Методическое пособие по биологии "Технология решения генетических задач"
методическая разработка по биологии (9 класс) по теме

ТЕХНОЛОГИЯ РЕШЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

Учебно-методическое пособие                  

НОВОСТРОЙКА 2012

Составитель: учитель биологии И.Г. Фунтова

Технология решения генетических задач. Для учащихся 9-11 классов / МБОУ «Новостроевская СОШ»; сост. И.Г. Фунтова. –  Новостройка, 2012. – 28 с.

Учебно-методическое пособие составлено с целью помочь учащимся самостоятельно разобраться в технологии решения генетических задач. Пособие содержит методические материалы и вопросы для самостоятельной работы учащихся. Пособие так же может использоваться при проведения практических и самостоятельных работ учащихся по генетике. Предназначено для обучающихся 9-11 классов общеобразовательных учреждений, абитуриентов и учителей биологии.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Раздел «Генетика» школьного курса биологии - является одним из самых сложных для понимания учащихся. Облегчению усвоения этого раздела может способствовать знание терминологии современной генетики, а также решение задач разных уровней сложности.

На данный момент, большинство учебников, по которым осуществляется изучение разделов генетики в старших классах общеобразовательных школ, содержат мало тренировочных заданий по генетике. Их, как правило, недостаточно для успешной отработки навыков решения генетических задач на моногибридное, дигибридное и сцепленное с полом наследование признаков.

Решение генетических задач развивает у школьников логическое мышление и позволяет им глубже понять учебный материал, дает возможность учителям осуществлять эффективный контроль уровня достижений учащихся.

В пособии приведена основная терминология, необходимая для понимания и успешного решения генетических задач, общепринятые условные обозначения, так же приведены примерные алгоритмы решения задач на разные типы наследования.

Для каждой задачи приведено примерное количество баллов, которое может заработать ученик в случае успешного выполнения задания. Так же разбаловка поможет дифференцированно оценивать знания учащихся.

Данное учебно-методическое пособие составлено в помощь учителям биологии, учащимся старших классов общеобразовательных школ и абитуриентам.

ТЕРМИНОЛОГИЯ

Альтернативные признаки - взаимоисключающие, контрастные.

Анализирующее скрещивание – скрещивание особи неопределенного генотипа с особью, гомозиготной по рецессивным аллелям.

 Аутосома - любая парная хромосома, не относящаяся к половым хромосомам в диплоидных клетках. У человека диплоидный хромосомный набор (кариотип) представлен 22 парами хромосом (аутосом) и одной парой половых хромосом (гоносом).

Второй закон Менделя  (закон расщепления) -  при скрещивании двух гибридов первого поколения между собой среди их потомков – гибридов второго поколения - наблюдается расщепление: число особей с доминантным признаком относится к числу особей с рецессивным признаком как 3:1 ( расщепление по генотипу 1:2:1, по фенотипу 3:1).

Гамета - половая клетка растительного или животного организма, несущая один ген из аллельной пары.

 Ген- участок молекулы ДНК (в некоторых случаях РНК), в котором закодирована информация о биосинтезе одной полипептидной цепи с определенной аминокислотной последовательностью.

 Геном - совокупности генов, заключённых в гаплоидном наборе хромосом организмов одного биологического вида.

Генотип - совокупность генов, локализованных в гаплоидном наборе хромосом данного организма. В отличие от понятий генома и генофонда, характеризует особь, а не вид.

Гетерозиготные организмы – организмы, содержащие различные аллельные гены.

Гомозиготные организмы – организмы, содержащие два одинаковых аллельных гена.

Гомологичные хромосомы - парные хромосомы, одинаковые по форме, размерам и набору генов.

Дигибридное скрещивание - скрещивание организмов, отличающихся по двум признакам.

Закона Моргана (закон сцепления) – сцепленные гены, расположенные в одной хромосоме, наследуются совместно (сцепленно).

Закон чистоты гамет - при образовании гамет в каждую из них попадает только один из двух аллельных генов.

Кариотип - совокупность признаков (число, размеры, форма и т. д.) полного набора хромосом, присущая клеткам данного биологического вида (видовой кариотип), данного организма (индивидуальный кариотип) или линии (клона) клеток. Кариотипом иногда также называют и визуальное представление полного хромосомного набора (кариограммы).

Кодоминирование – вид взаимодействия аллельных генов, при котором в потомстве появляются  признаки  генов обоих родителей.

Комплементарное (дополнительное) взаимодействие генов – такое взаимодействие генов, в результате которого появляются  новые признаки.

Локус - участок хромосомы, в котором расположен ген.

Моногибридное скрещивание – скрещивание организмов, отличающихся по одному признаку (учитывается только один признак);

Неполное доминирование – неполное подавление доминантным геном рецессивного из аллельной пары. При этом возникают промежуточные признаки, и признак у гомозиготных особей будет не таким, как у гетерозиготных.

Первый закон Менделя  (закон единообразия гибридов первого поколения) -  при скрещивании родителей чистых линий, различающихся по одному контрастному признаку, все гибриды первого поколения окажутся единообразными и в них проявится признак только одного из родителей.

Плейотропность  (множественное действие гена) - это такое взаимодействие генов, при котором один ген, влияет сразу на несколько признаков.

Полимерия – дублирующие действия неаллельных генов в проявлении данного признака.

Полигибридное скрещивание - скрещивание организмов, отличающихся по нескольким признакам.

Сцепленное с полом наследование – наследование гена, расположенного в половой хромосоме.

Третий закон Менделя  (закон независимого наследования, комбинирования признаков) – каждая пара контрастных (альтернативных) признаков наследуется независимо друг от друга в ряду поколений; в результате среди гибридов второго поколения появляются потомки с новыми комбинациями признаков в соотношении 9 : З : З : 1.

Фенотип  -  совокупность всех внешних и внутренних признаков какого-либо организма.

Чистые линии – организмы, не скрещивающиеся с другими сортами, гомозиготные организмы.     

Эпистаз — это такое взаимодействие генов, когда один из них подавляет проявления другого, неаллельного ему.

ГЛАВА 1. ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РЕШЕНИЮ

 ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

1.1. Условные обозначения, принятые при решении генетических задач

1.2. Алгоритм решения генетических задач

Внимательно прочтите условие задачи.

Сделайте краткую запись условия задачи (что дано по условиям задачи).

Запишите генотипы и фенотипы скрещиваемых особей.

Определите и запишите типы   гамет,  которые образуют скрещиваемые особи.

Определите и запишите генотипы и фенотипы  полученного от скрещивания потомства.

Проанализируйте результаты скрещивания. Для этого определите количество классов потомства по фенотипу и генотипу и запишите их в виде числового соотношения.

Запишите ответ на вопрос задачи.

1.3. Оформление генетических задач

Первым  принято записывать генотип женской особи, а затем – мужской (верная запись - ♀ААВВ  х  ♂аавв;  неверная запись - ♂аавв  х  ♀ААВВ).

Гены одной аллельной пары всегда пишутся рядом (верная запись – ♀ААВВ; неверная запись ♀АВАВ).

При записи генотипа , буквы, обозначающие признаки, всегда пишутся в алфавитном порядке, независимо, от того, какой признак – доминантный или рецессивный – они обозначают (верная запись - ♀ааВВ  ; неверная запись -♀ ВВаа).

Если известен только фенотип особи, то при записи её генотипа пишут лишь те гены, наличие которых бесспорно.  Ген, который невозможно определить по фенотипу, обозначают значком «_» (например, если жёлтая окраска (А) и гладкая форма  (В) семян гороха –  доминантные признаки, а зелёная окраска (а) и морщинистая форма (в) – рецессивные, то генотип особи с жёлтыми морщинистыми семенами записывают А_вв).

Под генотипом всегда пишут фенотип.

У особей определяют и записывают типы гамет, а не их количество:

               верная запись                                                      неверная запись

                     ♀ АА                                                                      ♀ АА

                          А                                                                         А      А

Фенотипы и типы  гамет пишутся строго под соответствующим    генотипом.

Записывается ход решения задачи с обоснованием каждого вывода  и полученных результатов.

При решении задач на ди- и полигибридное скрещивание для определения генотипов потомства рекомендуется пользоваться решёткой Пеннета. По вертикали записываются типы гаметы от материнской особи, а по горизонтали – отцовской. На пересечении столбца и горизонтальной линии записываются сочетание гамет, соответствующие генотипу образующейся дочерней особи.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

Какие гены называют аллельными?

Объясните суть первого закона Менделя.

Сформулируйте второй закон Менделя.

Чем отличается понятие «генотип» от «геном»?

Чем отличается понятие «ген» от «генотип»?

Каким символом обозначают материнскую особь при решении генетических задач?

Что означает символ F2, принятый при решении генетических задач?

В каком порядке пишутся буквы, обозначающие признаки при оформлении генетических задач?

Именем какого ученого названа решетка, использующаяся при решении задач на ди- и полигибридное скрещивание для определения генотипов потомства?

Какая из записей является верной,  ♀ааВВ или ♀аВаВ?

Генотип женской или мужской особи записывается первым при решении генетических задач?

ГЛАВА 2. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

2.1. . Задачи на моногибридное скрещивание

1.         Условия задачи: У человека ген длинных ресниц доминирует над геном коротких. Женщина с длинными ресницами, у отца которой были короткие ресницы, вышла замуж за мужчину с короткими ресницами. Ответьте на вопросы:

Сколько типов гамет образуется, у женщины, мужчины ?

Какова вероятность (в %) рождения в данной семье ребенка с длинными ресницами?

Сколько разных генотипов, фенотипов может быть среди детей этой супружеской пары?

       2.   Запишем объект исследования и обозначение генов:

Дано: Объект исследования – человек

     Исследуемый признак – длина ресниц:

     Ген А – длинные

     Ген а – короткие

     Найти: Количество образуемых гамет у матери (♀) и отца (♂);              Вероятность рождения ребенка с длинными ресницами; генотип F1 , фенотип F1 .

Решение. Определяем генотипы родителей. Женщина имеет длинные ресницы, следовательно, ее генотип может быть АА или Аа. По условию задачи отец женщины имел короткие ресницы, значит, его генотип — аа. Каждый организм из пары аллельных генов получает один — от отца, другой — от матери, значит, генотип женщины — Аа. Генотип ее супруга — аа, так как он с короткими ресницами.

Запишем схему брака

Р           ♀  Аа      X              ♂  аа

Гаметы         А    а                           а

 F1           Аа;            аа

Фенотип:   длинные     короткие

Выпишем расщепление по генотипу гибридов: 1Аа:1аа, или 1:1. Расщепление по фенотипу тоже будет 1:1, одна половина детей (50%) будет с длинными ресницами, а другая (50%) — с короткими.

Ответ: - у женщины 2 типа, у мужчины 1 тип; вероятность рождения ребенка с длинными ресницами  50%, с короткими – 50%; генотипов среди детей – 2 типа

2.2. . Задачи на дигибридное скрещивание

1.         Условия задачи: У фигурной тыквы белая окраска плодов А доминирует над  желтой а, а дисковидная форма В — над шаровидной b.

Ответьте на вопрос: как будет выглядеть F1 и F2 от скрещивания гомозиготной белой шаровидной тыквы с гомозиготной желтой дисковидной?

Запишем объект исследования и обозначение генов:

Дано: Объект исследования – тыква

    Исследуемые признаки:

 – цвет плодов:  Ген А – белый

                            Ген а – желтый

– форма плодов:  Ген В – дисковидная

                              Ген b – шаровидная

      Найти: генотип F1 , фенотип F1

Решение.  Определяем генотипы родительских тыкв. По условиям задачи, тыквы гомозиготны, следовательно, содержат две одинаковые аллели каждого признака.

Запишем схему скрещивания

Р        ♀  ААbb      X        ♂  aaВВ

Гаметы              Аb                          аB

  F1                         ♀АaBb      X         ♂ АaBb

Гаметы    АВ,   Аb, аВ, аb                                  АВ,   Аb, аВ, аb

    5.  Находим F2:  строим решетку Пеннета и вносим в нее все возможные типы гамет: по горизонтали вносим гаметы мужской особи, по вертикали – женской. На пересечении получаем возможные генотипы потомства.

    6.  Выпишем расщепление гибридов по фенотипу: 9 белых дисковидных*, белых шаровидных**, 3 желтых дисковидных, 1 желтая шаровидная***.  

    7. Ответ: F1 – все белые дисковидные, F2 – 9 белые дисковидные, 3 белые шаровидные, 3 желтые дисковидные, 1 желтый шаровидный.

2.3. Задачи на сцепленное с полом наследование

1.         Условия задачи: Рецессивный ген дальтонизма (цветовой слепоты) находится в Х - хромосоме. Отец девушки страдает дальтонизмом, а мать, как и все ее предки, различает цвета нормально. Девушка выходит замуж за здорового юношу.

Ответьте на вопрос: что можно сказать об их будущих сыновьях, дочерях?

Запишем объект исследования и обозначение генов:

Дано: Объект исследования – человек

Исследуемый признак – восприятие цвета (ген локализован в Х хромосоме):

Ген А – нормальное восприятие цвета

Ген а – дальтонизм

Найти: генотип F1 , фенотип F1

Решение. Определяем генотипы родителей. Половые хромосомы женщины ХХ, мужчины – ХY. Девушка получает одну Х хромосому от матери, а одну от отца. По условию задачи ген локализован в Х хромосоме. Отец девушки страдает дальтонизмом, значит имеет генотип ХаY, мать и все ее предки здоровы, значит ее генотип — XAXA. Каждый организм из пары аллельных генов получает один — от отца, другой — от матери, значит, генотип девушки — XAХа. Генотип ее супруга — ХАY, так как он здоров по условию задачи.

Запишем схему брака

Р        ♀   XAХа     X        ♂  ХАY

Гамет          XA       Ха                 ХА   Y

 F1        XAXA                XAY                        XAXa             XaY

Фенотип:    здоровая       здоровый         здоровая       больной

Ответ: Дочка может быть здоровой (XAXA ) или быть здоровой, но являться носителем гена гемофилии (XAX) , а сын может как здоровым (XAY), так и больным (XaY).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

Гомо или гетерогаметным является мужской пол у человека?

Гомо или гетерогаметным является женский пол у человека?

Каким образом в ответе на задачу обозначают вероятность рождения ребенка с определенными признаками?

ГЛАВА 3. ЗАДАНИЯ НА ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА И ТИПОВ ОБРАЗУЮЩИХСЯ ГАМЕТ

Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом АА

Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом аа

Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом Аа

Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ААВВ

Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом АаВВ

Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ААВв

Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом АаВа

Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ААВВСС

Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом АаВВСС

 Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ААВвСС

 Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ААВВСс

 Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом АаВвСС

 Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом АаВВСс

 Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом АаВвСс

 Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ХаХа

 Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ХАХА

 Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ХаY

 Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ХАХа

 Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ХАY

Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ХВХВ

 Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ХвY

 Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ХВХа

 Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ХВY

Какие типы гамет образует организм с генотипом АА

Какие типы гамет образует организм с генотипом аа

Какие типы гамет образует организм с генотипом Аа

Какие типы гамет образует организм с генотипом ААВВ

Какие типы гамет образует организм с генотипом АаВВ

Какие типы гамет образует организм с генотипом ААВв

Какие типы гамет образует организм с генотипом АаВа

Какие типы гамет образует организм с генотипом ААВВСС

Какие типы гамет образует организм с генотипом АаВВСС

Какие типы гамет образует организм с генотипом ААВвСС

Какие типы гамет образует организм с генотипом ААВВСс

Какие типы гамет образует организм с генотипом АаВвСС

Какие типы гамет образует организм с генотипом АаВВСс

Какие типы гамет образует организм с генотипом АаВвСс

Какие типы гамет образует организм с генотипом ХаХа

Какие типы гамет образует организм с генотипом ХАХА

Какие типы гамет образует организм с генотипом ХаY

Какие типы гамет образует организм с генотипом ХАХа

Какие типы гамет образует организм с генотипом ХАY

Какие типы гамет образует организм с генотипом ХВХВ

Какие типы гамет образует организм с генотипом ХвY

Какие типы гамет образует организм с генотипом ХВХа

Какие типы гамет образует организм с генотипом ХВY

Сколько и какие типы гамет образует организм с генотипом aabb

Сколько и какие типы гамет образует организм с генотипом Aabb

Сколько и какие типы гамет образует организм с генотипом AaBB

ГЛАВА 4. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ

У мышей длинные уши наследуются как доминантный признак, а короткие — как рецессивный. Скрестили самца с длинными ушами с самкой с короткими ушами. В F1 все потомство получилось с длинными ушами. Определить генотип самца.

      (3 балла)

Муж и жена имеют вьющиеся (А) и темные (В) волосы. У них родился ребенок с вьющимися (А) и светлыми (в) волосами.    Каковы возможные генотипы родителей?

              (3 балла)

При скрещивании мохнатой (А) белой крольчихи (в) с мохнатым (А) черным кроликом родилось несколько белых гладких немохнатых крольчат. Каковы генотипы родительских особей?

      (5 баллов)

Голубоглазый мужчина, оба родителя которого имели карие глаза, женился на кареглазой женщине, у отца которой глаза карие, а у матери — голубые. От этого брака родился голубоглазый сын. Определите генотипы всех лиц и составьте схему родословной.

      (3 балла)

Ген гемофилии рецессивен и локализован в Х-хромосоме. Здоровая женщина, мать которой была здоровой, а отец был гемофиликом, вышла замуж за мужчину - гемофилика. Каких детей можно ожидать от этого брака?

      (5 баллов)

Скрещены 2 сорта земляники: безусая красная и безусая белая. В F1 все усатые красные, в F2 расщепление: 331 усатая красная, 98 усатых белых, 235 безусых красных, 88 безусых белых. Как наследуются признаки?

      (б баллов)

Бежевая норка скрещена с серой. В F1 все норки коричневые, в F2 получилось 14 серых, 46 коричневых, 5 кремовых, 16 бежевых. Как наследуется признак?                  

        (6 баллов)

1. У собак черный цвет шерсти доминирует над коричневым. От скрещивания черной самки с коричневым самцом было получено 4 черных и 3 коричневых щенка. Определите генотипы-родителей и потомства.

      (3 балла)

2. У человека фенилкетонурия наследуется как рецессивный признак. Заболевание связано с отсутствием фермента, расщепляющего фенилаланин. Избыток этой аминокислоты в крови приводит к поражению центральной нервной системы и развитию слабоумия. Определите вероятность развития заболевания у детей в семье, где оба родителя гетерозиготны по данному признаку.

       (3 балла)

 Серповидноклеточная анемия у человека наследуется как не полностью доминантный аутосомный признак. Гомозиготы умирают в раннем детстве, гетерозиготы жизнеспособны и устойчивы к заболеванию малярией. Какова вероятность рождения детей, устойчивых к малярии, в семье, где один из родителей гетерозиготен в отношении признака серповидноклеточной анемии, а другой нормален в отношении этого признака?

      (3 балла)

У человека имеется два вида слепоты, и каждый определяется своим рецессивным аутосомным геном. Гены обоих признаков находятся в разных парах хромосом. Какова вероятность рождения слепого ребенка, если отец и мать страдают одним и тем же видом слепоты, а по другой паре генов нормальны?

                (4 балла)

У мух дрозофил гены, определяющие окраску тела и форму крыльев, сцеплены. Скрестили самку с нормальными крыльями и серым телом с самцом, имеющим черное тело и редуцированные крылья. В первом поколении все потомство имело серое тело и нормальные крылья. Определите генотипы родителей и потомства.

      (6 баллов)

У матери I группа крови, а у отца IV. Могут ли дети унаследовать группу крови одного из родителей?

Справка. Группа крови зависит от действия не двух, а трех аллельных генов, обозначаемых символами А, В, 0. Они, комбинируясь в диплоидных клетках по два, могут образовать 6 генотипов (00 – 1 группа крови; АА, , АО – II группа крови; ВО, ВВ – III группа крови; АВ – IV группа крови). Предполагают, что над рецессивным геном 0 доминирует как аллельный ген А, так и В, но А и В друг друга не подавляют.

       (3 балла)

При скрещивании двух линий тутового шелкопряда, гусеницы которых образуют белые коконы, в первом поколении все коконы были желтые. При последующем скрещивании гибридов во втором поколении произошло расщепление: 9 желтых коконов к 7 белым. Определите генотипы всех особей.

       (6 баллов)

У кошек ген черной и ген рыжей окраски сцеплены с полом, находятся в Х-хромосоме и дают неполное доминирование. При их сочетании получается черепаховая окраска. От кошки черепаховой масти родилось 5 котят, один из которых оказался рыжим, 2 имели черепаховую окраску и 2 были черными. Рыжий котенок оказался самкой. Определите генотип кота, а также генотипы кошки и потомства.

       (5 баллов)

Голубоглазый мужчина, родители которого имели карие глаза, женился на кареглазой женщине, у отца которой были голубые глаза, а у матери — карие. Какое потомство можно ожидать от этого брака, если известно, что карий цвет — доминантный признак? Определите генотипы родителей мужчины и женщины.

       (3 балла)

У человека аллель полидактилии (6 пальцев) доминирует над  нормальной пятипалой рукой. В семье, где у одного родителя шестипалая кисть, а у второго - нормальное строение кисти, родился ребенок с нормальной кистью. Определите вероятность рождения второго ребенка без аномалии,

       (3 балла)

У собак короткая шерсть доминирует над длинной. Охотник купил собаку с короткой шерстью и хочет быть уверен, что она не несет аллеля длинной шерсти. Какого партнера по фенотипу и генотипу надо подобрать для скрещивания, чтобы проверить генотип купленной собаки? Составьте схему скрещивания. Каков должен быть результат, если собака чистопородна?

      (3 балла)

У крупного рогатого скота комолость (безрогость) и черный цвет шерсти доминируют над рогатостыо и красной окраской. Гены обоих признаков находятся в разных хромосомах. При скрещивании комолого черного быка с тремя красными безрогими коровами телята оказались все черные, но один из них был рогатым. Определите вероятные генотипы родителей и потомства.

      (4 балла)

У томатов гены, определяющие высоту стебля и форму плодов, сцеплены, причем высокий стебель доминирует над карликовостью, а шаровидная форма плодов над грушевидной. Какое потомство следует ожидать от скрещивания гетерозиготного по обоим признакам растения с карликовым, имеющим шаровидные плоды,

      (б баллов)

Родители имеют II и III группы крови, а их сын - I. Определите генотипы родителей.

 Справка. Группа крови зависит от действия не двух, а трех аллельных генов, обозначаемых символами А, В, 0. Они, комбинируясь в диплоидных клетках по два, могут образовать 6 генотипов (00 – 1 группа крови; АА, , АО – II группа крови; ВО, ВВ – III группа крови; АВ – IV группа крови). Предполагают, что над рецессивным геном 0 доминирует как аллельный ген А, так и В, но А и В друг друга не подавляют.

        (3 балла)

При скрещивании двух сортов ржи с белым и желтым зерном в первом поколении все растения имели зеленые зерна. При скрещивании этих зеленых гибридов между собой получили 450 зеленых, 150 желтых и 200 белых. Определите генотипы родителей и потомства. Как наследуется признак?

      (б баллов)

У плодовой мухи дрозофилы белоглазость наследуется как рецессивный признак, сцепленный с Х-хромосомой. Какое потомство получится, если скрестить белоглазую самку с красноглазым самцом?

       (5 баллов)        

Черный цвет шерсти доминирует у собак над коричневым. Черная самка несколько раз скрещивалась с коричневым самцом. Всего родилось 15 черных и 13 коричневых щенков. Определите генотипы родителей и потомства.

       (3 балла)

Одна из форм цистинурии (нарушение обмена четырех аминокислот) наследуется как аутосомный рецессивный признак. Однако у гетерозигот наблюдается лишь повышенное содержание цистина в моче, а у гомозигот- образование циетиновых камней в почках. Определите возможные формы проявления цистинурии у детей в семье, где один из супругов страдал этим заболеванием, а другой имел лишь повышенное содержание цистина в моче.

      (3 балла)

В родильном доме перепутали двух мальчиков. Родители одного из них имеют Г и II группы крови, родители другого — II и IV. Исследования показали, что Дети имеют I и II группы крови. Определите, кто чей сын. Возможно ли это сделать наверняка при других комбинациях групп крови? Приведите примеры.

Справка. Группа крови зависит от действия не двух, а трех аллельных генов, обозначаемых символами А, В, 0. Они, комбинируясь в диплоидных клетках по два, могут образовать 6 генотипов (00 – 1 группа крови; АА, , АО – II группа крови; ВО, ВВ – III группа крови; АВ – IV группа крови). Предполагают, что над рецессивным геном 0 доминирует как аллельный ген А, так и В, но А и В друг друга не подавляют.  

                (6 баллов)

В семье, где родители хорошо слышали и имели один гладкие волосы, а другой — вьющиеся, родился глухой ребенок с гладкими волосами. Их второй ребёнок хорошо слышал и имел вьющиеся волосы. Какова вероятность рождения глухого ребенка с вьющимися волосами в этой семье, если известно, что аллель вьющихся волос доминирует над аллелем гладких; а глухота - рецессивный признак, и оба гена находятся в разных хромосомах?

       (5 баллов)

Сцепленный с полом ген В у канареек определяет зеленую окраску оперения, в — коричневую. Зеленого самца скрестили с коричневой самкой. Получено потомство: 2 коричневых самца и 2 зеленые самки. Каковы генотипы родителей?

       (5 баллов)

При скрещивании двух сортов левкоя, один из которых имеет махровые красные цветки, а второй - махровые белые, все гибриды первого поколения имели простые красные цветки, а во втором поколении наблюдалось расщепление: 68 — с махровыми белыми цветками, 275 — с простыми красными, 86 — с простыми белыми и 213 — с махровыми красными цветками. Как наследуется окраска и форма цветка?

        (9 баллов)

Науке известны доминантные гены, которые никогда не удавалось получить в гомозиготах, так как гомозиготное по этому гену потомство погибает на стадии зародыша. Такие «убивающие» гены называют летальными. Летальным является доминантный ген платиновой окраски у пушных лис, аллель которого – рецессивный ген, определяющий серебристую окраску зверьков. Определите, какое потомство и в каком отношении родится от скрещивания двух платиновых родителей.

        (3 балла)

У фигурной тыквы белая окраска плодов А доминирует над желтой а, а дисковидная форма В — над шаровидной b. Как будет выглядеть F1 и F2 от скрещивания гомозиготной белой шаровидной тыквы с гомозиготной желтой дисковидной?

        (4 балла)

Раннеспелый сорт овса нормального роста скрещивали с позднеспелым сортом гигантского роста. Определите, какими будут гибриды первого поколения. Каким окажется потомство от скрещивания гибридов между собой по генотипу и фенотипу, а также их количественное соотношение? (Ген раннеспелости доминирует над геном позднеспелости, ген нормального роста — над геном гигантского роста.)

      (4 балла)

Какими будут котята от скрещивания черепаховой кошки с черным котом, черепаховой кошки с рыжим котом? Ген черной и рыжей масти находится в Х-хромосоме (признак цвета сцеплен с полом); ни один из них не доминирует над другим; при наличии обоих генов в Х-хромосоме окраска получается пятнистой: «черепаховой»/

              (6 баллов)

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

        (6 баллов)

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

       (3 балла)

Кровь людей подразделяют на четыре группы. Группа крови — наследственный признак, зависящий от одного гена. Ген этот имеет не две, а три аллели, обозначаемые символами А, В, 0. Лица с генотипом 00 имеют первую группу крови, с генотипом АА или АО — вторую, с генотипами ВВ и ВО — третью, а с генотипом АВ — четвертую (аллели А и В доминируют над аллелью 0, но друг друга не подавляют). Какие группы крови возможны у детей, если у их матери вторая группа, а у отца четвертая?

        (4 балла)

Мать И. обнаружила на своем ребенке бирку с фамилией соседки по палате Н. У родителей детей были взяты анализы крови. Группы крови распределились следующим образом: И. — I, ее муж — IV, ребенок — I; Н. — I, ее муж — I, ребенок — III.

      Какой вывод из этого следует?

Справка. Группа крови зависит от действия не двух, а трех аллельных генов, обозначаемых символами А, В, 0. Они, комбинируясь в диплоидных клетках по два, могут образовать 6 генотипов (00 – 1 группа крови; АА, , АО – II группа крови; ВО, ВВ – III группа крови; АВ – IV группа крови). Предполагают, что над рецессивным геном 0 доминирует как аллельный ген А, так и В, но А и В друг друга не подавляют.

        (4 балла)

У дрозофилы серый цвет тела (В) доминирует над черным (в). При скрещивании серых родителей потомство оказалось также серым. Определите возможные генотипы родителей.

       (3 балла)

Напишите возможные генотипы человека, если по фенотипу у него:

а). большие карие глаза — ...

б) большие голубые глаза — ...

в) тонкие   губы   и   римский нос —...

г) тонкие губы и прямой нос —…

      Справка. Доминантные признаки: большие глаза, карие глаза, римский нос.  Рецессивные признаки: голубые глаза, тонкие губы, прямой нос.

               (4 балла) 

Какие группы крови возможны у детей, если у их матери II группа крови, а у отца VI группа крови?

               (3 балла)

При скрещивании двух разных сортов белоцветкового душистого горошка все гибридные растения Р1 оказываются красноцветковыми. Чем это объяснить?

       (4 балла)

Справка. Синтез красного пигмента в цветке гороха происходит только при наличии двух неаллельных доминантных генов А и В; при отсутствии хотя бы одного из них цветок лишается красного пигмента. Эти гены локализованы в негомологичных хромосомах и наследуются независимо, как при дигибридном скрещивании.

Вы приобрели кролика-самца с черной шерстью (признак доминантный), но точный генотип этого животного неизвестен. Каким образом можно узнать его генотип?

(3 балла)

Могут ли белые кролики быть нечистоплотными (гетерозиготными) по окраске шерсти?

              (3 балла)

У растения дурмана пурпурная окраска цветков (А) доминирует над белой (а), колючие семенные коробочки (В) – над гладкими (в). Растение с пурпурными цветками и неколючими коробочками, скрещенное с растением с белыми цветками и колючими коробочками, образовало 320 потомков с пурпурными цветками и колючими коробочками и 312 – м пурпурными цветками и гладкими коробочками. Каковы генотипы родительских растений?

       (5 баллов)

От серых крольчих и серых кроликов было получено потомство: 503 серых и 137 белых крольчат. Какой цвет шерсти является доминантным, а какой рецессивным?

       (3 балла)

В стаде были коровы черной и красной масти. Бык имел черную масть. Все телята, появившиеся в этом стаде, были черными. Определите рецессивную масть. Какое потомство будет у этих телят, когда они вырастут?

       (4 балла)

Что можно сказать о характере наследования окраски плодов яблони при скрещивании сорта Антоновка (зеленые плоды) с сортом Уэсли (красные плоды), если все плоды гибридов, полученных от этого скрещивания, имели красную окраску? Запишите генотипы родителей и гибридов. Составьте схему наследования окраски плодов в F1 и  F2.

          (4 балла)

В результате гибридизации растений с красными и белыми цветками все гибридные растения имели розовые цветки. Запишите генотип родительского растения. Каков характер наследования?

        (4 балла)

Нормальное растение скрещено с карликовым, первое поколение – нормальное. Определите, какое будет потомство от самоопыления гибридов первого поколения.

           (4 балла)

В школьный уголок живой природы принесли двух серых кроликов (самку и самца), считая их чистопородными. Но в F2 среди их  внуков появились черные крольчата. Почему?

           (4 балла)

Куры с белым оперением при скрещивании между собой всегда дают белое потомство, а куры с черным оперением – черное. Потомство от скрещивания белой и черной особей, оказывается серым. Какая часть потомства от скрещивания серого петуха и курицы будет с серым оперением?

          (4 балла)

Отец и сын - дальтоники, а мать различает цвета нормально. От кого сын унаследовал ген дальтонизма?

(4 балла)

При скрещивании чистой линии мышей с коричневой шерстью с чистой линией мышей с чистой линией мышей с серой шерстью получаются потомки с коричневой шерстью. В F2 от скрещивания между этими мышами  F1 получаются коричневые и серые мыши в соотношении 3:1. Дайте полное объяснение этим результатам.

              (3 балла)

Две черные самки мыши скрещивались с коричневым самцом. Одна самка дала 20 черных и 17 коричневых потомков, а другая – 33 черных. Каковы генотипы родителей и потомков?

          (4 балла)

При скрещивании между собой растений красноплодной земляники всегда получаются растения с красными плодами, а белоплодной – с белыми. В результате скрещивания обоих сортов получаются розовые ягоды. Какое потомство получится при опылении красноплодной земляники пыльцой растения с розовыми ягодами?

      (5 баллов)

Фенилкетонурия (нарушение обмена аминокислоты – фенилаланина) наследуется как рецессивный признак. Муж гетерозиготен по гену фенилкетонурии, а жена гомозиготна по доминантному аллелю этого гена. Какова вероятность рождения у них больного ребенка?

               (4 балла)

Окраска цветков у ночной красавицы наследуется по промежуточному типу, а высота растения доминирует над карликовостью. Произведено скрещивание гомозиготного растения ночной красавицы с красными цветами, нормальным ростом и растения, имеющего белые цветы, карликовый рост. Какими будут гибриды первого и второго поколения? Какое расщепление будет наблюдаться во втором поколении по каждому признаку в отдельности?

      (5 баллов)

Отец и мать здоровы, а ребенок болен гемофилией. Какой пол у ребенка?

               (4 балла)

Творческий уровень

Все задачи по генетике можно классифицировать по двум основным критериям: А) по типу наследования; Б) по вопросу задачи (то есть тому, что необходимо найти или определить). На основании задач вариантов 1-4, а также рекомендованной учителем литературы составьте классификацию генетических задач по каждому из указанных критериев. (20 баллов). Для каждого класса задач составьте и решите пример задачи (40 баллов). Во избежание биологических ошибок, лучше всего для задач брать выдуманные организмы и признаки. (Примеры задач с выдуманными организмами и признаками смотри ниже.) Предложите свой критерий классификации генетических задач.

 (5 баллов).

У альдебаранского ноздрохвоста аллель, определяющий 3 ноздри, неполно доминирует над аллелем, определяющим одну ноздрю. Сколько ноздрей на хвосте может быть у детенышей, если у обоих родителей по 2 ноздри.

(3 балла)

Безмозглая женщина, отец и мать которой также были безмозглые, вышла замуж за безмозглого мужчину. У них родился ребенок, имеющий мозг. Предложите не менее 2-х вариантов наследования данного признака.

(6 баллов)

В семье сумчатых микроцефалов у гетерозиготной квадратноголовой саблезубой самки и треугольноголового нормальнозубого самца появилось на свет 83 квадратноголовых саблезубых, 79 треугольноголовых нормальнозубых, 18 треугольноголовых саблезубых и 17 квадратноголовых нормальнозубых микроцефалят. Определите, как наследуются признаки.

 (9 баллов)

Самка выпухоли со ртом на животе и длинным яйцекладом скрестилась с самцом, имеющим рот на спине и короткий яйцеклад. Самка отложила яйца на астероиде, съела самца и улетела. Из яиц вылупились детеныши со ртами на животе и длинным яйцекладом. Они беспорядочно скрещивались между собой, итогом чего стало появление на свет 58 самок со ртом на животе и длинным яйцекладом, 21 самки со ртом на животе и коротким яйцекладом, 29 самцов со ртом на животе и длинным яйцекладом, 11 самцов со ртом на животе и коротким яйцекладом, 9 самцовхо ртом на спине и коротким яйцекладом и 32 самца со ртом на спине и длинным яйцекладом. Определите, как наследуются признаки.

(12 баллов)

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

Основная литература

Пономарева И.Н., Чернова Н.М., Корнилова О.А. Биология: 9 класс: учебник для общеобразовательных учреждений; под ред. И.Н. Пономаревой. -  М.:  «Вентана-Граф», 2010, 240 с.

Пономарева И.Н., Чернова Н.М., Корнилова О.А. Биология. Базовый уровень: 11 класс: учебник для общеобразовательных учреждений; под ред. И.Н. Пономаревой. -  М.:  «Вентана-Граф», 2010, 240 с.

Дополнительная литература

Анастасова Л.П. Самостоятельные работы учащихся по общей биологии: Пособие для учителя. М.: Просвещение, 1989. -  175 с.

Биология: 1600 задач, тестов и проверочных работ для школьников и поступающих в вузы/ Дмитриева Т.А., Гуленков С.И., Суматихин С.В. и др. – М.: Дрофа, 1999.-432 с.

Борисова, Л.В. Тематическое и поурочное планирование по биологии: 9 кл.: к учебнику ,Мамонтова С.Г., ., Захарова В.Б, Сонина Н.И. «Биология. Общие закономерности. 9 класс»: Метод. пособие/Борисова Л.В. – М.: Издательство «Экзамен», 2006. – 159 с.

Красновидова С.С. Дидактические материалы по общей биологии: 10-11 кл.: Пособие для учащихся общеобразоват. Учреждений/ Красновидова С.С, Павлов С.А, Хватов А.Б. – М.: Просвещение, 2000. – 159 с.

Ловкова Т.А. Биология. Общие закономерности. 9 класс: Методическое пособие к учебнику Мамонтова С.Г., Захарова В.Б, Сонина Н.И. «Биология. Общие закономерности. 9 класс»/ Ловкова Т.А., Сонин Н.И. – М.; Дрофа, 2003. – 128 с.

Пепеляева О..А., Сунцова И.В. Поурочные разработки по общей биологии: 9 класс. – М.: BAKO, 2006. – 464 с.

Сухова Т.С. Общая биология. 10-11 кл.: рабочая тетрадь к учебникам «Общая биология. 10 класс» и «Общая биология. 11 класс»/ Сухова Т.С, Козлова Т.А, Сонин Н.И; под редакцией Захарова В.Б.  – М.: Дрофа, 2006. -171 с.

Учебное издание

Фунтова Ирина Геннадьевна

ТЕХНОЛОГИЯ РЕШЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

Учебно-методическое пособие

Печ. л. 28

МБОУ «Новостроевская СОШ»

650510, Кемеровская область, Кемеровский район, п. Новостройка, ул. Набережная, д.1