Решаване на задачи по молекулярна биология и генетика. Между видовете изменчивост и техните характеристики

При монохибридно кръстосванесе изучава
- един знак;
- един ген
- една двойка алтернативни гени;
- една двойка алтернативни знаци (всичко това е едно и също).

Монохибридни разцепвания

1) Няма разделяне (всички деца са еднакви) - кръстосали са две хомозиготи AA x aa (първи закон на Мендел).

2) Разделяне 3:1 (75% / 25%) - две хетерозиготи Aa x Aa бяха кръстосани (вторият закон на Мендел).

3) Разделяне 1:2:1 (25% / 50% / 25%) - две хетерозиготи Aa x Aa бяха кръстосани при .

4) Разделяне 1:1 (50% / 50%) - хетерозигота и рецесивен хомозигот Аа х аа бяха кръстосани (анализиращо кръстосване).

Първият закон на Мендел
(закон за еднаквост, закон за доминиране)

При кръстосване на чисти линии (хомозиготи) всички потомци са еднакви (еднородност на първото поколение, без разделяне).

PAA x aa
G(A)(a)
F 1 Aa

Всички потомци от първото поколение (F 1) имат доминантна черта (жълт грах), а рецесивен признак (зелен грах) е в латентно състояние.

Вторият закон на Мендел (закон за разделянето)

При самоопрашване на хибриди от първо поколение (при кръстосване на две хетерозиготи) се получава разделяне 3: 1 в потомството (75% от доминантния признак, 25% от рецесивния признак).

F 1 Aa x Aa
G(A)(A)
(а) (а)
F2AA; 2Aa; аа

Анализиращ кръст

Кръстосването на хетерозиготна Аа с рецесивна хомозиготна аа води до разделяне 1:1 (50% / 50%).

P Aa x aa
G(A)(a)
(а)
F1Aa; аа

ВЕРОЯТНОСТ ЗА ГЕНОТИП ПРИ КРИСТОСАНЕ Aa x Aa
1. Определете процентната вероятност за поява на рецесивен хомозигот в потомството от кръстосване на хетерозиготни растения с пълно господство. Напишете отговора си като число.

Отговор

ВЕРОЯТНОСТ ЗА ФЕНОТИП ПРИ КРИСТОСВАНЕ Aa x Aa
1. Каква е вероятността да има бели пилета в кремави хетерозиготни родители (Aa)? Напишете отговора си като процент, не пишете знака %.

Отговор

2. Какъв е процентът на джуджетата по време на самоопрашване на хетерозиготно високо грахово растение (високо стъбло - A)? Запишете само процента в отговора си.

Отговор

3. Определете вероятността (%) за получаване на потомство с доминираща проява на черта при монохибридно кръстосване на хетерозиготни хибриди един с друг с пълно доминиране на тази черта. Напишете отговора си като число.

Отговор

4. Каква е вероятността тъмнокосите родители (Aa) да имат деца с руса коса (тъмният цвят доминира над светлия)? Напишете отговора си само като число.

Отговор

5. При пилетата наличието на гребен (C) доминира над липсата му (c). При кръстосване на хетерозиготен петел и пенирана кокошка какъв процент от пилетата ще бъдат без гребен? Дайте отговора си само като число.

Отговор

6. Фенилкетонурия се унаследява като рецесивен признак. Определете вероятността да имате здрави деца при хетерозиготни родители за тази черта. Напишете отговора си в %.

Отговор

7. Каква е вероятността (в%) за появата на потомство с рецесивен признак по време на самоопрашване на хетерозиготни растения? Запишете само подходящото число в отговора си.

Отговор

ВЕРОЯТНОСТ ЗА ГЕНОТИП ПРИ КРИСТОСАНЕ Aa x aa
1. Каква е вероятността (в%) за раждане на хомозиготно потомство при кръстосване на хомозиготни и хетерозиготни организми? Запишете само цяло число в отговора си.

Отговор

ВЕРОЯТНОСТ ЗА ФЕНОТИП ПРИ КРИСТОСВАНЕ Aa x aa
1. С каква вероятност може да се появи патологичен ген в потомството, ако организъм, който е хетерозиготен за даден признак (гените не са свързани), се кръстоса с организъм, който има рецесивен генотип за този признак? Напишете отговора си като число (в %), показващо желаната вероятност.

Отговор

2. Изследваният индивид има тъмен цвят на косата и е хомозиготен по този признак. При извършване на анализиране на кръстоски, каква е вероятността да имате потомство със светъл цвят на косата (A - тъмен цвят на косата, a - светъл цвят на косата)? Дайте отговора си само като число.

Отговор

3. Каква е вероятността (%) да се получат кафяви кученца при монохибридно анализиращо кръстосване на хетерозиготно черно куче с пълно доминиране на признака? Напишете отговора си като число.

Отговор

4. Миоплегията (пристъпи на парализа на крайниците) се унаследява като доминантна черта. Определете (в%) вероятността да имате деца с аномалии в семейство, където бащата е хетерозиготен и майката не страда от миоплегия. Запишете само подходящото число в отговора си.

Отговор

СЪОТНОШЕНИЕ НА ГЕНОТИПОВЕ Aa x Aa

1. Какво съотношение на генотипове ще се получи чрез кръстосване на две хетерозиготи с пълно господство? Напишете отговора си като последователност от числа в низходящ ред.

Отговор

2. Определете съотношението на генотипите в потомството при кръстосване на Aa x Aa. В отговора си запишете последователността от числа в низходящ ред.

Отговор

3. Определете съотношението на генотипите в потомството, образувано чрез кръстосване на две хетерозиготни тиквени растения с жълти плодове с пълно господство. Напишете отговора си като поредица от числа, подредени в низходящ ред.

Отговор

СЪОТНОШЕНИЕ НА ГЕНОТИПОВЕ Aa x aa
1. Определете съотношението на генотипите в потомството при кръстосване на хетерозиготни и хомозиготни за рецесивния алел на организми с пълно господство. Напишете отговора си като поредица от числа, подредени в низходящ ред.

Отговор

2. Определете съотношението на генотипите при кръстосване на хетерозиготно грахово растение с гладки семена и растение с набръчкани семена. Запишете отговора под формата на числа, показващи съотношението на получените генотипове, подредени в низходящ ред.

Отговор

ФЕНОТИПНО СЪОТНОШЕНИЕ Aa x Aa
1. Определете съотношението на фенотипите в хибриди, получени чрез кръстосване на родителски форми с Aa x Aa генотипове. Напишете отговора си като поредица от числа, подредени в низходящ ред.

Отговор

2. Определете съотношението на фенотипите в потомството, образувано чрез кръстосване на две хетерозиготни тиквени растения с жълти плодове с пълно господство. Запишете отговора под формата на поредица от числа, показващи съотношението на фенотипите в низходящ ред.

Отговор

3. Определете съотношението на фенотипите в потомството при монохибридно кръстосване на два хетерозиготни организма с пълно господство. Запишете отговора под формата на поредица от числа, показващи съотношението на получените фенотипове в низходящ ред.

Отговор

ФЕНОТИПНО СЪОТНОШЕНИЕ Aa x aa
1. При морските свинчета генът на черния цвят доминира гена на белия цвят. Определете съотношението на фенотипите в потомството, получено чрез кръстосване на хетерозиготна женска и бял мъж. Запишете отговора под формата на поредица от числа, показващи съотношението на получените фенотипове.

Отговор

2. Определете съотношението на фенотипите в потомството при монохибридно кръстосване на хетерозиготен индивид с хомозиготен индивид с фенотипна проява на рецесивен признак. Напишете отговора си като последователност от числа в низходящ ред.

Отговор

БРОЙ ФЕНОТИПОВЕ
1. Какъв брой фенотипове се образуват в потомството при кръстосване на Aa x Aa в случай на пълно доминиране? Дайте отговора си само като число.

Отговор

2. Колко фенотипа ще получи потомството при анализиране на монохибридно кръстосване на хетерозиготен организъм? Запишете само подходящото число в отговора си.

Отговор

3. Колко различни фенотипа ще се получат при кръстосването на черен хетерозиготен женски и бял мъжки заек? Запишете само подходящото число в отговора си.

Отговор

ТРУДЕН
Кръстосани са растения от чисти линии домати със заоблени и крушовидни плодове (А - закръглени плодове). Получените потомци във F1 бяха кръстосани помежду си. Определете съотношението на потомството по фенотип във второ (F2) поколение с пълно доминиране на признака. Запишете отговора под формата на поредица от числа, показващи съотношението на получените фенотипове в низходящ ред.

Отговор

От кръстосването на черни зайци в потомството се появиха седем черни и два бели заека. Каква е вероятността да се получат бели зайци от последващи кръстоски на същите родители? Напишете отговора си като число, показващо вероятността да получите бели зайци в следващите поколения в%.

Отговор

Определете съотношението на фенотипите в хибриди от второ поколение при монохибридно кръстосване (пълно доминиране). В отговора си запишете поредица от числа, показваща съотношението на получените фенотипове в низходящ ред.

Отговор

Определете вероятността (в%) за раждане на дете с II кръвна група, ако родителите имат IV кръвна група. Запишете само подходящото число в отговора си.

Отговор

Установете съответствие между съотношението на фенотипите и вида на кръстосването, за което е характерно: 1) монохибридно, 2) дихибридно (гените не са свързани)
А) 1:2:1
Б) 9:3:3:1
В) 1:1:1:1
Г) 3:1

Отговор

Всички от следните характеристики, с изключение на две, се използват за описание на резултатите от анализиращо кръстосване на индивид с генотип Aa. Идентифицирайте тези две характеристики, които „изпадат“ от общия списък, и запишете номерата, под които са посочени.
1) броят на потомците с рецесивен генотип е 75%
2) съотношението на фенотипите е 1: 1
3) проявява се генна връзка
4) вторият родител има генотип - аа
5) сред потомството 50% имат доминантна черта във фенотипа

Отговор

Следните твърдения, с изключение на две, се използват за описание на резултатите от кръстосването на индивиди с генотипове Aa x Aa с пълно доминиране. Посочете тези две твърдения, които попадат в общия списък, и запишете номерата, под които са посочени.
1) 75% от потомството има рецесивен белег във фенотипа
2) съотношението на фенотипите е 3:1
3) се проявява законът за разделяне на характеристиките
4) разделянето по генотип е 1:2:1
5) 25% от потомството има доминантна черта във фенотипа

Отговор

Всички от следните характеристики, с изключение на две, се използват за описание на монохибридно кръстосване на хетерозиготи с пълно доминиране. Определете две характеристики, които „изпадат“ от общия списък, и запишете номерата, под които са посочени.
1) потомството е фенотипно еднакво
2) има разделяне според генотипа 1: 2: 1
3) родителските индивиди образуват два вида гамети
4) в потомството 25% имат хетерозиготен генотип
5) в потомството 75% имат доминиращ фенотип

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. Определете генотипа на родителските грахови растения, ако при кръстосването им са се образували 50% от растенията с жълти и 50% със зелени семена (рецесивен признак)
1) AA x aa
2) Aa x Aa
3) AA x Aa
4) Аа х аа

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. При кръстосване на мухи Drosophila с дълги и къси крила, равен бройдългокрили и късокрили потомци (дългите крила B доминират над късите b). Какви са генотипите на родителите
1) bb x bb
2) bb x bb
3) Bb x Bb
4) BB x BB

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. Какъв е генотипът на родителите, ако фенотипното съотношение 1:1 се наблюдава при кръстосването на анализа?
1) Аа и аа
2) Аа и Аа
3) AA и aa
4) Аа и АА

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. От хибриди от първо поколение във второ поколение се раждат 1/4 индивиди с рецесивни белези, което показва проявлението на закона
1) свързано наследство
2) разделяне
3) независимо наследство
4) междинно наследство

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. Какъв брой фенотипове се образуват в потомството при кръстосване на Aa x Aa в случай на пълно доминиране?
1) 1
2) 2
3) 3
4) 4

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. „При кръстосване на два хомозиготни организма, които се различават по една двойка признаци, новото поколение хибриди ще бъде еднакво и ще бъде подобно на един от родителите.“ Това е формулировката
1) закон за разделяне
2) хипотези за чистотата на гаметите
3) правила за доминиране
4) законът за независимо разпределение на гените

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. Съгласно закона за разделяне съотношението на фенотиповете в F2 (с пълно доминиране) е равно на
1) 1:1
2) 3:1
3) 1:2:1
4) 1:1:1:1

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. Определете какви генотипове могат да имат децата, ако хетерозиготната майка има вълнообразна коса, а бащата има права коса (пълно доминиране на чертата).
1) бб, бб, бб
2) Bb, bb
3) BB, Bb
4) BB, bb

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. При самоопрашване на хетерозиготно грахово растение с жълти семена, фенотипното разделяне ще бъде
1) 1:1
2) 3:1
3) 1:2:1
4) 9:3:3:1

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. В случай на монохибридно кръстосване на хетерозиготен индивид с хомозиготен рецесивен, в тяхното потомство признаците се разделят според фенотипа в съотношението
1) 3:1
2) 9:3:3:1
3) 1:1
4) 1:2:1

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. Ако при кръстосването на два хомозиготни организма във второто поколение се открие рецесивен белег в 1/4 от потомството, тогава законът се е появил
1) свързано наследство
2) независимо наследство
3) междинен характер на наследяването
4) разделяне на характеристиките

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. Разделянето по фенотип във второ поколение в съотношение 3: 1 е типично за кръстосването
1) дихибриден
2) анализиране
3) монохибридни
4) полихибридни

Отговор

Разгледайте схемите за кръстосване, показани на фигурата, и определете съотношението на фенотипите в F2. В отговора си запишете поредица от числа, показващи съотношението на получените фенотипове в низходящ ред.

Отговор

Въз основа на родословието, показано на фигурата, определете вероятността (в проценти) за раждане на родители 1 и 2 на дете с черта, маркирана в черно, с пълно доминиране на тази черта. Напишете отговора си като число.

Отговор

Всички с изключение на две от следните характеристики се използват за описание на тестови кръстове. Намерете две характеристики, които "изпадат" от общия списък, и запишете номерата, под които са посочени.
1) кръстосването се извършва с рецесивни индивиди за всички гени
2) фенотипно разцепване се наблюдава в съотношение 9:3:3:1
3) изследват се генотипове на индивиди с доминантни черти
4) ако изследваният индивид е хетерозиготен, тогава се наблюдава разделяне
5) проявата на признаци се дължи на няколко гена

Отговор

© Д. В. Поздняков, 2009-2019

Генофондът на една популация може да бъде описан или чрез генни честоти, или чрез генотипни честоти. Представете си, че има N диплоидни индивида в популация, които се различават по една двойка алели (A и a); D - означава броя на хомозиготите за доминантния алел (AA); P е броят на хомозиготите за рецесивния алел (aa); H е броят на хетерозиготите (Aa). Така в популацията ще има три типа индивиди с генотипове съответно АА, Аа, аа. Тъй като всеки индивид с генотип АА има два алела А, а всеки индивид Аа има един алел А, общият брой алели А е 2D+H. Тогава p - честотата на поява на доминиращия алел А е равна на:

Честотата на рецесивния алел (а) обикновено се означава с q. Сумата от честотите на гените А и а е равна на едно, p+q=1, следователно q=1-p. Ако един ген е представен само от два алела (A и a) с честота p и q, тогава какви ще бъдат честотите на трите възможни генотипа?

На този въпрос отговаря законът на Харди-Вайнберг. На пръв поглед може да изглежда, че индивидите с доминиращ фенотип ще се появят по-често, отколкото с рецесивен. Съотношението 3:1 обаче се наблюдава само в потомството на два индивида, хетерозиготни за едни и същи алели. Законите на Мендел не казват нищо за честотите на генотипове и фенотипове в популациите. Те са обсъдени в посочения закон. Тя е формулирана независимо от математика Дж. Харди в Англия и лекаря Вилхелм Вайнберг в Германия. За да разберем значението на този закон, да предположим, че мъжките и женските в една популация се кръстосват случайно или, еквивалентно, мъжките и женските гамети ще се комбинират произволно, за да образуват зиготи. В зиготата майчините и бащините хромозоми се комбинират, всяка от хомоложните хромозоми носи един алел от тази двойка. Образуването на индивиди с генотип АА се дължи на вероятността за получаване на алел А от майката и алел А от бащата, т.е. pxp = p2.

По същия начин, появата на генотипа aa, чиято честота на поява е равна на q2. Генотипът Аа може да възникне по два начина: тялото получава алел А от майката, алел а от бащата или, обратно, алел А от бащата, алел а от майката. Вероятността за двете събития е равна на pq, а общата вероятност за поява на генотипа Aa е равна на 2pq. По този начин честотата на трите възможни генотипа може да бъде изразена с уравнението: (p+q)2=p2+2pq+q2=1

От уравнението следва, че ако кръстосването е случайно, тогава честотите на генотипа са свързани с честотите на алелите чрез прости съотношения съгласно биномната формула на Нютон.

Нека анализираме пример, когато алелните честоти на даден ген в популация са 0,1A; 0.3a (геометричният израз на закона на Харди-Вайнберг за този случай е показан на фиг. 21). В потомството за 100 зиготи ще има 49 АА хомозиготи, 9 аа хомозиготи и 42 Аа хетерозиготи, т.е. това съответства на съотношението на вече познатите ни генотипове - p2(AA) : 2pq(Ad): q2(aa).

Интересното е, че в следващото поколение гамети с алел А ще се появят с честота 0,7 (0,49 от АА хомозиготи + 0,21 от Аа хетерозиготи). Това съотношение ще се запази и в бъдеще. Честотите на гените и съответно генотипите остават непроменени от поколение на поколение - това е една от основните разпоредби на закона на Харди-Вайнберг. Този закон обаче има вероятностен характер и следователно се реализира в безкрайно голяма популация. В същото време честотите на гените остават непроменени, ако: има неограничена панмиксия; отсъстващ естествен подбор; не възникват нови мутации на същите гени; няма миграция на индивиди с други генотипове от съседни популации.

Последният етап от решаването на проблеми е анализът на индивиди, получени чрез кръстосване. Целта на анализа зависи от въпроса на задачата:

1) Какъв е генотипът и фенотипът на очакваното потомство?

2) Каква е вероятността в потомството да се появи носител на дадена черта?

За да се отговори на първия въпрос, е необходимо правилно да се реши буквално зададеният генетичен проблем и да се намерят всички възможни генотипове и фенотипове на очакваното потомство.

Отговорът на втория въпрос е свързан с изчисляването на вероятността за проява на характеристика. Вероятността може да се изчисли и като процент. В този случай общият брой на потомството се приема за 100% и се изчислява процентът на индивидите, носещи анализирания признак.

Анализ по генотип

В повечето случаи, когато се анализират генотипите на потомството, е необходимо да се определят количествените отношения между различните генотипове и да се регистрират. Първо се изписват всички варианти на генотип с различни комбинации от доминантни и рецесивни гени и същите варианти се комбинират и обобщават.

Пример 8.1. При монохибридно кръстосване се подчертава броят на хомозиготните доминантни, хомозиготните рецесивни и хетерозиготните организми и се записва тяхното съотношение.

Така, когато се кръстосват два хетерозиготни организма с генотип Аа, общият брой варианти на генотипите на потомството е четири (генотипове АА, Аа, Аа, аа). От тях една част от индивидите ще бъдат хомозиготни за доминантния признак, две - хетерозиготни, една - хомозиготни за рецесивния ген). Анализът по генотип трябва да бъде написан като

1AA : 2Aa : 1аа

или по-лесно

1 : 2 : 1

Такъв запис на съотношенията на генотипите Аа сред потомците показва хетерогенност в генотипа. Освен това, за един индивид с генотип АА има два индивида с генотип Аа и един с генотип аа. Появата на такава хетерогенност се нарича разделяне.

Анализ на фенотипа

След записване на съотношението на генотипите се определя фенотипното проявление на всеки от тях. При анализиране по фенотип се взема предвид проявата на доминиращ признак. Ако в генотипа присъства доминантен ген, тогава организъм с такъв генотип ще носи доминантна черта. Рецесивен признак ще се появи само когато организмът е хомозиготен за рецесивния ген. Като се има предвид всичко това, се преброява броят на всички индивиди с един или друг признак и се записва тяхното числено съотношение.

Пример 8.2. При монохибридно кръстосване на два организма с генотип Аа. Записът на генотипите на потомците от първото поколение изглеждаше така

1AA : 2Av : 1аа.

Доминиращият ген А напълно потиска проявата на рецесивния ген а. Следователно фенотипът на индивидите с генотипове АА и Аа ще бъде един и същ: тези индивиди ще носят доминантна черта.

Съотношението на индивиди с различни фенотипове ще изглежда като 3 : 1. Такъв запис означава, че сред потомството има хетерогенност във фенотипа и за три индивида с доминантен белег има един индивид с рецесивен белег. Тъй като са били кръстосани индивиди, които са били хомогенни по фенотип, може да се каже, че в първото поколение е имало разделение във фенотипа.

При определяне на вероятността за появата в потомството на индивид с определен фенотип е необходимо да се намери делът на такива индивиди сред всички възможни. В разглеждания пример делът на индивидите с доминантна черта е 3 (1AA и 2Aa). Вероятността, изчислена като процент, е 75%.

Помислете как се записват съотношенията на генотипове и фенотипове и как се изчислява вероятността.

Пример 8.3. Нормалната пигментация на кожата доминира при албинизма. Каква е вероятността за дете албинос в семейство на хетерозиготни родители?

знак : ген

норма : А

албинизъм : А

норма норма

Гамети А; a A; a F 1 AA; Ах; Ах; аа

по генотип 1АА : 2Aa : 1аа

фенотип 3 нормален : 1 албинизъм

П албинизъм = 1 = 1 или 25%

Чрез записване на решението може да се види, че потомството ще има следните 4 генотипа: AA, Aa, Aa, aa. Анализът по генотип показва, че сред децата от първо поколение едно е хомозиготно доминантно (AA), две са хетерозиготно (Aa) и едно е хомозиготно рецесивно. Цифровото съотношение на генотипите ще изглежда като 1 : 2:1 . Фенотипният анализ показва, че децата с генотипове АА и Аа ще имат доминантна черта - нормална пигментация на кожата. Численото съотношение на децата с нормална пигментация и албинизъм ще бъде 3:1. Децата с албинизъм представляват ¼ от всички хибриди. Това означава, че вероятността (p) да имате деца албиноси е ¼, или 25%.

Анализът на хибриди, получени чрез дихибридни кръстоски, е подобен на описанието за мултихибридни кръстоски. Първо, различни варианти на генотипове също се подписват и същите варианти се обобщават. Вариантите на генотипите в този случай могат да бъдат много разнообразни: дихомозиготен доминиращ, дихомозиготен рецесивен, дихетерозиготен, монохетерозиготен. След преброяването резултатите се записват като цифрово съотношение по същия начин, както при монохибридно кръстосване.

Пример 8.4. При хората нечервеният цвят на косата доминира над червения, а луничките - над нормата. Гените, които определят цвета на косата и кожата с лунички, не са свързани. Какъв процент деца с нечервени лунички може да се очаква в брака на мъж и жена, които са хетерозиготни и по двата признака?

знак : ген

нечервен цвят : А

цвят джинджифил : А

лунички : IN

нормална кожа : V

P AaVv x AaVv

нечервенокоси

луничав луничав

Гамети AB, AB, AB, AB AB, AB, AB, AB

За да определим генотипите на индивиди от първо поколение, ние използваме решетката на Punnett, в която записваме женските гамети хоризонтално, мъжките гамети вертикално и генотиповете на индивидите от първо поколение в решетъчните клетки.

Анализът по генотип тук се основава на изчисляването и съставянето на числени съотношения на всички възможни варианти на генотипите на индивидите, като същите генотипове ги обобщават. В този случай разделянето по генотип ще изглежда така:

1AABB : 2AABv : 1AAvv : 2AaBB : 4AaBv : 2Aavv : 1aaBB : 2ааВв : 1aavv

Когато се анализира по фенотип, възможните варианти на генотипите на потомството се изписват с различни комбинации от черти на цвета на козината с дължина на козината. След това за всяка комбинация от признаци се записват съответните генотипове. Следователно, след като определихме фенотипното проявление на всеки от горепосочените генотипове, ще ги групираме според принадлежността им към определена комбинация от признаци:

Делът на децата без червени лунички ще бъде 9 или 56,25%.

Край на работата -

Тази тема принадлежи на:

Рецензенти на биол и доцент Билалова г.а.

Ако имате нужда от допълнителен материал по тази тема или не сте намерили това, което търсите, препоръчваме да използвате търсенето в нашата база данни с произведения:

Какво ще правим с получения материал:

Ако този материал се оказа полезен за вас, можете да го запазите на страницата си в социалните мрежи:

Всички теми в този раздел:

Общи препоръки за решаване на генетични проблеми
При решаване на проблеми ученикът трябва да може свободно да се ориентира в основните генетични разпоредби, специалната терминология и азбучните символи. Алелните гамети се означават със същото b

Записване на генотипа на родителите
Генотипите на родителите могат да бъдат представени както в хромозомна, така и в генна версия. При записване на генотипа в хромозомния вариант две успоредни хоризонтални линии символизират хомоложния

Записване на гамети на родителите
Монохибридно кръстосване Алелните гени са разположени на хомоложни хромозоми. По време на образуването на гамети хомоложните хромозоми се разделят в различни гамети. Алелни гени, открити в

Образуване на гамети при дихибридни кръстоски
В този случай трябва да се помни, че алелите на два различни гена могат да бъдат разположени или в различни, или в една и съща двойка хомоложни хромозоми. Например, хромозомният запис на образуването на гамети в организма

Pennet решетка
За да се улесни решаването на почти всеки проблем в генетиката, се препоръчва за първи път да се изгради така наречената решетка на Punnett, която получи името си от английския генетик R.Pennett.

Записване на генотипите на индивиди от i-то поколение
Индивидите от поколението F1 са резултат от кръстосването на два родителски организма: мъжки и женски. Всеки от тях може да образува определен брой видове гамети. Всяка гамета е една

Общи формули за разделяне
Ако гените, отговорни за проявата на две неалтернативни черти, са разположени в нехомоложни хромозоми, тогава по време на мейозата те ще влязат в гаметите независимо един от друг. Следователно при пресичане на две

Анализиращ кръст
Индивидите, показващи доминиращи черти, могат да бъдат както хомозиготни, така и хетерозиготни, тъй като не се различават по фенотип. Невъзможно е да се определи генотипът на такива организми по фенотипа. С тези думи

Унаследяване на белези с непълно доминиране
В случаите, разгледани по-горе, има пълно потискане на един ген от друг (пълно доминиране). В природата често се наблюдава непълно доминиране, когато доминиращият ген не потиска напълно

Унаследяване на белези, свързани с пола
За разлика от автозомите, половите хромозоми не са хомоложни и често се наричат ​​хетерозоми (от гръцки "heteros" - различен, различен). На X хромозомата е известно голямо числогени, които контролират

Феноменът на множествения алелизъм
Доста често един и същ ген има не две (доминантни и рецесивни) алелни разновидности, а много повече: A, a1, a2, a3 и т.н. Те възникват в резултат на няколко мутации на един и

Популационна генетика
Популационната генетика разглежда моделите на разпространение на доминантни и рецесивни алели и генотипове на диплоидни организми в популациите. Изчисленията се извършват в съответствие със закона X

Записване на отговор на задача
И накрая, последният етап от процеса на решаване на проблема е формулирането на отговора, който трябва да бъде изключително кратък, абсолютно точен, без да допуска несъответствия. В същото време е необходимо да се помни

Кодиране на наследствената информация
Генът е специфичен участък от ДНК, в чиято последователност от азотни бази са кодирани структурите на някои клетъчни продукти - протеини, t-RNA и r-RNA. Самата ДНК има способността да

Генетичен код (триплет и РНК)
Първа буква Втора буква Трета буква U C A G U Feng

Задача номер 27.
Човешката коса е тъмна и светла, къдрава и гладка. Генът за тъмна коса е доминиращ, генът за гладка коса е рецесивен. И двете двойки гени са на различни хромозоми. 1. Какви деца могат

Задача номер 36.
При хората миопията (B) доминира над нормалното зрение, а кафявите (A) очи над сините. а) Единственото дете на късогледи родители с кафяви очи има сини очи и нормално зрение.

Синдроми с автозомно-доминантно унаследяване
Синдром на Aarsky Кратко описание: очните аномалии включват офталмоплегия, страбизъм, астигматизъм, увеличена роговица, аномалии на ухото 76%. Вид наследство - авт

Синдроми с автозомно-рецесивно унаследяване
Ентеропатичен акродерматит Кратко описание: тежък стоматит, фотофобия, психични промени, шизоиден тип. Типът на наследяване е автозомно рецесивен.

Х-свързани синдроми на рецесивно наследяване
Хидроцефалия Кратко описание: лицето е дребно, челото увиснало, липса на координация, умствена изостаналост. Тип на наследяване - X - свързан рецесивен със стеноза с

Х-свързани синдроми на доминантно унаследяване
Фокална дермална хиполазия Кратко описание: характерна е неправилна оклузия, смесена глухота, умствена изостаналост. Тип унаследяване - Х - свързано доминантно.

Речник на генетичните термини
X-CHROMOSOMA - полова хромозома; в кариотипа на жената се представя два пъти, в кариотипа на мъжа има само една Х хромозома. Y-ХРОМОЗОМА - полова хромозома, лишена от хомоложен партньор

ЗАДАЧИ И МЕТОДИ НА ГЕНЕТИКАТА.

Генетика е сравнително млада наука.Онеин основател е австрийският естествоизпитател Грегор Мендел (1822–1884). През 1865 г. на среща на обществото на любителите на естествените науки в град Бърно (Чехия) Г. Мендел разглежда механизма за запазване на адаптивните характеристики на вида в редица поколения. През 1866 г. той публикува своя труд "Опити върху растителни хибриди", но тази публикация не привлича вниманието на съвременниците му. През пролетта на 1900 г. трима ботаници - Г.дe Fries в Холандия, K. Cermak в Австрия и K. Korrens в Германия - независимо един от друг, на напълно различни обекти, откриха важен модел на наследяване на признаци в потомството на хибриди. Но се оказа, че те просто „преоткриха“ моделите на наследяване, разгледани от Г. Мендел през 1865 г. Въпреки това 1900 г. все още се счита за официална дата на раждане на генетиката.

Генетика - наука за наследствеността и изменчивостта на живите организми.Наследственост - това е способността на организма да предава своите характеристики, особености на развитие на следващите поколения. Основната единица на наследствеността са гените, разположени върху хромозомите. Предаването на белези по наследство се осъществява в процеса на размножаване. По време на половото размножаване наследяването на признаци и особености на развитие се осъществява чрез зародишни клетки. При асексуално размножаване наследяването се осъществява чрез вегетативни клетки и спори, които съдържат материалните основи на наследствеността. Черти на характеравидове, породи, сортове се запазват от поколение на поколение от растения, животни, микроорганизми поради наследственост. Но при половото размножаване приликите между родителите и новото поколение са по-малко, тъй като има променливост.

Променливост е свойството на организма да придобива нови черти в процеса индивидуално развитие. Изменчивостта осигурява материал за дейността на селекцията и процеса на еволюцията. Поради променливостта индивидите от един и същи вид се различават един от друг. Появата на нови черти при индивиди от един и същи вид зависи от промените в материалните основи на наследствеността на организма и от външните условия, които влияят на организма.

Нарича се съвкупността от всички наследствени характеристики на даден организъм (гени).генотип .

Съвкупността от признаци на организма (външни и вътрешни), проявени в процеса на живот, се наричафенотип . Следователно фенотипът се определя от генотипа, но външните условия на съществуване на организмите, в които се реализира генотипът, могат до голяма степен да определят проявата на определени черти. Индивидите от един и същи вид с един и същи генотип могат да се различават един от друг в зависимост от условията на съществуване и развитие. Може да се заключи, че фенотипът се развива във взаимодействието на генотипа и условията на околната среда.

Основната задача на генетиката е изучаването на такива важни проблеми като съхранението, предаването, прилагането и променливостта на наследствената информация. За решаване на тези проблеми се използват следните методи.

Най-широко използваният в генетиката е хибридологичният метод за изследване на наследствеността.

Основните характеристики на хибридологичния метод:

1) Г. Мендел не взе предвид целия разнообразен набор от характеристики на родителите и техните потомци, но отдели и анализира наследството според индивидуалните характеристики;

2) извършено е точно количествено отчитане на унаследяването на всеки признак в поредица от последователни поколения;

3) Г. Мендел проследи природата на потомството на всеки хибрид поотделно.

За своите изследвания Г. Мендел избра грах, тъй като това растение има много добре диференцирани характеристики (форма на семената, цвят на семената и цветята); грахът се характеризира със самоопрашване, което позволи на Мендел да анализира потомството на всеки индивид поотделно. За кръстосване Г. Мендел избира растения, които имат двойки алтернативни (взаимно изключващи се) черти.

Нека разгледаме по-отблизо монохибридните кръстоски. Класически примерМонохибридното кръстосване е кръстоска между грахови растения, които имат жълти и зелени семена.

Когато сорт грах с жълти семена беше кръстосан с растение със зелени семена, цялото потомство от първото поколение се оказа с жълти семена. При кръстосване на грахови растения с набръчкани и гладки семена, всички потомци се оказаха с гладки семена. Моделът, открит от Г. Мендел, се нарича правило за еднаквост на хибридите от първо поколение, илизаконът за доминирането (I закон на Мендел).

Белегът, който се проявява в първото поколение, се наричадоминантен (жълт цвят на семената, гладка повърхност на семената) и чертата не се проявява (потисната черта) -рецесивен (зелен цвят, набръчкана повърхност на семената). Мендел въведе записване на резултатите от кръстосването генетичен символизъм; P - родители; - женски пол; - мъжки пол; x е знакът кръст; G, гамети; F - потомство; хибридите от първо, второ и следващи поколения са обозначени с буквата F с цифра по-долу - F 1 , Ф 2 , Ф 3 …; буквите от латинската азбука A, a, B, c, C, c, D, d ... означават индивидуални наследствени белези, докато доминантните белези се означават с главни букви A, B, C, D, ..., и рецесивни признаци - съответно a, b , s, d…

При изготвянето на схема за кръстосване трябва да се помни, че всяка соматична клетка има диплоиден набор от хромозоми. Всички хромозоми са сдвоени. Гените, които определят алтернативното развитие на един и същи признак и са разположени в идентични области на хомоложни хромозоми, се наричаталелни гени, или алели. Винаги има два алелни гена в зиготата и генотипната формула за всеки признак трябва да бъде написана с две букви. Ако някоя двойка алели е представена от два доминантни (AA) или два рецесивни (aa) гена, такъв организъм се наричахомозиготен. Ако в един и същ алел единият ген е доминиращ, а другият е рецесивен, тогава такъв организъм се наричахетерозиготни (Ах).

Извършва се генетичен запис по следния начин:

От горната схема на кръстосване виждаме, че хибридите от първо поколение са еднакви по отношение на доминантните признаци. Този модел, както вече беше споменато, е известен катоI закон на Мендел: когато се кръстосват два хомозиготни организма, които се различават един от друг по алтернативен вариант на един и същи признак, всички хибриди от първото поколение ще бъдат еднакви както по фенотип, така и по генотип и ще носят признаците на двамата родители в генотипа.

Експериментите, проведени от Мендел, показват, че доминантният ген се появява както в хомозиготно, така и в хетерозиготно състояние, а рецесивният ген - само в хомозиготно състояние.

Тогава Г. Мендел кръстосва хибридите от първо поколение помежду си и получава следните резултати: от 8023 семена от грах, получени във второ поколение, има 6022 жълти и 2001 зелени. Същото съотношение е получено и при други варианти на кръстосване между хибриди от първо поколение. Въз основа на това Мендел стига до извода, че във второто поколение има разделяне на знаците в съотношение 3: 1, тоест 75% от индивидите носят доминиращи знаци, а 25% са рецесивни.

Нека направим генетичен запис на това кръстосване:

Виждаме, че фенотипът се разделя 3: 1, а генотипът 1AA: 2Aa: 1aa.

Този модел е наименуванправила за разделяне на хидрид от второ поколение, илиII Закон на Мендел , който се формулира по следния начин:когато се кръстосат два хетерозиготни индивида (Аа хибриди) с двойка алтернативни варианти на един признак, потомството се разделя за този признак в съотношение 3: 1 по фенотип и 1: 2: 1 по генотип.

Кръстосването може да се запише по друг начин, като се използва така наречената решетка на Punnett, предложена от английския генетик Punnett. Принципът на конструиране на решетката е прост: женските гамети са написани по хоризонталната линия в горната част, а мъжките гамети са написани по вертикалната линия вляво, а генотипът и фенотипът на потомството се определят в пресечната точка на вертикалните и хоризонталните линии.

Нека направим генетичен запис на разглежданите примери с помощта на решетката на Punnett.

По правило генетичният запис с помощта на решетката на Punnett се използва при анализа на по-сложни кръстоски. Но това ни позволява лесно да разберем защо потомството от първото поколение е еднакво, а разделянето е настъпило във второто поколение.

Известно е, че гените са разположени върху хромозомите. В разглеждания пример грахово растение с жълти семена в двойка хомоложни хромозоми носи двойка жълти алели. В резултат на мейозата хомоложните хромозоми се разделят в различни гамети, а с тях и алелни гени (жълт цвят на семената). Тъй като и двата алелни гена са еднакви в хомозигота (AA), всички гамети носят този ген. По същия начин, с растения, които имат зелени семена (aa): и двата алелни гена са еднакви, следователно гаметите носят един и същ ген. Заключаваме: хомозиготен индивид винаги дава един тип гамета.

Така, ако майчиният индивид (AA) дава един тип гамети (A), а бащиният индивид (aa) дава един тип гамети (a), тогава е възможна само една комбинация от гамети - Aa, тоест всички хибриди на първото поколение са еднакви и са хетерозиготни по този признак (цвят на семената). Фенотипно всички растения ще имат жълти семена. При кръстосването на две хетерозиготи (Аа) във всеки индивид се образуват гамети с доминантен ген (А) и рецесивен ген (а) в равен брой, от които трябва да се очакват четири възможни комбинации от зиготи. Яйцеклетка с ген (A) може да бъде оплодена от сперматозоид както с доминантен ген (A), така и с рецесивен ген (a); по същия начин яйцеклетка с ген (а) може да бъде оплодена със същата степен на вероятност от сперматозоид с ген (А) и ген (а). В резултат на това се образуват четири зиготи: AA: Aa: aA: aa. Виждаме, че според фенотипа са получени 3 индивида с доминантни черти и един индивид с рецесивни белези, тоест съотношението е 3: 1. Според генотипа съотношението е 1AA: 2Aa: 1aa.Оследва, че ако в бъдеще от всяка група индивиди от второ поколение да получат потомство по време на самоопрашване, тогава хомозиготни индивиди AA и aa ще произведат само еднообразно потомство, без разделяне, и потомството на индивиди с генотип Aa (хетерозиготни ) ще продължи да се разделя допълнително.

Г. Мендел обясни това с факта, че гаметите са генетично чисти, т.е. носят само един ген от алелна двойка. Въз основа на това заключение Г. Мендел формулираЗакон за чистотата на гаметите: двойките алтернативни признаци, открити във всеки организъм, не се смесват и когато се образуват гамети, една по една преминават в тях в чистата си форма.

(Определение от книгата: Т. Л. Богданова. Биология. Задачи и упражнения. М., висше училище, 1991)

ЗАДАЧИ И МЕТОДИ НА ГЕНЕТИКАТА.
ПЪРВИ И ВТОРИ ЗАКОН НА Г. МЕНДЕЛ

Задача номер 1.

Колко вида гамети образуват индивидите с генотип Вв; с генотип BB; с генотипа

Генотипове:

1) Vv

2) BB

3) вв

Решение:

Броят на очакваните видове гамети се определя по формулата:х = 2 н , където n е броят на двойките алтернативни черти на организма, които ще бъдат изследвани, их е броят на типовете гамети.

Намирам:

броя на видовете гамети - ?

1) Вв - генотипът на индивида.

Една двойка алтернативни функции.

Определете броя на комбинациите от гамети:х = 2 1 , следователнох = 2(B, c).

2) BB е генотипът на индивида; няма алтернативи.

х = 2 0 , следователнох = 1 (B).

3) вв - генотипът на индивида; няма алтернативи.

Нека определим броя на комбинациите от гамети:х = 2 0 , следователнох = 1 (c).

Отговор: 2 вида гамети; 1 вид гамети; 1 вид гамети.

Задача номер 2.

Колко вида гамети образува един индивид: а) хомозиготен за рецесивен ген? б) хомозиготни за доминантния ген? в) хетерозиготни?

Генотипове:

1) аа

2) АА

3) Аа

Решение:

а) аа - генотипът на индивида

х = 2 0 = 1 (а)

б) АА - генотипът на индивида

х = 2 0 = 1 (A)

в) Аа – генотипът на индивида

х = 2 1 = 2 (A, a)

Намирам:

Х - ?

Отговор: а) 1 вид гамети; б) 1 вид гамети; в) 2 вида гамети.

Задача номер 3.

Гладкото оцветяване на дините се унаследява като рецесивен белег. Какво потомство ще се получи от кръстосването на две хетерозиготни растения с раирани плодове?

Задача номер 4.

Намерете възможни варианти на гамети за организми със следните генотипове: AA, BB, Cs, DD.

Генотипове:

AA, Vv, Ss, DD

Решение:

1) AA е хомозиготен организъм, образува един тип гамети: A.

2) BB - хетерозиготен организъм, образува два вида гамети: B и c.

3) Cc - хетерозиготен организъм, образува два вида гамети: C и c.

Намирам:

възможни варианти на гамети - ?

4) DD е хомозиготен организъм, образува един вид гамети: D.

O t in e t: 1) A; 2) В, в; 3) C, s; 4) Г.

Задача номер 3.

Определете генотипа и фенотипа на потомството от брака на хетерозиготни родители с кафяви очи.

Забележка: ако задачата е за хора, тогава се въвеждат следните обозначения на родителите: ○ – жени; □ - мъже.

A n e t: 1AA: 2Aa: 1aa; 3 деца с кафяви очи и едно със сини очи.

Задача номер 4.

Способността на човек да контролира предимно дясната ръка доминира над способността да контролира предимно лявата ръка. Десен мъж, чиято майка беше левичарка, се ожени за дясна жена, която имаше трима братя и сестри, двама от които бяха левичари.Оопределят възможните генотипове на жената и вероятността децата, родени от този брак, да бъдат левичари.

Отговор: ако една жена е хомозиготна, тогава вероятността да има левичари ще бъде 0, ако е хетерозиготна, тогава 25% ще бъдат левичари.

Задача номер 5.

При кръстосване на хетерозиготни червеноплодни домати с жълтоплодни са получени 352 растения с червени плодове.Озаводите за стомана имаха жълти плодове. Определете колко растения са имали жълт цвят?

Отговор:352 растения.

Задача номер 6.

Миоплегията (периодична парализа) се унаследява като доминантна черта. Определете вероятността да имате деца с аномалии в семейство, където бащата е хетерозиготен и майката не страда от миоплегия.

Отговор: вероятността да имате деца с аномалии ще бъде 50%.

Задача номер 7.

При доматите генът, който определя червения цвят на плода, е доминиращ по отношение на гена за жълт цвят. 3021 доматен храст, получен от хибридни семена, е жълт на цвят, а 9114 е червен.

Въпрос: а) колко хетерозиготни растения има сред хибридите? б) тази черта (цвят на плода) принадлежи ли към менделската?

2) Нека изчислим броя на хетерозиготните растения, които съставляват 2/3 от броя на всички червеноплодни:

(9114: 3) 2 = 6742 растения.

3) Знакът "цвят на плодовете" се отнася до Мендел, тъй като съотношението на храстите с жълти и червени плодове е 1: 3, тоест се подчинява на втория закон на Мендел.

Отговор: а) 6742 растения; б) се прилага.

Задача номер 8.

Генът за черния цвят на тялото при говедата доминира гена за червения цвят. Какво потомство може да се очаква от кръстосването на: а) два хетерозиготни индивида? б) червен бик и хибридна крава?

Отговор: а) 75% черни телета, 25% червени телета;

б) 50% черни телета, 50% червени телета.

ДИХИБРИДНО КРЪСТОСВАНЕ.
ТРЕТИЯТ ЗАКОН НА МЕНДЕЛ

Дихибрид наречено кръстосване, което включва индивиди, които се различават по две двойки алели. Г. Мендел кръстосва два сорта грах - с гладки жълти семена и със зелени набръчкани. Всички хибриди от първото поколение имаха гладки жълти семена, тъй като в първото поколение винаги се появяват само доминиращи признаци. При кръстосване на хибриди от първо поколение е установено разделяне помежду им: 315 жълти гладки семена, 101 жълти набръчкани, 108 зелени гладки, 32 зелени набръчкани.

Нека анализираме получените резултати от кръстосването: както виждаме, при кръстосване на хомозиготни форми хибридите от първото поколение са еднакви, както при монохибридното кръстосване; във второто поколение настъпва разделяне на признаците и се формират четири групи индивиди, различни по фенотип (жълти гладки, жълти набръчкани, зелени гладки, зелени набръчкани), а съотношението на техните фенотипове е 9: 3: 3: 1. Виждаме че при дихибридно кръстосване, увеличението удвоява броя на фенотипите в сравнение с монохибридното кръстосване. Ако разгледаме съотношението на всяка черта поотделно, ще видим, че тя е 3: 1, както при монохибридното кръстосване, т.е. разделянето за всяка черта става независимо. Въз основа на това Г. Мендел формулираIII закон - законът за независимо наследяване на признаци: разделянето за всяка двойка характеристики протича независимо от други двойки характеристики.

Помислете за цитологичните основи на третия закон на Мендел. Две хомозиготни грахови растения с генотиповеAABB (жълти гладки семена) иaavv (зелени набръчкани семена) образуват един вид гамети -AB Иав . В резултат на кръстосването им потомството ще бъде еднакво -AaVv (жълти гладки семена). Когато хибриди от първо поколение се кръстосват един с друг, всяко растение образува четири вида гамети и само един от всяка двойка алелни гени влиза в гаметата. В резултат на случайна сегрегация на хромозомите при първото делене на мейозата генътА може да бъде в същата гамета като генаIN , образувайки вид гаметаAB , или с генV (образуващи втория тип гамети -Av ), и генА може да се комбинира с генIN (образуващи третия тип гамети -aB ) или с генV (образуващи четвъртия тип гамети -ав ):

По време на оплождането всеки от четирите вида гамети(AB, AB, AB, AB) един организъм може да се срещне с всяка от гаметите(AB, AB, AB, AB) друг организъм. Всички възможни комбинации от мъжки и женски гамети се идентифицират лесно с помощта на мрежата на Punnett.

По генотип: 1AABB: 2AABv: 2AaBB: 4AaBv: 1AАcc: 2Aawc: 1aaBB: 2 aaBc: 1aawc.

Както вече споменахме, получените хибриди във второ поколение имат следното съотношение на фенотипите: 9 части - жълт гладък, 3 - зелен гладък, 3 - жълт набръчкан и 1 част зелен набръчкан. В същото време признаците се наследяват независимо един от друг и за всеки от тях се наблюдава обичайното разделяне - 3: 1.

Така при дихибридно кръстосване всяка двойка признаци, когато се разделя в потомството, се държи по същия начин, както при монохибридно кръстосване, тоест независимо от другата двойка признаци. Такова разделяне се получава при пълно доминиране за всяка двойка признаци. При полихибридно кръстосване (родителските форми се различават по няколко или много признаци), разделянето за всеки признак е еднакво.

ЗАДАЧИ ЗА ДИХИБРИД
И АНАЛИЗ КРЪСТ

Задача номер 1.

Напишете възможните типове гамети, произведени от организми със следните генотипове: а) AABB, б) CfDD, в) EeFf;
г) ddhh (гените се наследяват независимо).

Относно отв е т: а) АВ; б) SD, SD; в) Дf, Ef, eF, ef; d) dh.

Задача номер 2.

Нормалният растеж при овеса доминира над гигантизма, а ранната зрялост доминира над късната. Гените за двете черти са на различни двойки хромозоми. Какви характеристики ще имат хибридите, получени от кръстосване на хетерозиготни родители и за двете характеристики? Какъв е фенотипът на родителските индивиди?

Отговор: П – нормални ранозрели овесени растения;

Е 1 : 9 части нормален растеж, ранно узряване; 3 - нормален растеж, късно узряване; 3 - гигантски ранно узряване; 1 част гигантски късно узряване.

Задача номер 3.

При Drosophila сивият цвят на тялото и наличието на четинки са доминиращи характеристики, които се наследяват независимо. Какво потомство трябва да се очаква от кръстосването на жълта женска без четина с мъжки хетерозиготен и по двата признака?

Отговор: 25% - сиво, без четина; 25% - сиво, с четина; 25% - жълт, с четина; 25% - жълт, без четина.

Задача номер 4.

Когато черен петел без гребен беше кръстосан с кокошка с кафяв гребен, цялото потомство се оказа черно и гребенест. Определете генотипа на родителите и потомството. Кои черти са доминиращи? Какъв процент кафяви пилета без гребен ще се получат от кръстосване на хибриди от първо поколение помежду си?

3) Определете процента кафяви пилета без гребен:

Залог: Р 1 : аавекове, ааcc; Е 1 : AaBv;

Р 2 : AaVv, AaVv;

Е 2 : 1AABB: 2AABB: 2AaBB: 4AaBB: 1AАcc: 2Aavv: 1aaBB: 2aaVv: 1aavv; доминиращи характеристики - черно оперение и наличие на гребен; кафяви пилета без гребен ще получат 6%.

Задача номер 5.

Тиква с жълти дисковидни плодове беше кръстосана с тиква с бели сферични плодове. Всички хибриди от тази кръстоска са с бял цвят и дисковиден плод. Какви знаци доминират? Какви са генотипите на родителите и потомството?

Отговор: R: aaвекове, ааcc; Е 1 : AaBv; доминиращи характеристики са бял цвят и дисковидни плодове.

Задача номер 6.

Полидактилия (многопръстност) и липса на малки кътници се предават като доминиращи белези. Гените за тези черти са разположени на различни двойки хромозоми. Каква е вероятността да имате деца без аномалии в семейство, в което и двамата родители страдат от двете заболявания и са хетерозиготни за тези двойки гени?

Отговор: вероятността да имате деца без аномалии е 1/16.

Задача номер 7.

При хората някои форми на късогледство доминират над нормалното зрение, а кафявите очи доминират над сините. Какво потомство може да се очаква от брака на късоок мъж с кафяви очи и синеока жена с нормално зрение? Определете всички възможни генотипове на родители и потомство.

25% - нормално зрение кафяви очи

25% - нормално зрение синеоки

Отговор: 1) R: aavb,aavv; Е 1 : AaBv;

2) P: aavb,ААвекове; Е 1 : AaBv, aaVV;

3) P: aavb,aavV; Е 1 : AaVv,Аawv;

4) R: aavb,ААVV; Е 1 : AaVv,Алеле, леле, леле.

Задача номер 8.

Някои форми на катаракта и глухота при хората се предават като рецесивни несвързани черти.

Въпроси:

1. Каква е вероятността да имате деца с две аномалии в семейство, в което и двамата родители са хетерозиготни за две двойки гени?

2. Каква е вероятността за раждане на деца с две аномалии в семейство, в което единият от родителите страда от катаракта и глухомутизъм, а вторият съпруг е хетерозиготен за тези признаци?

Отговор: в първия случай вероятността да имате деца с две аномалии ще бъде 1/16 или 6%, във втория -¼, или 25%.

Задача номер 9.

Глаукомата (болест на очите) има две форми: едната форма се определя от доминантния ген, а другата е рецесивна. Гените са разположени на различни хромозоми. Каква е вероятността в семейството да има болно дете:

а) когато и двамата съпрузи страдат различни формиглаукома и са хомозиготни и за двете двойки гени;

б) къде двамата съпрузи са хетерозиготни и за двете двойки гени?

Отговор: а) 100% болни деца;

б) 13/16 болни деца, или 81%.

Задача номер 10.

При snapdragons червеният цвят на цветето не напълно доминира над белия. Хибридното растение има розов цвят. Нормалната форма на цветето напълно доминира над пилора. Какво потомство ще се получи от кръстосването на две хетерозиготни растения?

Отговор: 3/16 - червени цветя с нормална форма;

6/16 - розови цветя с нормална форма;

1/16 - червени пилорни цветя;

2/16 - розови пилорни цветя;

3/16 - бели цветя с нормална форма;

1/16 - бели пилорни цветя.

Наследствеността и изменчивостта са свойства на организмите. Генетиката като наука

Наследственост- способността на организмите да предават своите характеристики и особености на развитие на потомството.
Променливост- разнообразие от характери сред представителите на този вид, както и свойството на потомството да придобива разлики от родителските форми.
Генетика- наука за законите на наследствеността и изменчивостта.

2. Опишете приноса на познатите ви учени за развитието на генетиката като наука, като попълните таблицата.

История на развитието на генетиката

3. Какви методи на генетиката като наука познавате?
Основният метод на генетиката е хибридологичният. Това е кръстосване на определени организми и анализ на тяхното потомство. Този метод е използван от Г. Мендел.
Генеалогичен - изучаване на родословия. Позволява ви да определите моделите на наследяване на черти.
Twin - сравнение на еднояйчни близнаци, ви позволява да изучавате променливостта на модификацията (определяне на влиянието на генотипа и околната среда върху развитието на детето).
Цитогенетика - изследване под микроскоп на хромозомния набор - броя на хромозомите, характеристиките на тяхната структура. Позволява откриване на хромозомни заболявания.

4. Каква е същността на хибридологичния метод за изучаване на унаследяването на признаците?
Хибридологичният метод е един от методите на генетиката, начин на изучаване наследствени свойстваорганизъм чрез кръстосването му със сродна форма и след това анализиране на чертите на потомството.

5. Защо грахът може да се счита за успешен обект на генетични изследвания?
Видовете грах се различават един от друг по малък брой добре различими знаци. Грахът се отглежда лесно, в Чешката република се размножава няколко пъти в годината. Освен това в природата грахът е самоопрашител, но при експеримент самоопрашването лесно се предотвратява и изследователят може лесно да опраши растение с един прашец от друго растение.

6. Унаследяването на какви двойки черти при граха е изследвано от Г. Мендел?
Мендел използва 22 чисти линииграх. Растенията от тези линии имаха силно изразени разлики един от друг: формата на семената (кръгла - набръчкана); цвят на семената (жълто-зелен); форма на боб (гладка - набръчкана); подреждане на цветя върху стъблото (аксиларно - апикално); височина на растението (нормално - джудже).

7. Какво се разбира в генетиката под чиста линия?
Чистата линия в генетиката е група от организми, които имат някои характеристики, които се предават изцяло на потомството поради генетичната хомогенност на всички индивиди.

Модели на наследяване. монохибридно кръстосване

1. Дайте определения на понятията.
алелни гени- гени, отговорни за проявата на един признак.
Хомозиготен организъмОрганизъм, който съдържа два идентични алелни гена.
хетерозиготен организъмОрганизъм, който съдържа два различни алелни гена.

2. Какво се разбира под монохибридно кръстосване?
Монохибридно кръстосване - кръстосване на форми, които се различават една от друга по една двойка алтернативни признаци.

3. Формулирайте правилото за еднаквост на хибридите от първо поколение.
При кръстосване на два хомозиготни организма, които се различават един от друг по един признак, всички хибриди от първото поколение ще имат признака на един от родителите, а поколението за този признак ще бъде еднакво.

4. Формулирайте правило за разделяне.
Когато две потомци (хибриди) от първото поколение се кръстосват помежду си във второ поколение, се наблюдава разделяне и отново се появяват индивиди с рецесивни белези; тези индивиди съставляват ¼ от общия брой потомци на първото поколение.

5. Формулирайте закона за чистотата на гаметите.
Когато се образуват, във всеки от тях попада само един от двата „елемента на наследствеността“, отговорни за този признак.

6. Използвайки общоприетите конвенции, съставете схема за монохибридно кръстосване.

Опишете цитологичните основи на монохибридното кръстосване, като използвате този пример.
P е родителското поколение, F1 е първото поколение потомство, F2 е второто поколение потомство, A е генът, отговорен за доминантния признак, и генът, отговорен за рецесивния признак.
В резултат на мейозата в гаметите на родителските индивиди ще има един ген, отговорен за наследяването на определен признак (A или a). В първото поколение соматични клеткище бъдат хетерозиготни (Аа), така че половината от гаметите от първото поколение ще съдържат А гена, а другата половина ще съдържат а гена. Като резултат произволни комбинациигамети във второ поколение ще възникнат следните комбинации: AA, Aa, aA, aa. Индивидите с първите три комбинации от гени ще имат еднакъв фенотип (поради наличието на доминантен ген), а с четвъртата – различен (рецесивен).

7. Решете генетичната задача за монохибридно кръстосване.
Задача 1.
При динята зеленият цвят на плода доминира над шарения. От кръстосването на зеленоплоден сорт с ивичест плод са получени хибриди от първо поколение, имащи плодове със зелен цвят. Хибридите са опрашени и са получени 172 хибрида от второ поколение. 1) Колко вида гамети образува зеленоплодното растение? 2) Колко F2 растения ще бъдат хетерозиготни? 3) Колко различни генотипа ще има във F2? 4) Колко растения с раирани плодове ще има във F2? 5) Колко хомозиготни растения със зелени плодове ще има във F2?
Решение
А - зелен цвят, а - цвят на райета.
Тъй като при кръстосването на растения със зелени и раирани плодове са получени растения със зелен плод, може да се заключи, че родителските индивиди са били хомозиготни (AA и aa) (според правилото на Мендел за еднаквост на хибридите от първото поколение на Мендел) .
Да направим кръстосана схема.

Отговори:
1. 1 или 2 (в случай на хетерозигота)
2. 86
3. 3
4. 43
5. 43.

Задача 2.
Дългата коса при котките е рецесивна спрямо късата коса. Дългокосместа котка, кръстосана с хетерозиготна късокосместа котка, роди 8 котенца. 1) Колко вида гамети има котката? 2) Колко вида гамети се образуват при котка? 3) Колко фенотипно различни котенца има в котилото? 4) Колко генотипно различни котенца има в котилото? 5) Колко котенца има в котилото с дълга коса?
Решение
А е къса коса и а е дълга коса. Тъй като котката имаше дълга коса, тя е хомозиготна, нейният генотип е aa. Котката има генотип Аа (хетерозиготна, къса коса).
Да направим кръстосана схема.

Отговори:
1. 2
2. 1
3. 4 дълги и 4 къси
4. 4 с генотип Аа и 4 с генотип аа
5. 4.

множество алели. Анализиращ кръст

1. Дайте определения на понятията.
Фенотип- съвкупността от всички признаци и свойства на организма, които се проявяват в процеса на индивидуално развитие при определени условия и са резултат от взаимодействието на генотипа с комплекс от фактори на вътрешната и външната среда.
Генотип- Това е съвкупността от всички гени на един организъм, които са неговата наследствена основа.

2. Защо понятията доминантни и рецесивни гени са относителни?
Генът за черта може да има други "условия", които не са нито доминиращи, нито рецесивни. Това явление може да възникне в резултат на мутации и се нарича "множествен алелизъм".

3. Какво се разбира под множествен алелизъм?

Множественият алелизъм е наличието на повече от два алела на даден ген в популация.

4. Попълнете таблицата.

Видове взаимодействие на алелни гени

5. Какво е анализиращ кръст и какво е неговото практическо значение?
Анализиращите кръстоски се използват за установяване на генотипа на индивиди, които не се различават по фенотип. В този случай индивидът, чийто генотип трябва да се установи, се кръстосва с индивид, хомозиготен за рецесивния ген (аа).

6. Решете проблема с анализа на кросоувъра.
Задача.

Белият цвят на венчето във флокса доминира над розовото. Растение с бяло венче се кръстосва с растение с розов цвят. Получени са 96 хибридни растения, от които 51 бели и 45 розови. 1) Какви са генотиповете на родителските растения? 2) Колко вида гамети може да образува растение с бял цвят на венчето? 3) Колко вида гамети може да образува растение с розов цвят на венчето? 4) Какво съотношение на фенотипа може да се очаква в поколението F2 от кръстосването на хибридни растения F1 с бели цветя?
Решение.
А - бял цвят, а - розов цвят. Генотипът на едно растение A .. е бял, вторият aa е розов.
Тъй като в първото поколение се наблюдава разделяне 1:1 (51:45), генотипът на първото растение е Аа.
Да направим кръстосана схема.

Отговори:
1. Аа и аа.
2. 2
3. 1
4. 3 с бяло венче: 1 с розово венче.

Дихибридно кръстосване

1. Дайте определения на понятията.
Дихибридно кръстосване- кръстосване на индивиди, които отчитат различията помежду си по два начина.
решетка на Punnettе таблица, предложена от английския генетик Реджиналд Пунет като инструмент, който представлява графичен запис за определяне на съвместимостта на алелите от родителските генотипове.

2. Какво съотношение на фенотипове се получава чрез дихибридно кръстосване на дихетерозиготи? Илюстрирайте отговора си, като начертаете решетка на Punnett.
А - Жълт цвят на семената
а - Зелен цвят на семената
B - Гладка форма на семена
c - Набръчкана форма на семената.
Жълто гладко (AABB) × Зелено набръчкано (AABB) =
P: AaBv×AaBb (дихетерозиготи)
Гамети: AB, Av, aB, av.
F1 в таблицата:

Отговор: 9 (жълто гладко): 3 (зелено гладко): 3 (жълто набръчкано): 1 (зелено набръчкано).

3. Формулирайте закона за независимото наследяване на белези.
При дихибридно кръстосване гените и признаците, за които са отговорни тези гени, се наследяват независимо един от друг.

4. Решете генетични задачи за дихибридно кръстосване.
Задача 1.

Черният цвят при котките доминира над светлобежовия, а късата коса преобладава над дългата. Кръстосани чистокръвни персийски котки (черна дългокосместа) със сиамска (светлобежова късокосместа). Получените хибриди са кръстосани един с друг. Каква е вероятността да получите чистокръвно сиамско коте във F2; коте, фенотипно подобно на персийско; дългокосместо светло коте (експресно на части)?
Решение:
А - черен цвят и - светлобежов.
B - къса коса, c - дълга.

Нека създадем решетка на Punnett.

Отговор:
1) 1/16
2) 3/16
3) 1/16.

Задача 2.

При доматите кръглата форма на плода доминира над крушовидната, а червеният цвят на плода преобладава над жълтия. Получени са 120 растения от кръстосването на хетерозиготно растение с червен цвят и крушовиден плод и жълтоплодно растение със заоблени плодове. 1) Колко вида гамети образува хетерозиготно растение с червен цвят на плодовете и крушовидна форма? 2) Колко различни фенотипа се получават от такова кръстосване? 3) Колко различни генотипа са получени от такова кръстосване? 4) Колко растения се оказаха с червен цвят и заоблена форма на плода? 5) Колко растения се оказаха с жълт цвят и заоблена форма на плода?
Решение
А - заоблена форма, а - крушовидна.
B - червен цвят, c - жълт цвят.
Определяме генотипа на родителите, видовете гамети и записваме схемата на кръстосване.

Нека създадем решетка на Punnett.

Отговор:
1. 2
2. 4
3. 4
4. 30
5. 30.

Хромозомна теория на наследствеността. Модерни възгледиза гена и генома

1. Дайте определения на понятията.
Преминаване- процесът на обмяна на участъци от хомоложни хромозоми по време на конюгиране в профаза I на мейозата.
Хромозомна карта- това е диаграма на взаимното разположение и относителните разстояния между гените на определени хромозоми, които са в една и съща група на свързване.

2. В какъв случай възниква нарушение на закона за независимо наследяване на признаци?
При пресичане законът на Морган се нарушава и гените на една хромозома не се наследяват свързани, тъй като някои от тях се заменят с алелни гени на хомоложната хромозома.

3. Напишете основните точки хромозомна теорияНаследствеността на Т. Морган.
Генът е част от хромозома.
Алелните гени (гени, отговорни за един признак) са разположени на строго определени места (локуси) на хомоложни хромозоми.
Гените са подредени линейно върху хромозомите, тоест един след друг.
В процеса на образуване на гамети възниква конюгация между хомоложни хромозоми, в резултат на което те могат да обменят алелни гени, т.е. може да възникне кръстосване.

4. Формулирайте закона на Морган.
Гените, разположени на една и съща хромозома по време на мейозата, попадат в една и съща гамета, т.е. те се наследяват свързани.

5. Какво определя вероятността от дивергенция на два неалелни гена по време на кръстосване?
Вероятността за разминаване на два неалелни гена по време на кръстосване зависи от разстоянието между тях в хромозомата.

6. Какво е в основата на съставянето на генетични карти на организмите?
Изчисляването на честотата на кръстосване между всеки два гена от една и съща хромозома, отговорни за различни черти, прави възможно точното определяне на разстоянието между тези гени и следователно започва изграждането на генетична карта, която е диаграма на взаимното разположение на гените, които правят една хромозома нагоре.

7. За какво са хромозомните карти?
С помощта на генетични карти можете да разберете местоположението на животински и растителни гени и информация от тях. Това ще помогне в борбата с различни нелечими заболявания.

Наследствена и ненаследствена изменчивост

1. Дайте определения на понятията.

скорост на реакция- способността на генотипа да формира в онтогенезата, в зависимост от условията на околната среда, различни фенотипове. Той характеризира дела на участието на средата в осъществяването на признака и определя модификационната изменчивост на вида.
Мутация- устойчива (т.е. такава, която може да бъде наследена от потомците на дадена клетка или организъм) трансформация на генотипа, която възниква под въздействието на външната или вътрешната среда.
2. Попълнете таблицата.

3. От какво зависят границите модификационна променливост?
Границите на модификационната вариабилност зависят от скоростта на реакцията, която е генетично обусловена и наследена.

4. Какво е общото между комбинираната и мутационната изменчивост и по какво се различават?
Общи: и двата вида изменчивост се дължат на промени в генетичния материал.
Разлики: комбинираната променливост възниква поради рекомбинацията на гени по време на сливането на гамети, а мутационната променливост се дължи на действието на мутагени върху тялото.

5. Попълнете таблицата.

Видове мутации

6. Какво се разбира под мутагенни фактори? Дайте подходящи примери.
Мутагенни фактори - въздействия, водещи до възникване на мутации.
Това могат да бъдат физически ефекти: йонизиращо лъчениеи ултравиолетова радиация, която уврежда ДНК молекулите; химически веществакоито нарушават ДНК структурите и процесите на репликация; вируси, които вмъкват своите гени в ДНК на клетката гостоприемник.

Унаследяване на черти при хората. Наследствени заболявания при хората

1. Дайте определения на понятията.
Генетични заболявания- заболявания, причинени от генни или хромозомни мутации.
Хромозомни заболявания- заболявания, причинени от промяна в броя на хромозомите или тяхната структура.

2. Попълнете таблицата.

Унаследяване на черти при хората

3. Какво се има предвид под наследяване, свързано с пола?
Свързаното с пола унаследяване е унаследяване на белези, чиито гени са разположени върху половите хромозоми.

4. Какви черти са свързани с пола при хората?
Свързаната с пола хемофилия и цветната слепота се предават по наследство при хората.

5. Решаване на генетични проблеми за унаследяване на черти при хората, включително свързано с пола унаследяване.
Задача 1.

При хората генът за дълги мигли е доминиращ над гена за къси мигли. Жена с дълги мигли, чийто баща имаше къси мигли, се омъжи за мъже с къси мигли. 1) Колко вида гамети се образуват при една жена? 2) Колко вида гамети се образуват при мъжете? 3) Каква е вероятността в това семейство да се роди дете с дълги мигли (в %)? 4) Колко различни генотипа и колко фенотипа могат да бъдат сред децата на тази семейна двойка?
Решение
А - дълги мигли
а - къси мигли.
Женската е хетерозиготна (Aa), защото баща й е имал къси мигли.
Мъжкият е хомозиготен (аа).

Отговор:
1. 2
2. 1
3. 50
4. 2 генотипа (Aa) и 2 фенотипа (дълги и къси мигли).

Задача 2.

При хората свободната ушна мида доминира над затворената, а гладката брадичка е рецесивна спрямо брадичката с триъгълна ямка. Тези черти се наследяват независимо. От брака на мъж със затворена ушна мида и триъгълна ямка на брадичката и жена със свободна ушна мида и гладка брадичка се ражда син с гладка брадичка и затворена ушна мида. Каква е вероятността в това семейство да се роди дете с гладка брадичка и свободна ушна мида; с триъгълна ямка на брадичката (в %)?
Решение
А - свободна ушна мида
а - несвободна ушна мида
B - триъгълна ямка
c - гладка брадичка.
Тъй като двойката има дете с хомозиготни черти (aavb), генотипът на майката е Aavb, а бащата е aaBv.
Нека запишем генотипите на родителите, видовете гамети и модела на кръстосване.

Нека създадем решетка на Punnett.

Отговор:
1. 25
2. 50.

Задача 3.

При хората генът, който причинява хемофилия, е рецесивен и се намира на X хромозомата, докато албинизмът се причинява от автозомно рецесивен ген. Родителите, нормални по тези характеристики, имаха син с албинос и хемофилик. 1) Каква е вероятността следващият им син да покаже тези две необичайни характеристики? 2) Каква е вероятността да имате здрави дъщери?
Решение:
X° - наличие на хемофилия (рецесивна), X - липса на хемофилия.
А - нормален цвят на кожата
а е албинос.
Генотипове на родителите:
Майка - Х°ХАа
Баща - ХУАА.
Нека създадем решетка на Punnett.

Отговор: вероятността за проява на признаци на албинизъм и хемофилия (генотип X ° Uaa) - при следващия син - 6,25%. Вероятността за раждане на здрави дъщери - (XXAA генотип) - 6,25%.

Задача 4.

Хипертонията при хората се определя от доминантен автозомен ген, докато оптичната атрофия се причинява от свързан с пола рецесивен ген. Жена с оптична атрофия се омъжи за мъж с хипертония, чийто баща също имаше хипертония и чиято майка беше здрава. 1) Каква е вероятността едно дете в това семейство да страда и от двете аномалии (в %)? 2) Каква е вероятността да имате здраво бебе (в %)?
Решение.
X° - наличие на атрофия (рецесивен), X - липса на атрофия.
А - хипертония
а - няма хипертония.
Генотипове на родителите:
Майка - X ° X ° aa (тъй като е болна от атрофия и без хипертония)
Баща - XUAa (тъй като не е болен от атрофия и баща му беше с хипертония, а майка му е здрава).
Нека създадем решетка на Punnett.

Отговор:
1. 25
2. 0 (само 25% от дъщерите няма да имат тези недостатъци, но ще бъдат носители на атрофия и без хипертония).