Перейти на главную страницу
Важное умение, без которого невозможно решить задачу, – определять, к какому разделу она относится: моно-, ди- или полигибридное скрещивание; наследование, сцепленное с полом, или наследование признаков при взаимодействии генов... Это позволяет выбрать необходимые для решения задачи законы, закономерности, правила, соотношения.
Все генетические задачи, какой бы темы они ни касались (моно- или полигибридное скрещивание, аутосомное или сцепленное с полом наследование, наследование моно- или полигенных признаков), сводятся к трем типам: 1) расчетные; 2) на определение генотипа; 3) на определение характера наследования признака.
В условии расчетной задачи должны содержаться сведения:
– о характере наследования признака (доминантный или рецессивный, аутосомный или сцепленный с полом и др.);
– прямо или косвенно (через фенотип) должны быть указаны генотипы родительского поколения. Вопрос расчетной задачи касается прогноза генетической и фенотипической характеристик потомства.
Приведем пример задачи расчетного типа.
Решение этой задачи начинается с записи ее условия и обозначения генов. Затем определяются (предположительно) генотипы родителей. Генотип мужа известен, генотип жены легко установить по фенотипу – она носительница рецессивного признака, значит, гомозиготна по соответствующему гену. Следующий этап – написание значений гамет. Следует обратить внимание на то, что гомозиготный организм образует один тип гамет, поэтому нередко встречающееся написание в этом случае двух одинаковых гамет не имеет смысла. Гетерозиготный организм формирует два типа гамет. Соединение гамет случайно, поэтому появление двух типов зигот равновероятно: 1:1.
Сколько и каких детей будет у супругов, точно сказать нельзя, поэтому необходимо оперировать понятием вероятности.
В условии задачи на определение генотипа должна содержаться информация:
Записываем условие задачи, вводя обозначения генов. Решение начинаем с составления схемы скрещивания. Самка обладает доминантным признаком. Она может быть как гомо- (АА), так и гетерозиготной (Аа). Неопределенность генотипа обозначаем А_. Самец с рецессивным признаком гомозиготен по соответствующему гену – аа. Потомки с коричневой окраской меха наследовали этот ген от матери, а от отца – ген голубой окраски, следовательно, их генотипы гетерозиготны. По генотипу коричневых щенков установить генотип матери невозможно. Голубой щенок от каждого из родителей получил ген голубой окраски. Следовательно, мать гетерозиготна (нечистопородна).
В условиях задач на установление характера наследования признака:
При решении этой задачи логика рассуждения может быть следующей. Расщепление в потомстве свидетельствует о гетерозиготности родителей. Соотношение близкое к 1 : 2 : 1 говорит о гетерозиготности по одной паре генов. Согласно полученным долям (1/4 белые, 1/2 пестрые, 1/4 черные), черные и белые цыплята гомозиготны, а пестрые гетерозиготны.
1. Какая окраска шерсти у кроликов доминирует?
1. Доминирует темная окраска шерсти.
1. Какая форма плода томата (шаровидная или грушевидная) доминирует?
1. Доминирует шаровидная форма плода.
При скрещивании двух гомозиготных по окраске мышей, белой и серой в первом поколении все мышата серые. Признак какой окраски доминирует? Какова вероятность (в %) появления белой мыши в первом поколение?
Дано: Объект: мышь
Признак: окраска, F1-серые.
Признак какой окраски доминирует?
Какова вероятность (в %) появления белой мыши в первом поколение?
Решение:
Р: серый(АА) х белая(аа)
F1: серые(Аа)
Ответ: Доминирует признак серой окраски. Появление белой мыши в F1 невозможно по первому закону Менделя.
Дано : объект: мыши, признак: окраска, yy-серые, Yy-жёлтые, YY-гибнут на эмбриональной стадии, жёлтый х серая, жёлтая х жёлтая.
Каково будет потомство следующих родителей: жёлтый х серая ; жёлтая х жёлтая? В каком скрещивании можно ожидать более многочисленного помёта?
Решение:
50%-жёлтые, 25%-серые.
Ответ: У Р1 50%-серые, 50%-жёлтые, у Р2 25%-погибнет на эмбриональной стадии, 50%-жёлтые, 25%-серые. В первом скрещивании выживет больше т.к. ни один мышонок не несёт генотип YY.
Наследование отдельного признака при неполном доминировании
Задача 9
Растения красноплодной земляники при скрещивании между собой всегда дают потомство с красными ягодами, а растения белоплодной земляники – с белыми ягодами. В результате скрещивания обоих сортов друг с другом получаются розовые ягоды. Какое потомство возникает при скрещивании между собой гибридных растений земляники с розовыми ягодами? Какое потомство получится, если опылить красноплодную землянику пыльцой гибридной земляники с розовыми ягодами?
При скрещивании между собой растений с розовыми ягодами получается 25% красноплодных, 50% с розовыми ягодами и 25% белоплодных.
Скрещивание АА х Аа дает расщепление: 50% АА (красноплодных) и 50% Аа (с розовыми ягодами).
Дано: объект: куры, признак: окраска, F1- крапчатые, F2-1 чёрный 2 крапчатых 1 белому.
Какое будет потомство от скрещивания крапчатых с чёрными?
Решение:
2Aa-крапчатые, 2АА-чёрные.
Ответ: при скрещевания крапчатых с чёрными в потомстве получается 50% крапчатых и 50% чёрных.
а) использование буквенной символики
б) способах анализа F2-поколения.
Задача 11
1. Каковы генотипы родителей и гибридов F1, если красная окраска и круглая форма плодов томата – доминантные признаки, а желтая окраска и грушевидная форма – рецессивные признаки?
1. Р: АаВb х ааВb; F1: АаBB, 2AaBb, Aabb, aaBB, 2aaBb, aabb.
Какое потомство получится при скрещивании чистопородного комолого (безрогого) черного быка с красными рогатыми коровами? Каким окажется следующее поколение, полученное от скрещивания этих гибридов между собой, если известно, что комолость доминирует над рогатостью, а черная масть – над красной, причем гены обоих признаков находятся в разных парах хромосом?
Условие задачи можно записать двумя способами.
1-й способ
А – ген комолости
а – ген рогатости
В – ген черной масти
в – ген красной масти
ААBB – комолый черный
ааbb – рогатые красные
F1 – ? F2 – ?
2-й способ
К – ген комолости
к – ген рогатости
Ч – ген черной масти
ч – ген красной масти
ККЧЧ – комолый черный
ккчч – рогатые красные
F1 – ? F2 –?
Способы анализа потомков в F2
1-й способ
Составление решетки Пеннета.
Позволяет наглядно представить, какие фенотипы будут в потомстве F2 при условии, что анализировать генотипы не следует.
Изобразим это наглядно, отсекая нижнюю четверть квадрата горизонтальной линией (тогда меньший – нижний прямоугольник будет символизировать рогатую часть потомства). Независимо от этого, по признаку масти все потомство тоже должно распадаться на две неравные части: одна четверть – красные, а остальные три четверти – черные (ведь черный цвет доминирует).
Так как площадь квадрата принимается за единицу, площади его частей символизируют доли потомства с соответствующими признаками. Как видим, 9/16 всего потомства (3/4 х 3/4) – комолые черные,
Согласно закону независимого наследования (третий закон Менделя) в потомстве F2 по каждой паре признаков происходит расщепление по фенотипу 3 : 1 и расщепление по генотипу 1 : 2 : 1. То есть по признаку наличия рогов можно записать (воспользуемся буквенной символикой 1-го способа записи условия):
(3А_ комолые |
:1аa) рогатые |
(1АА : 2Аа : 1аa)
Аналогично, по признаку масти, можно записать.
Расщепление по фенотипу:
(3В_ черные |
: 1bb) красные |
(1BB : 2Bb : 1bb)
Объединив оба признака, запишем выражение:
(3А_ + 1аa) х комолые рогатые |
(3В_ + 1bb) = черные красные |
9А_В_ + комолые черные |
3A_bb + комолые красные |
3ааВ_ + рогатые черные |
1 аabb рогатые красные |
Этот способ хорошо позволяет быстро написать не только фенотипы потомства F2, но также генотипы F2 поколения:
(1АА + 2Аа + 1aa) х (1BB + 2Bb + 1bb) = 1AABB+ + 2AABb + 1AAbb + 2АаBB + 4АаBb + 2Aabb +
+1aaBB + 2aaBb + 1aabb
Удобен этот способ и при других схемах скрещивания:
1) P: AaBb х aabb
F1: (1Aa + 1aa) х (1Bb + 1bb) = 1АаBb : 1Aabb : 1aaBb : 1aabb
2) P: AaBb х aaBb
3) Р: АаBBcc х AabbCc
Дано: объект: морская свинка, 1 признак: А- курчавая шерсти, а- гладкая шерсти, 2 признак: В-короткой шерсти, b-длинной шерсти, 3 признак: С-чёрная окраска, с-белая окраска. Какое будет F1?
P: АаBbCc х АаBbCc.
F1: 27 A_B_C_ - чёрных с короткой курчавой шерстью;
9 A_B_cc - белых с короткой курчавой шерстью;
9 A_bbC_ - чёрных с длинной курчавой шерстью;
9 aaB_C_ - чёрных с гладкой короткой шерстью;
3 А_bbcc - белых с длинной курчавой шерстью;
3 aaB_cc - белых с гладкой короткой шерстью;
3 aabbC_ - чёрных с гладкой длинной шерстью;
1 aabbcc - белая с длинной гладкой шерстью.
Дано : объект: кошка, признак: окраска, В-жёлтая, b-чёрная, Bb-черепоховая.
Какие могут котята, если кот чёрный, а кошка жёлтая? Может ли кот иметь черепаховую окраску?
Решение:
Р1 жёлтая(ХB ХB) х чёрный(Хb Y)
Все кошки будут с черепаховым окрасом,
все коты будут жёлтыми.
Все кошки черепаховые, все коты желтыми. Кот не может иметь черепаховую окраску т.к. с Y хромосомой не может быть сцепленной с хромосомой В.
№1
Серая окраска доминантна, белая окраска рецессивная.
№2
Скрестить с самкой имеющей мягкую шерсть.
№3
Можно ожидать около 72% цыплят с нормальным оперением.
№4
Петух и курица были гетерозиготные по обоим признакам.
№5
9-зелёных округлых, 3-зелёных длинных, 3-полосатых округлых, 1-полосатый длинный.
№6
Можно.
№7
№8
Дльтоником может быть только сын.
№9
Могут.
№10
№12
Взаимодействие неаллельных генов |
Математическая модель расщепления |
Типы взаимодействия аллелей разных генов |
Коэпистаз Полуэпистаз Изоэпистаз Эпистаз доминантный Эпистаз рецессивный
|
9 : 3 : 3 : 1 9 : 6 : 1 15 : 1 13 : 3
9 : 7 9 : 3 : 4 |
Аллели независимы Аллели суммируются Аллели тождественны Доминантные аллели одного гена подавляют проявление доминантной аллели другого гена Гомозиготные рецессивные аллели одного гена подавляют проявление доминантной или рецессивной аллели другого типа
|
Название |
Год |
Формулировка |
Правило единообразия гибридов первого поколения (первый закон Менделя) |
1865 г. |
При моногибридном скрещивании у гибридов первого поколения проявляются только доминантные признаки – оно фенотипически и генотипически единообразно |
Закон расщепления (второй закон Менделя) |
1865 г. |
При скрещивании гибридов первого поколения в потомстве происходит расщепление признаков в отношении 3 : 1 – образуются две фенотипические группы (доминантная и рецессивная); 1 : 2 : 1 – три генотипические группы |
Закон независимого наследования (третий закон Менделя) |
1865 г. |
При дигибридном скрещивании у гибридов каждая пара признаков наследуется независимо от других и дает расщепление 3:1, образуя при этом четыре фенотипические группы, характеризующиеся отношением 9 : 3 : 3 : 1 (при этом образуется девять генотипических групп – 1 : 2 : 2 : 1 : 4 : 1 : 2 : 2 : 1) |
Гипотеза (закон) чистоты гамет |
1865 г. |
Находящиеся в каждом организме пары альтернативных признаков не смешиваются при образовании гамет и по одному от каждой пары переходят в них в чистом виде |
Число пар генов, участвующих в скрещивании |
Число различных сортов гамет, образуемых гибридом |
Число генотипов |
Число возможных сочетаний гамет, образованных в F1 |
Число фенотипов (при полном доминировании) |
1 2 3 ... |
2 4 8 ... |
3 9 27 ... |
4 16 64 ... |
2 4 8 ... |
n |
2n |
3n |
4n |
2n |
Если при скрещивании двух фенотипически одинаковых особей в их потомстве наблюдается расщепление признаков в соотношении 3 : 1, то эти особи гетерозиготны. (Моногибридное скрещивание при полном доминировании.)
Если при скрещивании фенотипически одинаковых (по одной паре признаков) особей в первом поколении гибридов происходит расщепление признака на три фенотипические группы в соотношении 1 : 2 : 1, то это свидетельствует о неполном доминировании и о том, что родительские особи гетерозиготны. (Моногибридное скрещивание при неполном доминировании.)
Если в результате скрещивания особей, отличающихся друг от друга фенотипически по одной паре признаков, получается потомство, у которого наблюдается расщепление по той же паре признаков в соотношении 1 : 1, то одна из родительских особей была гетерозиготна, а другая – гомозиготна по рецессивному признаку.
Если при скрещивании двух фенотипически одинаковых особей в потомстве происходит расщепление признаков в соотношении 9 : 3 : 3 : 1, то исходные (данные) особи были дигетерозиготными. (Дигибридное скрещивание.)
Это позволяет выбрать необходимые для решения задачи законы, закономерности, правила, соотношения
28 09 2014
1 стр.
16 12 2014
1 стр.
Обеспечить усвоение учащимися знаний и способов действий по теме «Решение задач с помощью пропорции» на уровне их применения в разнообразных ситуациях
01 10 2014
1 стр.
Некоторые общие методические приемы, которые могут быть использованы при решении задач
16 12 2014
1 стр.
Цели: ввести понятия «трапеция», «равнобокая трапеция», «прямоугольная трапеция»; рассмотреть решение задач, в которых раскрываются свойства трапеции
14 10 2014
1 стр.
«Решение примеров на деление круглых многозначных чисел на разрядное число. Решение задач на нахождения расстояния по скорости и времени»
10 09 2014
1 стр.
Акции фирмы «Колобок» в понедельник, среду и пятницу росли на 10%, а во вторник и четверг падали на 10%. В какой момент недели их курс был максимальным?
25 09 2014
1 стр.
Хорошо, если учитель математики будет принимать активное участие в обсуждении решения физических задач
11 10 2014
1 стр.