Сложные задачи по генетике егэ биология

Подготовка к ЕГЭ по биологии. Решение
генетических задач (Линия 28)

Подготовила учитель биологии МОУ
«СОШ № 64

им. Героя Советского Союза И.В.
Панфилова»

Ленинского района г. Саратова

Бадретдинова Венера Абдуллаевна

Основные
типы генетических задач.

1.Моногибридное
скрещивание.

2.Дигибридное
скрещивание.

3.Наследование
групп крови и резус-фактор.

4.
Полное доминирование.

5.
Неполное доминирование.

6.
Независимое наследование.

7.
Задача на летальность.

8.Задача
на «крисс-кросс» наследование.

9.Задача
на сцепленное наследование (полное сцепление генов).

10.Задача
на сцепленное наследование (неполное сцепление генов, кроссинговер).

11.
Задача на сцепленное наследование в Х-хромосоме.

12.Смешанные
задачи. В них рассматриваются наследование двух пар признаков: одна пара
сцеплена с Х-хромосомой, а гены второй пары признаков расположены в аутосомах.

Все
генетические задачи имеют единый принцип решения.

1.   
Определить
тип задачи.

2.   
Составить
схему решения задачи.

3.    Объяснить
полученные результаты.

Оформление
генетических задач.

1.    Внимательно
прочитайте условие.

2.    Определите
характер скрещивания.

3.    Определите
доминантный и рецессивный признаки  (по условию задачи или по результатам
скрещивания F₁ и F₂).

4.    Введите
буквенные обозначения доминантного (заглавной буквой) и рецессивного (прописной
буквой) признаков, если они не даны в условии задачи.

5.    Если
в задаче два и более скрещиваний подпишите их: 1) скрещивание, 2) скрещивание.

6.    Запишите
схему скрещивая:

Родительские
организмы обозначьте буквой Р. На первом месте запишите ♀-
значок женского организма и   генотип женского организма, далее запишите  x—
значок скрещивания, справа от него запишите ♂ — значок мужского организма и  генотип
мужского организма. Обязательно под генотипом родителей подпишите
их фенотипы (можно кратко: жёлтое тело – жёл., серое тело – сер.). Половую
принадлежность пишете значками (♀ и ♂)
всегда, даже если речь в задаче идёт о растениях и не понятно, где женское, а
где мужское растение.

Зная
генотипы родителей, определите, какие гаметы они дают. Гаметы обведите в
кружочки,  не дублируйте гаметы гомозигот: если у особи генотип АА, то пишите
одну гамету А.  Если генотип  ААВВ, то  пишите АВ.

Допускается
лишь иная генетическая символика. Потомство от скрещивания (гибриды) обозначьте
буквой F, цифрой обозначьте порядок поколения, например F₁,F₂.
Запишите генотипы и  фенотипы потомства.

Если
в задаче дано конкретное количество потомков, обязательно укажите это в схеме
задачи, записав число под фенотипом.

7.    Обязательно
ответьте на все вопросы, поставленные в задаче, объясните причины 
фенотипического расщепления в данном скрещивании.

Закон
единообразия гибридов первого поколения

 (первый
закон Менделя, правило доминирования).

При
скрещивании двух гомозиготных организмов, относящихся к разным чистым линиям и
отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных проявлений признака,
всё первое поколение гибридов (F1) окажется единообразным и будет нести
проявление признака одного из родителей.

Закон
расщепления
(второй закон Менделя)

При
скрещивании двух гетерозиготных потомков первого поколения между собой, во
втором поколении наблюдается расщепление в определенном числовом отношении:
по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1.

Закон независимого
наследования признаков (Третий закон Менделя)

Третий
закон в отличие от двух предыдущих скрещиваний исследует наследование
одновременно двух признаков: цвета и формы семян. Такое скрещивание называется
дигибридным («ди» означает два). Расщепление по фенотипу 9:3:3:1

Закон сцепления генов (закон
Моргана).

Закон Моргана: гены,
расположенные в одной хромосоме, наследуются сцепленно (т.е.
вместе). Нарушение сцепления может происходить в результате кроссинговера.

Промежуточное
наследование признаков, или неполное доминирование

Исключение
из 2 закона Менделя. Это явление, при котором потомство  F₁ единообразное,
но
гетерозиготы
(Аа) отличаются по фенотипу от доминантных гомозигот (АА), при этом и по
фенотипу, и по генотипу наблюдается расщепление             1 АА
(красные): 2 Аа (розовые) : 1 аа (белые), а не 3:1.

Такой
тип наследования признаков имеют львиный зев, ночная красавица, душистый
горошек.

Анализирующее
скрещивание

При полном
доминировании среди особей с доминантными признаками невозможно отличить
гомозигоы (АА) от гетерозигот (Аа). Чтобы определить чистопородна (АА) или
гибридна (Аа) данная особь проводят анализирующее скрещивание, при котором
исследуемая особь с доминантными признаками скрещивается с рецессивной
гомозиготой (аа). 

Задача на
сцепленное с полом наследование («крисс-кросс» наследование) плюс аутосомный
признак
(Сборник
Рохлова. ЕГЭ 2021. 30 вариантов.  Вариант 28)

(Иногда в задачах  нужно бывает определить
какой пол гетерогаметен или об этом будет сказано в задаче. У птиц и бабочек
гетерогаметен женский пол, у млекопитающих – мужской).

1)   скрещивание

Р:      
♀ ААХ^bХ^b        
           x         ♂ ааX^BY

         корот. щет., жёлт. тело         
     норм. щет., сер. тело

G:                АX^b            
                                    aX^B ,
aY     
(1х2=2 варианта потомства)

F₁
:♀18  короткая щетина, серое
тело; 19 ♂  – короткая
щетина, жёлтое тело.

(В
F₁ 
признак окраски тела  передаётся от матери сыновьям
(жёлтое тело), а от отца – дочерям (серое тело), следовательно, гены,  отвечающие
за развитие этих признаков, находятся в половой X—
хромосоме и наследуются сцеплено с полом («крисс-кросс» наследование).

Генотипы,
фенотипы возможных дочерей:

18
AaX^BX^b –
короткая щетина, серое тело;

 Генотипы,
фенотипы возможных сыновей:

19
AaX^bY
– короткая щетина, жёлтое тело.

(В
F₁
наблюдаем единообразие гибридов по характеру щетины –
короткая щетина, следовательно, согласно закону единообразия гибридов первого
поколения, родители гомозиготы по данному признаку;  короткая щетина –
доминантный признак).

Используйте решётку Пеннета,
если сложно определить генотипы и фенотипы потомства:

♂ ♀	aXB	aY
АXb	♀AaXBXb короткая щетина, серое тело	♂AaXbY короткая щетина, жёлтое тело

2)   скрещивание

Р:      
♀ ааХ^ВХ^В          x        
♂ ААX^bY

норм. щет., сер. тело                    корот.
щет., жёлт. тело  

G:               aX^B                         
АX^b 
, AY                          
(1х2=2 варианта потомства)

F₁
:       генотипы, фенотипы
возможных дочерей:

♀AaX^BX^b –
короткая щетина, серое тело

генотипы,
фенотипы возможных сыновей:

 ♂
AaX^BY –
короткая щетина, серое тело

(В F₁
наблюдаем единообразие гибридов по характеру щетины –
короткая щетина, следовательно, согласно закону единообразия гибридов первого
поколения, родители гомозиготы по данному признаку;  короткая щетина –
доминантный признак).

Используйте решётку Пеннета,
если сложно определить генотипы и фенотипы потомства:

♂ ♀	AXb	AY
aXB	♀AaXBXb  короткая щетина, серое тело	♂AaXBY короткая щетина, серое тело

3)  
Расщепление в первом скрещивании по цвету
тела у самки и самца связано со сцеплением гена этого признака с половой
Х-хромосомой (гетерогаметный пол наследует Х–хромосому от одного родителя, а
гомогаметный пол от двух родителей).

(Сборник Рохлова.
ЕГЭ 2022. 10 вариантов.  Вариант 2)

(Сборник
Рохлова. ЕГЭ 2022. 10 вариантов.  Вариант 3)

Задача на
летальность (Сборник
Рохлова. ЕГЭ 2021. 30 вариантов.  Вариант 29)

Расщепление
6:3:2:1, как 9:3:3:1 (Закон
независимого наследования признаков).

1)   скрещивание

Р:      
♀ АаBB      
x        
♂ ааbb

капл.
гл., корот. щет           норм. гл.,длин. щет.

G:                АB,
ab            
                ab            (1х2=2
варианта потомства)

F₁
: 21- АаBb 
–
каплевидные глаза, короткая щетина,
19
— aaBb  –
нормальные глаза, короткая щетина.

(В F₁
наблюдаем:

1.Единообразие гибридов по характеру
щетины – короткая щетина, следовательно, родители гомозиготы по данному
признаку;  короткая щетина – доминантный признак.

2. Расщепление по признаку формы глаз в
соотношении 1:1, следовательно, одна из родительских особей была гетерозиготна,
а другая – гомозиготна по рецессивному признаку).

Используйте решётку Пеннета,
если сложно определить генотипы и фенотипы потомства:

♂ ♀	ab
АВ	АаBb каплевидные глаза, короткая щетина — 21
ab	aaBb нормальные глаза, короткая щетина — 19

2)   скрещивание

Р:     
  ♀АаBb   
               x    
        ♂
АаBb

   капл. гл., корот. щет                            капл.
гл., корот. щет          

G:   AB, Ab, aB, ab                        
AB, Ab, aB, ab          (4х4=16
вариантов потомства)

F₂: 
(F₂,
так как для второго скрещивания взяли потомков из F₁)

Каплевидные
короткие — 2AABb,
1AABB,
4AaBb,
2AaBB
= 6

Нормальные
короткие — 2 aaBb, 1 aaBB
= 3

Каплевидные
длинные —1AAbb,
2Aabb
=2

Нормальные
длинные — 1 аabb = 1

(Пояснение:
получили соотношение: 9:3:3:1

Каплевидные
короткие — 2AABb, 1AABB,
4AaBb,
2AaBB
= 9

Нормальные
короткие — 2 aaBb, 1 aaBB
= 3

Каплевидные
длинные -1AAbb, 2Aabb
= 3

Нормальные
длинные — 1 аabb = 1

А
по условию задачи дано расщепление  6:3:2:1. 

Каплевидные
короткие — 2AABb,
1AABB,
4AaBb,
2AaBB
= 6

Нормальные
короткие — 2 aaBb, 1 aaBB
= 3

Каплевидные
длинные —1AAbb,
2Aabb
=2

Нормальные
длинные — 1 аabb = 1

В
данной задаче расщепление в потомстве 6:3:2:1 связано с гибелью эмбрионов
с генотипом АА).

Используйте решётку Пеннета,
если сложно определить генотипы и фенотипы потомства

♂ ♀	AB	Ab	aB	ab
AB	AABB капл. кор.	AABb капл. кор.	AaBB капл. кор.	AaBb капл. кор.
Ab	AABb капл., кор.	AAbb капл., дл	AaBb капл. кор.	Aabb капл., дл
aB	AaBB капл. кор.	AaBb капл. кор.	aaBB норм., кор.	aaBb норм., кор.
ab	AaBb капл. кор.	Aabb капл. кор.	aaBb норм., кор.	аabb норм., дл.

3)Признак каплевидных
глаз является доминантной мутацией с летальным действием (гомозиготы по аллелю
А не выживают). Во втором скрещивании потомки с генотипами: ААBB, AABb  и bb погибли,
поэтому получилось соотношение 6:3:2:1.

Задача
на сцепленное наследование генов (неполное сцепление генов, происходит
кроссинговер) (Сборник Рохлова. ЕГЭ . 30вариантов. Вариант 20)

1)     скрещивание

Р:       ♀ А
 B             
                       x                        ♂
 a   b

              
a  b                                                                      a   b

            высок.,
шар.                                                                    карл., груш.

G:          А 
B   ,   a   b                                                   
  a   b

          некроссоверные 

              
A   b ,   
a   B

кроссоверные                                                       
(4х1=4 варианта потомства)

F₁:
  AaBb — высокие
растения , с шаровидными плодами – 320 или 317

      
аabb
– карликовые растения , с грушевидными плодами – 317 или 320

      
Aabb
—  высокие растения, с грушевидными плодами —  26 или 29

      
aaBb
– карликовые растения , с шаровидными плодами – 29 или 26

(Каких
будет больше?  Допустим,  дана цис — форма расположения
генов на хромосоме женского организма, тогда будет больше особей  похожих на
родителей)

Используйте решётку Пеннета,
если сложно определить генотипы и фенотипы потомства

♂ ♀	ab
AB	AaBb – высокие растения , с шаровидными плодами – 320 или 317
ab	aabb – карликовые растения , с грушевидными плодами – 317 или 320
Ab	Aabb —  высокие растения, с грушевидными плодами – 26 или 29
aB	aaBb – карликовые растения , с шаровидными плодами – 29 или 26

2)   скрещивание

Р:      
♀ A  
b                            x       
          ♂
a  
b

              
a  B                                                      a   b

            высок.,
шар.                                                    карл., груш.

G:      A   b,    a   B                                            a  
b

       некроссоверные

         A   B,      a   b

        кроссоверные                                                          
    (4х1=4 варианта потомства)

F₁
: Aabb
—  высокие растения, с грушевидными плодами —  246 или 239

      
aaBb
– карликовые растения , с шаровидными плодами – 239 или 246

      
AaBb — высокие растения , с шаровидными плодами – 31 или 37

      
аabb
– карликовые растения , с грушевидными плодами – 37 или 31

(Каких
будет больше?  Допустим, дана транс — форма
расположения генов на хромосоме женского организма, тогда будет больше особей 
похожих на родителей).

Используйте решётку Пеннета,
если сложно определить генотипы и фенотипы потомства

♂ ♀	ab
Ab	Aabb —  высокие растения, с грушевидными плодами -246 или 239
aB	aaBb – карликовые растения , с шаровидными плодами – 239 или 246
AB	AaBb – высокие растения , с шаровидными плодами – 31 или 37
ab	aabb – карликовые растения , с грушевидными плодами – 37 или 31

3)В
первом скрещивании присутствие в потомстве двух больших фенотипических групп
особей: 320 (317) высокие растения , с шаровидными плодами  и 317 (320)
карликовые растения , с грушевидными плодами примерно в равных долях — это
результат сцепленного наследования аллелей A и В, a и b  между собой. Две
другие малочисленные фенотипические группы (26  и 29) образуются в результате
кроссинговера.

Во
втором скрещивании присутствие в потомстве двух больших фенотипических групп
особей: 246 (239) высокие растения, с грушевидными плодами и 239 (246)
карликовые растения , с шаровидными плодами примерно в равных долях —

это
результат сцепленного наследования аллелей A и b, a и B между собой. Две другие
малочисленные фенотипические группы (31 и 37) образуются в результате
кроссинговера.

 (Сборник
Рохлова. ЕГЭ 2022. 10 вариантов. Вариант 1)

(Сборник Рохлова. ЕГЭ 2022.
10 вариантов. Вариант 6)

(Сборник Рохлова. ЕГЭ 2022.
10 вариантов. Вариант

(Сборник Рохлова. ЕГЭ 2022.
10 вариантов. Вариант 10)

Задача на наследование
групп крови и резус-фактор (Сборник Рохлова. ЕГЭ
2021. 30 вариантов.  Вариант 21)

1)   скрещивание

Р:       ♀ I^Ai⁰rr      x         ♂
I^AI^BRR

II группа,  отр.                        IV группа,
пол

G:        I^Ar ,  i⁰r               
I^AR, I^BR                           
(2х2=4 варианта потомства)

F₁:
I^AI^ARr
— II группа,  положительная

      
IAi0Rr — II группа,  положительная

       
I^AI^BRr
– IV группа, положительная

       
I^Bi⁰Rr
– III группа, отрицательная

Используйте решётку Пеннета,
если сложно определить генотипы и фенотипы потомства

♂ ♀	IAR	IBR
IAr	IAIARr — II группа, положительная	IAIBRr – IV группа, положительная
i0r	IAi0Rr — II группа,  положительная	IBi0Rr – III группа, положительная

2)     скрещивание

Р:      
♀ I^Ai⁰rr         
x        
♂ I^AI^BRr

II группа,  
отрицат.             IV группа,
полож.

G:   I^Ar, i⁰r                         
I^AR, I^Ar, I^BR, I^Br            
         (2х4=8 вариантов потомства)

F₁
:    I^AI^ARr
– II,
положительная

         
I^Ai⁰Rr
—  II,
положительная

          I^AI^Arr
— II,
отрицательная

          I^Ai⁰rr
–II,
отрицательная

          I^Ai^BRr
– IV,
положительная

         
I^Bi⁰Rr
– III,
положительная

          I^AI^Brr
– IV,
отрицательная 

          I^Bi⁰rr
– II,
отрицательная

Используйте решётку Пеннета,
если сложно определить генотипы и фенотипы потомства

♂ ♀	IAR	IAr	IBR	IBr
IAr	IAIARr – II, положительная	IAIArr — II, отрицательная—	IAiBRr – IV, положительная	IAIBrr – IV,отрицательная
i0r	IAi0Rr —  II, положительная	IAi0rr –II, отрицательная	IBi0Rr – III, положительная	IBi0rr – II, отрицательная

3)   Вероятность
рождения ребёнка с III группой крови и
отрицательным резусом 0%, если отец гомозиготен по резус-фактору и 12,5%, если
отец гетерозиготен.

(!!!
 Результаты указывают лишь на вероятность рождения особей с той или иной
группой крови, поэтому в  ответе нужно писать: «Вероятность рождения
ребёнка…»).

Задача на
сцепленное наследование (полное сцепление, кроссинговер не происходит) (Сборник
Рохлова. ЕГЭ 2021. 30 вариантов.  Вариант 17)

(Перед решением задач на сцепленное
наследование целесообразно сравнить результаты
анализирующего скрещивания при независимом и сцепленном
наследовании.  При независимом наследовании получается
потомство, у которого наблюдается расщепление признаков в соотношении 1:1:1:1(в равном
количестве), при полном сцеплении —  1:1(в равном количестве), при неполном
сцеплении  – 1:1:?:?  (соотношение разное, так как в результате
кроссинговера сцепление нарушается, образуются  кроссоверные гаметы) 

1) скрещивание

Р:       ♀ a   b                          x                       
♂  A   B

               a  
b                                                           A   B

       
чёрное тело,
укороч. кр.                                       серое тело, норм. кр.

G:           
a   b                              
                        A    B          (1х1=1
вариант потомства)

        

F₁:         A   B                                    

              
a   b           
серое тело, нормальные крылья                                                        

2) скрещивание

Р:       ♀ a   b                        x        
 ♂  A   B

                a  
b                                           a   b

       
чёрное тело,
укороч. кр.                    серое тело, норм. кр.

G:           
a   b                               
    A    B,    a   b          
     (1х2=2 варианта потомства)

F₂:         A   B   ,            
a   b

              
a   b           
     a   b

серое, норм    
 чёрное, укороч.

(Всего возможных
генотипов потомков получилось два в соотношении 1:1)

3) Во
втором скрещивании формирование двух равночисленных фенотипических групп
объясняется полным сцеплением генов, отвечающих за окраску
тела и длину крыльев. Они  находятся в одной паре гомологичных хромосом.
Кроссинговера не происходит. Проявляется закон сцепленного наследования
генов.

Задача на сцепленное
наследование в Х-хромосоме (два гена находятся в Х-хромосоме и между ними
происходит кроссинговер) (Сборник
Рохлова. ЕГЭ 2021. 30 вариантов. Вариант 1)

(В условии задачи
написано, что между аллелями генов куриной слепоты и дальтонизма происходит
кроссинговер, следовательно, данные признаки сцеплены и находятся в одной
хромосоме. Признаки, определяемые генами,
расположенными в половых хромосомах, называют признаками, сцепленными с
полом.

В Х-хромосоме находятся: ген болезни крови
гемофилии, ген дальтонизма (цветовая слепота, чувствительность к красному и
зеленому цветам), ген отсутствия потовых желез и т. д. Именно поэтому
перечисленные недуги передаются только по женской линии).

1)скрещивание

Р:      
♀ Х^AdХ^aD        
           x         ♂ X^ADY

         норм. зр., отсут. дальт                              норм.
зр., отсут. дальт                    

G:     X^Ad , X^aD                                     
X^AD, Y          
       (4х2=8 вариантов потомства)

        некроссоверные

         X^AD, X^ad

        кроссоверные

F₁: генотипы, фенотипы возможных дочерей:

X^ADX^Ad —
 нормальное ночное зрение, отсутствие дальтонизма

X^ADX^aD—
 нормальное ночное зрение, отсутствие дальтонизма

X^ADX^AD—
 нормальное ночное зрение, отсутствие дальтонизма

X^ADX^ad —
 нормальное ночное зрение, отсутствие дальтонизма

Генотипы,
фенотипы возможных сыновей:

X^AdY—
 нормальное ночное зрение, дальтонизм

X^aDY
–куриная слепота, отсутствие дальтонизма

X^ADY—
 нормальное ночное зрение, отсутствие дальтонизма

X^adY
– куриная слепота, дальтонизм

Используйте решётку Пеннета,
если сложно определить генотипы и фенотипы потомства

♂ ♀	XAD	Y
XAd	♀XADXAd —  нормальное ночное зрение, отсутствие дальтонизма	♂XAdY—  нормальное ночное зрение, дальтонизм
XaD	♀XADXaD—  нормальное ночное зрение, отсутствие дальтонизма	♂XaDY –куриная слепота, отсутствие дальтонизма
XAD	♀XADXAD—  нормальное ночное зрение, отсутствие дальтонизма	♂XADY—  нормальное ночное зрение, отсутствие дальтонизма
Xad	♀XADXad —  нормальное ночное зрение, отсутствие дальтонизма	♂XadY – куриная слепота, дальтонизм

2) скрещивание

(Моногомозиготная
дочь в F₁: ♀X^ADX^Ad  (гомозигота
по гену А) и ♀X^ADX^aD (гомозигота
по гену D).

У дочери с
генотипом ♀X^ADX^aD нет
гена дальтонизма, в браке со здоровым по данному заболеванию мужчиной у них не
может родиться ребёнок-дальтоник. Поэтому выбираем дочь с генотипом: ♀X^ADX^Ad )

Р:      
♀X^ADX^Ad          x         ♂ X^ADY

норм. зр., отсут. дальт           норм.
зр., отсут. дальт

G:       X^AD , X^Ad                         
X^AD  , Y              
     (2х2=4 варианта потомства)

F₁: генотипы, фенотипы возможных дочерей:

X^ADX^AD —  нормальное
ночное зрение, отсутствие дальтонизма

X^ADX^Ad  —  нормальное
ночное зрение, отсутствие дальтонизма

Генотипы,
фенотипы возможных сыновей:

X^ADY—  нормальное
ночное зрение, отсутствие дальтонизма

X^AdY—
 нормальное ночное зрение, дальтонизм

Используйте решётку Пеннета,
если сложно определить генотипы и фенотипы потомства

♂ ♀	XAD	Y
XAD	♀XADXAD —  нормальное ночное зрение, отсутствие дальтонизма	♂XADY—  нормальное ночное зрение, отсутствие дальтонизма
XAd	♀XADXAd  —  нормальное ночное зрение, отсутствие дальтонизма	♂XAdY—  нормальное ночное зрение, дальтонизм

3)В
первом браке возможно рождение сына-дальтоника с куриной слепотой — X^adY.
В генотипе этого ребёнка находится материнская, образовавшаяся в результате
кроссинговера, Х-хромосома с двумя рецессивными аллелями и отцовская Y-хромосома,
не содержащая аллелей этих двух генов.

(Сборник  Рохлова. ЕГЭ 2022. 10
вариантов.  Вариант 4)

(Сборник  Рохлова. ЕГЭ 2022. 10
вариантов.  Вариант 5)

(Сборник  Рохлова. ЕГЭ 2022. 10
вариантов.  Вариант 7)

(Сборник  Рохлова. ЕГЭ 2022. 10
вариантов.  Вариант 9)

Задача,
в которой рассматривается наследование двух пар признаков:
одна пара сцеплена с Х-хромосомой, а гены второй пары признаков расположены в
аутосомах (Сборник  Рохлова. ЕГЭ 2021. 30
вариантов.  Вариант 2)

(Если 
признак у человека  передаётся от матери сыновьям, а от отца – дочерям
(крисс-кросс наследование), то гены, отвечающие за развитие этих признаков,
находятся в половой X-хромосоме и
наследуются сцеплено с полом. Признак, отвечающий за размер глаз, сцеплен с
Х-хромосомой.

При
записи генотипов родителей и потомства половые хромосомы пишем на втором месте).

1)   скрещивание

Р:      
♀ ААХ^ВХ^В       
           x         ♂ ааX^bY

         
   норм. кр., норм. гл                      ред. кр., мал. гл.

G:                АX^B            
                 aX^b,
aY               
    (1х2=2 варианта потомства)

F₁:
генотипы, фенотипы возможных дочерей:

AaX^BX^b —
нормальные крылья, нормальные глаза

Генотипы,
фенотипы возможных сыновей:

AaX^BY
— нормальные крылья, нормальные глаза

(В
F₁ наблюдаем
единообразие гибридов по форме крыльев и размеру глаз, следовательно, согласно
закону единообразия гибридов первого поколения, родители гомозиготы по данным
признакам;  нормальные крылья и нормальные глаза – доминантные признаки).

Используйте решётку Пеннета,
если сложно определить генотипы и фенотипы потомства

♂ ♀	aXb	aY
АXB	♀AaXBXb — нормальные крылья, нормальные глаза	♂AaXBY — нормальные крылья, нормальные глаза

2)  
скрещивание

Р:      
♀ ааХ^bХ^b         
x        
♂ ААX^BY

норм.
кр., мал. гл.                    нор. кр., нор. гл.  

G:               aX^b                   
АX^B 
, AY                
             (1х2=2 варианта потомства)

F₁
: ♀AaX^BX^b –
нормальные кр. , норм. гл. и ♂ AaX^bY–
нормальные кр., маленькие гл.

(Признак
размера глаз  передаётся от матери сыновьям (маленькие глаза), а от отца –
дочерям (нормальные глаза), следовательно, гены, отвечающие за развитие этих
признаков, находятся в половой X-хромосоме
и наследуются сцеплено с полом).

Генотипы,
фенотипы возможных дочерей:

AaX^BX^b —
 нормальные
крылья, нормальные глаза

Генотипы,
фенотипы возможных сыновей:

AaX^bY—
нормальные крылья, маленькие глаза

Используйте решётку Пеннета,
если сложно определить генотипы и фенотипы потомства

♂ ♀	AXB	AY
aXb	♀AaXBXb —  нормальные крылья, нормальные глаза	♂AaXbY— нормальные крылья, маленькие глаза

3)Во
втором скрещивании получилось фенотипическое расщепление по признаку размера
глаз, так как признак маленьких глаз рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой
(самки наследуют доминантный аллель от отца, а самцы получают от матери только
рецессивный аллель).  

Список использованных
источников

1.   
ЕГЭ 2021 по Биологии, Рохлов В.С. Типовые экзаменационные 30
вариантов (задания и ответы). Издательство «Национальное образование», 2020.

2.   
ЕГЭ 2022 по Биологии, Рохлов В.С. Типовые экзаменационные 10
вариантов (задания и ответы). Издательство «Национальное образование», 2021.

3.    https://licey.net/free/6-biologiya/20-sbornik_zadach_po_genetike_s_resheniyami/stages/29-2_oformlenie_zadach_po_genetike.html

4.    https://bingoschool.ru/manual/blog/131/#:~:text=%D0%9E%D1%81%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%BD%D1%8B%D0%B5%20%D0%BF%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D0%BB%D0%B0%20%D0%BF%D1%80%D0%B8%20%D1%80%D0%B5%D1%88%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B8%20%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D1%85,%E2%80%94%20%D0%B3%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D0%B7%D0%B8%D0%B3%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%B0%20%D0%BF%D0%BE%20%D1%80%D0%B5%D1%86%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D0%BE%D0%BC%D1%83%20%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BD%D0%B0%D0%BA%D1%83

5.    https://vk.com/@gofor100-poyasneniya-k-geneticheskim-zadacham

6.    https://studarium.ru/article/127

Управление образования администрации города Шахтёрска

Методический кабинет

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Шахтёрская гимназия»

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

«ТЕХНОЛОГИЯ РЕШЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ»

Кобелева Елена Владимировна,

учитель   биологии                                             Муниципального общеобразовательного учреждения  «Шахтёрская   гимназия»                                                      

Шахтёрск — 2018

Автор-составитель Кобелева Е.В., учитель биологии Муниципального общеобразовательного учреждения «Шахтёрская гимназия», специалист высшей квалификационной категории.

Рецензенты:

1. Гагулина В.В., методист методического кабинета Управления образования города Шахтёрска
2. Ямковая О.Б, МОУ заместитель директора по УВР         «СШ №1», учитель биологии специалист высшей квалификационной категории.
3. Фуникова О.А., учитель биологии УВК№1, специалист

Методическое пособие представляет собой  сборник   школьного курса биологии 11класса, тематически соответствует программе обучения и  учебнику.

В пособии представлены  алгоритмы решения задач по изучаемым темам раздела «Генетика»,   краткий теоретический материал, необходимый для решения задач  в виде карты-памяти, образец решения задачи по предложенному алгоритму и задачи для самостоятельного решения.

Работа со сборником позволит учащимся усвоить основные понятия, термины и законы генетики, разобраться в генетической символике, применять теоретические знания на практике, объяснять жизненные ситуации с точки зрения генетики, подготовиться к сдаче ГИА.

Содержание

Введение

Основные термины и понятия генетики

Глава 1. Общие рекомендации по решению генетических задач

1. Техника решения задач
2. Оформление задач по генетике
3. Законы Менделя
4. Закон Моргана
5. Правила при решении задач по генетике
6. Список доминантных и рецессивных признаков человека

Глава 2. Алгоритм решения задач

2.1.        Решение прямых задач

2.2.        Алгоритм решения обратных задач

2.3.        Алгоритм решения задач «Моногибридное скрещивание»

2.4.        Алгоритм решения задач «Дигибридное скрещивание»

2.5. Алгоритм решения задач «Анализирующее скрещивание»

2.6. Алгоритм решения задач «Сцепленное наследование»

2.7. Алгоритм решения задач «Генетика пола»

2.8. Алгоритм решения задач «Наследование признаков, сцепленных с полом»

Глава 3. Примеры решения задач по генетике

Заключение

Литература

Введение

Разделы «Основы генетики» и «Молекулярная биология» являются одними из самых сложных для понимания в школьном курсе общей биологии. Облегчению усвоения этих разделов может способствовать решение задач по генетике разных уровней сложности.

Решение задач, как учебно-методический прием изучения генетики, имеет важное значение. Его применение способствует качественному усвоению знаний, получаемых теоретически, повышая их образность, развивает умение рассуждать и обосновывать выводы, существенно расширяет кругозор изучающего генетику, т.к. задачи, как правило, построены на основании документальных данных, привлеченных из области частной генетики растений, животных, человека. Использование таких задач развивает у школьников логическое мышление и позволяет им глубже понять учебный материал, а преподаватель имеет возможность осуществлять эффективный контроль уровня усвоенных учащимися знаний. Несмотря на это школьные учебники содержат минимум информации о закономерностях наследования, а составлению схем скрещивания и решению генетических задач в школьной программе по общей биологии отводится очень мало времени. Поэтому возникла необходимость в создании данного сборника. Учебное пособие составлено согласно обновленным ГОС, программе основного общего и среднего общего образования по биологии

Метопредметные связи, реализуемые при составлении данного сборника:

• Математика — умение производить простейшие вычисления, анализировать и прогнозировать результаты.
• История — знание родословных основных персон мира для составления генеалогических древ при выполнении различных творческих работ.
• Биология — основы цитологии, молекулярной биологии, строения клетки.
• Органическая химия — строение углеводов, белков, аминокислот, нуклеиновых кислот.

Цель: развитие у учащихся умения и навыков решения задач по основным разделам классической генетики.

Задачи:

1. Развивать познавательный интерес к предмету;
2. Показать практическую значимость общей биологии для различных отраслей производства, селекции, медицины;
3. Создать условия для формирования и развития у учащихся УУД, интеллектуальных и практических умений в области генетики.
4. Ликвидировать  пробелы в знаниях учащихся;

Результат работы со сборником

Учащиеся  знают:

• основные понятия, термины и законы генетики;
• генетическую символику.

Учащиеся умеют:

• правильно оформлять условия, решения и ответы генетических задач;
• решать типичные задачи;
• логически рассуждать и обосновывать выводы.

Учащиеся  умеют характеризовать:

• причины биологической индивидуальности на разных уровнях;
• модификационную, мутационную и комбинативную изменчивость, ее причины;
• норму реакции;
• значение генотипа и условий среды в формировании фенотипа;
• значение мутаций в эволюции, генетике, здравоохранении и экологической безопасности населения.

Учащиеся  умеют  характеризовать основные положения:

• мутационной теории;
• закона гомологических рядов наследственной изменчивости;
• закономерностей модификационной изменчивости;
• Закона Харди — Вайнберга;
• Вклад Н.И. Вавилова, И.А. Рапопорта, В.В. Сахарова, А.С. Серебровского, С.С. Четверикова, Н.П. Дубинина в развитие науки генетики, синтетической теории эволюции, селекции.

Основные термины и понятия генетики.

Ген (с современных позиций) – это участок молекулы ДНК, содержащий информацию о  первичной структуре одного белка. Гены находятся в хромосомах, где они расположены линейно, образуя «группы сцепления».

Аллельные гены – это пара генов, определяющих контрастные (альтернативные) признаки организма. Каждый ген этой пары называется аллелью. Аллельные гены расположены в одних и тех же участках локусах гомологичных  (парных) хромосом.

Альтернативные признаки – это взаимоисключающие, контрастные признаки (например, жёлтые и зелёные семена гороха). Часто один из альтернативных признаков является доминантным, а другой – рецессивным.

Доминантный признак – это признак, проявляющийся у гибридов первого поколения при скрещивании представителей чистых линий. Например, у гороха доминантными признаками являются жёлтая окраска семян, гладкая поверхность семян, пурпурная окраска цветков

Рецессивный признак не проявляется у гибридов первого поколения при скрещивании представителей чистых линий.

Гомозигота – клетка или организм, содержащие одинаковые аллели одного и того же гена (АА или аа).

Гетерозигота – клетка или организм, содержащие разные аллели одного и того же гена (Аа).

Генотип – совокупность всех генов организма.

Фенотип – совокупность признаков организма, формирующихся при взаимодействии генотипа с окружающей средой.

Гибридологический метод – изучение признаков родительских форм, проявляющихся в ряду поколений у потомства, полученного путём гибридизации (скрещивания).

Моногибридное скрещивание – это скрещивание форм, отличающихся друг от друга по одной паре изучаемых контрастных (альтернативных) признаков, которые передаются по наследству.

Дигибридное скрещивание – это скрещивание форм, отличающихся друг от друга по двум парам изучаемых альтернативных признаков.

Полигибридное скрещивание – это сложное скрещивание, при котором родительские организмы отличаются по трём, четырём, и более парам контрастных (альтернативных) признаков.

Раздел 1 . Общие рекомендации по решению генетических задач. 

1. Техника решения задач

Алгоритм

Символика

1. Краткая запись условий задачи. Введение буквенных обозначений генов, обычно А и В. Определение типа наследования (доминантность, рецессивность), если это не указано. 2. Запись фенотипов и схемы скрещивания словами. 3.Определение фенотипов в соответствии с условиями. Запись генотипов символам генов под фенотипами. 4. Определение гамет. Выяснение их числа и находящихся в них генов на основе установленных генотипов. 5. Составление решетки Пеннета. 6. Анализ решетки согласно поставленным вопросам. 7. Краткая запись ответов

1. Р – перента – родители. Родительские организмы, взятые для скрещивания, отличающиеся наследственными задатками. 2.F – филис – дети. Гибридное потомство. 3. F1 –гибриды I поколения, F2 – гибриды II поколения. 4. G- гаметы А а …. 5. А, В – доминантные гены, отвечающие за доминантные признаки (например, желтую окраску и гладкую поверхность семян гороха). 6. а, в – рецессивные  гены, отвечающие за развитие рецессивных признаков (например, зелёной окраски семян гороха и морщинистой поверхности семян гороха). 7. А, а – аллельные гены, определяющие конкретный признак. 8. АА, ВВ – доминантные гомозиготы, аа, вв – рецессивные гомозиготы. 9. Х – знак скрещивания. 10. ♀ — символ, обозначающий женский пол особи (символ Венеры – зеркальце с ручкой). 11.♂ — символ, обозначающий мужской пол особи (символ Марса – копьё и щит).

1. Оформление задач по генетике.

1. Первым  принято записывать генотип женской особи, а затем – мужской (верная запись — ♀ААВВ  х  ♂аавв;  неверная запись — ♂аавв  х  ♀ААВВ).
2. Гены одной аллельной пары всегда пишутся рядом (верная запись – ♀ААВВ; неверная запись ♀АВАВ).
3. 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).
4. 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).
5. Под генотипом всегда пишут фенотип.
6. У особей определяют и записывают типы гамет, а не их количество:

               верная запись                                                      неверная запись

                     ♀ АА                                                                      ♀ АА

                          А                                                                         А      А

1. Фенотипы и типы  гамет пишутся строго под соответствующим    генотипом.
2. Записывается ход решения задачи с обоснованием каждого вывода  и полученных результатов.
3. 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 записываются сочетание гамет, соответствующие генотипу образующейся  дочерней особи.

1. Законы Г. Менделя

Первый закон Менделя — закон единообразия гибридов F1

Этот закон выведен на основании результатов моногибридного скрещивания. Для опытов было взято два сорта гороха, отличающихся друг от друга одной парой признаков — цветом семян: один сорт имел желтую окраску, второй — зеленую. Скрещивающиеся растения были гомозиготными.

Для записи результатов скрещивания Менделем была предложена следующая схема:

А —желтая окраска семян
а — зеленая окраска семян

Р (родители)	АА	аа
Г (гаметы)	А	а
F1 (первое поколение)	Аа (все растения имели желтые семена)

Формулировка закона: при скрещивании организмов, различающихся по одной паре альтернативных признаков, первое поколение единообразно по фенотипу и генотипу.

Второй закон Менделя — закон расщепления

Из семян, полученных при скрещивании гомозиготного растения с желтой окраской семян с растением с зеленой окраской семян, были выращены растения, и путем самоопыления было получено F2.

Р (F1)	Aa	Aa
Г	А; a	А; a
F2	АА; Аа; Аа; аа  (75% растений имеют доминантный признак,25% — рецессивный)

Формулировка закона: у потомства, полученного от скрещивания гибридов первого поколения, наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 3:1, а по генотипу — 1:2:1.

Третий закон Менделя — закон независимого наследования

Этот закон был выведен на основании данных, полученных при дигибридном скрещивании. Мендель рассматривал наследование двух пар признаков у гороха: окраски и формы семян.

В качестве родительских форм Мендель использовал гомозиготные по обоим парам признаков растения: один сорт имел желтые семена с гладкой кожицей, другой — зеленые и морщинистые.

А — желтая окраска семян, а — зеленая окраска семян,
В — гладкая форма, в — морщинистая форма.

Р	ААВВ	аавв
Г	АВ	ав
F1	АаВв 100% (желтые гладкие).

Затем Мендель из семян F1 вырастил растения и путем самоопыления получил гибриды второго поколения.

Р	АаВв	АаВв
Г	АВ, Ав, аВ, ав	АВ, Ав, аВ, ав
F2	Для записи и определения генотипов используется решетка Пеннета Гаметы АВ Ав аВ ав АВ ААВВ ААВв АаВВ АаВв Ав ААВв Аавв АаВв Аавв аВ АаВВ АаВв ааВВ ааВв ав АаВв Аавв ааВв аавв

В F2 произошло расщепление на 4 фенотипических класса в соотношении 9:3:3:1. 9/16 всех семян имели оба доминантных признака (желтые и гладкие), 3/16 — первый доминантный и второй рецессивный (желтые и морщинистые), 3/16 — первый рецессивный и второй доминантный (зеленые и гладкие), 1/16 — оба рецессивных признака (зеленые и морщинистые).

При анализе наследования каждой пары признаков получаются следующие результаты. В F2 12 частей желтых семян и 4 части зеленых семян, т.е. соотношение 3:1. Точно такое же соотношение будет и по второй паре признаков (форме семян).

Формулировка закона: при скрещивании организмов, отличающихся друг от друга двумя и более парами альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всевозможных сочетаниях.

Третий закон Менделя выполняется только в том случае, если гены находятся в разных парах гомологичных хромосом.

Закон (гипотеза) «чистоты» гамет

При анализе признаков гибридов первого и второго поколений Мендель установил, что рецессивный ген не исчезает и не смешивается с доминантным. В F2 проявляются оба гена, что возможно только в том случае, если гибриды F1 образуют два типа гамет: одни несут доминантный ген, другие — рецессивный. Это явление и получило название гипотезы чистоты гамет: каждая гамета несет только один ген из каждой аллельной пары. Гипотеза чистоты гамет была доказана после изучения процессов, происходящих в мейозе.

Гипотеза «чистоты» гамет — это цитологическая основа первого и второго законов Менделя. С ее помощью можно объяснить расщепление по фенотипу и генотипу.

Анализирующее скрещивание

Этот метод был предложен Менделем для выяснения генотипов организмов с доминантным признаком, имеющих одинаковый фенотип. Для этого их скрещивали с гомозиготными рецессивными формами.

Если в результате скрещивания все поколение оказывалось одинаковым и похожим на анализируемый организм, то можно было сделать вывод: исходный организм является гомозиготным по изучаемому признаку.

Если в результате скрещивания в поколении наблюдалось расщепление в соотношении 1:1, то исходный организм содержит гены в гетерозиготном состоянии.

Наследование групп крови (система АВ0)

Наследование групп крови в этой системе является примером множественного аллелизма (это существование у вида более двух аллелей одного гена). В человеческой популяции имеется три гена (i0, IА, IВ), кодирующие белки-антигены эритроцитов, которые определяют группы крови людей. В генотипе каждого человека содержится только два гена, определяющих его группу крови: первая группа i0i0; вторая IАi0 и IАIА; третья IВIВ и IВi0 и четвертая IАIВ.

Наследование признаков, сцепленных с полом

У большинства организмов пол определяется во время оплодотворения и зависит от набора хромосом. Такой способ называют хромосомным определением пола. У организмов с таким типом определения пола есть аутосомы и половые хромосомы — Y и Х.

У млекопитающих (в т.ч. у человека) женский пол обладает набором половых хромосом ХХ, мужской пол — ХY. Женский пол называют гомогаметным (образует один тип гамет); а мужской — гетерогаметным (образует два типа гамет). У птиц и бабочек гомогаметным полом являются самцы (ХХ), а гетерогаметным — самки (ХY).

В  задания ГИА  включены задачи только на признаки, сцепленные с Х-хромосомой. В основном они касаются двух признаков человека: свертываемость крови (ХН — норма; Xh — гемофилия), цветовое зрение (ХD — норма, Xd — дальтонизм). Гораздо реже встречаются задачи на наследование признаков, сцепленных с полом, у птиц.

У человека женский пол может быть гомозиготным или гетерозиготным по отношению к этим генам. Рассмотрим возможные генетические наборы у женщины на примере гемофилии (аналогичная картина наблюдается при дальтонизме): ХНХН — здорова; ХНXh — здорова, но является носительницей; ХhХh — больна. Мужской пол по этим генам является гомозиготным, т.к. Y-хромосома не имеет аллелей этих генов: ХНY — здоров; XhY — болен. Поэтому чаще всего этими заболеваниями страдают мужчины, а женщины являются их носителями.

1. Закон Моргана

Число признаков организма многократно превышает число хромосом. Следовательно, в одной хромосоме располагается множество генов. Наследование признаков, гены которых находятся в одной паре гомологичных хромосом, называется сцепленным наследованием (закон Моргана). Гены, расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления. Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом.

1. Правила при решении задач по генетике.

  Правило первое. Если при скрещивании двух фенотипически одинаковых особей в их потомстве наблюдается расщепление признаков, то эти особи гетерозиготны.

  Правило второе. Если в результате скрещивания особей, отличающихся фенотипически по одной паре признаков, получается потомство, у которого наблюдается расщепление по этой же паре признаков, то одна из родительских особей гетерозиготна, а другая – гомозиготна по рецессивному признаку.

 Правило третье. Если при скрещивании фенотипически одинаковых особей (по одной паре признаков) в первом поколении гибридов происходит расщепление признаков на три фенотипические группы в отношениях 1:2:1 , то это свидетельствует о неполном доминировании и о том, что родительские особи гетерозиготны.

  Правило четвертое. Если при скрещивании двух фенотипически одинаковых особей в потомстве происходит расщепление признаков в соотношении 9:3:3:1, то исходные особи были дигетерозиготны.

  Правило пятое. Если при скрещивании двух фенотипически одинаковых особей в потомстве происходит расщепление признаков в соотношении 9:3:4  9:6:1 , 9:7 , 12:3:1, то это свидетельствует о взаимодействии генов, а расщепление в отношениях 12:3:1, 13:3 и 15:1 – об эпистатическом взаимодействии генов.

1. Список доминантных и рецессивных признаков человека

в этом списке приведены основные признаки человека и их доминантность/рецессивность.

Доминантный	Рецессивный
Кожа
Нормальная пигментация кожи, глаз, волос	Альбинизм
Смуглая кожа	Светлая кожа
Нормальный цвет кожи	Пегая пятнистость (белопегость)
Пигментированное пятно в области крестца	Отсутствует
Кожа толстая	Кожа тонкая
Зрение
Близорукость	Нормальное зрение
Дальнозоркость	нормальное зрение
Нормальное зрение	Ночная слепота
Цветовое зрение	Дальтонизм
Отсутствие катаракты	Катаракта
Отсутствие косоглазия	Косоглазие
Рост
Низкий рост (ниже 165 см)	Нормальный рост
Руки
Нормальное число пальцев	Полидактилия (добавочные пальцы)
Нормальная длина пальцев	Брахидактилия (короткие пальцы)
Праворукость	Леворукость
Нормальное строение пальца	Большой палец руки толстый и короткий (расплющенный)
Ногти тонкие и плоские	Нормальные
Ногти очень твердые	Нормальные
Узоры на коже пальцев эллиптические	Узоры на коже пальцев циркулярные
Ноги
Норма	Предрасположенность к варикозному расширению вен
Второй палец ноги длиннее большого	Второй палец ноги короче
Повышенная подвижность большого пальца	Норма
Слух
Нормальный слух	Врожденная глухота
Процессы в организме
Нормальное усвоение глюкозы	Сахарный диабет
Нормальная свёртываемость крови	Гемофилия
Черты лица
Веснушки	Отсутствие веснушек
Круглая форма лица (R–)	Квадратная форма лица (rr)
Круглый подбородок (K–)	Квадратный подбородок (kk)
Ямочка на подбородке (А–)	Отсутствие ямочки (аа)
Ямочки на щеках (D–)	Отсутствие ямочек (dd)
Густые брови (B–)	Тонкие брови (bb)
Брови не соединяются (N–)	Брови соединяются (nn)
Длинные ресницы (L–)	Короткие ресницы (ll)
Волосы
Тёмные	Светлые
Не рыжие	Рыжие
Кучерявые	Волнистые
Волнистые (???)	Прямые
Облысение (у мужчин)	Норма
Норма	Облысение (у женщин)
Норма	Белая прядь
Преждевременное поседение	Норма
Обильная волосатость тела	Мало волос на теле
Норма	Широкие пушистые брови
Нос
Круглый нос (G–)	Заострённый нос (gg)
Круглые ноздри (Q–)	Узкие ноздри (qq)
Высокая и узкая переносица	Низкая и широкая переносица
Нос с горбинкой	Прямая или согнутая переносица
Кончик носа направлен прямо	Курносый нос
Рот
Способность загибать язык назад	Нет
Способность свертывать язык трубочкой	Нет
Отсутствие зубов при рождении	Зубы при рождении
Выступающие вперед зубы и челюсти	Зубы и челюсти не выступают
Щель между резцами	Отсутствует
Предрасположенность к кариесу зубов	Норма
Полные губы	Тонкие губы
Норма	Габсбургская губа
Уши
Острая верхушка уха (дарвиновский бугорок имеется)	Отсутствует
Свободная мочка уха (S–)	Сросшаяся мочка уха (ss)
Кровь
Группы крови А, В и O	Группа крови AB
Наличие резус-фактора (Rh+)	Отсутствие резус-фактора (Rh-)

Раздел  2. Алгоритм решения  задач.

2.1. Решение прямых задач

Под прямой задачей подразумевается такая, в которой известны генотипы родителей, необходимо определить возможные генотипы и фенотипы потомства в первом и втором поколениях.

Для решения задачи следует составить схему, аналогичную той, что использовалась для записи результатов моногибридного скрещивания.

Алгоритм действий	Пример решения задачи.
1. Чтение условия задачи.	1. Задача. При скрещивании двух сортов томатов с гладкой и опушенной кожицей в первом поколении все плоды оказались с гладкой кожицей. Определите генотипы исходных родительских форм и гибридов первого поколения. Какова вероятность получения в  потомстве плодов с гладкой кожицей? Плодов с опушенной кожицей?
2. Введение буквенного обозначения доминантного и рецессивного признаков.	2. Решение. Если в результате скрещивания все потомство имело гладкую кожицу, то этот признак  — доминантный (А), а опушенная кожица – рецессивный признак (а).
3. Составление схемы 1-го скрещивания, запись фенотипов, а затем генотипов родительских особей.	3. Так как скрещивались чистые линии томатов, родительские особи были гомозиготными. Р   фенотип        ♀ гладкая                х              ♂опушенная                                   кожица                                кожица Р    генотип             ♂  АА                  х             ♀ аа
4. Запись типов гамет, которые могут образовываться во время мейоза.	4.                                     ↓                                       ↓ G                                     А                                       а (Гомозиготные особи дают только один тип гамет.)
5. Определение генотипов и фенотипов потомков, образующихся в результате оплодотворения.	5. F1   генотип                                          Аа       фенотип                                 гладкая кожица
6. Составляем схему второго скрещивания.	6. Р  фенотип                ♀гладкая            х              ♂гладкая                                     кожица                              кожица     Р  генотип                      ♂Аа                х                ♀Аа
7. Определяем гаметы, которые дает каждая особь.	7.                                   ↓         ↓                             ↓         ↓ G                                   А         а                            А         а (Гетерозиготные особи дают два типа гамет).
8. Составляем решетку Пеннета и определяем генотипы и фенотипы потомков.	8.               F2                                            Генотип                             Аа      Аа      Аа       аа                         гл.       гл.      гл.      опуш.
9. Отвечаем на вопросы задачи полными предложениями, записывая все вычисления.	Вероятность появления в F2 плодов с гладкой кожицей: 4  —  100% 3  —   х                х = (3х100):4 =75% Вероятность появления в F2 плодов с опушенной кожицей: 100%-75% =25%.
10. Записываем ответ по образцу:	Ответ: АА, аа, Аа / 75%, 25%.

2.2.  Алгоритм решения обратных задач.

Под обратной задачей имеется в виду такая задача, в которой даны результаты скрещивания, фенотипы родителей и полученного потомства; необходимо определить генотипы родителей и потомства.

1. Читаем условие задачи.	1. Задача. При скрещивании двух дрозофил с нормальными крыльями у 32 потомков были укороченные крылья, а у 88 потомков – нормальные крылья. Определите доминантный и рецессивный признаки. Каковы генотипы родителей и потомства?
2. По результатам скрещивания F1 или F2 определяем доминантный и рецессивный признаки и вводим обозначение.	2. Решение. Скрещивались мухи с нормальными крыльями, а в потомстве оказались мухи с редуцированными крыльями. Следовательно, нормальные крылья – доминантный признак (А), а редуцированные крылья – рецессивный признак (а).
3. Составляем схему скрещивания и записываем генотип особи с рецессивными признаком или особи с известным по условию задачи генотипом.	3. Р   фенотип      ♀норм.                х                  ♂норм.                              крылья                                    крылья Р    генотип           ♂А_                х                 ♀ А_ F1   фенотип        88 норм. крылья           32 редуц. крылья       генотип                  А_                                       аа
4. Определяем типы гамет, которые может образовать каждая родительская особь.	4. Родительские особи обязательно образуют гаметы с доминантным геном. Так как в потомстве появляются особи с рецессивным признаком, значит у каждого из родителей есть один ген с рецессивным признаком. Отсюда: Р   фенотип           норм. крылья        х   норм. крылья Р   генотип                   Аа                   х              Аа                                  ↓           ↓                        ↓           ↓ G                              А          а                        А           а
5. Определяем генотип и фенотип потомства, полученного в результате оплодотворения, записываем схему.	5. F1  генотип               АА           Аа            Аа            аа             фенотип         88 (норм.       норм.       норм.       редуц.)
6.Записываем ответ задачи.	Ответ: доминантный признак – нормальные крылья/ Аа и Аа/ АА, 2Аа, аа.

2.3. Алгоритм решения задач  «Моногибридное скрещивание».

• Определите доминантный и рецессивный признак по результатам скрещивания первого поколения (F1) и второго (F2) (по условию задачи). Введите буквенные обозначения: А — доминантный а — рецессивный.
• Запишите генотип особи с рецессивным признаком или особи с известным по условию задачи генотипом и гаметы.
• Запишите генотип гибридов F1.
• Составьте схему второго скрещивания. Запишите гаметы гибридов F1 в решетку Пеннета по горизонтали и по вертикали.
• Запишите генотипы потомства в клетках пересечения гамет. Определите соотношения фенотипов в F1

ТИП СКРЕЩИВАНИЯ	СХЕМА СКРЕЩИВАНИЯ	ЗАКОН. АВТОР
Моногибридное скрещивание по одной паре признаков. 1. При полном доминировании проявляется только доминантный признак. 2. При неполном доминировании признак имеет среднее (промежуточное) значение между доминантным и рецессивным	Скрещивание гибридов при полном доминировании.   при неполном доминировании.	I. Закон единообразия первого поколения.         (Г. Мендель).При скрещивании двух особей с противоположными признаками в первом поколении все гибриды одинаковы и похожи на одного из родителей. II. Закон расщепления. (Г.Мендель). При скрещивании гибридов I поколения во втором поколении наблюдается расщепление в соотношении 3:1 по фенотипу.

2.4. Алгоритм решения задач  «Дигибридное скрещивание».

• Определите доминантный и рецессивный признак по результатам скрещивания первого поколения (F1) и второго (F2) (по условию задачи). Введите буквенные обозначения: А — доминантный а — рецессивный.
• Запишите генотип особи с рецессивным признаком или особи с известным по условию задачи генотипом и гаметы.
• Запишите генотип гибридов F1.
• Составьте схему второго скрещивания. Запишите гаметы гибридов F1 в решетку Пеннета по горизонтали и по вертикали.
• Запишите генотипы потомства в клетках пересечения гамет. Определите соотношения фенотипов в F1

Тип скрещивания	Схема скрещивания	Закон. автор
	Скрещивание гибридов	Закон единообразия I поколения соблюдается.
Дигибридное — это скрещивание по двум парам признаков		II. Закон независимого наследования признаков  (Г. Мендель).При скрещивании гибридов I поколения по двум парам признаков наследование по каждой паре признаков идет независимо друг от друга и образуются четыре фенотипические группы с новыми сочетаниями. Расщепление по фенотипу 9:3:3:1

2.5. Алгоритм решения задач  «Анализирующее скрещивание».

• Определите доминантный и рецессивный признак по результатам скрещивания первого поколения (F1) и второго (F2) (по условию задачи). Введите буквенные обозначения: А — доминантный а — рецессивный.
• Запишите генотип особи с рецессивным признаком или особи с известным по условию задачи генотипом и гаметы.
• Запишите генотип гибридов F1.
• Составьте схему второго скрещивания. Запишите гаметы гибридов F1 в решетку Пеннета по горизонтали и по вертикали.
• Запишите генотипы потомства в клетках пересечения гамет. Определите соотношения фенотипов в F1.

Тип скрещивания	Схема скрещивания	Закон. автор
Анализирующее — это скрещивание особи с доминантным фенотипом с особью с рециссивными признаками (гомозиготой) для определения генотипа особи с доминантным признаком	I вариант	Если при скрещивании особи с доминантным признаком с рецессивной гомозиготной особью полученное потомство единообразно, то анализируемая особь с доминантным признаком гомозиготна (АА).
II вариант	Если при скрещивании особи с доминантным признаком с рецессивной гомозиготой полученное потомство дает расщепление 1 : 1 , то анализируемая особь с доминантным признаком гетерозиготна (Аа).

2.6. Алгоритм решения задач  «Сцепленное наследование».

• Определите доминантный и рецессивный признак по результатам скрещивания первого поколения (F1) и второго (F2) (по условию задачи). Введите буквенные обозначения: А — доминантный а — рецессивный.
• Запишите генотип особи с рецессивным признаком или особи с известным по условию задачи генотипом и гаметы.
• Запишите генотип гибридов F1.
• Составьте схему второго скрещивания. Запишите гаметы гибридов F1 в решетку Пеннета по горизонтали и по вертикали.
• Запишите генотипы потомства в клетках пересечения гамет. Определите соотношения фенотипов в F1.

Тип скрещивания	Схема скрещивания	Закон. автор
Сцепленное наследование — это наследование признаков, расположенных в одной хромосоме	Без кроссинговера
При кроссинговере	Закон сцепленного наследования генов, находящихся в одной хромосоме (Т. Морган). Гены, находящиеся в одной хромосоме, наследуются совместно, сцеплено. Сцепление генов может нарушаться в результате кроссинговера. Количество кроссверных особей всегда значительно меньше, чем количество основных особей (Т. Морган).

1. Полное сцепление

Перед решением задач на сцепленное наследование целесообразно сравнить результаты анализирующего скрещивания при независимом и сцепленном наследовании:

Независимое наследование

А – желтая окраска, а – зеленая окраска,
В – гладкие семена, b – морщинистые семена.

 Сцепленное наследование (кроссинговер отсутствует)

А – серое тело, а – черное тело,
В – нормальные крылья, b – короткие крылья.

2. Определение типов гамет

Количество гамет равно 2n, где n – не число гетерозиготных пар генов, а количество пар разнородных хромосом, содержащих гетерозиготные гены. Например, тригетерозигота АаВbСс будет давать 8 типов гамет, если гены расположены в разных парах хромосом (n = 3) и только 2 типа, если гены находятся в одной паре (n = 1).

 3. Неполное сцепление

При неполном сцеплении гомологичные хромосомы могут обмениваться аллельными генами. Причиной этого является кроссинговер, который, в свою очередь, является результатом того, что при мейозе гомологичные хромосомы конъюгируют и могут обмениваться участками.

В результате этого при скрещивании дигетерозигот с генотипом       с гомозиготами по рецессиву, имеющими генотип  , в потомстве, наряду с обычными, появляется некоторое количество особей, образовавшихся в результате слияния кроссоверных гамет (рекомбинантов), имеющих генотип       или      .

4.Составление схем кроссинговера

При составлении схем кроссинговера следует помнить, что основное количество гамет будут составлять некроссоверные, а кроссоверные гаметы будут встречаться в небольших количествах. Образование кроссоверных гамет можно легко определить, воспользовавшись схемой:

 Напишите  возможные варианты кроссинговера между генами в группе сцепления   .

 Решение

1) Одиночный кроссинговер между генами А и В:

2) Одиночный кроссинговер между генами В и С:

3) Двойной кроссинговер между генами А и С:

5.Определение типа наследования (сцепленное или независимое) и расстояния между генами

Для определения типа наследования необходимо выяснить количество особей, получающихся при анализирующем скрещивании.

Соотношение фенотипических классов в F1, близкое к 1:1:1:1, позволяет с большой вероятностью предположить наличие независимого наследования, а присутствие в потомстве двух фенотипов в пропорции, близкой к 1:1, указывает на сцепленное наследование. Наличие небольшого количества рекомбинантов является результатом кроссинговера.

Количество таких организмов пропорционально вероятности кроссинговера между сцепленными генами и, следовательно, расстоянию между ними в хромосоме. Это расстояние измеряется в морганидах (М) и может быть определено по формуле:

где x –расстояние между генами (в морганидах),
а и с –количество кроссоверных особей,
n – общее число особей.

Таким образом, одна морганида равна 1% кроссинговера.

Если число кроссоверных особей дано в процентах, то расстояние между генами равно сумме процентного состава.

Определение числа кроссоверных гамет или полученного соотношения особей в потомстве в зависимости от расстояния между генами в хромосомах

Число кроссоверных гамет определяется по формуле (3), выведенной из формулы (2) для определения расстояния между генами в хромосоме:

где а и с – количество рекомбинантов каждого вида,
n – общее количество потомства,
x – расстояние между генами в морганидах.

Картирование хромосом

Для составления карт хромосом рассчитывают взаимное расстояние между отдельными парами генов и затем определяют расположение этих генов относительно друг друга.

Так, например, если три гена расположены в следующем порядке: А В С, то расстояние между генами А и С (процент рекомбинаций) будет равно сумме расстояний (процентов рекомбинаций) между парами генов АВ и ВС.

Если гены расположены в порядке: А С В, то расстояние между генами А и С будет равно разности расстояний между парами генов АВ и СВ.

ABC – 47,5% abc – 47,5% Abc – 1,7% aBC – 1,7% ABc – 0,8% abC –          0,8%

Построить карту этого участка хромосомы.

 Решение

1. Расщепление при анализирующем скрещивании, близкое к 1:1, указывает на то, что все три пары генов находятся в одной хромосоме.
2. Расстояние между генами А и В равно: 1,7 + 1,7 = 3,4 М.
3. Расстояние между генами В и С равно: 0,8 + 0,8 = 1,6 М.

Ген В находится между генами А и С. Расстояние между генами А и С равно: 1,7 + 1,7 + 0,8 + 0,8 = 5,0 М. 

Задача 1

Гены А, В и С находятся в одной группе сцепления. Между генами А и В кроссинговер происходит с частотой 7,4%, а между генами В и С – с частотой 2,9%. Определить взаиморасположение генов А, В и С, если расстояние между генами А и С равняется 10,3% единиц кроссинговера. Как изменится взаиморасположение этих генов, если частота кроссинговера между генами А и С будет составлять 4,5%?

 Решение

1. По условию задачи расстояние от гена А до гена С (10,3 М) равно сумме расстояний между генами А и В (2,9 М) и генами В и С(7,4 М), следовательно, ген В располагается между генами А и С и расположение генов следующее: А В С.
2. Если бы расстояние от гена А до гена С равнялось разности расстояний между парами генов АВ и ВС (4,5 = 7,4 – 2,9), то гены располагались бы в следующей последовательности: А С В. И в этом случае расстояние между крайними генами было бы равно сумме расстояний между промежуточными: АВ = АС + СВ.

Задача 2

При анализирующем скрещивании тригетерозиготы АаВbСс были получены организмы, соответствующие следующим типам гамет:

ABC – 47,5% abc – 47,5% Abc – 1,7% aBC – 1,7% ABc – 0,8% abC –            0,8%

Построить карту этого участка хромосомы.

 Решение

1. Расщепление при анализирующем скрещивании, близкое к 1:1, указывает на то, что все три пары генов находятся в одной хромосоме.
2. Расстояние между генами А и В равно: 1,7 + 1,7 = 3,4 М.
3. Расстояние между генами В и С равно: 0,8 + 0,8 = 1,6 М.
4. Ген В находится между генами А и С. Расстояние между генами А и С равно: 1,7 + 1,7 + 0,8 + 0,8 = 5,0 М.
5. Карта участка хромосомы:

2.7. Алгоритм решения задач  «Генетика пола».

• Определите доминантный и рецессивный признак по результатам скрещивания первого поколения (F1) и второго (F2) (по условию задачи). Введите буквенные обозначения: А — доминантный а — рецессивный.
• Запишите генотип особи с рецессивным признаком или особи с известным по условию задачи генотипом и гаметы.
• Запишите генотип гибридов F1.
• Составьте схему второго скрещивания. Запишите гаметы гибридов F1 в решетку Пеннета по горизонтали и по вертикали.
• Запишите генотипы потомства в клетках пересечения гамет. Определите соотношения фенотипов в F1.

Тип скрещивания	Схема скрещивания	Закон. автор
Генетика полаПол определяется наличием пары половых хромосом. Все остальные пары хромосом в кариотипе называются аутосомами.	I вариант Соотношение полов 1:1	Пол организма определяется сочетанием половых хромосом.Пол, содержащий одинаковые половые хромосомы (XX), называется гомогаметным, а различные половые хромосомы (XY) — гетерогаметным.Гетерогаметные особи образуют два типа гамет. У большинства организмов (млекопитающих, амфибий, рептилий, многих беспозвоночных) женский пол гомогаметный, а мужской — гетерогаметный (I вариант)
II вариантСоотношение полов 1:1	У птиц, некоторых рыб, бабочек гетерогаметны самки, а гомогаметны самцы (II вариант)
III вариант Соотношение полов 1:1	У прямокрылых, пауков, жуков самцы не имеют Y хромосому из пары. Тип ХО.

2.8. Алгоритм решения задач «Наследование признаков, сцепленных с полом».

• Определите доминантный и рецессивный признак по результатам скрещивания первого поколения (F1) и второго (F2) (по условию задачи). Введите буквенные обозначения: А — доминантный а — рецессивный.
• Запишите генотип особи с рецессивным признаком или особи с известным по условию задачи генотипом и гаметы.
• Запишите генотип гибридов F1.
• Составьте схему второго скрещивания. Запишите гаметы гибридов F1 в решетку Пеннета по горизонтали и по вертикали.
• Запишите генотипы потомства в клетках пересечения гамет. Определите соотношения фенотипов в F1.

Тип скрещивания	Схема скрещивания	Закон. автор
Наследование признаков, сцепленных с полом.Признаки, гены которых локализованы в половых хромосомах, называются сцепленными с полом		Если одна из X хромосом содержит рецессивный ген, определяющий проявления аномального признака, то носителем признака является женщина, а признак проявляется у мужчин.Рецессивный признак от матерей передается сыновьям и проявляется, а от отцов передается дочерям.Примером наследования признаков, сцепленных с полом у человека, является гемофилия и дальтонизм.

Раздел 3. Примеры решения задач по генетике

1. У дрозофилы доминантный ген красной окраски глаз (W) и рецессивный ген белой окраски (w) находятся в Х – хромосамах. Белоглазая самка скрещивалась с красноглазым самцом. Какой цвет глаз будет у самцов и самок в первом и втором поколении?

Дано:
W – красный окрас глаз
w – белый окрас глаз
Х W Х W – самки красной
Х W Х w – самка крас.
Х w Х w – самки белые глаза

Ответ: Среди потомства F1 50% будет красноглазых самок и 50% белоглазых самцов. Во втором поколении 25% — красноглазая самка, 25% — белоглазая самка, 25% — красноглазый самец, 25% — белоглазый самец.

1. У домашних кур сцепленный с Х-хромосомой ген d имеет летальное действие. Какая часть потомства погибнет, если скрестить курицу с гетерозиготным петухом?

Дано: А    ген, сцепленный с Х-хромосомой d имимеет летальное действие           F1 гибель-?

Решение: 1) Р ♀ XAY  x  ♂ XAXa            G   XA Y        XA Xa          F1  XAXA  YXA   XAXa   YXa    XAXA — норм.петух    YXA  норм.курица    XAXa   норм. петух    YXa гибель

Ответ: 25% погибнет потомства

1. У человека рецессивный ген гемофилии (h) и рецессивный ген дальтонизма (d) локализованы в X-хромосоме на расстоянии 9,8 морганид. Известно, что женщина гетерозиготна по обоим признакам, аномальные гены локализованы в разных X-хромосомах. Определите, какие дети у нее могут быть от брака со здоровым мужчиной, и какова вероятность их рождения.

Дано: Xh – гемофилия XH – норма Xd – дальтонизм XD – норма L(hd) = 9,8 мн = 9,8% кроссинговера

Решение 1) Проанализировав условие задачи, определим генотипы родителей:  P:                          ♀                  ×            ♂ 2) В результате кроссинговера с общей вероятностью 9,8% у матери образуется два новых типа гамет – кроссоверные гаметы. Вероятность появления каждого из типов кроссоверных гамет –  = 4,9%. На долю некроссоверных гамет остается 100 – 9,8 = 90,2%, на каждый тип некроссоверных гамет по  = 45,1%. Вероятность проявления каждой из гамет отца – 50%. G: некроссоверные, вероятность – 90,2%  = 45,1%  = 50%  = 45,1% Y = 50% кроссоверные, вероятность – 9,8%  = 4,9%  = 4,9% 3) Определим вероятность появления детей с различными сочетаниями исследуемых признаков. Для этого по теореме умножения вероятностей вычислим произведение вероятностей материнской и отцовской гамет. F1:  =  = 22,55% – здоровая девочка        =  = 22,55%  – мальчик с гемофилией        =  = 22,55% – здоровая девочка        =  = 22,55% – мальчик-дальтоник       =  = 2,45% – здоровая девочка        = = 2,45%  – здоровый мальчик        =  = 2,45% – здоровая девочка        =  = 2,45% – мальчик-дальтоник с гемофилией

F1 – ?

Ответ: вероятность рождения здоровой девочки в данном браке – 50%; вероятность рождения здорового мальчика – 2,45%; вероятность рождения мальчика с гемофилией – 22,55%; вероятность рождения мальчика-дальтоника – 22,55%; вероятность рождения мальчика-дальтоника с гемофилией – 2,45%.

1. У коров гены A и B расположены в одной хромосоме на расстоянии 24 морганиды. Определите генотипические группы потомков и вероятности их появления при скрещивании двух дигетерозигот с генотипом .

Дано: L(AB) = 24 мн = 24% кроссинговера

Решение 1) P:           ♀                         ×                  ♂ 2) В результате кроссинговера с общей вероятностью 24% у матери и отца образуется два новых типа гамет – кроссоверные гаметы. Вероятность появления каждого из типов кроссоверных гамет –  = 12%. На долю некроссоверных гамет остается 100 – 24 = 76%, на каждый тип некроссоверных гамет по  38%. G: некросс., 76%  = 38% некросс., 76%  = 38%  = 38%  = 38% кросс., 24%  = 12% кросс., 24%  = 12% ab = 12% ab = 12% 3) Определим вероятность появления детей с различными сочетаниями исследуемых признаков. Для этого по теореме умножения вероятностей вычислим произведение вероятностей материнской и отцовской гамет. F1:   =  = 14,44%  =  = 4,56%  =  = 14,44%  =  = 4,56%  =  = 4,56%  =  = 1,44%  =  = 4,56%  =  = 1,44%  =  = 14,44%  =  = 4,56%  =  = 14,44%  =  = 4,56%  =  = 4,56%  =  = 1,44%  =  = 4,56%  =  = 1,44%

F1 – ?

Ответ: в потомстве наблюдается 16 групп генотипов; вероятность проявления генотипа  = 14,44%,  = 14,44%,  = 4,56%,  = 4,56%,  = 14,44%, = 4,44%,  = 4,56%,  = 4,56%,  = 4,56%,  = 4,56%,  = 1,44%,  = 1,44%,  = 4,56%,  = 4,56%,  = 1,44%,  = 1,44%.

Заключение.

Дорогие ребята!

 Это пособие создавалось в первую очередь для вас.

 Практика показывает, что именно  умение решать задачи вызывает у вас наибольшие затруднения.

Если вы хотите научиться решать задачи по  генетике, следуйте  советам:

1. Каждая гамета получает гаплоидный набор хромосом (генов). Все хромосомы (гены) имеются в гаметах.
2. В каждую гамету попадает только одна гомологичная хромосома из каждой пары (только один ген из каждой аллели).
3. Число возможных вариантов гамет равно 2n, где n – число хромосом, содержащих гены в гетерозиготном состоянии.
4. Одну гомологичную хромосому (один аллельный ген) из каждой пары ребенок получает от отца, а другую (другой аллельный ген) – от матери.
5. Гетерозиготные организмы при полном доминировании всегда проявляют доминантный признак. Организмы с рецессивным признаком всегда гомозиготны.
6. Решение задачи на дигибридное скрещивание при независимом наследовании обычно сводится к последовательному решению двух задач на моногибридное (это следует из закона независимого наследования).

Кроме того, для успешного решения задач по генетике следует уметь выполнять некоторые несложные операции и использовать методические приемы, которые приводятся ниже.

Прежде всего необходимо внимательно изучить условие задачи. Даже те учащиеся, которые хорошо знают закономерности наследования и успешно решают генетические задачи, часто допускают грубые ошибки, причинами которых является невнимательное или неправильное прочтение условия.

Следующим этапом является определение типа задачи. Для этого необходимо выяснить, сколько пар признаков рассматривается в задаче, сколько пар генов кодирует эти признаки, а также число классов фенотипов, присутствующих в потомстве от скрещивания гетерозигот или при анализирующем скрещивании, и количественное соотношение этих классов. Кроме того, необходимо учитывать, связано ли наследование признака с половыми хромосомами, а также сцепленно или независимо наследуется пара признаков. Относительно последнего могут быть прямые указания в условии. Также, свидетельством о сцепленном наследовании может являться соотношение классов с разными фенотипами в потомстве.

Для облегчения решения можно записать схему брака (скрещивания) на черновике, отмечая фенотипы и генотипы особей, известных по условию задачи, а затем начать выполнение операций по выяснению неизвестных генотипов. Для удобства неизвестные гены на черновике можно обозначать значками *, _ или ?.

Выяснение генотипов особей, неизвестных по условию, является основной методической операцией, необходимой для решения генетических задач. При этом решение всегда надо начинать с особей, несущих рецессивный признак, поскольку они гомозиготны и их генотип по этому признаку однозначен – аа.

Выяснение генотипа организма, несущего доминантный признак, является более сложной проблемой, потому что он может быть гомозиготным (АА) или гетерозиготным (Аа).

Гомозиготными (АА) являются представители «чистых линий», то есть такие организмы, все предки которых несли тот же признак. Гомозиготными являются также особи, оба родителя которых были гомозиготными по этому признаку, а также особи, в потомстве которых (F1) не наблюдается расщепление.

Организм гетерозиготен (Аа), если один из его родителей или потомков несет рецессивный признак, или если в его потомстве наблюдается расщепление.

В некоторых задачах предлагается выяснить, доминантным или рецессивным является рассматриваемый признак. Следует учитывать, что доминантный признак во всех случаях, кроме неполного доминирования, проявляется у гетерозиготных особей. Его несут также фенотипически одинаковые родители, в потомстве которых встречаются особи, отличные от них по фенотипу. При моногенном наследовании доминантный признак всегда проявляется у потомства F1 при скрещивании гомозиготных родителей (чистых линий) с разным фенотипом (исключение – неполное доминирование).

При определении возможных вариантов распределения генов в гаметах следует помнить, что каждая гамета содержит гаплоидный набор генов и что в нее попадает только один ген из каждой пары, определяющей развитие признака. Число возможных вариантов гамет равно 2n, где n – число рассматриваемых пар хромосом, содержащих гены в гетерозиготном состоянии.

Распространенной ошибкой при определении вариантов гамет является написание одинаковых типов гамет, то есть содержащих одни и те же сочетания генов. Для определения возможных типов гамет более целесообразным представляется запись генотипов в хромосомной форме. Это упрощает определение всех возможных вариантов сочетания генов в гаметах (особенно при полигибридном скрещивании). Кроме того, некоторые задачи невозможно решить без использования такой формы записи.

Сочетания гамет, а также соответствующие этим сочетаниям фенотипы потомства при дигибридном или полигибридном скрещивании равновероятны, и поэтому их удобно определять с помощью решетки Пеннета. По вертикали откладываются типы гамет, продуцируемых матерью, а по горизонтали – отцом. В точках пересечения вертикальных и горизонтальных линий записываются соответствующие сочетания генов. Обычно выполнение операций, связанных с использованием решетки Пеннета, не вызывает затруднений у учащихся. Следует учитывать только то, что гены одной аллельной пары надо писать рядом (например, ААВВ, а не АВАВ).

Конечным этапом решения является запись схемы скрещивания (брака) в соответствии с требованиями по оформлению, описанными ниже, а также максимально подробное изложение всего хода рассуждений по решению задачи с обязательным логическим обоснованием каждого вывода. Отсутствие объяснения даже очевидных, на первый взгляд, моментов может быть основанием для снижения оценки на экзамене.

Список литературы

1. Биология. 11 класс: учеб. Для общеобразоват. организаций: базовый уровень/ Д.К. Беляев, Г.М. Дымшиц, Л.Н. Кузнецова – М.: Просвещение, 2016. – 223с.
2. Капранова Г.В. Сборник задач по генетике. – Луганск: Янтарь, 2003. – 68с.
3. Пепеляева О.А., Сунцова И.В. Поурочные разработки по общей биологии: 11 класс.- М.: ВАКО, 2006. -464с.

Дополнительная литература

1. Анастасова Л.П. Самостоятельные работы учащихся по общей биологии: Пособие для учителя. М.: Просвещение, 1989. — 175 с.
2. Борисова, Л.В. Тематическое и поурочное планирование по биологии: 11 кл.: к учебнику Мамонтова С.Г., Захарова В.Б, Сонина Н.И. «Биология. Общие закономерности. 11 класс»: Методическое пособие/Борисова Л.В. – М.: Издательство «Экзамен», 2006. – 159 с.
3. Донецкая Э.Г. Общая биология. Тетрадь с печатной основой для учащихся 11кл. – Саратов, «Лицей», 1997.,80с.
4. Ловкова Т.А. Биология. Общие закономерности. 11 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.
5. Сухова Т.С. Общая 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.

Автор статьи — профессиональный репетитор, кандидат биологических наук Д. А. Соловков.

Среди заданий по генетике на ЕГЭ по биологии можно выделить 6 основных типов. Первые два — на определение числа типов гамет и моногибридное скрещивание — встречаются чаще всего в части А экзамена (вопросы А7, А8 и А30).

Задачи типов 3, 4 и 5 посвящены дигибридному скрещиванию, наследованию групп крови и признаков, сцепленных с полом. Такие задачи составляют большинство вопросов С6 в ЕГЭ.

Шестой тип задач — смешанный. В них рассматривается наследование двух пар признаков: одна пара сцеплена с Х-хромосомой (или определяет группы крови человека), а гены второй пары признаков расположены в аутосомах. Этот класс задач считается самым трудным для абитуриентов.

В этой статье изложены теоретические основы генетики, необходимые для успешной подготовки к заданию С6, а также рассмотрены решения задач всех типов и приведены примеры для самостоятельной работы.

к оглавлению ▴

Основные термины генетики

Ген — это участок молекулы ДНК, несущий информацию о первичной структуре одного белка. Ген — это структурная и функциональная единица наследственности.

Аллельные гены (аллели) — разные варианты одного гена, кодирующие альтернативное проявление одного и того же признака. Альтернативные признаки — признаки, которые не могут быть в организме одновременно.

Гомозиготный организм — организм, не дающий расщепления по тем или иным признакам. Его аллельные гены одинаково влияют на развитие данного признака.

Гетерозиготный организм — организм, дающий расщепление по тем или иным признакам. Его аллельные гены по-разному влияют на развитие данного признака.

Доминантный ген отвечает за развитие признака, который проявляется у гетерозиготного организма.

Рецессивный ген отвечает за признак, развитие которого подавляется доминантным геном. Рецессивный признак проявляется у гомозиготного организма, содержащего два рецессивных гена.

Генотип — совокупность генов в диплоидном наборе организма. Совокупность генов в гаплоидном наборе хромосом называется геномом.

Фенотип — совокупность всех признаков организма.

к оглавлению ▴

Законы Г. Менделя

Первый закон Менделя — закон единообразия гибридов

Этот закон выведен на основании результатов моногибридного скрещивания. Для опытов было взято два сорта гороха, отличающихся друг от друга одной парой признаков — цветом семян: один сорт имел желтую окраску, второй — зеленую. Скрещивающиеся растения были гомозиготными.

Для записи результатов скрещивания Менделем была предложена следующая схема:

 — желтая окраска семян
 — зеленая окраска семян

Формулировка закона: при скрещивании организмов, различающихся по одной паре альтернативных признаков, первое поколение единообразно по фенотипу и генотипу.

к оглавлению ▴

Второй закон Менделя — закон расщепления

Из семян, полученных при скрещивании гомозиготного растения с желтой окраской семян с растением с зеленой окраской семян, были выращены растения, и путем самоопыления было получено .

Формулировка закона: у потомства, полученного от скрещивания гибридов первого поколения, наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении , а по генотипу — .

к оглавлению ▴

Третий закон Менделя — закон независимого наследования

Этот закон был выведен на основании данных, полученных при дигибридном скрещивании. Мендель рассматривал наследование двух пар признаков у гороха: окраски и формы семян.

В качестве родительских форм Мендель использовал гомозиготные по обоим парам признаков растения: один сорт имел желтые семена с гладкой кожицей, другой — зеленые и морщинистые.

 — желтая окраска семян,  — зеленая окраска семян,
 — гладкая форма,  — морщинистая форма.

Затем Мендель из семян вырастил растения и путем самоопыления получил гибриды второго поколения.

В  произошло расщепление на  фенотипических класса в соотношении . всех семян имели оба доминантных признака (желтые и гладкие),  — первый доминантный и второй рецессивный (желтые и морщинистые),  — первый рецессивный и второй доминантный (зеленые и гладкие),  — оба рецессивных признака (зеленые и морщинистые).

При анализе наследования каждой пары признаков получаются следующие результаты. В  частей желтых семян и  части зеленых семян, т.е. соотношение . Точно такое же соотношение будет и по второй паре признаков (форме семян).

Формулировка закона: при скрещивании организмов, отличающихся друг от друга двумя и более парами альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всевозможных сочетаниях.

Третий закон Менделя выполняется только в том случае, если гены находятся в разных парах гомологичных хромосом.

к оглавлению ▴

Закон (гипотеза) «чистоты» гамет

При анализе признаков гибридов первого и второго поколений Мендель установил, что рецессивный ген не исчезает и не смешивается с доминантным. В  проявляются оба гена, что возможно только в том случае, если гибриды образуют два типа гамет: одни несут доминантный ген, другие — рецессивный. Это явление и получило название гипотезы чистоты гамет: каждая гамета несет только один ген из каждой аллельной пары. Гипотеза чистоты гамет была доказана после изучения процессов, происходящих в мейозе.

Гипотеза «чистоты» гамет — это цитологическая основа первого и второго законов Менделя. С ее помощью можно объяснить расщепление по фенотипу и генотипу.

к оглавлению ▴

Анализирующее скрещивание

Этот метод был предложен Менделем для выяснения генотипов организмов с доминантным признаком, имеющих одинаковый фенотип. Для этого их скрещивали с гомозиготными рецессивными формами.

Если в результате скрещивания все поколение оказывалось одинаковым и похожим на анализируемый организм, то можно было сделать вывод: исходный организм является гомозиготным по изучаемому признаку.

Если в результате скрещивания в поколении наблюдалось расщепление в соотношении , то исходный организм содержит гены в гетерозиготном состоянии.

к оглавлению ▴

Наследование групп крови (система АВ0)

Наследование групп крови в этой системе является примером множественного аллелизма (это существование у вида более двух аллелей одного гена). В человеческой популяции имеется три гена , кодирующие белки-антигены эритроцитов, которые определяют группы крови людей. В генотипе каждого человека содержится только два гена, определяющих его группу крови: первая группа ; вторая и ; третья и  и четвертая .

к оглавлению ▴

Наследование признаков, сцепленных с полом

У большинства организмов пол определяется во время оплодотворения и зависит от набора хромосом. Такой способ называют хромосомным определением пола. У организмов с таким типом определения пола есть аутосомы и половые хромосомы —  и .

У млекопитающих (в т.ч. у человека) женский пол обладает набором половых хромосом , мужской пол — . Женский пол называют гомогаметным (образует один тип гамет); а мужской — гетерогаметным (образует два типа гамет). У птиц и бабочек гомогаметным полом являются самцы , а гетерогаметным — самки .

В ЕГЭ включены задачи только на признаки, сцепленные с -хромосомой. В основном они касаются двух признаков человека: свертываемость крови ( — норма;  — гемофилия), цветовое зрение ( — норма,  — дальтонизм). Гораздо реже встречаются задачи на наследование признаков, сцепленных с полом, у птиц.

У человека женский пол может быть гомозиготным или гетерозиготным по отношению к этим генам. Рассмотрим возможные генетические наборы у женщины на примере гемофилии (аналогичная картина наблюдается при дальтонизме):  — здорова;  — здорова, но является носительницей;  — больна. Мужской пол по этим генам является гомозиготным, т.к. -хромосома не имеет аллелей этих генов:  — здоров;  — болен. Поэтому чаще всего этими заболеваниями страдают мужчины, а женщины являются их носителями.

к оглавлению ▴

Типичные задания ЕГЭ по генетике

Определение числа типов гамет

Определение числа типов гамет проводится по формуле: , где  — число пар генов в гетерозиготном состоянии. Например, у организма с генотипом генов в гетерозиготном состоянии нет, т.е. , следовательно, , и он образует один тип гамет . У организма с генотипом одна пара генов в гетерозиготном состоянии , т.е. , следовательно, , и он образует два типа гамет. У организма с генотипом три пары генов в гетерозиготном состоянии, т.е. , следовательно, , и он образует восемь типов гамет.

к оглавлению ▴

Задачи на моно- и дигибридное скрещивание

На моногибридное скрещивание

Задача: Скрестили белых кроликов с черными кроликами (черный цвет — доминантный признак). В  белых и  черных. Определите генотипы родителей и потомства.

Решение: Поскольку в потомстве наблюдается расщепление по изучаемому признаку, следовательно, родитель с доминантным признаком гетерозиготен.

к оглавлению ▴

На дигибридное скрещивание

Доминантные гены известны

Задача: Скрестили томаты нормального роста с красными плодами с томатами-карликами с красными плодами. В  все растения были нормального роста;  — с красными плодами и  — с желтыми. Определите генотипы родителей и потомков, если известно, что у томатов красный цвет плодов доминирует над желтым, а нормальный рост — над карликовостью.

Решение: Обозначим доминантные и рецессивные гены:  — нормальный рост,  — карликовость;  — красные плоды,  — желтые плоды.

Проанализируем наследование каждого признака по отдельности. В  все потомки имеют нормальный рост, т.е. расщепления по этому признаку не наблюдается, поэтому исходные формы — гомозиготны. По цвету плодов наблюдается расщепление , поэтому исходные формы гетерозиготны.

к оглавлению ▴

Доминантные гены неизвестны

Задача: Скрестили два сорта флоксов: один имеет красные блюдцевидные цветки, второй — красные воронковидные цветки. В потомстве было получено красных блюдцевидных, красных воронковидных, белых блюдцевидных и  белых воронковидных. Определите доминантные гены и генотипы родительских форм, а также их потомков.

Решение: Проанализируем расщепление по каждому признаку в отдельности. Среди потомков растения с красными цветами составляют , с белыми цветами — , т.е. . Поэтому  — красный цвет,  — белый цвет, а родительские формы — гетерозиготны по этому признаку (т.к. есть расщепление в потомстве).

По форме цветка также наблюдается расщепление: половина потомства имеет блюдцеобразные цветки, половина — воронковидные. На основании этих данных однозначно определить доминантный признак не представляется возможным. Поэтому примем, что  — блюдцевидные цветки,  — воронковидные цветки.

— красные блюдцевидные цветки,
 — красные воронковидные цветки,
 — белые блюдцевидные цветки,
 — белые воронковидные цветки.

к оглавлению ▴

Решение задач на группы крови (система АВ0)

Задача: у матери вторая группа крови (она гетерозиготна), у отца — четвертая. Какие группы крови возможны у детей?

Решение:

к оглавлению ▴

Решение задач на наследование признаков, сцепленных с полом

Такие задачи вполне могут встретиться как в части А, так и в части С ЕГЭ.

Задача: носительница гемофилии вышла замуж за здорового мужчину. Какие могут родиться дети?

Решение:

к оглавлению ▴

Решение задач смешанного типа

Задача: Мужчина с карими глазами и  группой крови женился на женщине с карими глазами и  группой крови. У них родился голубоглазый ребенок с  группой крови. Определите генотипы всех лиц, указанных в задаче.

Решение: Карий цвет глаз доминирует над голубым, поэтому  — карие глаза,  — голубые глаза. У ребенка голубые глаза, поэтому его отец и мать гетерозиготны по этому признаку. Третья группа крови может иметь генотип или , первая — только . Поскольку у ребенка первая группа крови, следовательно, он получил ген и от отца, и от матери, поэтому у его отца генотип .

Задача: Мужчина дальтоник, правша (его мать была левшой) женат на женщине с нормальным зрением (ее отец и мать были полностью здоровы), левше. Какие могут родиться дети у этой пары?

Решение: У человека лучшее владение правой рукой доминирует над леворукостью, поэтому  — правша,  — левша. Генотип мужчины  (т.к. он получил ген  от матери-левши), а женщины — .

Мужчина-дальтоник имеет генотип , а его жена — , т.к. ее родители были полностью здоровы.

к оглавлению ▴

Задачи для самостоятельного решения

1. Определите число типов гамет у организма с генотипом .
2. Определите число типов гамет у организма с генотипом .
3. Определите число типов гамет у организма с генотипом .
4. Скрестили высокие растения с низкими растениями. В  — все растения среднего размера. Какое будет ?
5. Скрестили белого кролика с черным кроликом. В  все кролики черные. Какое будет ?
6. Скрестили двух кроликов с серой шерстью. В  с черной шерстью,  — с серой и  с белой. Определите генотипы и объясните такое расщепление.
7. Скрестили черного безрогого быка с белой рогатой коровой. В  получили  черных безрогих, черных рогатых, белых рогатых и  белых безрогих. Объясните это расщепление, если черный цвет и отсутствие рогов — доминантные признаки.
8. Скрестили дрозофил с красными глазами и нормальными крыльями с дрозофилами с белыми глазами и дефектными крыльями. В потомстве все мухи с красными глазами и дефектными крыльями. Какое будет потомство от скрещивания этих мух с обоими родителями?
9. Голубоглазый брюнет женился на кареглазой блондинке. Какие могут родиться дети, если оба родителя гетерозиготны?
10. Мужчина правша с положительным резус-фактором женился на женщине левше с отрицательным резусом. Какие могут родиться дети, если мужчина гетерозиготен только по второму признаку?
11. У матери и у отца  группа крови (оба родителя гетерозиготны). Какая группа крови возможна у детей?
12. У матери  группа крови, у ребенка —  группа. Какая группа крови невозможна для отца?
13. У отца первая группа крови, у матери — вторая. Какова вероятность рождения ребенка с первой группой крови?
14. Голубоглазая женщина с  группой крови (ее родители имели третью группу крови) вышла замуж за кареглазого мужчину со  группой крови (его отец имел голубые глаза и первую группу крови). Какие могут родиться дети?
15. Мужчина-гемофилик, правша (его мать была левшой) женился на женщине левше с нормальной кровью (ее отец и мать были здоровы). Какие могут родиться дети от этого брака?
16. Скрестили растения земляники с красными плодами и длинночерешковыми листьями с растениями земляники с белыми плодами и короткочерешковыми листьями. Какое может быть потомство, если красная окраска и короткочерешковые листья доминируют, при этом оба родительских растения гетерозиготны?
17. Мужчина с карими глазами и  группой крови женился на женщине с карими глазами и  группой крови. У них родился голубоглазый ребенок с  группой крови. Определите генотипы всех лиц, указанных в задаче.
18. Скрестили дыни с белыми овальными плодами с растениями, имевшими белые шаровидные плоды. В потомстве получены следующие растения:  с белыми овальными,  с белыми шаровидными,  с желтыми овальными и  с желтыми шаровидными плодами. Определите генотипы исходных растений и потомков, если у дыни белая окраска доминирует над желтой, овальная форма плода — над шаровидной.

к оглавлению ▴

Ответы

1.  типа гамет.
2.  типов гамет.
3.  типа гамет.
4.  высоких, средних и  низких (неполное доминирование).
5. черных и  белых.
6.  — черные,  — белые,  — серые. Неполное доминирование.
7. Бык: , корова — . Потомство: (черные безрогие), (черные рогатые), (белые рогатые), (белые безрогие).
8.  — красные глаза,  — белые глаза;  — дефектные крылья,  — нормальные. Исходные формы — и , потомство .
   Результаты скрещивания:
   а)

   б)

9.  — карие глаза,  — голубые;  — темные волосы,  — светлые. Отец , мать — .
10.  — правша,  — левша;  — положительный резус,  — отрицательный. Отец , мать — . Дети: (правша, положительный резус) и  (правша, отрицательный резус).
11. Отец и мать — . У детей возможна третья группа крови (вероятность рождения — ) или первая группа крови (вероятность рождения — ).
12. Мать , ребенок ; от матери он получил ген , а от отца — . Для отца невозможны следующие группы крови: вторая , третья , первая , четвертая .
13. Ребенок с первой группой крови может родиться только в том случае, если его мать гетерозиготна. В этом случае вероятность рождения составляет .
14.  — карие глаза,  — голубые. Женщина , мужчина . Дети: (карие глаза, четвертая группа), (карие глаза, третья группа), (голубые глаза, четвертая группа), (голубые глаза, третья группа).
15.  — правша,  — левша. Мужчина , женщина . Дети (здоровый мальчик, правша), (здоровая девочка, носительница, правша), (здоровый мальчик, левша), (здоровая девочка, носительница, левша).
16.  — красные плоды,  — белые;  — короткочерешковые,  — длинночерешковые.
    Родители: и . Потомство: (красные плоды, короткочерешковые), (красные плоды, длинночерешковые), (белые плоды, короткочерешковые), (белые плоды, длинночерешковые).
    Скрестили растения земляники с красными плодами и длинночерешковыми листьями с растениями земляники с белыми плодами и короткочерешковыми листьями. Какое может быть потомство, если красная окраска и короткочерешковые листья доминируют, при этом оба родительских растения гетерозиготны?
17.  — карие глаза,  — голубые. Женщина , мужчина . Ребенок:
18.  — белая окраска,  — желтая;  — овальные плоды,  — круглые. Исходные растения: и . Потомство:
     с белыми овальными плодами,
     с белыми шаровидными плодами,
     с желтыми овальными плодами,
     с желтыми шаровидными плодами.

Если вы хотите разобрать большее количество примеров — записывайтесь на курсы подготовки к ЕГЭ по биологии онлайн

Задачи ЕГЭ по генетике

Задача ЕГЭ по генетике №1

 

Записываем дано:

У нас 2 признака, поэтому эта задача  ЕГЭ по генетике на дигибридное скрещивание.

h — рецессивный ген гемофилии, сцеплен с Х-хромосомой, значит аллель будут выглядеть как X^h.

а-альбинизм, рецессивный признак, находится в аутосоме, значит, не связан с полом. Обозначаем просто как «а«.

Родители нормальные по этим двум признакам:

Генотип матери:   X^HX^HАА либо X^HX^hАа

Генотип отца: X^HYАА либо X^HYАа

а сын альбинос и гемофилик, т.е.  его генотип — X^hYaa.  X^h сын мог унаследовать только от матери, т.к. отец не имел этого признака.
аа — по одному признаку от отца и от мамы, значит, оба родителя гетерозиготны по этому признаку:

отец —  X^HYАа × X^HX^hАа — мать

составляем решетку Пеннета:

а) Итого 12 генотипов:

Дочери:

• X^HX^HАА — здоровая кровь, пигмент

• X^HX^HАа — здоровая кровь, пигмент

• X^HX^Hаа — здоровая кровь, альбинос

• X^HX^hАА — здоровая кровь, пигмент

• X^HX^hАа — здоровая кровь, пигмент

• X^HX^hаа— здоровая кровь, альбинос

Сыновья:

• X^HYАА  — здоровый, пигмент

• X^HYАа — здоровый, пигмент

• X^HYaа — здоровый, альбинос

• X^hYАA — больной, пигмент

• X^hYАa — больной, пигмент

• X^hYaa — больной, альбинос

б) 6 фенотипов:

• девочка здоровая, пигмент

• девочка здоровая, альбинос

• мальчик здоровый, пигмент

• мальчик здоровый, альбинос

• мальчик больной, пигмент

• мальчик больной, альбинос

в) Вероятность рождения мальчика альбиноса гемофилика 1 из 16

г) Здоровые девочки — 6 из 16

Это довольно сложная задача, т.к. здесь надо учитывать 2 признака. Она трудоемкая по подсчетам и надо очень внимательно прописывать генотипы. Но, все задачи по генетике имеют простой алгоритм решения:

1. Обозначить признаки — большой буквой — доминантные, маленькой буквой — рецессивные

2. Обозначить генотипы мужского и женского организмов (указать все возможные варианты)

3. Расписать варианты гамет

4. Составить решетку Пеннета

Бывают обратные  ЕГЭ по генетике — когда дан генотип гибрида, а определить нужно родителей. В этом случае надо обозначить то, что ребенок наследует признаки и от мужского, и от женского организма.

Задача ЕГЭ по генетике №2

 

Дано:

• А — длинные уши;

• а — безухость;

• Аа — короткие уши;

• B — черная шерсть;

• b — белая шерсть

• длинноухая черная овца, гетерозиготная по второму признаку:  ААBb;

• короткоухий белый баран: Ааbb

составляем решетку Пеннета:

F1:

• AABb — длинноухий, с черной шерстью;

• АаBb — короткоухий с черной шерстью;

• ААbb —  длинноухий, с белой шерсткой;

• Ааbb — короткоухий с белой шерстью;

 
Вероятность рождения безухих белых ягнят — 0%
 

Задача ЕГЭ по генетике №3

Дано: 

А — гладкие семена

а — морщинистые

В — окрашенные

b — неокрашенные

Решение:

скрестили дигетерозиготное растение с рецессивным:

АаВb х ааbb

По сути это  — анализирующее скрещивание и соотношение в потомстве должно было бы быть 1:1:1:1. У нас наблюдается расщепление 1:1 (1500 : 1490) и маленькие числа, не попадающие под правило: 100 и 110.

Делаем вывод — гены сцеплены

Посмотрим на генотипы F1:

• 1500 морщинистые окрашенные:  aB\ab

• 1490 гладкие неокрашенные:  Аb\ab

 
Значит, генотипы родительских форм были:

Аb\aB  x ab\ab

Схема скрещивания:

	Аb	aB
ab	Аb\ab 1490 гладкие неокрашенные	aB\ab 1500 морщинистые окрашенные

Готовые решения задач по генетике. Задачи 1-10 | Явления сцепления генов. Кроссинговер  

Задача 1
Какие типы гамет и сколько даст организм: 
а) при полном сцеплении генов А и В;
б) если расстояние между генами А и В — 12 морганид?
Решение:
а) При полном сцеплении организм:  дает два типа гамет:  каждой по 50%.
б) Расстояние между генами 12 м показывает, что кроме не кроссоверных гамет есть кроссоверные гаметы, причем последних будет 12%. Гаметы некроссоверные: ; их соотношение [ (100% — 12%) : 2 = 44% ] по 44%. Кроссоверные гаметы: , их соотношение [ 12: 2 = 6% ] по 6%.
При решении задачи использовались положения теории Моргана:
1) гены лежат в хромосомах;
2) при полном сцеплении гены, лежащие в одной хромосоме, наследуются только вместе;
3) при неполном сцеплении генов гены, лежащие в одной хромосоме могут наследоваться как вместе, так и раздельно (появляются кроссоверные гаметы);
4) 1 морганида = 1% кроссинговера, поэтому по расстоянию генов можно судить о количестве кроссоверных гамет ( 1м = 1% кроссоверных гамет).

 Задача 2
Сколько типов гамет, и какие дает организм, имеющий две пары хромосом: 
а) при полном сцеплении;
б) если расстояние между генами А и В равно 12 морганид?
Решение:
а) Хромосомы во время мейоза расходятся к полюсам независимо друг от друга, поэтому будет 4 типа гамет:
, по 25%.
б). Расстояние между генами 12 морганид, поэтому гаметы будут как некроссоверные, так и кроссоверные. Некроссоверные гаметы: , каждой по = 22%. Кроссоверные гаметы: , каждой по 12/4 =3%.

Задача 3
Гены А, В, и С лежат в одной хромосоме. Между генами АС кроссинговер проходит с частотой 12,7% , количество рекомбинантов по генам ВС – 23,3% , расстояние между генами АВ – 36 морганид. Построить генетическую карту по взаиморасположению этих генов в хромосоме.
Решение:
1) 1% кроссинговера равен 1 морганиде
2)  Рекомбинанты – это организмы, образовавшиеся при слиянии кроссоверных гамет. Так как гены в хромосоме лежат линейно, чертим прямую линию и откладываем расстояние между генами, которое выражено в морганидах:

Гены в хромосомах лежат линейно, в определенных местах – локусах. Одна морганида соответствует одному проценту кроссинговера или рекомбинантных (кроссоверных) особей.

Задача 4
Расстояние между генами АВ равно 24 морганиды. Какова доля генотипов: 
и во втором поколении от скрещивания организмов ААвв и ааВВ?
Решение:
В Расстояние между генами АВ — 24 морганиды показывает, что эти гены неполностью сцеплены, расположены в одной хромосоме и кроссоверных особей по этим генам будет 24%.
Такие задачи решаем в виде хромосомных карт.

Кроссоверные организмы и гаметы отмечены звездочкой — (*).

 Расстояние между генами — 24 морганиды показывает, что кроссоверных особей 24%. Доля каждого кроссоверного генотипа: 24 : 12 (на число кроссоверных особей) = 2%. Доля каждого некроссоверного генотипа: (100% — 24%) : 4 (на число некроссоверных особей) = 19%.
Ответ:
Доля кроссоверного генотипа: — 2%, а доля некроссоверных генотипов: — 19%.
При решении задачи использовали: закон чистоты гамет и хромосомную теорию наследственности, взаимодействие генов – не полное сцепление.

Задача 5
У перца красная окраска плода доминирует над зеленной, а высокий рост стебля — над карликовым. Гены, определяющие окраску плода и высоту стебля, лежат в одной хромосоме, расстояние между их локусами 40 морганид. Скрещено гетерозиготное по обеим признакам растение с карликовым, имеющим зеленую окраску плода.
Какое потомство и в каком соотношении можно ожидать от этого скрещивания? Какие законы генетики использовали при решении задачи и какое взаимоотношение генов наблюдается при наследовании данных признаков?
Решение:
А — ген, определяющий красную окраску плода;
а — ген, определяющий зеленную окраску плода;
В – ген, определяющий высокий рос стебля;
в – ген, определяющий карликовость;
(Расстояние между генами) S_AB = 40 морганид.
Так как S_AB = 40м, то гены не полностью сцепленны. В связи с тем, что ген роста стебля и окраски плодов сцеплены, генотип растений записываем в виде хромосомной карты. Допустим, что у гетерозиготной особи гены А и В пришли от одного родителя, а гены а и в от другого родителя, тогда ее хромосомная карта будет: 
[ Но у гетерозиготного родителя может быть и иначе: гены А и в пришли то одного родителя, а гены а и В пришли от другого родителя. В этом случае соотношение кроссоверных гамет и некроссоверных будет иное и поэтому другая фенотипическая структура потомства.]
В условии задачи сказано, что расстояние между генами равно 40 морганидам. Это означает, что кроме нормальных гамет (некроссоверных) у особи: будут кроссоверные гаметы. Некроссоверные гаметы: наблюдаются в соотношении , а кроссоверные гаметы: по 40%/2 = 20% каждой.
Второй родитель будет имеет хромосомную карту: и один тип гамет: а____в.
Рассмотрим скрещивание:

Кроссоверные гаметы и организмы в таблице отмечены: (*)
Вероятность кроссоверных особей каждого генотипа: 40%/2 = 20% ; некроссоверных особей каждого типа = 30%.
Взаимодействие генов: полное доминирование и неполное сцепление генов.
Законы генетики, которые использовали при решении задачи: закон чистоты гамет, хромосомная теория Моргана.

Задача 6
Жужелицу с коричневым и широким телом скрестили с самцом, имеющим узкое и зеленное тело. Гибриды первого поколения были коричневые с узким телом. Гибридную самку скрестили с самцом, имеющим зеленое и широкое тело. Во втором поколении получили: 55 с коричневым и 290 с зеленым телом, имеющих узкое тело, а с широким телом: 49 зеленой и 304 коричневой окраской. Написать схему скрещивания, дать цитологическое обоснование. Какое взаимодействие генов и каким законом генетики вы пользовались?
Решение:
Напишем фенотипическую схему первого скрещивания:

Из этой фенотипической схемы видно, что ген, определяющий коричневое тело, и ген, определяющий узкое тело, доминируют. Отсюда напишем дано:
Дано:
А – ген, определяющий коричневое тело;
а – ген, определяющий зеленое тело;
В – ген, определяющий узкое тело;
в – ген, определяющий широкое тело.

Из фенотипического расщепления во F₂ видно, что одна группа организмов имеет по 290 и 304 особей, а вторая – 49 и 55 особей, что значительно меньше. Поэтому можно предположить, что здесь неполное сцепление генов.

Найдем расстояние между генами А и В.

Расстояние между генами выражается в морганидах — 1 морганида равна 1% кроссинговера.
Взаимодействие генов: полное доминирование, неполное сцепление. Закон генетики, которые использовали при решении задачи: закон чистоты гамет, хромосомная теория Моргана. Записывая хромосомные карты организмов — даем цитологическое обоснование.

Задача 7
Воробьи, имеющие длинные крылья и серую окраску тела, скрестили с воробьями (самцами), имеющими черную окраску тела и короткие крылья. В первом поколении все воробьи были серые и длиннокрылые. При скрещивании гибридов первого поколения с самцом из первого скрещивания, во втором поколении получили 18 – с серым телом и длинными крыльями, 1 – с черным телом и длинными крыльями, а коротких: 21 с черным телом и 2 с серым телом. Написать схему скрещивания. Какое взаимодействие генов и какие законы использовали при решении задачи?
Решение:
Из первого скрещивания можно выяснить какие гены за что отвечают: А – длинные крылья, а – короткие крылья, В – серая окраска, в – черная окраска.
Из второго скрещивания становиться ясно, что ген окраски тела и длины крыльев не полностью сцеплены.

  Взаимодействие генов: полное доминирование, неполное сцепление. Закон генетики: закон чистоты гамет, хромосомная теория Моргана.

Задача 8
Определить вероятность рождения детей одновременно с обеими аномалиями и здоровых в семье, где жена страдает дефицитом глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа (А), ее отец был гемофилик и страдал дефицитом глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, а мать здорова. Муж имел такой же генотип, как и отец женщины. Расстояние между генами 12 морганид. Дать цитологическое обоснование. Какими законами генетики пользовались?.
Решение:
Дано:
А – глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа, а – норма;
h – гемофилия, H – нормальное свертывание крови;
S_АВ = 12 м.
Ход решения:
Расстояние между генами 12 м говорит о том, что задача на неполное сцепление генов, поэтому решением в хромосомном исполнении. Оба гена лежат в неаллельном участке Х-хромосомы.

это некроссоверные особи, их вероятность: = 22%.

кроссоверные особи, их вероятность: 12% : 4 = 3%
Вероятность рождения детей с обеими аномалиями: 2 • 22% + 3% = 47% ;
вероятность здоровых детей в семье: 22%.
При решении задачи применяли закон чистоты гамет, хромосомную теорию Моргана, сцепленное с полом наследование. Взаимодействие генов: полное доминирование, не полное сцепление генов.

 Задача 9
Женщина, получившая аниридию (отсутствие радужной оболочки)от отца, а темную эмаль зубов от матери, вышла замуж за здорового мужчину. Какова вероятность рождения в этой семье детей с данными аномалиями, если локусы генов, определяющих эти признаки находятся в половых хромосомах на расстоянии 20 морганид.
Решение:
Дано:
А – ген аниридии;
а – ген нормы по радужной оболочке;
В – ген темной эмали зубов;
в – ген нормы;
S_АВ = 20 морганид.

Это некроссоверные особи, их вероятность: =20%.

Это кроссоверные особи, их вероятность: 20% : 4 = 5%.
Вероятность рождения детей: с обеими аномалиями — 5% • 2=10%; норма – 5% • 2=10%; с аниридией – 20% •2= 40%; с темные зубы – 20% •2 = 40%.

  Задача 10
У кареглазых родителей родился голубоглазый сын, который страдал дальтонизмом и гемофилией, а также пятеро детей — дальтоники. Каковы вероятные генотипы родителей?.
Решение:
Дано:
А – карие глаза;
а – голубые глаза;
Д – нормальное зрение;
д – дальтонизм;
H – нормальное свертывание крови;
h – гемофилия.

сли у здоровых родителей родился сын дальтоник и гемофилик, то гены, определяющие эти заболевания он получил от матери через ее Х – хромосому. Кроме того эти гены у матери лежали в разных Х – хромосомах, так как пятеро детей были только дальтониками (т.е. это некроссоверные организмы – их всегда больше, чем кроссоверных). По цвету глаз родители гетерозиготные, потому что у них ребенок – голубоглазый.

Материал для подготовки к ЕГЭ по биологии. Задачи по теме «Генетика».

1)    Одна из пород кур отличается укороченными ногами (такие куры не разрывают огороды). Признак этот доминирующий. Управляющий им ген вызывает одновременно также и укорочение клюва. При этом у гомозиготных цыплят клюв так мал, что они не в состоянии пробить яичную скорлупу и гибнут, не вылупившись из яйца. В инкубаторе хозяйства, разводящего только коротконогих кур, получено 3000 цыплят. Сколько среди них коротконогих?

Ответ:

Расщепление по генотипу у гибридов, полученных от скрещивания коротконогих птиц будет 1:2:1, так как 25% цыплят погибнет, то из оставшихся в живых из 3000 2/3 составят коротконогие – 2000, а 1/3 – 1000 длинноногие.

2)    В 19 веке была популярной коротконогая порода крупного рогатого скота – декстер. Однако при подсчете потомства от внутрипородного скрещивания оказалось, что ¼ телят оказывается мертворожденными, а ¼ — нормально длинноногие. Определите генотипы коротконогих особей и дайте характеристику генам.

Ответ:

Решение аналогично заданию №1. Ген коротких ног доминирует. Телята гомозиготные доминантные рождаются мертвыми, коротконогие животные гетерозиготные.

3)    У дрозофилы доминантный ген, определяющий собой «лопастную» форму глаз, располагается в той же хромосоме, что и рецессивный ген укороченности тела. Гомозиготную укороченную дрозофилу с лопастными глазами скрестили с нормальной дрозофилой, имеющей круглые глаза и обычные размеры тела. Какими окажутся гибриды первого поколения F1 и каким будет потомство F2, полученное от скрещивания этих гибридов между собой?

Ответ:

А – лопастные глаза

а – круглые глаза

В – нормальное тело

В – укороченное тело

Р: ААвв х ааВВ

     л.у.          к.н.

F1 АаВв        гибриды первого поколения единообразны

      л.н.

Р: АаВв х АаВв

     л.н.        л.н.

F2 ААвв  АаВв

      л.н.       к.н.

25%:50%:25%

4)    У люцерны были получены следующие данные о наследовании окраски цветка (исходные формы принадлежат к чистым линиям):

Р: Пурпурные цветки Х желтые цветки.

F1 Все растения с зелеными цветками.

F2

890 – с зелеными цветками………………………………..

311 – с пурпурными цветками……………………………..

306 – с желтыми цветками………………………………….

105 – с белыми цветками……………………………………

   Попытайтесь объяснить результаты этих скрещиваний, указав в правом столбце соответствующие генотипы (в произвольных обозначениях).

Ответ:

А – пурпурные

а – белые

В – желтые

в – белые

890 – А-В-, 311 – пурпурные А-вв, 306 – желтые ааВ-, 105 – белые аавв.

F1 – единообразие, F2  — расщепление по формуле 9:3:3:1.

Следовательно: речь идет о дигибридном скрещивании

Р1 – гомозиготы, Р2  = F1  — дигетерозигота.

5)    У овса цвет зерен определяется двумя парами несцепленных генов. Один доминантный ген обусловливает черный цвет, другой – серый. Ген черного цвета подавляет ген серого цвета. Оба рецессивных аллеля обусловливают белую окраску.

При скрещивании чернозерного овса в потомстве оказалось расщепление на 12 зернозерных, 3 серозерных и 1 с белыми зернами. Определите генотипы скрещиваемых особей и их потомства.

Р: АаВв Х АаВв

        ч           ч

F 9А-В- : 3А-вв : 3ааВ- : 1аавв

  черные   черные   серые   белые

        12 черных       3 серых  1 белый

А – черный

а – белый

В – серый

в – белый

А подавляем В при совместном пребывании в генотипе, явление доминантного эпистаза. Это подтверждает и формула расщепления гибридов 2-го поколения 9:3:3:1.

6)    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 обладает гипертрихозом?

Ответ:

Отец передает У-хромосому всем своим сыновьям. 100% сыновей (50% детей) унаследуют этот признак.

7)    На одном из островов было отстреляно 10000 лисиц, из них оказалось 9991 рыжая и 9 белых особей. Рыжий цвет доминирует над белым. Определите процентное соотношение рыжих гомозиготных, рыжих гетерозиготных и белых лисиц.

Ответ:

По закону Харди-Вайнберга  АА + 2Аа + аа = 100%

Доля белых 9: 10000 = 0,0009

Частота гена а = корень квадратный из 0,0009 = 0,03

Частота гена А = 1 – 0,03 = 0,97

Доля рыжих гомозиготных = 0,972 =0,94 (0,9409)

Доля рыжих гетерозиготных = 2х0,03х0,97=0,06 (0,0582)

    Пробанд страдает ночной слепотой. Его два брата также больны. По линии отца пробанда страдающих ночной слепотой не было. Мать пробанда больна. Две сестры и два брата матери пробанда здоровы. Они имеют только здоровых детей. По материнской линии дальше известно: бабушка больна, дед здоров; сестра бабушки больна, а брат здоров; прадедушка (отец бабушки) страдал ночной слепотой, сестра и брат прадедушки были больны; прапрадедушка болен, его брат, имеющий больную дочь и двух больных сыновей, также болен. Жена пробанда, ее родители и родственники здоровы.

Определите вероятность рождения больных детей в семье пробанда.

Ответ:

По описанию составляем родословную, из которой видно, что ночная слепота определяется доминантным не сцепленным с полом  геном.

Пробанд гетерозиготен по гену ночной слепоты, его жена не имеет этих генов. Следовательно, что вероятность рождения детей с патологией 50%.

Задачи по генетике на неполное и полное доминирование

Решение задач по генетике на моногибридное скрещивание

Задача 12
Известно, что отсутствие полос у арбузов — рецессивный признак. Какое потомство получится при скрещивании двух гетерозиготных растений с полосатыми арбузами?
Решение:
А — ген полосатости арбуза
a — ген отсутствия полосатости у арбуза
Генотип гетерозиготного растения — Аа (гаметы А, а). при скрещивании двух гетерозигот в потомстве будет наблюдаться расщепление по фенотипу в отношении 3:1.
Анализ скрещивания подтверждает это утверждение.

Схема скрещивания

Ответ:
25% — растения с полосатыми плодами с генотипом АА,
50% — растения с полосатыми плодами с генотипом Аа,
25% — растения с бесполосными арбузами с генотипом аа.

---

Задача 13
У человека ген, вызывающий одну из форм наследственной глухонемоты, рецессивен по отношению к гену нормального слуха. От брака глухонемой женщины с абсолютно здоровым мужчиной родился здоровый ребенок. Определите генотипы всех членов семьи.
Решение:
А — ген нормального развития слуха;
а — ген глухонемоты.
Так как женщина страдает глухонемотой, то её генотип — аа (гаметы а). Мужчина абсолютно здоров, значит он гомозиготен по доминантному гену А, генотип АА (гаметы А). У гомозиготных родителей по доминантному и рецесивному гену (А) всё потомство будет здоровым.
Анализ скрещивания подтверждает это утверждение.

Схема скрещивания

Ответ:
Схема решения задачи включает:
1) генотип глухонемой матери аа (гаметы а),
2) генотип отца AA (гаметы A),
3) генотип ребёнка Aa.

---

Задача 14
Комолость (безрогость) у рогатого скота доминирует над рогатостью. Комолый бык был скрещён с рогатой коровой. От скрещивания появились два телёнка — рогатый и комолый. Определите генотипы всех животных.
Решение:
А — ген комолости (безрогости) рогатого скота;
а — ген рогатости.
Эта задача на моногибридное скрещивание, так как скрещиваемые организмы анализируют по одной паре признаков.
Так как от скрещивания комолого быка и рогатой коровы появилось потомство — рогатый и комолый телёнок, то комолый бык был гетерозиготен по гену (А), потому что у рогатого телёнка один ген (а) появился от рогатой коровы, а другой от комолого быка, значит генотипы родителей: комолый бык — Аа (гаметы А, а), корова — аа (гаметы а). От скрещивания гетерозиготного быка с гомозиготной по рецессивному гену коровой может появиться потомство по фенотипу в отношении 1:1.
Анализ скрещивания подтверждает это утверждение.

Схема скрещивания

Ответ:
Схема решения задачи включает:
1) генотип коровы аа (гаметы а),
2) генотип быка Aа (гаметы A, а),
3) генотип комолого телёнка Aa,
4) генотип рогатого телёнка аa.

---

Задача 15
Известно, что одна из форм шизофрении наследуется как рецессивный признак. Определите вероятность рождения ребёнка с шизофренией от здоровых родителей, если известно, что они оба гетерозиготны по этому признаку.
Решение:
А — ген нормального развития,
а — ген шизофрении.
При моногибридном скрещивании гетерозигот в потомстве наблюдается расщепление по генотипу: 1:2:1, а по фенотипу 3:1.
Анализ скрещивания подтверждает это утверждение.

Схема скрещивания

Ответ:
Вероятность рождения ребёнка, больного шизофренией, равна 25%.

---

Задача 16
При скрещивании серых мух друг с другом в их потомстве F₁ наблюдалось расщепление. 2784 особи были серого цвета и 927 особей чёрного. Какой признак доминирует? Определите генотипы родителей.
Решение:
Из условия задачи нетрудно сделать вывод о том, что в потомстве серых особей больше чем чёрных, а потому, что у родителей, имеющих серую окраску появились детеныши с чёрной. На основе этого введем условные обозначения: серая окраска мух – А, чёрная – а.
Существует правило, если при моногибридном скрещивании двух фенотипически одинаковых особей в их потомстве наблюдается расщепление признаков 3:1 (2784:927 = 3:1), то эти особи гетерозиготны.
Используя названное выше правило, мы можем сказать, что чёрные мухи (гомозиготные по рецессивныму признаку) могли появиться только в том случая, если их родители были гетерозиготными.
Проверим это предположение построением схемы скрещивания:

Схема скрещивания

Ответ:
1) Доминирует серый цвет.
2) Родители гетерозиготны.

---

Задача 17
При скрещивании между собой растений редиса с овальными корнеплодами получено 66 растений с округлыми, 141 — с овальными и 72 с длинными корнеплодами. Как осуществляется наследование формы корнеплода у редиса? Какое потомство получится от скрещивания растений с овальными и округлыми корнеплодами?
Решение:
Отношение потомства по фенотипу при данном скрещивании составляет 1:2:1 (66:141:72 1:2:1). Существует правило: если при скрещивании фенотипически одинаковых (по одной паре признаков) особей в первом поколении гибридов происходит расщепление признаков на три фенотипические группы в отношениях 1:2:1, то это свидетельствует о неполном доминировании и о том, что родительские особи гетерозиготны. Согласно этому правилу, в данном случае родители должны быть гетерозиготными.
Анализ скрещивания подтверждает это утверждение.

Схема первого скрещивания

Учитывая, что при скрещивании растений с овальными корнеплодами друг с другом в потомстве появилолось в два раза больше растений с овальными корнеплодами, генотип растений с овальными корнеплодами — Аа (гаметы А, а), а генотип растений с округлыми корнеплодами АА (гаметы А). Определим потомство, которое получится от скрещивания растений с овальными и округлыми корнеплодами.

Схема второго скрещивания

Ответ:
1) Наследование осуществляется по типу неполного доминирования.
2) При скрещивании растений с овальными и округлыми корнеплодами получится 50% растений с овальными и 50% с округлыми корнеплодами.

---

Решение задач по генетике на дигибридное скрещивание

Задача 18
У львиного зева красная окраска цветка неполно доминирует над белой. Гибридное растение имеет розовую окраску. Узкие листья неполно доминируют над широкими. У гибридов листья имеют среднюю ширину. Какое потомство получится от скрещивания растения с красными цветками и средними листьями с растением, имеющим розовые цветки и средние листья?
Решение:
А — красная окраска цветка,
a — белая окраска цветка,
Аа — розоваяА окраска цветка,
В — узкие листья,
b — широкие листья,
Вb — средняя ширина листьев.

Первое растение с красной окраской цветка является гомозиготой по доминантному признаку, потому что при неполном доминировании растение с доминантным фенотипом — гетерозигота (АА). При неполном доминировании средние листья имеет растение — гетерозигота по признаку формы листьев (Вb), значит генотип первого растения — ААВb (гаметы АВ, Аb).
Второе растение дигетерозигота, так как имеет промежуточный фенотип по обоим признакам, значит его генотип — АаВb (гаметы АВ, Ab, aB, ab).
Анализ скрещивания подтверждает это утверждение.

Схема скрещивания

Ответ:
25% — красные цветки и средние листья,
25% — розовые цветки и средние листья,
12,5% — красные цветки и узкие листья,
12,5% — розовые цветки и узкие листья,
12,5% — розовые цветки и широкие листья,
12,5% — красные цветки и широкие листья.
 

---

Задача 19
У человека кареглазость доминирует над голубоглазостью, а тёмный цвет волос над светлым. У голубоглазого темноволосого отца и кареглазой светловолосой матери четверо детей. Каждый ребёнок отличается от другого по одному из данных признаков. Каковы генотипы родителей и детей?
Решение:
А — ген креглазости,
а — ген голубоглазости,
В — тёмные волосы,
b — светлые волосы.
Мать гомозиготна по рецессивному признаку светлых волос (bb), а отец — по рецессивному признаку светлых глаз (аа). Так как по каждому признаку в потомстве наблюдается расщепление, то организмы, проявляющие доминантные признаки, гетерозиготны по генам кодирующим его. Тогда генотипы родителей: матери — Ааbb (гаметы Аа, ab), отца — ааBb (гаметы aB, ab).
Определим генотипы потомства:

Схема скрещивания

Ответ:
1) По каждому из признаков в потомстве происходит расщепление, следовательно, организмы проявляющие доминантный признак, гетерозиготны по генам кодирующим его. Поэтому генотип матери Аааа (гаметы Аа, аа), а отца ааВb (гаметы aB, ab).
2) отец и мать продуцируют по два типа гамет, которые дают 4 варианта сочетаний. Следовательно. генотип детей — ааbb, aaBb, Aabb, AaBb.

---

Задача 20
У кур чёрный цвет оперения доминирует над красным, наличие гребня над его отсутствием. Гены, кодирующие эти признаки, располагаются в разных парах хромосом. Красный петух, имющий гребень, скрещивается с чёрной курицей без гребня. Получено многочисленное потомство, половина которого имеет чёрное оперение и гребень, а половина — красное оперение и гребень. Каковы генотипы родителей?
Решение:
А — ген чёрного оперения,
a — ген красного оперения
В — ген, отвечающий за формирование гребня
b — ген, отвечающий за отсутствие гребня.

Петух гомозиготен по рецессивному гену окраски оперения (аа), а курица — по рецессивному гену формирования гребня (bb). Так как по доминантному признаку окраски оперения (А) половина потомства чёрные, половина — красные, то чёрная курица гетерозиготна по окраске оперения (Аа), значит её генотип — Ааbb. По доминантному признаку формирования гребня всё потомство имеет гребень, значит петух гомозиготен по признаку наличия гребня ВВ). Поэтому генотип петуха — ааВВ.
Анализ проведённого скрещивания подтверждает наши рассуждения.

Схема скрещивания

Ответ:
1) Генотип петуха ааВВ.
2) Генотип курицы Аabb.

---

Задача 21
Скрещивались две породы тутового шелкопряда, которые отличались двумя признаками: полосатые гусеницы плели белые коконы, а одноцветные гусеницы плели жёлтые коконы. В поколении F₁ все гусеницы были полосатые и плетущие жёлтые коконы. В поколении F₂ наблюдалось расщепление:
3117 — полосатые гусеницы, плетущие жёлтые коконы,
1067 — полосатые гусеницы, плетущие белые коконы,
1049 — одноцветные с жёлтыми коконами,
351 — одноцветные с белыми коконами.
Определите генотипы исходных форм и потомства F₁ и F₂.
Решение:
Эта задача на дигибридное скрещивание (независимое наследование признаков при дигибридном скрещивании), так как гусеницы анализируются по двум признакам: окраске тела (полосатая и одноцветная) и окраске кокона (жёлтая и белая). Эти признаки обусловлены двумя разными генами. Поэтому для обозначения генов возьмем две буквы алфавита: “А” и “В”. Гены расположены в аутосомах, поэтому будем обозначать их только с помощью этих букв, без использования символов Х- и Y- хромосом. Гены, отвечающие за анализируемые признаки, не сцеплены друг с другом, поэтому будем использовать генную запись скрещивания. Так как при скрещивании двух пород тутового шелкопряда, отличающихся друг от друга по двум признакам, получено потомство одинаковое по фенотипу, то при скрещивании были взяты особи гомозиготные или по доминантному, или по рецессивному признаку по отношению друг к другу. Сначала определим какие признаки являются доминантные, а какие рецессивные. В поколении F₁ все гусеницы тутового шелкопряда были полосатые и плетущие жёлтые коконы, значит, полосатость гусениц (А) является доминантным признаком, а одноцветность (а) — рецессивный, а жёлтая окраска (В) доминирует над белой (b). Отсюда:
А — ген полосатости гусениц;
a — ген одноцветной окраски гусениц;
В — ген жёлтого кокона;
b — ген белого кокона.
Определим генотипы потомства:

Схема первого скрещивания

Генотип потомства F₁ — AaBb (гаметы АВ, Ab, aB, ab).
Согласно третьему закону Менделя, при дигибридном скрещивании наследование обоих признаков осуществляется независимо друг от друга, а в потомстве дигетерозигот наблюдается расщепление по фенотипу в пропорции 9:3:3:1 (9 А_В_, 3 ааВ_, 3 А_bb, 1 ааbb, где (_) в данном случае обозначает, что ген может находиться либо в доминантном, либо в рецессивном состоянии). По генотипу расщепление будет осуществляться в соотношении 4:2:2:2:2:1:1:1:1 (4АаВb, 2ААВb, 2АаВВ, 2Ааbb, 2ааВb, 1ААbb, 1ААВВ, 1ааВВ, 1ааbb).
Анализ скрещивания подтверждает эти рассуждения.
Теперь определим генотипы потомства, проведя анализ скрещивания родительских растений:

Схема второго скрещивания

Ответ:
1) Доминантными являются гены полосатой окраски гусениц и жёлтой окраски коконов, Согласно первому закону Менделя генотипы исходных форм (Р) — AAbb (гаметы Ab) и ааВВ (гаметы aB), единообразное потомство F₁ — AaBb (гаметы AB, Ab, aB, ab).
2) В потомстве F₂ наблюдается расщепление близкое к 9:3:3:1. Полосатые особи с жёлтыми коконами имели генотипы 1ААВВ, 2АаВВ, 2ААВb, 4AaBb. Полосатые c белыми коконами ААbb, 2Aabb, одноцветные с жёлтыми коконами — ааВВ и 2ааВb, одноцветные с белыми коконами aabb.

---

Решение задач по генетике на анализ родословной

Задача 22
По родословной, представленной на рисунке (рис.1.), установите характер наследования признака, выделенного черным цветом (доминантный или рецессивный, сцеплен или не сцеплен с полом), генотипы детей в первом и во втором поколении.

Рис. 1. Графическое изображение родословной по аутосомно-доминантному типу наследованию признака, состоящей из трёх поколений

Решение:
Символы, используемые при составлении графического изображения родословной:
— особь мужского пола, не имеющая изучаемого признака;
— особь женского пола, не имеющая изучаемого признака;
— особь мужского пола, имеющая изучаемый признак;
— особь женского пола, имеющая изучаемый признак;
— брак мужчины и женщины;
— близкородственный брак;
— дети одной родительской пары (сибсы);
— бездетный брак;
— пробанд.
Люди с изучаемым признаком встречаются часто, в каждом поколении; человек, имеющий изучаемый признак, рождается в семье, где обязательно хотя бы один из родителей имеет изучаемый признак. Поэтому можно сделать первый предварительный вывод: изучаемый признак является доминантным. В родословной 2 женщины и 2 мужчины имеют изучаемый признак. Можно считать, что изучаемый признак с приблизительно равной частотой встречается и среди мужчин, и среди женщин. Это характерно для признаков, гены которых расположены не в половых хромосомах, а в аутосомах. Поэтому можно сделать второй предварительный вывод: изучаемый признак является аутосомным.
Таким образом, по основным особенностям наследование изучаемого признака в этой родословной можно отнести к аутосомно-доминантному типу. Кроме того, эта родословная не обладает набором особенностей, характерных для других типов наследования.
Определим возможные генотипы всех членов родословной:
По схеме родословной мужчина болен, а женщина здорова, у них родилось трое детей — один здоров, а двое больны, это говорит о том, что все особи с изучаемым признаком гетерозиготны. Тогда генотипы членов родословной:
детей 1-го поколения: дочь Аа, дочь аа, сын Аа;
детей 2-го поколения: дочь Аа;
мать аа, отец Аа.
Ответ:
1) признак доминантный, не сцеплен с полом;
2) генотип детей 1-го поколения: дочь Аа, дочь аа, сын Аа;
3) генотип детей 2-го поколения: дочь Аа.

---

Задача 23
По изображенной на рисунке родословной установите характер проявления признака (доминантный, рецессивный), обозначенного черным цветом. Определите генотип родителей и детей в первом и втором поколении.

Рис. 2. Графическое изображение родословной по аутосомно-рецессивному типу наследованию признака, состоящей из трёх поколений

Решение:
Символы, используемые при составлении графического изображения родословной:
— особь мужского пола, не имеющая изучаемого признака;
— особь женского пола, не имеющая изучаемого признака;
— особь мужского пола, имеющая изучаемый признак;
— особь женского пола, имеющая изучаемый признак;
— брак мужчины и женщины;
— близкородственный брак;
— дети одной родительской пары (сибсы);
— бездетный брак;
— пробанд.
Люди с изучаемым признаком встречаются редко, не в каждом поколении. Поэтому можно сделать первый предварительный вывод: изучаемый признак является рецессивным. В родословной 1 женщина и 1 мужчины имеют изучаемый признак. Можно считать, что изучаемый признак с приблизительно равной частотой встречается и среди мужчин, и среди женщин. Это характерно для признаков, гены которых расположены не в половых хромосомах, а в аутосомах. Поэтому можно сделать второй предварительный вывод: изучаемый признак является аутосомным.
Таким образом, по основным особенностям наследование изучаемого признака в этой родословной можно отнести к аутосомно-рецессивному типу. Кроме того, эта родословная не обладает набором особенностей, характерных для других типов наследования.
Определим возможные генотипы всех членов родословной:
По схеме родословной мужчина здоров, а женщина больна, у них родилось двое детей — девочка здорова, а мальчик болен, это говорит о том, что все особи с фенотипом по изучаемому признаку гомозиготны (аа), а здоровые члены семьи — гетерозиготны (Аа). Тогда генотипы членов родословной:
детей 1-го поколения: дочь Аа, сын аа;
3) детей 2-го поколения: сын Аа, дочь Аа;
мать аа, отец Аа или АА.
Ответ:
1) признак рецессивный, не сцеплен с полом;
2) генотипы родителей: мать – аа, отец – АА или Аа;
3) генотип детей 1-го поколения: дочь Аа, сын aа;
3) генотип детей 2-го поколения: дочь Аа, сын Аа.

---