где один из родителей гетерозиготен в отношении признака серповидноклеточной анемии, а другой нормален в отношении этого признака?

(3 балла)

У человека имеется два вида слепоты, и каждый определяется своим рецессивным аутосомным геном. Гены обоих признаков находятся в разных парах хромосом. Какова вероятность рождения слепого ребенка, если отец и мать страдают одним и тем же видом слепоты, а по другой паре генов нормальны?

(4 балла)

У мух дрозофил гены, определяющие окраску тела и форму крыльев, сцеплены. Скрестили самку с нормальными крыльями и серым телом с самцом, имеющим черное тело и редуцированные крылья. В первом поколении все потомство имело серое тело и нормальные крылья. Определите генотипы родителей и потомства.

(6 баллов)

У матери I группа крови, а у отца IV . Могут ли дети унаследовать группу крови одного из родителей?

Справка.

(3 балла)

При скрещивании двух линий тутового шелкопряда, гусеницы которых образуют белые коконы, в первом поколении все коконы были желтые. При последующем скрещивании гибридов во втором поколении произошло расщепление: 9 желтых коконов к 7 белым. Определите генотипы всех особей.

(6 баллов)

У кошек ген черной и ген рыжей окраски сцеплены с полом, находятся в Х-хромосоме и дают неполное доминирование. При их сочетании получается черепаховая окраска. От кошки черепаховой масти родилось 5 котят, один из которых оказался рыжим, 2 имели черепаховую окраску и 2 были черными. Рыжий котенок оказался самкой. Определите генотип кота, а также генотипы кошки и потомства.

(5 баллов)

Голубоглазый мужчина, родители которого имели карие глаза, женился на кареглазой женщине, у отца которой были голубые глаза, а у матери - карие. Какое потомство можно ожидать от этого брака, если известно, что карий цвет - доминантный признак? Определите генотипы родителей мужчины и женщины.

(3 балла)

У человека аллель полидактилии (6 пальцев) доминирует над нормальной пятипалой рукой. В семье, где у одного родителя шестипалая кисть, а у второго - нормальное строение кисти, родился ребенок с нормальной кистью. Определите вероятность рождения второго ребенка без аномалии,

(3 балла)

У собак короткая шерсть доминирует над длинной. Охотник купил собаку с короткой шерстью и хочет быть уверен, что она не несет аллеля длинной шерсти. Какого партнера по фенотипу и генотипу надо подобрать для скрещивания, чтобы проверить генотип купленной собаки? Составьте схему скрещивания. Каков должен быть результат, если собака чистопородна?

(3 балла)

У крупного рогатого скота комолость (безрогость) и черный цвет шерсти доминируют над рогатостыо и красной окраской. Гены обоих признаков находятся в разных хромосомах. При скрещивании комолого черного быка с тремя красными безрогими коровами телята оказались все черные, но один из них был рогатым. Определите вероятные генотипы родителей и потомства.

(4 балла)

У томатов гены, определяющие высоту стебля и форму плодов, сцеплены, причем высокий стебель доминирует над карликовостью, а шаровидная форма плодов над грушевидной. Какое потомство следует ожидать от скрещивания гетерозиготного по обоим признакам растения с карликовым, имеющим шаровидные плоды,

(б баллов)

Родители имеют II и III группы крови, а их сын - I . Определите генотипы родителей.

Справка. Группа крови зависит от действия не двух, а трех аллельных генов, обозначаемых символами А, В, 0. Они, комбинируясь в диплоидных клетках по два, могут образовать 6 ге нотипов (00 – 1 группа крови; АА, АО – II группа крови; ВО, ВВ – III группа крови; АВ – IV группа крови). Предполагают, что над рецессивным геном 0 доминирует как аллельный ген А, так и В, но А и В друг друга не подавляют.

(3 балла)

При скрещивании двух сортов ржи с белым и желтым зерном в первом поколении все растения имели зеленые зерна. При скрещивании этих зеленых гибридов между собой получили 450 зеленых, 150 желтых и 200 белых. Определите генотипы родителей и потомства. Как наследуется признак?

( б баллов)

У плодовой мухи дрозофилы белоглазость наследуется как рецессивный признак, сцепленный с Х-хромосомой. Какое потомство получится, если скрестить белоглазую самку с красноглазым самцом?

(5 баллов)

Черный цвет шерсти доминирует у собак над коричневым. Черная самка несколько раз скрещивалась с коричневым самцом. Всего родилось 15 черных и 13 коричневых щенков. Определите генотипы родителей и потомства.

(3 балла)

Одна из форм цистинурии (нарушение обмена четырех аминокислот) наследуется как аутосомный рецессивный признак. Однако у гетерозигот наблюдается лишь повышенное содержание цистина в моче, а у гомозигот- образование циетиновых камней в почках. Определите возможные формы проявления цистинурии у детей в семье, где один из супругов страдал этим заболеванием, а другой имел лишь повышенное содержание цистина в моче.

(3 балла)

В родильном доме перепутали двух мальчиков. Родители одного из них имеют Г и II группы крови, родители другого - II и IV . Исследования показали, что Дети имеют I и II группы крови. Определите, кто чей сын. Возможно ли это сделать наверняка при других комбинациях групп крови? Приведите примеры.

Справка. Группа крови зависит от действия не двух, а трех аллельных генов, обозначаемых символами А, В, 0. Они, комбинируясь в диплоидных клетках по два, могут образовать 6 генотипов (00 – 1 группа крови; АА, АО – II группа крови; ВО, ВВ – III группа крови; АВ – IV группа крови). Предполагают, что над рецессивным геном 0 доминирует как аллельный ген А, так и В, но А и В друг друга не подавляют.

(6 баллов)

В семье, где родители хорошо слышали и имели один гладкие волосы, а другой - вьющиеся, родился глухой ребенок с гладкими волосами. Их второй ребёнок хорошо слышал и имел вьющиеся волосы. Какова вероятность рождения глухого ребенка с вьющимися волосами в этой семье, если известно, что аллель вьющихся волос доминирует над аллелем гладких; а глухота - рецессивный признак, и оба гена находятся в разных хромосомах?

(5 баллов)

Сцепленный с полом ген В у канареек определяет зеленую окраску оперения, в - коричневую. Зеленого самца скрестили с коричневой самкой. Получено потомство: 2 коричневых самца и 2 зеленые самки. Каковы генотипы родителей?

(5 баллов)

При скрещивании двух сортов левкоя, один из которых имеет махровые красные цветки, а второй - махровые белые, все гибриды первого поколения имели простые красные цветки, а во втором поколении наблюдалось расщепление: 68 - с махровыми белыми цветками, 275 - с простыми красными, 86 - с простыми белыми и 213 - с махровыми красными цветками. Как наследуется окраска и форма цветка?

(9 баллов)

Науке известны доминантные гены, которые никогда не удавалось получить в гомозиготах, так как гомозиготное по этому гену потомство погибает на стадии зародыша. Такие «убивающие» гены называют летальными. Летальным является доминантный ген платиновой окраски у пушных лис, аллель которого – рецессивный ген, определяющий серебристую окраску зверьков. Определите, какое потомство и в каком отношении родится от скрещивания двух платиновых родителей.

(3 балла)

У фигурной тыквы белая окраска плодов А доминирует над желтой а, а дисковидная форма В - над шаровидной b . Как будет выглядеть F 1 и F 2 от скрещивания гомозиготной белой шаровидной тыквы с гомозиготной желтой дисковидной?

(4 балла)

Раннеспелый сорт овса нормального роста скрещивали с позднеспелым сортом гигантского роста. Определите, какими будут гибриды первого поколения. Каким окажется потомство от скрещивания гибридов между собой по генотипу и фенотипу, а также их количественное соотношение? (Ген раннеспелости доминирует над геном позднеспелости, ген нормального роста - над геном гигантского роста.)

(4 балла)

Какими будут котята от скрещивания черепаховой кошки с черным котом, черепаховой кошки с рыжим котом? Ген черной и рыжей масти находится в Х-хромосоме (признак цвета сцеплен с полом); ни один из них не доминирует над другим; при наличии обоих генов в Х-хромосоме окраска получается пятнистой: «черепаховой»/

(6 баллов)

Рецессивный ген дальтонизма (цветовой слепоты) находится в Х- хромосоме. Отец девушки страдает дальтонизмом, а мать, как и все ее предки, различает цвета нормально. Девушка выходит замуж за здорового юношу. Что можно сказать об их будущих сыновьях, дочерях, а также внуках обоего пола (при условии, что сыновья и дочери не будут вступать в брак с носителями гена дальтонизма)?

(6 баллов)

Голубоглазый мужчина, родители которого имели карие глаза, женился на кареглазой женщине, у отца которой глаза были голубые, а у матери карие. От этого брака родился один ребенок, глаза у которого оказались карими. Каковы генотипы всех упомянутых здесь лиц?

(3 балла)

Кровь людей подразделяют на четыре группы. Группа крови - наследственный признак, зависящий от одного гена. Ген этот имеет не две, а три аллели, обозначаемые символами А, В, 0. Лица с генотипом 00 имеют первую группу крови, с генотипом АА или АО - вторую, с генотипами ВВ и ВО - третью, а с генотипом АВ - четвертую (аллели А и В доминируют над аллелью 0, но друг друга не подавляют). Какие группы крови возможны у детей, если у их матери вторая группа, а у отца четвертая?

(4 балла)

Мать И. обнаружила на своем ребенке бирку с фамилией соседки по палате Н. У родителей детей были взяты анализы крови. Группы крови распределились следующим образом: И. - I , ее муж - IV , ребенок - I ; Н. - I , ее муж - I , ребенок - III .

Какой вывод из этого следует?

Справка. Группа крови зависит от действия не двух, а трех аллельных генов, обозначаемых символами А, В, 0. Они, комбинируясь в диплоидных клетках по два, могут образовать 6 генотипов (00 – 1 группа крови; АА, АО – II группа крови; ВО, ВВ – III группа крови; АВ – IV группа крови). Предполагают, что над рецессивным геном 0 доминирует как аллельный ген А, так и В, но А и В друг друга не подавляют.

(4 балла)

У дрозофилы серый цвет тела (В) доминирует над черным (в). При скрещивании серых родителей потомство оказалось также серым. Определите возможные генотипы родителей.

(3 балла)

Напишите возможные генотипы человека, если по фенотипу у него:

а). большие карие глаза - ...

б) большие голубые глаза - ...

в) тонкие губы и римский нос -...

г) тонкие губы и прямой нос -…

Справка. Доминантные признаки: большие глаза, карие глаза, римский нос. Рецессивные признаки: голубые глаза, тонкие губы, прямой нос.

(4 балла)

Какие группы крови возможны у детей, если у их матери II группа крови, а у отца VI группа крови?

(3 балла)

При скрещивании двух разных сортов белоцветкового душистого горошка все гибридные растения Р1 оказываются красноцветковыми. Чем это объяснить?

(4 балла)

Справка. Синтез красного пигмента в цветке гороха происходит только при наличии двух неаллельных доминантных генов А и В; при отсутствии хотя бы одного из них цветок лишается красного пигмента. Эти гены локализованы в негомологичных хромосомах и наследуются независимо, как при дигибридном скрещивании.

Вы приобрели кролика-самца с черной шерстью (признак доминантный), но точный генотип этого животного неизвестен. Каким образом можно узнать его генотип?

(3 балла)

Могут ли белые кролики быть нечистоплотными (гетерозиготными) по окраске шерсти?

(3 балла)

У растения дурмана пурпурная окраска цветков (А) доминирует над белой (а), колючие семенные коробочки (В) – над гладкими (в). Растение с пурпурными цветками и неколючими коробочками, скрещенное с растением с белыми цветками и колючими коробочками, образовало 320 потомков с пурпурными цветками и колючими коробочками и 312 – м пурпурными цветками и гладкими коробочками. Каковы генотипы родительских растений?

(5 баллов)

От серых крольчих и серых кроликов было получено потомство: 503 серых и 137 белых крольчат. Какой цвет шерсти является доминантным, а какой рецессивным?

(3 балла)

В стаде были коровы черной и красной масти. Бык имел черную масть. Все телята, появившиеся в этом стаде, были черными. Определите рецессивную масть. Какое потомство будет у этих телят, когда они выростут?

(4 балла)

Что можно сказать о характере наследования окраски плодов яблони при скрещивании сорта Антоновка (зеленые плоды) с сортом Уэсли (красные плоды), если все плоды гибридов, полученных от этого скрещивания, имели красную окраску? Запишите генотипы родителей и гибридов. Составьте схему наследования окраски плодов в F 1 и F 2 .

(4 балла)

В результате гибридизации растений с красными и белыми цветками все гибридные растения имели розовые цветки. Запишите генотип родительского растения. Каков характер наследования?

(4 балла)

Нормальное растение скрещено с карликовым, первое поколение – нормальное. Определите, какое будет потомство от самоопыления гибридов первого поколения.

(4 балла)

В школьный уголок живой природы принесли двух серых кроликов (самку и самца), считая их чистопородными. Но в F 2 среди их внуков появились черные крольчата. Почему?

(4 балла)

Куры с белым оперением при скрещивании между собой всегда дают белое потомство, а куры с черным оперением – черное. Потомство от скрещивания белой и черной особей, оказывается серым. Какая часть потомства от скрещивания серого петуха и курицы будет с серым оперением?

(4 балла)

Отец и сын-дальтоники, а мать различает цвета нормально. От кого сын уцнаследовал ген дальтонизма?

(4 балла)

При скрщивании чистой линии мышей с коричневой шерстью с чистой линией мышей с чистой линией мышей с серой шерстью получаются потомки с коричневой шерстью. ВF 2 от скрещивания между этими мышами F 1 получаются коричневые и серые мыши в соотношении 3:1. Дайте полное объяснение этим результатам.

(3 балла)

Две черные самки мыши скрещивались с коричневым самцом. Одна самка дала 20 черных и 17 коричневых потомков, а другая – 33 черных. Каковы генотипы родителей и потомков?

(4 балла)

При скрещивании между собой растений красноплодной земляники всегда получаются растения с красными плодами, а белоплодной – с белыми. В результате скрещивания обоих сортов получаются розовые ягоды. Какое потомство получится при опылении красноплодной земляники пыльцой растения с розовыми ягодами?

(5 баллов)

Фенилкетонурия (нарушение обмена аминокислоты – фенилаланина) наследуется как рецессивный признак. Муж гетерозиготен по гену фенилкетонурии, а жена гомозиготна по доминантному аллелю этого гена. Какова вероятность рождения у них больного ребенка?

(4 балла)

Окрска цветков у ночной красавицы наследуется по промежуточному типу, а высота растения доминирует над карливковостью. Произведено скрещивание гомозиготного растения ночной красавицы с красными цветами, нормальным ростом и растения, имеющего белые цветы, карликовый рост. Какими будут гибриды первого и второго поколения? Какое расщепление будет наблюдаться во втором поколении по каждому признаку в отдельности?

(5 баллов)

Отец и мать здоровы, а ребенок болен гемофилией. Какой пол у ребенка?

(4 балла)

У кошек короткая шерсть доминирует над длинной шерстью. Длинношерстная кошка при скрещивании с короткошерстным котом принесла трех короткошерстных и двух длинношерстных котят. Определите генотипы родительских и гибридных форм.

(4 балла)

Какое потомство следует ожидать от брака мужчины дальтоника и здоровой женщины, отец которой страдал дальтонизмом?

(5 баллов).

Творческий уровень

Все задачи по генетике можно классифицировать по двум основным критериям: А) по типу наследования; Б) по вопросу задачи (то есть тому, что необходимо найти или определить). На основании задач вариантов 1-4, а также рекомендованной учителем литературы составьте классификацию генетических задач по каждому из указанных критериев. (20 баллов). Для каждого класса задач составьте и решите пример задачи (40 баллов) . Во избежание биологических ошибок, лучше всего для задач брать выдуманные организмы и признаки. (Примеры задач с выдуманными организмами и признаками смотри ниже.) Предложите свой критерий классификации генетических задач.

(5 баллов).

У альдебаранского ноздрохвоста аллель, определяющий 3 ноздри, неполно доминирует над аллелем, определяющим одну ноздрю. Сколько ноздрей на хвосте может быть у детенышей, если у обоих родителей по 2 ноздри.

(3 балла)

Безмозглая женщина, отец и мать которой также были безмозглые, вышла замуж за безмозглого мужчину. У них родился ребенок, имеющий мозг. Предложите не менее 2-х вариантов наследования данного признака.

(6 баллов)

В семье сумчатых микроцефалов у гетерозиготной квадратноголовой саблезубой самки и треугольноголового нормальнозубого самца появилось на свет 83 квадратноголовых саблезубых, 79 треугольноголовых нормальнозубых, 18 треугольноголовых саблезубых и 17 квадратноголовых нормальнозубых микроцефалят. Определите, как наследуются признаки.

(9 баллов)

Самка париоголовой выпухоли со ртом на животе и длинным яйцекладом скрестилась с самцом, имеющим рот на спине и короткий яйцеклад. Самка отложила яйца на астероиде, съела самца и улетела. Из яиц вылупились детеныши со ртами на животе и длинным яйцекладом. Они беспорядочно скрещивались между собой, итогом чего стало появление на свет 58 самок со ртом на животе и длинным яйцекладом, 21 самки со ртом на животе и коротким яйцекладом, 29 самцов со ртом на животе и длинным яйцекладом, 11 самцов со ртом на животе и коротким яйцекладом, 9 самцовхо ртом на спине и коротким яйцекладом и 32 самца со ртом на спине и длинным яйцекладом. Определите, как наследуются признаки.

(12 баллов)

VII . Список использованных источников

Анастасова Л.П. Самостоятельные работы учащихся по общей биологии: Пособие для учителя. М.: Просвещение, 1989 - 175 с.

Биология: 1600 задач, тестов и проверочных работ для школьников и поступающих в вузы/ Дмитриева Т.А., Гуленков С.И., Суматихин С.В. и др. – М.: Дрофа, 1999.-432 с.

Борисова, Л.В. Тематическое и поурочное планирование по биологии: 9 кл.: кучебнику,Мамонтова С.Г., ., Захарова В.Б, Сонина Н.И. «Биология. Общие закономерности. 9 класс»: Метод. пособие/Борисова Л.В. – М.:Издательство «Экзамен», 2006. – 159 с.

Козлова Т.А. Тематическое и поурочное планирование по биологии к учебнику Каменского А.А, Криксунова Е.А, Пасечника В.В «Общая биология: 10-11 классы». – М.: Издательство «Экзамен», 2006. – 286 с.

Красновидова С.С. Дидактические материалы по общей биологии: 10-1 кл.: Пособие для учащихся общеобразоват. Учреждений/ Красновидова С.С, Павлов С.А, Хватов А.Б. – М.: Просвещение, 2000. – 159 с.

Ловкова Т.А. Биология. Общие закономерности. 9 класс: Методическое пособие к учебнику Мамонтова С.Г., Захарова В.Б, Сонина Н.И. «Биология. Общие закономерности. 9 класс»/ Ловкова Т.А., Сонин Н.И. – М.;Дрофа, 2003. – 128 с.

Пепеляева О..А., Сунцова И.В. Поурочные разработки по общей биологии: 9 класс. – М.: BAKO , 2006. – 464 с.

Сухова Т.С. Оющая биология. 10-11 кл.: рабочая тетрадь к учебникам «Общая биология. 10 класс» и «Общая биология. 11 класс»/ Сухова Т.С, Козлова Т.А, Сонин Н.И; под редакцией Захарова В.Б. – М.: Дрофа, 2006. -171 с.

Инструкция

Для решения генетических задач используют определенные типы исследования. Метод гибридологического анализа был разработан Г. Менделем. Он позволяет выявить закономерности наследования отдельных признаков при половом размножении . Сущность данного метода проста: при анализе определенных альтернативных признаков прослеживается их в потомстве. Также проводиться точный учет проявления каждого альтернативного признака и каждой отдельной особи потомства.

Основные закономерности наследования также были разработаны Менделем. Ученый вывел три закона. В последствии их так и - законы Менделя. Первый - это закон единообразия гибридов первого . Возьмите две гетерозиготные особи. При скрещивании они дадут два вида гамет. Потомство у таких родителей появиться в соотношении 1:2:1.

Второй закон Менделя - это закон расщепления. в основе его утверждение, что доминантный ген не всегда подавляет рецессивный. В этом случае не все особи среди первого поколения воспроизводят признаки родителей - появляется так называемый промежуточный характер наследования. Например, при скрещивании гомозиготных растений с красными цветками (АА) и белыми цветками (аа) получается потомство с розовыми. Неполное доминирование довольно распространенное явление. Оно встречается и в некоторых биохимических признаках человека.

Третий закон и последний - закон независимого комбинирования признаков. Для проявления этого закона необходимо соблюдение нескольких условий: не должно быть летальных генов, доминирование должно быть полным, гены должны находиться в разных хромосомах.

Особняком стоят задачи по генетике пола. Различают два вида половых хромосом: Х-хромосома (женская) и Y-хромосома (мужская). Пол, имеющий две одинаковые половые хромосомы, называют гомогаметным. Пол, определяемый различными хромосомами, называется гетерогаметным. Пол будущей особи определяется в момент оплодотворения. В половых хромосомах, помимо генов, несущих информацию о поле, содержатся и другие, не имеющие никакого отношения к этому. Например, ген, отвечающий за свертываемость крови, несет женская Х-хромосома. Сцепленные с полом признаки передаются от матери к сыновьям и дочерям, от отца же - только к дочерям.

Видео по теме

Источники:

решение задач по биологии генетика
на дигибридное скрещивание и на наследование признаков

Все задачи по генетике, как правило, сводятся к нескольким основным видам: расчетные, на выяснение генотипа и на выяснение того, каким образом наследуется признак. Подобные задачи могут быть схематическими или иллюстрированными. Впрочем, для успешного решения любой задачи, в том числе и генетической, необходимо внимательно прочитать ее условие. Само же решение основано на выполнении ряда определенных действий.

Вам понадобится

- тетрадь;
- учебник по генетике;
- ручка.

Инструкция

Сначала необходимо определить тип предлагаемой задачи. Для этого придется выяснить, какое количество генных пар за развитие предлагаемых признаков, какие признаки рассматриваются. Узнать гомо- или гетерозиготные в данном случае скрещиваются между собой, а также связано ли наследование определенного признака с половыми хромосомами.

Выяснить, какой из предлагаемых к изучению признаков является (слабым), а какой – доминантным (сильным). При этом при решении генетической задачи нужно отталкиваться от предпосылки, что доминантный признак в потомках всегда будет проявляться фенотипически.

Определить число и тип гамет (половых ). При этом стоит учитывать, что гаметы могут быть только гаплоидны. Соответственно, распределение хромосом во время их деления происходит равномерно: каждая из гамет будет содержать лишь по одной хромосоме, взятой из гомологичной пары. В результате потомство получает по «половинному» набору хромосом со стороны каждого из своих .

Сделать в тетради схематическую запись условия генетической задачи. При этом доминантные признаки для гомозиготного исследуемого организма обозначаются в виде комбинации АА, для гетерозиготного - Аа. Неопределенный генотип имеет обозначение А_. Рецессивный признак записывается в виде комбинации аа.

Записать фенотипы и генотипы скрещиваемых по условию задачи особей. Затем, ориентируясь на пункт 3 (определение типов гамет), записать фенотипы и генотипы полученного в результате скрещивания потомства.

Проанализировать полученные результаты и записать данное числовое соотношение. Это и будет ответом на генетическую задачу.

Видео по теме

Полезный совет

Во многих подобных задачах генотип предлагаемых к скрещиванию особей не уточняется. Именно поэтому так важно уметь самостоятельно определять генотип родителей по фенотипу или генотипу их потомства.

При изучении генетики большое внимание уделяется задачам, решение которых должно быть найдено с использованием законов наследования генов. Большинству изучающих естественные науки решение задач по генетике кажется одной из самых сложных вещей в биологии. Тем не менее, оно находится по несложному алгоритму.

Вам понадобится

- учебник.

Инструкция

Для начала внимательно прочитайте задачу и запишите схематичное условие, используя специальные символы. Обозначьте, какими генотипами обладают родители, и какой им соответствует фенотип. Запишите, какие вышли дети в первом и втором поколениях.

Отметьте, какой ген является доминантным, а какой – рецессивным, если это есть в условии. Если в задаче дано расщепление, также укажите его в схематичной записи. Для простых задач порой достаточно записать условие, чтобы понять решение задачи.

Для успешного решения задачи вам необходимо понять, к какому разделу она : моногибридное, дигибридное или полигибридное скрещивание, наследование, сцепленное с полом либо признак наследуется при взаимодействии генов. Для этого посчитайте, какое расщепление генотипа или фенотипа наблюдается в потомстве в первом поколении. В условии может быть указано точное количество особей с каждым генотипом либо фенотипом, либо процент каждого генотипа (фенотипа) от общего числа. Эти данные нужно привести к простым числам.

Обратите внимание, не различается ли у потомства признаки в зависимости от пола.

Каждому типу скрещивания характерно свое особое расщепление по генотипу и фенотипу. Все эти данные содержатся в учебнике, и вам будет удобно выписать эти формулы на отдельный листок и использовать их при решении задач.

Теперь, когда вы обнаружили расщепление, по принципу которого идет передача наследственных признаков в вашей задаче, вы можете узнать генотипы и фенотипы всех особей в потомстве, а также генотипы и фенотипы родителей, участвовавших в скрещивании.

Запишите полученные данные в ответ.

Все задачи по биологии делятся на задачи по молекулярной биологии и задачи по генетике. В молекулярной биологии есть несколько тем, в которых есть задачи: белки, нуклеиновые кислоты, код ДНК и энергетический обмен.

Инструкция

Решайте задачи по теме «Белки» с помощью следующей формулы: m(min) = a/b*100%, где m(min) - молекулярная масса , a – атомная или молекулярная масса компонента, b – процентное компонента. Средняя молекулярная масса одного кислотного остатка равна 120.

Вычисляйте необходимые величины по теме «Нуклеиновые кислоты», придерживаясь Чаргаффа:1.Количество аденина равно количеству тимина, а гуанина – цитозину;
2.Количество пуриновых оснований равно количеству пиримидиновых оснований, т.е. А+Г = Т+Ц.В цепи молекулы ДНК расстояние между нуклеотидами равно 0,34 нм. Относительная молекулярного масса одного нуклеотида равна 345.

Задачи на тему «Код ДНК» решайте с помощью специальной таблицы генетических кодов. Благодаря ей вы узнаете, какую кислоту кодирует тот или иной генетический код.

Вычисляйте нужный вам ответ для задач на тему «Энергетический обмен» по уравнению реакции. Одним из часто встречающихся является: С6Н12О6 + 6О2 → 6СО2 + 6Н2О.

Находите на генетику по специальному алгоритму. Во-первых, определите какие гены являются доминантными(А, В), а какие рецессивными(a,b). Доминантным называется ген, признак которого проявляется как в гомозиготном (АА, аа), так и в гетерозиготном состоянии(Аа, Bb). Рецессивным называется ген, признак которого проявляется только при встрече одинаковых генов, т.е. в гомозиготном состоянии. Например, растения гороха с желтыми семенами скрестили с растениями гороха с зелеными семенами. Полученные растения гороха все имели желтые семена. Очевидно, что желтый цвет семян является доминирующим признаком. Записывайте решение этой задачи так: А – ген, отвечающий за желтый цвет семян, а – ген, отвечающий за зеленый цвет семян.Р: АА x aa
G: A, a
F1: AaСуществуют задачи такого типа с несколькими признаками, тогда один признак обозначайте A или a, а второй B или b.

Изучение генетики сопровождается решением задач. Они наглядно показывают действие закона наследования генов. Большинству учащихся решение этих задач кажется невероятно сложным. Но, зная алгоритм решения, вы легко справитесь с ними.

Инструкция

Можно выделить два основных типа . В первом типе задач известны генотипы родителей. Определить необходимо генотипы потомков. Сначала определите, какой аллель является доминантным. Найдите аллель. Запишите генотипы родителей. Выпишите все возможные типы гамет. Соедините . Определите расщепление.

В задачах второго типа все наоборот. Здесь известно расщепление в потомстве. Требуется определить генотипы родителей. Найдите так же, как и в задачах первого типа, какой из аллелей является доминантным, какой - рецессивным. Определите возможные типы гамет. По ним определите генотипы родителей.

Чтобы решить задачу правильно, прочтите её внимательно и проанализируйте условие. Чтобы определить тип задачи, выясните, сколько пар признаков рассматривается в задаче. Обратите внимание также на то, сколько пар генов контролируют развитие признаков. Важно выяснить, гомозиготные или скрещиваются, каков тип скрещивания. Определите, независимо или сцеплено наследуются гены, сколько генотипов образуется в потомстве и связано ли наследование с полом.

Среди заданий по генетике можно выделить 6 основных типов, встречающихся в ЕГЭ. Первые два (на определение числа типов гамет и моногибридное скрещивание) встречаются чаще всего в части А экзамена (вопросы А7 , А8 и А30 ).

Задачи типов 3 , 4 и 5 посвящены дигибридному скрещиванию, наследованию групп крови и признаков, сцепленных с полом. Такие задачи составляют большинство вопросов С6 в ЕГЭ .

Задания шестого типа представляют собой задачи смешанного типа. В них рассматривается наследование двух пар признаков: одна пара сцеплена с Х-хромосомой (или определяет группы крови человека), а гены второй пары признаков расположены в аутосомах. Этот класс задач считается самым трудным для абитуриентов.

Ниже изложены теоретические основы генетики, необходимые для успешной подготовки к заданию С6, а также рассмотрены решения задач всех типов и приведены примеры для самостоятельной работы.

Основные термины генетики

Ген - это участок молекулы ДНК, несущий информацию о первичной структуре одного белка. Ген - это структурная и функциональная единица наследственности.

Аллельные гены (аллели) - разные варианты одного гена, кодирующие альтернативное проявление одного и того же признака. Альтернативные признаки - признаки, которые не могут быть в организме одновременно.

Гомозиготный организм - организм, не дающий расщепления по тем или иным признакам. Его аллельные гены одинаково влияют на развитие данного признака.

Гетерозиготный организм - организм, дающий расщепление по тем или иным признакам. Его аллельные гены по-разному влияют на развитие данного признака.

Доминантный ген отвечает за развитие признака, который проявляется у гетерозиготного организма.

Рецессивный ген отвечает за признак, развитие которого подавляется доминантным геном. Рецессивный признак проявляется у гомозиготного организма, содержащего два рецессивных гена.

Генотип - совокупность генов в диплоидном наборе организма. Совокупность генов в гаплоидном наборе хромосом называется геномом .

Фенотип - совокупность всех признаков организма.

Законы Г. Менделя

Первый закон Менделя - закон единообразия гибридов F 1

Этот закон выведен на основании результатов моногибридного скрещивания. Для опытов было взято два сорта гороха, отличающихся друг от друга одной парой признаков - цветом семян: один сорт имел желтую окраску, второй - зеленую. Скрещивающиеся растения были гомозиготными.

Для записи результатов скрещивания Менделем была предложена следующая схема:

А - желтая окраска семян
а - зеленая окраска семян

Формулировка закона: при скрещивании организмов, различающихся по одной паре альтернативных признаков, первое поколение единообразно по фенотипу и генотипу .

Второй закон Менделя - закон расщепления

Из семян, полученных при скрещивании гомозиготного растения с желтой окраской семян с растением с зеленой окраской семян, были выращены растения, и путем самоопыления было получено F 2 .

Р (F 1)	Aa	Aa
Г	А; a	А; a
F 2	АА; Аа; Аа; аа (75% растений имеют доминантный признак, 25% - рецессивный)

Формулировка закона: у потомства, полученного от скрещивания гибридов первого поколения, наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 3:1 , а по генотипу - 1:2:1 .

Третий закон Менделя - закон независимого наследования

Этот закон был выведен на основании данных, полученных при дигибридном скрещивании. Мендель рассматривал наследование двух пар признаков у гороха: окраски и формы семян.

В качестве родительских форм Мендель использовал гомозиготные по обоим парам признаков растения: один сорт имел желтые семена с гладкой кожицей, другой - зеленые и морщинистые.

А - желтая окраска семян, а - зеленая окраска семян,
В - гладкая форма, в - морщинистая форма.

Затем Мендель из семян F 1 вырастил растения и путем самоопыления получил гибриды второго поколения.

АаВв

АВ, Ав, аВ, ав

F 2

Для записи и определения генотипов используется решетка Пеннета

Гаметы	АВ	Ав	аВ	ав
АВ	ААВВ	ААВв	АаВВ	АаВв
Ав	ААВв	Аавв	АаВв	Аавв
аВ	АаВВ	АаВв	ааВВ	ааВв
ав	АаВв	Аавв	ааВв	аавв

В F 2 произошло расщепление на 4 фенотипических класса в соотношении 9:3:3:1 . 9/16 всех семян имели оба доминантных признака (желтые и гладкие), 3/16 - первый доминантный и второй рецессивный (желтые и морщинистые), 3/16 - первый рецессивный и второй доминантный (зеленые и гладкие), 1/16 - оба рецессивных признака (зеленые и морщинистые).

При анализе наследования каждой пары признаков получаются следующие результаты. В F 2 12 частей желтых семян и 4 части зеленых семян, т.е. соотношение 3:1 . Точно такое же соотношение будет и по второй паре признаков (форме семян).

Формулировка закона: при скрещивании организмов, отличающихся друг от друга двумя и более парами альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всевозможных сочетаниях .

Третий закон Менделя выполняется только в том случае, если гены находятся в разных парах гомологичных хромосом.

Закон (гипотеза) «чистоты» гамет

При анализе признаков гибридов первого и второго поколений Мендель установил, что рецессивный ген не исчезает и не смешивается с доминантным. В F 2 проявляются оба гена, что возможно только в том случае, если гибриды F 1 образуют два типа гамет: одни несут доминантный ген, другие - рецессивный. Это явление и получило название гипотезы чистоты гамет: каждая гамета несет только один ген из каждой аллельной пары. Гипотеза чистоты гамет была доказана после изучения процессов, происходящих в мейозе.

Гипотеза «чистоты» гамет - это цитологическая основа первого и второго законов Менделя. С ее помощью можно объяснить расщепление по фенотипу и генотипу.

Анализирующее скрещивание

Этот метод был предложен Менделем для выяснения генотипов организмов с доминантным признаком, имеющих одинаковый фенотип. Для этого их скрещивали с гомозиготными рецессивными формами.

Если в результате скрещивания все поколение оказывалось одинаковым и похожим на анализируемый организм, то можно было сделать вывод: исходный организм является гомозиготным по изучаемому признаку.

Если в результате скрещивания в поколении наблюдалось расщепление в соотношении 1:1 , то исходный организм содержит гены в гетерозиготном состоянии.

Наследование групп крови (система АВ0)

Наследование групп крови в этой системе является примером множественного аллелизма (это существование у вида более двух аллелей одного гена). В человеческой популяции имеется три гена (i 0 , I А, I В), кодирующие белки-антигены эритроцитов, которые определяют группы крови людей. В генотипе каждого человека содержится только два гена, определяющих его группу крови: первая группа i 0 i 0 ; вторая I А i 0 и I А I А; третья I В I В и I В i 0 и четвертая I А I В.

Наследование признаков, сцепленных с полом

У большинства организмов пол определяется во время оплодотворения и зависит от набора хромосом. Такой способ называют хромосомным определением пола. У организмов с таким типом определения пола есть аутосомы и половые хромосомы - Y и Х.

У млекопитающих (в т.ч. у человека) женский пол обладает набором половых хромосом ХХ, мужской пол - ХY. Женский пол называют гомогаметным (образует один тип гамет); а мужской - гетерогаметным (образует два типа гамет). У птиц и бабочек гомогаметным полом являются самцы (ХХ), а гетерогаметным - самки (ХY).

В ЕГЭ включены задачи только на признаки, сцепленные с Х-хромосомой. В основном они касаются двух признаков человека: свертываемость крови (Х Н - норма; X h - гемофилия), цветовое зрение (Х D - норма, X d - дальтонизм). Гораздо реже встречаются задачи на наследование признаков, сцепленных с полом, у птиц.

У человека женский пол может быть гомозиготным или гетерозиготным по отношению к этим генам. Рассмотрим возможные генетические наборы у женщины на примере гемофилии (аналогичная картина наблюдается при дальтонизме): Х Н Х Н - здорова; Х Н X h - здорова, но является носительницей; Х h Х h - больна. Мужской пол по этим генам является гомозиготным, т.к. Y-хромосома не имеет аллелей этих генов: Х Н Y - здоров; X h Y - болен. Поэтому чаще всего этими заболеваниями страдают мужчины, а женщины являются их носителями.

Типичные задания ЕГЭ по генетике

Определение числа типов гамет

Определение числа типов гамет проводится по формуле: 2 n , где n - число пар генов в гетерозиготном состоянии. Например, у организма с генотипом ААввСС генов в гетерозиготном состоянии нет, т.е. n = 0 , следовательно, 2 0 = 1 , и он образует один тип гамет (АвС). У организма с генотипом АаВВсс одна пара генов в гетерозиготном состоянии (Аа), т.е. n = 1 , следовательно, 2 1 = 2 , и он образует два типа гамет. У организма с генотипом АаВвСс три пары генов в гетерозиготном состоянии, т.е. n = 3 , следовательно, 2 3 = 8 , и он образует восемь типов гамет.

Задачи на моно- и дигибридное скрещивание

На моногибридное скрещивание

Задача : Скрестили белых кроликов с черными кроликами (черный цвет - доминантный признак). В F 1 - 50% белых и 50% черных. Определите генотипы родителей и потомства.

Решение : Поскольку в потомстве наблюдается расщепление по изучаемому признаку, следовательно, родитель с доминантным признаком гетерозиготен.

На дигибридное скрещивание

Доминантные гены известны

Задача : Скрестили томаты нормального роста с красными плодами с томатами-карликами с красными плодами. В F 1 все растения были нормального роста; 75% - с красными плодами и 25% - с желтыми. Определите генотипы родителей и потомков, если известно, что у томатов красный цвет плодов доминирует над желтым, а нормальный рост - над карликовостью.

Решение : Обозначим доминантные и рецессивные гены: А - нормальный рост, а - карликовость; В - красные плоды, в - желтые плоды.

Проанализируем наследование каждого признака по отдельности. В F 1 все потомки имеют нормальный рост, т.е. расщепления по этому признаку не наблюдается, поэтому исходные формы - гомозиготны. По цвету плодов наблюдается расщепление 3:1 , поэтому исходные формы гетерозиготны.

Доминантные гены неизвестны

Задача : Скрестили два сорта флоксов: один имеет красные блюдцевидные цветки, второй - красные воронковидные цветки. В потомстве было получено 3/8 красных блюдцевидных, 3/8 красных воронковидных, 1/8 белых блюдцевидных и 1/8 белых воронковидных. Определите доминантные гены и генотипы родительских форм, а также их потомков.

Решение : Проанализируем расщепление по каждому признаку в отдельности. Среди потомков растения с красными цветами составляют 6/8 , с белыми цветами - 2/8 , т.е. 3:1 . Поэтому А - красный цвет, а - белый цвет, а родительские формы - гетерозиготны по этому признаку (т.к. есть расщепление в потомстве).

По форме цветка также наблюдается расщепление: половина потомства имеет блюдцеобразные цветки, половина - воронковидные. На основании этих данных однозначно определить доминантный признак не представляется возможным. Поэтому примем, что В - блюдцевидные цветки, в - воронковидные цветки.

АаВв
(красные цветки, блюдцевидная форма)

Аавв
(красные цветки, воронковидная форма)

АВ, Ав, аВ, ав

Ав, ав

F 1

Гаметы	АВ	Ав	аВ	ав
Ав	ААВв	ААвв	АаВв	Аавв
ав	АаВв	Аавв	ааВв	аавв

3/8 А_В_ - красные блюдцевидные цветки,
3/8 А_вв - красные воронковидные цветки,
1/8 ааВв - белые блюдцевидные цветки,
1/8 аавв - белые воронковидные цветки.

Решение задач на группы крови (система АВ0)

Задача : у матери вторая группа крови (она гетерозиготна), у отца - четвертая. Какие группы крови возможны у детей?

Решение :

Решение задач на наследование признаков, сцепленных с полом

Такие задачи вполне могут встретиться как в части А, так и в части С ЕГЭ.

Задача : носительница гемофилии вышла замуж за здорового мужчину. Какие могут родиться дети?

Решение :

Решение задач смешанного типа

Задача : Мужчина с карими глазами и 3 группой крови женился на женщине с карими глазами и 1 группой крови. У них родился голубоглазый ребенок с 1 группой крови. Определите генотипы всех лиц, указанных в задаче.

Решение : Карий цвет глаз доминирует над голубым, поэтому А - карие глаза, а - голубые глаза. У ребенка голубые глаза, поэтому его отец и мать гетерозиготны по этому признаку. Третья группа крови может иметь генотип I В I В или I В i 0 , первая - только i 0 i 0 . Поскольку у ребенка первая группа крови, следовательно, он получил ген i 0 и от отца, и от матери, поэтому у его отца генотип I В i 0 .

Задача : Мужчина дальтоник, правша (его мать была левшой) женат на женщине с нормальным зрением (ее отец и мать были полностью здоровы), левше. Какие могут родиться дети у этой пары?

Решение : У человека лучшее владение правой рукой доминирует над леворукостью, поэтому А - правша, а - левша. Генотип мужчины Аа (т.к. он получил ген а от матери-левши), а женщины - аа.

Мужчина-дальтоник имеет генотип X d Y, а его жена - Х D Х D , т.к. ее родители были полностью здоровы.

Задачи для самостоятельного решения

Определите число типов гамет у организма с генотипом АаВВСс.
Определите число типов гамет у организма с генотипом АаВвХ д Y.
Определите число типов гамет у организма с генотипом ааВВI В i 0 .
Скрестили высокие растения с низкими растениями. В F 1 - все растения среднего размера. Какое будет F 2 ?
Скрестили белого кролика с черным кроликом. В F 1 все кролики черные. Какое будет F 2 ?
Скрестили двух кроликов с серой шерстью. В F 1 - 25% с черной шерстью, 50% - с серой и 25% с белой. Определите генотипы и объясните такое расщепление.
Скрестили черного безрогого быка с белой рогатой коровой. В F 1 получили 25% черных безрогих, 25% черных рогатых, 25% белых рогатых и 25% белых безрогих. Объясните это расщепление, если черный цвет и отсутствие рогов - доминантные признаки.
Скрестили дрозофил с красными глазами и нормальными крыльями с дрозофилами с белыми глазами и дефектными крыльями. В потомстве все мухи с красными глазами и дефектными крыльями. Какое будет потомство от скрещивания этих мух с обоими родителями?
Голубоглазый брюнет женился на кареглазой блондинке. Какие могут родиться дети, если оба родителя гетерозиготны?
Мужчина правша с положительным резус-фактором женился на женщине левше с отрицательным резусом. Какие могут родиться дети, если мужчина гетерозиготен только по второму признаку?
У матери и у отца 3 группа крови (оба родителя гетерозиготны). Какая группа крови возможна у детей?
У матери 1 группа крови, у ребенка - 3 группа. Какая группа крови невозможна для отца?
У отца первая группа крови, у матери - вторая. Какова вероятность рождения ребенка с первой группой крови?
Голубоглазая женщина с 3 группой крови (ее родители имели третью группу крови) вышла замуж за кареглазого мужчину со 2 группой крови (его отец имел голубые глаза и первую группу крови). Какие могут родиться дети?
Мужчина-гемофилик, правша (его мать была левшой) женился на женщине левше с нормальной кровью (ее отец и мать были здоровы). Какие могут родиться дети от этого брака?
Скрестили растения земляники с красными плодами и длинночерешковыми листьями с растениями земляники с белыми плодами и короткочерешковыми листьями. Какое может быть потомство, если красная окраска и короткочерешковые листья доминируют, при этом оба родительских растения гетерозиготны?
Мужчина с карими глазами и 3 группой крови женился на женщине с карими глазами и 3 группой крови. У них родился голубоглазый ребенок с 1 группой крови. Определите генотипы всех лиц, указанных в задаче.
Скрестили дыни с белыми овальными плодами с растениями, имевшими белые шаровидные плоды. В потомстве получены следующие растения: 3/8 с белыми овальными, 3/8 с белыми шаровидными, 1/8 с желтыми овальными и 1/8 с желтыми шаровидными плодами. Определите генотипы исходных растений и потомков, если у дыни белая окраска доминирует над жел той, овальная форма плода - над шаровидной.

Ответы

4 типа гамет.
8 типов гамет.
2 типа гамет.
1/4 высоких, 2/4 средних и 1/4 низких (неполное доминирование).
3/4 черных и 1/4 белых.
АА - черные, аа - белые, Аа - серые. Неполное доминирование.
Бык: АаВв, корова - аавв. Потомство: АаВв (черные безрогие), Аавв (черные рогатые), ааВв (белые рогатые), аавв (белые безрогие).
А - красные глаза, а - белые глаза; В - дефектные крылья, в - нормальные. Исходные формы - ААвв и ааВВ, потомство АаВв.
Результаты скрещивания:
а) АаВв х ААвв
- F 2
- АаВв красные глаза, дефектные крылья
- ААвв красные глаза, нормальные крылья
- Аавв красные глаза, нормальные крылья
б) АаВв х ааВВ
- F 2 АаВВ красные глаза, дефектные крылья
- АаВв красные глаза, дефектные крылья
- ааВв белые глаза, дефектные крылья
- ааВВ белые глаза, дефектные крылья
А - карие глаза, а - голубые; В - темные волосы, в - светлые. Отец ааВв, мать - Аавв.
А - правша, а - левша; В - положительный резус, в - отрицательный. Отец ААВв, мать - аавв. Дети: 50% АаВв (правша, положительный резус) и 50% Аавв (правша, отрицательный резус).
Отец и мать - I В i 0 . У детей возможна третья группа крови (вероятность рождения - 75% ) или первая группа крови (вероятность рождения - 25% ).
Мать i 0 i 0 , ребенок I В i 0 ; от матери он получил ген i 0 , а от отца - I В. Для отца невозможны следующие группы крови: вторая I А I А, третья I В I В, первая i 0 i 0 , четвертая I А I В.
Ребенок с первой группой крови может родиться только в том случае, если его мать гетерозиготна. В этом случае вероятность рождения составляет 50% .
А - карие глаза, а - голубые. Женщина ааI В I В, мужчина АаI А i 0 . Дети: АаI А I В (карие глаза, четвертая группа), АаI В i 0 (карие глаза, третья группа), ааI А I В (голубые глаза, четвертая группа), ааI В i 0 (голубые глаза, третья группа).
А - правша, а - левша. Мужчина АаX h Y, женщина ааX H X H . Дети АаX H Y (здоровый мальчик, правша), АаX H X h (здоровая девочка, носительница, правша), ааX H Y (здоровый мальчик, левша), ааX H X h (здоровая девочка, носительница, левша).
А - красные плоды, а - белые; В - короткочерешковые, в - длинночерешковые.
Родители: Аавв и ааВв. Потомство: АаВв (красные плоды, короткочерешковые), Аавв (красные плоды, длинночерешковые), ааВв (белые плоды, короткочерешковые), аавв (белые плоды, длинночерешковые).
Скрестили растения земляники с красными плодами и длинночерешковыми листьями с растениями земляники с белыми плодами и короткочерешковыми листьями. Какое может быть потомство, если красная окраска и короткочерешковые листья доминируют, при этом оба родительских растения гетерозиготны?
А - карие глаза, а - голубые. Женщина АаI В I 0 , мужчина АаI В i 0 . Ребенок: ааI 0 I 0
А - белая окраска, а - желтая; В - овальные плоды, в - круглые. Исходные растения: АаВв и Аавв. Потомство:
А_Вв - 3/8 с белыми овальными плодами,
А_вв - 3/8 с белы ми шаровидными плодами,
ааВв - 1/8 с желтыми овальными плодами,
аавв - 1/8 с желтыми шаровидными плодами.