Рішення задач з генетики з використанням законів Г.Менделя

В.І. Титова, школа № 2, м. Анадир, Чукотськийавтономний округ

Дігібрідное схрещування

Привирішенні завдань на дигибридное схрещування мені хотілося б звернути увагу надва моменти: а) використання буквеної символіки і б) способи аналізуF2-покоління.

Задача9. Яке потомство вийде при схрещуванні чистопородного Комолов(Безрогого) чорного бика з червоними рогатими коровами? Яким виявиться наступнепокоління, отримане від схрещування цих гібридів між собою, якщо відомо, щоКомолов домінує над рогатими, а чорна масть - над червоною, причому гениобох ознак знаходяться в різних парах хромосом?

Умовазадачі можна записати двома способами.

1-йспосіб

А- Ген Комолов

а- Ген рогатої

В- Ген чорної масті

в- Ген червоної масті

ААBB - комолийчорний

ааbb - рогатічервоні

F1-? F2 -?

2-йспосіб

До- Ген Комолов

до- Ген рогатої

Ч- Ген чорної масті

ч- Ген червоної масті

ККЧЧ - комолийчорний

ккчч - рогатічервоні

F1-? F2 -?

Науроках я показую учням обидва способи використання буквеної символіки призаписи умови завдання. Вони вибирають той спосіб, який для них найбільшприйнятний.

Другиймомент, на який хотілося б звернути увагу,-способи аналізу нащадків уF2. Я знайомлю учнів з трьома способами і право вибору способу вирішеннязалишаю за ними.

1-йспосіб

Складанняграти Пеннета. Цей прийом добре знайомий всім вчителям, тому я незупиняюся на ньому. Для нашої задачі таблиця Пеннета буде виглядатинаступним чином (скористаємося буквеної символікою другого способу записуумови).

Такяк кожен ознака контролюється однією парою алелів, локалізованих в різнихпарах хромосом, аналіз кожної ознаки при вирішенні задачі повинен проводитисяокремо.

Цеправило є основою другого і третього способів аналізу потомства в F2.

2-йспосіб

Дозволяєнаочно уявити, які фенотипи будуть у потомстві F2 за умови, щоаналізувати генотипи не слід.

ПотомствоF2 умовно зображують у вигляді квадрата. Так як Комолов домінує надрогатий, ми відразу можемо сказати (відповідно до менделевским закономрозщеплення), що тільки одна чверть всього потомства буде рогатої, аінші три чверті Комолов.

Зобразимоце наочно, відсікаючи нижню чверть квадрата горизонтальною лінією (тодіменший - нижній прямокутник буде символізувати рогату частина потомства).Незалежно від цього, за ознакою масті все потомство теж повинно розпадатися надві нерівні частини: одна чверть - червоні, а інші три чверті - чорні(Адже чорний колір домінує).

Такяк площа квадрата приймається за одиницю, площі його частин символізуютьчастки потомства з відповідними ознаками. Як бачимо, 9/16 всього потомства(3/4 х 3/4) - комолі чорні,

3/16(3/4 х 1/4) - рогаті чорні, ще 3/16 - комолі червоні і, нарешті, 1/16потомства (1/4 х 1/4) - рогаті червоні.

третійспосіб

Згіднозакону незалежного успадкування (третій закон Менделя) в потомстві F2 по кожнійпарі ознак відбувається розщеплення за фенотипом 3: 1 і розщеплення погенотипу 1: 2: 1. Тобто за ознакою наявності рогів можна записати(Скористаємося буквеної символікою 1-го способу запису умови):

Розщепленняза фенотипом:

(3А_

комолі

: 1аa)

рогаті

Розщепленняпо генотипу:

(1АА: 2Аа: 1аa)

Аналогічно,за ознакою масті, можна записати.

Розщепленняза фенотипом:

(3В_

чорні

: 1bb)

червоні

Розщепленняпо генотипу:

(1BB: 2Bb: 1bb)

Об'єднавшиобидва ознаки, запишемо вираз:

(3А_ + 1аa) х

комолі рогаті

(3В_ + 1bb) =

чорні червоні

9А_В_ +

комолі

чорні

3A_bb +

комолі

червоні

3ааВ_ + рогаті

чорні

1 аabb

рогаті

червоні

ВВнаслідок отримали чотири фенотипові групи.

Цейспосіб добре дозволяє швидко написати не тільки фенотипи потомства F2, алетакож генотипи F2 покоління:

(1АА+ 2Аа + 1aa) х (1BB + 2Bb + 1bb) = 1AABB + + 2AABb + 1AAbb + 2АаBB + 4АаBb +2Aabb +

+1 aaBB+ 2aaBb + 1aabb

Зручнийцей спосіб і при інших схемах схрещування:

1)P: AaBb х aabb

F1:(1Aa + 1aa) х (1Bb + 1bb) = 1АаBb: 1Aabb: 1aaBb: 1aabb

2)P: AaBb х aaBb

F1:(1Aa + 1aa) х (3B_ + 1bb) = 3AaB_ + 1Aabb + 3AaB_ + 1aabb

3)Р: АаBBcc х AabbCc

F1:(3A_ + 1aa) х (Bb) х (1Cc + 1cc) = 3A_BbCc + 3A_Bbcc + 1aaBbCc + 1aaBbcc

Підсумкизаняття

Сподіваюся,що запропоновані прийоми і способи вирішення завдань дозволять вчителям впевненішепочувати себе на уроках, а пропоновані далі матеріали будуть корисні прискладанні вправ і завдань з генетики.

Словникосновних понять і термінів

Альтернативніознаки - взаємовиключні, контрастні ознаки.

Гамети(Від грец. В«ГаметесВ» - чоловік) - статева клітина рослинного або тваринногоорганізму, несуча один ген з алельних пари. Гамети завжди несуть гени вВ«ЧистомуВ» вигляді, тому утворюються шляхом мейотичного поділу клітин і містятьодну з пари гомологічних хромосом.

Ген(Від грец. В«ГеносВ» - народження) - ділянка молекули ДНК, що відповідає за одинознака, тобто за структуру певної молекули білка.

Гениалельні - парні гени, розташовані в ідентичних ділянках гомологічниххромосом.

Генотип- Сукупність отриманих від батьків спадкових ознак організму -спадкова програма розвитку.

Гетерозигота(Від грец. В«ГетеросВ» - інший і зигота) - зигота, що має два різних алелі поданого гену (Аа, ВB). Гетерозиготна особина в потомстві дає розщеплення поцією ознакою.

Гомозигота(Від грец. В«ГомосВ» - однаковий і зигота) - зигота, що має однакові алеліданого гена (обидва домінантні або обидва рецесивні). Гомозиготна особина впотомство не дає розщеплення.

Гомологічніхромосоми (від грец. В«гомосВ» - однаковий) - парні хромосоми, однакові заформою, розмірами, набору генів. У диплоїдної клітці набір хромосом завждипарний: одна хромосома з пари материнського походження, друга - батьківська.

Ознакадомінантний (від лат. В«ДомінасВ» - панівний) - переважний ознака, що виявляєтьсяв потомстві у гетерозиготних особин.

Ознакарецесивний (від лат. В«рецессусаВ» - відступ) - ознака, яка передається поспадщину, але пригнічується, не проявляючись у гетерозиготних нащадків, отриманихпри схрещуванні.

Схрещуванняаналізуюче - схрещування випробуваного організму з іншим, що є поцією ознакою рецесивною гомозиготи, що дозволяє встановити генотипвипробуваного.

Схрещуваннядигибридное - схрещування форм, що відрізняються один від одного по двох парахальтернативних ознак.

Схрещуваннямоногібридне - схрещування форм, що відрізняються один від одного по одній паріальтернативних ознак.

Фенотип- Сукупність ознак і властивостей організму, що виявляється при взаємодіїгенотипу із середовищем.

Додаток

Таблиця4. Моделі розщеплення при взаємодії неалельних генів

Взаємодія неалельних генів Математична модель розщеплення Типи взаємодії алелів різних генів

Коепістаз

Полуепістаз

Ізоепістаз

Епістаз домінантний

Е...пістаз рецесивний

9: 3: 3: 1

9: 6: 1

15: 1

13: 3

12: 3: 1

9: 7

9: 3: 4

Аллели незалежні

Аллели підсумовуються

Аллели тотожні

Домінантні алелі одного гена пригнічують проявдомінантною алелі іншого гена

Гомозиготні рецесивні алелі одного гена пригнічуютьпрояв домінантною або рецесивною аллели іншого типу

Таблиця5. Закони Г. Менделя

Назва Рік Формулювання Правило одноманітності гібридів першого покоління (перший закон Менделя) 1865 При моногібрідномсхрещуванні у гібридів першого покоління виявляютьсятільки домінантні ознаки - воно фенотипічно і генотипічно одноманітно Закон розщеплення (другий закон Менделя) 1865 При схрещуванні гібридів першого покоління в потомстві відбуваєтьсярозщеплення ознак у відношенні 3: 1 - утворюються дві фенотипічнігрупи (домінантна і рецесивна); 1: 2: 1 - три генотипічну групи Закон незалежного успадкування (третій закон Менделя) 1865 При дигибридном схрещуванні у гібридів кожна пара ознакуспадковується незалежно від інших і дає розщеплення 3:1, утворюючи при цьомучотири фенотипові групи, які характеризуються ставленням 9: 3: 3: 1 (прицьому утворюється дев'ять генотипових груп - 1: 2: 2: 1: 4: 1: 2: 2:1) Гіпотеза (закон) чистоти гамет 1865 Знаходяться в кожному організмі пари альтернативних ознак незмішуються при утворенні гамет і по одному від кожної пари переходять в нихв чистому вигляді

Таблиця6. Співвідношення між числом пар генів, що беруть участь у схрещуванні, і числомфенотипічних і генотипових класів у F2

Число пар генів, що беруть участь у схрещуванні Число різних сортів гамет, утворених гібридом Число генотипів Число можливих комбінацій гамет, утворених в F1 Число фенотипів (при повному домінуванні)

1

2

3

...

2

4

8

...

3

9

27

...

4

16

64

...

2

4

8

...

n 2n 3n 4n 2n

Основніправила, що допомагають у вирішенні генетичних завдань

Правило1.

Якщопри схрещуванні двох фенотипічно однакових особин в їх потомстві спостерігаєтьсярозщеплення ознак у співвідношенні 3: 1, то ці особини гетерозиготності.(Моногібрідное схрещування при повному домінуванні.)

Правило2.

Якщопри схрещуванні фенотипно однакових (по одній парі ознак) особин впершому поколінні гібридів відбувається розщеплення ознаки на три фенотипічнігрупи в співвідношенні 1: 2: 1, то це свідчить про неповному домінуванніі про те, що батьківські особини гетерозиготності. (Моногібрідное схрещування принеповному домінуванні.)

Правило3.

Якщов результаті схрещування особин, що відрізняються один від одного фенотипічно поодній парі ознак, виходить потомство, у якого спостерігається розщепленняпо тій же парі ознак у співвідношенні 1: 1, то одна з батьківських особинбула гетерозиготна, а інша - гомозиготна по рецесивним ознакою.

Правило4.

Якщопри схрещуванні двох фенотипічно однакових особин в потомстві відбуваєтьсярозщеплення ознак у співвідношенні 9: 3: 3: 1, то вихідні (дані) особинибули дігетерозіготнимі. (Дігібрідное схрещування.)

Список літератури

Дляпідготовки даної роботи були використані матеріали з сайту bio.1september.ru