Учебно - методическое пособие

по дисциплине «Биология»

Тема: « Основы генетики и селекции »

Автор: Маслова Ирина Викторовна,

учитель биологии,

ГБОУ СОШ №501 Санкт-Петербург

высшая квалификационная категория.

Аннотация

Методическое

пособие

разработано

для

использования

студентами

первого

курса

дневного отделения колледжа, а также для учащихся классов с углубленным изучением биологии

общеобразовательных школ, лицеев гимназий, изучающих генетику.

В пособии представлены задачи по основным разделам генетики. Дана методика их

решения и некоторые сведения, помогающие усвоить необходимый материал. Пособие

рекомендовано для использования как преподавателями и учителями биологии, так и в помощь

студентам при подготовке по темам из данного раздела биологии.

2

Содержание

1.

Пояснительная записка…………………………………………………………………………с. 4

2.

Основные понятия генетики………………………………………………................................с.5

3.

Первый и второй законы Г. Менделя. Закон чистоты гамет…………………………………с.6

4.

Третий закон Г. Менделя (дигибридное и полигибридное скрещивание)…………………..с.8

5.

Анализирующее скрещивание. Неполное доминирование…………………………………..с. 9

6.

Закон Т. Моргана. Сцепленное наследование. Наследование признаков, сцепленных с

полом……………………………………………………………………………………………с.11

7.

Примеры решения задач по темам……………………………………………………………с.14

Рекомендуемая литература .…………………………………………………………………...с.30

3

1 Пояснительная записка

Методическое пособие разработано в соответствии с примерной программой для

средних учебных заведений по дисциплине «Биология». Данное учебное пособие предназначено

для использования студентами

первого курса дневного отделения колледжа, а также для

учащихся

классов

с

углубленным

изучением

биологии

общеобразовательных

школ,

лицеев

гимназий, изучающих генетику.

Пособие содержит примеры решения задач из разных тем раздела «Генетика», работа

над

которыми

поможет

самостоятельно

научиться

решать

задачи

по

генетике,

закрепить

и

конкретизировать знания по генетике, а также правильно применять полученные знания на

практике.

В результате изучения пособия учащиеся должны:

иметь представление:



об основных закономерностях наследственности;



о понятиях генотип, фенотип, генофонд;



о понятиях гомозиготные особи, гетерозиготные особи;



о понятиях доминантные и рецессивные признаки;

знать:



законы Г. Менделя;



наследование пола;



моногибридное, дигибридное и анализирующее скрещивание;



закон Моргана;



генетическую символику;

уметь:



логически мыслить;



анализировать и делать выводы;



решать генетические задачи;



использовать навыки генетической символики;



самостоятельно работать с материалом;

4

2 Основные понятия генетики

Генетика – наука о наследственности и изменчивости живых организмов.

Наследственность

–

это

способность

организма

передавать

свои

признаки,

особенности

развития следующим поколениям.

Изменчивость

–

это

свойство

организма

приобретать

новые

признаки

в

процессе

индивидуального развития.

Ген – это участок молекулы ДНК, хранящий наследственную информацию.

Аллель – конкретное состояние гена.

Аллельными генами – называют гены, определяющие альтернативное развитие одного и того же

признака и расположенные в идентичных участках гомологичных хромосом.

Локус – это конкретное место нахождения гена в хромосоме.

Генотип – это совокупность всех наследственных признаков организма (генов).

Фенотип – это совокупность проявившихся в процессе жизнедеятельности признаков организма

(внешних и внутренних).

Доминантный признак – это признак, который проявился у гибридов первого поколения.

Обозначается большими буквами (А, В, С, D).

Рецессивный признак -

это признак непроявившийся (подавленный признак). Обозначается

маленькими буквами (а, b, c, d).

Гомозиготные

организмы

–

это

особи,

у

которых

пара

аллелей

представлена

двумя

доминантными (АА) или двумя рецессивными (аа) генами. Образуют один вид гамет (А) или (а).

Гетерозиготные

организмы

–

это

особи,

у

которых

в

одной

и

той

же

аллели

один

ген

доминантный, а другой ген рецессивный (Аа). Образуют два типа гамет (А) и (а).

Моногибридное скрещивание – родительские особи различаются по одному признаку.

Дигибридное скрещивание – родительские особи различаются по двум признакам.

Полигибридное скрещивание – родительские особи различаются по трем и более признакам.

3 Первый и второй законы Г. Менделя. Закон чистоты гамет

5

I закон Г. Менделя (закон доминирования или единообразия) – при скрещивании двух

гомозиготных организмов, отличающихся друг от друга альтернативным вариантом одного и

того же признака, все гибриды первого поколения будут единообразными как по фенотипу, так и

по генотипу, и будут нести в генотипе признаки обоих родителей.

Г. Мендель для записи результатов скрещивания ввел генетическую символику;

Р – родительские особи;

G – гаметы;

х – знак скрещивания;

F – потомство; гибриды первого, второго и последующих поколений обозначаются буквой F с

цифрой внизу – F

1,

F

2,

F

3….;

♀ - женская особь;

♂ - мужская особь;

А, В, С, D – доминантные признаки;

a, b, c, d – рецессивные признаки;

Генетическая запись осуществляется следующим образом:

Дано:

Решение:

А – желтые семена

а – зеленые семена

жел. зел.

Р

1

♀АА х ♂аа

жел. зел.

Р

1

: ♀АА х ♂аа

׀

׀

G:

А

а

(

гаметы

)

F

1

: Аа – 100% желтых семян

Найти: F

1

- ?

II

закон

Г.

Менделя

(закон

расщепления

гибридов

второго

поколения) –

при

скрещивании

двух

гетерозиготных

особей

(гибридов

Аа),

имеющих

пару

альтернативных

вариантов

одного

признака,

в

потомстве

происходит

расщепление

по

этому

признаку

в

соотношении 3:1 по фенотипу и 1:2:1 по генотипу.

Генетическая запись данного скрещивания:

Дано:

Решение:

А – желтые семена

а – зеленые семена

жел. жел.

Р

2

♀Аа х ♂Аа

жел. жел.

Р

2

: ♀Аа х ♂Аа

Λ Λ

G: А а А а

(

гаметы

)

F

2

: АА : Аа : Аа : аа

жел. жел. жел. зел.

Найти: F

2

- ?

Мы видим, что по фенотипу произошло расщепление 3:1, а по генотипу 1АА : 1Аа : 1 аа.

Запись скрещивания можно производить еще одним способом, с использованием решетки

Пеннета, которую предложил английский генетик Пеннет. Принцип построения решетки прост:

6

по горизонтальной линии вверху записывают гаметы женской особи, а по вертикали слева –

гаметы мужской особи, и на пересечении вертикальных и горизонтальных строк определяют

генотип и фенотип потомков.

Произведем генетическую запись рассмотренных примеров с использованием решетки Пеннета.

Дано:

Решение:

А – желтые семена

а – зеленые семена

Р

1

♀

жел.

х ♂

жел.

жел. зел.

Р

1

: ♀АА х ♂аа

׀

׀

G: А а

(

гаметы

)

F

1

:

♂

♀ А

а

Аа

жел.

Найти: F

1

- ? F

2

-

?

100% - желтые

Р

2

: ♀Аа х ♂Аа

Λ Λ

G: А а А а

F

2

:

♀

♂

А

а

А

АА

жел.

Аа

жел.

а

Аа

жел.

аа

зел.

75% - желтые, 25% - зеленые

по генотипу - 1АА : 2Аа : 1аа

по фенотипу - 3 : 1

Как правило, генетическую запись с использованием решетки Пеннета применяют при

анализе более сложных скрещиваний.

Нам же она позволяет легко разобраться, почему потомство первого поколения единообразно, а

во втором поколении произошло расщепление.

Закон

чистоты

гамет

–

находящиеся

в

каждом

организме

пары

альтернативных

признаков не смешиваются и при образовании гамет по одному переходят в них в чистом виде.

жел. жел.

7

F

1

♀ Аа х ♂Аа

Λ Λ

G A a A a

F

2

AA Aa Aa aa

жел. жел. жел. зел.

по фенотипу 3:1

по генотипу 1: 2:1

4 Третий закон Г. Менделя (дигибридное и полигибридное скрещивание)

Дигибридное скрещивание – родительские особи различаются по двум признакам.

III закон Г. Менделя (закон независимого наследования признаков) – расщепление по каждой

паре признаков идет независимо от других пар признаков.

Генетическая запись данного скрещивания:

Дано:

Решение:

А – желтые семена

а – зеленые семена

В – гладкие

в – морщинистые

жел.глад. зел. морщ.

Р

1

♀ ААВВ х ♂аавв

жел.глад. зел. морщ.

Р

1

♀ ААВВ х ♂аавв

׀

׀

G АВ ав

F

1

АаВв – 100% желтые гладкие

жел.глад. жел.глад.

Р

2

♀АаВв х ♂АаВв

G АВ Ав аВ ав АВ Ав аВ ав

Во время оплодотворения каждый из четырех

типов гамет (АВ, Ав, аВ, ав) одного организма

может встретиться с любой из гамет (АВ, Ав,

аВ,

ав)

другого

организма.

Все

возможные

сочетания

мужских

и

женских

гамет

легко

можно

установить

с

помощью

решетки

Пеннета.

Найти: F

1

-? и F

2

-?

F

2

АВ

Ав

аВ

ав

8

♂

♀

АВ

ААВВ

жел.глад.

ААВв

жел.глад.

АаВВ

жел.глад.

АаВв

жел.глад.

Ав

ААВв

жел.глад.

ААвв

жел.морщ.

АаВв

жел.глад.

Аавв

жел.морщ.

аВ

АаВВ

жел.глад.

АаВв

жел.глад.

ааВВ

зел.глад.

ааВв

зел.глад.

ав

АаВв

жел.глад.

Аавв

жел.морщ.

ааВв

зел.глад.

Аавв

зел.морщ.

По фенотипу: 9 – желтые гладкие

3 – зеленые гладкие

3 – желтые морщинистые

1 – зеленые морщинистые

- 9:3:3:1

По генотипу: 1ААВВ: 2 ААВв: 2АаВВ: 4 АаВв: 1ААвв: 2Аавв:1ааВВ:2ааВв:1аавв

5 Анализирующее скрещивание. Неполное доминирование

Анализирующее скрещивание – скрещивание особи, генотип которой нужно определить, с

особями гомозиготными по рецессивному признаку (аа).

Если в результате скрещивания все потомство окажется однородным, то особь, генотип которой

неизвестен, - гомозиготна, если произойдет расщепление, то она гетерозиготна.

Рассмотрим конкретный пример. Пусть особи Аа и АА имеют одинаковый фенотип - желтую

окраску семян. При скрещивании с особью рецессивной по определяемому признаку, то есть

имеющей генотип аа, получим следующий результат:

1.

Р: ♀АА х ♂ аа 2. Р: ♀Аа х ♂аа

׀

׀

Λ

׀

G: А а

G: А а а

F

1

Аа – 100% желтые

F

1

Аа : аа

50% желтые семена

50% зеленые семена,

то есть по фенотипу произошло расщепление 1 : 1

Мы видим, что потомство гомозиготной особи единообразно, а потомство гетерозиготной особи

дает расщепление в соотношении 1 : 1. Таким образом, анализирующее скрещивание позволяет

определить генотип особей с доминантным фенотипом.

Неполное доминирование (промежуточное наследование)

9

Неполное

доминирование,

или

промежуточное

наследование,

можно

рассмотреть

на

примере наследования окраски лепестков венчика у цветка ночной красавицы. При скрещивании

растений с красными и белыми цветками все потомство получилось с розовыми цветками, то

есть наблюдается промежуточный характер наследования. При скрещивании же гибридов между

собой произошло расщепление по фенотипу и генотипу:

1 красная окраска (АА) : 2 розовые (Аа) : 1 белая окраска (аа).

Генетическая запись выглядит следующим образом:

Дано:

Решение:

А – красная окраска

а – белая окраска

кр. бел.

Р

1

♀АА х ♂аа

кр. бел.

Р

1

: ♀АА х ♂аа

׀

׀

G: А а

F

1

: Аа 100% - розовые

роз. роз.

Р

2

: ♀Аа х ♂Аа

Λ

Λ

G: А а А а

F

2

: АА : Аа : Аа : аа

кр. роз. роз. бел.

По фенотипу: 1 : 2 : 1

По генотипу: 1АА : 2Аа : 1аа

Найти: F

1

- ?

F

2

- ?

Причина неполного доминирования состоит в том, что в ряде случаев у гетерозиготных

гибридов

доминантный

аллель

недостаточно

активен

и

не

обеспечивает

в

полной

мере

подавления рецессивного признака.

Неполное доминирование часто встречается у растений, животных и человека. Например,

при скрещивании крупного рогатого скота красной масти с белыми животными полученное

потомство имеет чалую масть (результат равномерного перемешивания красных и белых волос).

То же наблюдается при наследовании курчавости волос у человека, окраски оперения у кур. В

частности у андалузских кур бывает черная и белая окраска перьев, а их потомство имеет так

называемую голубую окраску. По принципу неполного доминирования наследуются некоторые

заболевания человека, например серповидноклеточная анемия (эритроциты принимают форму

серпа при изменении нормального содержания в них гемоглобина), атаксия Фредрейха (теряется

произвольная координация движений).

6

Закон

Т.

Моргана.

Сцепленное

наследование.

Наследование

признаков,

сцепленных с полом

10

Группу сцепления – образуют гены, локализованные в одной хромосоме.

Закон Т. Моргана (сцепленное наследование) – гены, локализованные в одной хромосоме

наследуются совместно.

Гены: А, а – цвета тела мухи дрозофилы

В, b – формы крыльев

Гаметы: А•

•а

А•

• а

В•

•b

В•

• b

Нарушение сцепления генов.

ген

ген

серое тело А•

• а темное тело

ген

ген

нормальные В•

• b рудиментарные

крылья

крылья

В мейозе гомологичные хромосомы конъюгируют, может произойти обмен их участками.

Таким

образом,

изучение

групп

сцепления

у

разных

объектов

говорит

о

том,

что

гены

расположены в хромосомах в линейном порядке; набор генов и порядок их расположения

являются характерным для каждой пары хромосом данного вида.

В изучении закономерностей наследования сцепленных признаков выдающаяся роль

принадлежит английским генетикам Бетсону и Пеннету, которые открыли это явление в 1908г., а

впоследствии крупнейшему американскому генетику Томасу Моргану. Т. Морган на плодовой

мушке дрозофиле показал, что на основе использования явления сцепления и вытекающих из

него закономерностей могут быть составлены карты хромосом с нанесенным на них порядком

расположения генов.

Закон Т. Моргана говорит о том, что если нам известна частота перекреста (то есть

расстояние) между генами А – В и В – С, принадлежащими к одной группе сцепления, то частота

перекреста (расстояния) между генами А – С будет равна, либо сумме, либо разности расстояний

А – В и

В – С, в зависимости от порядка их расположения в хромосоме.

Расстояние между генами принято обозначать в условных единицах, называемых в честь

Моргана, морганидами.

11

Наследование признаков, сцепленных с полом

Самцы и самки отличаются друг от друга по половым хромосомам. В большинстве случаев

мужской

пол

гетерогаметен

и

содержит

Х

и Y хромосомы, а женский пол гомогаметен

-

содержит две Х - хромосомы.

ХY – мужской пол.

ХХ – женский пол.

Наследование признаков, гены которых находятся в Х хромосоме или Y хромосоме, называют

наследованием, сцепленным с полом.

В половых хромосомах могут находиться гены, не имеющие отношения к развитию половых

признаков.

Например, Х – хромосома человека содержит ген, обуславливающий свертываемость крови

(Н). Его рецессивная аллель (h) вызывает тяжелое заболевание, характеризующееся пониженной

свертываемостью

крови

–

гемофилию.

В

этой

же

хромосоме

есть

гены,

определяющие

дальтонизм

(нечувствительность

к

красному

и

зеленому

цвету)

и

представляет

собой

рецессивный признак.

Такие заболевания встречаются, за редкими исключениями и только у мужчин. Девочка,

страдающая гемофилией (или дальтонизмом) может родиться только от такого редкого брака,

когда ее отец – гемофилик (дальтоник), а мать – гетерозиготна по этому гену.

Рассмотрим пример наследования дальтонизма. Нормальное цветовосприятие обусловлено

доминантным геном (D), локализованным в Х – хромосоме, а ген дальтонизма (d) рецессивен.

D D

1) Мать имеет нормальное цветовосприятие и является гомозиготной по этому признаку (Х X),

d

а отец страдает дальтонизмом (ХY).

В генетике человека принято использовать специальные символы:

- мужчина

– мужчина, обладатель изучаемого признака

- женщина

- брак

- дети

Решение:

12

Р: Х

D

Х

D

X

d

Y

׀

׀ ׀

G : Х

D

Х

d

Y

F

1

Х

D

Х

d

Х

D

Y

здор. здор.

дочь сын

Все дети фенотипически здоровы, но дочери являются носителями дальтонизма.

2) Мать – носитель дальтонизма (Х

D

Х

d

),а отец здоров (Х

D

Y).

Р: Х

D

Х

d

X

D

Y

Λ

Λ

G : Х

D

Х

d

Х

D

Y

F

1

____________________________

Х

D

Х

D

Х

D

Y

Х

D

Х

d

Х

d

Y

здор. здор.

здор. сын

дочь сын дочь дальтоник

Все дочери здоровы, хотя половина из них являются носителями дальтонизма, а среди сыновей

50% страдают дальтонизмом.

Отсюда понятно, почему мужчины чаще страдают этим заболеванием. Так как у них только

одна Х – хромосома, то если в ней находится рецессивный ген дальтонизма, он обязательно

проявится.

7 Примеры решения задач

13

I и II законы Г. Менделя.

Задача № 1

Гладкая окраска арбузов наследуется как рецессивный признак. Какое потомство получится от

скрещивания двух гетерозиготных растений с полосатыми плодами?

Дано:

Решение:

а – гладкая окраска

А – полосатая окраска

Р: ♀Аа х ♂Аа

пол. пол.

Р: ♀Аа х ♂Аа

Λ

Λ

G: А а А а

F

1

: АА : Аа : Аа : аа

пол. пол. пол. глад.

Ответ: 75% - с полосатой окраской;

25% - с гладкой окраской.

Найти:F

1

-?

Задача № 2

Найдите возможные варианты гамет для организмов со следующими генотипами: АА, Вв, Сс,

ДД.

Дано:

Решение:

Генотипы:

АА, Вв, Сс, ДД

1)

АА – гомозиготный организм, образует

один тип гамет: А

2)

Вв – гетерозиготный организм, образует

два типа гамет: В и в.

3)

Сс – гетерозиготный организм, образует

два типа гамет: С и с.

4)

ДД – гомозиготный организм, образует

один тип гамет: Д.

Ответ: 1) А; 2) В и в; 3) С и с; 4) Д.

Найти: возможные варианты гамет -?

Задача № 3

14

При

скрещивании

гетерозиготных

красноплодных

томатов

с

желтоплодными

получено

352

растения, имеющих красные плоды. Остальные растения имели желтые плоды. Определите,

сколько растений имело желтую окраску?

Дано:

Решение:

А – красноплодные

а - желтоплодные

Р: ♀Аа х ♂аа

F

1

: 352 красноплодных

красн. жел.

Р: ♀Аа х ♂аа

Λ ׀

G: А а а

F

1

: Аа : аа

красн. жел.

50% - красноплодных растений

50% - желтоплодных растений

Если красноплодных растений получено 352,

то желтоплодных получено тоже 352 растения.

Ответ: 352 растения.

Найти: F

1

желтоплодных - ?

Задача № 4

15

У томатов ген, определяющий красную окраску плодов, доминантен по отношению к гену

желтой окраски. Полученный из гибридных семян 3021 куст томатов имел желтую окраску, а

9114 – красную.

Вопрос: а) сколько гетерозиготных растений среди гибридов? б) относится ли данный признак

(окраска плодов) к менделирующим?

Дано:

Решение:

А – красная окраска плодов

а – желтая окраска плодов

F

1

:

3021

куст

–

желтоплодные;

9114

–

красноплодные растения

1)

И з

у с л о в и я

з а д ач и

в и д н о ,

ч т о

соотношение желтоплодных растений –

3021

куст

и

красноплодных

-

9114

составляет

3:1.

Значит,

ге н от и п

родителей: Аа

кр. кр.

Р: ♀Аа х ♂Аа

Λ Λ

G: А а А а

F

1

: АА: Аа: Аа: аа

кр. кр. кр. жел.

25% - красноплодных гомозиготных растений;

50%

-

красноплодных

ге те р о з и готн ых

растений;

25% - желтоплодных гомозиготных растений.

2)

Подсчитаем количество гетерозиготных

растений,

составляющих

2/3

от

числа

всех красноплодных:

(9114:3)* 2= 6076 растения.

3)

Признак «окраска плодов» относится к

менделирующим, так как соотношение

кустов с желтыми и красными плодами

составляет

1:3,

то

есть

подчиняется

второму закону Г. Менделя.

Ответ: а) 6076 растения; б) относится.

Найти: а) F

1

гетерозиготных растений -?

б) относится ли признак (окраска томатов) к

менделирующим - ?

Задача № 5

16

Ген черной окраски тела крупного рогатого скота доминирует над геном красной окраски. Какое

потомство можно ожидать от скрещивания: а) двух гетерозиготных особей? б) красного быка и

гибридной коровы?

Дано:

Решение:

А – черная окраска

а – красная окраска

а) ♀Аа х ♂Аа

б) ♀Аа х ♂аа

чер. чер.

а) Р: ♀Аа х ♂Аа

Λ Λ

G: А а А а

F

1

: АА : Аа: Аа : аа

чер. чер. чер. кр.

75% черных телят

25% красных телят

чер. кр.

б) Р: ♀Аа х ♂аа

Λ

׀

G: А а а

F

1

: Аа : аа

чер. кр.

50% черных телят

50% красных телят

Ответ:

а)

75%

черных

телят,

25%

красных

телят; б) 50% черных телят, 505 красных телят.

Найти: а) F

1

-?

б) F

1

-?

Задача №6

17

Определите генотипы и фенотипы потомства от брака кареглазых гетерозиготных родителей.

Примечание:

если

в

задаче

речь

идет

о

людях,

то

вводится

следующие

обозначения

родителей:

○ – женщины;



- мужчины.

Дано:

Решение:

А – карие глаза

а - голубые глаза

Р: ○ – Аа



- Аа

Р: Аа

Аа

Λ

Λ

G:А а А а

׀

׀

׀

׀

F

1

: АА: Аа: Аа : аа

кар. кар. кар. гол.

1 : 2 : 1 – по генотипу

3 : 1 – по фенотипу

Ответ: 1АА : 2Аа : 1аа; трое детей с карими и

один с голубыми глазами.

Найти: F

1

-?

Задача № 7

Миоплегия

(периодические

параличи)

наследуется

как

доминантный

признак.

Определите

вероятность рождения детей с аномалиями в семье, где отец гетерозиготен, а мать не страдает

миоплегией.

Дано:

Решение:

А – миоплегия

а - здоровы

Р:



- Аа

○ – аа

Р: аа Аа

׀

Λ

G: а А а

׀

׀

F

1

: Аа аа

больны здоровы

50% детей будут страдать аномалией

50% детей будут здоровы

Ответ:

вероятность

рождения

детей

с

аномалиями составит 50%.

Найти: F

1

- с аномалией.

Анализирующее скрещивание. Неполное доминирование

18

Задача №1

У мухи дрозофилы серый цвет тела доминирует над черным. При скрещивании серых и

черных

мух

в

потомстве

половина

особей

имела

серую

окраску,

половина

–

черную.

Определите генотипы родительских форм.

Дано:

Решение:

А – серый цвет

а – черный цвет

F

1

: сер. х чер.

50% сер. : 50% чер.

Если дрозофила имеет черную окраску тела, то

ее

генотип

является

гомозиготным

по

рецессиву – аа (иначе окраска будет серой). Для

того чтобы определить генотип дрозофилы с

серым цветом тела, проведем анализирующее

скрещивание:

сер. чер.

а) Р: ♀А? х ♂аа

Λ

׀

G: А ? а

F

1

: Аа : аа

сер. чер.

Так как в потомстве наблюдается расщепление

в соотношении 1 : 1, следовательно генотип

дрозофилы с серым цветом тела был Аа.

Ответ: генотипы Р – аа, Аа.

Найти: генотипы Р - ?

Задача № 2

Форма чашечки у земляники может быть нормальная (доминантный признак) и листовидная.

У гетерозигот чашечки имеют промежуточную форму между нормальной и листовидной.

Определите возможные генотипы и фенотипы потомства от

скрещивания двух растений,

имеющих промежуточную форму чашечки.

Дано:

Решение:

А – нормальная форма

а - листовидная форма

Аа – промежуточная форма

Р: ♀Аа х ♂Аа

нор. лист.

Р

1

: ♀АА х ♂аа

׀

׀

G: А а

F

1

: Аа – промежуточная форма

пром. пром.

Р

2

: ♀Аа х ♂Аа

Λ

Λ

G: А а А а

F

2

: АА: Аа : Аа : аа

нор. пром. пром. лист.

По фенотипу: 1 : 2 : 1

По генотипу: 1АА : 2Аа : 1аа

Ответ:

1АА

:

2Аа

:

1аа;

25%

имеют

нормальную

чашечку,

50%

промежуточную,

25% листовидную.

Найти: генотипы и фенотипы F

2

-?

Задача № 3

19

Серый цвет тела мухи дрозофилы (ген В) доминирует над черным (в). в серии опытов при

скрещивании серых мух в потомстве оказалось 1392 особи серого цвета и 467 – черного.

Определите генотипы и фенотипы родительских форм.

Дано:

Решение:

В – серый цвет

в – черный цвет

Р: ♀сер. х ♂сер.

F

1

: 467 черного цвета; 1392 серого цвета

Проанализируем генотип потомков. Поскольку

ген черной окраски тела рецессивен, то черные

мухи могут быть только гомозиготными (вв).

Один

ген

черной

окраски

тела

эти

потомки

получили

от

отца,

а

другой

–

от

матери.

Следовательно, в генотипе обеих родительских

ф о рм

с

с е р о й

о к р а с ко й

т е л а

к р о м е

доминантного гена (В) есть и рецессивный (в),

то есть генотип родительских форм Вв.

Ответ: Вв.

Найти: генотипы Р - ?

Дигибридное скрещивание. Анализирующее скрещивание

Задача № 1

Написать возможные типы гамет, продуцируемых организмами со следующими генотипами:

а) ААВВ, б) СсДД, в) ЕeFf, г) ддhh ( гены наследуются независимо).

Дано:

Решение:

а) ААВВ;

б) СсДД;

в) ЕеFf;

г) ддhh

а) ААВВ→ АВ;

б) СсДД→ СД; сД;

в) ЕеFf→ EF;Ef; eF; ef;

г) ддhh→ дh

Ответ: а) АВ; б) СД; сД; в) ЕF;Еf; еF; еf; г) дh.

Найти: типы гамет - ?

Задача № 2

20

У дрозофилы серая окраска тела и наличие щетинок – доминантные признаки, которые

наследуются независимо. Какое потомство следует ожидать от скрещивания желтой самки

без щетинок с гетерозиготным по обоим признакам самцом?

Дано:

Решение:

А – серая окраска

а – желтая окраска

В – наличие щетинок

в- отсутствие щетинок

Р: ♀аавв х ♂АаВв

ж.б/щ. сер. щ.

Р: ♀аавв х ♂АаВв

׀ / / \ \

G: ав АВ Ав аВ ав

F

1

♂

♀

АВ

Ав

аВ

ав

ав

АаВв

с е р ы е ,

с

щетинками

Аавв

Серые,

без

щетинок

ааВв

желтые,

с

щетинками

аавв

желтые,

без

щетинок

Ответ: 25% - серые, без щетинок; 25% - серые с щетинками;

25% - желтые, с щетинками; 25% - желтые, без щетинок.

Найти: F

1

-?

Задача № 3

21

Нормальный рост у овса доминирует над гигантизмом, а раннеспелость – над позднеспелостью.

Гены обоих признаков находятся в разных парах хромосом. Какими признаками будут обладать

гибриды, полученные от скрещивания гетерозиготных по обоим признакам родителей? Какой

фенотип родительских особей?

Дано:

Решение:

А – нормальный рост

а – гигантизм

В – раннеспелость

в – позднеспелость

Р: ♀АаВв х ♂АаВв

нор. ран. нор. ран.

Р: ♀АаВв х ♂АаВв

/ / \ \ / / \ \

G: АВ Ав аВ ав АВ Ав аВ ав

♂

♀

АВ

Ав

аВ

ав

АВ

ААВВ

норм.

раннесп

.

ААВв

норм.

раннесп.

АаВВ

норм.

раннесп

.

АаВв

норм.

раннесп.

Ав

ААВв

норм.

раннесп

ААвв

норм.

позднесп

.

АаВв

норм.

раннесп

Аавв

норм.

позднесп.

аВ

АаВВ

норм.

раннесп

АаВв

норм.

раннесп

ааВВ

гигант.

раннесп

.

ааВв

гигант.

раннесп.

ав

АаВв

норм.

раннесп

Аавв

норм.

позднесп

.

ааВв

гигант.

раннесп

.

аавв

гигант.

позднесп.

9/16 – нормальный рост, раннеспелые

3/16 – нормальный рост, позднеспелые

3/16 – гигантские раннеспелые

1/16 – гигантские позднеспелые

Ответ: Р – нормальные, раннеспелые растения овса; F

1

: 9 частей

нормального

роста,

раннеспелых;

3

–

нормального

роста,

позднеспелых;

3

–

гигантских,

раннеспелых;

1

–

гигантских

позднеспелых.

Найти: F

1

-?

фенотипы Р -?

22

Задача № 4

При

скрещивании

черного

петуха

без

хохла

с

бурой

хохлатой

курицей

все

потомство

оказалось черным хохлатым. Определите генотипы родителей и потомства. Какие признаки

являются доминантными? Какой процент бурых без хохла цыплят получится в результате

скрещивания между собой гибридов первого поколения?

Дано:

Решение:

Р: ♀бурая хохлатая х ♂черный без

хохла

F

1

: черные хохлатые

Так как в F

1

все потомство оказалось черным хохлатым,

эти

признаки

будут

доминантными:

А

–

черные;

В

–

хохлатые, а а – бурые; в – без хохла.

бур. хохл. чер. б/хохл.

Р

1

: ♀ааВВ х ♂ААвв

׀

׀

G: аВ Ав

F

1

: АаВв 100% - черные, хохлатые.

чер.хохл. чер.хохл.

Р

2

: ♀АаВв х ♂АаВв

/ / \ \ / / \ \

G: АВ Ав аВ ав АВ Ав аВ ав

F

2

:

♂

♀

АВ

Ав

аВ

ав

АВ

ААВВ

чер.хохл.

ААВв

чер.хохл.

ААВв

чер.хохл

АаВв

чер.хохл

Ав

АаВв

чер.хохл

ААвв

чер.б/хохл

АаВв

чер.хохл

Аавв

чер.б/хохл.

аВ

АаВВ

чер.хохл

АаВв

чер.хохл

ааВВ

бур.хохл.

ааВв

бур.хохл.

ав

АаВв

чер.хохл

Аавв

чер.б/хохл

ааВв

бур.хохл.

аавв

бур.б/хохл.

9/16 – черные хохлатые

3/16 – черные без хохла

3/16 – бурые хохлатые

1/16 – бурые без хохла

4)

Определим процент бурых цыплят без хохла:

16 – 100%

1 – х%

х =1*100=6,25≈ 6%

16

Ответ: Р

1

: ааВВ, ААвв; F

1

: АаВв;

23

Р

2

: АаВВ, АаВв;

F

2

: 1ААВВ : 2ААВв : 2АаВВ : 4 АаВв : 1ААвв : 2Аавв :

1ааВВ : 2ааВв : 1аавв; доминантные признаки – черный

цвет оперения и наличие хохла; бурых без хохла цыплят

получится 6%.

Найти: 1) генотипы Р и F

1

-?

2) какие признаки доминантны - ?

3) % бурых без хохла цыплят в F

2

?

Задача № 5

Тыкву, имеющую желтые плоды дисковидной формы, скрестили с тыквой, у которой были белые

шаровидные плоды. Все гибриды от этого скрещивания имели белую окраску и дисковидную

форму плодов. Какие признаки доминируют? Каковы генотипы родителей и потомства?

Дано:

Решение:

♀ - желтая дисковидная

♂ - белая шаровидная

F

1

- белые шаровидные

Поскольку

все

потомство

единообразно,

следовательно,

родительские формы гомозиготны, доминантные признаки –

белая

окраска

плодов

(А)

и

дисковидная

форма

(В);

соответственно, желтая окраска (а), шаровидная форма (в) –

рецессивные признаки.

ж. д. б. ш.

Р

1

: ♀ааВВ х ♂ААвв

׀

׀

G: аВ Ав

F

1

: АаВв 100% - белые дисковидные.

Ответ: Р: ааВВ;ААвв; F

1

: АаВв; доминантные признаки –

белая окраска, дисковидная форма плодов.

Найти: 1) генотипы Р -?; F

1

-?

2) какие признаки доминируют?

24

Задача № 6

Полидактилия

(многопалость)

и

отсутствие

малых

коренных

зубов

передаются

как

доминантные признаки. Гены этих признаков находятся в разных парах хромосом. Какова

вероятность рождения детей без аномалий в семье, где оба родителя страдают обеими

болезнями и гетерозиготны по этим парам генов?

Дано:

Решение:

А – полидактилия

а– здоровые

В – отсутствие малых коренных зубов

в- здоровые

Р: ○ – АаВв,



- АаВв

Р

1

:А а В в O—



А а В в

/ / \ \ / / \ \

G: АВ Ав аВ ав АВ Ав аВ ав

F

1

:



○

АВ

Ав

аВ

ав

АВ

ААВВ

Бол.

ААВв

Бол.

АаВВ

Бол.

АаВв

Бол.

Ав

ААВв

Бол.

ААвв

полид.зд.

АаВв

Бол.

Аавв

Бол.

аВ

АаВВ

Бол.

АаВв

Бол.

ааВВ

зд.

от.м.зуб.

ааВв

зд.

от.м.зуб

ав

АаВв

Бол.

Аавв

Полид.зд.

ааВв

зд.

от.м.зуб

аавв

здор.

Ответ: вероятность рождения детей без аномалий 1/16.

F

1

- без аномалий?

25

Задача № 7

Глаукома (заболевание глаз) имеет две формы: одна форма определяется доминантным геном,

а другая – рецессивным. Гены расположены в разных хромосомах. Какова вероятность

рождения больного ребенка в семье:

а) где оба супруга страдают разными формами глаукомы и гомозиготны по обеим парам

генов;

б) где оба супруга гетерозиготны по обеим парам генов

Дано:

Решение:

А – глаукома

а- здоровые

В – здоровые

в- глаукома

а) Р: ○ – ААВВ



- аавв

б) Р: ○ - АаВв



- АаВв

а)

Р: ААВВ ○—



аавв

׀

׀

G: АВ ав

F

1

: АаВв - 100% больные одной из форм глаукомы

б) Р: АаВв ○—



АаВв

/ / \ \ / / \ \

G: АВ Ава В ав АВ Ав аВ ав



○

АВ

Ав

аВ

ав

АВ

ААВВ

бол.

ААВв

бол.

АаВВ

бол.

АаВв

бол.

Ав

ААВв

бол.

ААвв

бол.

АаВв

бол.

Аавв

бол.

аВ

АаВВ

бол.

АаВв

бол.

ааВВ

здор.

ааВв

здор.

ав

АаВв

бол.

Аавв

бол.

ааВв

здор.

аавв

бол.

13/16 детей будут страдать разными формами глаукомы

Ответ: а) 100% больных детей; б) 13/16 больных детей, или 81%.

F

1

больной ребенок -?

26

Сцепленное наследование генов. Наследование, сцепленное с полом

Задача № 1

Доминантные гены катаракты и элиптоцитоза расположены в первой аутосоме. Определите

вероятные фенотипы и генотипы детей от брака здоровой женщины и дигетерозиготного

мужчины. Кроссинговер отсутствует.

Дано:

Решение:

А – катаракта

а - здоровы

В – элиптоцитоз

в – здоровы

Р: ○ – здорова



- АаВв

Р: аавв ○—



АаВв

׀

׀

׀

G: ав АВ ав

F

1

АаВв аавв

больные здоровые

Ответ: 50% детей имеют обе аномалии, 505 детей

здоровы.

Найти: генотипы и фенотипы F

1

- ?

Задача № 2

От родителей, имевших по фенотипу нормальное цветовое зрение, родилось несколько детей

с нормальным зрением и один мальчик дальтоник. Чем это объяснить? Каковы генотипы

родителей и детей?

Дано:

Решение:

Х

D

- здоровый

Х

d

- дальтоник

Р – нормальное зрение

F

1

- у всех нормальное зрение и один мальчик

Х

D

Y

Скрытым носителем дальтонизма может быть

только мать, поскольку у отца ген дальтонизма

проявился бы фенотипически. Следовательно,

генотип матери Х

D

Х

d

, а генотип отца - Х

D

Y.

Р: Х

D

Х

d

○—



Х

D

Y

׀

׀

׀

׀

G: Х

D

Х

d

Х

D

Y

F

1

: Х

D

Х

D

: Х

D

Y : X

D

X

d

:X

d

Y

здор. здор. здор. дальтоник

Ответ: Р: Х

D

Х

D

, Х

D

Y;

F

1

: 1Х

D

Х

D

: 1Х

D

Y : 1Х

D

X

d

:1Х

d

Y.

Найти: Р -? F

1

- ? (генотипы)

27

Задача № 3

Гипертрихоз

(вырастание

волос

на

краю

ушной

раковины)

наследуется

как

признак,

сцепленный с Y – хромосомой. Какова вероятность рождения детей с этой аномалией в семье,

где отец страдает гипертрихозом?

Дано:

Решение:



ХY

А

- гипертрихоз

○ХХ – здорова

Р: ХХ○—



ХY

А

׀

Λ

G: Х Х Y

А

F

1

: ХХ Х Y

А

здор. больны

Ответ:

вероятность

рождения

детей

с

гипертрихозом

составит

50%,

все

мальчики

будут страдать этим недостатком.

Найти: F

1

- ?

Задача № 4

У

здоровых

родителей

со II группой крови родился сын с I группой крови и гемофилией.

Гемофилия наследуется как рецессивный, сцепленный с Х – хромосомой признак. Определите

вероятность рождения второго ребенка здоровым и возможные группы его крови.

Дано:

Решение:

Р – II группа крови

(I

А

I

О

)

F

1

: I

О

I

О

, X

h

Y

Р: I

А

I

О

Х

Н

Х

h

○—



I

А

I

О

Х

Н

Y

G: I

А

X

h

I

А

X

Н

I

О

X

h

I

О

X

Н

I

А

X

Н

I

А

Y I

О

X

Н

I

О

Y



○

I

О

X

Н

I

О

Y

I

А

X

Н

I

А

Y

I

О

X

Н

I

О

I

О

X

Н

X

Н

I здор.

I

О

I

О

X

Н

Y

I здор.

I

А

I

О

X

Н

X

Н

II

здор.

I

А

I

О

X

Н

Y

II

здор.

I

О

X

h

I

О

I

О

X

Н

X

h

I здор.

I

О

I

О

X

h

Y

I гем.

I

А

I

О

X

Н

X

h

II

здор.

I

А

I

О

X

h

Y

II гем.

I

А

X

Н

I

А

I

О

X

Н

X

Н

II

здор.

I

А

I

О

X

Н

Y

II здор.

I

А

I

А

X

Н

X

Н

II

здор.

I

А

I

А

X

Н

Y

II

здор.

I

А

X

h

I

А

I

О

X

Н

X

h

II

здор.

I

А

I

О

X

h

Y

II гем.

I

А

I

А

X

Н

X

h

II

здор.

I

А

I

А

X

h

Y

II гем.

Здоровые детей с I и II группой крови 12/16.

16 – 100%

12 – х %

х=12*100=75%

28

16

Ответ: вероятность рождения второго ребенка здоровым составит 75%,

возможны группы крови Iи II.

Н а

й

т

и

: F

1

здоровые -?

С

какой

группой

крови?

Задача № 5

Кареглазая женщина с нормальным зрением выходит замуж за кареглазого мужчину. У них

родилась голубоглазая дочь – дальтоник. Карий цвет глаз доминирует над голубым, а дальтонизм

определяется рецессивным геном, находящимся в Х – хромосоме. Какова вероятность того, что

следующий ребенок в этой семье будет иметь такой же фенотип?

Дано:

Решение:

А – карие глаза

аа– голубые глаза

Х

D

- нормальное зрение

Х

d

- дальтонизм

Р: ○ – кар. норм.



- кареглаз.

Так как в семье родилась голубоглазая дочь дальтоник, ее генотип

будет

ааХ

d

Х

d

.

По

генотипу

дочери

определим

генотипы

родителей: ген голубоглазости дочь получила от матери и от отца –

следовательно, генотип родителей по цвету глаз Аа; так как дочь

дальтоник, то родители должны нести ген дальтонизма, который

сцеплен с Х – хромосомой. Следовательно, генотипы родителей

будут АаХ

D

Х

d

и АаХ

d

Y.

Р: АаХ

D

Х

d

○—



АаХ

d

Y

G: АХ

D

АХ

d

аХ

D

аХ

d

АХ

d

АY аХ

d

аY



○

АХ

d

АY

аХ

d

аY

АХ

D

ААХ

D

Х

d

кар.здор.

ААХ

D

Y

кар. здор.

АаХ

D

Х

d

кар. здор.

АаХ

D

Y

кар. здор.

АХ

d

ААХ

d

Х

d

кар.дальт.

ААХ

d

Y

кар. дальт.

АаХ

d

Х

d

кар. дальт.

АаХ

d

Y

кар. дальт.

аХ

D

АаХ

D

Х

d

кар. здор.

АаХ

D

Y

кар. здор.

ааХ

D

Х

d

гол. здор.

ааХ

D

Y

гол. здор.

аХ

d

АаХ

d

Х

d

кар. дальт.

АаХ

d

Y

кар. дальт.

ааХ

d

Х

d

гол. дальт.

ааХ

d

Y

гол. дальт.

2/16 – голубые дальтоники

16- 100%

2 – х %

х=2*100=12,5%

16

Ответ: вероятность рождения голубоглазых дальтоников в семье

составит 12,5%.

29

F

1

голубоглазые

дальтоники -?

Задача № 6

Гладкая

поверхность

семян

кукурузы

доминирует

над

морщинистой,

окрашенные

семена

доминируют

над

неокрашенными.

Оба

признака

сцеплены.

При

скрещивании

кукурузы

с

гладкими окрашенными семенами с растением, имеющим морщинистые неокрашенные семена,

получено такое потомство: окрашенных гладких – 4152 особи, окрашенных морщинистых – 149,

неокрашенных гладких – 152, неокрашенных морщинистых – 4163. Определите расстояние

между генами.

Дано:

Решение:

А – гладкая поверх.

а– морщинистая

В – окрашенные

в- неокрашенные

Р: ♀глад окр. х ♂морщ.неокр.

F

1

: 4152 – окр.глад.

149 – окр. морщ.

152 – неокр. глад.

4163 – неокр. морщ.

Р: ♀АаВв х ♂аавв

/ / \ \ ׀

G: АВ Ав аВ ав ав

F

1

♀

♂

АВ

Ав

аВ

ав

ав

АаВв

глад.окр.

Аавв

глад.неокр.

ааВв

морщ.

окр.

аавв

морщ.

неокр.

4152 152 149 4163

301

кроссоверные

Всего особей получено в результате скрещивания – 8616.

8616 – 100%

301 – х %

Х = 301*100 = 3,5%

8616

Ответ: 3,5 морганиды.

Найти: расстояние между генами - ?

30

Рекомендуемая литература

1.

Д. К. Беляева, П. М. Бородина, Н. Н. Воронцова. Биология 10 класс: поурочные планы II

часть./ авт. – сост. А. Ю. Гаврилова. – Волгоград: Учитель, 2008. – 125с.

2.

С. Г. Мамонтова, В. Б. Захарова, Н. И. Сонина. Биология 9 класс: поурочные планы / авт. –

сост. М. М. Гуменюк. – Волгоград: Учитель, 2009. – 331с.

3.

В. Б. Захарова, С. Г. Мамонтова, Н. И. Сонина. Биология 10 класс: поурочные планы/ авт.-

сост. Т. И. Чайка. – Волгоград: Учитель, 2008, 205с.

31