Задачи на дигибридное скрещивание. Методическая разработкапо биологии в помощь учащимся, сдающим ЕГЭ. «Задачи по генетике

Задача 1
При скрещивании двух сортов томата с красными шаровидными и желтыми грушевидными плодами в первом поколении все плоды шаровидные, красные. Определите генотипы родителей, гибридов первого поколения, соотношение фенотипов второго поколения.
Решение:
Так как при скрещивании гороха все особи потомства имеют признак одного из родителей, значит, гены красного цвета (А) и гены шаровидной формы плодов (В) являются доминантными по отношению к генам жёлтой окраски (а) и грушевидной формы плодов (b). генотипы родителей: красные шаровидные плоды – ААВВ, желтые грушевидные плоды – ааbb.
Для определения генотипов первого поколения, соотношение фенотипов второго поколения неободимо составить схемы скрещивания:

Схема первого скрещивания:

Наблюдается единообразие первого поколения, генотипы особей AaBb (1-й закон Менделя).

Схема второго скрещивания:

Соотношение фенотипов второго поколения: 9 – красные шаровидные; 3 – красные грушевидные; 3 - желтые шаровидные; 1 – желтые грушевидные.
Ответ:
1) генотипы родителей: красные шаровидные плоды – ААВВ, желтые грушевидные плоды – ааbb.
2) генотипы F 1: красные шаровидные АаВb.
3) соотношение фенотипов F 2:
9 – красные шаровидные;
3 – красные грушевидные;
3 - желтые шаровидные;
1 – желтые грушевидные.

Задача 2
Отсутствие малых коренных зубов у человека наследуется как доминантный аутосомный признак. Определите возможные генотипы и фенотипы родителей и потомства, если один из супругов имеет малые коренные зубы, а у другого они отсутствуют и он гетерозиготен по этому признаку. Какова вероятность рождения детей с этой аномалией?
Решение:
Анализ условия задачи показывает, что скрещиваемые особи анализируются по одному признаку – коренные зубы, который представлен двумя альтернативными проявлениями: наличие коренных зубов и отсутствие коренных зубов. Причем сказано, что отсутствие коренных зубов является доминантным признаком, а наличие коренных зубов – рецессивным. Эта задача – на, и для обозначения аллелей достаточно будет взять одну букву алфавита. Доминантный аллель обозначим прописной буквой А, рецессивный аллель – строчной буквой а.
А - отсутствие коренных зубов;
а - наличие коренных зубов.
Запишем генотипы родителей. Помним, что генотип организма включает в себя два аллеля изучаемого гена “А”. Отсутствие малых коренных зубов – доминантный признак, поэтому родитель,у которого отсутствуют малые коренные зубы и он гетерозиготен, значит его генотип - Аа. Наличие малых коренных зубов - рецессивный признак, поэтому родитель, у которого отсутствуют малые коренные зубы гомозиготен по рецессивному гену, значит генотип его - аа.
При скрещивании гетерозиготного организма с гомозиготным рецесивным образуется потомство двух типов и по генотипу, и по фенотипу. Анализ скрещивания подтверждает это утверждение.

Схема скрещивания

Ответ:
1) генотипы и фенотипы Р: аа – с малыми коренными зубами, Аа – без малых коренных зубов;
2) генотипы и фенотипы потомства: Аа – без малых коренных зубов, аа – с малыми коренными зубами; вероятность рождения детей без малых коренных зубов – 50%.

Задача 3
У человека ген карих глаз (А) доминирует над голубым цветом глаз, а ген цветовой слепоты рецессивен (дальтонизм – d) и сцеплен с Х-хромосомой. Кареглазая женщина с нормальным зрением, отец которой имел голубые глаза и страдал цветовой слепотой, выходит замуж за голубоглазого мужчину с нормальным зрением. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и возможного потомства, вероятность рождения в этой семье детей-дальтоников с карими глазами и их пол.
Решение:

Так как женщина кареглазая, а её отец страдал цветовой слепотой и был голубоглазым, то она получила рецессивный ген голубоглазости и ген дальтонизма от отца. Следовательно, женщина гетерозиготна по гену окраски глаза и является носителем гена дальтонизма, так как получила одну Х-хромосому от отца-дальтоника, её генотип - АаX D X d . Так как мужчина голубоглазый с нормальным зрением, то его генотип будет гомозиготен по рецессивному гену а и Х-хромосома будет содержать доминантный ген нормального зрения, его генотип - ааX D Y.
Определим генотипы возможного потомства, вероятность рождения в этой семье детей-дальтоников с карими глазами и их пол, составив схему скрещивания:

Схема скрещивания

Ответ:
Схема решения задачи включает: 1) генотип матери – AaX D X d (гаметы: AX D , aX D , AX d , aX D), генотип отца – aaX D Y (гаметы: aX D , aY);
2) генотипы детей: девочки – AaX D X D , ааX D X D , AaX D X d , ааX D X d ; мальчики – AaX D Y, aaXDY, AaX d Y, aaX D Y;
3) вероятность рождения детей-дальтоников с карими глазами: 12,5% AaX d Y – мальчики.

Задача 4
При скрещивании растения гороха с гладкими семенами и усиками с растением с морщинистыми семенами без усиков все поколение было единообразно и имело гладкие семена и усики. При скрещивании другой пары растений с такими же фенотипами (гороха с гладкими семенами и усиками и гороха с морщинистыми семенами без усиков) в потомстве получили половину растений с гладкими семенами и усиками и половину растений с морщинистыми семенами без усиков. Составьте схему каждого скрещивания.
Определите генотипы родителей и потомства. Объясните полученные результаты. Как определяются доминантные признаки в данном случае? Какой закон генетики при этом проявляется?
Решение:
Эта задача – на дигибридное скрещивание, так как скрещиваемые организмы анализируют по двум парам альтернативных признаков. Первая пара альтернативных признаков: форма семени – гладкие семена и морщинистые семена; вторая пара альтернативных признаков: наличие усиков – отсутствие усиков. За эти признаки отвечают аллели двух разных генов. Поэтому для обозначения аллелей разных генов будем использовать две буквы алфавита: “А” и “В”. Гены расположены в аутосомах, поэтому будем обозначать их только с помощью этих букв, без использования символов Х- и Y – хромосом.
Так как при скрещивании растения гороха с гладкими семенами и усиками с растением с морщинистыми семенами без усиков все поколение было единообразно и имело гладкие семена и усики, то можно сделать вывод - признак гладкие семена гороха и признак отсутствия усиков - доминантные признаки.
А ген, определяющий гладкую форму гороха; а - ген, определяющий морщинистую форму гороха; В - ген, определяющий наличие усиков у гороха; b - ген, определяющий отсутствие усиков у гороха. Генотипы родителей: ААВВ, aabb.

Схема первого скрещивания

Так как при 2-м скрещивании произошло расщепление по двум парам признаков в соотношении 1:1, то можно считать, что гены, определяющие гладкие семена и наличие усиков (А, В), локализованы в одной хромосоме и наследуются сцеплено, растение с гладкими семенами и усиками гетерозиготно, значит генотипы родителей второй пары растений имеют вид: АаВb; aabb.
Анализ скрещивания подтверждает эти рассуждения.

Схема второго скрещивания

Ответ:
1. Гены, определяющие гладкие семена и наличие усиков, являются доминантными, так как при 1-м скрещивании всё поколение растений было одинаковым и имело гладкие семена и усики. Генотипы родителей: гладкие семена и усики - AABB (аметы АВ), морщинистые семена и без усиков - aabb (аметы - ab). Генотип потомков - AaBb. Проявляется закон единообразия первого поколения при скрещивании этой пары растений
2. При скрещивании второй пары растений гены, определяющие гладкие семена и наличие усиков (А, В), локализованы в одной хромосоме и наследуются сцеплено, так как при 2-м скрещивании произошло расщепление по двум парам признаков в соотношении 1:1. Проявляется закон сцепленного наследования.

Задача 5
Гены окраски шерсти кошек расположены в Х-хромосоме. Чёрная окраска определяется геном Х B , рыжая - геном Х b, гетерозиготы Х B Х b имеют черепаховую окраску. От чёрной кошки и рыжего кота родились: один черепаховый и один чёрный котёнок. Составьте схему решения задачи. Определите ьгенотипы родителей и потомства, возможный пол котят.
Решение:
Интересное сочетание: гены черного и рыжего цвета не доминируют друг над другом, а в сочетании дают черепаховую окраску. Здесь наблюдается кодоминирование (взаимодействие генов). Возьмем: Х B – ген отвечающий за черный цвет, Х b – ген отвечающий за рыжий цвет; гены Х В и Х b равнозначны и аллельны (Х В = Х b).
Так как скрещивались чёрная кошка и рыжий кот, то их гентипы будут иметь вид: кошка - Х B Х В (гаметы Х B), кот - Х b Y (гаметы Х b, Y). При данном типе скрещивания возможно рождение чёрных и черепаховых котят в соотношении 1:1. Анализ скрещивания подтверждает это суждение.

Схема скрещивания

Ответ:
1) генотипы родителей: кошка Х B Х В (гаметы Х B), кот - Х b Y (гаметы Х b , Y);
2) генотипы котят: черепаховый - Х B Х b , Х B Х b Y;
3) пол котят: самка - черепаховая, самец - чёрный.
При решении задачи использовали закон чистоты гамет и сцепленное с полом наследование. Взаимодействие генов - кодоминирование. Вид скрещивания - моногибридное.

Задача 6
Скрестили дигетерозиготных самцов мух дрозофил с серым телом и нормальными крыльями (признаки доминантные) с самками с чёрным телом и укороченными крыльями (рецессивные признаки). Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, а также возможные генотипы и фенотипы потмства F 1 , если доминантные и рецессивные гены данных признаков попарно сцеплены, а кроссинговер при образовании половых клеток не происходит. Объясните полученные результаты.
Решение:
Генотип дигетерозиготного самца: AaBb, генотип самки гомозиготной по рецессивным признакам имеет вид: aabb. Так как гены сцеплены, то самец даёт два типа гамет: АВ, аb, а самка - один тип гамет: ab, поэтому у потомства проявляется только два фенотипа в соотношении 1:1.
Анализ скрещивания подтверждает эти рассуждения.

Схема скрещивания

Ответ:
1) генотипы родителей: самка aabb (аметы: ab), самец АаBb (гаметы: AB, ab);
2) генотипы потомства: 1АаВb серое тело, нормальные крылья; 1 ааbb чёрное тело, укороченные крылья;
3) так как гены сцеплены, то самец даёт два типа гамет: АВ, аb, а самка - один тип гамет: ab, поэтому у потомства проявляется только два фенотипа в соотношении 1:1. Проявляется закон сцеплённого наследования.

Задача 7
У родителей со свободной мочкой уха и треугольной ямкой на подбородке родился ребёнок со сросшейся мочкой уха и гладким подбородком. Определите генотипы родителей, первого ребёнка, генотипы и фенотипы других возможных потомков. составьте схему решения задачи. Признаки наследуются независимо.
Решение:
Дано:
Каждый из родителей имеет свободную мочку уха и треугольную ямку и у них родился ребёнок со сросшейся мочкой уха и гладким подбородком, значит, свободная мочка уха и треугольный подбородок доминантные признаки, а сросшаяся мочка и гладкий подбородок рецессивные признаки. Из этих рассуждений делаем вывод: родители дигетерозиготны, а ребёнок дигомозиготный по рецессивным признакам. составим таблицу признаков:

Следовательно, генотипы родителей: мать АаВb (гаметы АВ, Аb, Ab, ab), отец АаВb (гаметы АВ, Аb, Ab, ab), генотип первого ребёнка: aabb - сросшаяся мочка, гладкий подбородок.
Анализ скрещивания подтверждает это суждение.

Фенотипы и генотипы потомства:
свободная мочка, треугольная ямка, А_В_
свободная мочка, гладкий подбородок, А_bb
сросшаяся мочка, треугольная ямка, ааВ_

Ответ:
1) генотипы родителей: мать АаВb (гаметы АВ, Аb, Ab, ab), отец АаВb (гаметы АВ, Аb, Ab, ab);
2) генотип первого ребёнка: aabb - сросшаяся мочка, гладкий подбородок;
3) генотипы и фенотипы возможных потомков:
свободная мочка, гладкий подбородок, А_bb;
свободная мочка, треугольная ямка, А_В_;
сросшаяся мочка, гладкий подбородок, aabb.

Задача 8
У кур встречается сцеплённый с полом летальный ген (а), вызывающий гибель эмбрионов, гетерозиготы по этому признаку жизнеспособны.. Скрестили нормальную курицу с гетерозиготным петухом (уптиц гетерогаметный пол - женский). Составьте схему решения задачи, определите генотипы родителей, пол, генотип возможного потомства и вероятность гибели эмбрионов.
Решение:
По условию задачи:
Х А - развитие нормального эмбриона;
Х a - гибель эмбриона;
Х А Х a - жизнеспособные особи.
Определим генотипы и фенотипы потомства

Схема скрещивания

Ответ:
1) генотипы родителей: Х А Y (гаметы Х А, Y), Х А Х А (гаметы Х А, Х А);
2) генотипы возможного потомства: Х А Y, Х А Х А, Х А Х a , Х a Y;
3) 25% - Х a Y нежизнеспособные.

адача 9
При скрещивании растения с длинными полосатыми плодами с растением, имеющим круглые зелёные плоды, в потомстве получили растения с длинными зелёными и круглыми зелёными плодами. При скрещивании такого же арбуза (с длинными полосатыми плодами) с растением, имеющим круглые полосатые плоды, всё потомство имело круглые полосатые плоды. Определите доминантные и рецессивные признаки, генотипы всех родительских растений арбуза.
Решение:
А - ген, отвечающий за формирование круглого плода
a - ген, отвечающий за формирование длинного плода
В - ген, отвечающий за формирование зелёной окраски плода
b - ген, отвечающий за формирование полосатого плода
Так как при скрещивании растения с длинными полосатыми плодами с растением, имеющим круглые зелёные плоды, в потомстве F 1 получили растения с длинными зелёными и круглыми зелёными плодами, то можно сделать вывод, что доминантными признаками являются круглые зелёные плоды, а рецессивными - длинные полосатые. Генотип растения с длинными полосатыми плодами - ааbb, а генотип растения с круглыми зхелёными плодами - АаВВ, потому что в потомстве все особи с зелёными плодами, и по 1/2 с круглыми и длинными плодами, значит, данное растение является гетерозиготй по доминантному признаку формы плода и гомозиготой по доминантному признаку окраски плода. Генотип потомства F 1: AaBb, aaBb. Учитывая, что при скрещивании родительского арбуза с длинными полосатыми плодами (дигомозигота по рецессивным признакам) с растением, имеющим круглые полосатые плоды, всё потомство F 2 имело круглые полосатые плоды, генотип родительского растения с зелёными полосатыми плодами, взятого для второго скрещивания, имеет вид: ААbb. Генотип потомства F 2 - Ааbb.
Анализы проведённых скрещиваний подтверждают наши предположения.

Схема первого скрещивания

Схема второго скрещивания

Ответ:
1) доминантные признаки - плоды круглые, зелёные, рецессивные признаки - плоды длинные, полосатые;
2) генотипы родителей F 1: aabb (длинные полосатые) и АаВВ (круглые зелёные);
3) генотипы родителей F 2: ааbb (длинные полосатые) и ААbb (круглые полосатые).

Задача 10
Растение дурман с пурпурными цветками (А) и гладкими коробочками (b) скрестили с растением, имеющим пурпурные цветки и колючие коробочки. В потомстве получены следующие фенотипы: с пурпурными цветками и колючими коробочками, с пурпурными цветками и гладкими коробочками, с белыми цветками и гладкими коробочками, с белыми цветками и колючими коробочками. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, потомства и возможное соотношение фенотипов. Установите характер наследования признаков.
Решение:
А ген пурпурной окраски цветка;
a - ген белой окраски цветка;
В - ген, формирующий колючую коробочку;
b - ген, формирующий гладкую коробочку.
Эта задача на дигибридное скрещивание (независимое наследование признаков при дигибридном скрещивании), так как растения анализируются по двум признакам: окраске цветка (пурпурная и белая) и форме коробочки (гладкая и колючая). Эти признаки обусловлены двумя разными генами. Поэтому для обозначения генов возьмем две буквы алфавита: “А” и “В”. Гены расположены в аутосомах, поэтому будем обозначать их только с помощью этих букв, без использования символов Х- и Y- хромосом. Гены, отвечающие за анализируемые признаки, не сцеплены друг с другом, поэтому будем использовать генную запись скрещивания.
Пурпурная окраска доминантный признак (А), а появившаяся в потомстве белая окраска - рецессивный признак (а). Каждый из родителей имеет пурпурную окраску цветка, значит, оба они несут доминантный ген А. Поскольку у них есть потомство с генотипом аа, то каждый из них должен нести также рецессивный ген а. Следовательно, генотип обоих родительских растений по гену окраски цветка – Аа. Признак колючая коробочка является доминантным по отношению к признаку гладкая коробочка, а так как при скрещивании растения с колючей коробочкой и растения с гладкой коробочкой появилось потомство и с колючей коробочкой, и с гладкой коробочкой, то генотип родителя с доминантным признаком по форме коробочки будет гетерозиготен (Bb), а по рецессивному - (bb). Тогда генотипы родителей: Aabb, aaBb.
Теперь определим генотипы потомства, проведя анализ скрещивания родительских растений:

Схема скрещивания

Ответ:
1) генотипы родителей: Aabb (гаметы Ab, ab) * АаВb (гаметы АВ, Ab, aB, ab);
2) генотипы и соотношение фенотипов:
3/8 пурпурные колючие (AABb и AaBb);
3/8 пурпурные гладкие (ААbb и Aabb);
1/8 белые колючие (ааВb);
1/8 белые гладкие (ааbb);

Задача 11
Известно, что хорея Гентингтона (А) - заболевание, проявляющееся после 35-40 лет и сопровождающееся прогрессирующим нарушением функций головного мозга, и положительный резус-фактор (В) наследуются как несцеплённые аутосомно-доминантные признаки. Отец является дигетерозиготой по этим генам, а мать имеет отрицательный резус-фактор и здорова. Составьте схему решения задачи и определите генотипы родителей, возможного потомства и вероятность рождения здоровых детей с положительным резус-фактором.
Решение:
А ген болезни Гентингтона;
a - ген нормального развития мозга;
В - ген положительного резус-фактора;
b - ген отрицательного резус-фактораю
Эта задача на дигибридное скрещивание (несцеплённые аутосомно-доминантные наследование признаков при дигидридном скрещивании). По условию задачи отец дигетерозигот, значит его генотип - АаВb. Мать фенотипически рецессивна по обоим признакам, значит её генотип - ааbb.
Теперь определим генотипы потомства, проведя анализ скрещивания родителей:

Схема скрещивания

Ответ:
1) генотипы родителей: отец - AaВb (гаметы АВ Ab, аВ, ab), мать ааbb (гаметы ab);
2) генотипы потомства: AaBb, Aabb, aaBb, aabb;
3)25% потомства с генотипом aaBb - резус-положительные и здоровы.

Проработав эти темы, Вы должны уметь:

1. Дать определения: ген, доминантный признак; рецессивный признак; аллель; гомологичные хромосомы; моногибридное скрещивание, кроссинговер, гомозиготный и гетерозиготный организм, независимое распределение, полное и неполное доминирование, генотип, фенотип.
2. С помощью решетки Пеннета проиллюстрировать скрещивание по одному или двум признакам и указать, каких численных отношений генотипов и фенотипов следует ожидать в потомстве от этих скрещиваний.
3. Изложить правила наследования, расщепления и независимого распределения признаков, открытие которых было вкладом Менделя в генетику.
4. Объяснить как мутации могут повлиять на белок, кодируемым тем или иным геном.
5. Указать возможные генотипы людей с группами крови А; В; АВ; О.
6. Привести примеры полигенных признаков.
7. Указать хромосомный механизм определения пола и типы наследования сцепленных с полом генов млекопитающих, использовать эти сведения при решении задач.
8. Объяснить, в чем заключается различие между признаками, сцепленными с полом и признаками, зависимыми от пола; привести примеры.
9. Объяснить, как наследуются такие генетические заболевания человека как гемофилия, дальтонизм, серповидно-клеточная анемия.
10. Назвать особенности методов селекции растений, животных.
11. Указать основные направления биотехнологии.
12. Уметь решать по данному алгоритму простейшие генетические задачи:

    Алгоритм решения задач

    • Определите доминантный и рецессивный признак по результатам скрещивания первого поколения (F1) и второго (F2) (по условию задачи). Введите буквенные обозначения: А - доминантный а - рецессивный.
    • Запишите генотип особи с рецессивным признаком или особи с известным по условию задачи генотипом и гаметы.
    • Запишите генотип гибридов F1.
    • Составьте схему второго скрещивания. Запишите гаметы гибридов F1 в решетку Пеннета по горизонтали и по вертикали.
    • Запишите генотипы потомства в клетках пересечения гамет. Определите соотношения фенотипов в F1.

Схема оформления задач.

Буквенные обозначения:
а) доминантный признак _______________
б) рецессивный признак _______________

Гаметы

F1 (генотип первого поколения)

Решетка Пеннета

Соотношение фенотипов в F2: _____________________________
Ответ:_________________________

Примеры решения задач на моногибридное скрещивание.

Задача. "В семье Ивановых двое детей: кареглазая дочь и голубоглазый сын. Мама этих детей голубоглазая, но ее родители имели карие глаза. Как наследуется окраска глаз у человека? Каковы генотипы всех членов семьи? Окраска глаз - моногенный аутосомный признак".

Признак окраски глаз контролируется одним геном (по условию). Мама этих детей голубоглазая, а ее родители имели карие глаза. Это возможно только в ТОМслучае, если оба родителя были гетерозиготны, следовательно, карие глаза доминируют над голубыми. Таким образом, бабушка, дедушка, папа и дочь имели генотип (Аа), а мама и сын - аа.

Задача. "Петух с розовидным гребнем скрещен с двумя курицами, тоже имеющими розовидный гребень. Первая дала 14 цыплят, все с розовидным гребнем, а вторая - 9 цыплят, из них 7 с розовидным и 2 с листовидным гребнем. Форма гребня - моногенный аутосомный признак. Каковы генотипы всех трех родителей?"

До определения генотипов родителей необходимо выяснить характер наследования формы гребня у кур. При скрещивании петуха со второй курицей появились 2 цыпленка с листовидным гребнем. Это возможно при гетерозиготности родителей, следовательно, можно предположить, что розовидный гребень у кур доминирует над листовидным. Таким образом, генотипы петуха и второй курицы - Аа.

При скрещивании этого же петуха с первой курицей расщепления не наблюдалось, следовательно, первая курица была гомозиготной - АА.

Задача. "В семье кареглазых праворуких родителей родились разнояйцевые близнецы, один из которых кареглазый левша, а другой голубоглазый правша. Какова вероятность рождения следующего ребенка, похожим на своих родителей?"

Рождение у кареглазых родителей голубоглазого ребенка свидетельствует о рецессивности голубой окраски глаз, соответственно рождение у праворуких родителей леворукого ребенка указывает на рецессивность лучшего владения левой рукой по сравнению с правой. Введем обознанения аллелей: А - карие глаза, а - голубые глаза, В - правша, в - левша. Определим генотипы родителей и детей:

А_вв - фенотипический радикал, который показывает, что данный ребенок с левша с карими глазами. Генотип этого ребенка может быть - Аавв, ААвв.

Дальнейшее решение этой задачи осуществляется традиционным способом, путем построения решетки Пеннета.

Подчеркнуты 9 вариантов потомков, которые нас интересуют. Всего возможных вариантов 16, поэтому вероятность рождения ребенка, похожим на своих родителей равна 9/16.

Иванова Т.В., Калинова Г.С., Мягкова А.Н. "Общая биология". Москва, "Просвещение", 2000

• Тема 10. "Моногибридное и дигибридное скрещивание." §23-24 стр. 63-67
• Тема 11. "Генетика пола." §28-29 стр. 71-85
• Тема 12. "Мутационная и модификационная изменчивость." §30-31 стр. 85-90
• Тема 13. "Селекция." §32-34 стр. 90-97

Генетика - наука, изучающая наследственность и изменчивость организмов.
Наследственность - способность организмов передавать из поколения в поколение свои признаки (особенности строения, функций, развития).
Изменчивость - способность организмов приобретать новые признаки. Наследственность и изменчивость - два противоположных, но взаимосвязанных свойства организма.

Наследственность

Основные понятия
Ген и аллели. Единицей наследственной информации является ген.
Ген (с точки зрения генетики) - участок хромосомы, определяющий развитие у организма одного или нескольких признаков.
Аллели - различные состояния одного и того же гена, располагающиеся в определённом локусе (участке) гомологичных хромосом и определяющие развитие одного какого-то признака. Гомологичные хромосомы имеются только в клетках, содержащих диплоидный набор хромосом. Их нет в половых клетках (гаметах) эукариот и у прокариот.

Признак (фен) - некоторое качество или свойство, по которому можно отличить один организм от другого.
Доминирование - явление преобладания у гибрида признака одного из родителей.
Доминантный признак - признак, проявляющийся в первом поколении гибридов.
Рецессивный признак - признак, внешне исчезающий в первом поколении гибридов.

Доминантные и рецессивные признаки у человека

Доминантный аллель - аллель, определяющий доминантный признак. Обозначается латинской прописной буквой: А, B, С, … .
Рецессивный аллель - аллель, определяющий рецессивный признак. Обозначается латинской строчной буквой: а, b, с, … .
Доминантный аллель обеспечивает развитие признака как в гомо-, так и в гетерозиготном состоянии, рецессивный аллель проявляется только в гомозиготном состоянии.
Гомозигота и гетерозигота. Организмы (зиготы) могут быть гомозиготными и гетерозиготными.
Гомозиготные организмы имеют в своем генотипе два одинаковых аллеля - оба доминантные или оба рецессивные (АА или аа).
Гетерозиготные организмы имеют один из аллелей в доминантной форме, а другой - в рецессивной (Аа).
Гомозиготные особи не дают расщепления в следующем поколении, а гетерозиготные дают расщепление.
Разные аллельные формы генов возникают в результате мутаций. Ген может мутировать неоднократно, образуя много аллелей.
Множественный аллелизм - явление существования более двух альтернативных аллельных форм гена, имеющих различные проявления в фенотипе. Два и более состояний гена возникают в результате мутаций. Ряд мутаций вызывает появление серии аллелей (А, а1, а2, …, аn и т. д.), которые находятся в разных доминантно-рецессивных отношениях друг к другу.
Генотип - совокупность всех генов организма.
Фенотип - совокупность всех признаков организма. К ним относятся морфологические (внешние) признаки (цвет глаз, окраска цветков), биохимические (форма молекулы структурного белка или фермента), гистологические (форма и размер клеток), анатомические и т. д. С другой стороны, признаки можно разделить на качественные (цвет глаз) и количественные (масса тела). Фенотип зависит от генотипа и условий внешней среды. Он развивается в результате взаимодействия генотипа и условий внешней среды. Последние в меньшей степени влияют на качественные признаки и в большей степени - на количественные.
Скрещивание (гибридизация). Одним из основных методов генетики является скрещивание, или гибридизация.
Гибридологический метод - скрещивание (гибридизация) организмов, отличающихся друг от друга по одному или нескольким признакам.
Гибриды - потомки от скрещиваний организмов, отличающихся друг от друга по одному или нескольким признакам.
В зависимости от числа признаков, по которым различаются между собой родители, выделяют разные виды скрещивания.
Моногибридное скрещивание - скрещивание, при котором родители различаются только по одному признаку.
Дигибридное скрещивание - скрещивание, при котором родители различаются по двум признакам.
Полигибридное скрещивание - скрещивание, при котором родители различаются по нескольким признакам.
Для записи результатов скрещиваний используются следующие общепринятые обозначения:
Р - родители (от лат. parental - родитель);
F - потомство (от лат. filial - потомство): F 1 - гибриды первого поколения - прямые потомки родителей Р; F 2 - гибриды второго поколения - потомки от скрещивания между собой гибридов F 1 и т. д.
♂ - мужская особь (щит и копьё - знак Марса);
♀ - женская особь (зеркало с ручкой - знак Венеры);
X - значок скрещивания;
: - расщепление гибридов, разделяет цифровые соотношения отличающихся (по фенотипу или генотипу) классов потомков.
Гибридологический метод был разработан австрийским естествоиспытателем Г. Менделем (1865). Он использовал самоопыляющиеся растения гороха садового. Мендель провёл скрещивание чистых линий (гомозиготных особей), отличающихся друг от друга по одному, двум и более признакам. Им были получены гибриды первого, второго и т. д. поколений. Полученные данные Мендель обработал математически. Полученные результаты были сформулированы в виде законов наследственности.

Законы Г. Менделя

Первый закон Менделя. Г. Мендель скрестил растения гороха с жёлтыми семенами и растения гороха с зелёными семенами. И те и другие были чистыми линиями, то есть гомозиготами.

Первый закон Менделя - закон единообразия гибридов первого поколения (закон доминирования): при скрещивании чистых линий у всех гибридов первого поколения проявляется один признак (доминантный).
Второй закон Менделя. После этого Г. Мендель скрестил между собой гибридов первого поколения.

Второй закон Менделя - закон расщепления признаков: гибриды первого поколения при их скрещивании расщепляются в определённом числовом соотношении: особи с рецессивным проявлением признака составляют 1/4 часть от общего числа потомков.

Расщепление - явление, при котором скрещивание гетерозиготных особей приводит к образованию потомства, часть которого несёт доминантный признак, а часть - рецессивный. В случае моногибридного скрещивания это соотношение выглядит следующим образом: 1АА:2Аа:1аа, то есть 3:1 (в случае полного доминирования) или 1:2:1 (при неполном доминировании). В случае дигибридного скрещивания - 9:3:3:1 или (3:1) 2 . При полигибридном - (3:1) n .
Неполное доминирование. Доминантный ген не всегда полностью подавляет рецессивный ген. Такое явление называется неполным доминированием . Примером неполного доминирования является наследование окраски цветков ночной красавицы.

Цитологические основы единообразия первого поколения и расщепления признаков во втором поколении состоят в расхождении гомологичных хромосом и образовании гаплоидных половых клеток в мейозе.
Гипотеза (закон) чистоты гамет гласит: 1) при образовании половых клеток в каждую гамету попадает только один аллель из аллельной пары, то есть гаметы генетически чисты; 2) у гибридного организма гены не гибридизуются (не смешиваются) и находятся в чистом аллельном состоянии.
Статистический характер явлений расщепления. Из гипотезы чистоты гамет следует, что закон расщепления есть результат случайного сочетания гамет, несущих разные гены. При случайном характере соединения гамет общий результат оказывается закономерным. Отсюда следует, что при моногибридном скрещивании отношение 3:1 (в случае полного доминирования) или 1:2:1 (при неполном доминировании) следует рассматривать как закономерность, основанную на статистических явлениях. Это касается и случая полигибридного скрещивания. Точное выполнение числовых соотношений при расщеплении возможно лишь при большом количестве изучаемых гибридных особей. Таким образом, законы генетики носят статистический характер.
Анализ потомства. Анализирующее скрещивание позволяет установить, гомозиготен или гетерозиготен организм по доминантному гену. Для этого скрещивают особь, генотип которой следует определить, с особью, гомозиготной по рецессивному гену. Часто скрещивают одного из родителей с одним из потомков. Такое скрещивание называется возвратным .
В случае гомозиготности доминантной особи расщепления не произойдёт:

В случае гетерозиготности доминантной особи произойдёт расщепление:

Третий закон Менделя. Г. Мендель провёл дигибридное скрещивание растений гороха с жёлтыми и гладкими семенами и растений гороха с зелёными и морщинистыми семенами (и те и другие – чистые линии), а затем скрестил их потомков. В результате им было установлено, что каждая пара признаков при расщеплении в потомстве ведёт себя так же, как при моногибридном скрещивании (расщепляется 3:1), то есть независимо от другой пары признаков.

Третий закон Менделя - закон независимого комбинирования (наследования) признаков: расщепление по каждому признаку идёт независимо от других признаков.

Цитологической основой независимого комбинирования является случайный характер расхождения гомологичных хромосом каждой пары к разным полюсам клетки в процессе мейоза независимо от других пар гомологичных хромосом. Этот закон справедлив только в том случае, когда гены, отвечающие за развитие разных признаков, находятся в разных хромосомах. Исключения составляют случаи сцепленного наследования.

Сцепленное наследование. Нарушение сцепления

Развитие генетики показало, что не все признаки наследуются в соответствии с законами Менделя. Так, закон независимого наследования генов справедлив только для генов, расположенных в разных хромосомах.
Закономерности сцепленного наследования генов были изучены Т. Морганом и его учениками в начале 20-х гг. XX в. Объектом их исследований являлась плодовая мушка дрозофила (срок её жизни невелик, и за год можно получить несколько десятков поколений, её кариотип составляют всего четыре пары хромосом).
Закон Моргана: гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются преимущественно вместе.
Сцепленные гены - гены, лежащие в одной хромосоме.
Группа сцепления - все гены одной хромосомы.
В некотором проценте случаев сцепление может нарушаться. Причина нарушения сцепления - кроссинговер (перекрёст хромосом) - обмен участками хромосом в профазе I мейотического деления. Кроссинговер приводит к генетической рекомбинации . Чем дальше друг от друга расположены гены, тем чаще между ними происходит кроссинговер. На этом явлении основано построение генетических карт - определение последовательности расположения генов в хромосоме и примерного расстояния между ними.

Генетика пола

Аутосомы - хромосомы, одинаковые у обоих полов.
Половые хромосомы (гетерохромосомы) - хромосомы, по которым мужской и женский пол отличаются друг от друга.
В клетке человека содержится 46 хромосом, или 23 пары: 22 пары аутосом и 1 пара половых хромосом. Половые хромосомы обозначают как X- и Y-хромосомы. Женщины имеют две X-хромосомы, а мужчины одну Х- и одну Y-хромосому.
Существует 5 типов хромосомного определения пола.

Типы хромосомного определения пола

Наследование, сцепленное с полом - наследование признаков, гены которых находятся в Х- и Y-хромосомах. В половых хромосомах могут находиться гены, не имеющие отношения к развитию половых признаков.
При сочетании XY большинство генов, находящихся в X-хромосоме, не имеют аллельной пары в Y-хромосоме. Также гены, расположенные в Y-хромосоме, не имеют аллелей в X-хромосоме. Такие организмы называются гемизиготными . В этом случае проявляется рецессивный ген, имеющийся в генотипе в единственном числе. Так X-хромосома может содержать ген, вызывающий гемофилию (пониженную свёртываемость крови). Тогда все мужские особи, получившие эту хромосому, будут страдать этим заболеванием, так как Y-хромосома не содержит доминантного аллеля.

Генетика крови

По системе АВ0 у людей 4 группы крови. Группа крови определяется геном I. У человека группу крови обеспечивают три гена IА, IВ, I0. Два первых кодоминантны по отношению друг к другу, и оба доминантны по отношению к третьему. В результате у человека по генетике 6 групп крови, а по физиологии - 4.

У разных народов соотношение групп крови в популяции различно.

Распределение групп крови по системе АВ0 у разных народов,%

Кроме того, кровь разных людей может отличаться резус-фактором. Кровь может иметь положительный резус-фактор (Rh +) или отрицательный резус-фактор (Rh -). У разных народов это соотношение различается.

Распределение резус-фактора у разных народов,%

Резус-фактор крови определяет ген R. R + дает информацию о выработке белка (резус-положительный белок), а ген R – не даёт. Первый ген доминирует над вторым. Если Rh + кровь перелить человеку с Rh – кровью, то у него образуются специфические агглютинины, и повторное введение такой крови вызовет агглютинацию. Когда у Rh – женщины развивается плод, унаследовавший у отца положительный резус, может возникнуть резус-конфликт. Первая беременность, как правило, заканчивается благополучно, а повторная - заболеванием ребёнка или мертворождением.

Взаимодействие генов

Генотип - это не просто механический набор генов. Это исторически сложившаяся система из взаимодействующих между собой генов. Точнее, взаимодействуют не сами гены (участки молекул ДНК), а образуемые на их основе продукты (РНК и белки).
Взаимодействовать могут как аллельные гены, так и неаллельные.
Взаимодействие аллельных генов: полное доминирование, неполное доминирование, кодоминирование.
Полное доминирование - явление, когда доминантный ген полностью подавляет работу рецессивного гена, в результате чего развивается доминантный признак.
Неполное доминирование - явление, когда доминантный ген не полностью подавляет работу рецессивного гена, в результате чего развивается промежуточный признак.
Кодоминирование (независимое проявление) - явление, когда в формировании признака у гетерозиготного организма участвуют обе аллели. У человека серией множественных аллелей представлен ген, определяющий группу крови. При этом гены, обусловливающие группы крови А и B, являются кодоминантными по отношению друг к другу, и оба доминантны по отношению к гену, определяющему группу крови 0.
Взаимодействие неаллельных генов: кооперация, комплементарность, эпистаз и полимерия.
Кооперация - явление, когда при взаимном действии двух доминантных неаллельных генов, каждый из которых имеет своё собственное фенотипическое проявление, происходит формирование нового признака.
Комплементарность - явление, когда признак развивается только при взаимном действии двух доминантных неаллельных генов, каждый из которых в отдельности не вызывает развитие признака.
Эпистаз - явление, когда один ген (как доминантный, так и рецессивный) подавляет действие другого (неаллельного) гена (как доминантного, так и рецессивного). Ген-подавитель (супрессор) может быть доминантным (доминантный эпистаз) или рецессивным (рецессивный эпистаз).
Полимерия - явление, когда несколько неаллельных доминантных генов отвечают за сходное воздействие на развитие одного и того же признака. Чем больше таких генов присутствует в генотипе, тем ярче проявляется признак. Явление полимерии наблюдается при наследовании количественных признаков (цвет кожи, вес тела, удойность коров).
В противоположность полимерии наблюдается такое явление, как плейотропия - множественное действие гена, когда один ген отвечает за развитие нескольких признаков.

Хромосомная теория наследственности

Основные положения хромосомной теории наследственности:

• ведущую роль в наследственности играют хромосомы;
• гены расположены в хромосоме в определённой линейной последовательности;
• каждый ген расположен в определённом месте (локусе) хромосомы; аллельные гены занимают одинаковые локусы в гомологичных хромосомах;
• гены гомологичных хромосом образуют группу сцепления; число их равно гаплоидному набору хромосом;
• между гомологичными хромосомами возможен обмен аллельными генами (кроссинговер);
• частота кроссинговера между генами пропорциональна расстоянию между ними.

Нехромосомное наследование

Согласно хромосомной теории наследственности ведущую роль в наследственности играют ДНК хромосом. Однако ДНК содержатся также в митохондриях, хлоропластах и в цитоплазме. Нехромосомные ДНК называются плазмидами . Клетки не имеют специальных механизмов равномерного распределения плазмид в процессе деления, поэтому одна дочерняя клетка может получить одну генетическую информацию, а вторая - совершенно другую. Наследование генов, содержащихся в плазмидах, не подчиняется менделевским закономерностям наследования, а их роль в формировании генотипа ещё мало изучена.

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение лицей №4

г.Россоши Россошанского муниципального района Воронежской области.

Методическая разработка по биологии в помощь учащимся, сдающим ЕГЭ.

«Задачи по генетике » для 11 класса

учитель биологии высшей квалификационной категории

2016

I . Задачи на моногибридное скрещивание (полное и неполное доминирование)

1. У кроликов серая окраска шерсти доминирует над черной. Гомозиготную серую крольчиху скрестили с черным кроликом. Определите фенотипы и генотипы крольчат?
2. У морских свинок черная окраска шерсти доминирует над белой. Скрестили двух гетерозиготных самца и самку. Какими будут гибриды первого поколения? Какой закон проявляется в данном наследовании?
3. При скрещивании двух белых тыкв в первом поколении ¾ растений были белыми, а ¼ - желтыми. Каковы генотипы родителей, если белая окраска доминирует над желтой? 4. Черная корова Ночка принесла красного теленка. У красной коровы Зорьки родился черный теленок. Эти коровы из одного стада, в котором один бык. Каковы генотипы всех животных? Рассмотрите разные варианты. (Ген черной окраски – доминантный. )
5. Сколько карликовых растений гороха можно ожидать при посеве 1200 семян, полученных при самоопылении высоких гетерозиготных растений гороха? (Всхожесть семян равна 80%).

6. Плоды арбуза могут иметь зеленую или полосатую окраску. Все арбузы, полученные от скрещивания растений с зелеными и полосатыми плодами, имели только зеленый цвет корки плода. Какая окраска плодов арбуза может быть в F 2 ?

7.У львиного зева, растения с широкими листьями, при скрещивании между собой всегда дают потомство с такими же листьями, а при скрещивании узколистного растения с широколистным возникают растения с листьями промежуточной ширины. Каким будет потомство от скрещивания двух особей с листьями промежуточной ширины.

1. У человека глаукома наследуется как аутосомно-рецессивный признак (а), а синдром Марфана, сопровождающийся аномалией в развитии соединительной ткани, – как аутосомно-доминантный признак (В). Гены находятся в разных парах аутосом. Один из супругов страдает глаукомой и не имел в роду предков с синдромом Марфана, а второй дигетерозиготен по данным признакам. Определите генотипы родителей, возможные генотипы и фенотипы детей, вероятность рождения здорового ребенка. Составьте схему решения задачи. Какой закон наследственности проявляется в данном случае?

2. Скрестили низкорослые (карликовые) растения томата с ребристыми плодами и растения нормальной высоты с гладкими плодами. В потомстве были получены две фенотипические группы растений: низкорослые с гладкими плодами и нормальной высоты с гладкими плодами. При скрещивании растений томата низкорослых с ребристыми плодами с растениями, имеющими нормальную высоту стебля и ребристые плоды, все потомство имело нормальную высоту стебля и ребристые плоды. Составьте схемы скрещиваний. Определите генотипы родителей и потомства растений томата в двух скрещиваниях. Какой закон наследственности проявляется в данном случае?

3. При скрещивании рогатых красных коров с комолыми черными быками родились телята двух фенотипических групп: рогатые черные и комолые черные. При дальнейшем скрещивании этих же рогатых красных коров с другими комолыми черными быками в потомстве были особи комолые красные и комолые черные. Напишите схемы решения задачи. Определите генотипы родителей и потомства в двух скрещиваниях. Какой закон наследственности проявляется в данном случае?

4. Плоды томатов могут иметь красный и желтый цвет, быть голыми и опушенными. Известно, что гены желтой окраски и опушенности являются рецессивными. Из собранного в колхозе урожая помидоров оказалось 36 т красных неопушенных и 12 т красных опушенных. Сколько (примерно) в колхозном урожае может быть желтых пушистых помидоров, если исходный материал был гетерозиготный?

5. При скрещивании пестрой хохлатой (В) курицы с таким же петухом было получено восемь цыплят: четыре цыпленка пестрых хохлатых, два – белых (а) хохлатых и два черных хохлатых. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, потомства, объясните характер наследования признаков и появление особей с пестрой окраской. Какие законы наследственности проявляются в данном случае?

6. У мышей чёрная окраска шерсти доминирует над коричневой (а). Длинный хвост определяется доминантным геном (В) и развивается только в гомозиготном состоянии, у гетерозигот развивыается короткий хвост. Рецессивные гены, определяющие длину хвоста в гомозиготном состоянии вызывают гибель эмбрионов. Гены двух признаков не сцеплены При скрешиваиии самки мыши с черной шерстью и коротким хвостом и самца с коричневой шерстью и коротким хвостом получено следующее потомство: чёрные мыши с длинным хвостом, черные с коротким хвостом, коричневые мыши с длинным хвостом и коричневые с коротким хвостом. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и потомства, соотношение фенотипов и генотипов потомства, вероятность гибели зародышей. Какой закон наследственности проявляется в данном случае? Ответ обоснуйте.
7. Скрещивали растение земляники усатые белоплодные с растениями безусыми красноплодными (В). Все гибриды получились усатые розовоплодные. При анализирующем скрещивании гибридов F 1 в потомстве произошло фенотипическое расщепление. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родительских особей, гибридов первого поколения, а также генотипы и фенотипы потомства при анализирующем скрещивании (F 2). Определите характер наследования признака окраски плода. Какие законы наследственности проявляются в данных случаях?
8.При скрещивании растений флокса с белой окраской цветков и воронковидным венчиком с растением, имеющим кремовые цветки и плоские венчики, получено 78 потомков, среди которых 38 образуют белые цветки с плоскими венчиками, а 40 – кремовые цветки с плоскими венчиками. При скрещивании флоксов с белыми цветками и воронковидными венчиками с растением, имеющим кремовые цветки и плоские венчики, получены флоксы двух фенотипических групп: белые с воронковидными венчиками и белые с плоскими венчиками. Составьте схемы двух скрещиваний. Определите генотипы родителей и потомства в двух скрещиваниях. Какой закон наследственности проявляется в данном случае?

9. Существует два вида наследственной слепоты каждая из которых определяется рецессивными аллеями генов (a или b). Оба аллеля находятся в различных парах гомологичных хромосом. Какова вероятность рождения слепого внука в семье, в котором бабушки по материнской и отцовской линиям дигомозиготны и страдают различными видами слепоты, а оба дедушки хорошо видят (не имеют рецессивных генов). Составьте схему решения задачи. Определите генотипы и фенотипы бабушек и дедушек, их детей и возможных внуков.

III . Задачи на наследование групп крови системы АB0

У мальчика I группа, у его сестры – IV. Каковы генотипы родителей?

У отца IV группа крови, у матери – I. Может ли ребенок унаследовать группу крови своей матери?

В родильном доме перепутали двух детей. Первая пара родителей имеет I и II группы крови, вторая пара – II и IV. Один ребенок имеет II группу, а второй – I группу. Определите родителей обоих детей.

Можно ли переливать кровь ребёнку от матери, если у неё группа крови АВ, а у отца – 00? Ответ поясните.

5. Группа крови и резус-фактор – аутосомные несцепленные признаки. Группа крови контролируется тремя аллелями одного гена – i 0 , I A , I B . Аллели I A и I B доминантны по отношению к аллелю i 0. Первую группу (0) определяют рецессивные гены i 0 , вторую группу (А) определяет доминантный аллель I A , третью группу (В) определяет доминантный аллель I B, а четвертую (АВ) – два доминантных аллеля I A I B . Положительный резус-фактор R доминирует над отрицательным r. У отца третья группа крови и положительный резус (дигетерозигота), у матери вторая группа и положительный резус (дигомозигота). Определите генотипы родителей. Какую группу крови и резус-фактор могут иметь дети в этой семье, каковы их возможные генотипы и соотношение фенотипов? Состаьте схему решения задачи. Какой закон наследственности проявляется в данном случае?

IV

1. У канареек наличие хохолка – доминантный аутосомный признак (А); сцепленный с полом ген X B определяет зеленую окраску оперения, а X b – коричневую. У птиц гомогаметный пол мужской, а гетерогаметный женский. Скрестили хохлатую зеленую самку с самцом без хохолка и зеленым оперением (гетерозигота). В потомстве оказались птенцы хохлатые зеленые, без хохолка зеленые, хохлатые коричневые и без хохолка коричневые. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и потомства, их пол. Какие законы наследственности проявляются в данном случае?

2. Окраска тела дрозофилы определяется аутосомным геном. Ген окраски глаз находится в Х-хромосоме. Гетерогаметным у дрозофилы является мужской пол. Скрестили самку с серым телом и красными глазами с самцом с чёрным телом и белыми глазами. Всё потомство имело серое тело и красные глаза. Получившихся в F1 cамцов cкрестили с родительской самкой. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и самок F 1, генотипы и фенотипы потмства в F 2 . Какя часть самок от общего числа потомков во втором скрещивании фенотипически сходна с родительской самкой? Укажите их генотипы.

3.У человека ген карих глаз доминирует над голубым цветом глаз (А), а ген цветовой слепоты рецессивный (дальтонизм – d) и сцеплен с Х-хромосомой. Кареглазая женщина с нормальным зрением, отец которой имел голубые глаза и страдал цветовой слепотой, выходит замуж за голубоглазого мужчину с нормальным зрением. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и возможного потомства, вероятность рождения в этой семье детей-дальтоников с карими глазами и их пол. Ответ поясните.

4. У человека наследование альбинизма не сцеплено с полом (А- наличие меланина в клетках кожи, а- альбинизм), а гемофилии - сцеплено с полом (Х н - нормальная свёртываемость крови, X h - гемофилия). Определите генотипы родителей, а также возможные генотипы, пол и фенотипы детей от брака дигетерозиготной по обеим аллелям женщины и мужчины-альбиноса с нормальной свёртываемостью крови. Составьте схему решения задачи. Ответ поясните.

2. При скрещивании дигетерозиготного растения кукурузы с окрашенным семенем и крахмалистым эндоспермом и растения с неокрашенным семенем и восковидным эндоспермом в потомстве получилось расщепление по фенотипу: 9 растений с окрашенным семенем и крахмалистым эндоспермом; 42 – с окрашенным семенем и восковидным эндоспермом; 44 – с неокрашенным семенем и крахмалистым эндоспермом; 10 – с неокрашенным семенем и восковидным эндоспермом. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы исходных особей, генотипы потомства. Объясните формирование четырех фенотипических групп.

3. Дигетерозиготное растение гороха с гладкими семенами и усиками скрестили с растением с морщинистыми семенами без усиков. Известно, что оба доминантных гена (гладкие семена и наличие усиков) локализованы в одной хромосоме, кроссинговера не происходит. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, фенотипы и генотипы потомства, соотношение особей с разными генотипами и фенотипами. Какой закон при этом проявляется?

VI . Задачи на родословные

1. По изображённой на рисунке родословной определите и объясните характер наследования признака, выделенного чёрным цветом (доминантный или рецессивный, сцеплен или не сцеплен с полом. Определите генотипы потомков 1,3,4,5,6,7. Определите вероятность рождения у родителей 1,2 следующего ребёнка с признаком, выделенным на родословной чёрным цветом.

2. По изображённой на рисунке родословной определите и обоснуйте генотипы родителей, потомков, обозначенных на схеме цифрами 1,6,7. Установите вероятность рождения ребёнка с наследуемым признаком у женщины под номером 6, если в семье её супруга этот признак никогда не проявлялся.

По изображённой на рисунке родословной определите и объясните характер наследования признака, выделенного чёрным цветом. Определите генотипы родителей, потомков1,6 и объясните формирование их генотипов.

По родословной, представленной на рисунке, определите характер наследования признака (доминантный или рецессивный, сцеплен или не сцеплен с полом), выделенного черным цветом, генотипы родителей и детей в первом поколении. Укажите, кто из них является носителем гена, признак которого выделен черным цветом.

Задачи на взаимодействие генов

1. комплементарность

У попугаев цвет перьев определяется двумя парами генов. Сочетание двух доминантных генов определяет зеленый цвет. Рецессивные по обеим парам генов особи имеют белый цвет. Сочетание доминантного гена А и рецессивного гена b определяет желтый цвет, а сочетание рецессивного гена а с доминантным геном В – голубой цвет.

При скрещивании между собой двух зеленых особей получили попугаев всех цветов. Определите генотипы родителей и потомков.

2. эпистаз

Окрашенность шерсти кроликов (в противоположность альбинизму) определяется доминантным геном. Цвет же окраски контролируется другим геном, расположенным в другой хромосоме, причем серый цвет доминирует над черным (у кроликов-альбиносов гены цвета окраски себя не проявляют).

Какими признаками будут обладать гибридные формы, полученные от скрещивания серого кролика, рожденного от кролика-альбиноса, с альбиносом, несущим ген черной окраски?

3. плейотропия.

Одна из пород кур отличается укороченными ногами. Признак этот доминирующий. Управляющий им ген вызывает одновременно укорочение клюва. При этом у гомозиготных цыплят клюв так мал, что они не в состоянии пробить яичную скорлупу и гибнут, не вылупившись из яйца. В инкубаторе хозяйства, разводящего только коротконогих кур, получено 3000 цыплят. Сколько среди них коротконогих?

4. полимерия

Сын белокожей женщины и чернокожего мужчины женился на белокожей женщине. Может ли быть у этой пары ребёнок темнее отца?

ОТВЕТЫ:

I . Задачи на моногибридное скрещивание (полное и неполное доминирование)

1. А- серый цвет

а- чёрный цветР: АА и аа.

F 1: Аа, все серые.

2. А- чёрный цветковогоа- белый цвет

Р: Аа и Аа.

F 1: АА 2Аа, аа. Закон расщепления.

3. А- белый цвет

а- жёлтый цвет

Оба родителя имеют генотип Аа.

F 1 расщепление по генотипу 1аа 2Аа 1 аа

4.Ночка-Аа, её телёнок- аа. Зорька- аа, её телёнок- Аа, бык- Аа.

5. А- высокие

а-карликовые

F 1 1АА 2Аа 1аа

240 карликовых растений.

6.А- зелёный цвет

а- полосатый цвет

F2 1АА 2Аа 1аа

F 2 - расщепление 3 зелёные:1полосатые

7. А- широкие лисстья

а- узкие листья

Аа- промежуточная ширина листьев

F 1: расщепление по фенотипу:1- широкие листья,2-промежуточнач ширина листа,1- узкие листья.

По генотипу: АА 2Аа аа

1. А – норма, а – глаукома.
B – синдром Марфана, b – норма.
Один из супругов страдает глаукомой и не имел в роду предков с синдромом Марфана: aabb. Второй супруг дигетерозиготен: AaBb.

Вероятность рождения здорового ребенка (норма/норма) = 1/4 (25%). В данном случае проявляется третий закон Менделя (закон независимого наследования).

а- карликовость

В- гладкие

в-ребристые
первое скрещивание- Р: aabb и AaBB, получили F 1 - aaBb и AaBb
второе- Р: aabb и AAbb, получили F 1 - Aabb.

4.Р-АаВв и аавв.F1: 9 кр.гол.. 3 кр. Оп., 3 ж.гол., 1 ж. оп.4 тонны ж. оп.

5. В данном случае проявляется промежуточное наследование окраски. АА- черные, Аа- пестрые, аа - белые. родители и курица и петух имеют генотипы АаВВ. И гаметы образуют одинаковые: АВ, аВ. при их слиянии происходит образование генотипов -ААВВ -черные хохлатые, АаВВ- пестрые хохлатые, ааВВ - белые хохлатые. соотношение -1/2/1.

ген цвета:
А - черный
а- коричневый
ген длины хвоста:
В- длинный
в- короткий
вв - леталь
Вв - укороченный
Решение:
1) АаВв х ааВв
черная, укороченная х коричневой, укороченной
гаметы - АВ, Ав, аВ, ав аВ ав

АаВВ АаВв ааВВ ааВв АаВв Аавв ааВв аавв
ч. д. ч. у. к. д. к у. ч. у леталь к. у леталь
черных с джлинным хвостом - 1/8
черных с укороченным - 2/8
коричневых с длинным хвостом - 1/8
коричневых с укороченным - 2/
леталь - 2/8. Закон независимого наследования

7. А- усатые

а- безусые

В- красные

Вв- розовые

1) первое скрещивание:

Р ААвв * ааВВ

ус. бел. б/ус. кр.

2) анализирующее скрещивание:

АаВв * аавв

G АВ Ав аВ ав ав

F 2 АаВb - усатые розовоплодные; Aabb - усатые белоплодные;

ааВb - безусые розовоплодные; aabb - безусые белоплодные;

3) характер наследования признака окраски плода - неполное доминирование. В первом скрещивании - закон единообразия гибридов, во втором (анализирующем) - независимого наследования признаков.

8. А - плоские венчики,

а - воронковидные венчики.

В - белые цветы,

b - кремовые цветы

первое скрещивание:

Р ааВв х Аавв

G аВ ав Ав ав

F 1 АаВb аавв

второе скрещивание:

Р ааВВ х Аавв

G аВ Ав ав

F 1 АаВb ааВв
В данном случае проявляется третий закон Меделя – закон независимого наследования.

9. А - норма, а - слепота №1.

В - норма, b - слепота №2.
Бабушка по материнской линии AAbb, бабушка по отцовской- aaBB. Дедушки- AABB.

Вероятность рождения слепого внука 0%

Задачи на наследование групп крови системы АB0

1. Мальчик-j0j0. Сестра- JАJВ

Р J А j 0 и J А J В

2. Отец - J А J В

Мать-j 0 j 0.

Нет, т.к. у детей может быть либо 2-я либо 3-я группы крови.

3. первая пара родителей:
P: j 0 j 0 x J А j 0 или j 0 j 0 x J A J А
G: j 0 J A , j 0 j0 J A
F: J A j0 (2 гр) , j 0 j 0 (1гр.) или J A j 0 (2 гр)
вторая пара родителей
Р: J A J A x J A J B или J A j 0 x J A J B
G: J A ; J A , J B J A j 0 J A , J B
F: J A J A (2) J A J B (4) J A J A (2) J A J B (4) J A j 0(2) J в j 0(3 гр.)
У первой пары родителей, сын имеет 1 гр. и ген 0 он получил от обоих родителей. Вторая пара- родители мальчика с о 2-ой группой крови.
Эту задачу можно решить устно, потому что ребенок с 1 гр. крови не может родиться у пары, в которой есть человек с 4 группой крови
4. Нельзя, т.к. у детей возможны группы крови: А0(II) или В0 (III), поэтому кровь четвёртой группы, которую имеет мать переливать нельзя.

5. Отец-дигетерозигота I B i 0 Rr, мать-дигомозигота I A I А RR.

Дети в этой семье могут иметь IV или II группу крови, все резус-положительные. Доля детей с IV группой крови составляет 2/4 (50%). Проявляется закон независимого наследования (третий закон Менделя).

IV . Задачи на сцепленное с полом и аутосомное наследование

1. А – наличие хохолка, а – нет хохолка.
X B – зеленое оперение, X b – коричневое оперение.
А_X B Y-хохлатая зеленая самка
ааX B X b- самец без хохолка с зеленым оперение (гетерозигота)
Среди потомства были птенцы без хохолка- аа. Они получили один ген а от матери, один от отца. Следовательно, у матери должен быть ген а, следовательно, мать Аа.
P АаX В Y x ааX B X b

В данном случае проявился закон независимого наследования (третий закон Менделя) и сцепленное с полом наследование.

2. А- серое тело

а- чёрное тело

Х В красные глаза

Х в - белые глаза

Р 1 ААХ В Х В * ааХ в Y
серые тело черное тело
кр.глаза белые гл.

G АХ В аХ в аY
F 1 AaХ B Х b АаХ В Y
Р 2 AАХ B Х В * AaХ В Y

G АХ В АХ В аХ В АY аY

F 2 AАХ B Х В AаХ B Х В AАХ В Y AаХ B Y
F 2 все потомки имеют серое тело и красные глаза.

Соотношение по полу-50% : 50:%

3. А – карие глаза,

а – голубые глаза.
X D – нормальное зрение,

X d – дальтонизм.

А_X D X _ кареглазая женщина с нормальным зрением
ааX d Y- отец женщины, он мог отдать дочери только аX d , следовательно, кареглазая женщина- АаX D X d .
АаX D Y.- муж женщины

Р АаX D X d х ааX D Y

G АХ D АХ d аХ D ах d аХ D аY

F 1 ААХ D Х D АаХ D Х d ааХ D Х D ааХ D Х d ААХ D Y Аа Х d Y ааХ D ХY ааХ d Y

Вероятность рождения ребенка-дальтоника с карими глазами составляет 1/8, (12,5%), это мальчик.

4. А - норма, а - альбинизм.
Х Н - норма, Х h - гемофилия.
Женщина АаХ Н Х h , мужчина ааХ H Y

G АХ H АХ h аХ H аХ h аХ H аY

F1 AaХ H Х H АаХ H Y AaХ H Х h АаХ h Y ааХ H Х H ааХ H Y ааХ H Х h ааX h Y

к.н. к.н. к.н. к.г. г.н. г.н. г.н. г..г.

Расщепление по цвету глаз- 1:1 по свёртываемости крови- все дочери здоровы, мальчики- 1:1.

1 . А - гладкие зерна,

а - морщинистые зерна.
B - окрашенные зерна,

b - неокрашенные зерна.

Р ААВВ х аавв

Поскольку в первом поколении получилось единообразие (первый закон Менделя), следовательно, скрещивали гомозиготы, в F1 получилась дигетерозигота, несущая доминантные признаки.

Анализирующее скрещивание:

Поскольку во втором поколении получилось неравная численность фенотипических групп, следовательно, имело место сцепленное наследование. Те фенотипические группы, которые представлены в большом количестве- не кроссоверы, а группы, представленные в малом количестве – кроссоверы, образованные из рекомбинантных гамет, сцепление в которых было нарушено из-за кроссинговера в мейозе.

2. А- окрашенное семя а- не окрашенное семя В- крахмалистый эндосперм b- восковидный эндосперм Р АаВв х аавв G АВ Ав а В ав F1 9- АаВв- окр. семя, крахм. эндосперм 42- Аавв- окр. семя, воск. эндосперм 44- ааВв- неокрашенное семя, крахмалистый эндосперм 10- аавв- неокрашенное семя восковидный эндосперм Присутствие в потомстве двух групп (42 – с окрашенным восковидным эндоспермом; 44 – с неокрашенным восковидным эндоспермом) примерно в равных долях – результат сцепленного наследования аллелей А и в, а и В между собой. Две другие фенотипические группы образуются в результате кроссинговера.

А - гладкие семена,

а - морщинистые семена
B - наличие усиков,

b - без усиков

Если кроссинговер не происходит, то у дигетерозиготного родителя образуется только два вида гамет (полное сцепление).

1. А- серое тело

F 1 АаВв все серые с нормальными крыльями. Закон единообразия)

Р АаВв x АаВв

Т.К. нет ожидаемого Менделевского расщепления, значит, произошёл кроссинговер:

сцеплены

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.

При решении задач по генетике необходимо:

1. Определить виды скрещивания и взаимодействий аллельных и неалельных генов(определить характер скрещивания).
2. Определить доминантный и рецессивный признак(-и) по условию задачи, рисунку, схеме или по результатам скрещивания F 1 и F 2 .
3. Ввести буквенные обозначения доминантного (заглавной буквой) и рецессивного (прописной буквой) признаков, если они не даны в условии задачи.
4. Записать фенотипы и генотипы родительских форм.
5. Записать фенотипы и генотипы потомков.
6. Составить схему скрещивания, обязательно указать гаметы, которые образуют родительские формы.
7. Записать ответ.

При решении задач на взаимодействие неаллельных генов необходимо:

1. Сделать краткую запись задачи.
2. Вести анализ каждого признака отдельно, сделав по каждому признаку соответствующую запись.
3. Применить формулы моногибридного скрещивания, если ни одна из них не подходит, то
   • Сложить вес числовые показатели в потомстве, разделить сумму на 16, найти одну часть и выразить все числовые показатели в частях.
   • Исходя из того, что расщепление в F 2 дигибридного скрещивания идёт по формуле 9А_В_ : 3A_bb: 3 ааВ_ : l aabb, найти генотипы Fr
   • По F 2 найти генотипы F
   • По F найти генотипы родителей.

Формулы для определения характера скрещивания:

где n - число аллелей, пар признаков

• Расщепление по генотипу – (3:1) n
• Расщепление по фенотипу – (1:2:1) n
• Количество типов гамет – 2 n
• Количество фенотипических классов - 2 n
• Количество генотипических классов - 3 n
• Число возможных комбинаций, сочетаний гамет – 4 n

Основные правила при решении генетических задач:

1. Если при скрещивании двух фенотипически одинаковых особей в их потомстве наблюдается расщепление признаков, то эти особи гетерозиготны.
2. Если в результате скрещивания особей, отличающихся феиотипически по одной паре признаков, получается потомство, у которого наблюдается расщепление по этой же паре признаков, то одна из родительских особей была гетерозиготна, а другая - гомозиготна по рецессивному признаку.
3. Если при скрещивании феиотипически одинаковых (по одной паре признаков) особей в первом поколении гибридов происходит расщепление признаков на три фенотипические группы в отношениях 1:2:1, то это свидетельствует о неполном доминировании и о том, что родительские особи гетерозиготны.
4. Если при скрещивании двух феиотипически одинаковых особей в потомстве происходит расщепление признаков в соотношении 9:3:3:1, то исходные особи были дигетерозиготными.