Учебное пособие по генетике

Генетика.
Учебное
пособие
О программе
Определения
Законы
Составил:
Павленко С.С
.под руководством
Лариной Т.В.
ААВВ
АА
Задачи
Тесты ЕГЭ
аа
Ответы.
МОУ СОШ №13
ст. Медвёдовская
Аа
Учебное пособие по
генетике.
Это пособие необходимо для изучения генетики с
помощью компьютера. В нём содержатся законы и
задачи. В 7-8 классах генетика как предмет не
изучается, в девятом классе изучается обзорно во
второй половине года. Данная программа позволяет
изучить этот предмет более обширно, научиться
решать задачи и применять их в повседневной
жизни. Это позволит углубить и закрепить знания,
полученные при изучении других разделов
школьного курса биологии и поможет на
вступительных экзаменах по биологии. В некоторых
профессиях могут пригодиться знания, полученные с
помощью этой программы. Это электронное
пособие рассчитано на учащихся школ,
абитуриентов, преподавателей средних учебных
заведений, а так же всех лиц, интересующихся
биологией с целью селекции животных и растений.
Составитель программы: Павленко Сергей
Сергеевич ученик 9 «Б» класса
МОУ СОШ №13 ст. Медвёдовская,
Тимашевского р-она,
Краснодарского края.
Определения
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Генетика – наука о наследственности и изменчивости
организмов.
Ген – участок молекулы ДНК, отвечающий за один
признак.
Альтернативные признаки – Взаимоисключающие,
контрастные признаки.
Гомологичные хромосомы – парные хромосомы,
одинаковые по форме, размерам, набору генов.
Локус – участок хромосомы, в котором расположен
ген.
Аллельные гены – гены, расположенные в одних и
тех же локусах гомологичных хромосом.
Генотип – совокупность наследственных признаков
организма.
Фенотип – совокупность признаков и свойств
организма.
Зигота – клетка, образующихся при слиянии двух
гамет.
Гомозигота – зигота, имеющая одинаковые аллеи
данного гена.
Гетерозигота – зигота, имеющая два разных аллея по
данному гену.
Доминантный признак – преобладающий признак.
Рецессивный признак – признак, который передаётся
по наследству.
Гамета – половая клетка растительного и животного
организма.
Определения
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Модификация – наследственное изменение фенотипа,
возникающее под влиянием внешней среды.
Модификационная изменчивость – изменчивость
фенотипа.
Норма – реакции – предел модификционной
изменчивости признака, обусловленный генотипом.
Мутация – наследственное изменение генотипа.
Моногибридное скрещивание – скрещивание форм,
отличающихся друг от друга по одной паре
альтернативных признаков.
Дигибридное скрещивание - скрещивание форм,
отличающихся друг от друга по двум парам
альтернативных признаков.
Анализирующее скрещивание – скрещивание
испытуемого организма с другими.
Сцепленное наследование – совместное наследование
генов, локализованных в одной хромосоме.
Кроссинговер – взаимный обмен гомологичными
участками гомологичных хромосом.
Пол организмов – совокупность морфологических и
физиологических особенностей.
Половые хромосомы – хромосомы, по которым
мужской пол отличают от женского.
Генетика популяций – раздел генетики, изучающий
генотипический состав популяций.
Задачи
1
2
3
4
1-символы и примеры решения
2-главаI
3-главаII
4-глава III
Символы для оформления
задач по генетике.
х
Р
F1, F2
A, B, C…
a, b, c…
AA, BB, CC…
Aa, Bb, Cc…
аа, bb, cc…
АаBb, AaBbCc
- знак скрещивания.
- родительские организмы.
- дочерние организмы
первого и второго
поколения.
- гены,кодирующие
доминантные
признаки.
- аллельные им
гены,кодирующие
рецессивные признаки.
- генотипы особей,
моногомозиготных по
доминантному призн.
- генотипы
моногетерозиготных
особей.
- генотипы рецессивных
особей.
- Генотипы ди- и
тригетерзигот.
Пример записи скрещивания (брака)
А – желтая окраска семян.
а – зелёная окраска семян.
Запись в буквенной форме:
Р
Аа
х
аа
желтая
зелёная
Гаметы А
а
а
F1
Аа
жёлтая
50%
аа
зелёная
50%
Пример решения и оформления
задачи.(По I и II законам Менделя)
У человека альбинизм – аутосомный рецессивный
признак. Мужчина альбинос женился на девушке
с нормальной пигментацией. У них родились двое
детей – нормальный и альбинос. Определите
генотипы всех указанных членов семьи.
Решение:
А – нормальная пигментация.
а – альбинизм.
1.
Запись брака по фенотипам ( на черновике).
Р - нормальная пигментация х - альбинос
F1
альбинос
нормальная пигментация
2.
Выяснение и запись генотипов, известных по
условию задачи.
( Генотип особи с рецессивным признаком известен – аа.
Особь с доминантным признаком имеет генотип А*)
Р
А*
норма
F1 аа
альбинос
х
аа
альбинос
А*
норма
Пример решения и оформления
задачи.
Определение генотипов родителей по генотипам
родителей и потомков.
a. Генотип мужчины и ребёнка альбиноса аа , так как
оба они несут рецессивный признак.
b. Женщина и здоровый ребёнок имеют в своём
генотипе доминантный ген А, потому что у них
проявляется доминантный признак.
c. Генотип ребёнка с нормальной пигментацией - Аа,
поскольку его отец гомозиготен по рецессиву (аа)
и мог передать ему только ген а.
d. Один из детей имеет генотип аа. Один аллельный ген
ребёнок получает от матери, а другой от отца.
Поэтому мать должна нести рецессивный ген а. Её
генотип – Аа.
4. Запись хода рассуждений по выяснению
генотипов и схемы брака в чистовик:
3.
Р
Гаметы
F1
5.
Аа
норма
А
аа
альбинос
50%
х
аа
альбинос
а
а
Аа
норма
50%
Ответ. Генотип мужа – аа, жены – Аа, ребёнка с
нормальной пигментацией – Аа, ребёнкаальбиноса – аа.
Глава I.Моногибридное
скрещивание.
Первый закон Менделя ( закон
единообразия), согласно которому
при скрещивании гомозиготных
организмов у их потомков F1
проявляется только один
альтернативный признак
(доминантный), а второй
находится в скрытом
(рецессивном) состоянии.
Потомство F1 единообразно по
фенотипу и генотипу. Согласно
второму закону Менделя (закон
расщепления), при скрещивании
гетерозигот в их потомстве F2
наблюдается расщепления по
генотипу в соотношении 1 : 2 : 1
и по фенотипу в пропорции 3 : 1.
1. Иллюстрации первого и второго
законов Менделя.
Задача 1.
Ген черной масти у крупного рогатого скота
доминирует над геном красной масти. Какое
потомство F1 получится от скрещивания
чистопородного черного быка с красными
коровами? Какое потомство F2 получится от
скрещивания между собой гибридов?
Задача 2.
Гладкая окраска арбузов наследуется как
рецессивный признак. Какое потомство
получится от скрещивания двух гетерозиготных
растений с полосатыми плодами?
Задача 3.
У человека ген, вызывающий одну из форм
наследственной глухонемоты, рецессивен по
отношению к гену нормального слуха. От брака
глухонемой женщины с нормальным мужчиной
родился глухонемой ребёнок. Определите
генотипы всех членов семьи.
2. Выяснение генотипов родителей по
расщеплению в потомстве.
Задача 1.
У морских свинок ген мохнатой шерсти (R)
доминирует над геном гладкой шерсти (r) .
Мохнатая свинка при скрещивании с гладкой
дала 18 мохнатых и 20 гладких потомков. Каков
генотип родителей и потомства? Могли бы у
этих свинок родиться только гладкие особи?
Задача 2.
У овса ранняя спелость доминирует над поздней
спелостью. На опытном участке от скрещивания
позднеспелого овса с гетерозиготным
раннеспелым получено 69134 растения раннего
созревания. Определите число позднеспелых
растений.
Задача 3.
Плоды томата бывают круглыми и грушевидными.
Ген круглой формы доминирует. В парниках
высажена рассада, полученная от гибридных
семян. 31750 кустов имели грушевидную
форму, а 92250 – круглую. Сколько было среди
выросших кустов гетерозиготных растений.
3. Определение вероятности рождения
потомства с искомыми признаками.
Задача 1.
Одна из форм шизофрении наследуется как
рецессивный признак. Определите вероятность
рождения ребёнка с шизофренией от здоровых
родителей, если известно, что бабушка со
стороны отца и дед со стороны матери страдали
этими заболеваниями.
Задача 2.
Фенилкетонурия (нарушения аминокислотного
обмена) наследуется как рецессивный признак.
Жена гетерозиготна по гену фенилкетонурии, а
муж гомозиготен по нормальному аллелю этого
гена. Какова вероятность рождения у них
больного ребёнка?
Задача 3.
Ирландские сеттеры могут быть слепыми в
результате действия рецессивного гена. Пара
животных с нормальным зрением дала помёт из
нескольких щенков, один из которых оказался
слепым. Установить генотипы родителей. Один
из зрячих щенят из этого помёта должен быть
продан для дальнейшего размножения. Какова
вероятность того, что он гетерозиготен по гену
слепоты.
4.Определение доминантности или
рецессивности (начало).
Задача 1.
От скрещивания комолого (безрогого) быка с
рогатыми коровами получились комолые и
рогатые телята. У коров комолых животных в
родословной нет. Какой признак доминирует?
Каков генотип родителей и потомства?
Задача 2.
Две черные самки мыши скрещивались с
коричневым самцом. Одна самка дала 20
черных и 17 коричневых потомков, а другая –
33 черных. Какой признак доминирует? Каковы
генотипы родителей и потомков?
Задача 3.
У двух здоровых родителей родился один ребёнок
альбинос. Второй ребёнок нормальный.
Доминантный или рецессивный ген определяет
альбинизм? Определите генотипы родителей и
детей.
4.Определение доминантности или
рецессивности (конец).
Задача 4.
При скрещивании серых кур с белыми всё
потомство оказалось серым. При скрещивании
этого потомства опять с белыми получилось 172
особи, из которых 85 серых. Какой признак
доминирует? Каковы генотипы обоих форм и их
потомства?
Задача 5.
У Пети и Саши карие глаза, а у их сестры Маши –
голубые. Мама этих детей голубоглазая, хотя её
родители имели карие глаза. Какой признак
доминирует? Какой цвет глаз у папы?
Напишите генотипы всех перечисленных лиц.
Задача 6.
В одном из зоопарков Индии у пары тигров с
нормальной окраской родился тигр альбинос.
Тигры – альбиносы встречаются крайне редко.
Какие действия должны провести
селекционеры, чтобы как можно быстрее
получить максимальное количество тигрят с
данным признаком?
Глава II. Взаимодействие аллельных
генов. Множественный аллелизм.
Задача 1.
При скрещивании между собой растений
красноплодной земляники всегда получаются
растения с красными ягодами, а белоплодной –
с белыми.В результате скрещивания обоих
сортов получаются розовые ягоды. Какое
потомство получится при опылении
красноплодной земляники пыльцой растения с
розовыми ягодами.
Задача 2.
У растения «Ночная красавица» наследование
окраски цветов осуществляется по
промежуточному типу. Гомозиготные
организмы имеют красные и белые цветы, а у
гетерозигот они розовые. При скрещивании
двух растений половина гибридов имела
розовые, а половина – белые цветки.
Определите генотипы и фенотипы родителей.
Задача 3.
При скрещивании между собой земляники с
розовыми плодами в потомстве оказалось 25%
особей, дающих белые плоды, и 25% растений с
красными плодами. Остальные растения имели
розовые плоды. Объясните полученный
результаты. Каков генотип рассмотренных
особей?
Глава III.
Дигибридное скрещивание.
Дигибридным называется скрещивание,
при котором рассматривается наследие
двух альтернативных признаков,
копируемых генами, расположенными в
разных парах гомологичных хромосом.
1. Задачи, иллюстрирующие закон
независимого скрещивания.
Задача 1.
Написать возможные типы гамет, продуцируемых
организмами со следующими генотипами:
AABB, CcDD, EeFf, gghh, (гены наследуются
независимо).
Задача 2.
Чистопородного черного комолого быка
( доминантные признаки, которые наследуются
независимо) скрестили с красными рогатыми
коровами. Какими будут гибриды? Каким
окажется следующее поколение от скрещивания
гибридов между собой?
Задача 3.
У дрозофилы серая окраска тела и наличие
щетинок – доминантные признаки, которые
наследуются независимо. Какое потомство
следует ожидать от скрещивания желтой самки
без щетинок с гетерозиготным по обоим
признакам самцом?
Задания части А
1. Сходство признаков строения и жизнедеятельности
родителей и потомства свидетельствует о
проявлении.
1) свойства изменчивости
2) свойства наследственности
3) приспособленности
4) закона единообразия
2. Для изучения наследственности и изменчивости
признаков у человека нельзя применять метод.
1) генеалогический
2) цитогенитический
3) скрещивания
4) близнецовый
3. Цвет волос у человека контролирует парные гены,
которые расположены в гомологичных хромосомах и
называются.
1) доминантными
2) рецессивными
3) аллельными
4) сцеплёнными
Задания части А
4. Преобладающий признак, который проявляется у
гибридного потомства, называют
1) доминантным
2) рецессивным
3) гибридным
4) мутантным
5. Признак, который не проявляется в гибридном
поколении, называют
1) промежуточным
2) мутацией
3) доминантным
4) рецессивным
6. Совокупность всех внешних и внутренних признаков
называется
1) генотип
2) генофонд
3) фенотип
4) код ДНК
7. Как называется наука о закономерностях
наследственной изменчивости
1) экология
2) биотехнология
3) селекция
4) генетика
Задания части А
8. Промежуточный характер наследования проявляется
при
1) сцепленном наследовании
2) неполном доминировании
3) независимом наследовании
4) полном доминировании
9. У кошки родились четыре котёнка, три из них имели
черную, а один серую шерсть, что свидетельствует о
проявлении закона
1) сцепленного наследования
2) единообразия
3) расщепления
4) сцепленного с полом наследования
10.Гемофилия у детей чаще проявляется от брака 1) неродственного
2) близкородственного
3) людей разных национальностей
4) людей разных рас
11. При скрещивании морских свинок с генотипами Aabb
х ааBB получится потомство с генотипом
1) Ааbb
2) АаBb
3) AaBB
4) aaBB
Задания части А
12. Получение в первом поколении гибридного
потомства с одинаковыми фенотипом и генотипом,
но отличающимися от фенотипа родительских
форм, свидетельствует о проявлении
1) закона расщепления
2) неполного доминирования
3) независимого наследования
4) закона доминирования
13. При скрещивании гомозиготных растений гороха с
желтыми круглыми семенами и с зелёными
морщинистыми семенами ( А- желтые, В –
круглые) в F2 соотношение 9:3:3:1 особей с
разным фенотипом свидетельствует о проявлении
закона
1) доминирования
2) сцепленного наследования
3) расщепления
4)промежуточного наследования
14. При скрещивании черного кролика (Аа) с черной
крольчихой (Аа) в поколении F1 получится
кроликов
1) 100% черных
2) 75% черных и 25% белых
3) 50% черных и 50% белых
4) 25% черных и 75% белых
Задания части А
15. Г. Мендель на начальном этапе эксперимента
использовал в качестве родительских растений
гороха:
1) чистые линии
2) гетерозиготные особи
3) особи, гомозиготные по рецессивному гену
4) одну гетерозиготную и одну гомозиготную по
рецессивному гену особи
16. По закону расщепления Г. Менделя расщепление
признаков у гибридов наблюдается в
1) F1
2) F2
3) F3
4) F4
17. При анализе скрещивания особи, гомозиготные по
изучаемому признаку,
1) не дают расщепления в F1
2) дают расщепление в F1 в соотношении 3:1
3) дают расщепление в F1 в соотношении 1:1
4) нет верного ответа
Задания части А
18. Закон независимого расщепления Г. Менделя
выполняется только, если
1) аллели разных генов находятся в одних и тех же
хромосомах
2) аллели разных генов находятся в разных хромосомах
3) аллели рецессивны
4) аллели доминантны
19. Генотип однозначно определяется по фенотипу в
случае
1) рецессивной гомозиготы
2) гетерозиготы
3) доминантной гомозиготы
4) ни в одном из перечисленных случаев
20. Для выявления гетерозиготности гибридной особи
нужно скрестить её с
1) носителем доминантного аллеля
2) носителем рецессивного аллеля
3) гомозиготой по рецессивному аллелю
4) гомозиготной по доминантному аллелю
21. Т. Морган является первооткрывателем явления
1) независимого расщепления
2) чистоты гамет
3) единообразия гибридов первого поколения
4) сцепленное наследование признаков
Задания части А
22. Генетические карты строятся на основании анализа:
1) соотношения доминантных и рецессивных признаков
в фенотипе второго поколения
2) возникновения модификационной изменчивости
3) частоты перекомбинации генов
4) всех перечисленных факторов
23. Частота кроссинговера между двумя генами
определяется:
1) доминантностью одного из генов
2) доминантностью обоих генов
3) рецессивностью обоих генов
4) расстоянием между генами
24. Причиной нарушения закона сцепленного
наследования является:
1) независимое расхождение гомологичных хромосом в
I делении мейоза
2) независимое расхождение хроматид во II делении
мейоза
3) перекрёст хромосом во время мейоза
4) все перечисленные процессы.
Часть С.
С1. Что такое сцепление генов?
С2. Почему сцепление генов не
является абсолютным?
С3. Какие гены называются
аллельными?
С4. У человека непыжие волосы
доминируют над рыжими. Отец и
мать гетерозиготные нерыжие. У
них восемь детей. Сколько среди
них может оказаться рыжих?
С5. Скрещивались две морские
свинки: черная с гладкой
шерстью(ВВсс) и белая с
волнистой шерстью (ввСс).
Определите генотипы и фенотипы
потомства.
Законы Менделя.
1
2
3
Первый закон
Г.Менделя.(Единообразие гибридов)
Р
Х
АА
аа
F1 Аа
- 100%
Потомство единообразно по
фенотипу и генотипу.
А – желтая горошина. (доминантный
признак)
а – зелёная горошина. (рецессивный
признак)
Р – родительские особи.
F1 – дочерние особи первого поколения
Р
Второй закон Г.
Менделя.(Расщепление)
Аа
Аа
Х
Гаметы
F1
А
АА
а
А
Аа
Аа
а
аа
Закон расщепления – При скрещивании
гетерозигот в их потомстве F2
наблюдается расщепление по генотипу
в соотношении 1 : 2 : 1 и по фенотипу в
пропорции 3:1.
В процентном отношении по фенотипу
75%:25%.
В процентном отношении по генотипу
25%:50%:25%.
Третий закон Г.
Менделя.(начало)
Х
аавв
ААВВ
Р1
А – желтая окраска семян (Ж)
АВ
F1
ав
АаВв
а – зелёная окраска семян (З)
В – гладкая форма семян (Г)
в – морщин. Форма семян (М)
Р2
АаВв
АВ
F2
ав
х
АаВв
Ав Ва АВ ав Ав
Составим решетку Пеннета.
Ва
Третий закон Г. Менделя
.(продолжение)
АВ
Ав
аВ
ав
АВ
ААВВ Аавв
Ж.Г.
Ж.Г.
АаВВ
Ж.Г.
АаВв
Ж.Г.
Ав
ААВв Аавв
Ж.Г.
Ж.М.
АаВв
Ж.Г.
Аавв
Ж.М.
аВ
АаВВ
Ж.Г.
АаВв
Ж.Г.
ааВВ
З.Г.
ааВв
З.Г.
ав
АаВв
Ж.Г.
Аавв
Ж.М.
ааВв
З.Г.
аавв
З.М.
Третий закон Г. Менделя. (конец)
Согласно третьему закону
Менделя. При дигибридном
скрещивании наследование
обоих признаков
осуществляется независимо
друг от друга, а в потомстве
дигетерозигот наблюдается
расщепление в пропорции
9:3:3:1.
9 – желтых гладких семян;
3 – желтых морщинистых семян;
3 – зелёных гладких семян;
1 – зелёное морщинистое семя.
Ответы.
Глава I.
Пункт 1.
Задача 1.
Всё (F1) потомство черного цвета, F2 ¾ черного цвета,
¼ красного.
Задача 2.
Полосатых арбузов 25% с генотипом АА, 50% с
генотипом Аа, гладких арбузов 25% с генотипом аа.
Задача 3.
Генотип женщины – аа, мужчины – Аа, ребёнка – аа.
Пункт 2.
Задача 1.
Генотип мохнатых свинок – Rr, гладких – rr.
Задача 2.
1:1.
Задача 3.
62500 гетерозиготных растений.
Пункт 3.
Задача 1.
¼.
Задача 2.
0.
Задача 3.
2/3.
Ответы.
Пункт 4.
Задача 1.
Доминантным является признак комолости. Генотип
быка Аа, коров – аа, телят – Аа, аа.
Задача 2.
Доминирует признак черной окраски. Генотип самца – аа.
Первой самки – Аа,второй – АА. Генотип потомства
при первом скрещивании – Аа и аа. При втором – Аа.
Задача 3.
Генотип родителей и нормального ребёнка - Аа, генотип
ребёнка альбиноса – аа.
Задача 4.
Доминирует признак серой окраски. Генотип белых кур –
аа, серых – АА, потомства – Аа.
Задача 5.
Генотип дедушки и бабушки со стороны матери – Аа,
матери и дочки – аа, отца и сыновей – Аа.
Задача 6.
Надо провести возвратное скрещивание с одним из
родителей при этом половина потомства - альбиносы.
Глава II.
Задача 1.
50% красные красные, 50% розовые.
Задача 2.
Скрещивали растения с генотипом – Аа и генотипом – аа.
Ответы.
Задача 3.
1.
Скрещивались гетерозиготы.
2.
В F1 1:2:1, рсщипление по генотипу и фенотипу.
Глава III.
Задача 1.
1.
АВ (100%).
2.
CD и cD (по 50%).
3.
EF, eF, EF и ef (соответственно по 25%).
4.
gh (100%).
Задача 2.
Все гибриды F1 будут черные и комолые. В F2 будет
наблюдаться расщепление по фенотипу в соотношении
9:3:3:1.
Задача 3.
25% - серых с щетинками. 25% серых без щетинок, 25% желтых с щетинками, 25% - желтых без щетинок.
Ответы к заданиям части А.
Ответы части С.
1.
2).
9. 3).
С4. Теоретически может
2.
3).
10. 2).
25% рыжих детей.
3.
3).
11. 2).
С5. Фенотип 50% черных с
4.
1).
12. 2).
волнистой шерстью и
5.
4).
13. 3).
50% черных с гладкой
6.
3).
14. 2).
шерстью
7.
4).
8.
2).