Реферат Курсовая Конспект
Глава I. Решение и оформление генетических задач - раздел Биотехнологии, Крестьянинов В.ю., Вайнер Г.б. ...
|
Крестьянинов В.Ю., Вайнер Г.Б.
СБОРНИК
Задач по генетике с решениями
Издательство "Лицей"
Оглавление:
Глава I. Решение и оформление генетических задач
1. Некоторые общие методические приемы, которые могут быть использованы при решении задач
2. Оформление задач по генетике
3. Пример решения и оформления задач
Глава II. Моногибридное скрещивание
1. Илллюстрации первого и второго законов Менделя
2. Выяснение генотипов организмов по генотипам и фенотипам родителей и потомков
3. Выяснение генотипов родителей по расщеплению в потомстве
4. Определение вероятности рождения потомства с искомыми признаками
5. Определение доминантности или рецессивности признака
Ответы и решения к задачам главы II
Глава III. Взаимодействие аллельных генов. Множественный аллелизм
1. Неполное доминирование и кодоминирование
2. Наследование по типу множественных аллелей
3. Наследование других признаков, осуществляющееся по типу множественных аллелей
Ответы и решения к задачам главы III
Глава IV. Независимое наследование
1. Дигибридное скрещивание
2. Задачи, иллюстрирующие закон независимого наследования
3. Выяснение генотипов особей
4. Определение генотипа организма по соотношению фенотипических классов в потомстве
5. Определение вероятности появления потомства с анализируемыми признаками
6. Выяснение доминантности или рецессивности признаков
7. Независимое наследование при неполном доминировании
8. Полигибридное скрещивание
Ответы и решения к задачам главы IV
Глава V. Взаимодействие неаллельных генов
1. Комплементарность
2. Полимерное действие генов
3. Эпистаз
Ответы и решения к задачам главы V
Глава VI. Сцепленное наследование
1. Полное сцепление
2. Определение типов гамет
3. Выяснение генотипов особей и определение вероятности рождения потомства с анализируемыми признаками
4. Задачи, в которых одновременно рассматривается сцепленное и независимое наследование
5. Неполное сцепление
6. Составление схем кроссинговера
7. Определение типа наследования (сцепленное или независимое) и расстояния между генами
8. Определение числа кроссоверных гамет или полученного соотношения особей в потомстве в зависимости от расстояния между генами в хромосоме
9. Картирование хромосом
Ответы и решения к задачам главы VI
Глава VII. Наследование генов, локализованных в половых хромосомах
1. Наследование генов, локализованных в Х-хромосоме
2. Наследование генов, сцепленных с Y-хромосомой
3. Кодоминантные гены, локализованные в Х-хромосоме
4. Наследование двух признаков, сцепленных с полом
5. Одновременное наследование признаков, расположенных в соматических и половых хромосомах
6. Наследование, зависимое от пола
Ответы и решения к задачам главы VII
Глава VIII. Наследование летальных генов
1. Летальные гены при моногибридном наследовании
2. Летальные гены при дигибридном скрещивании
3. Наследование летальных генов, локализованных в половых хромосомах
Ответы и решения к задачам главы VIII
Глава I. Решение и оформление генетических задач
Темы главы I
Некоторые общие методические приемы, которые могут быть использованы при решении задач
Оформление задач по генетике
Пример решения и оформления задач
1. Некоторые общие методические приемы,
которые могут быть использованы при решении задач
Подавляющее большинство ошибок, допускаемых учащимися, связано с невыполнением простых правил, которые они должны усвоить из курса генетики. К этим правилам относятся следующие:
Кроме того, для успешного решения задач по генетике следует уметь выполнять некоторые несложные операции и использовать методические приемы, которые приводятся ниже.
Прежде всего необходимо внимательно изучить условие задачи. Даже те учащиеся, которые хорошо знают закономерности наследования и успешно решают генетические задачи, часто допускают грубые ошибки, причинами которых является невнимательное или неправильное прочтение условия.
Следующим этапом является определение типа задачи. Для этого необходимо выяснить, сколько пар признаков рассматривается в задаче, сколько пар генов кодирует эти признаки, а также число классов фенотипов, присутствующих в потомстве от скрещивания гетерозигот или при анализирующем скрещивании, и количественное соотношение этих классов. Кроме того, необходимо учитывать, связано ли наследование признака с половыми хромосомами, а также сцепленно или независимо наследуется пара признаков. Относительно последнего могут быть прямые указания в условии. Также, свидетельством о сцепленном наследовании может являться соотношение классов с разными фенотипами в потомстве.
Для облегчения решения можно записать схему брака (скрещивания) на черновике, отмечая фенотипы и генотипы особей, известных по условию задачи, а затем начать выполнение операций по выяснению неизвестных генотипов. Для удобства неизвестные гены на черновике можно обозначать значками *, _ или ?.
Выяснение генотипов особей, неизвестных по условию, является основной методической операцией, необходимой для решения генетических задач. При этом решение всегда надо начинать с особей, несущих рецессивный признак, поскольку они гомозиготны и их генотип по этому признаку однозначен – аа.
Выяснение генотипа организма, несущего доминантный признак, является более сложной проблемой, потому что он может быть гомозиготным (АА) или гетерозиготным (Аа).
Гомозиготными (АА) являются представители «чистых линий», то есть такие организмы, все предки которых несли тот же признак. Гомозиготными являются также особи, оба родителя которых были гомозиготными по этому признаку, а также особи, в потомстве которых (F1) не наблюдается расщепление.
Организм гетерозиготен (Аа), если один из его родителей или потомков несет рецессивный признак, или если в его потомстве наблюдается расщепление.
В некоторых задачах предлагается выяснить, доминантным или рецессивным является рассматриваемый признак. Следует учитывать, что доминантный признак во всех случаях, кроме неполного доминирования, проявляется у гетерозиготных особей. Его несут также фенотипически одинаковые родители, в потомстве которых встречаются особи, отличные от них по фенотипу. При моногенном наследовании доминантный признак всегда проявляется у потомства F1 при скрещивании гомозиготных родителей (чистых линий) с разным фенотипом (исключение – неполное доминирование).
При определении возможных вариантов распределения генов в гаметах следует помнить, что каждая гамета содержит гаплоидный набор генов и что в нее попадает только один ген из каждой пары, определяющей развитие признака. Число возможных вариантов гамет равно 2n, где n – число рассматриваемых пар хромосом, содержащих гены в гетерозиготном состоянии.
Распространенной ошибкой при определении вариантов гамет является написание одинаковых типов гамет, то есть содержащих одни и те же сочетания генов. Для определения возможных типов гамет более целесообразным представляется запись генотипов в хромосомной форме. Это упрощает определение всех возможных вариантов сочетания генов в гаметах (особенно при полигибридном скрещивании). Кроме того, некоторые задачи невозможно решить без использования такой формы записи.
Сочетания гамет, а также соответствующие этим сочетаниям фенотипы потомства при дигибридном или полигибридном скрещивании равновероятны, и поэтому их удобно определять с помощью решетки Пеннета. По вертикали откладываются типы гамет, продуцируемых матерью, а по горизонтали – отцом. В точках пересечения вертикальных и горизонтальных линий записываются соответствующие сочетания генов. Обычно выполнение операций, связанных с использованием решетки Пеннета, не вызывает затруднений у учащихся. Следует учитывать только то, что гены одной аллельной пары надо писать рядом (например, ААВВ, а не АВАВ).
Конечным этапом решения является запись схемы скрещивания (брака) в соответствии с требованиями по оформлению, описанными ниже, а также максимально подробное изложение всего хода рассуждений по решению задачи с обязательным логическим обоснованием каждого вывода. Отсутствие объяснения даже очевидных, на первый взгляд, моментов может быть основанием для снижения оценки на экзамене.
Довольно распространенными являются задачи, которые могут иметь несколько вариантов решения (в качестве примера представлена задача 3-13). Все варианты решения должны быть рассмотрены учащимися.
Конкретные приемы решения задач каждого типа приводятся в соответствующих главах.
Пример решения и оформления задач
Задача 1-1
У человека альбинизм – аутосомный рецессивный признак. Мужчина альбинос женился на женщине с нормальной пигментацией. У них родилось двое детей – нормальный и альбинос. Определить генотипы всех указанных членов семьи.
Решение
А – нормальная пигментация, а – альбинизм.
Р | ♀ | × | ♂ |
нормальная пигментация | альбинос | ||
F1 | аa | А* | |
альбинос | нормальная пигментация |
Генотип особи с рецессивным признаком известен – аа. Особь с доминантным признаком имеет генотип А*:
Р | ♀A* норма | × | ♂aa альбинос |
F1 | аa альбинос | А* норма |
Р | ♀Аа норма | × | ♂aа альбинос |
гаметы | A a | a | |
F1 | аa альбинос 50% | Аa норма 50% |
Ответ
Генотип мужа – аа, жены – Аа, ребенка с нормальной пигментацией – Аа, ребенка-альбиноса – аа.
Глава II. Моногибридное скрещивание
Темы главы II
Илллюстрации первого и второго законов Менделя
Выяснение генотипов организмов по генотипам и фенотипам родителей и потомков
Выяснение генотипов родителей по расщеплению в потомстве
Определение вероятности рождения потомства с искомыми признаками
Определение доминантности или рецессивности признака
Глава III. Взаимодействие аллельных генов. Множественный аллелизм
Темы главы III
Неполное доминирование и кодоминирование
Наследование по типу множественных аллелей
Наследование других признаков, осуществляющееся по типу множественных аллелей
Ответы и решения
Вариант
Р | ♀CC дикая окраска | × | ♂C"C" альбинос |
гаметы | |||
F1 | CC" дикая окраска 100% |
Вариант
Р | ♀CC' дикая окраска | × | ♂C"C" альбинос |
гаметы | |||
F1 | CC" дикая окраска 50% | C'C" гималайская окраска 50% |
Вариант
Р | ♀CC" дикая окраска | × | ♂C"C" альбинос |
гаметы | |||
F1 | CC" дикая окраска 50% | C'C" альбинос 50% |
3-17. Генотип родителей – C'C".
3-18. У этой пары животных возможно рождение котят дикого типа (50%), сиамских (25%) и альбиносов (25%).
Глава IV. Независимое наследование
Наследование признаков, которые кодируются генами, локализованными в разных парах хромосом, осуществляется независимо друг от друга. Перед разбором задач этого типа следует вспомнить распределение хромосом при мейозе, в результате которого в каждую гамету попадает гаплоидный набор хромосом или только одна хромосома из каждой пары.
Темы главы IV
Дигибридное скрещивание
Задачи, иллюстрирующие закон независимого наследования
Выяснение генотипов особей
Определение генотипа организма по соотношению фенотипических классов в потомстве
Определение вероятности появления потомства с анализируемыми признаками
Выяснение доминантности или рецессивности признаков
Независимое наследование при неполном доминировании
Полигибридное скрещивание
Ответы и решения
Определение генотипа организма по соотношению фенотипических классов в потомстве
Для выяснения генотипов по расщеплению в потомстве следует учитывать, что при скрещивании двух дигетерозигот в потомстве наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 9:3:3:1, а для каждого отдельно взятого признака соотношение фенотипов составляет 3:1. При спаривании гомозигот для каждого признака соблюдается закон единообразия. При анализирующем скрещивании дигетерозигот в потомстве присутствуют четыре класса фенотипов в равных количествах, а соотношение фенотипов по каждому признаку составляет 1:1.
Задача 4-11
У фигурной тыквы белая окраска плода (W) доминирует над желтой (w), а дисковидная форма (D) над шаровидной (d). Тыкву с белыми дисковидными плодами скрестили с тыквой, у которой плоды были белыми и шаровидными. В потомстве оказалось:
3/8 белых дисковидных,
3/8 белых шаровидных, 1/8 желтых дисковидных,
1/8 желтых шаровидных.
Определить генотипы родителей и потомства.
Решение
Для решения данной задачи можно рассматривать каждый признак в отдельности. Тогда:
Действительно, одно из родительских растений несло рецессивный признак (шаровидная форма плодов).
Таким образом, генотип первой особи – WwDd; генотип второй – Wwdd. Анализ скрещивания подтверждает решение и позволяет выявить генотипы потомства.
Схема скрещивания
Р | ♀WwDd белый, дисковид. | × | ♂Wwdd белый, шаровид. |
гаметы | WD wD Wd wd | Wd wd | |
F1 | WWDd WwDd WWdd Wwdd белый, белый, белый, белый, дисковид. дисковид. шаровид. шаровид. | ||
WwDd wwDd Wwdd wwdd белый, желтый, белый, желтый, дисковид. дисковид. шаровид. шаровид. |
Задача 4-12
У кур гороховидный гребень доминирует над листовидным, а оперенные ноги над голыми. От группы генетически однородных кур с листовидными гребнями и оперенными ногами при скрещивании с петухом, имеющим гороховидный гребень и голые ноги, получено следующее потомство: с гороховидным гребнем и оперенными ногами – 59, с гороховидным гребнем и голыми ногами – 72, с листовидным гребнем и оперенными ногами – 63, с листовидным гребнем и голыми ногами – 66. Установить генотипы родителей и потомков.
Задача 4-13
У дрозофил серая окраска тела доминирует над черной, а нормальная форма крыльев над скрученной. При скрещивании между собой серых мух с нормальными и скрученными крыльями одна четверть потомства имела черное тело. Примерно у половины всех дочерних особей крылья были нормальные, а у половины – скрученные. Каковы генотипы родителей?
Задача 4-14
У свиней белая щетина доминирует над черной, а наличие сережек – над их отсутствием. Определить генотип белого хряка с сережками:
a) если при спаривании его с любыми свиноматками рождается белое потомство с сережками;
б) если при спаривании другого такого хряка с черными свиноматками без сережек рождается 50% белых поросят с сережками и 50% черных поросят с сережками.
Задача 4-15
У пшеницы безостность (А) доминирует над остистостью (а), а красная окраска колоса (В) над белой (b). Растения безостного красноколосного сорта при скрещивании с пшеницей остистого белоколосного сорта дали:
1/4 безостных красноколосных,
1/4 безостных белоколосных,
1/4 остистых красноколосных,
1/4 остистых белоколосных.
Определить генотипы исходных растений. Соответствует ли данное скрещивание анализируемому?
Задача 4-16
У фигурной тыквы белая окраска плодов (W) доминирует над желтой (w), а дисковидная форма плодов (D) над шаровидной (d). От скрещивания двух растений с белыми дисковидными плодами получено 11 растений с желтыми дисковидными и 36 с белыми дисковидными плодами. Определить наиболее вероятный генотип исходных растений.
Задача 4-17
У дурмана пурпурная окраска цветков доминирует над белой, колючие семенные коробочки над гладкими. От скрещивания дурмана с пурпурными цветками и гладкими коробочками с растением, имеющим белые цветки и колючие коробочки, получено 320 растений с пурпурными цветками и колючими коробочками и 423 – с пурпурными цветками и гладкими коробочками. Каковы генотипы исходных организмов и потомства?
Задача 4-18
У кур черный цвет оперения доминирует над красным, наличие гребня – над его отсутствием. Гены, кодирующие эти признаки, располагаются в разных парах хромосом. Красный петух, имеющий гребень, скрещивается с черной курицей без гребня. Получено многочисленное потомство, половина которого имеет черное оперение и гребень, а половина – красное оперение и гребень. Каковы наиболее вероятные генотипы родителей?
Задача 4-19
Нормальный рост у овса доминирует над гигантизмом, раннеспелость – над позднеспелостью. Гены обоих признаков расположены в разных аутосомах. От скрещивания раннеспелых растений нормального роста между собой получили 22372 растения. Из них гигантских оказалось 5593, и столько же позднеспелых. Определить, сколько было получено растений, одновременно имеющих признаки позднего созревания и гигантского роста.
Решение
По полученным соотношениям произошло расщепление:
по росту – 5593:16779 (22372 – 5593),
по сроку созревания – 5593:16779 (22372 – 5593),
то есть по обоим признакам произошло расщепление в пропорции 1:3, следовательно, скрещивались особи гетерозиготные по обеим парам генов. При дигибридном скрещивании дигетерозигот количество особей с двумя рецессивными признаками равно 1/16.
Значит, количество позднеспелых гигантских растений равно 22372/16, это примерно 1398 (методическая ошибка авторов задачи в том, что приводятся очень точные цифры, а законы Менделя носят статистический характер).
Задача 4-20
Плоды томата бывают красные и желтые, гладкие и пушистые. Ген красного цвета – доминантный, ген пушистости – рецессивный. Обе пары находятся в разных хромосомах. Из собранного в колхозе урожая помидоров оказалось 36 т гладких красных и 12 т красных пушистых. Сколько в колхозном урожае будет желтых пушистых помидоров, если исходный материал был гетерозиготным по обоим признакам?
Задача 4-21
У флоксов белая окраска цветов определяется геном W, кремовая – w; плоский венчик – S, воронковидный – s. Растение флокса с белыми воронковидными цветами скрещено с растениями, имеющими кремовые плоские цветы. Из 76 потомков 37 имеют белые плоские цветки, 39 – кремовые плоские. Определить генотипы исходных растений.
Задача 4-22
У томатов пурпурная окраска стебля доминирует над зеленой. Рассеченные листья контролируются доминантным геном, а цельнокрайные – рецессивным. При скрещивании двух сортов томата, один из которых имел пурпурный стебель и рассеченный лист, другой – зеленый стебель и рассеченный лист, было получено следующее потомство:
а) 350 растений с пурпурным стеблем и рассеченным листом;
б) 112 – с пурпурным стеблем и цельнокрайным листом;
в) 340 – с зеленым стеблем и рассеченным листом;
г) 115 – с зеленым стеблем и цельнокрайным листом.
Каковы наиболее вероятные генотипы родительских растений?
Глава V. Взаимодействие неаллельных генов
Проявление одного признака может определяться двумя и более парами генов (комплементарность и полимерное наследование) и, наоборот, одна пара генов может влиять на проявление нескольких признаков (множественное действие генов). Кроме того, одни гены могут подавлять действие других (эпистаз). Все эти явления получили общее название взаимодействие генов.
При взаимодействии двух пар генов вероятность появления организмов каждого фенотипа определяется различными сочетаниями двух пар генов, участвующих в развитии признака. Так же, как и в случае дигибридного скрещивания, эти сочетания можно оценивать с помощью решетки Пеннета. В большинстве случаев различные соотношения фенотипов при скрещивании дигетерозигот образованы из соотношения 9:3:3:1 путем сложения отдельных элементов, например, расщепление 9:7 при комплементарном наследовании может быть представлено как 9:(3+3+1).
При решении задач такого типа следует обращать внимание на то, сколько классов фенотипов и в каком количественном соотношении образуется при скрещивании особей с различными генотипами.
Темы главы V
Комплементарность
Полимерное действие генов
Эпистаз
Ответы и решения
Глава VI. Сцепленное наследование
Число признаков организма многократно превышает число хромосом. Следовательно, в одной хромосоме располагается множество генов. Наследование признаков, гены которых находятся в одной паре гомологичных хромосом, называется сцепленным наследованием (закон Моргана). Гены, расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления. Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом.
Распространенные ошибки при решении этого типа задач обычно сводятся к тому, что учащиеся не умеют определять типы гамет, не понимают механизмы кроссинговера или не учитывают тот факт, что при сцепленном наследовании доминантные и рецессивные гены могут находиться в одной из гомологичных хромосом (транс-положение) или в разных гомологичных хромосомах (цис-положение).
Темы главы VI
Полное сцепление
Определение типов гамет
Выяснение генотипов особей и определение вероятности рождения потомства с анализируемыми признаками
Задачи, в которых одновременно рассматривается сцепленное и независимое наследование
Неполное сцепление
Составление схем кроссинговера
Определение типа наследования (сцепленное или независимое) и расстояния между генами
Определение числа кроссоверных гамет или полученного соотношения особей в потомстве в зависимости от расстояния между генами в хромосоме
Картирование хромосом
Ответы и решения
Полное сцепление
Перед решением задач на сцепленное наследование целесообразно сравнить результаты анализирующего скрещивания при независимом и сцепленном наследовании:
Глава VII. Наследование генов, локализованных в половых хромосомах
Для успешного решения этого типа задач необходимо четко представлять механизм наследования половых хромосом:
Р | ♀XX | × | ♂XY |
гаметы | X | X Y | |
F1 | ♀XX 50% | ♂XY 50% |
У человека, как у большинства других организмов, женщина продуцирует гаметы, содержащие только Х-хромосомы (гомогаметные). Мужчины являются гетерогаметными и производят два типа гамет (с Х- и с Y-хромосомой). У некоторых организмов: птиц, бабочек, отдельных видов рыб и растений (например земляники) гетерогаметными являются женские особи, а мужские – гомогаметными.
Половые хромосомы Х и Y не являются полностью гомологичными друг другу. Поэтому наследование признаков, гены которых находятся в негомологичных участках половых хромосом, имеет свои особенности:
Решение задач, в которых рассматриваются признаки, гены которых расположены в Х-хромосомах, следует начинать с мужских особей, поскольку у них всегда проявляется действие и рецессивных, и доминантных генов. Затем можно определить генотип матери по генотипу сыновей и генотип дочерей по генотипу отца или братьев.
Темы главы VII
Наследование генов, локализованных в Х-хромосоме
Наследование генов, сцепленных с Y-хромосомой
Кодоминантные гены, локализованные в Х-хромосоме
Наследование двух признаков, сцепленных с полом
Одновременное наследование признаков, расположенных в соматических и половых хромосомах
Наследование, зависимое от пола
Ответы и решения
Глава VIII. Наследование летальных генов
Темы главы VIII
Летальные гены при моногибридном наследовании
Летальные гены при дигибридном скрещивании
Наследование летальных генов, локализованных в половых хромосомах
Ответы и решения
– Конец работы –
Используемые теги: Глава, Решение, Оформление, генетических, задач0.085
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Глава I. Решение и оформление генетических задач
Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов