Руководство к практическим занятиям учащихся - pismo.netnado.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Руководство к лабораторным занятиям по патологической анатомии 9 2582.15kb.
5 Контрольные вопросы по практическим занятиям 1 47.74kb.
Методические рекомендации для самоподготовки студентов к практическим... 7 2130.75kb.
Студенты 2курса, сдавшие все отчеты по практическим занятиям, все... 1 99.06kb.
Петрова Л. В. Формирование учетной политики организации для целей... 1 268kb.
Учебно-методические указания к практическим занятиям по курсу «Безопасность... 1 332.45kb.
Методические указания по подготовке к практическим занятиям по фармакогнозии 1 193.04kb.
Методические разработки для самостоятельной подготовки студентов... 13 1742.47kb.
Методические рекомендации к практическим занятиям по дисциплине 3 357.33kb.
Методические указания к практическим занятиям по курсу «Безопасность... 1 299.54kb.
Руководство к лабораторным занятиям по патологической анатомии 16 3081.06kb.
Что такое свиной грипп? 1 42.45kb.
Урок литературы «Война глазами детей» 1 78.68kb.
Руководство к практическим занятиям учащихся - страница №1/1

Д.Л. Белоусов

РУКОВОДСТВО

к практическим занятиям учащихся

химико-биологических классов

по разделу «Общая генетика»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Лицей №13»

Д.Л. Белоусов



Р У К О В О Д С Т В О

к практическим занятиям учащихся химико-биологических классов по разделу «Общая генетика»

Троицк, 2009

ББК 28.0 я729

УДК 373.167.1:57

Б 47


Белоусов Д.Л. РУКОВОДСТВО к практическим занятиям учащихся химико-биологических классов по разделу «Общая генетика». - Троицк, 2009. с

В методических рекомендациях сложная теория генетики изложена просто через решение генетических ситуационных задач. В каждой теме обозначены мотивация и цель занятия, задания для самостоятельной аудиторной работы.

Предусмотрены контрольные работы с теоретическими тестовыми заданиями и практические задания (решение задач).

Сочетание этих форм изучения генетики позволит учащимся глубже разобраться в законах наследственности и методах прогнозирования наследственных признаков и патологий.

Одобрено и рекомендовано к изданию методической комиссией естественнонаучной кафедры МОУ «Лицей №13»

Рецензент: Старченко С.А., доктор педагогических наук, профессор, директор МОУ «Лицей №13»



СОДЕРЖАНИЕ

1. Основы общей генетики……………………………………………..5

1.1. Молекулярные основы генетики………………………………….5

1.2. Модификационная изменчивость. Изучение вариабельности признаков в популяциях………………………………………………..7

1.3. Методы изучения наследственности. Общие правила решения и оформления генетических задач………………………………………10

1.4. Анализирующее скрещивание, множественный аллелизм и неполное доминирование………………………………………………12

1.5. Полигибридное скрещивание. Вычисление менделеевских отношений ускоренным методом………………………………………16

1.6. Закономерности сцепленного наследования. Хромосомная теория наследственности………………………………………………………...20

1.7. Генетика пола………………………………………………………..24

1.8. Взаимодействие генов: Генетика крови (в системе АВО и Rh), комплементарное взаимодействие, эпистаз, полимерия и летальные

гены……………………………………………………………………….27
1.10. Контрольно-обобщающий тест по общей генетике……………..31

1. ОСНОВЫ ОБЩЕЙ ГЕНТИКИ

1.1. Молекулярные основы генетики

Мотивация: Молекулярная генетика показывает физико-химические предпосылки хранения в клетке наследственной информации и механизмы передачи ее из поколения в поколение. Биологические представления о строении и функционировании генов помогают понять причину появления наследственных признаков и заболеваний.

Цель занятия: 1. Уяснить механизм кодирования и передачи наследственной информации. 2. Научиться решать задачи с использованием правила Чаргаффа.

Практическая работа: Задание 1. Примеры решения задач:

Задача 1. Познакомьтесь с примерами решения типовых задач с использованием правила Чаргаффа.

Исследования показали, что 34% общего числа нуклеотидов иРНК приходится на гуанин, 18% на цитозин. Определите процентный состав азотистых оснований, соответствующий двухцепочечной ДНК.



Решение:

1. Одноцепочечная иРНК по составу цитозиновых и гуаниновых оснований соответствует антисмысловой цепи ДНК. Следова­тельно, в антисмысловой цепи ДНК соотношение гуаниновых и цитозиновых нуклеотидов аналогично иРНК: Г= 18% и Ц=34%.

2. Гуанин и цитозин антисмысловой цепи ДНК образует комплементарные связи с цитозином и гуанином соответственно во второй цепи ДНК, следовательно, Г = Ц (18%); Ц = Г (34%). Таким образом, количество Г+Ц в двухцепочечной ДНК = 18% + 34% =52%

3. Так как (А+Т) + (Г+Ц) =100%, то (А+Т)=100% - 52% = 48%

4. Т.к. но правилу Чартффа Г = Ц, а А=Т, то в 52% (Г+Ц) парах 26% приходится на гуанин и 26% на цитозин. Соответственно в 48% (А+Т) парах на аденин приходится 24% и 24% на тимин,

Ответ: В двухценочечной молекуле ДНК 26% приходится на гуанин, 26% - на цитозин, 24% - на аденин и 24% - на тимин.

Задача 2. Познакомьтесь с примером решения типовой задачи с исполь­зованием таблиц генетического кода.

Нормальный гемоглобин (HbA), содержащийся в эритроцитах человека определяется следующей последовательностью нуклеотидов смысловой цепи ДНК: ЦАА ГТА ГАА ТГА ГТТ ЦТТ ТТТ5,

При заболевании серповидноклеточной анемией (СКА) эрит­роциты содержат гемоглобин HbS и имеют форму серпа. Точковая мутация связана е заменой одной пары оснований ДНК в 6 триплете. В результате в молекуле гемоглобина глутаминовая кислота меняется на валин. Напишите последовательность аминокислот в начальном участке HbA и HbS и выясните какие изменения произошли в ДНК.


  1. Восстановим состав нормальной ДНК, пользуясь принципом комплементарност: ГТТ ЦАТ ЦТТ АЦТ ЦАА ГАА ААА

ЦАА ГТА ГАА ТГА ГТТ ЦТТ ТТТ

2. Построим молекулу нормальной иРНК на смысловой цепи ДНК


ГУУ ЦАУ ЦУУ АЦУ ЦАА ГАА ААА
3. Пользуясь таблицей генетического кола, содержащей колоны
иРНК, устанавливаем аминокислотный состав участка нормаль­ной молекулы гемоглобина (НbА):

1 2 3 4 5…..6 7



- вал - гис - лей - тре - гли - глу - лиз
4. Как следует из условия, в молекуле гемоглобина при СКА глутаминовая кислота в шестом положении замещается валином. Следовательно, аминокислотный состав данного участка мутантного гемоглобина (HbS) будет следующим:

1 ..2 .. 3 4 5 6 7



вал - тис - лей - тре - тли - вал - лиз
5. Согласно таблице генетического кода, валин кодируемся четырьмя вариантами триплетов — ГУУ; ГУЦ; ГУА и ГУГ. Однако, лишь один из них (ГУА) отличается от триплета, кодирующего глутаминовую кислоту (ГАА), одним основанием. Следовательно, нуклеотидный состав иРНК при СКА будет: ГУУ ЦАУ ЦУУ АЦУ ЦАА ГУА ААА

6. Восстанавливаем состав молекулы ДНК при СКА, пользуясь принципом комплементарности : ГТТ ЦАТ ЦТТ АЦТ ЦАА ГТА ААА

ЦАА ГТА ГАА ТГА ГТТ ЦАТ ТТТ
Ответ: 1. Участок молекулы HbА: вал гис лей тре гли глу лиз

2. Участок молекулы HbS: вал гис лей тре гли вал лиз

3. Замена в шестом положении Гутаминовой кислоты на валин связана с точковой мутацией в ДНК - замена в семнадцатом положе­нии тимина на аденин.

Задание 2 : Задачи для самостоятельного решения.

Решите следующие задачи самостоятельно:


2.1. В результате экспериментов установили, что в молекуле иРНК

на долю аденинов приходится 30%, на долю урацилов - 12%. Определите процентный состав азотистых оснований, соответствующих двухцепочечной ДНК.

2.2. На фрагменте одной цепи ДНК нуклеотиды располагаются в

последовательности ТТЦ ТЦГ АЦГ ТАГ. Нарисуйте схему двухцепочечной молекулы ДНК. Какова длина этого отрезка ДНК в нм, если каждый нуклеотид занимает 0,34 нм но длине? Сколько содержится нуклеотидов в этой последова­тельности ДНК?

2.3. Участок полипептида представлен следующими аминокислота­ми: -сер-вал-глу-мет-тир-ала-вал-. Какое количество нуклеоти­дов и какие кодоны входит в состав гена?

2.4. Какую длину имеет участок молекулы ДНК, кодирующий участок полипептида, содержащего 20 аминокислот, если расстоя­ние между двумя нуклеотидами равно 0,34 нм.?

2.5. Рибонуклеаза поджелудочной железы содержит в кодирующем

участке ДНК 42 нуклеотида. Укажите количество аминокислот, входящих в этот белок?

2.6. Молекула инсулина состоит из 51 аминокислотного остатка. Сколько нуклеотидов имеет участок ДНК, кодирующий данный белок?

2.7. Одна из полинуклеотидных цепей ДНК состоит из следующих

нуклеотидов: АТА ЦТЦ ГАЦ ЦТА ТАТ ТТА ААЦ. Сколько урациловых нуклеотидов будет содержать иРНК, синтезирован­ная на данном участке ДНК?

2.8. В синтезе полипептида последовательно приняли участие тРНK

с антикодонами: УАЦ ЦЦА УЦГ УГA ААГ. Составьте схему трансляции. Определите структуру участка ДНК, кодирующею этот полипептид.

2.9. Последовательность нуклеотидов на иРНК:

ЦГГ ГГЦ УУЦ УАГ ААЦ ГАУ ГАГ. Укажите соответствующий этой последовательности участок гена (ДНК), а также фрагмент белка, соответствующий данному участ­ку ДНК.

2.10. Какой последовательностью нуклеотидов ДНК кодируется участок белка, если он имеет следующее строение: про - вал – арг – мет – тир - ала?



1.2. Модификационная изменчивость. Изучение вариабельности признаков в популяциях

Мотивация темы: Наследственность и изменчивость – основные свойства живой природы. Изменчивость заключается в изменении наследственных задатков, а также в вариабельности их проявлений в процессе развития организмов при взаимодействии с внешней средой. Знание закономерностей ненаследственной изменчивости и причин их возникновения позволяет, понять адаптивные возможности организмов в различных условиях среды. Вариабельность признаков позволяет применять статистические методы при изучении тех или иных признаков в популяциях.

Цель занятия: Познакомиться с биометрическими методами оценки степени и характера изменчивости.

Задание 1. Изучите вариабельность количественных признаков в популяции растений (на примере пшеничного поля)

Цель: познакомиться со статистическими закономерностями модификационной изменчивости.

На основании фактических данных: а)построить вариационный ряд - расположите данные в порядке увеличения в таблице:



х













f












Где: x – величина признака; f – число особей с признаком данной величины) б)построить вариационную кривую (графическое изображение вариации оного ряда); для этого на оси абсцисс расположите величину признака (V), а на оси ординат частоту встречаемости особей с данным признаком; б)определить среднюю величину ряда (М) (см. приложение);

в)найти стандартное отклонение (σ) (см. приложение);

г)ошибку средней величины (m) (см. приложение), тогда М ± m.




  1. Имея исходное число зерен в колосьях пшеницы: 8, 12, 10, 9, 15, 17, 7, 9, 11, 10, 13, 12, 8, 15, 10, 11, 9, 14, 14, 13, 10, 11, 15, 10, 12, 15, 10, 12, 11, 10, 14, 11, 10, 9, 7, 10, 14, 11, 10, 13, 14, 10, 11, 16, 14, 10, 12, 10, 13, 11, 8,10, 15, 12, 9 построить вариационный ряд числа зерен в колосе, вариационную кривую и определить среднюю величину ряда – М.




  1. В процессе моделирования селекционной работы (выбрасывая кубик по 55 раз в первом и втором поколении : если выпало 1, 3, то признак = М исходного поколения, если – 2, 4, то уменьшить М на соответствующее число, если 5, 6 – увеличить М на выпавшее число) добиться улучшения сорта и достичь среднего (М) содержания зерен в колосе – 15. Данные занести в таблицу:




Показатели

Исход. поколение

1-е поколение

2-е поколение

Средняя величина (М)










Границы изменчивости










3. Сравните исходное поколение со 2-м поколением, для этого найдите:

а) стандартное отклонение (σ); б) ошибку средней величины (m) и

в) степень достоверности разности средних величин:

, если t меньше 3, то различия случайны, если равно или больше 3, то различия не случайны.

4. Запишите в тетрадь ответы на вопросы: а)сместилась ли граница изменчивости в 1-м и во 2-м поколениях, и если да, то на какую величину? б)достигли ли вы ожидаемого результата? Если цель не достигнута, то, что требуется для ее достижения?

Задача №1: заболеваемость инфарктом миокарда в Троицком районе по годам составляет (%): 1,1; 2,0; 1,5; 1,6; 2,3; 1,5; 2,1; 1,2; 1,7; 1,3; 2,4; 1,3; 1,4; 2,5; 1,4; 1,0; 1,5; 1,3; 1,6; 1,9; 1,4; 1,8; 2,2; 1,4; 1,3.

Задача №2: заболеваемость онкологическими заболеваниями в Троицком районе по годам составляет (%): 1,2; 2,2; 1,3; 2,1; 2,0; 1,7; 2,4; 2,6; 2,9; 2,5; 2,8; 2,6; 2,4; 2,5; 1,9; 2,7; 2,5; 2,6; 2,7; 2,5; 2,6; 3,0; 2,5; 2,6; 2,4.

Задача №3: заболеваемость туберкулезом в Троицком районе по годам составляет (%): 1,3 1,5 2,1 2,3 1,5 2,5 2,8 2,6 2,5 2,7 2,3 2,5 2,6 2,5 2,7 2,8 3,0 2,9 2,6 2,5 2,7 2,4 2,2 2,3 2,5.

Приложение: ; ;



1.3. Методы изучения наследственности. Общие правила решения и оформления генетических задач

Мотивация темы: Прежде чем приступить к решению задач, рекомендуется четко определить основные моменты, опираясь на которые, в дальнейшем можно будет успешно решать практически любые задачи по генетике. Основными моментами при решении любой генетической задачи являются следующие действия:

I. Условие задачи.
II. Таблица «Ген – Признак» (условие задачи).
III. Схема скрещивания.
IV. Решетка Пеннета.
V. Ответ

Для успешного решения любых генетических задач необходимо хоро-шо знать основные понятия генетики, генетическую символику и алгоритм решения:



Генетические признаки и символы:

Генотип – совокупность всех генов организма;

Фенотип – совокупность всех внешних и внутренних признаков организма

Аллельные гены – гены, расположенные в одних и тех же локусах гомологичных хромосом и отвечающие за развитие одного признака

Если в обеих гомологичных хромосомах находятся гены, кодирующие одинаковые состояния признака, то такой организм называется гомозиготным. Если же аллельные гены кодируют разные состояния признака, то такой организм называется гетерозиготным.



Множественный аллелизм – явление, при котором встречается более двух вариантов одного и того же аллельного гена.

Доминирование – явление, при котором доминантный ген полностью подавляет проявление другого (рецессивного) аллельного гена.

Неполное доминирование – явление, при котором доминантный ген не полностью подавляет проявление другого аллельного гена и наследственный признак носит промежуточный характер.

Кодоминирование – явление, при котором оба аллельных гена в гетерозиготном состоянии проявляются в полной мере и не оказывают влияния друг на друга.

Сверхдоминирование – явление, при котором в гетерозиготном организме степень выраженности признака выше, чем в гомозиготном по доминантному признаку.

Р (лат. Parentes – родители) - родители.

F (лат.filii – дети) - потомство (гибриды). F1, F2, - поколения.

G гаметы.

х – скрещивание (животные, растения); ┬ - брак (люди).

♀ - женская особь, ♂ - мужская особь.



Цель занятия: 1. Изучить первый и второй законы Г. Менделя.

2. Научиться правильно оформлять и решать генетические задачи с использованием знаний 1 и 2-го законов Г. Менделя.


Практическая работа.

Задание 1. Познакомьтесь с 1 и 2-м законом Г. Менделя и примерами оформления и решения типовых задач.

Правила оформления и решения задач.

Первый закон Менделя – закон единообразия первого поколения:

При моногибридном скрещивании у гибридов первого поколения появляются только доминирующие признаки и сами гибриды фенотипически одинаковые.




Дано: Р: ♀АА х ♂аа

А – желтый цвет G А а

А – зеленый цвет F1 100% Аа

F1 - ?
У родителей может быть только один тип гамет А или а, поэтому генотип и фенотип возможен только один - Аа





А

А

А

Аа

Аа

а

Аа

Аа
Решетка Пеннета:
Ответ: всё потомство будет едино-образным (желтый цвет): гетерозиготным по генотипу и доминантным по фенотипу.

Второй закон Менделя – закон расщепления признаков:

При самоопылении гибридов первого поколения в потомстве происходит расщепление признаков в соотношении 3 : 1 и образуется две фенотипичес-кие группы







А

а

А

АА

Аа

а

Аа

аа

Дано:


А – норма Р: ♀Аа ┬ ♂Аа

а – фенилкетонурия G: А, а А, а

Р: гетерозиготные F1 : АА; 2Аа; аа

3 норма : 1 ФКУ

Генотипы и фенотипы

F1 - ?

Ответ: вероятность рождения здоровых детей

75% (их генотипы АА и 2Аа); вероятность рождения детей с ФКУ равна 25%, их генотип аа.



Выводы из второго закона: 1. Отдельные признаки (рецессивные) организмов при скрещивании не исчезают, а сохраняются в потомстве ( в гетерозиготном состоянии).

2. Каждая гамета получает лишь один ген из каждой аллельной пары.

3. Женские и мужские гаметы, несущие разные аллели одного гена, при оплодотворении комбинируются случайным образом.
На основании этого закона, было сформулировано правило «чистоты» гамет: «Находящиеся в каждом организме пары альтернативных признаков не смешиваются и при образовании гамет по одному переходят в них в чистом виде».

Это правило установил Г. Мендель, но закон сформулировал в 1902 г. англ. ученый Уильям Бэтсон.


Цитологической основой этого правила является процесс мейоза, при котором в половую клетку попадает только один аллель (ген) из данной пары, т.е. особь Аа образует 50% гамет с аллелем А и 50% с аллелем а.
1.4. Анализирующее скрещивание, множественный аллелизм и неполное доминирование.

Цель занятия: 1.Научиться анализировать закономерности наследования признаков при анализирующем скрещивании, множественном аллелизме и неполном доминировании.

2. Научиться правильно решать генетические задачи с использованием знаний 1 и 2-го законов Г. Менделя.


Практическая работа.

Задание 1. Познакомьтесь с примерами оформления и решения типовых задач при анализирующем скрещивании, неполном доминировании и множественном аллелизме.
Если проявляется рецессивный признак, то организм должен быть обязательно гомозиготным по рецессивному гену. Особи, проявляющие доминантный признак, по фенотипу не различимы, но они могут быть как гетерозиготны, так и гомозиготны. Для определения их генотипа производят так называемое анализирующее скрещивание и узнают генотип интересующей особи по потомству. Особь, генотип которой надо выяснить, скрещивают с гомозиготой по рецессивному гену.

Если от такого скрещивания все потомство окажется однородным, то анализируемая особь гомозиготна (первый закон Менделя). Если в потомстве происходит расщепление, то особь гетерозиготна.


Р: А. х аа Р: А. х аа

F1: 100% Аа F1: 2Аа; 2аа

1 : 1

Генотип исследуемой Генотип исследуемой особи – Аа

особи АА

Как видно из схемы, при анализирующем скрещивании для потомства гетерозиготной особи характерно расщепление в отношении 1:1.


Анализирующее скрещивание имеет большое значение при селекционной работе.
При скрещивании растения ночная красавица с белыми цветками (аа) с растением, у которого были красные цветки (АА) все гибриды первого поколения имели розовые цветы (Аа) – появлялся промежуточный признак. При скрещивании между собой гибридов во втором поколении происходило расщепление признаков по фенотипу в соотношении: 1 (красные): 2 (розовые): 1 (белые). Данное явление было названо неполным доминированием или промежуточным наследованием. Такое явление широко распространено в природе.


При скрещивании желтых волнистых попугайчиков (А) с голубыми (а) потомство всегда имеет зеленое оперение. Какое оперение будут иметь птенцы во втором поколении?

Дано: А – желтый цвет Р: АА х аа



а – голубой цвет F1: 100% Аа

Аа – зеленые Р: Аа х Аа

F2: АА ; 2Аа ; аа

F2 - ? 25% 50% 25%
Ответ: В первом поколении все птенцы будут зелеными, а во втором поколении 25% желтые, 50% зеленые и 25% голубые, т.е. расщепление в фенотипе будет соответствовать расщеплению в генотипе (1 : 2 : 1).
Кроме доминантной и рецессивной аллелей часто существуют и другие состояния того же гена. В этом случае говорят о множественном аллелизме. Однако у отдельной особи возможно только присутствие двух любых аллелей.

Например, группы крови (открытые в 1900 г. австрийским ученым

К. Ландштейнером) у человека определяются тремя аллелями – О, А и В. Окраска шерсти у кроликов определяется 5 аллелями: А1 – серая («Агути»); А2 – шиншилла; А3 – гималайская; А4 – черная; А5, - белая (альбинос). Доминирование убывает от А1 до А4. А5 рецессивен ко всем остальным аллелям.
Р: ♀А1А5 х ♂А3А5

агути гималайский



F1: А1А3 : А1А5 : А3А5 : А5А5

агути агути гималай. альбинос


Какое потомство можно ожидать от скрещивания серых гетеро-зиготных кроликов:

Р: А1А2 х А1А4 ?

F1: А1А1 ; А1А2 ; А1А4 ; А2А4

3 серые 1 шиншилла


Задание 2 : Задачи для самостоятельного решения.

Решите следующие задачи самостоятельно:


1. У баклажанов ген, обуславливающий нормальный рост, доминирует над геном карликовости. Какое потомство можно ожидать от скрещивания гибридов первого поколения между собой?

2. Ген красного цвета плодов томатов доминирует над геном желтого цвета. Какие по цвету, плоды окажутся у растений, полученных от скрещивания гетерозиготных красноплодных растений с желтоплодными.


3. У флоксов белая окраска цветов определяется геном В, а красная – геном в. Гибриды первого поколения имеют розовую окраску. Растение с розовыми цветками скрещено с растениями с красными цветками. Какие цветы будут иметь потомки от этого скрещивания?
4. У овса ранняя спелость доминирует над позднеспелостью. На опытном участке от скрещивания позднеспелого овса с гетерозиготным раннеспелым получили 69134 растений раннего созревания. Определите количество позднеспелых растений?
5. У земляники красная окраска ягод неполно доминирует над белой. Какое потомство следует ожидать от скрещивания двух гетерозиготных растений?
6. Арахнодактилия («паучьи пальцы») наследуется как доминантный признак. В семье, где отец имеет данный признак, а мать здорова, родился сын с арахнодактилией и две здоровые дочери. Определите генотипы родителей и детей.
7. При скрещивании гнедых (коричневых) лошадей и с альбиносами рождаются жеребята с золотисто-желтой окраской – «поломино». Попытка развести в чистом виде таких лошадей не удается, т.к. всегда возникает расщепление: 25% гнедые ; 50% поломино; 25% альбиносы. Как это объяснить?

8. Ген черной масти коров доминирует над геном красной масти. Какие телята родятся от красного быка и гибридных коров из первого поколения?


9. Плоды томатов бывают грушевидными и круглыми. Ген круглой формы плодов доминирует. Какими должны быть генотипы родительских растений, чтобы в потомстве получилось по данному признаку расщепление в отношении 1:1?
10. Гигантский рост овса – рецессивный признак, нормальный рост – доминантный. Что можно сказать о генотипах родительской пары, если только четверть потомства отличается гигантизмом?
11. Скрестили красноглазую (W+W) муху с абрикосовым (WaW) самцом. Какое потомство можно ожидать от этого скрещивания, ели цвет глаз у дрозофил определяется множеством аллелей (W+ - красные; Wch – вишневые; We – эозиновые; Wa – абрикосовые; W – белые)?
Придумайте задачу, чтобы в потомстве были мухи с красными, эозиновыми и абрикосовыми глазами.

12. Скрестили гималайского (С3С5) кролика с самкой шиншилла (С2С5). Какое потомство можно ожидать от этого скрещивания? (С1 – агути; С2 – шиншилла; С3 – гималайский; С4 – черный; С5 – белый, альбинос)


Придумайте задачу, чтобы в потомстве были кролики с агути, гималайской и черной окраской.
13. Окраска морских свинок определяется несколькими аллелями: А – черный цвет, А1 – светлая окраска, А2 – трехцветная. Ген А доминирует над А1 и А2, а ген А1 над А2. Как определить генотип свинки с черной окраской?

1.5. Полигибридное скрещивание. Вычисление менделеевских отношений ускоренным методом.

Цель занятия: 1.Научиться анализировать закономерности наследования признаков при дигибридном скрещивании и правильно определять гаметы, генотипы и фенотипы родителей и потомства.

2. Научиться правильно решать генетические задачи с использованием знаний 3-го закона Г. Менделя.


Практическая работа.

Задание 1. Познакомьтесь с примерами оформления и решения типовых задач при полигибридном скрещивании и ускоренным методом решения подобных задач.

Если две особи отличаются друг от друга по двум признакам, то скрещивание между ними называется дигибридным, если по многим признакам - полигибридным.

Если гены находятся в разных парах хромосом, то пары признаков наследуются независимо друг от друга. У гомозиготных форм все потомство в первом поколении будет обладать желтыми гладкими семенами – проявится правило единообразия.

Если гены находятся в разных парах хромосом, то у дигетерозигот



(RrYy) образуется четыре сорта гамет: RY, Ry, rY, ry. При слиянии гамет возможно появление 16 комбинаций (см. рис).

Расщепление при этом происходит в соотношении 9:3:3:1 ( 9 R.Y. ; 3 R.yy ; 3 rrY. ; 1rryy).

Количество фенотипов при дигибридном скрещивании рано четырем.

Если полученные результаты рассматривать отдельно по каждому признаку (например, цвет и форме), то по каждому из них будет сохраняться соотношение 3:1, характерное для моногибридного скрещивания (12 R : 4 r (3 : 1); 12 Y : 4 y (3 : 1).




Этот вывод получил название закона независимого наследо-вания признаков (третий закон Менделя) - при скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум и более парам аллельных признаков, во втором поколении гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются в различных сочетаниях. Данный закон справедлив только для тех случаев, когда гены рассматриваемых признаков лежат в разных хромосомах.


Задача 1. Курица с листовидным гребнем (r) и голыми ногами (f) скрещена с дигетерозиготным петухом, имеющим розовидный гребень (R) и оперенные ноги (F). Какая часть потомства унаследует признаки курицы?
Петух образует 4 типа гамет, а курица (rrff) только один тип гамет (rf ), поэтому решетка состоит только из 4 квадратов. Это дигибридное анализирующее скрещивание (см. решение).

.

При скрещивании с тремя парами генов организмы образуют 8 типов гамет (2 х 2 х 2 = 2³) и решетка Пеннета будет иметь 64 квадрата, а при скрещивании с четырьмя парами генов образуется 16 типов гамет и решетка будет состоять из 256 квадратов (16 х 16).


Дано: R – розовидный гребень Р: ♂RrFf x rrff

r – листовидный гребень G: RF, Rf, rF, rf rf





RF

Rf

rF

rf

rf

RrFf

Rrff

rrFf

rrff
F – оперенные ноги

f – голые ноги




F1 - ?

F1: 1RrFf ; 1 Rrff ; 1 rrFf ; 1 rrff

Ответ: вероятность рождения цыплят с признаками матери равна 25% (1/4).

Третий закон Менделя (закон независимого наследования признаков) позволяет быстро решать задачи на ди- и полигибридное скре-щивание не строя решетку Пеннета. Так как каждый признак наследуется независимо, то нужно знать, как он наследуется при моногибридном скре-щивании:
Аа х Аа – 3/4 А. и 1/4 аа или, отбросив общий знаменатель - (3А : 1а)

Аа х аа – 1/2 А. и 1/2 аа или (1А : 1а)

АА х аа и АА х Аа – 100% А. или (А.)

Для получения ответа нужно перемножить члены, характеризующие результаты независимых расщеплений. Например,



1. Р Аа Вв х аа Вв

(1А + 1а) х (3В + 1в)

1) 1А х 3В = 3А.В. ; 2) 1А х 1в = 1А.вв ; 3) 1а х 3В = 3ааВ. ;

4) 1а х 1в = 1аавв. (данные вычисления производят в уме)

F1: 3А.В. : 3ааВ. : 1А.вв : 1аавв
2. Р: Аа Вв Сс х Аа Вв сс

(3А + 1а) х (3В + 1в) х (1С + 1с)

1) 3А х 3В х 1С = 9А.В.С.; 2)3А х 3В х 1с = 9А.В.сс и т.д.



F1: 9А.В.С. : 9А.В.сс : 3А.ввС. : 3А.ввсс : 3ааВ.С. : 3ааВ.сс :

1ааввС. : 1ааввсс

На практике генетики и селекционеры не заинтересованы отношением всех возможных фенотипов. Им важно узнать вероятность появления какого-то определенного фенотипа, поэтому для решения задачи используют только цифровые вероятности наследования. Например, какова вероятность появления черного (В.) рогатого (р), белоголового (F.) быка от скрещивания



Р Вb Рр Ff x Bb Pp Ff , рассуждаем: черный – 3/4 (3В:1), рогатый – 1/4 (3:1р), белоголовый – 3/4 (3F:1), бык – 1/2 (♂1:♀1).

F1: 3/4 х 1/4 х 3/4 х 1/2 = 9/128, или 7%.

А какова вероятность, что этот бык будет чистопородным (ВВ рр FF): В – 1/3 (1ВВ : 2Вв), F – 1/3 (1FF : 2Ff) 1/3 х 1/3 = 1/9 быков будет чистопородной, а всего:

1/9 х 9/128 = 1/128, или 0,8% вероятность того, что от данного скрещивания родится чистопородный бык с указанными призна-ками.

Вывод: метод решения задач с использованием решетки Пеннета лучше применять для дигибридных скрещиваний, а при более сложных скрещиваниях лучше использовать способ перемножения
Задание 2 : Задачи для самостоятельного решения.

Решите следующие задачи самостоятельно:


1. Запишите результаты скрещивания двух морских свинок – черного (Аа) самца с гладкой (вв) шерстью с белой (аа) самкой, с волнистой (Вв) шерстью.

2. У человека лопоухость (А) доминирует над геном нормально прижатых ушей (а), а ген нерыжих волос (В) над геном рыжих (в). Каков генотип лопоухого, рыжего отца, если в браке с нерыжей женщиной, имеющей нормальные уши, у него были только лопоухие нерыжие дети.

3. У человека большие глаза и нос с горбинкой доминирует над маленькими глазами и прямым носом. Женщина с большими глазами и прямым носом вышла замуж за человека с маленькими глазами и носом с горбинкой. У них родились четверо детей, двое из которых были с большими глазами и носом с горбинкой.

Каковы генотипы родителей?

4. Оперенность ног у кур ( в противоположность голым) определяется доминантным геном. Гороховидный гребень доминирует над простым. Какими признаками будут обладать гибридные формы, полученные от скрещивания кур гороховидными гребнями, имеющие оперенные ноги, с голоногими курами, имеющие простые гребни? Предполагается, что исходные животные гомозиготные по обоим упомянутым здесь генам. Какая часть потомства второго поколения окажется с гороховидным гребнем и голыми ногами?

5. У собак черный цвет шерсти доминирует над палевым, а короткая шерсть над длинной. Какой процент короткошерстных черных щенков можно ожидать от скрещивания двух, гетерозиготных по обоим признакам, собак?

6.Черная окраска кроликов (А) доминирует над белой(а), а мохнатая шерсть(В) над гладкой (в). Какие генотипы и фенотипы необходимо отобрать для скрещивания, чтобы вывести чистую линию белых, гладкошерстных кроликов, если у вас есть черные гладкошерстные кролики и белые мохнатые крольчихи.

7. При скрещивании черного (АА) без хохолка (вв) с бурой (аа) хохлатой (ВВ) все потомство оказалось черным и хохлатым. Какой % бурых без хохолка цыплят получится в результате скрещивания между собой гибридов первого поколения?

8. Проведите скрещивание, позволяющие определить различия между формами АаВвСс и ААВвСС, имеющими одинаковые фенотипы.

9. Какова вероятность получения самок мышей альбиносов (с) с волнистой шерстью (а), короткими ушами (в) и скрюченным хвостом (Р) от скрещивания

Р ♀Сс Аа Вв рр х ♂Сс аа вв Рр
10. Какова вероятность рождения ребенка с генотипом ВвrrCCPpDd

( В –карие глаза, r – рыжие волосы, С -вьющиеся волосы, Р – многопалость и D – нормальный слух.), если родители имеют следующие генотипы:

Р ♀Bb rr Pp Cc Dd x ♂ bb Rr pp Cc Dd
11. Черный цвет (А) шерсти у кошек доминирует над белым (а), а голубой цвет глаз (с) рецессивен по отношению к зеленому (С). Признаки не сцеплены. Определите характер расщепления признаков у потомства при скрещивании АаСс х ааСс.

12. У коровы черная масть (А) доминирует над рыжей, а безрогость (В) – над рогатостью. Скрещивали черного безрогого быка и рыжую рогатую корову и получили рыжего рогатого теленка. Оцените вероятность рождения черного рогатого теленка.



1.6. Закономерности сцепленного наследования. Хромосомная теория наследственности.

Мотивация темы. В работах амер. генетика Т.Моргана было показано, что правило независимого комбинирования Менделя справедливо только в том случае, если гены, ответственные за разные признаки, располагаются в разных хромосомах. Однако имеет место такое наследование, при котором два или более признака наследуются совместно друг с другом, если соответствующие гены находятся в одной хромосоме. Все гены, входящие в состав одной хромосомы располагаются линейно, передаются потомству совместно и составляют группу сцепления. Поскольку в гомологичных хромосомах находятся одинаковые гены, то число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом (у мухи дрозофилы - 4 группы сцепления, у человека имеется 23 группы сцепления).

Сцепление не является абсолютным, т.к. среди гибридов второго поколения появляется небольшое количество особей с перекомбинацией родительских признаков, то есть наблюдается нарушение сцепления, которое связано с взаимным обменом идентичными участками гомологичных хромосом в мейозе - кроссинговером. Перекрест хромосом гетерозиготных особей приводит к генетическим рекомбинациям. Биологическое значение кроссинговера очень велико, так как он обеспечивает новые сочетания генов и представляет собой важный источник комбинативной изменчивости. Статистические исследования рекомбинаций генов при кроссинговере показали, что их частоты свидетельствуют о линейном расположении генов в хромосомах: чем дальше друг от друга находятся сцепленные гены, тем больше вероятность того, что между ними произойдет кроссинговер и тем больше будет процент расщепления во втором поколении.



Цель занятия: 1. Повторить основные положения хромосомной теории наследственности и сцепленного наследования.

2. Научиться правильно записывать и решать генетические задачи на сцепленное наследование и составления хромосомных карт.



Теория: Т.Морган в 1911 году, основываясь на закономерностях, выявленных Менделем, сформулировал основные положения хромосомной теории наследственности:

  1. Гены располагаются в хромосомах. Различные хромосомы содержат неодинаковое количество генов, набор генов в из каждой негомологичных хромосом уникален.

  2. Аллельные гены занимают определенные идентичные участки (локусы) гомологичных хромосом.

  3. В хромосоме гены располагаются в определенной последовательности в линейном порядке (по длине хромосомы).

  4. Гены одной хромосомы образуют группу сцепления, благодаря чему имеет место сцепленное наследование некоторых признаков. Число групп сцепления у каждого вида равно гаплоидному числу хромосом.

  5. Расстояние между генами пропорционально проценту кроссинговера между ними. За единицу расстояния применяют 1% кроссинговера (1 морганида или 1 сантиМорган - сМ).

  6. Каждый биологический вид характеризуется специфичным набором хромосом - кариотипом.

На основании закон сцепленного наследования Т. Морган разработал методику построения хромосомных карт (схем взаимного расположения генов, находящихся в одной группе сцепления).

Практическая работа.

Задание 1. Познакомьтесь с примерами оформления и решения типовых задач.

Задача 1. У дрозофилы окраску тела и длину крыльев определяют следующие пары аллелей: А – серое тело, а – черное тело, В – длинные крылья, в – зачаточные крылья. При скрещивании дрозофилы с серым телом и длинными крыльями с дрозофилой, имеющей черное тело и зачаточные крылья, все гибриды первого поколения имели серую окраску тела и длинные крылья.

Во втором поколении не произошло ожидаемого расщепления по фенотипу 9:3:3:1 . Вместо этого были получены мухи с родительскими фенотипами в соотношении примерно 3:1, что доказывало расположение в одной хромосоме генов окраски тела и длины крыльев дрозофилы.


При проведении анализирующего скрещивания ожидалось комбинирования признаков в соотношении 1:1:1:1, но особей с признаками родителей оказа-лось значительно больше (по 41,5%).


F1:


При сцепленном наследовании получаются две группы организмов: рекомбинантные (кроссоверы А/в и а/В) – возникшие с участием кроссин-говера; нерекомбинантные – без участия кроссинговерных гамет.



Кроссинговер на языке хромосом



Задача 2. Расстояние между генами Р и Q – 24%, между R и P – 14%, между Q – R – 10%, между R и S – 8%. Определите расстояние между генами S и P, если известно, что ген Q стоит у края хромосомы.

Д


Q R S P

10 8 ?


14
ано: P –Q – 24%

R – P – 14%

R – S – 8%

Генетическая карта

S – P - ? Ответ: Расстояние между S – P равно 6% кроссинго-вера или 6 морганид.

Хромосомная, или генетическая карта - это схема взаимного распо-ложения генов, находящихся в одной группе сцепления.

Построение карты начинают с наимень-шего % рекомбинаций


Задание 2 : Задачи для самостоятельного решения.

Решите следующие задачи самостоятельно:


1. Даны четыре гена. Для каких из них вероятность рекомбинации выше?

А--------------------В---------------- С-------------------D
2.Сколько типов гамет образует зигота СсВв, если гены С и В, наследуются сцеплено?
3. Определите, какие генотипы и фенотипы будут в первом и втором поколении, если гладкосеменное (А) растение гороха с усиками (С), гомозиготное по обоим признакам, скрещивается с морщинистым (а) растением гороха без усиков (с). Оба гена (форма семени и наличие или отсутствие усиков) локализованы в одной хромосоме.
4. Доминантные гены катаракты и элиптоцитоза расположены в первой аутосоме. Определите вероятные фенотипы и генотипы детей от брака здоровой женщины и дигетерозиготного мужчины.

5. Гладкая поверхность семян кукурузы доминирует над морщинистой, а окрашенные семена доминируют над неокрашенными. Оба признака сцеплены. При скрещивании кукурузы с гладкими окрашенными семенами с растением, имеющем морщинистые неокрашенные семена, получено потомство: окрашенных гладких – 4152 особи, окрашенных морщинистых – 149, неокрашенных гладких – 152, неокрашенных морщинистых – 4163. Определите расстояние между генами.

6. Гены подергивания головой (рецессивный признак) и альбинизм (рецессивный признак) у мышей находятся в одной аутосомной хромосоме на расстоянии 4 морганид. Самку с подергивающейся головой скрестили с нормальным самцом-альбиносом. По нормальным признакам родители гетерозиготны. Сколько среди 200 мышат(несколько пометов) будет альбиносов с подергивающейся головой?

7. Расстояние между генами А и D – 10 морганид, между генами D и В – 7 морганид. Сколько морганид между генами А и В, если известно, что ген D расположен у конца хромосомы?

8. Известно, что величина кроссинговера между А и В – 4%, в и С – 12%, В и D – 26%, A и D – 30%, B и E – 10%, D и E – 16%. Расположите указанные в нужной последовательности в хромосоме.

9. Гомозиготная по генам а и с особь скрещивается с особью, гомозиготной по их доминантным аллелям А и С. Первое поколение скрещивается с двойным рецессивом. Во втором поколении получено потомство: 903 АаСс, 98 Аасс, 898 аасс и 102 ааСс. Определите характер расщепления и укажите % кроссинговера между генами а и с.

10. У дрозофилы гены красной. Белой и эозиновой окраски глаз являются аллелями. Известно. Что гены желтого тела и белых глаз сцеплены и дают друг с другом 1,5% кроссинговера. Какой % кроссинговера будет наблюдаться между генами желтого тела и эозиновых глаз?

11. Доминантные гены катаракты и элиптоцитоза расположены в первой аутосоме. Определите вероятные фенотипы и генотипы детей от брака здоровой женщины и дигетерозиготного мужчины.

1.7. Генетика пола.

Мотивация темы: Причину, почему у раздельнополых организмов рождаются мужские и женские особи, как правило, в одинаковом количестве, решил Т. Морган. В своей работе «хромосомная теория наследственности» он указал, что это зависит от набора особых половых хромосом. Все хромо-сомы делятся на две группы: аутосомы и половые (одна пара, определя-ющая развитие пола).

Т. Морган выяснил, что у самок две одинаковые крупные хромосомы (их обозначают ХХ), а у самцов одна крупная (Х) и одна мелкая, часто с одним плечиком (ее обозначают Y).



Женский пол – гомогаметен (ХХ), а мужской – гетерогаметен (XY).



Р ♀ XX x ♂XY

F1 2 XX : 2 XY

1 : 1

Мать всегда передает свои признаки (ХХ) сыновьям, а отец (Х) – дочерям. Такой тип передачи признаков называется Крисс-кросс (крест-накрест).

Однако встречаются организмы, у которых пол определяется другой комби-нацией этих хромосом

Пчелы, осы, муравьи, прямокрылые и тараконовые : ♀ ХХ, а ♂ Х0

Птицы, рептилии, земноводные и цветковые растения: ♀ ХY, а ♂ ХХ.
Цель занятия: 1. Изучить хромосомный и генный механизм определения пола. 2. Изучить закономерности наследования признаков, сцепленных с полом и научиться решать генетические задачи.

Практическая работа.

Задание 1. Познакомьтесь с примерами оформления и решения типо-вых задач.

Задача 1. У некоторых животных гетерозиготные самки дают новые признаки (взаимодействие генов). Черепаховая окраска (черные, желтые и белые пятна) встречается только у кошек, а у котов не бывает.



Р ХbXb x XBY

рыжая черный



F 2 XBXb : 2 XbY

черепаховые рыжие

Задача 2. У людей с Х-хромосомой передаются некоторые болезни (чаще рецессивные): гемофилия, дальтонизм, умственная отсталость и др.

Р: XHXh x XHY

носительница гемофилии здоровый мужчина



F1: XHXH XHXh XHY XhY

здоровая носительница здоровый больной (гемофилик)



Задание 2 : Задачи для самостоятельного решения.

Решите следующие задачи самостоятельно:


1.У некоторых пород птиц серебристое (белое) и золотистое (коричневое) оперение определяется парой генов, сцепленых с полом. Ген серебристой окраски (S) доминирует над геном золотистого оперения. Как нужно проводить скрещивание, чтобы можно было определить пол цыплят по их пуховому оперению?
2. У человека доминантный ген А определяет стойкий рахит, который наследуется с полом. Какова вероятность рождения больных детей, если мать гетерозиготна по гену рахита, а отец здоров?
3. Отсутствие потовых желез у людей – рецессивный признак (а), сцепленный с полом. Мужчина, у которого отсутствуют потовые железы, женился на женщине, в семье которой никогда не встречалось это заболевание. Какова вероятность рождения у них детей с этой аномалией?
4.У дрозофилы рецессивный ген желтой окраски тела сцеплен с полом. В лаборатории получено потомство от скрещивания гомозиготной серой окраски и желтого самца. Серая самка из этого потомства в свою очередь

скрещивается с серым самцом. Какими будут потомки от этого скрещивания?


5. Дальтонизм (нарушение цветного зрения) передается по наследству как рецессивный признак, сцепленный с полом. Юноша с нормальным зрением женился на девушке, отец которой был дальтоник, а мать и ее предки здоровы. Какова вероятность, что сыновья и дочери от этого брака будут страдать дальтонизмом?
6. Ген цветовой слепоты и ген полной слепоты наследуются через Х-хромосому и находятся на расстоянии 34 морганиды друг от друга. Оба признака рецессивны. Определите вероятность рождения детей одновременно с двумя аномалиями в семье, где жена страдает ночной слепотой, а ее отец – цветовой. Муж нормален в отношении обоих признаков.
7. Веснушки на лице – рецессивный аутосомный признак (а), а способность к математике определяется рецессивным признаком (b), сцепленным с полом. Мужчина без веснушек и неспособный к математике женился на женщине с веснушкам и неспособной к математике. Оба гетерозиготные по этим признакам. Сколько разных генотипов и фенотипов может быть у мальчиков и девочек в этой семье? Какова вероятность рождения девочки , способной к математике?

8. Потемнение зубов – доминантный признак, сцепленный с Х-хромосомой. У родителей, имеющих темные зубы, родились дочь с темными зубами и сын с белыми. Какова вероятность рождения детей с белыми зубами в этой семье?

9. Женщина, мать которой страдала дальтонизмом, а отец – гемофилией, вступает в брак с мужчиной, страдающим обоими заболеваниями. Определите вероятность рождения детей в этой семье одновременно с двумя аномалиями.

10. . Сцепленный с полом ген А определяет у канареек зеленую окраску оперения, ген а – коричневую. Наличие холка зависит от аутосомного гена В, его отсутствие от в. Оба родителя зеленые хохлатые. От них получено 2 птенца: зеленый хохлатый самец и коричневая без хохолка самка. Определите генотипы родителей.

11. От родителей, имеющих по фенотипу нормальное цветовое зрение, родилось несколько детей с нормальным зрением и один мальчик дальтоник. Чем это объяснить? Каковы генотипы родителей и детей?

12. Черепаховая окраска шерсти кошек определяется взаимодействием двух генов, сцепленных с Х-хромосомой. Однако ген черного цвета не доминирует над рыжим. Какова вероятность рождения трехцветных котят при скрещивании черепаховой кошки с черным котом?

13. У здоровой женщины есть брат, больной алкоголизмом. Рецессивный ген (а), определяющий это заболевание, сцеплен с полом, эта женщина выходит замуж за здорового мужчину. Может ли у нее родиться сын со склонностью к алкоголизму? С какой вероятностью это может произойти?

1.8. .Взаимодействие генов: генетика крови (в системе АВО и Rh),комплементарное взаимодействие, эпистаз полимерия и летальные гены.

Цель занятия: 1 - продолжить формирование навыков решения задач;

2 – научиться решать задачи на генетику крови.,.2 – Самостоятельная работа по изучению взаимодействия неаллельных генов: полимерии, комплемен-тарности и эпистаза

В мембране эритроцит содержится мукополисахариды (агглютининогены), а в плазме крови содержатся антитела (агглютинины). Если они совпадают, то эритроциты склеиваются с антителами (возникает анафилактический шок). У человека существует три аллели антигена – А, В, О. Аллель О (нет антигена) рецессивно по отношению к А и В, поэтому возможны следующие генотипы: ОО – первая группа; АА и АО – вторая группа; ВВ и ВО – третья группа; АВ – четвертая группа (где происходит взаимодействие двух доминантных аллелей с образованием нового признака

При решении задач на наследование групп крови перед каждой аллелью ставят букву I. Например, первая группа IOIO; вторая гетерозиготная – IАIО.

У 85% людей эритроциты содержат, кроме антигенов групп крови (А,В,О), агглютиноген, называемый резус-фактор (Rh). Если он есть, то говорят Rh положительный (+), если нет – Rh отрицательный (-). Доминирующим является Rh+ (R). Кровь человека может содержать: RR, Rr или rr.

При повторном переливании крови от R к r возникает бурная аллергическая реакция – анафилактический шок.

Тоже происходит и при беременности, если мать - rr, а отец - RR. Ребенок будет Rr, на эритроциты которого мать будет вырабатывать антитела. Это приведет к их разрушению и развитию анемии, желтухи и смерти ребенка.

Практическая работа:

Задание 1: Познакомьтесь с примерами оформления и решения типовых задач.

Задача 1. Мать имеет первую группу крови, отец – четвертую. Могут ли их дети иметь группу крови одного из родителей?



Р: IОIО ┬ I АIВ

F1: 2 IAIO ; 2 IBI0

Ответ: дети будут иметь вторую или третью группу крови (гетерозиготную)

Задача 2. Жена имеет первую группу крови, резус отрицательную, а муж четвертую, резус положительную. Их дочь со второй группой крови вышла замуж за мужчину с третьей группой и таким же, как у нее резусом. Определите вероятность рождения в этих семьях детей с отрицательным резусом. Какой брак считается неблагоприятным.

Р1 ♀ Ior Ior ┬ ♂ IAR IBR P2 ♀ IAR IOr ┬ ♂IBR IOr

F1 2 IAR IOr : 2 IBR IOr F1 IARIBR : IARIOr : IBRIOr : IOrIOr

Ответ: только во второй семье (дочери) с вероятностью в 25% возможно появление ребенка с резусом отрицательным. Первый брак неблагоприятный с генетической точки зрения, т.к. мать будет вырабатывать антитела против эритроцитов ребенка.
Задание 2 : Задачи для самостоятельного решения.

Решите следующие задачи самостоятельно:


1. Жена имеет четвертую группу крови, rr; муж – третью гетерозиготную группу крови, Rr. Какие группы крови и резус могут иметь их дети?

2. Жена имеет первую группу крови, RR; муж – вторую гетерозиготную группу крови, Rr. Какова вероятность рождения ребенка с первой группой крови, RR?

3. Мать гомозиготна, имеет А группу крови, отец гомозиготен, имеет В группу крови. Какие группы крови возможны у их детей?

4. В роддоме перепутали двух мальчиков. Один из них имел О группу крови, а другой – АВ. Одна родительская пара имела О и А группы крови, а другая – А и АВ. Кто чей сын?

5. Мать имеет ВО группу крови, отец – АО. Их сын имеет четвертую группу крови. Какие еще группы крови возможны у их детей?

6.В семье, где отец имеет группу крови А, а мать – В, родился сын с группой крови О. Какова вероятность рождения в этой семье ребенка с гр. крови А ?

7. У матери первая группа крови, у отца четвертая. Какая группа крови должна быть у супругов их детей, чтобы внуки унаследовали группы крови бабушки и дедушки?

8. У мальчика I группа крови, у его сестры – IV. Что можно сказать о группе крови их родителей?



Задание 3. Самостоятельная работа.

Изучите текст учебника (Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. с углубл. изучением биологии в шк. /Л.В. Высоцкая и др. - §28) и запишите в тетрадь определения взаимодействий (комплементарное, эпистатическое, полимерия, летальные гены). Их причины. Решите предложенные задачи в учебнике и в руководстве.

1. У родителей левшей родился ребенок правша. Генетики склонны объяс-нять это явление редким доминантным эпистатическим геном, способным подавлять действие генов, определяющих умение владеть правой рукой. Определите возможные генотипы родителей и детей, если вероятность рождения в этой семье правши составляет 25%.

2. У человека врожденная глухота определяется рецессивными генами d и e для нормального слуха необходимо наличие доминантных аллелей D и E В семье, где оба родителя глухи, все дети имеют нормальный слух. Старшая дочь вышла замуж за мужчину с таким же генотипом, как и у нее. Какова вероятность рождения у нее глухих детей?

3. Так называемый «бомбейский феномен» состоит в том, чтов семье, в которой отец имел 0, а мать В гр. крови, родилась девочка с 0 гр. Она вышла замуж за мужчину с А группой крови и у них родились две дочери: первая с АВ, вторая – с 0 гр. Появление в третьем поколении девочки с АВ гр. вызвало удивление. Генетики считают, что это явление вызвано редким рецессивным эпистатическим геном. Установите вероятные генотипы всех трех поколений.

4. У собак кокер-спаниель окраска шерсти: А.В. – черная; А.вв – рыжая; ааВ. – коричневая аавв – желтая. Скрестили гомозиготную черную самку с гомозиготным желтым самцом. Каковы будут F1 и F2 ?

5. У человека несколько форм близорукости. Умеренная, от -2 до -1, и высо-кая (выше -5), которые передаются как аутосомные доминантные признаки. У людей имеющих гены обеих форм, проявляется всегда высокая близору-кость. В семье, где мать была близорукой, а отец имел нормальное зрение, родилось двое детей, дочь и сын. У дочери оказалась умеренная близору-кость, а у сына – высокая. Каковы генотипы родителей и детей? Какова вероятность рождения следующего ребенка без аномалий?.

6. Цвет кожи человека определяется взаимодействием нескольких пар генов. Цвет кожи тем темнее. Чем больше доминантных генов (А1А1А2А2 – негра; а1а1а2а2 – белый). Потомка недра и белого называют мулатом (А1а1А2а2). Мулаты могут быть светлыми (А1а1а2а2) и темными (А1А1А2а2). Если два дигетерозиготных мулата имеют детей, то какова вероятность появления среди них негров, мулатов и белых?

7. Кролик альбинос был скрещен с черной самкой. В первом поколении было пять крольчат «агути» (дикий доминирующий признак). Каковы генотипы родителей и какое потомство можно ожидать во втором поколении ?

8. От скрещивания темных и белых карпов в первом поколении все потом-ство оказалось темным. Во втором поколении произошло расщепление: 265 темных, 82 стальных,87 оранжевых и 24 белых. Определите генотипы исходных рыб?

9. У каракулевых овец серая окраска (С) доминирует над черной (с). Однако гомозиготные по доминирующему признаку особи погибают в эмбриональ-ный период. Какое скрещивание необходимо проводить, чтобы не допустить гибели 25% потомства?

10. У кур форма гребня зависит от взаимодействия генов P и R, находящихся в разных хромосомах. Ген Р (Р.rr) определяет гороховидный гребень; ген R (R.pp) определяет розовидный; взаимодействие Р.R. – ореховидный, а ррrr – простой гребень. У кур аллель белого оперения W доминрует над черным w. Скрестили черного петуха с розовидным гребнем с белой курицей с орехо-видным гребнем. В первом поколении получено 8 разных фенотипических групп. Определите генотипы родителей и гибридов первого поколения.



1.10. Контрольно-обобщающий тест по общей генетике.

Цель занятия: провести контроль усвоения полученных теоретических знаний и умений по решению генетических задач.

Вариант 1.

1. Какие гаметы образует организм с генотипом ВВСсdd?

2. Сколько типов гамет образует организм, гетерозиготный по трем признакам?

3. Каковы генотипы родительских растений томата с круглыми, красными плодами и с грушевидными желтыми плодами, если в потомстве расщепление по фенотипу 1:1:1:1? a)ААВВ и аавв; б) АаВВ и ААВв; в)АаВв и аавв; г)ааВВ и Аавв.

4. Суть третьего закона Г. Менделя заключается в том, что: а)гены каждой пары наследуются независимо друг от друга, б) гены не оказывают никакого влияния друг на друга. в)гены каждой пары наследуются вместе. г) один ген определяет развитие одного признака.

5. Дигетерозигота имеет генотип: а) ААВв; б)АаВв; в)АаВВ; г)Аавв.

6. Особи, в потомстве у которых обнаруживается расщепление, называются: а)гомозиготные, б)гемизиготные, в) гетерозиготные.

7. Количество фенотипов в первом поколении при скрещивании особей Аа и Аа составляет (полное доминирование): а)1, б)2, в)3, г)4.

8. В норме набор половых хромосом у курицы: а)ХХ, б)ХY, в)ХО.



9. Как наследуются аллели разных генов, расположенные в одной и той же хромосоме, но в разных ее концах? А)всегда вместе, б)независимо друг от друга, в)преимущественно вместе.

10. Длинная и короткая шерсть у собак – альтернативные аллельные признаки. В результате 3-х скрещиваний в потомстве двух собак оказалось 12 короткошерстных и 5 длинношерстных щенков. Какой признак является рецессивным? А)короткая, б)длинная, в)неизвестно.

11.Укажите генотип голубоглазого мужчины, страдающего дальтонизмом: а)ааbb, б)aaXbY, в)AaXbY, г)aaXYb

12.Сколько типов гамет образует организм с генотипом: АаbbDdХеY? А)2, б)4, в)6, г)8, д)10

13.Укажите генотип организма, пол которого является гомогаметным: а)AaBb, б)AaXbY, в)Aabb, г)aaXBXb, д)aabb.

14. Какие мутации называют точечными, или истинными? А)генные, б)хромосомные, в)геномные.

15.К какому типу мутаций относится полиплоидия? А)генные, б)хромосомные, в)геномные.

Задачи: 1. При скрещивании гнедых лошадей с альбиносами рождаются золотисто-желтые жеребята – «поломино». Попытка развести их в чистом виде не удается, т.к. всегда возникает расщепление: гнедые; «поломино»; альбиносы. Как это объяснить?

2. Плоды томатов бывают грушевидными и круглыми. Ген круглой формы плодов доминирует. Какими должны быть генотипы родительских растений, чтобы в потомстве получилось по данному признаку расщепление в отношении 1:1?
3. Мать имеет ВО группу крови, отец – АО. Их сын имеет четвертую группу крови. Какие еще группы крови возможны у их детей?
4. У человека лопоухость (А) доминирует над геном нормально прижатых ушей (а), а ген нерыжих волос (В) над геном рыжих (в). Каков генотип лопоухого, рыжего отца, если в браке с нерыжей женщиной, имеющей нормальные уши, у него были только лопоухие нерыжие дети.
5. У человека доминантный ген А определяет стойкий рахит, который наследуется с полом. Какова вероятность рождения больных детей, если мать гетерозиготна по гену рахита, а отец здоров?
6. У дрозофилы рецессивный ген желтой окраски тела сцеплен с полом. В лаборатории получено потомство от скрещивания гомозиготной серой окраски и желтого самца. Серая самка из этого потомства в свою очередь скрещивается с серым самцом. Какими будут потомки от этого скрещивания?
7. Черный цвет (А) шерсти у кошек доминирует над белым (а), а голубой цвет глаз (с) рецессивен по отношению к зеленому (С). Признаки не сцеплены. Определите характер расщепления признаков у потомства при скрещивании АаСс х ааСс.
8. У коровы черная масть (А) доминирует над рыжей, а безрогость (В) – над рогатостью. Скрещивали черного безрогого быка и рыжую рогатую корову и получили рыжего рогатого теленка. Оцените вероятность рождения черного рогатого теленка.
9. У человека дальтонизм обусловлен рецессивным геном (а), сцепленным с Х –хромосомой, а талассемия (гемолитическая анемия) – доминантным аутосомным геном (В). Люди с генотипом ВВ погибают в эмбриональном состоянии, у гетерозигот это заболевание проявляется в легкой форме. Женщина дальтоник, гетерозиготная по гену талассемии, вышла замуж за мужчину тоже гетерозиготному по этому гену, но с нормальным зрением. Сколько разных фенотипов может быть у детей в этой семье? Если одна из дочерей выйдет замуж за здорового человека, то с какой вероятностью она родит ребенка – дальтоника?
Вариант 2

1. В норме набор половых хромосом у петуха: а)ХХ, б)ХY, в)Х0.

2. Наследственное заболевание, приводящее к несвертываемости крови: а)дальтонизм, б)гемофилия, в)серповидноклеточная анемия.

3. Модификационная изменчивость возникает в результате: а)разрыва хромосом, б)обильного полива растений, в)выпадения нуклеотидов ДНК.

4. Может ли сын заболеть дальтонизмом, если его отец дальтоник? А)может, если мать носительница гена дальтонизма, б)может, если мать здорова; в)может, т.к. гемофилия сцеплена с Y-хромосомой.

5. Каковы генотипы родительской пары кроликов, если в их потомстве произошло расщепление по форме шерсти – 3:1 ? а)Аа х аа; б)Аа х Аа; в)АА х аа;

6. Назовите один из типов гамет организма с генотипом AAbbCcDd : a)AbCcDd; б)AbCd; в)AAbb; г)AAbbCcDd.

7. Укажите генотип организма, пол которого является гетерогаметным: а)АаВв; б)Аавв; в)АаХвУ; г)ааХвХв.

8. Укажите пол попугаев, у представителей которых отсутствует кроссинговер: а)только мужской, б)только женский, в)мужской и женский.

9. Укажите запись анализирующего скрещивания: а)А. х АА; б)аа х А.; в)А. х А.; г)а. х а. .

10.У праворуких кареглазых родителей родился леворукий голубоглазый ребенок. Назовите форму изменчивости? А)мутационная, б)комбинативная, в)модификационная.

11. Какая мутация структурного гена приведет к наиболее существенному изменению последовательности аминокислот в белке? А)потеря одного нуклеотида, б)замена одного нуклеотида другим, в)переворот триплета на 180º.

12. К какому типу мутаций относится полиплоидия? А)генные, б)геномные, в)хромосомные.

13. У мужчины и женщины в генотипе имеется по одной аллели, обуславливающей развитие гемофилии. Кто из них НЕ будет страдать этим заболеванием? А)мужчина, б)женщина, в)мужчина и женщина.

14. Какие гаметы образует организм с генотипом АаВВСс?

15. Расщепление по генотипу 1:2:1 получается при скрещивании:

а)Сс х СС; б)Аа х Аа; в)Вв х ВВ.



Задачи: 1. Окраска морских свинок определяется несколькими аллелями: А – черный цвет, А1 – светлая окраска, А2 – трехцветная. Ген А доминирует над А1 и А2, а ген А1 над А2. Как определить генотип свинки с черной окраской?

2. Праворукий мужчина, страдающий дальтонизмом женился на праворукой женщине с нормальным зрением. У них было двое детей. Сын – леворукий дальтоник и дочь – леворукая с нормальным зрением. Определите генотипы родителей и детей.

3. У кабанов круглые глаза (А) доминируют над раскосыми, а черная щетина рецессивна по отношению к белой (В). В потомстве двух кабанов с Белой щетиной и круглыми глазами один поросенок оказался с черной щетиной и раскосыми глазами. Сколько разных фенотипов может быть у поросят? Сколько процентов поросят будут похожи на родителей?
4. У человека сварливый характер (А) и крючковатый нос (В) определяются доминантными аллелями генов. Мужчина с плохим характером и обычным носом вступил в брак с женщиной, у которой характер хороший, но нос как у бабы-яги. В семье родился ребенок без этих тревожных признаков. Какова вероятность рождения в этой семье ребенка с двумя этими признаками?
5. У некоторых млекопитающих встречаются особи, несущие редкий, сцепленный с полом рецессивный летальный ген (а), который вызывает гибель зародышей. Какое соотношение женских и мужских особей следует ожидать у потомков нормального самца и самки, несущей этот ген? С какой вероятностью их потомки будут носителями этого редкого гена?
6. Альбинизм зависит от рецессивного аутосомного гена (а), а гемофилия – от сцепленного с полом рецессивного гена (в). Мужчина-альбинос с нормальной кровью женился на здоровой темноволосой женщине, отец которой был гемофилик и имел темные волосы, а у ее матери не было пигмента в волосах, но кровь свертывалась нормально, как и у всех ее предков. С какой вероятностью могут родиться в этой семье: а) темноволосые дети с нормальной кровью; б)светловолосый мальчик , больной гемофилией ?
7. Синдром нечувствительности к боли наследуется как рецессивный аутосомный признак. Какова вероятность рождения здорового ребенка в семье, где один из супругов имеет данный синдром, а второй гетерозиготный по данному гену?
8. Мать гомозиготна, имеет А группу крови, отец гетерозиготен, имеет В группу крови. Какие группы крови возможны у их детей?
9. Потемнение зубов – доминантный признак, сцепленный с Х-хромосомой. У родителей, имеющих темные зубы, родились дочь с темными зубами и сын с белыми. Какова вероятность рождения детей с белыми зубами в этой семье?

Ответы на контрольно-обобщающий тест

по общей генетике


В – 1

В - 2

1

2

3



4

5

6



7

8

9



10

11

12



13

14

15


Зад. 1
2

3

4



5

6

7



8

9


ВСd, Bcd;

8 (23)

в

а

б



в

б

б



в

б

б



г

г

а



в
Неполное доминирование, «поломино» - Аа

Р: Аа х аа

АО, ВО, ОО

♂ААвв; ♀ааВВ

50%♂; 50%♀

75% серых и 25% желтых

3А.С. ; 1А.сс; 3ааС.; 1аасс

25% А.вв (1:1:1:1)

В.ХАХа; В.ХаУ; ввХАХа;

ввХаУ; 50% ♂



1

2

3



4

5

6



7

8

9



10

11

12



13

14

15


Зад. 1

2
3


4

5

6



7

8

9



а

б

б



а

б

б



в

б

б



б

а

б



б

АВС, АВс, аВС, аВс

Б
Р: А. х А2А2

Р: АаХаУ ┬ АаХАХа

F: ааХаУ; ааХАХа

9А.В.; 3А.вв; 3ааВ.; 1аавв

25% (1:1:1:1)

2♀ : 1♂; 50%♀

а)33,3%, б)16,7%

50%


АВ, АО

50%♂