Решение генетических задач

Здравствуйте, тема нашего сегодняшнего урока — «Решение задач на моногибридное скрещивание». Сегодня мы продолжаем наш разговор о закономерностях наследования, о моногибридном скрещивании и научимся решать задачи как раз на моногибридное скрещивание.

Давайте еще раз повторим те термины, которые мы сегодня будем использовать. Аллель — это одна из двух или более альтер­нативных форм или состояний гена, определяющих альтернативные признаки. Гомозиготный организмы — организмы, которые содержат два одинаковых аллельных гена на гомологичных хромосомах. Гетерозиготные организмы — организмы, которые со­держат два разных аллельных гена на гомологичных хромосомах. Доминантный ген — это один из пары аллельных генов, кото­рый в гетерозиготном состоянии подавляет проявление другого (рецессивного гена). Доминирование — это подавление у ги­бридных организмов одних признаков другими. При решении задач мы будем использовать следующие генетические символы:

Условные обозначения

Символ Венеры(женская особь),Символ Марса(мужская особь),X- скрещивание ,

P-родительское поколение,F1 -первое поколение,F2 -второе поколение, ABC-доминантные гены,

аbc-рецессивные гены, G-гаметы.

Для решения генетических задач важно правильно записать условие задачи и схему скрещивания с использованием указанной символики. Важно твердо помнить, что при образовании гамет в каждую гамету из одной пары аллельных генов попадает только один аллель. При этом гомозиготные организмы образуют один тип гамет, а гетерозиготные организмы — разные типы гамет.

Для примера разберем следующую задачу№1: у мышей, коричневая окраска шерсти доминирует над серой окраской шерсти. При скрещивании чистой линии мышей с коричневой окраской с чистой линией мышей с серой окраской были получены мыши с коричневой окраской шерсти. Каковы генотипы потомства?

Давайте вспомним, что чистые линии предполагают гомозиготность по какому-либо признаку (в данном случае — окраска шерсти). Посмотрим, как записывается скрещивание:

P ♀ AA x ♂ aa

G А a

F1 Aa

Поскольку ген A доминантен, все потомки будут иметь коричневую шерсть.

Первый закон Менделя: при скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по одному признаку, все потомки перового поколения (F1) будут иметь признак одного из родителей, то есть все поколение гибридов будет единообразно по данному признаку. Давайте усложним задачу№2 и скрестим между собой гетерозиготных мышей из поколения F1:

F1 ♀ Aa x ♂ Aa

G А и a А и a

F2:

AA — коричневые,

Aa — коричневые,

Aa — коричневые,

aa — серые.

Таким образом, во втором поколении мы получаем расщепление по окраске шерсти 3 к 1.

№3У пшеницы ген карликового роста доминирует над геном нормального роста. Определите, какое потомство будет от:

1​ скрещивания гомозиготной карликовой пшеницы с нормальной пшеницей,

2​ двух гетерозиготных карликовых растений пшеницы.

Эта задача решается по тому же принципу, что и предыдущая.

1​ P ♀ AA x ♂ aa

G А a

F1 Aa

2​ F1 ♀ Aa x ♂ Aa

G А и a А и a

F2:

AA — карликовые,

Aa — карликовые,

Aa — карликовые,

aa — высокие.

Задача №4. Среди большого числа нормальных растений кукурузы было обнаружено одно карликовое растение, которое скрестили с исходным нормальным растением. В первом поколении от этого скрещивания все растения оказались нормальными, а в F2 – 67 нормальных и 19 карликов. Как наследуется карликовость? Как объяснить появление исходного карликового растения? Какой результат вы ожидаете получить от самоопыления карликовых растений?

Очевидно, аллельный ген карликового роста кукурузы рецессивен (обозначим а-малое) по отношению к аллелю нормального роста (А-большое), так как только в этом случае в популяции с нормальными растениями (у большинства из которых генотипы АА и Аа) “затешится” бедный карлик с генотипом аа.

Р1: аа х АА

G: …a…. A

F1: Aa.

Почему мы в первом скрещивании карлика скрещиваем именно с АА растением? Так как только в этом случае получится единообразное первое поколение – все нормального роста (единообразие гибридов первого поколения – 1-й закон Менделя).

Р2: Аа х Аа

G:. A,a .. A,a

F2: AA, 2Aa, aa

2-й закон Менделя, закон расщепления признака у гибридов по фенотипу 3:1 (нормальные : карликовые). А числа 67 : 19 это примерно и будет 3:1.

Задача №5 Равномерная окраска арбузов наследуется как рецессивный признак. Какое потомство получится от скрещивания двух гетерозиготных растений с полосатыми плодами?

Решение задачи Дано:

g - равномерная окраска

G – полосатая окраска

Р - гетерозиготны

Определить:

F1 - ?

Решение: P: ♀ Gg x ♂ Gg

n ♀ G g

♂

G GG Gg

g Gg gg

F1 генотипы: 1GG : 2 Gg : 1 gg

фенотипы: 1 (полосатая) : 2 (полосатая) : 1 (равномерная)

Ответ: 75% особей будут иметь полосатую окраску и 25 % - равномерную.

Задача№6 . При скрещивании коричневой норки с серой, все потомство получилось коричневое. В F2 получено 77 коричневые и 25 серых норок. Какой признак доминирует? Сколько теоретических гомозигот среди 77 коричневых и 25 серых норок? Как это определить.

Так как от скрещивания коричневой норки с серой, потомство получилось все коричневое, значит этот аллель и является доминантным. Обозначим его А – коричневый цвет меха. Тогда а-малое – серый цвет.

В первом скрещивании коричневая норка как и серая обе должны быть гомозиготными (так как иначе не будет единообразного первого поколения).

P: AA х аа

Г: A……a

F1: Aa — только коричневые.

P: Aa.. x.. Aa

G: A,a…..A,a

F2: AA:2Aa:aa

Доминантный аллель коричневый, поэтому особи с генотипами АА и Аа будут коричневыми, а особи с генотипами аа — серыми. Теоретическое отношение коричневых к серым 3:1 или 75%:25%.

Среди 77 коричневых особей, особей с гомозиготным генотипом АА будет третья часть или 25 штук. Среди серых — все гомозиготы (их тоже 25 штук). Всего гомозиготных особей в F2 будет 50 штук.

В заключение хотелось бы сказать, что менделевские законы наследования в некоторых случаях прослеживаются и у человека для таких признаков, как цвет глаз, цвет волос, а также для некоторых наследственных заболеваний. Одним из таких примеров является наследование глаз у человека. Исследования показали, что голубые глаза — рецессивный признак, а темные — доминантный. В браках с голубоглазыми родителями будут рождаться только голубоглазые дети.

У темноглазых родителей также рождаются темноглазые дети, однако, если такие родители гомозиготны, дети могут иметь как темный цвет глаз, так и голубой. Таким образом, сегодня мы рассмотрели некоторые задачи на моногибридное скрещивание. На этом наш урок закончен! До свидания!

Задача №7 . У голубоглазого мужчины родители имеют карие глаза, он женился на кареглазой женщине, у которой отец имел карие глаза, а мать голубые. От этого брака родился голубоглазый ребёнок. Определить генотипы всех упомянутых лиц со стороны родителей.

Обозначим: А – доминантный аллель, ответственный за проявление карих глаза ; а – рецессивный аллель, ответственный за проявление голубые глаз.

У мужчины голубые глаза, значит его генотип – aa. Поэтому оба его родителя обладали рецессивным аллелем а – малое. Поскольку у них у обоих карие глаза, то их генотип был гетерозиготным Аа.

У женщины карие глаза, значит в ее генотипе присутствует аллель A. Аллель a – малое также присутствует, так как у неё родился голубоглазый сын – aa (а значит один из рецессивных аллельных генов унаследован от неё). Генотип матери этой женщины – aa, генотип отца этой женщины мог быть как АА. так и Аа.

Итак, генотипы всей семьи запишутся так:

aa – мать женщины

A- – отец женщины

Aa – мать мужчины

Aa – отец мужчины

Aa – женщина

aa – мужчина

aa – их сын

Д/з

Задача У кроликов шерсть нормальной длины доминантна, короткая – рецессивна. У крольчихи с короткой шерстью родились 7 крольчат – 4 короткошерстных и 3 с нормальной шерстью. Определите генотип и фенотип отца.

1 вариант

1. Генетика — это наука о:

селекции организмов

наследственности и изменчивости организмов

эволюции органического мира

генной инженерии

2. Ген кодирует информацию о структуре:

молекулы аминокислоты

одной молекулы тРНК

одной молекулы фермента

нескольких молекул белка

3. Фенотип — это:

проявляющиеся внешне и внутренне признаки организма

наследственные признаки организма

способность организма к изменениям

передача признака от поколения к поколению

4. Аллельными считаются следующие пары генов, определяющие:

рост человека — форма его носа

карие глаза — голубые глаза

рогатость у коров — окраска коров

черная шерсть — гладкая шерсть

5. Гетерозигота — это пара:

аллельных доминантных генов

неаллельных доминантного и рецессивного генов

разных аллельных генов

аллельных рецессивных генов

6. У людей в норме два разнояйцовых близнеца отличаются друг от друга:

по фенотипу

по генотипу

по фенотипу и генотипу

по числу хромосом в ядрах соматических клеток

2 вариант

1. Ген человека — это часть молекулы

белка

углевода

ДНК

иРНК

2. Генотип организма — это:

совокупность всех генов данного организма

внешний облик организма

совокупность всех признаков организма

пара генов, отвечающих за развитие признака

3. Чистой линией называется:

потомство, не дающее расщепления по изучаемому признаку

разнообразное потомство, полученное от скрещивания разны особей

пара родителей, отличающихся друг от друга одним признаком

особи одного вида

4. Гомозигота — это пара только:

рецессивных аллельных генов

доминантных аллельных генов

неаллельных генов

одинаковых по проявлению аллельных генов

5. Локус — это:

пара аллельных генов

сцепленные гены

пара неаллельных генов

расположение гена в хромосоме

6. Потомство, рождающееся от одного самоопыляющегося растения в течение нескольких лет, называется:

доминантным

гибридным

рецессивным

чистой линией