Подготовка к ЕГЭ
Биологические задачи по селекции .
Чалый Н.С.,
учитель биологии.
МКОУ «Филиппенковская»ООШ Воронежской области.
УСЛОВИЕ ЗАДАЧИ :
При скрещивании самок гуппи с черным хвостом и самцов, имевшим красный хвост в F1 все рыбы были с красно-черными хвостами. В F2 произошло расщепление на 4 фенотипических класса, один из которых (синий) был новым.
Объясните расщепление и определите генотипы родителей (в нашем случае генотип уже известен).
АНАЛИЗ:
1. Родители записываются так:
Сначала пишется знак PP (родители), потом признаки самки, значок "х" и признаки самца. При этом слова самец и самка опускаются, поскольку понятно, что слева самка, а справа - самец.
Например,
РР черный хвост х красный хвост
Значит самка с черным хвостом скрещена с краснохвостым самцом.
Если известны гены, то можно обозначение генов написать ниже ( пример 1 ):
РР черный хвост х красный хвост ааВВ и АAbb
В этом примере цвет каждого хвоста обозначается двумя генами - A и B, но расными аллелями - доминантными (А и В) и рецессивными (а и в).
Гены окраски хвоста находятя в половых хромосомах, но мы для удобства представим, что эти гены находятся в аутосомах и не будет разницы в фенотипах между самцами и самками. Таким образом, у обоих полов будет одинаковый фенотип в F1 и одинаковое расщепление в F2.
После записи признаков родителей можно привести фотографии рыб (если они есть).
2. Потомство первого поколения записывается как F1.
В нашем случае:
F1 красно-черные Aa Bb
3. Второе поколение (гибрид F1xF1) записывается как F2 и т.д. (F3, F4 ...).
Соответственно, нарисовав решетку Пиннета (см. ниже), получаем следующее расщепление в F2:
F2 AABB AABb AAbb AaBB AaBb Aabb aaBB aaBb aabb,
где выделяются 4 цветовых типа хвоста
(AABB AABb AaBB AaBb) - красно-черные
(aaBB aaBb) - черный хвост
(AAbb Aаbb) - красный хвост
aabb - синие (новый фенотип)
в соотношении генотипов 4 : 2 : 2 : 1 и фенотипов 9 : 3 : 3 : 1.
Теперь разберем пример 2, когда эти гены находятся в половых хромосомах - X и Y.
Записывать условие задачи мы должны по-другому:
РР черный хвост х красный хвост
XAXA Xа YB
Получаем,
F1 XАXа (cамки) XАYB (самцы)
черный хвост красно-черный хвост
В F2 расщепление будет, соответственно, следующим:
F2 (XАXA XАXa)
все самки с черным хвостом
XАYB
самцы с красно-черным хвостом
[ b]X[/b]aYB
самцы с красным хвостом
Когда проводится анализирующее скрещивание (скрещивание с гомозиготной рецессивной формой, которая служит анализатором, поскольку образует только один тип гамет с рецессивными аллелями) - пишется Fa, когда возвратное (когда производят скрещивание потомства с одним из родителей) - Fв.
Генетические основы селекции. Примеры решения типовых задач
Задача 1 . Гибрид тритикале был получен путем скрещивания тетраплоидной пшеницы (4n) с диплоидной рожью (2n). Определите количество хромосом в генотипе тритикале, если у пшеницы 2n=14 и у ржи 2n=14.
Решение . В генотипе тетраплоидной пшеницы имеется 28 хромосом (n=7, 4n=28). В ее гаметах содержится по 14 хромосом (28:2=14), а гаметы ржи имеют по 7 хромосом. После слияния гамет пшеницы (n=14) и ржи (n=7) получен стерильный гибрид, в генотипе которого 21 (14+7) хромосома. Количество хромосом в генотипе тритикале формируется после искусственного удвоения генома и равно 42 (21х2).
Ответ : количество хромосом в генотипе тритикале равно 42.
Задача 2 . Определите количество хромосом в клетках аллополиплоида, полученного от скрещивания двух видов табака (2n=48) и (2n=24).
Решение . В генотипе одного вида табака содержится 48 хромосом (2n=48). В его гаметах содержится по 24 хромосомы (48:2=24). В генотипе второго вида табака содержится 24 хромосомы, а гаметы его имеют по 12 хромосом (24:2=12). После слияния гамет двух видов получен стерильный гибрид, в генотипе которого содержится 36 (24+12) хромосом. В результате полиплоидизации количество хромосом в клетках аллополиплоида составило 36х2=72.
Ответ : количество хромосом в клетках аллополиплоида равно 72.
Задача 3 . При скрещивании терна (2n=32) с алычой (2n=16) получен межвидовой плодовитый гибрид – домашняя слива. Составьте схему получения культурной сливы и определите количество хромосом в генотипе гибрида.
Амфидиплоид культурной сливы получен путем объединения диплоидного набора хромосом от терна (2n=32) и диплоидного набора хромосом от алычи (2n=16). Необходимо удвоение числа хромосом в обоих наборах для образования жизнеспособных гамет. В результате мейоза сформировались диплоидные гаметы 2n=32 и 2n=16, после слияния которых, получена культурная форма.
Решение
Схема получения культурной сливы:
Р ♀ алыча х ♂ терн
2n=16 2n=32 – набор хромосом до полиплоидизации
4n=32 4n=64 – набор хромосом после полиплоидизации
G 2n=16 2n=32
Количество хромосом в генотипе гибрида: 16+32= 48 .
Ответ : количество хромосом в генотипе гибрида равно 48.
Задача 4 . В результате многократного скрещивания 42-хромосомной (6n) пшеницы с многолетним сорняком – 14-хромосомным (2n) пыреем селекционеры получали стерильные гибриды. Генетик-селекционер Н.В. Цицин в результате отдаленной гибридизации создал многолетний высокоурожайный (до 70 ц/га), устойчивый к полеганию – пшенично-пырейный гибрид. Объясните стерильность первых гибридов, которые получены после слияния гамет пшеницы и пырея. Объясните также плодовитость пшенично-пырейного гибрида после удвоения хромосом первых гибридов. Сколько пшеничных и пырейных хромосом содержали его гаметы.
Решение . В генотипе гексаплоидной пшеницы содержится 42 хромосомы (6n=42, n=7). Ее гаметы содержат по 21 хромосоме (42:2=21), а гаметы пырея – по 7 хромосом. После слияния гамет пшеницы и пырея получен стерильный гибрид, в генотипе которого количество хромосом составило 28 (21+7). Стерильность обусловлена нарушениями в ходе мейоза, вследствие отсутствия гомологичных хромосом. В результате удвоения хромосом получен плодовитый пшенично-пырейный гибрид, количество хромосом, в генотипе которого, составило 56 (28х2). Гаметы содержали 42 хромосомы пшеничных и 14 хромосом пырейных.
Ответ : гаметы пшенично-пырейного гибрида содержали42 пшеничных хромосомы и 14 пырейных хромосом.
Пример биологических задач:
- В 1760-е годы английский селекционер Р. Бейкуэлл сформулировал два правила селекции крупного рогатого скота: «Скрещивай лучшее с лучшим» и «Подобное рождает подобное». Трудами этого специалиста Англия во многом обязана своим лидирующим положением в племенном животноводстве. О каких методах селекции идёт речь в данных высказываниях?
- Знаменитый русский селекционер И.В. Мичурин вывел более 300 сортов плодовых и ягодных культур, на выведение же одного сорта требуется не менее 20 лет. Поэтому жизнь этого учёного – беспримерный подвиг, пример колоссального трудолюбия и патриотизма. Мало кому известно, что Мичурин занимался и селекцией цветов – роз, лилий. Голландцы предлагали большие деньги за лилию фиалкоцветную. Не продал… А каков метод получения этого растения, излюбленный мичуринский метод?
3. Всеми любимый виноград сорта кишмиш не имеет семечек, обладает раннеспелостью и приятным вкусом. Сорт Кишмиш Чёрный и сорт Кишмиш Белый овальный обладают хромосомным набором 4 п. Как называются такие растения, как можно получить растения с удвоенным набором хромосом?
Используемые источники.
http://открытыйурок.рф
https://helpiks.org