Методическое пособие по биологии Решение генетических задач для 9-11 классов.
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа с. Суг-БажыМетодическое пособие
по биологии
Решение генетических задач
(для учащихся 9-11 классов)
Автор- составитель:
Бегматова О.Х.
Учитель биологии
Суг-БажыСОДЕРЖАНИЕ
I. Пояснительная записка
II. Терминология
III. Общие рекомендации по решению задач
IV Примеры решения генетических задач
Моногибридное скрещивание
Дигибридное скрещивание
Сцепленное с полом наследование
V. Задания на определение количества и типы образующихся гамет
VI. Генетические задачи
VII. Список использованных источников
Стр.
4
5
7
9
10
11
12
14
23
Пояснительная записка
Раздел «Генетика» школьного курса биологии - является одним из самых сложных для понимания учащихся. Облегчению усвоения этого раздела может способствовать знание терминологии современной генетики, а также решение задач разных уровней сложности.
На данный момент, большинство учебников, по которым осуществляется изучение разделов генетики в старших классах общеобразовательных школ, содержат мало тренировочных заданий по генетике. Их, как правило, недостаточно для успешной отработки навыков решения генетических задач на моно-, ди- и сцепленное с полом наследование признаков.
Решение генетических задач развивает у школьников логическое мышление и позволяет им глубже понять учебный материал, дает возможность учителям осуществлять эффективный контроль уровня достижений учащихся.
В пособии приведена основная терминология, необходимая для понимания и успешного решения генетических задач, общепринятые условные обозначения, так же приведены примерные алгоритмы решения задач на разные типы наследования.
Для каждой задачи приведено примерное количество баллов, которое может заработать ученик в случае успешного выполнения задания. Так же разбаловка поможет осуществлять контроль знаний учеников с разным уровнем подготовленности, то есть дифференцированно оценивать знания учащихся.
Данное учебно-методическое пособие составлено в помощь учителям биологии, учащимся старших классов общеобразовательных школ и абитуриентам.
Терминология
Альтернативные признаки - взаимоисключающие, контрастные
Анализирующее скрещивание – скрещивание особи, генотип которой нужно установить с особью, гомозиготной по рецессивному гену;
Аутосома - любая парная хромосома, не относящаяся к половым хромосомам в диплоидных клетках. У человека диплоидный хромосомный набор (кариотип) представлен 22 парами хромосом (аутосом) и одной парой половых хромосом (гоносом).
Второй закон Менделя (правило расщепления) - при скрещивании двух потомков (гибридов) первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление и снова появляются особи с рецессивными признаками; эти особи составляют одну четвертую часть от всего числа потомков второго поколения.( расщепление по генотипу 1:2:1, по фенотипу 3:1);
Гамета - половая клетка растительного или животного организма, несущая один ген из аллельной пары
Ген- участок молекулы ДНК (в некоторых случаях РНК), в котором закодирована информация о биосинтезе одной полипептидной цепи с определенной аминокислотной последовательностью;
Геном - совокупности генов, заключённых в гаплоидном наборе хромосом организмов одного биологического вида;
Генотип - совокупность генов, локализованных в гаплоидном наборе хромосом данного организма. В отличие от понятий генома и генофонда, характеризует особь, а не вид (ещё отличием генотипа от генома является включение в понятие "геном" некодирующих последовательностей, не входящих в понятие "генотип"). Вместе с факторами внешней среды определяет фенотип организма;
Гетерозиготные организмы – организмы, содержащие различные аллельные гены;
Гомозиготные организмы – организмы, содержащие два одинаковых аллельных гена;
Гомологичные хромосомы - парные хромосомы, одинаковые по форме, размерам и набору генов;
Дигибридное скрещивание - скрещивание организмов, отличающихся по двум признакам;
Закона Моргана - гены, находящиеся в одной хромосоме, при мейозе попадают в одну гамету, т. е. наследуются сцеплено;
Закон чистоты гамет - при образовании гамет в каждую из них попадает только один из двух аллельных генов, называют законом чистоты гамет
Кариотип - совокупность признаков (число, размеры, форма и т. д.) полного набора хромосом, присущая клеткам данного биологического вида (видовой кариотип), данного организма (индивидуальный кариотип) или линии (клона) клеток. Кариотипом иногда также называют и визуальное представление полного хромосомного набора (кариограммы).
Кодоминирование – вид взаимодействия аллельных генов, при котором в потомстве появляются признаки генов обоих родителей;
Комплементарное, или дополнительное, взаимодействие генов – это такое взаимодействие генов, когда в результате которого появляются новые признаки;
Локус - участок хромосомы, в котором расположен ген.;
Моногибридное скрещивание – скрещивание организмов, отличающихся по одному признаку (учитывается только один признак);
Неполное доминирование – неполное подавление доминантным геном рецессивного из аллельной пары. При этом возникают промежуточные признаки, и признак у гомозиготных особей будет не таким, как у гетерозиготных;
Первый закон Менделя (закон единообразия гибридов первого поколения) - при скрещивании двух гомозиготных организмов, отличающихся друг от друга одним признаком, все гибриды первого поколения будут иметь признак одного из родителей, и поколение по данному признаку будет единообразным.
Плейотропность (множественное действие гена) - - это такое взаимодействие генов, при котором один ген, влияет сразу на несколько признаков;
Полимерное действие генов - это такое взаимодействие генов, когда чем больше в генотипе доминантных генов из тех пар, которые влияют на этот количественный признак, тем сильнее он проявляется;
Полигибридное скрещивание - скрещивание организмов, отличающихся по нескольким признакам;
Сцепленное с полом наследование – наследование гена, расположенного в половой хромосоме.
Третий закон Менделя (закон независимого наследования признаков) – при дигибридном скрещивании гены и признаки, за которые эти гены отвечают, сочетаются и наследуются независимо друг от друга (соотношение этих фенотипических вариантов таково: 9 : З : З : 1);
Фенотип - совокупность всех внешних и внутренних признаков какого-либо организма;
Чистые линии – организмы, не скрещивающиеся с другими сортами, гомозиготные организмы;
Эпистаз — это такое взаимодействие генов, когда один из них подавляет проявления другого, неаллельного ему.
Общие рекомендации по решению задач
3.1. Условные обозначения,
принятые при решении генетических задач:
Символ ♀ обозначает женскую особь,
символ ♂ — мужскую,
х — скрещивание,
А, В, С — гены, отвечающие за
доминантный признак,
а, b, c — ген, отвечающий за
рецессивный признак
Р — родительское поколение,
Г – гаметы,
F1 — первое поколение потомков,
F2 — второе поколение потомков,
G – генотип
G (F1) – генотип первого поколения потомков
ХХ – половые хромосомы женщины
ХY - половые хромосомы мужчины
ХА – доминантный ген, локализованный в Х хромосоме
Xa – рецессивный ген, локализованный в Х хромосоме
Ph – фенотип
Ph (F1) – фенотип первого поколения потомков
3.2. Алгоритм решения генетических задач
Внимательно прочтите условие задачи.
Сделайте краткую запись условия задачи (что дано по условиям задачи).
Запишите генотипы и фенотипы скрещиваемых особей.
Определите и запишите типы гамет, которые образуют скрещиваемые особи.
Определите и запишите генотипы и фенотипы полученного от скрещивания потомства.
Проанализируйте результаты скрещивания. Для этого определите количество классов потомства по фенотипу и генотипу и запишите их в виде числового соотношения.
Запишите ответ на вопрос задачи.
(При решении задач по определённым темам последовательность этапов может изменяться, а их содержание модифицироваться.)
3.3. Оформление задач
Первым принято записывать генотип женской особи, а затем – мужской (верная запись - ♀ААВВ х ♂аавв; неверная запись - ♂аавв х ♀ААВВ).
Гены одной аллельной пары всегда пишутся рядом (верная запись – ♀ААВВ; неверная запись ♀АВАВ).
При записи генотипа , буквы, обозначающие признаки, всегда пишутся в алфавитном порядке, независимо, от того, какой признак – доминантный или рецессивный – они обозначают (верная запись - ♀ааВВ ; неверная запись -♀ ВВаа).
Если известен только фенотип особи, то при записи её генотипа пишут лишь те гены, наличие которых бесспорно. Ген, который невозможно определить по фенотипу, обозначают значком «_» (например, если жёлтая окраска (А) и гладкая форма (В) семян гороха – доминантные признаки, а зелёная окраска (а) и морщинистая форма (в) – рецессивные, то генотип особи с жёлтыми морщинистыми семенами записывают А_вв).
Под генотипом всегда пишут фенотип.
У особей определяют и записывают типы гамет, а не их количество
верная запись неверная запись
♀ АА ♀ АА
А А А
8. Фенотипы и типы гамет пишутся строго под соответствующим генотипом.
9. Записывается ход решения задачи с обоснованием каждого вывода и полученных результатов.
10. При решении задач на ди- и полигибридное скрещивание для определения генотипов потомства рекомендуется пользоваться решёткой Пеннета. По вертикали записываются типы гаметы от материнской особи, а по горизонтали – отцовской. На пересечении столбца и горизонтальной линии записываются сочетание гамет, соответствующие генотипу образующейся дочерней особи.
IV. Примеры решения генетических задач
4.1. Моногибридное скрещивание
1. Условия задачи: У человека ген длинных ресниц доминирует над геном коротких. Женщина с длинными ресницами, у отца которой были короткие ресницы, вышла замуж за мужчину с короткими ресницами. Ответьте на вопросы:
Сколько типов гамет образуется, у женщины, мужчины ?Какова вероятность (в %) рождения в данной семье ребенка с длинными ресницами?
Сколько разных генотипов, фенотипов может быть среди детей этой супружеской пары?
2. Запишем объект исследования и обозначение генов:
Дано: Объект исследования – человек
Исследуемый признак – длина ресниц:
Ген А – длинные
Ген а – короткие
Найти: Количество образуемых гамет у ♀, ♂; Вероятность рождения ребенка с длинными ресницами; G (F1 ), Ph (F1 )
Решение. Определяем генотипы родителей. Женщина имеет длинные ресницы, следовательно, ее генотип может быть АА или Аа. По условию задачи отец женщины имел короткие ресницы, значит, его генотип — аа. Каждый организм из пары аллельных генов получает один — от отца, другой — от матери, значит, генотип женщины — Аа. Генотип ее супруга — аа, так как он с короткими ресницами.
Запишем схему брака
Р♀ Аа X♂ аа28232102946400089344524765002036445247650010458452476500
29756101377950076581011366500765810113665002670810-167005008172452959100096964529591000Г А а а1122045336550015030453365500
F1Аа; ааФенотип: длинные короткие
Выпишем расщепление по генотипу гибридов: 1Аа:1аа, или 1:1. Расщепление по фенотипу тоже будет 1:1, одна половина детей (50%) будет с длиннымиресницами, а другая (50%) — с короткими.
Ответ: - у женщины 2 типа, у мужчины 1 тип; вероятность рождения ребенка с длинными ресницами 50%, с короткими – 50%; генотипов среди детей – 2 типа 4.2. Дигибридное скрещивание
1. Условия задачи: У фигурной тыквы белая окраска плодов А доминирует над желтой а, а дисковидная форма В — над шаровидной b.
Ответьте на вопросы: как будет выглядеть F1 и F2 от скрещивания гомозиготной белой шаровидной тыквы с гомозиготной желтой дисковидной?
Запишем объект исследования и обозначение генов:
Дано: Объект исследования – тыква
Исследуемые признаки:
– цвет плодов: Ген А – белый
Ген а – желтый
– форма плодов: Ген В – дисковидная
Ген b – шаровидная
Найти: G (F1 ), Ph (F1 )
Решение. Определяем генотипы родительских тыкв. По условиям задачи, тыквы гомозиготны, следовательно, содержат две одинаковые аллели каждого признака.
Запишем схему скрещивания
19392902863850089344528638500Р♀ ААbb X♂ aaВВ
160020027305000102870027305000Г Аb аB
F1 ♀АaBb X ♂ АaBb2971800-2540001143000-254000Г АВ, Аb, аВ, аb АВ, Аb, аВ, аb
5. Находим F2: строим решетку Пиннета и вносим в нее все возможные типы гамет: по горизонтали вносим гаметы мужской особи, по вертикали – женской. На пересечении получаем возможные генотипы потомства.
♀ ♂ АВ Аb аВаb
АВ ААВВ* ААВb* АaВB* АaВb*
АbAABb* AAbb** AaBb* Aabb**
аВAaBB* AaBb* aaBBaaBbаbAaBb* Aabb** aaBbAabb***
6. Выпишем расщепление гибридов по фенотипу: 9 белых дисковидных*, 3 белых шаровидных**, 3 желтых дисковидных, 1 желтая шаровидная***.
7. Ответ: F1 – все белые дисковидные, F2 – 9 белые дисковидные, 3 белые шаровидные, 3 желтые дисковидные, 1 желтый шаровидный.
4.3. Сцепленное с полом наследование
1. Условия задачи: Рецессивный ген дальтонизма (цветовой слепоты) находится в Х- хромосоме. Отец девушки страдает дальтонизмом, а мать, как и все ее предки, различает цвета нормально. Девушка выходит замуж за здорового юношу.
Ответьте на вопросы:
Что можно сказать об их будущих сыновьях, дочерях?
Запишем объект исследования и обозначение генов:
Дано: Объект исследования – человек
Исследуемый признак – восприятие цвета ( ген локализован в Х хромосоме):
Ген А – нормальное восприятие цвета
Ген а – дальтонизм
Найти: G (F1 ), Ph (F1 )
Решение. Определяем генотипы родителей. Половые хромосомы женщины ХХ, мужчины – ХY. Девушка получает одну Х хромосому от матери, а одну от отца. По условию задачи ген локализован в Х хромосоме. Отец девушки страдает дальтонизмом, значит имеет генотип ХаY, мать и все ее предки здоровы, значит ее генотип — XAXA. Каждый организм из пары аллельных генов получает один — от отца, другой — от матери, значит, генотип девушки — XAХа. Генотип ее супруга — ХАY, так как он здоров по условию задачи.
Запишем схему брака
Р♀ XAХа X♂ ХАY
893445-107950010458452476500194310024765002057400-1079500
160020025146000228600025146000125730025146000205740025146000125730025146000914400251460008172452959100096964529591000Г XA Ха ХА Y
F1XAXA XAY XAXa XaYФенотип: здоровая здоровый здоровая больной
Ответ: Дочка может быть здоровой (XAXA ) или быть здоровой, но являться носителем гена гемофилии (XAX) , а сын может как здоровым (XAY), так и больным (XaY).
V. Задания на определение количества и типы образующихся гамет
Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом АА
Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ааСколько типов гамет образуется у организма с генотипом АаСколько типов гамет образуется у организма с генотипом ААВВ
Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом АаВВСколько типов гамет образуется у организма с генотипом ААВвСколько типов гамет образуется у организма с генотипом АаВаСколько типов гамет образуется у организма с генотипом ААВВСС
Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом АаВВСС Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ААВвСС Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ААВВСс Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом АаВвСС Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом АаВВСс Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом АаВвСс Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ХаХа Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ХАХА
Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ХаY
Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ХАХа Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ХАY
Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ХВХВ
Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ХвY
Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ХВХа Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ХВY
Какие типы гамет образует организм с генотипом АА
Какие типы гамет образует организм с генотипом ааКакие типы гамет образует организм с генотипом АаКакие типы гамет образует организм с генотипом ААВВ
Какие типы гамет образует организм с генотипом АаВВКакие типы гамет образует организм с генотипом ААВвКакие типы гамет образует организм с генотипом АаВаКакие типы гамет образует организм с генотипом ААВВСС
Какие типы гамет образует организм с генотипом АаВВССКакие типы гамет образует организм с генотипом ААВвССКакие типы гамет образует организм с генотипом ААВВСсКакие типы гамет образует организм с генотипом АаВвССКакие типы гамет образует организм с генотипом АаВВСсКакие типы гамет образует организм с генотипом АаВвСсКакие типы гамет образует организм с генотипом ХаХаКакие типы гамет образует организм с генотипом ХАХА
Какие типы гамет образует организм с генотипом ХаY
Какие типы гамет образует организм с генотипом ХАХаКакие типы гамет образует организм с генотипом ХАY
Какие типы гамет образует организм с генотипом ХВХВ
Какие типы гамет образует организм с генотипом ХвY
Какие типы гамет образует организм с генотипом ХВХаКакие типы гамет образует организм с генотипом ХВY
Сколько и какие типы гамет образует организм с генотипом aabbСколько и какие типы гамет образует организм с генотипом AabbСколько и какие типы гамет образует организм с генотипом AaBBСколько и какие типы гамет образует организм с генотипом AAbbVI. Генетические задачи
У мышей длинные уши наследуются как доминантный признак, а короткие — как рецессивный. Скрестили самца с длинными ушами с самкой с короткими ушами. В F1 все потомство получилось с длинными ушами. Определить генотип самца.
(3 балла)
Сколько и какие типы гамет образует организм генотипа АаВЬСсDd?
(3 балла)
3. Муж и жена имеют вьющиеся (А) и темные (В) волосы. У них родился ребенок с вьющимися (А) и светлыми (в) волосами. Каковы возможные генотипы родителей?
(3 балла)
При скрещивании мохнатой (А) белой крольчихи (в) с мохнатым (А) черным кроликом родилось несколько белых гладких немохнатых крольчат. Каковы генотипы родительских особей?
(5 баллов)
Голубоглазый мужчина, оба родителя которого имели карие глаза, женился на кареглазой женщине, у отца которой глаза карие, а у матери — голубые. От этого брака родился голубоглазый сын. Определите генотип всех лиц и составьте схему родословной.
(3 балла)
Ген гемофилии рецессивен и локализован в Х-хромосоме. Здоровая женщина, мать которой была здоровой, а отец был гемофиликом, вышла замуж за мужчину-гемофилика. Каких детей можно ожидать от этого брака?
(5 баллов)
Скрещены 2 сорта земляники: безусая красная и безусая белая. В F1 все усатые красные, в F2 расщепление: 331 усатая красная, 98 усатых белых, 235 безусых красных, 88 безусых белых. Как наследуются признаки?
(б баллов)
Бежевая норка скрещена с серой. В F1 все норки коричневые, в F2 получилось 14 серых, 46 коричневых, 5 кремовых, 16 бежевых. Как наследуется признак? (6 баллов)
1. У собак черный цвет шерсти доминирует над коричневым. От скрещивания черной самки с коричневым самцом было получено 4 черных и 3 коричневых щенка. Определите генотипы-родителей и потомства.
(3 балла)
2. У человека фенилкетонурия наследуется как рецессивный признак. Заболевание связано с отсутствием фермента, расщепляющего фенилаланин. Избыток этой аминокислоты в крови приводит к поражению центральной нервной системы и развитию слабоумия. Определите вероятность развития заболевания у детей в семье, где оба родителя гетерозиготны по данному признаку.
(3 балла)
Серповидноклеточная анемия у человека наследуется как не полностью доминантный аутосомный признак. Гомозиготы умирают в раннем детстве, гетерозиготы жизнеспособны и устойчивы к заболеванию малярией. Какова вероятность рождения детей, устойчивых к малярии, в семье, где один из родителей гетерозиготен в отношении признака серповидноклеточной анемии, а другой нормален в отношении этого признака?
(3 балла)
У человека имеется два вида слепоты, и каждый определяется своим рецессивным аутосомным геном. Гены обоих признаков находятся в разных парах хромосом. Какова вероятность рождения слепого ребенка, если отец и мать страдают одним и тем же видом слепоты, а по другой паре генов нормальны?
(4 балла)
У мух дрозофил гены, определяющие окраску тела и форму крыльев, сцеплены. Скрестили самку с нормальными крыльями и серым телом с самцом, имеющим черное тело и редуцированные крылья. В первом поколении все потомство имело серое тело и нормальные крылья. Определите генотипы родителей и потомства.
(6 баллов)
У матери I группа крови, а у отца IV. Могут ли дети унаследовать группу крови одного из родителей?
Справка. Группа крови зависит от действия не двух, а трех аллельных генов, обозначаемых символами А, В, 0. Они, комбинируясь в диплоидных клетках по два, могут образовать 6 генотипов (00 – 1 группа крови; АА, , АО – II группа крови; ВО, ВВ – III группа крови; АВ – IV группа крови). Предполагают, что над рецессивным геном 0 доминирует как аллельный ген А, так и В, но А и В друг друга не подавляют.
(3 балла)
При скрещивании двух линий тутового шелкопряда, гусеницы которых образуют белые коконы, в первом поколении все коконы были желтые. При последующем скрещивании гибридов во втором поколении произошло расщепление: 9 желтых коконов к 7 белым. Определите генотипы всех особей.
(6 баллов)
У кошек ген черной и ген рыжей окраски сцеплены с полом, находятся в Х-хромосоме и дают неполное доминирование. При их сочетании получается черепаховая окраска. От кошки черепаховой масти родилось 5 котят, один из которых оказался рыжим, 2 имели черепаховую окраску и 2 были черными. Рыжий котенок оказался самкой. Определите генотип кота, а также генотипы кошки и потомства.
(5 баллов)
Голубоглазый мужчина, родители которого имели карие глаза, женился на кареглазой женщине, у отца которой были голубые глаза, а у матери — карие. Какое потомство можно ожидать от этого брака, если известно, что карий цвет — доминантный признак? Определите генотипы родителей мужчины и женщины.
(3 балла)
У человека аллель полидактилии (6 пальцев) доминирует над нормальной пятипалой рукой. В семье, где у одного родителя шестипалая кисть, а у второго - нормальное строение кисти, родился ребенок с нормальной кистью. Определите вероятность рождения второго ребенка без аномалии,
(3 балла)
У собак короткая шерсть доминирует над длинной. Охотник купил собаку с короткой шерстью и хочет быть уверен, что она не несет аллеля длинной шерсти. Какого партнера по фенотипу и генотипу надо подобрать для скрещивания, чтобы проверить генотип купленной собаки? Составьте схему скрещивания. Каков должен быть результат, если собака чистопородна?
(3 балла)
У крупного рогатого скота комолость (безрогость) и черный цвет шерсти доминируют над рогатостыо и красной окраской. Гены обоих признаков находятся в разных хромосомах. При скрещивании комолого черного быка с тремя красными безрогими коровами телята оказались все черные, но один из них был рогатым. Определите вероятные генотипы родителей и потомства.
(4 балла)
У томатов гены, определяющие высоту стебля и форму плодов, сцеплены, причем высокий стебель доминирует над карликовостью, а шаровидная форма плодов над грушевидной. Какое потомство следует ожидать от скрещивания гетерозиготного по обоим признакам растения с карликовым, имеющим шаровидные плоды,
(б баллов)
Родители имеют II и III группы крови, а их сын - I. Определите генотипы родителей.
Справка. Группа крови зависит от действия не двух, а трех аллельных генов, обозначаемых символами А, В, 0. Они, комбинируясь в диплоидных клетках по два, могут образовать 6 генотипов (00 – 1 группа крови; АА, , АО – II группа крови; ВО, ВВ – III группа крови; АВ – IV группа крови). Предполагают, что над рецессивным геном 0 доминирует как аллельный ген А, так и В, но А и В друг друга не подавляют.
(3 балла)
При скрещивании двух сортов ржи с белым и желтым зерном в первом поколении все растения имели зеленые зерна. При скрещивании этих зеленых гибридов между собой получили 450 зеленых, 150 желтых и 200 белых. Определите генотипы родителей и потомства. Как наследуется признак?
(б баллов)
У плодовой мухи дрозофилы белоглазость наследуется как рецессивный признак, сцепленный с Х-хромосомой. Какое потомство получится, если скрестить белоглазую самку с красноглазым самцом?
(5 баллов)
Черный цвет шерсти доминирует у собак над коричневым. Черная самка несколько раз скрещивалась с коричневым самцом. Всего родилось 15 черных и 13 коричневых щенков. Определите генотипы родителей и потомства.
(3 балла)
Одна из форм цистинурии (нарушение обмена четырех аминокислот) наследуется как аутосомный рецессивный признак. Однако у гетерозигот наблюдается лишь повышенное содержание цистина в моче, а у гомозигот- образование циетиновых камней в почках. Определите возможные формы проявления цистинурии у детей в семье, где один из супругов страдал этим заболеванием, а другой имел лишь повышенное содержание цистина в моче.
(3 балла)
В родильном доме перепутали двух мальчиков. Родители одного из них имеют Г и II группы крови, родители другого — II и IV. Исследования показали, что Дети имеют I и II группы крови. Определите, кто чей сын. Возможно ли это сделать наверняка при других комбинациях групп крови? Приведите примеры.
Справка. Группа крови зависит от действия не двух, а трех аллельных генов, обозначаемых символами А, В, 0. Они, комбинируясь в диплоидных клетках по два, могут образовать 6 генотипов (00 – 1 группа крови; АА, , АО – II группа крови; ВО, ВВ – III группа крови; АВ – IV группа крови). Предполагают, что над рецессивным геном 0 доминирует как аллельный ген А, так и В, но А и В друг друга не подавляют.
(6 баллов)
В семье, где родители хорошо слышали и имели один гладкие волосы, а другой — вьющиеся, родился глухой ребенок с гладкими волосами. Их второй ребёнок хорошо слышал и имел вьющиеся волосы. Какова вероятность рождения глухого ребенка с вьющимися волосами в этой семье, если известно, что аллель вьющихся волос доминирует над аллелем гладких; а глухота - рецессивный признак, и оба гена находятся в разных хромосомах?
(5 баллов)
Сцепленный с полом ген В у канареек определяет зеленую окраску оперения, в — коричневую. Зеленого самца скрестили с коричневой самкой. Получено потомство: 2 коричневых самца и 2 зеленые самки. Каковы генотипы родителей?
(5 баллов)
При скрещивании двух сортов левкоя, один из которых имеет махровые красные цветки, а второй - махровые белые, все гибриды первого поколения имели простые красные цветки, а во втором поколении наблюдалось расщепление: 68 — с махровыми белыми цветками, 275 — с простыми красными, 86 — с простыми белыми и 213 — с махровыми красными цветками. Как наследуется окраска и форма цветка?
(9 баллов)
Науке известны доминантные гены, которые никогда не удавалось получить в гомозиготах, так как гомозиготное по этому гену потомство погибает на стадии зародыша. Такие «убивающие» гены называют летальными. Летальным является доминантный ген платиновой окраски у пушных лис, аллель которого – рецессивный ген, определяющий серебристую окраску зверьков. Определите, какое потомство и в каком отношении родится от скрещивания двух платиновых родителей.
(3 балла)
У фигурной тыквы белая окраска плодов А доминирует над желтой а, а дисковидная форма В — над шаровидной b. Как будет выглядеть F1 и F2 от скрещивания гомозиготной белой шаровидной тыквы с гомозиготной желтой дисковидной?
(4 балла)
Раннеспелый сорт овса нормального роста скрещивали с позднеспелым сортом гигантского роста. Определите, какими будут гибриды первого поколения. Каким окажется потомство от скрещивания гибридов между собой по генотипу и фенотипу, а также их количественное соотношение? (Ген раннеспелости доминирует над геном позднеспелости, ген нормального роста — над геном гигантского роста.)
(4 балла)
Какими будут котята от скрещивания черепаховой кошки с черным котом, черепаховой кошки с рыжим котом? Ген черной и рыжей масти находится в Х-хромосоме (признак цвета сцеплен с полом); ни один из них не доминирует над другим; при наличии обоих генов в Х-хромосоме окраска получается пятнистой: «черепаховой»/
(6 баллов)
Рецессивный ген дальтонизма (цветовой слепоты) находится в Х- хромосоме. Отец девушки страдает дальтонизмом, а мать, как и все ее предки, различает цвета нормально. Девушка выходит замуж за здорового юношу. Что можно сказать об их будущих сыновьях, дочерях, а также внуках обоего пола (при условии, что сыновья и дочери не будут вступать в брак с носителями гена дальтонизма)?
(6 баллов)
Голубоглазый мужчина, родители которого имели карие глаза, женился на кареглазой женщине, у отца которой глаза были голубые, а у матери карие. От этого брака родился один ребенок, глаза у которого оказались карими. Каковы генотипы всех упомянутых здесь лиц?
(3 балла)
Кровь людей подразделяют на четыре группы. Группа крови — наследственный признак, зависящий от одного гена. Ген этот имеет не две, а три аллели, обозначаемые символами А, В, 0. Лица с генотипом 00 имеют первую группу крови, с генотипом АА или АО — вторую, с генотипами ВВ и ВО — третью, а с генотипом АВ — четвертую (аллели А и В доминируют над аллелью 0, но друг друга не подавляют). Какие группы крови возможны у детей, если у их матери вторая группа, а у отца четвертая?
(4 балла)
Мать И. обнаружила на своем ребенке бирку с фамилией соседки по палате Н. У родителей детей были взяты анализы крови. Группы крови распределились следующим образом: И. — I, ее муж — IV, ребенок — I; Н. — I, ее муж — I, ребенок — III.
Какой вывод из этого следует?
Справка. Группа крови зависит от действия не двух, а трех аллельных генов, обозначаемых символами А, В, 0. Они, комбинируясь в диплоидных клетках по два, могут образовать 6 генотипов (00 – 1 группа крови; АА, , АО – II группа крови; ВО, ВВ – III группа крови; АВ – IV группа крови). Предполагают, что над рецессивным геном 0 доминирует как аллельный ген А, так и В, но А и В друг друга не подавляют.
(4 балла)
У дрозофилы серый цвет тела (В) доминирует над черным (в). При скрещивании серых родителей потомство оказалось также серым. Определите возможные генотипы родителей.
(3 балла)
Напишите возможные генотипы человека, если по фенотипу у него:
а). большие карие глаза — ...
б) большие голубые глаза — ...
в) тонкие губы и римский нос —...
г) тонкие губы и прямой нос —…
Справка. Доминантные признаки: большие глаза, карие глаза, римский нос. Рецессивные признаки: голубые глаза, тонкие губы, прямой нос.
(4 балла)
Какие группы крови возможны у детей, если у их матери II группа крови, а у отца VI группа крови?
(3 балла)
При скрещивании двух разных сортов белоцветкового душистого горошка все гибридные растения Р1 оказываются красноцветковыми. Чем это объяснить?
(4 балла)
Справка. Синтез красного пигмента в цветке гороха происходит только при наличии двух неаллельных доминантных генов А и В; при отсутствии хотя бы одного из них цветок лишается красного пигмента. Эти гены локализованы в негомологичных хромосомах и наследуются независимо, как при дигибридном скрещивании.
Вы приобрели кролика-самца с черной шерстью (признак доминантный), но точный генотип этого животного неизвестен. Каким образом можно узнать его генотип?
(3 балла)
Могут ли белые кролики быть нечистоплотными (гетерозиготными) по окраске шерсти?
(3 балла)
У растения дурмана пурпурная окраска цветков (А) доминирует над белой (а), колючие семенные коробочки (В) – над гладкими (в). Растение с пурпурными цветками и неколючими коробочками, скрещенное с растением с белыми цветками и колючими коробочками, образовало 320 потомков с пурпурными цветками и колючими коробочками и 312 – м пурпурными цветками и гладкими коробочками. Каковы генотипы родительских растений?
(5 баллов)
От серых крольчих и серых кроликов было получено потомство: 503 серых и 137 белых крольчат. Какой цвет шерсти является доминантным, а какой рецессивным?
(3 балла)
В стаде были коровы черной и красной масти. Бык имел черную масть. Все телята, появившиеся в этом стаде, были черными. Определите рецессивную масть. Какое потомство будет у этих телят, когда они выростут?
(4 балла)
Что можно сказать о характере наследования окраски плодов яблони при скрещивании сорта Антоновка (зеленые плоды) с сортом Уэсли (красные плоды), если все плоды гибридов, полученных от этого скрещивания, имели красную окраску? Запишите генотипы родителей и гибридов. Составьте схему наследования окраски плодов в F1 и F2.
(4 балла)
В результате гибридизации растений с красными и белыми цветками все гибридные растения имели розовые цветки. Запишите генотип родительского растения. Каков характер наследования?
(4 балла)
Нормальное растение скрещено с карликовым, первое поколение – нормальное. Определите, какое будет потомство от самоопыления гибридов первого поколения.
(4 балла)
В школьный уголок живой природы принесли двух серых кроликов (самку и самца), считая их чистопородными. Но в F2 среди их внуков появились черные крольчата. Почему?
(4 балла)
Куры с белым оперением при скрещивании между собой всегда дают белое потомство, а куры с черным оперением – черное. Потомство от скрещивания белой и черной особей, оказывается серым. Какая часть потомства от скрещивания серого петуха и курицы будет с серым оперением?
(4 балла)
Отец и сын-дальтоники, а мать различает цвета нормально. От кого сын уцнаследовал ген дальтонизма?
(4 балла)
При скрщивании чистой линии мышей с коричневой шерстью с чистой линией мышей с чистой линией мышей с серой шерстью получаются потомки с коричневой шерстью. В F2 от скрещивания между этими мышами F1 получаются коричневые и серые мыши в соотношении 3:1. Дайте полное объяснение этим результатам.
(3 балла)
Две черные самки мыши скрещивались с коричневым самцом. Одна самка дала 20 черных и 17 коричневых потомков, а другая – 33 черных. Каковы генотипы родителей и потомков?
(4 балла)
При скрещивании между собой растений красноплодной земляники всегда получаются растения с красными плодами, а белоплодной – с белыми. В результате скрещивания обоих сортов получаются розовые ягоды. Какое потомство получится при опылении красноплодной земляники пыльцой растения с розовыми ягодами?
(5 баллов)
Фенилкетонурия (нарушение обмена аминокислоты – фенилаланина) наследуется как рецессивный признак. Муж гетерозиготен по гену фенилкетонурии, а жена гомозиготна по доминантному аллелю этого гена. Какова вероятность рождения у них больного ребенка?
(4 балла)
Окрска цветков у ночной красавицы наследуется по промежуточному типу, а высота растения доминирует над карливковостью. Произведено скрещивание гомозиготного растения ночной красавицы с красными цветами, нормальным ростом и растения, имеющего белые цветы, карликовый рост. Какими будут гибриды первого и второго поколения? Какое расщепление будет наблюдаться во втором поколении по каждому признаку в отдельности?
(5 баллов)
Отец и мать здоровы, а ребенок болен гемофилией. Какой пол у ребенка?
(4 балла)
У кошек короткая шерсть доминирует над длинной шерстью. Длинношерстная кошка при скрещивании с короткошерстным котом принесла трех короткошерстных и двух длинношерстных котят. Определите генотипы родительских и гибридных форм.
(4 балла)
Какое потомство следует ожидать от брака мужчины дальтоника и здоровой женщины, отец которой страдал дальтонизмом?
(5 баллов).
Творческий уровень
Все задачи по генетике можно классифицировать по двум основным критериям: А) по типу наследования; Б) по вопросу задачи (то есть тому, что необходимо найти или определить). На основании задач вариантов 1-4, а также рекомендованной учителем литературы составьте классификацию генетических задач по каждому из указанных критериев. (20 баллов). Для каждого класса задач составьте и решите пример задачи (40 баллов). Во избежание биологических ошибок, лучше всего для задач брать выдуманные организмы и признаки. (Примеры задач с выдуманными организмами и признаками смотри ниже.) Предложите свой критерий классификации генетических задач.
(5 баллов).
У альдебаранского ноздрохвоста аллель, определяющий 3 ноздри, неполно доминирует над аллелем, определяющим одну ноздрю. Сколько ноздрей на хвосте может быть у детенышей, если у обоих родителей по 2 ноздри.
(3 балла)
Безмозглая женщина, отец и мать которой также были безмозглые, вышла замуж за безмозглого мужчину. У них родился ребенок, имеющий мозг. Предложите не менее 2-х вариантов наследования данного признака.
(6 баллов)
В семье сумчатых микроцефалов у гетерозиготной квадратноголовой саблезубой самки и треугольноголового нормальнозубого самца появилось на свет 83 квадратноголовых саблезубых, 79 треугольноголовых нормальнозубых, 18 треугольноголовых саблезубых и 17 квадратноголовых нормальнозубых микроцефалят. Определите, как наследуются признаки.
(9 баллов)
Самка париоголовой выпухоли со ртом на животе и длинным яйцекладом скрестилась с самцом, имеющим рот на спине и короткий яйцеклад. Самка отложила яйца на астероиде, съела самца и улетела. Из яиц вылупились детеныши со ртами на животе и длинным яйцекладом. Они беспорядочно скрещивались между собой, итогом чего стало появление на свет 58 самок со ртом на животе и длинным яйцекладом, 21 самки со ртом на животе и коротким яйцекладом, 29 самцов со ртом на животе и длинным яйцекладом, 11 самцов со ртом на животе и коротким яйцекладом, 9 самцовхо ртом на спине и коротким яйцекладом и 32 самца со ртом на спине и длинным яйцекладом. Определите, как наследуются признаки.
(12 баллов)
VII. Список использованных источников
Анастасова Л.П. Самостоятельные работы учащихся по общей биологии: Пособие для учителя. М.: Просвещение, 1989 - 175 с.
Биология: 1600 задач, тестов и проверочных работ для школьников и поступающих в вузы/ Дмитриева Т.А., Гуленков С.И., Суматихин С.В. и др. – М.: Дрофа, 1999.-432 с.
Борисова, Л.В. Тематическое и поурочное планирование по биологии: 9 кл.: кучебнику ,Мамонтова С.Г., ., Захарова В.Б, Сонина Н.И. «Биология. Общие закономерности. 9 класс»: Метод. пособие/Борисова Л.В. – М.:Издательство «Экзамен», 2006. – 159 с.
Козлова Т.А. Тематическое и поурочное планирование по биологии к учебнику Каменского А.А, Криксунова Е.А, Пасечника В.В «Общая биология: 10-11 классы». – М.: Издательство «Экзамен», 2006. – 286 с.
Красновидова С.С. Дидактические материалы по общей биологии: 10-1 кл.: Пособие для учащихся общеобразоват. Учреждений/ Красновидова С.С, Павлов С.А, Хватов А.Б. – М.: Просвещение, 2000. – 159 с.
Ловкова Т.А. Биология. Общие закономерности. 9 класс: Методическое пособие к учебнику Мамонтова С.Г., Захарова В.Б, Сонина Н.И. «Биология. Общие закономерности. 9 класс»/ Ловкова Т.А., Сонин Н.И. – М.;Дрофа, 2003. – 128 с.
Пепеляева О..А., Сунцова И.В. Поурочные разработки по общей биологии: 9 класс. – М.: BAKO, 2006. – 464 с.
Сухова Т.С. Оющая биология. 10-11 кл.: рабочая тетрадь к учебникам «Общая биология. 10 класс» и «Общая биология. 11 класс»/ Сухова Т.С, Козлова Т.А, Сонин Н.И; под редакцией Захарова В.Б. – М.: Дрофа, 2006. -171 с.