Изучение основных законов наследственности и изменчивости организмов является одной из наиболее сложных, но очень перспективных задач, стоящих перед современным естествознанием. В данной статье мы рассмотрим как основные теоретические понятия и постулаты науки, так и разберемся с тем, как решать задачи по генетике.

Актуальность изучения закономерностей наследственности

Две важнейшие отрасли современной науки - медицина и селекция - развиваются благодаря исследованиям ученых-генетиков. Сама же биологическая дисциплина, название которой было предложено в 1906 году английским ученым У. Бетсоном, является не столько теоретической, сколько практической. Всем, кто решит серьезно разобраться в механизме наследования различных признаков (например, таких как цвет глаз, волос, группа крови), придется сначала изучить законы наследственности и изменчивости, а также выяснить, как решать задачи по генетике человека. Именно этим вопросом мы и займемся.

Основные понятия и термины

Каждая отрасль имеет специфический, только ей присущий, набор основных определений. Если речь зашла о науке, изучающей процессы передачи наследственных признаков, под последними будем понимать следующие термины: ген, генотип, фенотип, родительские особи, гибриды, гаметы и так далее. С каждым из них мы встретимся, когда будем изучать правила, объясняющие нам, как решать задачи по биологии на генетику. Но в начале мы изучим гибридологический метод. Ведь именно он лежит в основе генетических исследований. Он был предложен чешским естествоиспытателем Г. Менделем в 19 веке.

Как наследуются признаки?

Закономерности передачи свойств организма были открыты Менделем благодаря опытам, которые он проводил с широко известным растением - Гибридологический метод представляет собой скрещивание двух единиц, которые отличаются друг от друга одной парой признаков (моногибридное скрещивание). Если в опыте участвуют организмы, которые имеют несколько пар альтернативных (противоположных) признаков, тогда говорят о полигибридном скрещивании. Ученый предложил следующую форму записи хода гибридизации двух растений гороха, которые отличаются окраской семян. А - желтая краска, а - зеленая.

В этой записи F1 - гибриды первого (I) поколения. Они все абсолютно единообразны (одинаковы), так как содержат А, контролирующий желтую окраску семян. Вышеприведенная запись соответствует первому (Правило единообразия гибридов F1). Знание его объясняет учащимся, как решать задачи по генетике. 9 класс имеет программу по биологии, в которой детально изучается гибридологический метод генетических исследований. В ней также рассматривается и второе (ІІ) правило Менделя, называемое законом расщепления. Согласно ему, у гибридов F2, полученных от скрещивания двух гибридов первого поколения друг с другом, наблюдается расщепление в соотношении по фенотипу 3 к 1, а по генотипу 1 к 2 и к 1.

Используя вышеприведенные формулы, вы поймете, как решать задачи по генетике без ошибок, если в их условиях можно применить первый или уже известный II закон Менделя, учитывая, что скрещивание происходит при одного из генов.

Закон независимого комбинирования состояний признаков

Если родительские особи различаются двумя парами альтернативных признаков, например, окраской семян и их формой, у таких растений, как горох посевной, тогда в ходе генетического скрещивания нужно использовать решетку Пиннета.

Абсолютно все гибриды, которые являются первым поколением, подчиняются правилу единообразия Менделя. То есть они желтые, с гладкой поверхностью. Продолжая скрещивать между собой растения из F1, мы получим гибриды второго поколения. Чтобы выяснить, как решать задачи по генетике, 10 класс на уроках биологии использует запись дигибридного скрещивания, применяя формулу расщепления по фенотипу 9:3:3:1. При условии, что гены расположены в различных парах, можно использовать третий постулат Менделя - закон независимых комбинирований состояний признаков.

Как наследуются группы крови?

Механизм передачи такого признака, как группа крови у человека, не соответствует закономерностям, рассмотренным нами ранее. То есть он не подчиняется первому и второму закону Менделя. Это объясняется тем, что такой признак, как группа крови, согласно исследованиям Ландштейнера, контролируется тремя аллелями гена I: А, В и 0. Соответственно генотипы будут такими:

  • Первая группа - 00.
  • Вторая - АА или А0.
  • Третья группа - ВВ или В0.
  • Четвертая - АВ.

Ген 0 является рецессивной аллелью к генам А и В. А четвертая группа является результатом кодоминирования (взаимного присутствия генов А и В). Именно это правило нужно обязательно учитывать, чтобы знать, как решать задачи по генетике на группы крови. Но это еще не все. Для установления генотипов детей по группе крови, родившихся от родителей с различными ее группами, воспользуемся таблицей, расположенной ниже.

Теория наследственности Моргана

Возвратимся к разделу нашей статьи «Закон независимого комбинирования состояний признаков», в котором мы рассмотрели, как решать задачи по генетике. как и сам ІІІ закон Менделя, которому оно подчиняется, применимо для аллельных генов, находящихся в гомологичных хромосомах каждой пары.

В середине 20 века американский ученый-генетик Т. Морган доказал, что большинство признаков контролируется генами, которые расположены в одной и той же хромосоме. Они имеют линейное расположение и образуют группы сцепления. И их количество равно именно гаплоидному набору хромосом. В процессе мейоза, приводящего к образованию гамет, в половые клетки попадают не отдельные гены, как считал Мендель, а целые их комплексы, названные Морганом группами сцепления.

Кроссинговер

Во время профазы I (ее еще называют первым делением мейоза) между внутренними хроматидами гомологичных хромосом происходит обмен участками (лукусами). Это явление получило название кроссинговера. Оно лежит в основе наследственной изменчивости. Кроссинговер особенно важен для изучения разделов биологии, занимающихся изучением наследственных заболеваний человека. Применяя постулаты, изложенные в хромосомной теории наследственности Моргана, мы определим алгоритм, отвечающий на вопрос, как решать задачи по генетике.

Сцепленные с полом случаи наследования являются частным случаем передачи генов, которые расположены в одной и той же хромосоме. Расстояние, которое существует между генами в группах сцепления, выражается в процентах - морганидах. А сила сцепления между данными генами прямо пропорциональна расстоянию. Поэтому кроссинговер чаще всего возникает между генами, которые располагаются далеко друг от друга. Рассмотрим явление сцепленного наследования более подробно. Но в начале вспомним, какие элементы наследственности отвечают за половые признаки организмов.

Половые хромосомы

В кариотипе человека они имеют специфическое строение: у женских особей представлены двумя одинаковыми Х-хромосомами, а у мужчин в половой паре, кроме Х-хромосомы, есть еще и У-вариант, отличающийся как по форме, так и по набору генов. Это значит, что он не гомологичен Х-хромосоме. Такие наследственные болезни человека, как гемофилия и дальтонизм, возникают вследствие «поломки» отдельных генов в Х-хромосоме. Например, от брака носительницы гемофилии со здоровым мужчиной возможно рождение такого потомства.

Выше приведенный ход генетического скрещивания подтверждает факт сцепления гена, контролирующего свертываемость крови, с половой Х-хромосомой. Данная научная информация используется для обучения учащихся приемам, определяющим, как решать задачи по генетике. 11 класс имеет программу по биологии, в которой детально рассматриваются такие разделы, как «генетика», «медицина» и «генетика человека». Они позволяют учащимся изучить наследственные болезни человека и знать причины, по которым они возникают.

Взаимодействие генов

Передача наследственных признаков - процесс достаточно сложный. Приведенные ранее схемы становятся понятными только при наличии у учащихся базового минимума знаний. Он необходим, так как обеспечивает механизмы, дающие ответ на вопрос о том, как научиться решать задачи по биологии. Генетика изучает формы взаимодействие генов. Это полимерия, эпистаз, комплементарность. Поговорим о них подробней.

Пример наследования слуха у человека является иллюстрацией такого типа взаимодействия, как комплементарность. Слух контролируется двумя парами различных генов. Первая отвечает за нормальное развитие улитки внутреннего уха, а вторая - за функционирование слухового нерва. В браке глухих родителей, каждый из которых является рецессивной гомозиготой по каждой одной из двух пар генов, рождаются дети с нормальным слухом. В их генотипе присутствуют оба доминантных гена, контролирующих нормальное развитие слухового аппарата.

Плейотропия

Это интересный случай взаимодействия генов, при котором от одного гена, присутствующего в генотипе, зависит фенотипическое проявление сразу нескольких признаков. Например, на западе Пакистана обнаружены человеческие популяции некоторых представителей. У них отсутствуют потовые железы на определенных участках тела. Одновременно у таких людей диагностировали отсутствие некоторых коренных зубов. Они не смогли сформироваться в процессе онтогенеза.

У животных, например, каракульских овец, присутствует доминантный ген W, который контролирует как окраску меха, так и нормальное развитие желудка. Рассмотрим, как наследуется ген W при скрещивании двух гетерозиготных особей. Оказывается, что в их потомстве ¼ ягнят, имеющих генотип WW, погибает из-за аномалий в развитии желудка. При этом ½ (имеющие серый мех) гетерозиготные и жизнеспособные, а ¼ - это особи с черным мехом и нормальным развитием желудка (их генотип WW).

Генотип - целостная система

Множественное действие генов, полигибридное скрещивание, явление сцепленного наследования служат неоспоримым доказательством того факта, что совокупность генов нашего организма является целостной системой, хотя и представлена индивидуальными аллелями генов. Они могут наследоваться по законам Менделя, независимо или локусами, сцеплено подчиняясь постулатам теории Моргана. Рассматривая правила, отвечающие за то, как решать задачи по генетике, мы убедились, что фенотип любого организма формируется под воздействием как аллельных, так и влияющих на развитие одного или нескольких признаков.

Задача 12
 У львиного зева красная окраска цветка неполно доминирует над белой. Гибридое растение имеет розовую окраску. Узкие листья неполно доминируют над широкими. У гибридов листья имеют среднюю ширину. Какое потомство получится от скрещивания растения с красными цветками и средними листьями с растением, имеющим розовые цветки и средние листья?
Решение:
А - красная окраска цветка,
a - белая окраска цветка,
Аа - розоваяА окраска цветка,
В - узкие листья,
b - широкие листья,
Вb - средняя ширина листьев.
Первое растение с красной окраской цветка является гомозиготой по доминантному признаку, потому что при неполном доминировании растение с доминантным фенотипом - гетерозигота (АА). При неполном доминировании средние листья имеет растение - гетерозигота по признаку формы листьв (Вb), значит генотип первого растения - ААВb (гаметы АВ, Аb).
Второе растение дигетерозигота, так как имеет промежуточный фенотип по обоим признакам, значит его генотип - АаВb (гаметы АВ, Ab, aB, ab).

Схема скрещивани

Ответ:
25% - красные цветки и средние листья,
25% - розовые цветки и средние листья,
12,5% - красные цветки и узкие листья,
12,5% - розовые цветки и узкие листья,
12,5% - розовые цветки и широкие листья,
12,5% - красные цветки и широкие листья.

Задача 13
Известно, что отсутствие полос у арбузов - рецессивный признак. Какое потомство получится при скрещивании двух гетерозиготных растений с полосатыми арбузами?
Решение:
А - ген полосатости арбуза
a - ген отсутствия полосатости у арбуза
Генотип гетерозиготного растения - Аа (гаметы А, а). при скрещивании двух гетерозигот в потомстве будет наблюдаться расщепление по фенотипу в отношении 3:1.
Анализ скрещивания подтверждает это утверждение.

Схема скрещивания

Ответ:
25% - растения с полосатыми плодами с генотипом АА,
50% - растения с полосатыми плодами с генотипом Аа,
25% - растения с бесполосными арбузами с генотипом аа.

Задача 14
У человека ген, вызывающий одну из форм наследственной глухонемоты, рецессивен по отношению к гену нормального слуха. От брака глухонемой женщины с абсолютно здоровым мужчиной родился здоровый ребенок. Определите генотипы всех членов семьи.
Решение:
А - ген нормального развития слуха;
а - ген глухонемоты.
Так как женщина страдает глухонемотой, то её генотип - аа (гаметы а). Мужчина абсолютно здоров, значит он гомозиготен по доминантному гену А, генотип АА (гаметы А). У гомозиготных родителей по доминантному и рецесивному гену (А) всё потомство будет здоровым.
Анализ скрещивания подтверждает это утверждение.

Схема скрещивания

Ответ:

1) генотип глухонемой матери аа (гаметы а),
2) генотип отца AA (гаметы A),
3) генотип ребёнка Aa.

Задача 15
Комолость (безрогость) у рогатого скота доминирует над рогатостью. Комолый бык был скрещён с рогатой коровой. От скрещивания появились два телёнка - рогатый и комолый. Определите генотипы всех животных.
Решение:
А - ген комолости (безрогости) рогатого скота;
а - ген рогатости.
Эта задача на моногибридное скрещивание, так как скрещиваемые организмы анализируют по одной паре признаков.
Так как от скрещивания комолого быка и рогатой коровы появилось потомство - рогатый и комолый телёнок, то комолый бык был гетерозиготен по гену (А), потому что у рогатого телёнка один ген (а) появился от рогатой коровы, а другой от комолого быка, значит генотипы родителей: комолый бык - Аа (гаметы А, а), корова - аа (гаметы а). От скрещивания гетерозиготного быка с гомозиготной по рецессивному гену коровой может появиться потомство по фенотипу в отношении 1:1.
Анализ скрещивания подтверждает это утверждение.

Схема скрещивания

Ответ:
Схема решения задачи включает:
1) генотип коровы аа (гаметы а),
2) генотип быка Aа (гаметы A, а),
3) генотип комолого телёнка Aa,
4) генотип рогатого телёнка аa.

Задача 16
Известно, что одна из форм шизофрении наследуется как рецессивный признак. Определите вероятность рождения ребёнка с шизофренией от здоровых родителей, если известно, что они оба гетерозиготны по этому признаку.
Решение:
А - ген нормального развития,
а - ген шизофрении.
При моногибридном скрещивании гетерозигот в потомстве наблюдается расщепление по генотипу: 1:2:1, а по фенотипу 3:1.
Анализ скрещивания подтверждает это утверждение.

Схема скрещивания

Ответ:
Вероятность рождения ребёнка, больного шизофренией, равна 25%.

Задача 17
При скрещивании серых мух друг с другом в их потомстве F 1 наблюдалось расщепление. 2784 особи были серого цвета и 927 особей чёрного. Какой признак доминирует? Определите генотипы родителей.
Решение:
Из условия задачи нетрудно сделать вывод о том, что в потомстве серых особей больше чем чёрных, а потому, что у родителей, имеющих серую окраску появились детеныши с чёрной. На основе этого введем условные обозначения: серая окраска мух – А, чёрная – а.
Существует правило, если при моногибридном скрещивании двух фенотипически одинаковых особей в их потомстве наблюдается расщепление признаков 3:1 (2784:927 = 3:1), то эти особи гетерозиготны.
Используя названное выше правило, мы можем сказать, что чёрные мухи (гомозиготные по рецессивныму признаку) могли появиться только в том случая, если их родители были гетерозиготными.
Проверим это предположение построением схемы скрещивания:

Схема скрещивания

Ответ:
1) Доминирует серый цвет.
2) Родители гетерозиготны.

Задача 18
При скрещивании между собой растений редиса с овальными корнеплодами получено 66 растений с округлыми, 141 - с овальными и 72 с длинными корнеплодами. Как осуществляется наследование формы корнеплода у редиса? Какое потомство получится от скрещивания растений с овальными и округлыми корнеплодами?
Решение:
Отношение потомства по фенотипу при данном скрещивании составляет 1:2:1 (66:141:72 1:2:1). Существует правило: если при скрещивании фенотипически одинаковых (по одной паре признаков) особей в первом поколении гибридов происходит расщепление признаков на три фенотипические группы в отношениях 1:2:1, то это свидетельствует о неполном доминировании и о том, что родительские особи гетерозиготны. Согласно этому правилу, в данном случае родители должны быть гетерозиготными.
Анализ скрещивания подтверждает это утверждение.

Схема первого скрещивания

Учитывая, что при скрещивании растений с овальными корнеплодами друг с другом в потомстве появилолсь в два раза больше растений с овальными корнеплодами, генотип растений с овальными корнеплодами - Аа (гаметы А, а), а генотип растений с округлыми корнеплодами АА (гаметы А). Опредерим потомство, которое получится от скрещивания растений с овальными и округлыми корнеплодами.

Схема второго скрещивания

Ответ:
1) Наследование осуществляется по типу неполного доминирования.
2) При скрещивании растений с овальными и округлыми корнеплодами получится 50% растений с овальными и 50% с округлыми корнеплодами.

Задача 19
У человека кареглазость доминирует над голубоглазостью, а тёмный цвет волос над светлым. У голубоглазого темноволосого отца и кареглазой светловолосой матери четверо детей. Каждый ребёнок отличается от другого по одному из данных признаков. Каковы генотипы родителей и детей?
Решение:
А - ген креглазости,
а - ген голубоглазости,
В - тёмные волосы,
b - светлые волосы.
Мать гомозиготна по рецессивному признаку светлых волос (bb), а отец - по рецессивному признаку светлых глаз (аа). Так как по каждому признаку в потомстве наблюдается расщепление, то организмы, проявляющие доминантные признаки, гетерозиготны по генам кодирующим его. Тогда генотипы родителей: матери - Ааbb (гаметы Аа, ab), отца - ааBb (гаметы aB, ab).
Определим генотипы потомства:

Схема скрещивания

Ответ:
1) По каждому из признаков в потомстве происходит расщепление, следовательно, организмы проявляющие доминантный признак, гетерозиготны по генам кодирующим его. Поэтому генотип матери Аааа (гаметы Аа, аа), а отца ааВb (гаметы aB, ab).
2) отец и мать продуцируют по два типа гамет, которые дают 4 варианта сочетаний. Следовательно. генотип детей - ааbb, aaBb, Aabb, AaBb.

Задача 20
У кур чёрный цвет оперения доминирует над красным, наличие гребня над его отсутствием. Гены, кодирующие эти признаки, располагаются в разных парах хромосом. Красный петух, имющий гребень, скрещивается с чёрной курицей без гребня. Получено многочисленное потомство, половина которого имеет чёрное оперение и гребень, а половина - красное оперение и гребень. Каковы генотипы родителей?
Решение:
А - ген чёрного оперения,
a - ген красного оперения
В - ген, отвечающий за формирование гребня
b - ген, отвечающий за отсутствие гребня.
Петух гомозиготен по рецессивному гену окраски оперения (аа), а курица - по рецессивному гену формирования гребня (bb). Так как по доминантному признаку окраски оперения (А) половина потомства чёрные, половина - красные, то чёрная курица гетерозиготна по окраске оперения (Аа), значит её генотип - Ааbb. По доминантному признаку формирования гребня всё потомство имеет гребень, значит петух гомозиготен по признаку наличия гребня ВВ). Поэтому генотип петуха - ааВВ.
Анализ проведённого скрещивания подтверждает наши рассуждения.

Схема скрещивания

Ответ:
1) Генотип петуха ааВВ.
2) Генотип курицы Аabb.

Задача 21
Скрещивались две породы тутового шелкопряда, которые отличались двумя признаками: полосатые гусеницы плели белые коконы, а одноцветные гусеницы плели жёлтые коконы. В поколении F 1 все гусеницы были полосатые и плетущие жёлтые коконы. В поколении F 2 наблюдалось расщепление:
3117 - полосатые гусеницы, плетущие жёлтые коконы,
1067 - полосатые гусеницы, плетущие белые коконы,
1049 - одноцветные с жёлтыми коконами,
351 - одноцветные с белыми коконами.
Определите генотипы исходных форм и потомства F 1 и F 2 .
Решение:
Эта задача на дигибридное скрещивание (независимое наследование признаков при дигибридном скрещивании), так как гусеницы анализируются по двум признакам: окраске тела (полосатая и одноцветная) и окраске кокона (жёлтая и белая). Эти признаки обусловлены двумя разными генами. Поэтому для обозначения генов возьмем две буквы алфавита: “А” и “В”. Гены расположены в аутосомах, поэтому будем обозначать их только с помощью этих букв, без использования символов Х- и Y- хромосом. Гены, отвечающие за анализируемые признаки, не сцеплены друг с другом, поэтому будем использовать генную запись скрещивания.Так как при скрещивании двух пород тутового шелкопряда, отличающихся друг от друга по двум признакам, получено потомство одинаковое по фенотипу, то при скрещивании были взяты особи гомозиготные или по доминантному, или по рецессивному признаку по отношению друг к другу. Сначала определим какие признаки являются доминантные, а какие рецессивные. В поколении F 1 все гусеницы тутового шелкопряда были полосатые и плетущие жёлтые коконы, значит, полосатость гусениц (А) является доминантным признаком, а одноцветность (а) - рецессивный, а жёлтая окраска (В) доминирует над белой (b). Отсюда:
А - ген полосатости гусениц;
a - ген одноцветной окраски гусениц;
В - ген жёлтого кокона;
b - ген белого кокона.
Определим генотипы потомства:

Схема первого скрещивания

биология, егэ, рецессивный признак, комолость, шизофрения, дигибридное скрещивание, аутосомно-доминантный тип наследования признака, аутосомно-рецессивный тип наследования признака, пробанд.
Генотип потомства F 1 - AaBb (гаметы АВ, Ab, aB, ab).
Согласно третьему закону Менделя, при дигибридном скрещивании наследование обоих признаков осуществляется независимо друг от друга, а в потомстве дигетерозигот наблюдается расщепление по фенотипу в пропорции 9:3:3:1 (9 А_В_, 3 ааВ_, 3 А_bb, 1 ааbb, где (_ ) в данном случае обозначает, что ген может находиться либо в доминантном, либо в рецессивном состоянии). По генотипу расщепление будет осуществляться в соотношении 4:2:2:2:2:1:1:1:1 (4 АаВb, 2 ААВb, 2 АаВВ, 2 Ааbb, 2 ааВb, 1 ААbb, 1 ААВВ, 1 ааВВ, 1 ааbb).
Анализ скрещивания подтверждает эти рассуждения.
Теперь определим генотипы потомства, проведя анализ скрещивания родительских растений:

Схема второго скрещивания

Ответ:
1) Доминантными являются гены полосатой окраски гусениц и жёлтой окраски коконов, Согласно первому закону Менделя генотипы исходных форм (Р) - AAbb (гаметы Ab) и ааВВ (гаметы aB), единообразное потомство F 1 - AaBb (гаметы AB, Ab, aB, ab).
2) В потмстве F 2 наблюдается расщепление близкое к 9:3:3:1. Полосатые особи с жёлтыми коконами имели генотипы 1ААВВ, 2АаВВ, 2ААВb, 4AaBb. Полосатые c белыми коконами ААbb, 2Aabb, одноцветные с жёлтыми коконами - ааВВ и 2ааВb, одноцветные с белыми коконами aabb.

Задача 22
По родословной, представленной на рисунке (рис.1.), установите характер наследования признака, выделенного черным цветом (доминантный или рецессивный, сцеплен или не сцеплен с полом), генотипы детей в первом и во втором поколении.

Рис. 1. Графическое изображение родословной по аутосомно-доминантному типу наследованию признака, состоящей из трёх поколений

Решение:





- брак мужчины и женщины;
- близкородственный брак;

- бездетный брак;

Люди с изучаемым признаком встречаются часто, в каждом поколении; человек, имеющий изучаемый признак, рождается в семье, где обязательно хотя бы один из родителей имеет изучаемый признак. Поэтому можно сделать первый предварительный вывод: изучаемый признак является доминантным. В родословной 2 женщины и 2 мужчины имеют изучаемый признак. Можно считать, что изучаемый признак с приблизительно равной частотой встречается и среди мужчин, и среди женщин. Это характерно для признаков, гены которых расположены не в половых хромосомах, а в аутосомах. Поэтому можно сделать второй предварительный вывод: изучаемый признак является аутосомным.
Таким образом, по основным особенностям наследование изучаемого признака в этой родословной можно отнести к аутосомно-доминантному типу. Кроме того, эта родословная не обладает набором особенностей, характерных для других типов наследования.

По схеме родословной мужчина болен, а женщина здорова, у них родилось трое детей - один здоров, а двое больны, это говорит о том, что все особи с изучаемым признаком гетерозиготны. Тогда генотипы членов родословной:
детей 1-го поколения: дочь Аа, дочь аа, сын Аа;
детей 2-го поколения: дочь Аа;
мать аа, отец Аа.
Ответ:
1) признак доминантный, не сцеплен с полом;
2) генотип детей 1-го поколения: дочь Аа, дочь аа, сын Аа;
3) генотип детей 2-го поколения: дочь Аа.

Задача 23
По изображенной на рисунке родословной установите характер проявления признака (доминантный, рецессивный), обозначенного черным цветом. Определите генотип родителей и детей в первом и втором поколении.

Рис. 2. Графическое изображение родословной по аутосомно-рецессивному типу наследованию признака, состоящей из трёх поколений

Решение:
Символы, используемые при составлении графического изображения родословной:
- особь мужского пола, не имеющая изучаемого признака;
- особь женского пола, не имеющая изучаемого признака;
- особь мужского пола, имеющая изучаемый признак;
- особь женского пола, имеющая изучаемый признак;
- брак мужчины и женщины;
- близкородственный брак;
- дети одной родительской пары (сибсы);
- бездетный брак;

Люди с изучаемым признаком встречаются редко, не в каждом поколении. Поэтому можно сделать первый предварительный вывод: изучаемый признак является рецессивным. В родословной 1 женщина и 1 мужчины имеют изучаемый признак. Можно считать, что изучаемый признак с приблизительно равной частотой встречается и среди мужчин, и среди женщин. Это характерно для признаков, гены которых расположены не в половых хромосомах, а в аутосомах. Поэтому можно сделать второй предварительный вывод: изучаемый признак является аутосомным.
Таким образом, по основным особенностям наследование изучаемого признака в этой родословной можно отнести к аутосомно-рецессивному типу. Кроме того, эта родословная не обладает набором особенностей, характерных для других типов наследования.
Определим возможые генотипы всех членов родословной:
По схеме родословной мужчина здоров, а женщина больна, у них родилось двое детей - девочка здорова, а мальчик болен, это говорит о том, что все особи с фенотипом по изучаемому признаку гомозиготны (аа), а здоровые члены семьи - гетерозиготны (Аа). Тогда генотипы членов родословной:
детей 1-го поколения: дочь Аа, сын аа;
3) детей 2-го поколения: сын Аа, дочь Аа;
мать аа, отец Аа или АА.
Ответ:
1) признак рецессивный, не сцеплен с полом;
2) генотипы родителей: мать – аа, отец – АА или Аа;
3) генотип детей 1-го поколения: дочь Аа, сын aа;
3) генотип детей 2-го поколения: дочь Аа, сын Аа.

«СКАЗОЧНЫЕ» ЗАДАЧИ ПО ГЕНЕТИКЕ

Хоть задачи и сказочные, все в них подчиняется известным генетическим законам. Решать такие задачи интереснее, чем обычные о горохе и петушином гребне.

Монодигибридное скрещивание

1. На астероиде 2244-Р живут цветохвосты. Окраска у них бывает желтая, зеленая и зеленая в желтый горошек. При скрещивании самца зеленого цвета с самкой желтого цвета вывелись детеныши зеленые, желтые и зеленые в желтый горошек. Как наследуется окраска у цветохвостов, если зеленый цвет доминантный? Каковы генотипы родителей и детенышей?

2. Жар-птица имеет ярко-желтое оперение, Синяя птица – синее. При скрещивании Жар-птицы с Синей птицей вылупились птенцы синего цвета. Каковы генотипы родителей и потомства? Какой признак доминантный?

3. При скрещивании Аленьких цветочков с красными и розовыми лепестками (встречаются и такие) было получено потомство с красными и белыми цветками. Объясните полученные результаты.

4. У Колобков ген лысости доминирует над геном волосатости. Волосатая колобиха, имеющая лысого брата и лысого отца, выкатилась замуж за лысого колобка. У них родилась лысая колобочка. Колобочка выкатилась за волосатого колобка. Какова вероятность, что у них родится лысый колобок; волосатый колобок?

5. У Белоснежки вторая группа крови (А), а у принца – третья (В). Какова вероятность рождения наследника с первой группой крови (0), в каком случае это возможно?

6. Конек-Горбунок родился у кобылицы нормального роста. Каковы генотипы родителей, если нормальный рост – признак доминантный и у Конька-Горбунка два брата тоже были нормального роста?

7. В сказке «Джек и бобовое зернышко» Джек посадил боб, из которого выросло растение высотой до неба. Оказалось, что семя боба получилось при скрещивании растений нормального роста. Таких гигантских семян была только часть от всех полученных. Каковы генотипы родительских форм растений?

8. Ген, определяющий лень, доминирует над работоспособностью. Есть подозрение, что Емеля из сказки «По щучьему велению» гетерозиготен. Каков процент этой вероятности, если известно, что мать Емели была работящей, а отец – очень ленивый?

9. На планете Вестер жители очень похожи на людей, но отличатся только тем, что имеют сиреневые глаза и шесть пальцев на руках. Женщина с сиреневыми глазами и шестью пальцами вышла замуж за землянина с голубыми глазами и пятью пальцами. У них родилась дочь с сиреневыми глазами и пятью пальцами. Какова вероятность, что другой ребенок тоже будет такой же? Каковы генотипы родителей и детей?

10. У единорогов с планеты Крина белый цвет зависит от доминантного гена В, а желтый – от его рецессивной аллели b. Бег рысью зависит от доминантного гена Р, а ходьба шагом – от рецессивного р. Каким будет фенотип первого поколения при скрещивании гомозиготного белого единорога-иноходца с гомозиготным желтым рысаком? Какое потомство и в каких соотношениях будет получено при скрещивании двух особей первого поколения?

11. Жители планеты Блук имеют большие уши, поэтому их называют Ушанами. Ушанка с тремя ушами выходит замуж за Ушана с тремя ушами, один из родителей которого имел два уха. От этого брака родился один ребенок с двумя ушами. Составьте родословную семьи. Определите генотипы.

12. У Черномора маленький рост, его брат был великаном, а родители и сестра были нормального человеческого роста. Каковы генотипы всех представителей семьи, если высокий рост – признак доминантный?

13. Малышу из сказки «Малыш и Карлсон» на день рождения подарили белого щенка с длинной шерстью. Родители щенка были оба черные с короткой шерстью. У них родилось два щенка: черный с короткой шерстью и белый с длинной шерстью. Объясните, какие признаки являются рецессивными, какие доминантными. Как это можно проверить? Каковы генотипы всех членов этой семьи?

14. В деревне умер мельник.

Похоронив отца,

Наследство поделили

Три брата-молодца.

Взял старший братец мельницу,

Второй прибрал осла,

А кот достался младшему,

Кота взял младший брат.

По закону ли поделили наследство братья, ведь многие соседи считали, что не все братья были родными сыновьями мельника? Можно ли на основании групп крови считать братьев сыновьями мельника? Группы крови таковы: мельник – 0А, мать – АВ, первый сын – 00, второй сын – АА, третий сын – 0В.

15. У Мальчика-с-пальчик группа крови АВ, его матушка имеет группу крови 0А. Какую группу крови может иметь отец?

Наследование признаков, сцепленных с полом

1. У птиц женский пол гетерогаметный. У Курочки Рябы сцепленный с полом ген D определяет черную окраску, а ген d – рябую. Скрестили черную курочку с рябым петухом. Каковы генотипы родителей и птенцов? Какова окраска этих птенцов? Сколько из них будет рябых курочек?

2. У Чебурашки большие уши определяются рецессивными генами, локализованными в

Х-хромосоме. Чебурашка с большими ушами выходит замуж за Чебураха с маленькими уша-

ми. Какова вероятность появления в семье Чебурашек и Чебурахов с большими ушами?

3. В одном из рассказов Кира Булычева говорится о пирате Крысе. Этот пират мог превращаться в разных людей. Его папа тоже мог, а мама не умела. Выяснилось, что в роду все мужчины умели это делать, так как ген превращения сцеплен с полом. Объясните, почему только мужчины в семье имели способность к превращению.

4. Карлсон очень любит сладкое. Ген, определяющий этот признак, рецессивный и находится в Х-хромосоме. Бабушка Карлсона тоже сладкоежка, а мама нет. Запишите генотипы семьи. Если бы у Карлсона были братья и сестры, какова вероятность, что они были бы сладкоежками? Решите два варианта задачи: папа любит сладкое и не любит.

5. Иванушка поймал Жар-птицу, когда насыпал в корыто зерна с вином. Одна из птиц попалась. Оказывается, ген любви к вину рецессивен и находится в Х-хромосоме. Определите генотип и пол Жар-птицы, если женский пол у нее, как и всех птиц, гетерогаметный.

6. Соловей-разбойник и его отец имеют очень мощный голос. У матери – голос нормальной силы. Правильно ли будет сказать, что в этой семье сын унаследовал голос от отца, если ген соловьиного свиста находится в Х-хромосоме?

7. Ген золотоносности яиц находится в Х-хромосоме. Курочка Ряба может нести золотые и простые яйца. Причем золотые яйца получаются только в случае, если обе Х-хромосомы несут этот ген. Какими должны быть генотипы Курочки и Петуха, чтобы яйцо получилось золотым?

8. У Золотой рыбки ген а является рецессивным, сцепленным с полом и летальным. Каково будет численное соотношение полов в потомстве от скрещивания самки Аа с нормальным самцом?

9. При скрещивании красноглазой самки Золотой рыбки с синеглазым самцом получено 8 самцов с красными глазами и 8 самок с синими глазами. Определите генотипы.

Взаимодействие неаллельных генов

1. На планете Брасак (из рассказа Кира Булычева) жители брасаки имели голубые и желтые глаза. Причем выяснилось, что брасаки с голубыми глазами были честными, а с желтыми – предателями, которые помогали пиратам. Цвет глаз наследуется двумя парами генов, и глаза бывают голубыми, желтыми, оранжевыми. Чем ярче проявлялась склонность к предательству, тем желтее были глаза. Объясните, как наследуется окраска глаз у брасаков.

2. На планете Голубого Солнца растут очень красивые цветы, имеющие различную форму венчика. При скрещивании растений с воронковидной формой венчика (А) с растением, имеющим бокаловидную форму (В), в первом поколении все гибриды имели чашевидную форму. Рецессивная аллель определяет цилиндрическую форму. Определите, как наследуется форма венчика у растений и какие гибриды получатся во втором поколении при скрещивании гибридов первого поколения.

3. На Третьей планете системы Медуза Алиса Селезнева обнаружила цветы с зеркальной сердцевиной, которая наследуется двумя парами генов. Оказалось, что зеркальные сердцевины получаются, если скрестить два растения с обычными сердцевинами. Как наследуется зеркальность у растения? Каковы генотипы растения?

4. Птицы Говоруны отличаются умом и сообразительностью. Хохолки на голове бывают белые и красные, окраска наследуется двумя парами генов. Скрещиваются две птицы с белыми хохолками, и у них выводится птенец с красным хохолком на голове. Как наследуется окраска хохолка у Говорунов? Каковы генотипы родителей и птенца?

5. Исследуя вновь открытую планету, ученые обнаружили две расы растения душистый колокольчик, имеющие белые цветки. В дальнейшем, скрестив их в первом поколении, получили все растения с фиолетовыми цветками, а во втором получили расщепление: 53 фиолетовых, 19 синих, 56 белых. Как можно объяснить этот факт?

6. При скрещивании Тигрокрысов черной и рыжей масти с планеты Пенелопа в первом поколении было получено примерно 1/2 рыжих, 3/8 черных и 1/8 коричневых. Как наследуется окраска шерсти? Каковы генотипы родителей и потомков?

7. При скрещивании дракона с тремя головами с драконом с шестью головами получились девятиголовые драконы. При скрещивании их между собой во втором поколении обнаружили драконов всех четырех форм: 6 девятиголовых, 4 шестиголовых, 3 трехголовых и 1 двенадцатиголового. Объясните полученные результаты.

1. Предмет генетики. Методы и задачи генетики. Генетика - теоретическая основа селекции и семеноводства.

2. Краткая история развития генетики.

3. Строение клетки. Роль клеточных органоидов в наследственности.

4. Хромосомы, их морфология и биологическое значение. Понятие о кариотипе.

5. Передача наследственной информации в процессе деления клеток митозом. Фазы митоза. Биологическое значение митоза.

6. Передача наследственной информации при половом размножении. Редукционное и эквационное деление. Биологическое значение мейоза.

7. Микроспорогенез и микрогаметогенез у растений.

8. Макроспорогенез и макрогаметогенез у растений.

9. Двойное оплодотворение у покрытосеменных растений. Апомиксис, его типы.

10. Метод генетического анализа, разработанный Г.Менделем. Генетическая символика. Запись скрещиваний и их результатов.

11. Моногибридное скрещивание, I и II законы Менделя.

12. Анализирующие, реципрокные и возвратные скрещивания, их значение для генетико-селекционных исследований.

13. Дигибридные и полигибридные скрещивания. III закон Менделя.

14. Хромосомная теория наследственности. Типы определения пола.

15. Наследование признаков, сцепленных с полом.

16. Влияние факторов внутренней и внешней среды на развитие признаков пола. Экспериментальное изменение соотношения полов.

17. Наследование признаков при полном сцеплении генов.

18. Наследование признаков при неполном сцеплении генов.

19. Кроссинговер, его типы и факторы, влияющие на перекрест хромосом.

20. Исследования, установившие роль в наследственности нуклеиновых кислот (трансформация у бактерий, трансдукция).

21. Структура, функции ДНК, репликация ДНК.

22. Структура, функции и типы РНК в клетке, особенности их строения.

23. Генетический код, его свойства.

24. Матричный принцип реализации наследственности: транскрипция, трансляция.

25. Синтез белка в клетке, его этапы.

26. Регуляция белкового синтеза.

27. Строение гена эукариот: экзоны, интроны.

28. Генная инженерия. Методы получения генов и их перенос.

29. Цитоплазматическая мужская стерильность (ЦМС).

30. Типы изменчивости. Модификационная изменчивость.

31. Мутационная изменчивость. Основные положения мутационной теории.

32. Естественный (спонтанный) мутагенез, его факторы.

33. Классификация мутаций по действию на организм.

34. Классификация мутаций по действию на структуры клетки: геномные и хромосомные мутации.

35. Генные мутации. Молекулярный механизм генных мутаций. Транзиции, трансверсии.

36. Индуцированный физический и химический мутагенез, использование его в практической селекции.


37. Репарация повреждений генетического материала. Темновая репарация, ферменты репарации.

38. Множественный аллелизм. Закон гомологических рядов изменчивости Н.И.Вавилова. Использование искусственного мутагенеза в селекции растений.

39. Автополиплоидия, особенности мейоза и характер расщепления у тетраплоидов. Триплоидия, ее использование в практической селекции.

40. Аллополиплоидия, ее роль в эволюции и селекции растений.

41. Анеуплоидия, гаплоидия. Их получение и использование в генетико-селекционных исследованиях.

42. Нескрещиваемость видов, ее причины. Методы преодоления нескрещиваемости.

43. Бесплодие отдаленных гибридов, его причины и способы преодоления.

44. Инбридинг, инцухт, его генетическая сущность. Характеристика инцухт-линий их получение и практическое использование.

45. Явление гетерозиса, типы гетерозиса, теории гетерозиса.

46. Практическое использование гетерозиса на примере получения двойных межлинейных гибридов кукурузы с использованием ЦМС.

47. Понятие о популяциях. Динамика популяций у самоопылителей.

48. Динамика популяций у перекрестников. Закон Харди-Вайнберга.

49. Изменение генетического состава популяций под влиянием мутаций, миграций и отбора.

50. Изменение генетического состава популяций под влиянием дрейфа генов и изоляции.

Среди заданий по генетике на ЕГЭ по биологии можно выделить 6 основных типов. Первые два - на определение числа типов гамет и моногибридное скрещивание - встречаются чаще всего в части А экзамена (вопросы А7 , А8 и А30 ).

Задачи типов 3 , 4 и 5 посвящены дигибридному скрещиванию, наследованию групп крови и признаков, сцепленных с полом. Такие задачи составляют большинство вопросов С6 в ЕГЭ .

Шестой тип задач - смешанный. В них рассматривается наследование двух пар признаков: одна пара сцеплена с Х-хромосомой (или определяет группы крови человека), а гены второй пары признаков расположены в аутосомах. Этот класс задач считается самым трудным для абитуриентов.

В этой статье изложены теоретические основы генетики , необходимые для успешной подготовки к заданию С6, а также рассмотрены решения задач всех типов и приведены примеры для самостоятельной работы.

Основные термины генетики

Ген - это участок молекулы ДНК, несущий информацию о первичной структуре одного белка. Ген - это структурная и функциональная единица наследственности.

Аллельные гены (аллели) - разные варианты одного гена, кодирующие альтернативное проявление одного и того же признака. Альтернативные признаки - признаки, которые не могут быть в организме одновременно.

Гомозиготный организм - организм, не дающий расщепления по тем или иным признакам. Его аллельные гены одинаково влияют на развитие данного признака.

Гетерозиготный организм - организм, дающий расщепление по тем или иным признакам. Его аллельные гены по-разному влияют на развитие данного признака.

Доминантный ген отвечает за развитие признака, который проявляется у гетерозиготного организма.

Рецессивный ген отвечает за признак, развитие которого подавляется доминантным геном. Рецессивный признак проявляется у гомозиготного организма, содержащего два рецессивных гена.

Генотип - совокупность генов в диплоидном наборе организма. Совокупность генов в гаплоидном наборе хромосом называется геномом .

Фенотип - совокупность всех признаков организма.

Законы Г. Менделя

Первый закон Менделя - закон единообразия гибридов

Этот закон выведен на основании результатов моногибридного скрещивания. Для опытов было взято два сорта гороха, отличающихся друг от друга одной парой признаков - цветом семян: один сорт имел желтую окраску, второй - зеленую. Скрещивающиеся растения были гомозиготными.

Для записи результатов скрещивания Менделем была предложена следующая схема:

Желтая окраска семян
- зеленая окраска семян

(родители)
(гаметы)
(первое поколение)
(все растения имели желтые семена)

Формулировка закона: при скрещивании организмов, различающихся по одной паре альтернативных признаков, первое поколение единообразно по фенотипу и генотипу .

Второй закон Менделя - закон расщепления

Из семян, полученных при скрещивании гомозиготного растения с желтой окраской семян с растением с зеленой окраской семян, были выращены растения, и путем самоопыления было получено .


( растений имеют доминантный признак, - рецессивный)

Формулировка закона: у потомства, полученного от скрещивания гибридов первого поколения, наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении , а по генотипу - .

Третий закон Менделя - закон независимого наследования

Этот закон был выведен на основании данных, полученных при дигибридном скрещивании. Мендель рассматривал наследование двух пар признаков у гороха: окраски и формы семян.

В качестве родительских форм Мендель использовал гомозиготные по обоим парам признаков растения: один сорт имел желтые семена с гладкой кожицей, другой - зеленые и морщинистые.

Желтая окраска семян, - зеленая окраска семян,
- гладкая форма, - морщинистая форма.


(желтые гладкие).

Затем Мендель из семян вырастил растения и путем самоопыления получил гибриды второго поколения.

Для записи и определения генотипов используется решетка Пеннета
Гаметы

В произошло расщепление на фенотипических класса в соотношении . всех семян имели оба доминантных признака (желтые и гладкие), - первый доминантный и второй рецессивный (желтые и морщинистые), - первый рецессивный и второй доминантный (зеленые и гладкие), - оба рецессивных признака (зеленые и морщинистые).

При анализе наследования каждой пары признаков получаются следующие результаты. В частей желтых семян и части зеленых семян, т.е. соотношение . Точно такое же соотношение будет и по второй паре признаков (форме семян).

Формулировка закона: при скрещивании организмов, отличающихся друг от друга двумя и более парами альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всевозможных сочетаниях .

Третий закон Менделя выполняется только в том случае, если гены находятся в разных парах гомологичных хромосом.

Закон (гипотеза) «чистоты» гамет

При анализе признаков гибридов первого и второго поколений Мендель установил, что рецессивный ген не исчезает и не смешивается с доминантным. В проявляются оба гена, что возможно только в том случае, если гибриды образуют два типа гамет: одни несут доминантный ген, другие - рецессивный. Это явление и получило название гипотезы чистоты гамет: каждая гамета несет только один ген из каждой аллельной пары. Гипотеза чистоты гамет была доказана после изучения процессов, происходящих в мейозе.

Гипотеза «чистоты» гамет - это цитологическая основа первого и второго законов Менделя. С ее помощью можно объяснить расщепление по фенотипу и генотипу.

Анализирующее скрещивание

Этот метод был предложен Менделем для выяснения генотипов организмов с доминантным признаком, имеющих одинаковый фенотип. Для этого их скрещивали с гомозиготными рецессивными формами.

Если в результате скрещивания все поколение оказывалось одинаковым и похожим на анализируемый организм, то можно было сделать вывод: исходный организм является гомозиготным по изучаемому признаку.

Если в результате скрещивания в поколении наблюдалось расщепление в соотношении , то исходный организм содержит гены в гетерозиготном состоянии.

Наследование групп крови (система АВ0)

Наследование групп крови в этой системе является примером множественного аллелизма (это существование у вида более двух аллелей одного гена). В человеческой популяции имеется три гена , кодирующие белки-антигены эритроцитов, которые определяют группы крови людей. В генотипе каждого человека содержится только два гена, определяющих его группу крови: первая группа ; вторая и ; третья и и четвертая .

Наследование признаков, сцепленных с полом

У большинства организмов пол определяется во время оплодотворения и зависит от набора хромосом. Такой способ называют хромосомным определением пола. У организмов с таким типом определения пола есть аутосомы и половые хромосомы - и .

У млекопитающих (в т.ч. у человека) женский пол обладает набором половых хромосом , мужской пол - . Женский пол называют гомогаметным (образует один тип гамет); а мужской - гетерогаметным (образует два типа гамет). У птиц и бабочек гомогаметным полом являются самцы , а гетерогаметным - самки .

В ЕГЭ включены задачи только на признаки, сцепленные с -хромосомой. В основном они касаются двух признаков человека: свертываемость крови ( - норма; - гемофилия), цветовое зрение ( - норма, - дальтонизм). Гораздо реже встречаются задачи на наследование признаков, сцепленных с полом, у птиц.

У человека женский пол может быть гомозиготным или гетерозиготным по отношению к этим генам. Рассмотрим возможные генетические наборы у женщины на примере гемофилии (аналогичная картина наблюдается при дальтонизме): - здорова; - здорова, но является носительницей; - больна. Мужской пол по этим генам является гомозиготным, т.к. -хромосома не имеет аллелей этих генов: - здоров; - болен. Поэтому чаще всего этими заболеваниями страдают мужчины, а женщины являются их носителями.

Типичные задания ЕГЭ по генетике

Определение числа типов гамет

Определение числа типов гамет проводится по формуле: , где - число пар генов в гетерозиготном состоянии. Например, у организма с генотипом генов в гетерозиготном состоянии нет, т.е. , следовательно, , и он образует один тип гамет . У организма с генотипом одна пара генов в гетерозиготном состоянии , т.е. , следовательно, , и он образует два типа гамет. У организма с генотипом три пары генов в гетерозиготном состоянии, т.е. , следовательно, , и он образует восемь типов гамет.

Задачи на моно- и дигибридное скрещивание

На моногибридное скрещивание

Задача : Скрестили белых кроликов с черными кроликами (черный цвет - доминантный признак). В белых и черных. Определите генотипы родителей и потомства.

Решение : Поскольку в потомстве наблюдается расщепление по изучаемому признаку, следовательно, родитель с доминантным признаком гетерозиготен.

(черный) (белый)
(черные) : (белые)

На дигибридное скрещивание

Доминантные гены известны

Задача : Скрестили томаты нормального роста с красными плодами с томатами-карликами с красными плодами. В все растения были нормального роста; - с красными плодами и - с желтыми. Определите генотипы родителей и потомков, если известно, что у томатов красный цвет плодов доминирует над желтым, а нормальный рост - над карликовостью.

Решение : Обозначим доминантные и рецессивные гены: - нормальный рост, - карликовость; - красные плоды, - желтые плоды.

Проанализируем наследование каждого признака по отдельности. В все потомки имеют нормальный рост, т.е. расщепления по этому признаку не наблюдается, поэтому исходные формы - гомозиготны. По цвету плодов наблюдается расщепление , поэтому исходные формы гетерозиготны.
(карлики, красные плоды)
(нормальный рост, красные плоды)
(нормальный рост, красные плоды)
(нормальный рост, красные плоды)
(нормальный рост, желтые плоды)
Доминантные гены неизвестны

Задача : Скрестили два сорта флоксов: один имеет красные блюдцевидные цветки, второй - красные воронковидные цветки. В потомстве было получено красных блюдцевидных, красных воронковидных, белых блюдцевидных и белых воронковидных. Определите доминантные гены и генотипы родительских форм, а также их потомков.

Решение : Проанализируем расщепление по каждому признаку в отдельности. Среди потомков растения с красными цветами составляют , с белыми цветами - , т.е. . Поэтому - красный цвет, - белый цвет, а родительские формы - гетерозиготны по этому признаку (т.к. есть расщепление в потомстве).

По форме цветка также наблюдается расщепление: половина потомства имеет блюдцеобразные цветки, половина - воронковидные. На основании этих данных однозначно определить доминантный признак не представляется возможным. Поэтому примем, что - блюдцевидные цветки, - воронковидные цветки.


(красные цветки, блюдцевидная форма)
(красные цветки, воронковидная форма)
Гаметы

Красные блюдцевидные цветки,
- красные воронковидные цветки,
- белые блюдцевидные цветки,
- белые воронковидные цветки.

Решение задач на группы крови (система АВ0)

Задача : у матери вторая группа крови (она гетерозиготна), у отца - четвертая. Какие группы крови возможны у детей?

Решение :


(вероятность рождения ребенка со второй группой крови составляет , с третьей - , с четвертой - ).

Решение задач на наследование признаков, сцепленных с полом

Такие задачи вполне могут встретиться как в части А, так и в части С ЕГЭ.

Задача : носительница гемофилии вышла замуж за здорового мужчину. Какие могут родиться дети?

Решение :

девочка, здоровая ()
девочка, здоровая, носительница ()
мальчик, здоровый ()
мальчик, больной гемофилией ()

Решение задач смешанного типа

Задача : Мужчина с карими глазами и группой крови женился на женщине с карими глазами и группой крови. У них родился голубоглазый ребенок с группой крови. Определите генотипы всех лиц, указанных в задаче.

Решение : Карий цвет глаз доминирует над голубым, поэтому - карие глаза, - голубые глаза. У ребенка голубые глаза, поэтому его отец и мать гетерозиготны по этому признаку. Третья группа крови может иметь генотип или , первая - только . Поскольку у ребенка первая группа крови, следовательно, он получил ген и от отца, и от матери, поэтому у его отца генотип .

(отец) (мать)
(родился)

Задача : Мужчина дальтоник, правша (его мать была левшой) женат на женщине с нормальным зрением (ее отец и мать были полностью здоровы), левше. Какие могут родиться дети у этой пары?

Решение : У человека лучшее владение правой рукой доминирует над леворукостью, поэтому - правша, - левша. Генотип мужчины (т.к. он получил ген от матери-левши), а женщины - .

Мужчина-дальтоник имеет генотип , а его жена - , т.к. ее родители были полностью здоровы.

Р
девочка-правша, здоровая, носительница ()
девочка-левша, здоровая, носительница ()
мальчик-правша, здоровый ()
мальчик-левша, здоровый ()

Задачи для самостоятельного решения

  1. Определите число типов гамет у организма с генотипом .
  2. Определите число типов гамет у организма с генотипом .
  3. Скрестили высокие растения с низкими растениями. В - все растения среднего размера. Какое будет ?
  4. Скрестили белого кролика с черным кроликом. В все кролики черные. Какое будет ?
  5. Скрестили двух кроликов с серой шерстью. В с черной шерстью, - с серой и с белой. Определите генотипы и объясните такое расщепление.
  6. Скрестили черного безрогого быка с белой рогатой коровой. В получили черных безрогих, черных рогатых, белых рогатых и белых безрогих. Объясните это расщепление, если черный цвет и отсутствие рогов - доминантные признаки.
  7. Скрестили дрозофил с красными глазами и нормальными крыльями с дрозофилами с белыми глазами и дефектными крыльями. В потомстве все мухи с красными глазами и дефектными крыльями. Какое будет потомство от скрещивания этих мух с обоими родителями?
  8. Голубоглазый брюнет женился на кареглазой блондинке. Какие могут родиться дети, если оба родителя гетерозиготны?
  9. Мужчина правша с положительным резус-фактором женился на женщине левше с отрицательным резусом. Какие могут родиться дети, если мужчина гетерозиготен только по второму признаку?
  10. У матери и у отца группа крови (оба родителя гетерозиготны). Какая группа крови возможна у детей?
  11. У матери группа крови, у ребенка - группа. Какая группа крови невозможна для отца?
  12. У отца первая группа крови, у матери - вторая. Какова вероятность рождения ребенка с первой группой крови?
  13. Голубоглазая женщина с группой крови (ее родители имели третью группу крови) вышла замуж за кареглазого мужчину со группой крови (его отец имел голубые глаза и первую группу крови). Какие могут родиться дети?
  14. Мужчина-гемофилик, правша (его мать была левшой) женился на женщине левше с нормальной кровью (ее отец и мать были здоровы). Какие могут родиться дети от этого брака?
  15. Скрестили растения земляники с красными плодами и длинночерешковыми листьями с растениями земляники с белыми плодами и короткочерешковыми листьями. Какое может быть потомство, если красная окраска и короткочерешковые листья доминируют, при этом оба родительских растения гетерозиготны?
  16. Мужчина с карими глазами и группой крови женился на женщине с карими глазами и группой крови. У них родился голубоглазый ребенок с группой крови. Определите генотипы всех лиц, указанных в задаче.
  17. Скрестили дыни с белыми овальными плодами с растениями, имевшими белые шаровидные плоды. В потомстве получены следующие растения: с белыми овальными, с белыми шаровидными, с желтыми овальными и с желтыми шаровидными плодами. Определите генотипы исходных растений и потомков, если у дыни белая окраска доминирует над желтой, овальная форма плода - над шаровидной.

Ответы

  1. типа гамет.
  2. типов гамет.
  3. типа гамет.
  4. высоких, средних и низких (неполное доминирование).
  5. черных и белых.
  6. - черные, - белые, - серые. Неполное доминирование.
  7. Бык: , корова - . Потомство: (черные безрогие), (черные рогатые), (белые рогатые), (белые безрогие).
  8. - красные глаза, - белые глаза; - дефектные крылья, - нормальные. Исходные формы - и , потомство .
    Результаты скрещивания:
    а)
  9. - карие глаза, - голубые; - темные волосы, - светлые. Отец , мать - .
    - карие глаза, темные волосы
    - карие глаза, светлые волосы
    - голубые глаза, темные волосы
    - голубые глаза, светлые волосы
  10. - правша, - левша; - положительный резус, - отрицательный. Отец , мать - . Дети: (правша, положительный резус) и (правша, отрицательный резус).
  11. Отец и мать - . У детей возможна третья группа крови (вероятность рождения - ) или первая группа крови (вероятность рождения - ).
  12. Мать , ребенок ; от матери он получил ген , а от отца - . Для отца невозможны следующие группы крови: вторая , третья , первая , четвертая .
  13. Ребенок с первой группой крови может родиться только в том случае, если его мать гетерозиготна. В этом случае вероятность рождения составляет .
  14. - карие глаза, - голубые. Женщина , мужчина . Дети: (карие глаза, четвертая группа), (карие глаза, третья группа), (голубые глаза, четвертая группа), (голубые глаза, третья группа).
  15. - правша, - левша. Мужчина , женщина . Дети (здоровый мальчик, правша), (здоровая девочка, носительница, правша), (здоровый мальчик, левша), (здоровая девочка, носительница, левша).
  16. - красные плоды, - белые; - короткочерешковые, - длинночерешковые.
    Родители: и . Потомство: (красные плоды, короткочерешковые), (красные плоды, длинночерешковые), (белые плоды, короткочерешковые), (белые плоды, длинночерешковые).
    Скрестили растения земляники с красными плодами и длинночерешковыми листьями с растениями земляники с белыми плодами и короткочерешковыми листьями. Какое может быть потомство, если красная окраска и короткочерешковые листья доминируют, при этом оба родительских растения гетерозиготны?
  17. - карие глаза, - голубые. Женщина , мужчина . Ребенок:
  18. - белая окраска, - желтая; - овальные плоды, - круглые. Исходные растения: и . Потомство:
    с белыми овальными плодами,
    с белыми шаровидными плодами,
    с желтыми овальными плодами,
    с желтыми шаровидными плодами.