Štúdium základných zákonov dedičnosti a premenlivosti organizmov je jednou z najzložitejších, no veľmi perspektívnych úloh, ktorým čelí moderná prírodná veda. V tomto článku zvážime základné teoretické koncepty a postuláty vedy a pochopíme, ako riešiť problémy v genetike.

Relevantnosť štúdia vzorcov dedičnosti

Dve najdôležitejšie odvetvia moderná veda- medicína a šľachtenie sa rozvíjajú vďaka výskumu genetických vedcov. Samotná biologická disciplína, ktorej názov navrhol v roku 1906 anglický vedec W. Betson, nie je ani tak teoretická ako praktická. Každý, kto sa rozhodne vážne pochopiť mechanizmus dedenia rôznych čŕt (napríklad farba očí, vlasov, krvná skupina), si bude musieť najprv naštudovať zákonitosti dedičnosti a premenlivosti a tiež prísť na to, ako riešiť problémy v genetike človeka. To je presne ten problém, ktorému sa budeme venovať.

Základné pojmy a pojmy

Každé odvetvie má špecifický, jedinečný súbor základných definícií. Ak hovoríme o vede, ktorá študuje procesy prenosu dedičných charakteristík, potom budeme rozumieť nasledujúcim pojmom: gén, genotyp, fenotyp, rodičovské jedince, hybridy, gaméty atď. S každým z nich sa stretneme, keď si preštudujeme pravidlá, ktoré nám vysvetlia, ako riešiť biologické problémy týkajúce sa genetiky. Najprv však budeme študovať hybridologickú metódu. Koniec koncov, presne toto je základ genetický výskum. Navrhol ho český prírodovedec G. Mendel v 19. storočí.

Ako sa dedia vlastnosti?

Vzorce prenosu vlastností organizmu objavil Mendel vďaka rozsiahlym experimentom známa rastlina- Hybridologická metóda je kríženie dvoch jednotiek, ktoré sa od seba líšia jedným párom znakov (monohybridné kríženie). Ak sa experimentu zúčastňujú organizmy, ktoré majú niekoľko párov alternatívnych (opačných) znakov, potom hovoria o polyhybridnom krížení. Vedec navrhol nasledujúcu formu zaznamenávania postupu hybridizácie dvoch rastlín hrachu, ktoré sa líšia farbou semien. A - žltá farba a - zelená.

V tomto zázname sú F1 hybridy prvej (I) generácie. Všetky sú úplne jednotné (rovnaké), pretože obsahujú A, ktoré riadi žltú farbu semien. Vyššie uvedený záznam zodpovedá prvému (F1 Hybrid Uniformity Rule). Jeho znalosť vysvetľuje žiakom, ako riešiť problémy v genetike. 9. ročník má program biológie, v ktorom sa podrobne študuje hybridologická metóda genetického výskumu. Rozoberá tiež Mendelovo druhé (II.) pravidlo, nazývané zákon štiepenia. Podľa nej sa v hybridoch F2 získaných krížením dvoch hybridov prvej generácie medzi sebou pozoruje štiepiaci pomer v pomere fenotypu 3 ku 1 a genotypu 1 ku 2 a 1.

Pomocou vyššie uvedených vzorcov pochopíte, ako vyriešiť problémy v genetike bez chýb, ak v ich podmienkach môžete použiť Mendelov prvý alebo už známy zákon II, berúc do úvahy, že sa vyskytuje kríženie s jedným z génov.

Zákon nezávislej kombinácie stavov vlastnosti

Ak sa rodičia líšia v dvoch pároch alternatívnych znakov, ako je farba a tvar semien, v rastlinách, ako je hrach obyčajný, potom by sa pri genetickom krížení mala použiť Pinnettova mriežka.

Absolútne všetky hybridy prvej generácie dodržiavajú Mendelovo pravidlo uniformity. To znamená, že sú žlté, s hladkým povrchom. Pokračovaním v krížení rastlín F1 medzi sebou získame hybridy druhej generácie. Aby sme zistili, ako riešiť problémy v genetike, hodiny biológie v 10. ročníku používajú dihybridný krížový záznam s použitím fenotypového segregačného vzorca 9:3:3:1. Za predpokladu, že sa gény nachádzajú v rôzne páry, môžete použiť tretí Mendelov postulát – zákon nezávislých kombinácií charakterových stavov.

Ako sa dedia krvné skupiny?

Mechanizmus prenosu takejto vlastnosti, ako je krvná skupina človeka, nezodpovedá vzorom, o ktorých sme hovorili vyššie. To znamená, že sa neriadi prvým a druhým Mendelovým zákonom. Vysvetľuje to skutočnosť, že taká vlastnosť, ako je krvná skupina, je podľa Landsteinerovho výskumu riadená tromi alelami génu I: A, B a 0. Genotypy budú teda nasledovné:

  • Prvá skupina je 00.
  • Druhá je AA alebo A0.
  • Tretia skupina je BB alebo B0.
  • Štvrtý je AB.

Gén 0 je recesívna alela génov A a B. A štvrtá skupina je výsledkom kodominancie (vzájomná prítomnosť génov A a B). Práve toto pravidlo treba brať do úvahy, aby sme vedeli riešiť problémy v genetike ohľadom krvných skupín. To však nie je všetko. Na stanovenie genotypov detí podľa krvných skupín narodených rodičom s rôznymi krvnými skupinami použijeme nižšie uvedenú tabuľku.

Morganova teória dedičnosti

Vráťme sa k časti nášho článku „Zákon nezávislej kombinácie charakterových stavov“, v ktorej sme sa pozreli na to, ako riešiť problémy v genetike. ako samotný Mendelov zákon III, ktorému sa riadi, platí pre alelické gény nachádzajúce sa v homológne chromozómy ach každý pár.

V polovici 20. storočia americký genetik T. Morgan dokázal, že väčšinu vlastností riadia gény, ktoré sa nachádzajú na rovnakom chromozóme. Majú lineárne usporiadanie a tvoria spojkové skupiny. A ich počet sa presne rovná haploidnej sade chromozómov. Počas procesu meiózy, ktorý vedie k tvorbe gamét, nevstupujú do zárodočných buniek jednotlivé gény, ako veril Mendel, ale celé ich komplexy, ktoré Morgan nazýva väzbové skupiny.

Prejsť

Počas profázy I (nazývanej aj prvé delenie meiózy) sa medzi vnútornými chromatidami homológnych chromozómov vymieňajú úseky (lukusy). Tento jav sa nazýva crossover. Je základom dedičná variabilita. Prekročenie je obzvlášť dôležité pre štúdium odborov biológie, ktoré študujú dedičné choroby osoba. Pomocou postulátov uvedených v Morganovej chromozomálnej teórii dedičnosti definujeme algoritmus, ktorý odpovedá na otázku, ako riešiť problémy v genetike.

Prípady dedičnosti viazané na pohlavie sú špeciálnym prípadom prenosu génov, ktoré sa nachádzajú na rovnakom chromozóme. Vzdialenosť, ktorá existuje medzi génmi vo väzbových skupinách, je vyjadrená v percentách - morganidy. A sila adhézie medzi týmito génmi je priamo úmerná vzdialenosti. K prekríženiu preto najčastejšie dochádza medzi génmi, ktoré sa nachádzajú ďaleko od seba. Pozrime sa podrobnejšie na fenomén viazanej dedičnosti. Najprv si však pripomeňme, ktoré prvky dedičnosti sú zodpovedné za sexuálne vlastnosti organizmov.

Pohlavné chromozómy

V ľudskom karyotype majú špecifickú štruktúru: u žien sú reprezentované dvoma rovnakými chromozómami X a u mužov v sexuálnom páre existuje okrem chromozómu X aj variant Y, ktorý sa líši tvarom aj v súbore génov. To znamená, že nie je homológny s chromozómom X. Dedičné ľudské choroby ako hemofília a farbosleposť vznikajú v dôsledku „rozpadu“ jednotlivých génov na chromozóme X. Napríklad z manželstva nositeľa hemofílie so zdravým mužom je možné narodenie takéhoto potomka.

Vyššie uvedený priebeh genetického kríženia potvrdzuje skutočnosť, že gén, ktorý riadi zrážanie krvi, je spojený s pohlavným X chromozómom. Toto vedecké informácie používa na výučbu študentov techniky, ktoré určujú, ako riešiť problémy v genetike. 11. ročník má program biológie, ktorý podrobne pokrýva také časti ako „genetika“, „medicína“ a „ľudská genetika“. Umožňujú študentom študovať dedičné ľudské choroby a poznať príčiny ich výskytu.

Génová interakcia

Prenos dedičných vlastností je pomerne zložitý proces. Vyššie uvedené diagramy sa stanú zrozumiteľnými iba vtedy, ak majú študenti základné minimum vedomostí. Je to nevyhnutné, pretože poskytuje mechanizmy, ktoré odpovedajú na otázku, ako sa naučiť riešiť problémy v biológii. Genetika študuje formy interakcie medzi génmi. Sú to polymerizácia, epistáza, komplementarita. Povedzme si o nich podrobnejšie.

Príklad dedenia sluchu u ľudí je ilustráciou tohto typu interakcie ako komplementarity. Sluch je riadený dvoma pármi rôznych génov. Prvý je zodpovedný za normálny vývoj kochley vnútorného ucha a druhý je zodpovedný za fungovanie sluchového nervu. Sobáše nepočujúcich rodičov, z ktorých každý je recesívnym homozygotom pre každý z dvoch párov génov, produkujú deti s normálnym sluchom. Ich genotyp obsahuje oba dominantné gény, ktoré riadia normálny vývoj sluchového ústrojenstva.

Pleiotropia

Toto zaujímavý prípad interakcia génov, pri ktorej fenotypový prejav viacerých znakov závisí od jedného génu prítomného v genotype. Napríklad ľudské populácie niektorých zástupcov boli objavené v západnom Pakistane. V určitých oblastiach tela im chýbajú potné žľazy. Zároveň takýmto ľuďom bola diagnostikovaná absencia niektorých molárov. Nemohli sa tvoriť v procese ontogenézy.

Zvieratá ako karakulské ovce majú dominantný gén W, ktorý riadi farbu srsti a normálny vývoj žalúdka. Uvažujme, ako sa gén W dedí pri krížení dvoch heterozygotných jedincov. Ukazuje sa, že v ich potomstve ¼ jahniat s genotypom WW uhynie v dôsledku abnormalít vo vývoji žalúdka. Navyše ½ (tí so sivou srsťou) sú heterozygotní a životaschopní a ¼ sú jedinci s čiernou srsťou a normálnym vývojom žalúdka (ich genotyp WW).

Genotyp je kompletný systém

Viacnásobné pôsobenie génov, polyhybridné kríženie a fenomén viazanej dedičnosti sú nesporným dôkazom toho, že súhrn génov v našom tele je integrálnym systémom, hoci je reprezentovaný jednotlivými génovými alelami. Môžu byť zdedené podľa Mendelových zákonov, nezávisle alebo podľa lokusov, navzájom prepojené, v súlade s postulátmi Morganovej teórie. Vzhľadom na pravidlá zodpovedné za riešenie problémov v genetike sme boli presvedčení, že fenotyp každého organizmu sa formuje pod vplyvom alelických aj vývojových znakov jedného alebo viacerých znakov.

Problém 12
U snapdragons nie je červená farba kvetu úplne dominantná nad bielou. Hybridná rastlina má ružovú farbu. Úzke listy úplne nedominujú tým širokým. Hybridné listy majú strednú šírku. Aké potomstvo sa získa krížením rastliny s červenými kvetmi a strednými listami s rastlinou ružové kvety a stredné listy?
Riešenie:
A - červená farba kvetu,
a- biela farba kvetina,
Aa - ružováA farba kvetu,
B - úzke listy,
b - široké listy,
Bb - priemerná šírka listu.
Prvá rastlina s červenou farbou kvetu je homozygotná pre dominantný znak, pretože kedy neúplná dominancia rastlina s dominantným fenotypom je heterozygot (AA). V prípade neúplnej dominancie má rastlina stredné listy - je heterozygotná pre tvar listu (Bb), čo znamená, že genotyp prvej rastliny je AABb (gaméty AB, Ab).
Druhá rastlina je diheterozygot, pretože má prechodný fenotyp pre obe vlastnosti, čo znamená, že jej genotyp je AaBb (gaméty AB, Ab, aB, ab).

Schéma kríženia

odpoveď:
25% - červené kvety a stredné listy,
25% - ružové kvety a stredné listy,
12,5% - červené kvety a úzke listy,
12,5% - ružové kvety a úzke listy,
12,5% - ružové kvety a široké listy,
12,5% - červené kvety a široké listy.

Problém 13
Je známe, že absencia pruhov vo vodných melónoch je recesívna vlastnosť. Aké potomstvo vznikne pri krížení dvoch heterozygotných rastlín s pruhovanými vodnými melónmi?
Riešenie:
A - gén pruhovania vodného melónu
a - gén pre nedostatok pásikov vo vodnom melóne
Genotyp heterozygotnej rastliny je Aa (gaméty A, a). Keď sa skrížia dvaja heterozygoti, potomstvo bude vykazovať fenotypové štiepenie v pomere 3:1.
Analýza kríženia toto tvrdenie potvrdzuje.

Schéma kríženia

odpoveď:
25% - rastliny s pruhovanými plodmi s genotypom AA,
50% - rastliny s pruhovanými plodmi s genotypom Aa,
25% - rastliny s vodovými melónmi bez pruhov s genotypom aa.

Problém 14
U ľudí je gén, ktorý spôsobuje jednu z foriem dedičnej hluchoty, recesívny vzhľadom na gén pre normálny sluch. Z manželstva hluchonemej ženy s absolútne zdravým mužom sa zrodilo zdravé dieťa. Určite genotypy všetkých členov rodiny.
Riešenie:
A - gén pre normálny vývoj sluchu;
a - hluchonemý gén.
Keďže žena trpí hluchotou, jej genotyp je aa (gaméty a). Muž je absolútne zdravý, čo znamená, že je homozygotný pre dominantný gén A, genotyp AA (gaméty A). U homozygotných rodičov pre dominantný a recesívny gén (A) budú všetci potomkovia zdraví.
Analýza kríženia toto tvrdenie potvrdzuje.

Schéma kríženia

odpoveď:

1) genotyp hluchonemej matky aa (gaméty a),
2) otcov genotyp AA (gaméty A),
3) genotyp dieťaťa Aa.

Problém 15
Poledness (bezrohosť) v dobytka dominuje nadržanosť. Krížený býk bol skrížený s rohatou kravou. Z prechodu sa objavili dve teľatá - rohaté a pyské. Určite genotypy všetkých zvierat.
Riešenie:
A - gén pre bezrohý dobytok;
a - gén rohatosti.
Táto úloha je určená pre monohybridné kríženie, pretože krížené organizmy sa analyzujú na základe jedného páru charakteristík.
Keďže z kríženia býka a rohatej kravy vzniklo potomstvo - rohaté a bezrohé teľa, potom bol popelený býk heterozygotný pre gén (A), pretože u rohatého teľaťa sa objavil jeden gén (a) z rohatej kravy a druhý od popelovaného býka, čo znamená genotypy rodičov: popelovaný býk - Aa (gaméty A, a), krava - aa (gaméty a). Krížením heterozygotného býka s kravou homozygotnou pre recesívny gén môže vzniknúť potomstvo podľa fenotypu v pomere 1:1.
Analýza kríženia toto tvrdenie potvrdzuje.

Schéma kríženia

odpoveď:
Schéma riešenia problému zahŕňa:
1) genotyp kravy aa (gaméty a),
2) býčí genotyp Aa (gaméty A, a),
3) genotyp opeleného teľaťa Aa,
4) genotyp rohatého teľaťa aa.

Problém 16
Je známe, že jedna forma schizofrénie sa dedí ako recesívny znak. Určte pravdepodobnosť, že budete mať dieťa so schizofréniou od zdravých rodičov, ak je známe, že obaja sú heterozygoti pre túto vlastnosť.
Riešenie:
A - gén pre normálny vývoj,
a - gén pre schizofréniu.
Pri monohybridnom krížení heterozygotov v potomstve sa pozoruje rozdelenie v genotype: 1:2:1 a vo fenotype 3:1.
Analýza kríženia toto tvrdenie potvrdzuje.

Schéma kríženia

odpoveď:
Pravdepodobnosť mať dieťa so schizofréniou je 25%.

Problém 17
Keď sa sivé muchy krížili medzi sebou, pozorovala sa segregácia u ich F 1 potomkov. 2784 jedincov bolo sivých a 927 jedincov bolo čiernych. Ktorá vlastnosť je dominantná? Určite genotypy rodičov.
Riešenie:
Z podmienok problému nie je ťažké usúdiť, že v potomstve je viac sivých jedincov ako čiernych, ale preto, že rodičom so sivým sfarbením sa narodili mláďatá s čiernym sfarbením. Na základe toho uvádzame symbolov: šedá farba mušiek - A, čierna - a.
Platí pravidlo, že ak sa pri monohybridnom krížení dvoch fenotypovo identických jedincov pozoruje u ich potomkov rozdelenie znakov v pomere 3:1 (2784:927 = 3:1), ide o heterozygoty.
Použitím vyššie uvedeného pravidla môžeme povedať, že čierne muchy (homozygotné pre recesívny znak) sa mohli objaviť iba vtedy, ak boli ich rodičia heterozygotní.
Overme si tento predpoklad vytvorením schémy kríženia:

Schéma kríženia

odpoveď:
1) Dominuje šedá farba.
2) Rodičia sú heterozygoti.

Problém 18
Pri vzájomnom krížení rastlín reďkovky s oválnymi koreňovými plodinami sa získalo 66 rastlín s okrúhlymi, 141 s oválnymi a 72 s dlhými koreňovými plodinami. Ako sa dedí tvar koreňa reďkovky? Aké potomstvo sa získa krížením rastlín s oválnymi a okrúhlymi koreňmi?
Riešenie:
Fenotypový pomer potomkov pre toto kríženie je 1:2:1 (66:141:72 1:2:1). Platí pravidlo: ak pri krížení fenotypovo identických (jeden pár znakov) jedincov v prvej generácii hybridov sa znaky rozdelia do troch fenotypových skupín v pomere 1:2:1, potom to svedčí o neúplnej dominancii a o tom, že rodičovský jednotlivci sú heterozygoti. Podľa tohto pravidla musia byť v tomto prípade rodičia heterozygotní.
Analýza kríženia toto tvrdenie potvrdzuje.

Schéma prvého kríženia

Ak vezmeme do úvahy, že pri vzájomnom krížení rastlín s oválnymi koreňmi sa v potomstve objavilo dvakrát toľko rastlín s oválnymi koreňmi, genotyp rastlín s oválnymi koreňmi bol Aa (gaméty A, a) a genotyp rastlín s okrúhlymi koreňmi bol AA (hry A). Určme potomstvo, ktoré vznikne krížením rastlín s oválnymi a okrúhlymi koreňovými plodinami.

Druhá schéma kríženia

odpoveď:
1) Dedenie sa vykonáva podľa druhu neúplnej prevahy.
2) Pri krížení rastlín s oválnymi a okrúhlymi koreňmi získate 50 % rastlín s oválnymi a 50 % s okrúhlymi koreňmi.

Problém 19
U ľudí dominujú hnedé oči nad modrými a tmavá farba vlasov dominuje nad svetlými vlasmi. Modrooký, tmavovlasý otec a hnedooká svetlovlasá matka majú štyri deti. Každé dieťa sa líši od druhého v jednej z týchto vlastností. Aké sú genotypy rodičov a detí?
Riešenie:
A - gén pre krížový zrak,
a - gén pre modré oči,
B - tmavé vlasy,
b - blond vlasy.
Matka je homozygotná pre recesívny znak blond vlasov (bb) a otec je homozygot pre recesívny znak svetlých očí (aa). Keďže štiepenie sa pozoruje pre každý znak u potomstva, organizmy vykazujúce dominantné znaky sú heterozygotné pre gény, ktoré ho kódujú. Potom genotypy rodičov: matka - Aabb (gaméty Aa, ab), otec - aaBb (gaméty aB, ab).
Poďme určiť genotypy potomkov:

Schéma kríženia

odpoveď:
1) Pre každý zo znakov sa štiepenie vyskytuje u potomstva, preto organizmy vykazujúce dominantný znak sú heterozygotné pre gény, ktoré ho kódujú. Genotyp matky je teda Aaaa (gaméty Aa, aa) a otec je aaBb (gaméty aB, ab).
2) otec a matka produkujú dva typy gamét, ktoré dávajú 4 varianty kombinácií. Preto. genotyp detí - aabb, aaBb, Aabb, AaBb.

Problém 20
U kurčiat dominuje čierna farba peria nad červenou, prítomnosť hrebeňa nad jej absenciou. Gény kódujúce tieto znaky sa nachádzajú v rôznych pároch chromozómov. Červený kohút s hrebeňom sa kríži s čiernou sliepkou bez hrebeňa. Získalo sa množstvo potomkov, z ktorých polovica má čierne perie a hrebeň a polovica má červené perie a hrebeň. Aké sú genotypy rodičov?
Riešenie:
A - gén pre čierne operenie,
a - gén červeného peria
B - gén zodpovedný za tvorbu hrebeňa
b - gén zodpovedný za absenciu hrebeňa.
Kohút je homozygotný pre recesívny gén pre farbu peria (aa) a sliepka je homozygotná pre recesívny gén pre tvorbu hrebeňov (bb). Keďže podľa dominantného znaku farby peria (A) je polovica potomstva čierna, polovica červená, potom čierne kura je heterozygotný pre farbu peria (Aa), čo znamená, že jeho genotyp je Aabb. Podľa dominantného znaku tvorby hrebeňa majú všetci potomkovia hrebeň, čo znamená, že kohút je homozygotný pre prítomnosť hrebeňa BB). Preto je genotyp kohúta aaBB.
Analýza uskutočneného crossoveru potvrdzuje naše úvahy.

Schéma kríženia

odpoveď:
1) Genotyp kohúta aaBB.
2) Genotyp kurčiat Aabb.

Problém 21
Boli skrížené dve plemená priadka morušová, ktoré sa líšili dvoma charakteristikami: pásikavé húsenice splietali biele zámotky a jednofarebné húsenice žlté zámotky. V generácii F 1 boli všetky húsenice pruhované a tkali žlté zámotky. V generácii F2 bolo pozorované štiepenie:
3117 - pruhované húsenice pradiace žlté zámotky,
1067 - pruhované húsenice pradiace biele zámotky,
1049 - monochromatický so žltými zámotkami,
351 - monochromatický s bielymi zámotkami.
Určite genotypy pôvodných foriem a potomkov F 1 a F 2.
Riešenie:
Tento dihybridný krížový problém ( nezávislé dedičstvo charakteristiky pri dihybridnom krížení), pretože húsenice sa analyzujú podľa dvoch charakteristík: farba tela (pruhovaná a jednofarebná) a farba kokónu (žltá a biela). Tieto vlastnosti sú spôsobené dvoma rôznymi génmi. Preto na označenie génov vezmeme dve písmená abecedy: „A“ a „B“. Gény sa nachádzajú na autozómoch, preto ich označíme iba týmito písmenami, bez použitia symbolov chromozómov X a Y. Gény zodpovedné za analyzované znaky nie sú navzájom prepojené, preto použijeme génový záznam kríženia. Keďže pri krížení dvoch plemien priadky morušovej, ktoré sa od seba líšia dvoma vlastnosťami, boli získané potomstvo s rovnakým fenotypom, homozygotné jedince boli odobraté počas kríženia buď dominantné alebo recesívne vo vzájomnom vzťahu. Najprv určme, ktoré vlastnosti sú dominantné a ktoré recesívne. V F 1 generácii boli všetky húsenice priadky morušovej pruhované a tkali žlté zámotky, čo znamená, že pruhovanie húseníc (A) je dominantným znakom a jednofarebné (a) je recesívne a žltá farba (B) dominuje bielej (b ). Odtiaľ:
A - gén pruhovania húsenice;
a - gén pre monochromatické sfarbenie húseníc;
B - žltý kokonový gén;
b - gén bieleho kokónu.
Poďme určiť genotypy potomkov:

Schéma prvého kríženia

biológia, Jednotná štátna skúška, recesívna vlastnosť, polledness, schizofrénia, dihybridné kríženie, autozomálne dominantný typ dedičnosti vlastnosti, autozomálne recesívny typ dedičnosti vlastnosti, proband.
Genotyp potomstva F 1 je AaBb (gaméty AB, Ab, aB, ab).
Podľa tretieho Mendelovho zákona pri dihybridnom krížení dochádza k dedeniu oboch znakov nezávisle od seba a u potomkov diheterozygotov sa pozoruje fenotypové štiepenie v pomere 9:3:3:1 (9 A_B_, 3 aaB_, 3 A_bb, 1 aabb, kde ( _ ) v tomto prípade znamená, že gén môže byť v dominantnom alebo recesívnom stave). Podľa genotypu sa štiepenie uskutoční v pomere 4: 2: 2: 2: 2: 1: 1: 1: 1 (4 AaBb, 2 AABb, 2 AaBB, 2 Aabb, 2 aaBb, 1 AAbb, 1 AABB, 1 aaBB, 1 aabb).
Analýza kríženia tieto argumenty potvrdzuje.
Teraz určme genotypy potomkov analýzou kríženia rodičovských rastlín:

Druhá schéma kríženia

odpoveď:
1) Dominantné sú gény pre pásikavé sfarbenie húseníc a žlté sfarbenie kukiel.Podľa prvého Mendelovho zákona sú genotypy pôvodných foriem (P) AAbb (gaméty Ab) a aaBB (gaméty aB), jednotné potomstvo F. 1 - AaBb (gaméty AB, Ab, aB, ab).
2) V potomstve F2 bolo pozorované rozdelenie blízko 9:3:3:1. Pruhované jedince so žltými zámotkami mali genotypy 1AABB, 2AaBB, 2AABb, 4AaBb. Pruhované s bielymi zámotkami AAbb, 2Aabb, jednofarebné so žltými zámotkami - aaBB a 2aaBb, jednofarebné s bielymi zámotkami aabb.

Problém 22
Pomocou rodokmeňa uvedeného na obrázku (obr. 1.) stanovte povahu dedičnosti znaku zvýrazneného čiernou farbou (dominantný alebo recesívny, viazaný na pohlavie alebo nie), genotypy detí v prvej a druhej generácii.

Ryža. 1. Grafické znázornenie rodokmeňa podľa autozomálne dominantného typu dedičnosti znaku, pozostávajúceho z troch generácií

Riešenie:





- manželstvo muža a ženy;
- príbuzenské manželstvo;

- bezdetné manželstvo;

Ľudia so skúmanou vlastnosťou sa nachádzajú často, v každej generácii; osoba, ktorá má skúmanú vlastnosť, sa narodí do rodiny, kde aspoň jeden z rodičov musí mať skúmanú vlastnosť. Preto môžeme vyvodiť prvý predbežný záver: študovaný znak je dominantný. V rodokmeni majú skúmanú vlastnosť 2 ženy a 2 muži. Dá sa predpokladať, že skúmaná vlastnosť sa vyskytuje približne rovnako často u mužov aj u žien. To je typické pre znaky, ktorých gény sa nenachádzajú na pohlavných chromozómoch, ale na autozómoch. Preto môžeme vyvodiť druhý predbežný záver: študovaný znak je autozomálny.
Podľa hlavných znakov možno teda dedičnosť študovaného znaku v tomto rodokmeni pripísať autozomálne dominantnému typu. Okrem toho tento rodokmeň nemá súbor znakov charakteristických pre iné typy dedičstva.

Podľa rodokmeňa je muž chorý a žena zdravá, mali tri deti – jedno je zdravé a dve choré, čo naznačuje, že všetci jedinci so skúmaným znakom sú heterozygoti. Potom genotypy členov rodokmeňa sú:
deti 1. generácie: dcéra Aa, dcéra aa, syn Aa;
deti 2. generácie: dcéra Aa;
matka Aa, otec Aa.
odpoveď:
1) znak je dominantný, nesúvisí s pohlavím;
2) genotyp detí 1. generácie: dcéra Aa, dcéra aa, syn Aa;
3) genotyp detí 2. generácie: dcéra Aa.

Problém 23
Pomocou rodokmeňa znázorneného na obrázku určite povahu prejavu znaku (dominantný, recesívny), označený čiernou farbou. Určiť genotyp rodičov a detí v prvej a druhej generácii.

Ryža. 2. Grafické znázornenie rodokmeňa podľa autozomálne recesívneho typu dedičnosti znaku, pozostávajúceho z troch generácií

Riešenie:
Symboly používané pri zostavovaní grafického znázornenia rodokmeňa:
- mužský jedinec, ktorý nemá skúmanú charakteristiku;
- jedinec ženského pohlavia, ktorý nemá skúmanú charakteristiku;
- mužský jedinec so skúmanou vlastnosťou;
- jedinec ženského pohlavia so skúmanou vlastnosťou;
- manželstvo muža a ženy;
- príbuzenské manželstvo;
- deti rovnakého rodičovského páru (súrodenci);
- bezdetné manželstvo;

Ľudia so skúmanou vlastnosťou sú vzácni, nie v každej generácii. Preto môžeme vyvodiť prvý predbežný záver: študovaný znak je recesívny. V rodokmeni má skúmanú vlastnosť 1 žena a 1 muž. Dá sa predpokladať, že skúmaná vlastnosť sa vyskytuje približne rovnako často u mužov aj u žien. To je typické pre znaky, ktorých gény sa nenachádzajú na pohlavných chromozómoch, ale na autozómoch. Preto môžeme vyvodiť druhý predbežný záver: študovaný znak je autozomálny.
Podľa hlavných znakov možno teda dedičnosť študovaného znaku v tomto rodokmeni pripísať autozomálne recesívnemu typu. Okrem toho tento rodokmeň nemá súbor znakov charakteristických pre iné typy dedičstva.
Poďme určiť možné genotypy všetkých členov rodokmeňa:
Podľa rodokmeňa je muž zdravý a žena chorá, mali dve deti – dievča je zdravé a chlapec je chorý, čo naznačuje, že všetci jedinci s fenotypom pre skúmanú vlastnosť sú homozygotní (aa), a zdraví členovia rodiny sú heterozygoti (Aa). Potom genotypy členov rodokmeňa sú:
deti 1. generácie: dcéra Aa, syn Aa;
3) deti 2. generácie: syn Aa, dcéra Aa;
matka je aa, otec je Aa alebo AA.
odpoveď:
1) rys je recesívny, nesúvisí s pohlavím;
2) genotypy rodičov: matka – aa, otec – AA alebo Aa;
3) genotyp detí 1. generácie: dcéra Aa, syn aa;
3) genotyp detí 2. generácie: dcéra Aa, syn Aa.

„FANTASTICKÉ“ PROBLÉMY V GENETIKE

Hoci sú úlohy rozprávkové, všetko sa v nich riadi známymi genetickými zákonmi. Riešenie takýchto problémov je zaujímavejšie ako tie bežné o hrachu a kohútom hrebienku.

Monodihybridné kríženie

1. Flowertails žijú na asteroide 2244-R. Prichádzajú v žltej, zelenej a zelenej farbe so žltými bodkami. Keď sa skrížil zelený samec so žltou samicou, potomstvo bolo zelené, žlté a zelené so žltými bodkami. Ako sa farba dedí v kvetinových chvostoch, ak je dominantnou farbou zelená? Aké sú genotypy rodičov a potomkov?

2. Firebird má jasne žlté perie, Bluebird má modré perie. Keď sa Firebird skrížil s Bluebird, vyliahli sa modré mláďatá. Aké sú genotypy rodičov a potomkov? Ktorá vlastnosť je dominantná?

3. Pri krížení kvetov Scarlet s červenými a ružovými okvetnými lístkami (existujú aj také) sa získali potomkovia s červenými a bielymi kvetmi. Vysvetlite svoje výsledky.

4. U Koloboksu dominuje gén plešatosti nad génom chlpatosti. Chlpatý drdol, ktorý má holohlavého brata a holohlavého otca, si vzal holohlavý drdol. Narodil sa im holohlavý chlapček. Drdol sa vyvalil za chlpatý drdol. Aká je pravdepodobnosť, že sa narodia s plešatým drdolom; chlpatý drdol?

5. Snehulienka má druhú krvnú skupinu (A) a princ má tretiu (B). Aká je pravdepodobnosť narodenia dediča s prvou krvnou skupinou (0), v akom prípade je to možné?

6. Malý Humpbacked Horse sa narodil kobyle normálnej veľkosti. Aké sú genotypy rodičov, ak je normálna výška dominantnou črtou a hrbatý kôň mal dvoch bratov, ktorí boli tiež normálnej výšky?

7. V rozprávke „Jack and the Fazuľová stopka“ zasadil Jack fazuľu, z ktorej vyrástla do neba vysoká rastlina. Ukázalo sa, že semienko fazule bolo získané krížením rastlín normálneho rastu. Takéto obrovské semená boli len zlomkom zo všetkých prijatých. Aké sú genotypy rodičovských foriem rastlín?

8. Gén, ktorý určuje lenivosť, dominuje výkonu. Existuje podozrenie, že Emelya z rozprávky „Na príkaz Pike“ je heterozygotná. Aké je percento tejto pravdepodobnosti, ak je známe, že Emelyina matka bola tvrdo pracujúca a jej otec bol veľmi lenivý?

9. Na planéte Wester sú obyvatelia veľmi podobní ľuďom, líšia sa však len tým, že majú fialové oči a šesť prstov. Žena s fialovými očami a šiestimi prstami sa vydala za pozemšťana s modrými očami a piatimi prstami. Mali dcéru s fialovými očami a piatimi prstami. Aká je pravdepodobnosť, že aj druhé dieťa bude rovnaké? Aké sú genotypy rodičov a detí?

10. Jednorožce z planéty Krina biela farba závisí od dominantného génu B a žltá - od jeho recesívnej alely b. Klusanie závisí od dominantného génu P a chôdza závisí od recesívneho génu P. Aký bude fenotyp prvej generácie pri krížení homozygotného bieleho pacera jednorožca s homozygotným žltým klusákom? Aké potomstvo a v akom pomere sa získa krížením dvoch jedincov prvej generácie?

11. Obyvatelia planéty Blook majú veľké uši, preto sa im hovorí Ushani. Ushanka s tromi ušami sa vydáva za Ushana s tromi ušami, ktorého jeden z rodičov mal dve uši. Z tohto manželstva sa narodilo jedno dieťa s dvoma ušami. Urobte si rodokmeň. Určite genotypy.

12. Černomor je nízky, jeho brat bol obr a jeho rodičia a sestra boli normálnej ľudskej výšky. Aké sú genotypy všetkých členov rodiny, ak je dominantným znakom vysoká výška?

13. Dieťa z rozprávky „The Kid and Carlson“ dostalo narodeninový darček biele šteniatko s dlhými vlasmi. Rodičia šteniatka boli obaja černosi s krátkou srsťou. Mali dve šteniatka: čierne s krátkou srsťou a biele s dlhou srsťou. Vysvetlite, ktoré vlastnosti sú recesívne a ktoré dominantné. Ako sa to dá skontrolovať? Aké sú genotypy všetkých členov tejto rodiny?

14. V obci zomrel mlynár.

Keď som pochoval svojho otca,

Dedičstvo bolo rozdelené

Traja vydarení bratia.

Starší brat vzal mlyn,

Druhý vyčistil osla,

A mačka išla k najmladšiemu,

Mladší brat vzal mačku.

Rozdelili si bratia dedičstvo podľa zákona, keďže mnohí susedia verili, že nie všetci bratia sú mlynárovi vlastní synovia? Možno bratov na základe ich krvných skupín považovať za synov mlynára? Krvné skupiny sú nasledovné: mlynár - 0A, matka - AB, prvý syn - 00, druhý syn - AA, tretí syn - 0B.

15. Palec má krvnú skupinu AB, jeho matka má krvnú skupinu 0A. Akú krvnú skupinu môže mať otec?

Dedičnosť znakov spojených s pohlavím

1. U vtákov je ženské pohlavie heterogametické. U sliepky Ryaba určuje pohlavie viazaný gén D čierne sfarbenie a gén d určuje škvrnité sfarbenie. Čiernu sliepku skrížili so strakatým kohútom. Aké sú genotypy rodičov a kurčiat? Akú farbu majú tieto kurčatá? Koľkí z nich budú sliepky so škatuľkami?

2. Cheburashkine veľké uši sú určené recesívnymi génmi lokalizovanými v

X chromozóm. Cheburashka s veľkými ušami sa vydáva za Cheburakh s malými ušami

mi. Aká je pravdepodobnosť, že sa v rodine objavia Cheburashky a Cheburakhs s veľkými ušami?

3. Jedna z poviedok od Kira Bulycheva hovorí o pirátovi Krysovi. Tento pirát sa môže zmeniť na rôznych ľudí. Jeho otec to tiež dokázal, ale jeho mama nie. Ukázalo sa, že všetci muži v rodine to vedia urobiť, keďže transformačný gén je viazaný na pohlavie. Vysvetlite, prečo iba muži v rodine mali schopnosť premeny.

4. Carlson má veľmi rád sladkosti. Gén, ktorý určuje túto vlastnosť, je recesívny a nachádza sa na X chromozóme. Carlsonova babička má tiež chuť na sladké, ale jej matka nie. Zaznamenajte genotypy rodiny. Ak by mal Carlson súrodencov, aká je pravdepodobnosť, že by mali chuť na sladké? Vyriešte dve verzie problému: otec miluje sladkosti a nie.

5. Ivanuška chytil Ohniváka, keď nasypal zrná a víno do koryta. Jeden z vtákov bol chytený. Ukazuje sa, že gén pre milovanie vína je recesívny a nachádza sa na X chromozóme. Určte genotyp a pohlavie Firebirda, ak je jeho ženské pohlavie, rovnako ako všetky vtáky, heterogametické.

6. Zlodejský slávik a jeho otec majú veľmi silný hlas. Matka má hlas normálnej sily. Bolo by správne povedať, že v tejto rodine syn zdedil hlas po svojom otcovi, ak je gén píšťalky sláviky na chromozóme X?

7. Gén pre obsah vaječného zlata sa nachádza na X chromozóme. Sliepka Ryaba môže znášať zlaté a jednoduché vajcia. Okrem toho sa zlaté vajcia získajú iba vtedy, ak oba chromozómy X nesú tento gén. Aké by mali byť genotypy sliepky a kohúta, aby bolo vajce zlaté?

8. V zlatej rybke je gén a recesívny, viazaný na pohlavie a smrteľný. Aký bude číselný pomer pohlaví u potomkov po krížení samice Aa s normálnym samcom?

9. Pri krížení červenookej samice Zlatej rybky s modrookým samcom sa získalo 8 samcov s červenými očami a 8 samíc s modrými očami. Určite genotypy.

Interakcia nealelických génov

1. Na planéte Brasac (z príbehu Kira Bulycheva) mali obyvatelia Brasacu modré a žlté oči. Navyše sa ukázalo, že Brasaci s modrými očami boli čestní a tí so žltými očami boli zradcovia, ktorí pomáhali pirátom. Farbu očí dedia dva páry génov a oči môžu byť modré, žlté alebo oranžové. Čím zreteľnejšie sa prejavovala tendencia k zrade, tým boli oči žltšie. Vysvetlite, ako sa farba očí dedí v brasákoch.

2. Na planéte Modrého slnka sú veľmi krásne kvety, ktoré majú iný tvar corolla Pri krížení rastlín s lievikovitou korunou (A) s rastlinou pohárovitého tvaru (B) mali v prvej generácii všetky hybridy miskovitý tvar. Recesívna alela určuje cylindrický tvar. Určte, ako sa tvar koruny dedí v rastlinách a aké hybridy sa získajú v druhej generácii pri krížení hybridov prvej generácie.

3. Na tretej planéte systému Medúza objavila Alisa Selezneva kvety so zrkadlovým jadrom, ktoré dedia dva páry génov. Ukázalo sa, že zrkadlové jadrá sa získavajú krížením dvoch rastlín s obyčajnými jadrami. Ako sa v rastline dedí zrkadlovosť? Aké sú genotypy rastliny?

4. Hovoriace vtáky sa vyznačujú inteligenciou a inteligenciou. Hrebene na hlave sú biele a červené, farbu dedia dva páry génov. Dva vtáky s bielymi hrebeňmi sa skrížia a vyliahne sa z nich mláďa s červeným hrebeňom na hlave. Ako sa farba hrebeňa zdedí v Govorunoch? Aké sú genotypy rodičov a kuriatka?

5. Pri skúmaní novoobjavenej planéty vedci objavili dve rasy zvončeka voňavého s bielymi kvetmi. Následne sme ich krížením v prvej generácii získali všetky rastliny s fialové kvety, a v druhom dostali štiepanie: 53 fialová, 19 modrá, 56 biela. Ako možno túto skutočnosť vysvetliť?

6. Pri krížení tigrov čiernej a červenej farby z planéty Penelope v prvej generácii sa získala približne 1/2 červenej, 3/8 čiernej a 1/8 hnedej. Ako sa dedí farba srsti? Aké sú genotypy rodičov a potomkov?

7. Pri krížení draka s tromi hlavami s drakom so šiestimi hlavami sa získali deväťhlaví draci. Pri ich vzájomnom krížení v druhej generácii sa našli draky všetkých štyroch podôb: 6 deväťhlavých, 4 šesťhlavých, 3 trojhlavých a 1 dvanásťhlavého. Vysvetlite svoje výsledky.

1. Predmet genetiky. Metódy a úlohy genetiky. Genetika je teoretickým základom selekcie a produkcie semien.

2. Krátky príbeh vývoj genetiky.

3. Štruktúra bunky. Úloha bunkových organel v dedičnosti.

4. Chromozómy, ich morfológia a biologický význam. Pojem karyotyp.

5. Prenos dedičnej informácie pri delení buniek mitózou. Fázy mitózy. Biologický význam mitóza

6. Prenos dedičnej informácie pri pohlavnom rozmnožovaní. Redukcia a rovnicové delenie. Biologický význam meiózy.

7. Mikrosporogenéza a mikrogametogenéza v rastlinách.

8. Makrosporogenéza a makrogametogenéza v rastlinách.

9. Dvojité hnojenie pri krytosemenné rastliny. Apomixis, jej typy.

10. Metóda genetickej analýzy vyvinutá G. Mendelom. Genetická symbolika. Zapisovanie krížení a ich výsledkov.

11. Monohybridné kríženie, Mendelove I a II zákony.

12. Analýza, vzájomné a spätné kríženia, ich význam pre výskum genetickej selekcie.

13. Dihybridné a polyhybridné kríženia. Mendelov zákon III.

14. Chromozomálna teória dedičnosti. Typy určovania pohlavia.

15. Dedičnosť znakov spojených s pohlavím.

16. Vplyv vnútorných a vonkajšie prostredie o vývoji rodových charakteristík. Experimentálna zmena pomeru pohlaví.

17. Dedičnosť znakov s úplnou väzbou génov.

18. Dedičnosť znakov s neúplnou väzbou génov.

19. Crossing, jeho typy a faktory ovplyvňujúce kríženie chromozómov.

20. Štúdie, ktoré potvrdili úlohu nukleových kyselín v dedičnosti (transformácia v baktériách, transdukcia).

21. Štruktúra, funkcie DNA, replikácia DNA.

22. Štruktúra, funkcie a typy RNA v bunke, znaky ich štruktúry.

23. Genetický kód, jeho vlastnosti.

24. Maticový princíp realizácie dedičnosti: prepis, preklad.

25. Syntéza bielkovín v bunke, jej štádiá.

26. Regulácia syntézy bielkovín.

27. Štruktúra eukaryotického génu: exóny, intróny.

28. Genetické inžinierstvo. Metódy získavania génov a ich prenos.

29. Cytoplazmatické mužská sterilita(CMS).

30. Typy premenlivosti. Variabilita modifikácie.

31. Mutačná variabilita. Základné ustanovenia teórie mutácií.

32. Prirodzená (spontánna) mutagenéza, jej faktory.

33. Klasifikácia mutácií podľa ich účinku na organizmus.

34. Klasifikácia mutácií podľa ich účinku na bunkové štruktúry: genómové a chromozomálne mutácie.

35. Génové mutácie. Molekulárny mechanizmus génových mutácií. Prechody, premeny.

36. Indukovaná fyzikálna a chemická mutagenéza, jej využitie v praktickom výbere.


37. Náprava poškodenia genetického materiálu. Oprava tmy, oprava enzýmov.

38. Mnohonásobný alelizmus. zákon homologická séria variabilita N.I. Vavilov. Využitie umelej mutagenézy pri šľachtení rastlín.

39. Autopolyploidia, znaky meiózy a povaha segregácie u tetraploidov. Triploidia, jej využitie v praktickom výbere.

40. Allopolyploidia, jej úloha v evolúcii a selekcii rastlín.

41. Aneuploidia, haploidia. Ich produkcia a využitie vo výskume genetického šľachtenia.

42. Nekríženie druhov, jeho príčiny. Metódy na prekonanie neprekonateľnosti.

43. Neplodnosť vzdialených hybridov, jej príčiny a spôsoby, ako ju prekonať.

44. Príbuzenské kríženie, príbuzenské kríženie, jeho genetická podstata. Charakteristika inkubačných liniek, ich výroba a praktické využitie.

45. Fenomén heterózy, typy heterózy, teórie heterózy.

46. Praktické využitie heteróza s použitím príkladu produkcie dvojitých medzilíniových hybridov kukurice pomocou CMS.

47. Pojem populácií. Populačná dynamika samoopeľovačov.

48. Populačná dynamika u krížencov. Hardy-Weinbergov zákon.

49. Zmeny v genetickom zložení populácií pod vplyvom mutácií, migrácií a selekcie.

50. Zmeny v genetickom zložení populácií pod vplyvom genetického driftu a izolácie.

Medzi úlohami z genetiky na jednotnej štátnej skúške z biológie možno rozlíšiť 6 hlavných typov. Prvé dve - na určenie počtu typov gamét a monohybridného kríženia - sa najčastejšie nachádzajú v časti A skúšky (otázky A7, A8 a A30).

Problémy typu 3, 4 a 5 sú venované dihybridnému kríženiu, dedičnosti krvných skupín a pohlavovo viazaných znakov. Takéto úlohy tvoria väčšinu otázok C6 v Jednotnej štátnej skúške.

Šiesty typ úlohy je zmiešaný. Uvažujú o dedičnosti dvoch párov znakov: jeden pár je spojený s chromozómom X (alebo určuje ľudské krvné skupiny) a gény druhého páru znakov sú umiestnené na autozómoch. Táto trieda úloh sa pre žiadateľov považuje za najťažšiu.

Tento článok načrtáva teoretický základ genetika potrebné pre úspešnú prípravu na úlohu C6, ako aj riešenia problémov všetkých typov sa zvažujú a uvádzajú sa príklady na samostatnú prácu.

Základné pojmy genetiky

Gene- ide o úsek molekuly DNA, ktorý nesie informáciu o primárnej štruktúre jedného proteínu. Gén je štrukturálna a funkčná jednotka dedičnosti.

Alelické gény (alely) - rôzne varianty jeden gén kódujúci alternatívny prejav toho istého znaku. Alternatívne znaky sú znaky, ktoré nemôžu byť prítomné v tele súčasne.

Homozygotný organizmus- organizmus, ktorý sa neštiepi podľa tej či onej vlastnosti. Jeho alelické gény rovnako ovplyvňujú vývoj tohto znaku.

Heterozygotný organizmus- organizmus, ktorý produkuje štiepenie podľa určitých vlastností. Jeho alelické gény majú rôzne účinky na vývoj tohto znaku.

Dominantný gén je zodpovedný za vývoj znaku, ktorý sa prejavuje v heterozygotnom organizme.

Recesívny gén je zodpovedný za vlastnosť, ktorej vývoj je potlačený dominantným génom. Recesívny znak sa vyskytuje v homozygotnom organizme obsahujúcom dva recesívne gény.

Genotyp- súbor génov v diploidnom súbore organizmu. Súbor génov v haploidnom súbore chromozómov je tzv genóm.

fenotyp- súhrn všetkých vlastností organizmu.

Zákony G. Mendela

Prvý Mendelov zákon – zákon hybridnej uniformity

Tento zákon je odvodený od výsledkov monohybridný kríženec. Na experimenty boli odobraté dve odrody hrachu, ktoré sa navzájom líšili jedným párom charakteristík - farbou semien: jedna odroda bola žltá, druhá bola zelená. Krížené rastliny boli homozygotné.

Na zaznamenanie výsledkov kríženia navrhol Mendel nasledujúcu schému:

Žltá farba semien
- zelená farba semien

(rodičia)
(hry)
(prvá generácia)
(všetky rastliny mali žlté semená)

Vyhlásenie zákona: pri krížení organizmov, ktoré sa líšia jedným párom alternatívnych vlastností, je prvá generácia jednotná vo fenotype a genotype.

Druhý Mendelov zákon – zákon segregácie

Zo semien získaných krížením homozygotnej rastliny so žltou farbou semien s rastlinou so zelenou farbou semien boli pestované rastliny a získané samoopelením.


(rastliny majú dominantnú vlastnosť - recesívnu)

Vyhlásenie zákona: v potomstve získanom krížením hybridov prvej generácie dochádza k rozdeleniu vo fenotype v pomere a v genotype -.

Tretí Mendelov zákon – zákon o nezávislom dedičstve

Tento zákon bol odvodený z údajov získaných z dihybridných krížení. Mendel uvažoval o dedičnosti dvoch párov vlastností hrachu: farby a tvaru semien.

Ako rodičovské formy použil Mendel rastliny homozygotné pre oba páry znakov: jedna odroda mala žlté semená s hladkou šupkou, druhá mala zelené a zvráskavené semená.

Žltá farba semien, - zelená farba semien,
- hladká forma, - zvrásnená forma.


(žltá hladká).

Mendel potom pestoval rastliny zo semien a samoopelením získal hybridy druhej generácie.

Punnettova mriežka sa používa na zaznamenávanie a určovanie genotypov
gaméty

V pomere došlo k rozdeleniu do fenotypových tried. Všetky semená mali oba dominantné znaky (žlté a hladké), - prvé dominantné a druhé recesívne (žlté a vrásčité), - prvé recesívne a druhé dominantné (zelené a hladké), - obe recesívne znaky (zelené a vrásčité).

Pri analýze dedičnosti každého páru charakteristík sa získajú nasledujúce výsledky. V častiach žltých semien a častiach zelených semien, t.j. pomer . Presne rovnaký pomer bude aj pre druhú dvojicu charakteristík (tvar semena).

Vyhlásenie zákona: pri krížení organizmov, ktoré sa navzájom líšia v dvoch alebo viacerých pároch alternatívnych znakov, sa gény a im zodpovedajúce znaky dedia nezávisle od seba a kombinujú sa vo všetkých možných kombináciách.

Tretí Mendelov zákon platí len vtedy, ak sa gény nachádzajú v rôznych pároch homológnych chromozómov.

Zákon (hypotéza) „čistoty“ gamét

Pri analýze charakteristík hybridov prvej a druhej generácie Mendel zistil, že recesívny gén nezmizne a nemieša sa s dominantným. Oba gény sú exprimované, čo je možné len vtedy, ak hybridy tvoria dva typy gamét: niektoré nesú dominantný gén, iné recesívny gén. Tento jav sa nazýva hypotéza čistoty gamét: každá gaméta nesie iba jeden gén z každého alelického páru. Hypotéza čistoty gamét bola dokázaná po štúdiu procesov vyskytujúcich sa v meióze.

Hypotéza „čistoty“ gamét je cytologickým základom prvého a druhého Mendelovho zákona. S jeho pomocou je možné vysvetliť štiepenie podľa fenotypu a genotypu.

Analýza kríž

Túto metódu navrhol Mendel na určenie genotypov organizmov s dominantným znakom, ktoré majú rovnaký fenotyp. Za týmto účelom boli krížené s homozygotnými recesívnymi formami.

Ak by sa v dôsledku kríženia ukázalo, že celá generácia je rovnaká a podobná analyzovanému organizmu, potom by sa dalo vyvodiť záver: pôvodný organizmus je homozygotný pre študovaný znak.

Ak sa v dôsledku kríženia v generácii pozorovalo rozdelenie pomeru, potom pôvodný organizmus obsahuje gény v heterozygotnom stave.

Dedičnosť krvných skupín (systém AB0)

Dedičnosť krvných skupín v tomto systéme je príkladom viacnásobného alelizmu (existencia viac ako dvoch alel jedného génu v druhu). V ľudskej populácii existujú tri gény kódujúce antigénové proteíny červených krviniek, ktoré určujú krvnú skupinu ľudí. Genotyp každého človeka obsahuje iba dva gény, ktoré určujú jeho krvnú skupinu: skupina jedna; druhý a ; tretí a štvrtý.

Dedičnosť znakov spojených s pohlavím

Vo väčšine organizmov sa pohlavie určuje počas oplodnenia a závisí od počtu chromozómov. Táto metóda sa nazýva chromozomálne určenie pohlavia. Organizmy s týmto typom určovania pohlavia majú autozómy a pohlavné chromozómy – a.

U cicavcov (vrátane ľudí) má ženské pohlavie sadu pohlavných chromozómov, zatiaľ čo mužské pohlavie má sadu pohlavných chromozómov. Ženské pohlavie sa nazýva homogametické (tvorí jeden typ gamét); a mužská je heterogametická (tvorí dva typy gamét). U vtákov a motýľov je homogametické pohlavie mužské a heterogametické pohlavie je ženské.

Jednotná štátna skúška zahŕňa úlohy len pre vlastnosti spojené s chromozómom. Týkajú sa najmä dvoch ľudských vlastností: zrážanlivosti krvi (- normálne; - hemofília), farebného videnia (- normálne, - farbosleposť). Úlohy týkajúce sa dedenia znakov spojených s pohlavím u vtákov sú oveľa menej bežné.

U ľudí môže byť ženské pohlavie pre tieto gény homozygotné alebo heterozygotné. Uvažujme o možných genetických súboroch u ženy, ktorá ako príklad používa hemofíliu (podobný obraz je pozorovaný pri farbosleposti): - zdravá; - zdravý, ale je nosičom; - chorý. Mužské pohlavie je pre tieto gény homozygotné, pretože -chromozóm nemá alely týchto génov: - zdravý; - je chorý. Preto najčastejšie trpia týmito chorobami muži a ich prenášačmi sú ženy.

Typické USE úlohy v genetike

Stanovenie počtu typov gamét

Počet typov gamét sa určuje pomocou vzorca: , kde je počet génových párov v heterozygotnom stave. Napríklad organizmus s genotypom nemá gény v heterozygotnom stave, t.j. , teda a tvorí jeden typ gamét. Organizmus s genotypom má jeden pár génov v heterozygotnom stave, t.j. , teda a tvorí dva typy gamét. Organizmus s genotypom má tri páry génov v heterozygotnom stave, t.j. , teda a tvorí osem typov gamét.

Problémy mono- a dihybridného kríženia

Pre monohybridné kríženie

Úloha: Prekrížené biele králiky s čiernymi králikmi (dominantným znakom je čierna farba). V bielej a čiernej farbe. Určite genotypy rodičov a potomkov.

Riešenie: Keďže sa u potomstva pozoruje segregácia podľa skúmaného znaku, rodič s dominantným znakom je heterozygot.

(čierna) (biely)
(čierna biela)

Pre dihybridné kríženie

Dominantné gény sú známe

Úloha: Prekrížené paradajky normálnej veľkosti s červenými plodmi so zakrpatenými paradajkami s červenými plodmi. Všetky rastliny mali normálny rast; - s červenými plodmi a - so žltými. Určte genotypy rodičov a potomkov, ak je známe, že u rajčiakov červená farba plodov dominuje nad žltou a normálna výška- nad trpaslíkom.

Riešenie: Označme dominantné a recesívne gény: - normálny rast, - nanizmus; - červené plody, - žlté plody.

Poďme analyzovať dedičnosť každej vlastnosti samostatne. Všetci potomkovia majú normálny rast, t.j. nie je pozorovaná žiadna segregácia pre tento znak, preto sú počiatočné formy homozygotné. Segregácia sa pozoruje vo farbe ovocia, takže pôvodné formy sú heterozygotné.
(trpaslíci, červené ovocie)
(normálny rast, červené plody)
(normálny rast, červené plody)
(normálny rast, červené plody)
(normálny rast, žlté plody)
Dominantné gény neznáme

Úloha: Boli skrížené dve odrody floxov: jedna má červené tanierovité kvety, druhá má červené lievikovité kvety. Produkované mláďatá boli červený tanierik, červený lievik, biely tanierik a biely lievik. Určte dominantné gény a genotypy rodičovských foriem, ako aj ich potomkov.

Riešenie: Poďme analyzovať rozdelenie pre každú charakteristiku samostatne. Medzi potomkami rastlín s červenými kvetmi sú, s bielymi kvetmi -, t.j. . Preto je to červené, - biela farba a rodičovské formuláre- heterozygot pre túto vlastnosť (keďže u potomstva dochádza k rozkolu).

Dochádza aj k rozštiepeniu tvaru kvetu: polovica potomkov má kvety tanierovitého tvaru, druhá polovica má kvety lievikovité. Na základe týchto údajov nie je možné jednoznačne určiť dominantný znak. Preto akceptujeme, že - tanierovité kvety, - lievikovité kvety.


(červené kvety, podšálka)
(červené kvety, lievikovité)
gaméty

Červené kvety v tvare tanierika,
- červené lievikovité kvety,
- biele tanierovité kvety,
- biele lievikovité kvety.

Riešenie problémov s krvnými skupinami (systém AB0)

Úloha: matka má druhú krvnú skupinu (je heterozygotná), otec má štvrtú. Aké krvné skupiny sú možné u detí?

Riešenie:


(pravdepodobnosť mať dieťa s druhou krvnou skupinou je , s treťou - , so štvrtou - ).

Riešenie problémov s dedičnosťou pohlavovo viazaných vlastností

Takéto úlohy sa môžu objaviť v časti A aj v časti C jednotnej štátnej skúšky.

Úloha: nositeľka hemofílie sa vydala za zdravého muža. Aké deti sa môžu narodiť?

Riešenie:

dievča, zdravé ()
dievča, zdravé, nosič ()
chlapec, zdravý ()
chlapec s hemofíliou ()

Riešenie problémov zmiešaného typu

Úloha: Muž s hnedými očami a krvnou skupinou sa oženil so ženou s hnedými očami a krvnou skupinou. Mali modrooké dieťa s krvnou skupinou. Určite genotypy všetkých jedincov uvedených v úlohe.

Riešenie: Hnedá farba očí dominuje nad modrou, preto - hnedé oči, - Modré oči. Dieťa má modré oči, takže jeho otec a matka sú pre túto vlastnosť heterozygoti. Tretia krvná skupina môže mať genotyp alebo iba prvá. Keďže dieťa má prvú krvnú skupinu, dostalo gén od otca aj od matky, teda jeho otec má genotyp.

(otec) (matka)
(narodil sa)

Úloha: Muž je farboslepý, pravák (jeho matka bola ľaváčka), ženatý so ženou s normálnym zrakom (jej otec a matka boli úplne zdraví), ľavák. Aké deti môže mať tento pár?

Riešenie: Osoba má to najlepšie pravá ruka dominuje ľavák, teda - pravák, - ľavák. Genotyp muža (keďže dostal gen od ľavorukej matky) a ženy - .

Farboslepý muž má genotyp a jeho žena má genotyp, pretože. jej rodičia boli úplne zdraví.

R
praváčka, zdravá, nositeľka ()
ľavoruké dievča, zdravé, nosič ()
pravák, zdravý ()
ľavoruký chlapec, zdravý ()

Problémy riešiť samostatne

  1. Určte počet typov gamét v organizme s genotypom.
  2. Určte počet typov gamét v organizme s genotypom.
  3. Prekrížené vysoké rastliny s nízke rastliny. B - všetky rastliny sú stredne veľké. Čo to bude?
  4. Skrížený biely králik s čiernym králikom. Všetky králiky sú čierne. Čo to bude?
  5. Boli skrížené dva králiky so sivou srsťou. V s čiernou vlnou, - so sivou a s bielou. Určite genotypy a vysvetlite túto segregáciu.
  6. Čierny bezrohý býk bol skrížený s bielou rohovou kravou. Dostali sme čierne bezrohé, čierne rohaté, biele rohaté a biele bezrohé. Vysvetlite toto rozdelenie, ak sú dominantnými vlastnosťami čierna farba a nedostatok rohov.
  7. Mušky Drosophila s červenými očami a normálnymi krídlami boli skrížené s ovocnými muškami s bielymi očami a chybnými krídlami. Potomkovia sú všetky muchy s červenými očami a chybnými krídlami. Aký bude potomok z kríženia týchto múch s oboma rodičmi?
  8. Modrooká brunetka sa vydala za hnedookú blondínku. Aké deti sa môžu narodiť, ak sú obaja rodičia heterozygoti?
  9. Pravák s pozitívnym Rh faktorom sa oženil s ľaváčkou s negatívnym Rh faktorom. Aké deti sa môžu narodiť, ak je muž heterozygot len ​​pre druhú charakteristiku?
  10. Matka a otec majú rovnakú krvnú skupinu (obaja rodičia sú heterozygoti). Aká krvná skupina je možná u detí?
  11. Matka má krvnú skupinu, dieťa krvnú skupinu. Aká krvná skupina je pre otca nemožná?
  12. Otec má prvú krvnú skupinu, matka druhú. Aká je pravdepodobnosť, že sa narodí dieťa s prvou krvnou skupinou?
  13. Modrooká žena s krvnou skupinou (jej rodičia mali tretiu krvnú skupinu) sa vydala za hnedookého muža s krvnou skupinou (jeho otec mal modré oči a prvú krvnú skupinu). Aké deti sa môžu narodiť?
  14. Hemofilický muž, pravák (jeho matka bola ľavačka) sa oženil s ľaváčkou normálnej krvi (jej otec a matka boli zdraví). Aké deti sa môžu narodiť z tohto manželstva?
  15. Rastliny jahôd s červenými plodmi a dlho stopkatými listami sa krížili s jahodami s bielymi plodmi a listami s krátkou stopkou. Aké potomstvo môže byť, ak dominuje červená farba a listy s krátkymi stopkami, pričom obe rodičovské rastliny sú heterozygotné?
  16. Muž s hnedými očami a krvnou skupinou sa oženil so ženou s hnedými očami a krvnou skupinou. Mali modrooké dieťa s krvnou skupinou. Určite genotypy všetkých jedincov uvedených v úlohe.
  17. Melóny s bielymi oválnymi plodmi sa krížili s rastlinami, ktoré mali biele guľovité plody. Potomstvo vytvorilo tieto rastliny: s bielymi oválnymi, bielymi guľovitými, žltými oválnymi a žltými guľovitými plodmi. Určte genotypy pôvodných rastlín a potomkov, ak v melóne dominuje biela farba nad žltou, dominuje oválny tvar plodu nad guľovitým.

Odpovede

  1. typ gamét.
  2. typy gamét.
  3. typ gamét.
  4. vysoká, stredná a nízka (neúplná dominancia).
  5. čierna a biela.
  6. - čierna, - biela, - šedá. Neúplná dominancia.
  7. Býk: , krava - . Potomstvo: (čierny bezrohý), (čierny rohatý), (biely rohatý), (biely bezrohý).
  8. - Červené oči, - biele oči; - chybné krídla, - normálne. Počiatočné formy - a, potomstvo.
    Výsledky kríženia:
    A)
  9. - Hnedé oči, - Modrá; - tmavé vlasy, - svetlo. Otec matka - .
    - hnedé oči, tmavé vlasy
    - hnedé oči, blond vlasy
    - modré oči, tmavé vlasy
    - modré oči, blond vlasy
  10. - pravák, - ľavák; - Rh pozitívny, - Rh negatívny. Otec matka - . Deti: (pravák, Rh pozitívny) a (pravák, Rh negatívny).
  11. Otec a matka - . Deti môžu mať tretiu krvnú skupinu (pravdepodobnosť narodenia - ) alebo prvú krvnú skupinu (pravdepodobnosť narodenia - ).
  12. Matka, dieťa; dostal gén od svojej matky a od otca - . Nasledujúce krvné skupiny sú pre otca nemožné: druhá, tretia, prvá, štvrtá.
  13. Dieťa s prvou krvnou skupinou sa môže narodiť len vtedy, ak je jeho matka heterozygotná. V tomto prípade je pravdepodobnosť narodenia .
  14. - Hnedé oči, - Modrá. Žena muž . Deti: (hnedé oči, štvrtá skupina), (hnedé oči, tretia skupina), (modré oči, štvrtá skupina), (modré oči, tretia skupina).
  15. - pravák, - ľavák. Muž žena . Deti (zdravý chlapec, pravák), (zdravé dievča, nosič, pravák), (zdravý chlapec, ľavák), (zdravé dievča, nosič, ľavák).
  16. - červené ovocie, - biely; - krátkostopkatý, - dlhostopkatý.
    Rodičia: a. Potomstvo: (červené plody, krátko stopkaté), (červené plody, dlho stopkaté), (biele plody, krátko stopkaté), (biele plody, dlho stopkaté).
    Rastliny jahôd s červenými plodmi a dlho stopkatými listami sa krížili s jahodami s bielymi plodmi a listami s krátkou stopkou. Aké potomstvo môže byť, ak dominuje červená farba a listy s krátkymi stopkami, pričom obe rodičovské rastliny sú heterozygotné?
  17. - Hnedé oči, - Modrá. Žena muž . dieťa:
  18. - biela farba, - žltá; - oválne plody, - okrúhle. Zdrojové rastliny: a. Potomstvo:
    s bielym oválnym ovocím,
    s bielym guľovitým ovocím,
    so žltými oválnymi plodmi,
    so žltými guľovitými plodmi.