Задачи по генетике с решением.

ВАРИАНТ № 1.

1. В чем сущность первого и второго законов Г. Менделя?

2. Голубоглазый мужчина, родители которого имели карие глаза, женился на кареглазой женщине, у отца которой глаза были голубые, а у матери – карие. От этого брака родился один ребенок, глаза которого оказались карими. Каковы генотипы всех упомянутых здесь лиц?

3. У человека карий цвет глаз доминирует над голубым, а способность лучше владеть правой рукой доминирует над леворукостью, причем гены обоих признаков находятся в различных хромосомах. Кареглазый правша женится на голубоглазой левше. Какое потомство в отношении указанных признаков следует ожидать в такой семье? Рассмотрите два случая: когда юноша гомозиготен по обоим признакам и когда он по ним гетерозиготен.

4. Какие группы крови возможны у детей, если у их матери – вторая группа, а у отца – четвертая? (I – OO; II – AA или AO; III – BB или BO; IV – AB;)

ВАРИАНТ № 2.

1. В чем заключается смысл третьего закона Г. Менделя?

2. Черная масть у крупного рогатого скота доминирует над красной. При скрещивании с одним и тем же черным быком красная корова Зорька родила черного теленка, черная корова Майка – тоже черного теленка, а корова Ветка – красного теленка. Что можно сказать о генотипах указанных животных?

3. Рецессивный ген гемофилии (несвертываемости крови) находится в Х-хромосоме. Отец девушки страдает гемофилией, тогда как мать ее в этом отношении здорова и происходит из семьи, благополучной по этому заболеванию. Девушка выходит замуж за здорового юношу. Что можно сказать о их будущих сыновьях, дочерях, а также внуках обоего пола (при условии, что сыновья и дочери не будут вступать в брак с носителями гена гемофилии)?

4. У матери первая группа крови, а у отца четвертая. Могут ли дети унаследовать группу крови одного из своих родителей? (I – OO; II – AA или AO; III – BB или BO; IV – AB;)

ВАРИАНТ № 3.

1. В чем заключается смысл анализирующего скрещивания?

2. У крупного рогатого скота комолость (отсутствие рогов) доминирует над рогатостью. Какое потомство можно ожидать от скрещивания комолого быка с рогатыми коровами, если известно, что в прошлом одна из этих коров принесла от этого же быка рогатого теленка?

3. Рецессивный ген дальтонизма (цветовой слепоты) находится в Х-хромосоме. Отец девушки страдает дальтонизмом, а мать, как и все ее предки, различает цвета нормально. Девушка выходит замуж за здорового юношу. Что можно сказать о их будущих сыновьях, дочерях, а также внуках обоего пола (при условии, что сыновья и дочери не будут вступать в брак с носителями гена дальтонизма)?

4. Родители имеют вторую и третью группы крови. Какие группы крови можно ожидать у детей? (I –OO; II – AA или AO; III – BB или BO; IV- AB;)

ВАРИАНТ№4

1. В чем сущность первого и второго законов Г. Менделя?

2. Голубоглазый правша (его отец был левшой) женится на кареглазой левше из семейства, все члены которого в течение нескольких поколений имели карие глаза. Какое потомство в отношении этих двух признаков следует ожидать от такого брака? (Карий цвет глаз доминирует над голубым, а праворукость над леворукостью.)

3. В родильном доме перепутали двух мальчиков. Родители одного из них имеют первую и вторую группы крови, родители другого – вторую и четвертую. Исследование показало, что дети имеют первую и вторую группы крови. Определите, кто чей сын. Возможно ли это сделать наверняка при других комбинациях групп крови (приведите примеры)? В каких случаях можно было бы обойтись без исследования крови отцов? (I – OO; II – AA или AO; III – BB или BO; IV – AB;)

4. Дочь дальтоника выходит замуж за сына другого дальтоника, причем жених и невеста различают цвета нормально. Каким будет зрение у их детей?

ВАРИАНТ № 5

1. В чем заключается смысл третьего закона Г. Менделя?

2. Скрещивание между собой двух морских свинок, отличающихся вихрастой шерстью, дало 18 вихрастых и 5 гладких потомков. Какая часть вихрастых потомков гомозиготна по этому признаку?

3. У человека карий цвет глаз доминирует над голубым, а способность лучше владеть правой рукой доминирует над леворукостью, причем гены обоих признаков находятся в различных хромосомах. Какими могут быть дети, если родители их кареглазые правши, гетерозиготные по обоим признакам?

4. У мальчика первая группа крови, а у его сестры – четвертая. Что можно сказать о группах крови их родителей? (I – OO; II – AA или AO; III – BB или BO; IV – AB;).

 

Задачи для решения по генетике.

1. У томатов, ген обуславливающий красный цвет плодов, доминирует над геном желтой окраски. Какие по цвету плоды окажутся у растений при скрещивании а) гомозиготных красных с желтым; б) гетерозиготных красных с желтым; в) гетерозиготных красных друг с другом?

2. У человека карий цвет глаз доминирует над голубым. Муж и жена кареглазые, а первый ребенок в семье-голубоглазый. Определите генотип родителей.

З. При скрещивании между собой растения красноплодной земляники всегда дают потомство с красными ягодами, а бесплодной — с белыми, В результате скрещивания обоих сортов получаются розовые ягоды. Какое потомство возникнет при скрещивании между собой гибридных растений с розовыми ягодами? Какое потомство получится при опылении красноплодной земляники пыльцой гибридного растения с розовыми ягодами? -

4. У человека шестипалость детерминирована доминантным геном «Р», а пятипалость — его аллелью «р». Какова вероятность рождения пятипалого ребенка в семье, где оба родителя гетерозиготные шестипалые? Один родитель гомозиготный шестипалый, а другой пятипалый? Оба родителя пятипалые?

5. У человека карий цвет глаз доминирует над голубым, а способность лучше владеть правой рукой доминирует над леворукостью:

А) Кареглазый правша женится на голубоглазой левше. Какие признаки можно ожидать у детей в случае, если мужчина гомозиготен по обоим признакам, и в случае, если он гетерозиготен?

Б) Голубоглазый правша женился на кареглазой правше. У них родилось двое детей_ кареглазый левша и голубоглазый правша. Каковы генотипы родителей?

В) Голубоглазый правша (отец которого был левшой) женился на кареглазой левше из семьи, все члены которой в течение нескольких поколений имели карие глаза. Какое потомство в отношении этих двух признаков следует ожидать то такого брака?

Г) Кареглазый правша женился на голубоглазой правше. Их первый ребенок левша и имеет голубые глаза. Какова вероятность рождения второго ребенка с такими же признаками?

6. У человека дальтонизм (цветовая слепота) — рецессивный признак сцеплен с полом, а нормальное цветоощущение — его доминантная аллель.

А) Здоровая женщина, гетерозиготная по гену дальтонизма, вышла замуж за здорового мужчину. Какова вероятность того, что их ребенок будет дальтоником?

Б) Женщина здорова и гомозиготна по гену нормального цветоощущения, а ее муж — дальтоник. Будут ли дальтониками их дети?

7. Если мать имеет вторую группу крови, а отец—третью то какова вероятность того, что дети унаследуют группы крови своих родителей?

8. Если мужчина - дальтоник женится на нормальной женщине, и они имеют двоих детей, приче.4 сына — дальтоника, а дочь нормальную, что можно сказать о генотипе матери?

9. Муж и жена здоровы. Могут ли они иметь сына — гемофилика? Напишите генотипы родителей и сына. -

10. У попугаев сцепленный с полом ген «С» определяет зеленую окраску, а ген «с» пеструю. Зеленую самку скрещивают с пестрым самцом. Каковы генотипы родителей и потомства? Какова вероятность появления среди птенцов зеленых самцов?

 

Версия для печати Опубликовано: 04.04.2008 Решение задач по генетике с использованием законов Г.Менделя

По материалам сайта гимназии №1 г. Ульяновска Важное умение, без которого невозможно решить задачу, – определять, к какому разделу она относится: моно-, ди- или полигибридное скрещивание; наследование, сцепленное с полом, или наследование признаков при взаимодействии генов... Это позволяет учащимся выбрать необходимые для решения задачи законы, закономерности, правила, соотношения. С этой целью можно дать текст какой-либо задачи и предложить определить, к какому разделу она относится. Учащиеся должны помнить, что наследуются гены, а не признаки. Упражнение 1.Одна из пород кур отличается укороченными ногами (такие куры не разрывают огородов). Этот признак – доминирующий. Управляющий им ген вызывает одновременно и укорочение клюва. При этом у гомозиготных цыплят клюв так мал, что они не в состоянии пробить яичную скорлупу и гибнут, не вылупившись из яйца. В инкубаторе хозяйства, разводящего только коротконогих кур, получено 3000 цыплят. Сколько среди них коротконогих? Упражнение 2. В медицине имеет большое значение различие между четырьмя группами человеческой крови. Группа крови является наследственным признаком, зависящим от одного гена. Ген этот имеет не две, а три аллели, обозначаемые символами А, В, 0. Лица с генотипом 00 имеют первую группу крови, с генотипами АА или А0 – вторую, BB или В0 – третью, АВ – четвертую (мы можем сказать, что аллелиА и В доминируют над аллелью 0, тогда как друг друга они не подавляют). Какие группы крови возможны у детей, если у их матери – вторая группа крови, а у отца – первая? Ответ: обе задачи на моногибридное скрещивание, так как речь идет об одном гене. (Ключевые слова выделены в тексте задач.) Типы задач Все генетические задачи, какой бы темы они ни касались (моно- или полигибридное скрещивание, аутосомное или сцепленное с полом наследование, наследование моно- или полигенных признаков), сводятся к трем типам: 1) расчетные; 2) на определение генотипа; 3) на определение характера наследования признака. В условии расчетной задачи должны содержаться сведения: – о характере наследования признака (доминантный или рецессивный, аутосомный или сцепленный с полом и др.); – прямо или косвенно (через фенотип) должны быть указаны генотипы родительского поколения. Вопрос расчетной задачи касается прогноза генетической и фенотипической характеристик потомства. Приведем пример задачи расчетного типа. Задача 2.У человека ген полидактилии (многопалости) доминирует над нормальным строением кисти. У жены кисть нормальная, муж гетерозиготен по гену полидактилии. Определите вероятность рождения в этой семье многопалого ребенка. Решение этой задачи начинается с записи ее условия и обозначения генов. Затем определяются (предположительно) генотипы родителей. Генотип мужа известен, генотип жены легко установить по фенотипу – она носительница рецессивного признака, значит, гомозиготна по соответствующему гену. Следующий этап – написание значений гамет. Следует обратить внимание на то, что гомозиготный организм образует один тип гамет, поэтому нередко встречающееся написание в этом случае двух одинаковых гамет не имеет смысла. Гетерозиготный организм формирует два типа гамет. Соединение гамет случайно, поэтому появление двух типов зигот равновероятно: 1:1. Решение. Р: аа х Аа гаметы: (а) (А) (а) F1: Аа,аа, где: А – ген полидактилии, а– нормальный ген. Ответ: вероятность рождения многопалого ребенка составляет примерно 50%. Обратите ваше внимание на недопустимость давать ответ в такой форме: «Один ребенок в семье родится нормальным и один многопалым» или еще хуже: «Первый ребенок будет многопалым, а второй нормальным». Сколько и каких детей будет у супругов, точно сказать нельзя, поэтому необходимо оперировать понятием вероятности. В условии задачи на определение генотипа должна содержаться информация: – о характере наследования признака; – о фенотипах родителей; – о генотипах потомства (прямо или косвенно). Вопрос такой задачи требует характеристики генотипа одного или обоих родителей. Задача 3.У норок коричневая окраска меха доминирует над голубой. Скрестили коричневую самку с самцом голубой окраски. Среди потомства два щенка коричневых и один голубой. Чистопородна ли самка? Записываем условие задачи, вводя обозначения генов. Решение начинаем с составления схемы скрещивания. Самка обладает доминантным признаком. Она может быть как гомо- (АА), так и гетерозиготной (Аа). Неопределенность генотипа обозначаем А_. Самец с рецессивным признаком гомозиготен по соответствующему гену – аа. Потомки с коричневой окраской меха наследовали этот ген от матери, а от отца – ген голубой окраски, следовательно, их генотипы гетерозиготны. По генотипу коричневых щенков установить генотип матери невозможно. Голубой щенок от каждого из родителей получил ген голубой окраски. Следовательно, мать гетерозиготна (нечистопородна). Решение. Р: Aaх aa гаметы: (А) (а) (а) F1: 1 Aa: 1 aa, Где: А – ген коричневой окраски меха, а – ген голубой окраски меха. Ответ: генотип самки – Аа, то есть она нечистопородна. В условиях задач на установление характера наследования признака: – предлагаются только фенотипы следующих друг за другом поколений (то есть фенотипы родителей и фенотипы потомства); – содержится количественная характеристика потомства. В вопросе такой задачи требуется установить характер наследования признака. Задача 4.Скрестили пестрых петуха и курицу. Получили 26 пестрых, 12 черных и 13 белых цыплят. Как наследуется окраска оперения у кур? При решении этой задачи логика рассуждения может быть следующей. Расщепление в потомстве свидетельствует о гетерозиготности родителей. Соотношение близкое к 1: 2: 1 говорит о гетерозиготности по одной паре генов. Согласно полученным долям (1/4 белые, 1/2 пестрые, 1/4 черные), черные и белые цыплята гомозиготны, а пестрые гетерозиготны. Обозначение генов и генотипов с последующим составлением схемы скрещивания показывает, что сделанный вывод соответствует результату скрещивания. Решение. Р: A + A х A + A пестрые пестрые гаметы: (А+) (А) (А+) (А) F1: 1А+А+:2 А+ A: 1AA черные пестрые белые Ответ: окраска оперения у кур определяется парой полудоминантных генов, каждый из которых обуславливает белый или черный цвет, а вместе они контролируют развитие пестрого оперения. Использование на уроках иллюстрированных задач Задачи по генетике можно подразделить на текстовые и иллюстрированные. Преимущество иллюстрированных задач перед текстовыми очевидно. Оно основано на том, что зрительное восприятие изображений активизирует внимание и интерес учащихся, способствует лучшему осмыслению условия задачи и изучаемых закономерностей. Задача 5. 1. Какая окраска шерсти у кроликов доминирует? 2. Каковы генотипы родителей и гибридов первого поколения по признаку окраски шерсти? 3. Какие генетические закономерности проявляются при такой гибридизации? Ответы. 1. Доминирует темная окраска шерсти. 2. Р: АА х аа; F1: Aa. 3. Мы наблюдаем проявления правил доминирования признаков и единообразия первого поколения. Рисунки могут быть схематичными. Задача 6. 1. Какая форма плода томата (шаровидная или грушевидная) доминирует? 2. Каковы генотипы родителей и гибридов 1 и 2 поколения? 3. Какие генетические закономерности, открытые Менделем, проявляются при такой гибридизации? Ответы. 1. Доминирует шаровидная форма плода. 2. Р: аа х АА; F1: Аа; F2: 25% АА, 50% Аа, 25% аа. 3. Законы единообразия гибридов первого поколения (I закон Менделя) и закон расщепления (II закон Менделя). Задача 7. 1. Каковы генотипы родителей и гибридов F1, если красная окраска и круглая форма плодов томата – доминантные признаки, а желтая окраска и грушевидная форма – рецессивные признаки? 2. Докажите, что при таком скрещивании проявляется закон независимого распределения генов. Ответы. 1. Р: АаВb х ааВb; F1: АаBB, 2AaBb, Aabb, aaBB, 2aaBb, aabb. 2. Наследование признака окраски плодов томата идет независимо от их формы, а именно отношение числа красных плодов к желтым равняется: (37% + 14%): (37% + 12%) = 1: 1, а круглой формы к грушевидным: (37% + 37%): (14% + 12%) = 3: 1. Решение типовых задач с использованием законов Г.Менделя Моногибридное скрещивание Решение задач на моногибридное скрещивание при полном доминировании обычно трудностей не вызывает. Поэтому остановимся лишь на примере решения задач на наследование отдельного признака при неполном доминировании. Задача 8.Растения красноплодной земляники при скрещивании между собой всегда дают потомство с красными ягодами, а растения белоплодной земляники – с белыми ягодами. В результате скрещивания обоих сортов друг с другом получаются розовые ягоды. Какое потомство возникает при скрещивании между собой гибридных растений земляники с розовыми ягодами? Какое потомство получится, если опылить красноплодную землянику пыльцой гибридной земляники с розовыми ягодами? Решение. При скрещивании между собой растений с розовыми ягодами получается 25% красноплодных, 50% с розовыми ягодами и 25% белоплодных. Растения с розовыми ягодами (КБ) – гибриды F1. При скрещивании КБ х КБ образуются гаметы двух сортов: К несут признак красноплодности иБ признак белоплодности. Пользуясь решеткой Пеннета, внося обозначения гамет, определяем генотип и фенотип получившихся растений.   К Б К КК КБ Б КБ ББ Скрещивание КК х КБ дает расщепление: 50% КК (красноплодных) и 50% КБ (с розовыми ягодами). Вышеизложенное решение (см. учебное пособие «Биология для поступающих в вуз. Способы решения задач по генетике». Составитель Галушкова Н.И. – Волгоград.: Изд. Братья Гринины, 1999, с. 7) на мой взгляд, создает определенные трудности для учащихся, т.к. для обозначения одного признака используются два буквенных символа, что характерно для решения задач на дигибридное скрещивание. При решении данной задачи можно использовать и другие варианты буквенной символики. Например: А – ген... а – ген... Но в условии задачи не сказано, какой признак доминирующий, и учащиеся испытывают определенные трудности при записи условия задачи. В своей практике при решении задач на наследование отдельного признака при неполном доминировании я использую символы: А+ – ген... А – ген...

 

Задачи по генетике с решением.

Моногибридное скрещивание

№1. Один ребёнок в семье родился здоровым, а второй имел тяжёлую наследственную болезнь и умер сразу после рождения.

Какова вероятность того, что следующий ребёнок в этой семье будет здоровым? Рассматривается одна пара аутосомных генов.

Решение. Анализируем генотипы родителей: оба родителя здоровы, они не могут иметь данную наследственную болезнь, т.к. она приводит к гибели организма сразу после рождения.

Если предположить, что данное заболевание проявляется по доминантному типу и здоровый признак является рецессивным, тогда оба родителя рецессивны. Тогда у них не может родиться больной ребёнок, что противоречит условию задачи.

Если данная болезнь является рецессивной, а ген здорового признака наследуется по доминантному типу, тогда оба родителя должны быть гетерозиготными и у них могут быть как здоровые дети, так и больные. Составляем схему скрещивания:

Ответ: Соотношение в потомстве 3:1, вероятность рождения здорового ребёнка в этой семье составляет 75%.

№2. Растение высокого роста подвергли опылению с гомозиготным организмом, имеющим нормальный рост стебля. В потомстве было получено 20 растений нормального роста и 10 растений высокого роста.

Какому расщеплению соответствует данное скрещивание – 3:1 или 1:1?

Решение: Гомозиготный организм может быть двух видов: доминантным (АА) или рецессивным (аа). Если предположить, что нормальный рост стебля определяется доминантным геном, тогда всё потомство будет “единообразным”, а это противоречит условию задачи.

Чтобы произошло “расщепление”, растение нормального роста должно иметь рецессивный генотип, а растение высокого роста должно быть гетерозиготным.

Ответ: Соотношение по фенотипу и генотипу в потомстве составляет 1:1.

№3. При скрещивании чёрных кроликов между собой в потомстве получили чёрных и белых крольчат.

Составить схему скрещивания, если известно, что за цвет шерсти отвечает одна пара аутосомных генов.

Решение: Родительские организмы имеют одинаковые фенотипы – чёрный цвет, а в потомстве произошло “расщепление”. Согласно второму закону Г. Менделя, ген, ответственный за развитие чёрного цвета, доминирует и скрещиванию подвергаются гетерозиготные организмы.

№4. У Саши и Паши глаза серые, а у их сестры Маши глаза зелёные. Мать этих детей сероглазая, хотя оба её родителя имели зелёные глаза. Ген, ответственный за цвет глаз расположен в неполовой хромосоме (аутосоме).

Определить генотипы родителей и детей. Составить схему скрещивания.

Решение: По материнскому организму и по её родителям определяем, что серый цвет глаз является рецессивным признаком (второй закон Г. Менделя).

Т.к. в потомстве наблюдается “расщепление”, то отцовский организм должен иметь зелёный цвет глаз и гетерозиготный генотип.

№5. Мать брюнетка; отец блондин, в его родословной брюнетов не было. Родились три ребёнка: две дочери блондинки и сын брюнет.

Ген данного признака расположен в аутосоме.

Проанализировать генотипы потомства и родителей.

Решение: Генотип отцовского организма должен быть гомозиготным, т.к. в его родословной наблюдается чистая линия по цвету волос. Гомозиготный генотип бывает доминантным (АА) или рецессивным (аа).

Если генотип отца гомозиготный доминантный, то в потомстве не будет детей с тёмными волосами – проявится “единообразие”, что противоречит условию задачи. Следовательно, генотип отца рецессивный. Материнский организм должен быть гетерозиготным.

Ответ: Соотношение по фенотипу и генотипу в потомстве составляет 1:1 или 50% 50%.

№6. У человека проявляется заболевание – серповидно-клеточная анемия. Эта болезнь выражается в том, что эритроциты крови имеют не круглую форму, а серповидную, в результате чего транспортируется меньше кислорода.

Серповидно-клеточная анемия наследуется как неполностью доминантный признак, причём гомозиготное состояние гена приводит к гибели организма в детском возрасте.

В семье оба супруга имеют признаки анемии.

Какова процентная вероятность рождения у них здорового ребёнка?

Решение: Составляем схему скрещивания:

Ответ: 25% здоровых детей в данной семье.