Задачи 9 класс

Цель работы: развитие умений пользоваться решёткой Пеннета, определять тип гамет и генотипы потомства.

Оборудование: карточки с заданиями для учащихся, сборники задач по генетике для школьников.

Ход работы

Упражнение по использованию решётки Пеннета для обозначения типа гамет и генотипов.

Решетка Пеннета выглядит как двухмерная таблица, где в верхней части записаны гаметы одного родителя, а в левой части - вертикально, гаметы второго родителя. А в клетках таблицы на пересечении строк и колонок записываются генотипы потомства в виде комбинаций этих гамет. Таким образом, становится очень легко определить вероятности для каждого генотипа в определенном скрещивании.

Решение задач по моногибридному скрещиванию.

Для решения данного типа задач пользуйтесь следующим алгоритмом решения:

1. Внимательно прочитайте условие задачи, вдумайтесь в каждое слово.

2. Сделайте краткую запись задачи. Не забывайте ставить соответствующие символы.

3. Запишите схему скрещивания. Помните, что от правильной записи зависит решение задачи.

4. По схеме скрещивания можно сразу дать ответ на вопрос задачи, зная первый и второй законы Менделя. Сделайте это. Если это невозможно – проводите скрещивание.

5. Если вы пришли к выводу на основе законов Менделя, вам необходимо обязательно сделать проверку своего утверждения. Проведите скрещивание.

6. Ответьте на вопрос задачи, расписав наследование признаков по генотипу и фенотипу.

Задача 1. У томата гладкая кожица плодов доминирует над опушенной. Гомозиготная форма с гладкими плодами скрещена с растением, имеющим опушенные плоды. В F1 получили 54 растения, в F2 – 736. Некоторые вопросы: Сколько типов гамет может образовывать растение с опушенными плодами? Сколько растений F1 могут быть гомозиготными? Сколько растений F2 могут иметь гладкие плоды? Сколько растений F2 могут иметь опушенные плоды? Сколько разных генотипов может образовываться в F2?

А – гладкая кожица плодов, а – опушенная кожица плодов

Решение: 1. Записываем схему скрещивания. В задаче сказано, что скрещивают гомозиготное растение с гладкими семенами, значит его генотип АА, опушенного растения – аа.

2. Записываем скрещивание потомков F1.

3. Проводим анализ скрещивания. В F2 произошло расщепление: по генотипу – 1 (АА) : 2 (Аа) : 1 (аа); по фенотипу 3 (желто-семенные растения) : 1 (зелено-семенные растения).

4. Отвечаем на вопросы задачи.

 

 

1) Растения с опушенными плодами дает один тип гамет, т. к. его генотип гомозигота по рецессивному признаку.

2) Все растения F1 гетерозиготны. Поэтому количество гомозиготных растений с опушенными плодами в F1 – 0.

3) В F2 – 736 растений. Растения с гладкими плодами имеют генотип АА и Аа. Они составляют 3/4 от общего количества растений – 736 : 4 * 3 = 552.

4) Растения с опушенными плодами составляют ? от общего числа в F2, т.е. 736 : 4 = 184.

5) В F2 произошло расщепление по генотипу в соотношении 1 : 2 : 1, т.е. в F2 3 разных генотипа.

Ответы: 1) 1; 2) 0; 3) 552; 4) 184; 5) 3.

Задача 2. Черный цвет щетины у свиней доминирует над рыжим. Какое потомство следует ожидать от скрещивания черной свиньи с генотипом FF и черного хряка с генотипом Ff?

F – черный цвет щетины, f – рыжий цвет щетины.

Решение:

Ответ: все потомство имеет черный цвет щетины.

Задача 3. Нормальный слух у человека обусловлен доминантным геном S, а наследственная глухота определяется рецессивным геном s. От брака глухой женщины с нормальным мужчиной родился глухой ребенок. Определите генотипы родителей.

S – нормальный слух, s – глухота наследственная.

Решение:

Р глухая х норма

F1 глухой

У ребенка проявился рецессивный признак, значит его генотип ss. В генотип ребенка одна аллель пришла из материнского организма, а вторая – из отцовского. У матери по условию проявился рецессивный признак. Поэтому её генотип ss. У отца нормальный слух, значит одна аллель у него доминантная, а другая рецессивная, которую он передал ребенку. Если бы отец был гомозиготен по этому признаку, то ребенок родиля с нормальным слухом, но гетерозиготным (носителем гена глухоты). Ответ: генотипы родителей ss и Ss.

 

 

Задача 4. От скрещивания комолого быка айширской породы с рогатым коровами в F1 получили 18 телят (все комолые), в F2 – всех 95 телят. Какое количество комолых телят в F2?

Признак: наличие рогов. D – комолые, d – рогатые.

Решение:

95 • 3/4 = 71,5 = 72 комолых телята

Ответ: 72 комолых телята в F2.

3. Решение задач по дигибридному скрещиванию.

Чтобы успешно решать задачи по дигибридному скрещиванию, необходимо уметь:

а) записывать генотипы родительских особей. Помните, они записываются четырьмя буквами: двумя парами аллелей (две пары признаков).

б) записывать гаметы, которые образует родительская особь. Помните, гаметы записываются двумя буквами: по одному аллелю (гену) от каждой пары признаков.

Например, ААВВ; АаВВ; ааВВ; АаВв

Гаметы АВ АВ аВ аВ АВ аВ Ав ав

1. Внимательно прочитайте условие задачи (может, даже несколько раз), выясните все моменты, вызывающие у вас сомнения.

2. Обозначьте пары генов определёнными буквами (можно брать любую букву латинского алфавита).

3. Кратко запишите условие задачи.

4. Запишите схему скрещивания.

5. Если обе скрещиваемые особи образуют больше одного типа гамет, составьте решётку Пённета или решите задачу алгебраическим способом.

6. Запишите результаты скрещивания.

Дайте ответ на поставленный вопрос в задаче. В случае необходимости сделайте анализ полученных результатов.

 

 

 

 

Задача 1. "В семье кареглазых праворуких родителей родились разнояйцевые близнецы, один из которых кареглазый левша, а другой голубоглазый правша. Какова вероятность рождения следующего ребенка, похожего на своих родителей?"

Рождение у кареглазых родителей голубоглазого ребенка свидетельствует о рецессивности голубой окраски глаз, соответственно рождение у праворуких родителей леворукого ребенка указывает на рецессивность лучшего владения левой рукой по сравнению с правой. Введем обознанения аллелей: А - карие глаза, а - голубые глаза, В - правша, в - левша. Определим генотипы родителей и детей:

Р АаВв х АаВв

F1 А_вв, ааВ_

А_вв - фенотипический радикал, который показывает, что данный ребенок с левша с карими глазами. Генотип этого ребенка может быть - Аавв, ААвв. Если искать ответ к задаче, то нам нужен фенотипический радикал – А_В_ - кареглазый праворукий ребенок.

Дальнейшее решение этой задачи осуществляется традиционным способом, путем построения решетки Пеннета.

Подчеркнуты 9 вариантов потомков, которые нас интересуют.

Ответ. Всего возможных вариантов 16, поэтому вероятность рождения ребенка, похожего на своих родителей равна 56,25%.

Задача 2. Женщина с карими глазами и рыжими волосами вышла замуж за мужчину с не рыжими волосами и голубыми глазами. Известно, что у отца женщины глаза были карие, а у матери — голубые, у обоих — рыжие волосы. У отца мужчины были не рыжие волосы и голубые глаза, у матери — карие глаза и рыжие волосы. Какими являются генотипы всех указанных людей? Какими могут быть глаза и волосы у детей этих супругов?

Аллельный ген, ответственный за проявление карего цвета глаз обозначим А (это всем хорошо известно, что карий цвет глаз доминирует над голубым цветом), а аллельный ему ген голубых глаз, соответственно, будет а. Обязательно одна и та же буква алфавита, так как это один признак — цвет глаз. Аллельный ген не рыжих волос (цвет волос — второй изучаемый признак) обозначим В, так как он доминирует над аллелем, отвечающим за проявление рыжей окраски волос — b. Генотип женщины с карими глазами и рыжими волосами мы можем записать сначала неполностью, а так А-bb. Но так как сказано, что её отец был кареглазый с рыжими волосами, то есть с генотипом А-bb, а мать её была голубоглазая и тоже с рыжими волосами (ааbb), то второй аллель женщины при А мог быть только а, то есть её генотип будет Ааbb. Генотип голубоглазого мужчины с не рыжими волосами можно сначала записать так: ааB-. Но так как у его матери были волосы рыжие, то есть bb, то второй аллельный ген при В у мужчины мог быть только b. Таким образом, генотип мужчины запишется aaBb. Генотипы его родителей: отца — aaB-; матери — А-bb.

 

 

 

Р ♀Ааbb × ♂aaBb

F1

Дети от брака анализируемых супругов будут с равновероятными генотипами или по фенотипу: кареглазые не рыжие, кареглазые рыжие, голубоглазые не рыжие, голубоглазые рыжие в соотношении 1:1:1:1.

Задача 3.У родителей со свободной мочкой уха и треугольной ямкой на подбородке родился ребенок со сросшейся мочкой уха и гладким подбородком. Определите генотипы родителей, первого ребенка, фенотипы и генотипы других возможных потомков. Составьте схему решения задачи. Признаки наследуются независимо.

А – свободная мочка уха, а – сросшаяся мочка уха;

В – треугольная ямка на бодбородке, в – гладкий подбородок.

Решение.

Получается 16 возможных генотипов с которыми бы родились дети. Генотип родившегося ребенка – тот, что указан в задаче будет 1/16 или 6,25%, его генотип (аавв), а остальные 9/16 или 56,25% - свободная мочка и треугольная ямка, 3/16 или 18,75% - свободная мочка и гладкий подбородок, 3/16 или 18,75% - сросшаяся мочка и треугольный подбородок.

4. Решение задач по анализирующему скрещиванию.

Чтобы успешно решать этот тип задач, необходимо помнить: анализирующее скрещивание – это скрещивание особи неизвестного генотипа с особью, гомозиготной по рецессивным аллелям (признакам).

При решении задач пользуйтесь следующим алгоритмом решения:

Внимательно прочитайте задачу и обозначьте соответствующими буквами аллели (признаки, гены, генотипы).

2. Кратко запишите условие задачи.

3. Сделайте предположение по поводу генотипа неизвестной особи, используя законы Менделя.

4. Подтвердите своё предположение схемой скрещивания.

5. Сделайте вывод, исходя из конечного результата скрещивания.

Задача 1. "Петух с розовидным гребнем скрещен с двумя курицами, тоже имеющими розовидный гребень. Первая дала 14 цыплят, все с розовидным гребнем, а вторая - 9 цыплят, из них 7 с розовидным и 2 с листовидным гребнем. Форма гребня - моногенный аутосомный признак. Каковы генотипы всех трех родителей?"

Решение. До определения генотипов родителей необходимо выяснить характер наследования формы гребня у кур. При скрещивании петуха со второй курицей появились 2 цыпленка с листовидным гребнем. Это возможно при гетерозиготности родителей, следовательно, можно предположить, что розовидный гребень у кур доминирует над листовидным. Таким образом, генотипы петуха и второй курицы - Аа.

При скрещивании этого же петуха с первой курицей расщепления не наблюдалось, следовательно, первая курица была гомозиготной - АА.

Задача 2. Черная окраска меха у норок доминирует над голубой. Как доказать чистопородность двух черных норок, приобретенных звероводческой фермой?

А — черная окраска, а — голубая окраска

Генотип Р-?

Решение: Черная окраска может быть и у гетерозиготных, и у гомозиготных особей. Но чистопородные особи гомозиготны и не дают расщепления в потомстве. Для того, чтобы определить генотип особи, обладающей доминантными признаками, проводят анализирующее скрещивание — скрещивают с особью, гомозиготной по рецессивным признакам.

Если исследуемая особь гомозиготна (чистопородна) (АА), то потомство от такого скрещивания будет иметь черную окраску и генотип Аа:

Если исследуемая особь гетерозиготна (Аа), то она образует два типа гамет и 50% потомства будет иметь черную окраску и генотип Аа, а 50% —голубую окраску и генотип аа.

Задача 3. Родители имеют I и II группы крови. Какие группы крови следует ожидать от потомства? Напишем схему скрещивания.

Группа крови контролируется аутосомным геном. Локус этого гена обозначается буквой I, а его аллели обозначаются как A, B и 0. Причем аллели A и B — доминантные, а аллель 0 — рецессивный. Из трех аллелей в генотипе может быть всего два.

1 вар. P♀ I(A)I(A) x ♂ I(0)I(0)

G I(A), I(0)

F1 I(A)I(0)

2 вар. P♀ I(A)I(0) x I(0)I(0)

G I(A), I(0) и I(0)

F1 I(A)I(0) и I(0)I(0)

При скрещивании, если у одного родителя генотип I(A)I(A), все дети будут иметь только вторую группу крови. В случае если у одного родителя I(A)I(0), возможны два варианта – I(A)I(A) – вторая и I(0)I(0) – первая группы крови.

Задача 4. У собак чёрный цвет шерсти доминирует над коричневым, а короткая шерсть – над длинной. Охотник купил чёрного пса с короткой шерстью и хочет убедиться, что он не несёт аллелей коричневого цвета и длинной шерсти. Какую самку необходимо подобрать для скрещивания, чтобы проверить генотип купленного пса?

Q – чёрный цвет шерсти, q – коричневый цвет шерсти.

W – короткая шерсть, w – длинная шерсть.

Р ♀ __ __ х ♂ Q_ W_

Р ♀ - ? F1 - ?

Решение. Чтобы определить генотип пса, необходимо скрестить его с самкой, гомозиготной по рецессивным аллелям, т.е. провести анализирующее скрещивание. Если в потомстве появятся щенки с коричневой и длинной шерстью, генотип скрещиваемого пса будет гетерозиготным по обеим парам признаков, или по одной из пар признаков.

Р ♀ qq ww х ♂ QqWw

G qw QW Qw qW qw

F1

Ответ. Расщепление по фенотипу в F1:

Р чёрных короткошерстных = 0,25; 25%;

Р чёрных длинношерстных =0,25; 25%;

Р коричневых короткошерстных = 0,25; 25%;

Р коричневых длинношерстных = 0,25; 25%.

1:1:1:1

Другой вариант скрещивания.

Р ♀ qq ww х ♂ QqWW

G qw и QW , qW

F1 QqWw qqWw

Ответ: Расщепление по фенотипу в F1:

Р чёрных короткошерстных =0,5; 50%;

Р коричневых короткошерстных = 0,5; 50%.

1:1

Такое расщепление признаков у щенков подтверждает, что скрещиваемый пёс был гетерозиготным по окраске шерсти.

Третий вариант скрещивания.

Р ♀ qq ww х ♂ QQWw

G qw QW Qw

F1 QqWw Qqww

Ответ: Расщепление по фенотипу в F1:

Р чёрных короткошерстных =0,5; 50%;

Р чёрных длинношерстных = 0,5; 50%.

1:1

Такой результат скрещивания подтверждает, что скрещиваемый пёс был гетерозиготным по признаку длины шерсти.