теория по генетике

 Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение лицей №22 города Белово имени К. Д. Ушинского

Электронное учебное пособие по подготовке к ЕГЭ по биологии

      Выполнила Мешкова Ксения,

ученица 10 “А” класса

Руководитель Майорова И. Н.,

учитель биологии

                                                         2024 г.                                            

Оглавление

Введение......................................................................................................................3

1. Типы задач

1.1 Моногибиридное скрещивание...........................................................................4

1.2 Дигибридное скрещивание..................................................................................6

1.3 Наследование групп крови и резус-фактора......................................................9

1.4 Неполное доминирование...................................................................................12

1.5 Сцепленное наследование...................................................................................14

1.6 Сцепленное с полом наследование....................................................................17

1.7 Псевдоаутосомное наследование.......................................................................19

1.8 Аутосомное наследование..................................................................................21

1.9 Родословная.........................................................................................................23

2. Теоретический материал

2.1 Символы генетики...............................................................................................28

2.2 Глоссарий.............................................................................................................28

2.3 Дополнительный материал.................................................................................30

2.4 Задачи для самопроверки…................................................................................33

Выводы........................................................................................................................39

Список источников………………………………..………….……………....…….40

Введение

Наиболее сложным заданием ЕГЭ по биологии является задание № 28 – решение генетической задачи. Для подготовки к данному заданию необходимо не только научиться решать задачи всех типов, которые включены в ЕГЭ, но и правильно их оформлять. Поэтому мы решили составить учебное пособие, которое поможет выпускникам подготовиться к выполнению данного задания. Пособие содержит теоретический материал по генетике, основные символы и термины, алгоритмы решения задач, примеры решения задач и тренировочные задания.

Цель работы - Создание учебного пособия по подготовке к ЕГЭ задание № 28 «Решение генетических задач».

Задачи:

1.Изучить типы заданий ЕГЭ № 28

2.Прорешать все типы заданий

3.Создать алгоритм решения заданий

4.Подобрать необходимый материал для пособия

5.Подобрать необходимые задания для пособия

6.Составить учебное пособие

1.1 Моногибридное скрещивание

Моногибридное скрещивание – скрещивание особей, которые отличаются друг от друга только одной парой альтернативных признаков.

●       При полном доминировании проявляется только доминантный признак.

●       При неполном доминировании признак имеет среднее (промежуточное) значение между доминантным и рецессивным.

●       Первый закон Менделя – закон единообразия гибридов первого поколения (закон доминирования): при скрещивании чистых линий у всех гибридов первого поколения проявляется один признак (доминантный).

●       Второй закон Менделя – закон расщепления признаков: гибриды первого поколения при их скрещивании расщепляются в определённом числовом соотношении: особи с рецессивным проявлением признака составляют ¼ часть от общего числа потомков.

●       Закон чистоты гамет – в каждую гамету попадает только один аллель из пары аллелей данного гена родительской особи.

Алгоритм решения:

1.Записываем дано по данной задаче.

2.Записываем схему скрещивания F1.

3.Записываем схему скрещивания F2.

4.Анализируем полученные результаты и отвечаем на поставленные вопросы.

Задача:

У собак черная окраска шерсти доминирует над коричневой. Черную самку несколько раз скрещивали с коричневым самцом. В результате было получено 15 черных и 13 коричневых щенят. Определите генотипы родителей и потомства.

Решение:

1.Составим дано, опираясь на информацию в задаче.

Дано:

Аа,АА – черная окраска

аа – коричневая окраска

Аа,АА – черная самка

Аа – коричневый самец

15 черных и 13 коричневых щенят.

2.Записываем схему скрещивания с первым генотипом родительских особей.

3.Записываем схему скрещивания со вторым генотипом родительских особей.

4.Анализируем полученные результаты и отвечаем на поставленные вопросы.

Самка гетерозиготна, ее генотип – Аа, так как в задаче сказано, что полученное потомство – коричневые и черные щенки.

1.2 Дигибридное скрещивание

Дигибридное скрещивание – скрещивание, при котором родительские особи отличаются по двум парам аллель.

●       Первый закон Менделя – закон единообразия гибридов первого поколения (закон доминирования): при скрещивании чистых линий у всех гибридов первого поколения проявляется один признак (доминантный).

●       Третий закон Менделя – закон независимого комбинирования (наследования) признаков: расщепление по каждому признаку идёт независимо от других признаков.

Алгоритм решения:

1.Записываем дано по данной задаче.

2.Записываем схему скрещивания F1.

3.Составляем решетку Пеннета первого скрещивания.

4.Записываем схему скрещивания F2.

5.Составляем решетку Пеннета второго скрещивания.

6.Анализируем полученные результаты и отвечаем на поставленные вопросы.

Задача:

Окраска шерсти у овец контролируется геном, который в гетерозиготном состоянии обусловливает серую окраску, в гомозиготном рецессивном – чёрную окраску, в гомозиготном доминантном – гибель овец на эмбриональной стадии развития. Гены наличия рогов (В) и окраски шерсти наследуются независимо. Скрестили серую рогатую овцу с серым комолым самцом. Составьте схему решения задачи. Определите все возможные генотипы родительских особей, генотипы и фенотипы возможного потомства. Объясните полученное фенотипическое расщепление в потомстве.

Решение:

1.Составим дано, опираясь на информацию в задаче.

Дано:

АА – гибель эмбрионов

Аа – серая окраска

Аа – черная окраска

Вb,ВВ – наличие рогов

Bb – комолость.

АаBb,AaBb – серая рогатая самка

Ааbb – серый комолый самец

2.Записываем схему скрещивания с первым генотипом родительских особей.

3.Составим решетку Пеннета к первому скрещиванию.

4.Записываем схему скрещивания со вторым генотипом родительских особей.

5.Составим решетку Пеннета ко второму скрещиванию.

6.Анализируем полученные результаты и отвечаем на вопросы

Если генотип самки AaBb, то фенотипическое расщепление – 2:2:1:1, гомозиготные серые ААВЬ, АAbb отсутствуют в результате гибели эмбрионов. Если генотип самки АаВВ, то фенотипическое расщепление 2:1, так как гомозиготные серые рогатые ААВь отсутствуют в результате гибели эмбрионов.

1.3 Наследование групп крови и резус-фактора

У родителей с первой группой крови может родиться ребенок только с первой группой.

У родителей со второй – ребенок с первой или второй.

У родителей с третьей – ребенок с первой или третьей.

У родителей с первой и второй – ребенок с первой или второй.

У родителей с первой и третьей – ребенок с первой или третьей.

У родителей с второй и третьей – ребенок с любой группой крови.

У родителей с первой и четвертой – ребенок с второй и третьей.

У родителей с второй и четвертой – ребенок с второй, третьей и четвертой

У родителей с третьей и четвертой – ребенок с второй, третьей и четвертой.

У родителей с четвертой – ребенок с второй, третьей и четвертой.

Если у одного из родителей первая группа крови, у ребенка не может быть четвертой. И наоборот – если у одного из родителей четвертая, у ребенка не может быть первой.

Резус-фактор – это белок, который может содержаться на поверхности эритроцитов человека.

Родители резус-положительны (Rr) – ребенок может быть резус-положительным или резус-отрицательным (Rr,rr)

Один родитель резус-положительный, другой резус-отрицательный – ребенок может быть резус-положительным или резус-отрицательным.

Родители резус-отрицательны, ребенок может быть только резус-отрицательным.

Алгоритм решения:

1.Записываем дано по данной задаче.

2.Записываем схему скрещивания F1.

3.Составляем решетку Пеннета первого скрещивания.

4.Записываем схему скрещивания F2.

5.Составляем решетку Пеннета второго скрещивания.

6.Анализируем полученные результаты и отвечаем на поставленные вопросы.

Задача:

Группа крови (I) и резус-фактор ® – аутосомные несцепленные признаки. Группа крови контролируется тремя аллелями одного гена: i0 , IA, IB. Женщина с третьей группой крови и положительным резус-фактором вышла замуж за мужчину с первой группой крови и отрицательным резус-фактором. В этом браке родился сын с отрицательным резус-фактором. Составьте схему решения задачи. Определите все возможные генотипы родителей, генотипы и фенотипы потомков. Какова вероятность рождения в данном браке детей, фенотипически сходных по рассматриваемым признакам с матерью?

Решение:

1.Составим дано, опираясь на информацию в задаче.

Дано:

IBj0Rr, IBIBRr – третья группа крови, положительный резус-фактор

J0j0rr – первая группа крови, отрицательный резус-фактор

Rr – сын

2.Записываем схему скрещивания с первым генотипом родительских особей.

3.Cоставим решетку Пеннета к первому скрещиванию.

4.Записываем схему скрещивания со вторым генотипом родительских особей.

5.Составим решетку Пеннета ко второму скрещиванию.

6.Анализируем полученные результаты и отвечаем на поставленные вопросы.

Вероятность рождения детей, фенотипически сходных по рассматриваемым признакам с матерью (третья группа крови, положительный резус фактор), сотавляет 25% в случае, если мать гетерозиготна (IBj0) по аллелям группы крови, и 50 %, если мать гомозиготна (IBIB)   по аллелям группы крови.

1.4 Неполное доминирование

Неполное доминирование – особый тип взаимодействия аллелей, при котором более слабый рецессивный признак не может быть полностью подавлен доминантным.

При неполном доминировании гетерозигота имеет фенотип, промежуточный между фенотипами гомозигот. При этом выполняется первый закон Менделя о единообразии гибридов первого поколения.

Алгоритм решения:

1.Записываем дано по данной задаче.

2.Определяем промежуточный признак.

3.Записываем схему скрещивания F1.

4.Составляем решетку Пеннета первого скрещивания.

5.Анализируем полученные результаты и отвечаем на поставленные вопросы.

Задача:

Кохинуровые норки (светлые с черным крестом на спине) получаются при скрещивании белых и темных норок. Какое потомство будет от скрещивания кохинуровой и темной норок (белый окрас доминирует)

Решение:

1.Составим дано, опираясь на информацию в задаче.

Дано:

А – белый окрас

а – темный окрас

2.по условию при скрещивании темной (аа) и белой (АА) норок получают кохинуровых, значит генотип кохинуровых норок – Аа(промежуточное наследование вследствие неполного доминирования)

Аа – белый окрас

аа – темный окрас

3.Записываем схему скрещивания.

4.Составим решетку Пеннета к первому скрещиванию.

5.Анализируем полученные результаты о отвечаем на вопросы.

Потомство от скрещивания кохинуровой и темной норок будет:

По генотипу – 2Аа:2аа (расщепление 1:1)

По фенотипу – 2кохинуровые:2темные (расщепление 1:1)

1.5 Сцепленное наследование

Сцепленное наследование – наследование признаков, гены которых локализованы в одной хромосоме.

●       Закон Моргана – гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются преимущественно вместе.

●       Основные положения хромосомной теории наследственности:

Ведущую роль в наследственности играют хромосомы

Гены расположены в хромосоме в определённой линейной последовательности

Каждый ген расположен в определённом месте (локусе) хромосомы; аллельные гены занимают одинаковые локусы в гомологичных хромосомах

Гены гомологичных хромосом образуют группу сцепления; число их равно гаплоидному набору хромосом

Между гомологичными хромосомами возможен обмен аллельными генами (кроссинговер)

Частота кроссинговера между генами пропорциональна расстоянию между ними.

Полное сцепление – разновидность сцепленного наследования, при которой гены анализируемых признаков располагаются так близко друг к другу, что кроссинговер между ними становится невозможным.

Неполное сцепление – разновидность сцепленного наследования, при которой гены анализируемых признаков располагаются на некотором расстоянии друг от друга, что делает возможным кроссинговер между ними.

Алгоритм решения:

1.Записываем дано по данной задаче.

2.Определяем тип сцепления (полное или неполное).

3.Записываем схему скрещивания F1.

4.Cоставляем решетку Пеннета первого скрещивания.

5.Анализируем полученные результаты и отвечаем на поставленные вопросы.

Задача:

У томатов гены, определяющие высоту стебля и форму плодов, сцеплены, причем высокий рост стебля доминирует над карликовостью, а шаровидная форма плодов над грушевидной. Какое потомство следует ожидать от скрещивания гетерозиготного по обоим признакам растения с карликовым, имеющим плоды грушевидной формы?

Решение:

1.Составим дано, опираясь на информацию в задаче.

Дано:

А – нормальный рост

а – карликовый рост

В – шаровидная форма

b – грушевидная форма

2.В условии не указано, что идет кроссинговер, значит, его нет и сцепление полное.

АВ – сцеплены

Ab – сцеплены

АВ//ab – нормальный рост, шаровидная форма

ab//ab – карликовый рост, грушевидная форма

3.Составим схему скрещивания.

4.Составим решетку Пеннета к первому скрещиванию.

5.Анализируем полученные результаты и отвечаем на вопросы.

Потомство от скрещивания гетерозиготного по обоим признакам растения с карликовым, имеющим грушевидную форму растения будет:

По генотипу – 1АВ//ab:1ab//ab

По фенотипу – 1нормальный, шаровидный:1карликовый, грушевидный

1.6 Сцепленное с полом наследование

Сцепленное с полом наследование – наследование какого-либо гена, находящегося в половых хромосомах.

Алгоритм решения:

1.Записываем дано по данной задаче.

2.Определяем какой признак сцеплен с полом.

3.Записываем схему скрещивания F1.

4.Составляем решетку Пеннета первого скрещивания.

5.Записываем схему скрещивания F2.

6.Составляем решетку Пеннета второго скрещивания.

7.Анализируем полученные результаты и отвечаем на поставленные вопросы.

Задача:

В лаборатории скрещивали красноглазых мух дрозофил с красноглазыми самцами. В потомстве оказалось 69 красноглазых и белоглазых самцов и 71 красноглазых самок.

Напишите генотипы родителей и потомства, если известно, что красный цвет доминирует над белым, а гены цвета глаз находятся в Х-хромосоме.

Решение:

1.Составим дано, опираясь на информацию в задаче.

Дано:

А – красный цвет

а – белый цвет

2.По условию гены цвета глаз сцеплены с Х-хромосомой.

ХАХа,ХАХА – красный цвет глаз

ХАY – красный цвет глаз

3.Записываем схему скрещивания с первым генотипом родителей.

4.Составим решетку Пеннета к первому скрещиванию.

5.Записываем схему скрещивания со вторым генотипом родителей.

6.Составим решетку Пеннета ко второму скрещиванию.

7.Анализируем полученные результаты и отвечаем на вопросы.

Генотип самки – ХАХа, так как в задаче сказано, что потомство состояло из красноглазых и белоглазых самцов и красноглазых самок.

1.7 Псевдоаутосомное наследование

Псевдоаутосомное наследование – это наследование генов, расположенных в гомологичных локусах половых Х и Y хромосом.

Алгоритм решения:

1.Записываем дано по данной задаче.

2.Составляем схему скрещивания F1.

3.Составляем схему скрещивания F2.

4.Анализируем полученные результаты и отвечаем на поставленные вопросы.

Задача:

На Х- и Y-хромосомах человека существуют псевдоаутосомные участки, которые содержат аллели одного гена, и между ними может происходить кроссинговер. Один из таких генов вызывает нарушения в развитии скелета. Рецессивный аллель куриной слепоты (ночной слепоты) наследуется сцепленно с полом. Женщина, имеющая нарушения в развитии скелета и страдающая куриной слепотой, родители которой имели нормально развитый скелет, вышла замуж за мужчину без этих заболеваний, мать которого страдала нарушениями в развитии скелета. Родившаяся в этом браке дочь без указанных заболеваний вышла замуж за мужчину, страдающего нарушениями развития скелета, но не имеющего куриной слепоты. Составьте схемы решения задачи. Определите генотипы родителей и генотипы, фенотипы, пол возможного потомства. Возможно ли рождение в первом браке ребёнка, страдающего двумя названными заболеваниями? Ответ поясните.

Решение:

1.Составим дано, опираясь на информацию в задаче.

Дано:

ХА,YA – норма

Ха, Ya – нарушение скелета (так как аллель а –скрытый)

ХВ – отсутствие куриной слепоты

Хb – куриная слепота

ХabXab – нарушение скелета, куриная слепота

XaBYA – нормальное развитие скелета, нормальное зрение (ген Ха – унаследовал от матери)

ХabXAB – нормальное развитие скелета, нормальное зрение

XaBYa – нарушение скелета, нормальное зрение

2.Составляем первую схему скрещивания.  

3.Составляем вторую схему скрещивания.

4.Анализируем полученные результаты и отвечаем на поставленные вопросы.

В первом браке возможно рождение сына с нарушениями в развитии скелета и куриной слепотой (XabYa). В генотипе этого ребёнка находится материнская Х-хромосома с двумя рецессивными аллелями и отцовская Үа, образовавшаяся в результате кроссинговера.

1.8 Аутосомное наследование

Аутосомное наследование – это наследование признаков, за развитие которых отвечает гены, расположенные не в половых хромосомах.

Алгоритм решения:

Записываем дано по данной задаче.

2.Составляем схему скрещивания F1.

3.Составляем схему скрещивания F2.

4.Анализируем полученные результаты и отвечаем на поставленные вопросы.

Задача:

У кур признаки наличия гребня, оперённых ног аутосомные. При скрещивании курицы с гребнем, оперёнными ногами и петуха с гребнем, голыми ногами 1/4 часть потомства получилась без гребня, но всё потомство имело оперённые ноги. Во втором скрещивании другой курицы с гребнем, оперёнными ногами и этого же петуха в потомстве получилось расщепление по фенотипу 3:3:1:1. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родительских особей, генотипы и фенотипы потомства в двух скрещиваниях. Какова вероятность получения во втором скрещивании потомства, генотипически сходного с петухом?

Решение:

1.Составим дано, опираясь на информацию в задаче.

Дано: А – гребень

а – отсутствие гребня (так как а – скрытый аллель)

В – оперенные ноги (по первому закону Менделя)

b – голые ноги (по первому закону Менделя)

2.Записываем первую схему скрещивания.

3.Записываем вторую схему скрещивания.

4.Анализируем полученные результаты и отвечаем на поставленные вопросы.

Вероятность получения во втором скрещивании потомства, генотипически сходного с петухом, составит 2/8 (или 1/4, или 25%).

1.9 Составление родословных

Аутосомно-доминантный тип наследования:

●       Больные встречаются в каждом поколении.

●       Болеют в равной степени и мужчины, и женщины.

●       Больной ребенок рождается у больных родителей с вероятностью 100%, если они гомозиготны, 75%, если они гетерозиготны.

●       Вероятность рождения больного ребенка у здоровых родителей 0%.

Аутосомно-рецессивный тип наследования:

●       Больные встречаются не в каждом поколении.

●       Болеют в равной степени и мужчины, и женщины.

●       Вероятность рождения больного ребенка у здоровых родителей 25%, если они гетерозиготны; 0%, если они оба, или один из них, гомозиготны по доминантному гену.

●       Часто проявляется при близкородственных браках.

Сцепленный с Х-хромосомой (с полом) рецессивный тип наследования:

●       Больные встречаются не в каждом поколении.

●       Болеют, в основном, мужчины.

●       Вероятность рождения больного мальчика у здоровых родителей 25%, больной девочки -0%.

Сцепленный с Х-хромосомой (с полом) доминантный тип наследования:

●       Больные встречаются в каждом поколении.

●       Болеют в большей степени женщины.

●       Если отец болен, то все его дочери больны.

●       Больной ребенок рождается у больных родителей с вероятностью 100%, если мать гомозиготна, 75%, если мать гетерозиготна.

●       Вероятность рождения больного ребенка у здоровых родителей 0%.

Голандрический тип наследования (Ү-сцепленное наследование):

●       Больные встречаются в каждом поколении.

●       Болеют только мужчины.

●       Если отец болен, то все его сыновья больны.

●       Вероятность рождения больного мальчика у больного отца равна 100%.

Цитоплазматическое наследование:

●       признак одинаково часто встречается у представителей обоих полов.

●       признак передается потомкам только от матери.

●       мать, несущая признак, передает его либо всему потомству, либо только его части.

Правила составления родословных:

●       при составлении родословной целесообразно наметить несколько начальных строк для размещения поколений.

●       прочитать задачу до конца и выяснить пол пробанда.

●       составление родословной начинается с пробанда.

●       составляют родословную снизу-вверх.

●       с левой стороны римскими цифрами пишем степень родства, а в каждой строчке арабскими цифрами слева направо - членов родословной.

Алгоритм решения:

1.Составляем родословную по данной задаче.

2.Определяем тип наследования заболевания.

3.Записываем схемы скрещивания.

4.Анализируем полученные результаты и отвечаем на поставленные вопросы.

Задача:

У здорового пробанда есть брат, сестра с синдактилией 3-го – 4-го пальцев руки и две здоровых сестры с нормальными кистями рук. Мать, отец, тетка и дед по линии пробанда здоровые, у бабки и дяди по линии отца пробанда наблюдается синдактилия. У этого больного дяди от здоровой жены – трое полу сибсов: больные сестра, брат и еще одна сестра здорова. У больной бабки со стороны отца пробанда известны здоровые брат, сестра, отец и больные мать, сестра. Со стороны отца пробанда больных не было. Определить тип наследования заболевания. По какой линии сестра пробанда получила заболевание. Выяснить вероятность рождения у пробанда больных детей, если он женится на своей больной двоюродной сестре.

Решение:

1.Составим родословную исходя из информации в задаче.

На нижней строчке заготовки поместить здорового пробанда и его сибсов (родных братьев и сестер).

На второй строчке размещаем родителей пробанда, слева – мать, так как у нее нет родственников по родословной, справа – отца, так как у него много родственников по родословной. Справа от отца рисуем его сестру и брата, жену брата. От брачной линии брата пробанда опускаем вертикальную линию и рисуем его детей: больную дочь, больного сына и здоровую дочь.

Третья строка снизу. От отца пробанда и его сибсов поднимаем вверх прямую линию и отмечаем на ней брак: слева рисуем больную бабушку пробанда и справа его здорового отца. На одной стороне с больной бабушкой рисуем её здоровых сестру и брата, связывая их.

Четвертая строка снизу. От бабушки, ее брата и сестры поднимаем вверх вертикальную линию, которая заканчивается горизонтальным знаком брака и отмечаем здорового прадеда и больную прабабушку пробанда. С левой стороны римскими цифрами отмечает поколения, первое – самое древнее.

2.Определим тип наследования.

●       больных в родословной мало

●       больные не в каждом поколении

●       у больных детей родители здоровы (у больных детей четвертого поколения – 2,5 родители здоровые – 1,2)

●       болеют как мужчины, так и женщины в равной степени

Таким образом, тип наследования – аутосомно-рецессивный.

3.Составим схемы скрещивания и ответим на поставленные вопросы.

2.1 Символы генетики

♀ – женская особь.

♂ – мужская особь.

Х – процесс скрещивания.

Р – родители.

G – гаметы, образуемые из исходной клетки.

F1 – гибриды первого поколения. Прямые потомки родителей.

F2 – гибриды второго поколения. Возникают в результате скрещивания между собой гибридов F1.

A, B, C – доминантные гены (проявляющиеся в фенотипе организма).

а, b, c – рецессивные гены (в фенотипе проявляются исключительно в случае гомозигот).

АА – гомозигота по доминанте.

аа – гомозигота по рецессиву.

Аа – гетерозигота.

2.2 Глоссарий

Аутосомы — хромосомы, одинаковые у обоих полов.

Аллели — различные состояния одного и того же гена, располагающиеся в определённом локусе гомологичных хромосом и определяющие развитие одного какого-то признака.

Генетика — наука, изучающая наследственность и изменчивость организмов.

Ген — участок хромосомы, определяющий развитие у организма одного или нескольких признаков.

Гомозиготные организмы имеют в своем генотипе два одинаковых аллеля — оба доминантные или оба рецессивные (АА или аа).

Гетерозиготные организмы имеют один из аллелей в доминантной форме, а другой — в рецессивной (Аа).

Генотип — совокупность всех генов организма.

Гибриды — потомки от скрещиваний организмов, отличающихся друг от друга по одному или нескольким признакам.

Группа сцепления — все гены одной хромосомы.

Доминирование — явление преобладания у гибрида признака одного из родителей.

Доминантный признак — признак, проявляющийся в первом поколении гибридов.

Изменчивость — способность организмов приобретать новые признаки. Наследственность и изменчивость — два противоположных, но взаимосвязанных свойства организма.

Кооперация — явление, когда при взаимном действии двух доминантных неаллельных генов, каждый из которых имеет своё собственное фенотипическое проявление, происходит формирование нового признака.

Комплементарность — явление, когда признак развивается только при взаимном действии двух доминантных неаллельных генов, каждый из которых в отдельности не вызывает развитие признака.

Множественный аллелизм — явление существования более двух альтернативных аллельных форм гена, имеющих различные проявления в фенотипе.

Наследственность — способность организмов передавать из поколения в поколение свои признаки (особенности строения, функций, развития).

Признак (фен) — некоторое качество или свойство, по которому можно отличить один организм от другого.

Половые хромосомы — хромосомы, по которым мужской и женский пол отличаются друг от друга.

Полимерия — явление, когда несколько неаллельных доминантных генов отвечают за сходное воздействие на развитие одного и того же признака.

Плейотропия — множественное действие гена, когда один ген отвечает за развитие нескольких признаков.

Рецессивный признак — признак, внешне исчезающий в первом поколении гибридов.

Расщепление — явление, при котором скрещивание гетерозиготных особей приводит к образованию потомства, часть которого несёт доминантный признак, а часть — рецессивный.

Сцепленные гены — гены, лежащие в одной хромосоме.

Фенотип — совокупность всех признаков организма.

Эпистаз — явление, когда один ген (как доминантный, так и рецессивный) подавляет действие другого (неаллельного) гена (как доминантного, так и рецессивного).

2.3 Дополнительный материал

Полное доминирование

Неполное доминирование

Типы хромосомного определения пола:

2.4 Задачи для самопроверки

1.

У человека ген нормального слуха доминирует над геном глухоты и находится в аутосоме; ген цветовой слепоты (дальтонизма – d) рецессивный и сцеплен с Х–хромосомой. В семье, где мать страдала глухотой, но имела нормальное цветовое зрение, а отец – с нормальным слухом (гомозиготен), дальтоник, родилась девочка-дальтоник с нормальным слухом. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, дочери, возможные генотипы детей и вероятность в будущем рождения в этой семье детей-дальтоников с нормальным слухом и глухих.

2.

Ha X- и Y-хромосомах существуют Пвсевдоаутосомное участки, содержащие аллели одного гена, между которыми может происходить кроссинговер. Один из таких генов вызывает пигментную ксеродерму (повышенную чувствительность к ультрафиолетовому облучению). Рецессивный аллель гена атрофии зрительного нерва наследуется сцеплено с полом. Женщина с пигментной ксеродермой и атрофией зрительного нерва вышла замуж за гетерозиготного мужчину без этих заболеваний. Его мать, гомозиготная по гену пигментной ксеродермы, страдала названным заболеванием. Родившаяся в этом браке дочь без указанных заболеваний вышла замуж за мужчину с пигментной ксеродермой и нормальным зрительным нервом. Определите генотипы родителей и генотипы, фенотипы, пол возможного потомства. Возможно ли рождение в первом браке ребёнка, страдающего двумя названными заболеваниями? Ответ поясните.

3.

Гипоплазия эмали наследуется как сцепленный с Х-хромосомой доминантный признак. В семье, где оба родителя страдали отмеченной аномалией, родился сын с нормальными зубами. Каким будет их второй сын?

4.

Женщина со второй группой крови и нормальным цветовым зрением вышла замуж за мужчину с четвёртой группой крови и дальтонизмом. У них родился сын-дальтоник. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы, фенотипы родителей и генотипы, фенотипы, пол возможного потомства. Какова вероятность рождения ребёнка с третьей группой крови и дальтонизмом у этой пары?

5.

Группа крови контролируется тремя аллелями одного аутосомного гена: i0, IA, IB. Ген гемофилии полулетален для мужчин, в гомозиготном состоянии летален для женщин. Здоровая женщина с первой группой крови, отец которой был гемофиликом, вышла замуж за здорового мужчину с четвёртой группой крови. Родившийся в этом браке здоровый сын женился на здоровой женщине с первой группой крови, отец которой был гемофиликом. В этом браке у них родилась здоровая дочь с третьей группой крови. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и генотипы, фенотипы, пол потомства в обоих скрещиваниях. Какова вероятность рождения в первом скрещивании ребёнка, фенотипически сходного по указанным признакам с матерью?

6.

Мужчина, страдающий дальтонизмом и глухотой, женился на женщине, нормальной по зрению и хорошо слышащей. У них родились сын глухой и дальтоник, и дочь дальтоник, но с хорошим слухом. Определить вероятность рождения в этой семье дочери с обеими аномалиями, если известно, что дальтонизм и глухота передаются как рецессивные признаки, но дальтонизм сцеплен с Х хромосомой, а глухота аутосомный признак.

7.

Голубоглазый мужчина, родители которого имели карие глаза, женился на кареглазой женщине, у отца которой глаза были голубые, а у матери – карие.

Какое потомство можно ожидать от этого брака, если известно, что ген карих глаз доминирует над геном голубых?

8.

Цвет волосяного покрова морских свинок зависит от содержания темного пигмента меланина. Белые свинки (альбиносы) при скрещивании между собой дают белое потомство. Гибриды альбиносов и темных имеют промежуточную (полутемную) окраску.

Какое потомство будет от скрещивания полутемной свинки с белой?

9.

При скрещивании мышей с извитой шерстью нормальной длины и мышей с прямой длинной шерстью все гибриды первого поколения имели прямую шерсть нормальной длины. В анализирующем скрещивании этих гибридов получено четыре фенотипические группы потомков: 27, 99, 98 и 24. Составьте схемы скрещиваний. Определите генотипы родительских особей, генотипы и фенотипы потомства в каждой группе в двух скрещиваниях, численность каждой группы во втором скрещивании.   

10.

Скрестили гомозиготного петуха, имеющего гребень и оперенные ноги с гетерозиготной курицей, имеющей гребень и голые ноги (гены не сцеплены). Самца и самку первого поколения, имевших разные генотипы, скрестили между собой. Определите генотипы родителей, генотипы и фенотипы гибридов первого и второго поколений.

11.

У тыквы дисковидная форма плода доминирует над шаровидной. Гомозиготную шаровидную тыкву опылили пыльцой такой же тыквы. Какими будут гибриды первого поколения?

12.

Пробанд страдает аниридией, характеризующейся отсутствием радужной оболочки. Он имеет две сестры, одна из которых страдает аниридией. Мать пробанда здорова и вышла замуж за мужчину из благополучного по этому заболеванию рода. Отец пробанда болен. По линии отца известны больные дяди и одна тетка, вторая - здорова; бабка, ее сестра и прадед больные. У больного дяди больная дочь и два здоровых сына. У бабки - две сестры и брат здоровые, а одна сестра больная. Прадед имел здорового брата и жену. Составить родословную. Определить вероятность рождения в семье пробанда здоровых детей, если он женится на здоровой женщине и из здорового рода по аниридии  . По какой линии пробанд получил это заболевание?

13.

В серии опытов по скрещиванию серой мухи с черной получено 117 серых особей и 120 черных.

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

Определите генотипы родительских форм.

14.

У львиного зева растения с широкими листьями при скрещивании между собой всегда дают потомства с широкими листьями, а растения с узкими листьями – потомство только с узкими листьями. При скрещивании узколистной особи с широколистной возникают растения с листьями промежуточной ширины.

Каким будет потомство от скрещивания двух особей с листьями промежуточной ширины?

Что получится, если скрестить узколистное растение с растением, имеющим листья промежуточной ширины?

15.

У некоторых пород кур гены, определяющие белые цвет и полосатую окраску оперения, сцеплены с X-хромосомой, полосатость доминирует над белой сплошной окраской. Гетерогаметный пол у кур женский.

На птицеферме белых кур скрестили с полосатыми петухами и получили 594 полосатых и белых петухов и 607 полосатых и белых кур.

Определите генотипы родителей и потомков.

16.

Скрестили дигетерозиготных самцов мух дрозофил с серым телом и нормальными крыльями (признаки доминантные) с самками с черным телом и укороченными крыльями (рецессивные признаки). Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, а также возможные генотипы и фенотипы потомства F1, если доминантные и рецессивные гены данных признаков попарно сцеплены, a кроссинговер при образовании половых клеток не происходит. Объясните полученные результаты.

17.

В родильном доме перепутали двух детей. Родители одного из них имеют 1 и 2 группы крови, родители другого – 2 и 4. Исследование показало, что дети имеют 1 и 2 группы крови. Определите, кто чей ребенок?

18.

У бабочек гетерогаметным полом является женский пол. При скрещивании самки бабочки с длинными усами, однотонным окрасом крыльев и самца с короткими усами, наличием пятен на крыльях в потомстве получились самки с длинными   усами, наличием пятен на крыльях и самцы с длинными усами, однотонным окрасом. При скрещивании самки бабочки с короткими усами, наличием пятен на крыльях и самца с длинными усами, однотонным окрасом крыльев всё гибридное потомство было единообразным по длине усов и окраске крыльев. Составьте схемы скрещиваний. Определите генотипы родительских особей, генотипы и фенотипы потомства в двух скрещиваниях, пол потомства в каждом скрещивании. Объясните фенотипическое расщепление в первом скрещивании

19.

Известно, что отсутствие полос у арбузов – рецессивный признак. Какое потомство получится при скрещивании двух гетерозиготных растений с полосатыми арбузами?

20.

Болезнь наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Пробанд болен, и его родословная имеет следующий вид:

 Жена пробанда здорова и не содержит в своем генотипе патологических аллелей. Чему равна вероятность рождения у пробанда здорового ребенка?

Вывод

В ходе работы мы разработали учебное пособия для подготовки к линии 28 задания ЕГЭ по биологии, в которое входит девять типов генетических задач, основные генетические обозначения, используемые в решении задач, глоссарий, который включает в себя все необходимые термины, раздел с дополнительным материалом, который может помочь при решении задач, а также подобрали задачи для самопроверки, которые помогут ученику закрепить материал.

Желаем успехов!

Список источников

1.   Муртазин Г. М. Задачи и упражнения по общей биологии: Пособие для учителей. –М.: Просвещение, 1984. – 192 с. – Текст: непосредственный.

2.  Рохлов. В.С. ЕГЭ 2024 по биологии 30 учебных вариантов (задания и

ответы). – Текст: непосредственный.

3. Хелевин Н. В., Лобанов А. М., Колесова О. Ф. Задачник по общей и медицинской генетике: Учеб. Пособие для студентов биол. и мед. спец. вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш шк., 1984. – 159 с., ил. – Текст: непосредственный.