Исследование материалов наследования доминантных и рецессивных признаков на примере питомника морских свинок " Violet" г. Саратов

Экологические задачи на уроках математики

В 3 классе решаются задачи первых шести видов в пределах 1000.

В 4 классе вводятся новые виды задач –нахождение числа по доли и доли по числу, и задачи на движение. Задачи решаются в пределах 1 миллиона.

3 класс

Новорождённые лосята весят 100 кг, а через полгода их вес достигает 250 кг. На сколько больше вес лосят через полгода, чем ко дню рождения?

Пара филинов за несколько вечеров съела 85 полёвок , 25 водных крыс, 6 белок. 3 мелких птиц, 1 землеройку и 1 большого жука. Сколько всего животных попало в лапы филинам?

Суслик зимой просыпается через каждые 10 дней. Сколько раз за всю зиму просыпается суслик, если в году 90 зимних дней?

Рост взрослого коалы 60 см, а новорождённого – 2 см. Во сколько раз больше рост взрослого коалы, чем рост новорождённого?

Суслик просыпается зимой через каждые 10 дней, а хомяк – через каждые 2 дня. Во сколько раз больше просыпается суслик, чем хомяк?

Длина тела самой крупной лягушки голиафа достигает 32 см, а длина самой маленькой лягушки чесночницы в 16 раз меньше. Какова длина самой маленькой лягушки?

Длина американского жука-геркулеса достигает 16 см, а длина жука дровосека-байтоцера из Индонезии –32 см. Во сколько раз меньше длина жука геркулеса, чем длина жука дровосека-байтоцера?

Чтобы выжить без питания во время зимней спячки лесной сурок замедляет своё сердцебиение с 80 ударов в минуту до 4 ударов. Во сколько раз меньше становится сердцебиение сурка во время спячки, чем в активном состоянии?

Скворец делает 200 вылетов за один день. Сколько вылетов сделает скворец за 3 дня?

На Земле известно 130 видов кукушек, но только 50 из них подбрасывают яйца в чужие гнёзда. Сколько видов кукушек строят гнёзда и честно высиживают птенцов?

Птица гагара ныряет на глубину 80 метров. Королевский пингвин – на глубину 220 метров. На сколько больше метров ныряет королевский пингвин, чем гагара?

Самый высокий мужчина в мире имел рост 2 м 72 см. Самая высокая женщина – 2 м 30 см. На сколько больше рост мужчины, чем женщины?

Скворец прилетает с кормом к гнезду 200 раз в день, большая синица – 330 раз. На сколько больше раз прилетает к гнезду большая синица, чем скворец?

Бамбук вырастает за сутки на 60 см. Какой длины будет бамбук через 5 суток?

Вес нашей рыси 30 кг, а североамериканской малютки-бобкэт –6 кг. Во сколько раз вес нашей рыси больше, чем вес малютки-бобкэт?

Длина тела ежа 30 см, а длина его хвоста – 2 см. Во сколько раз больше длина тела ежа, чем длина его хвоста?

На 1 кв. м земли под перекопку нужно внести 4 кг навоза. Сколько кг навоза нужно внести на 25 кв. м?

В Европе – 350 зоопарков, в Азии – 175, а Африке – 50, в Австралии – 25, в Америке – 270. Сколько всего зоопарков существует в мире?

В Древнем Риме в зверинцах императора Августа было 420 тигров, 260 львов, 36 крокодилов. Сколько всего животных было у императора?

Черепаха живёт 200 лет, а орёл – 80 лет. На сколько лет дольше живёт черепаха, чем орёл?

Белый медведь весит 300 кг, а морж – 1000 кг. На сколько кг меньше масса белого медведя, чем моржа?

Продолжительность жизни лебедя 100 лет, а крокодила – 50 лет. Во сколько раз меньше возраст крокодила, чем лебедя?

Берёза живёт 120 лет, а лиственница – на 380 лет больше. Сколько лет живёт лиственница?

Продолжительность жизни клёна – 600 лет, а яблони – на 400 лет меньше. Какова продолжительность жизни яблони?

За год лишайники вырастают на 5 мм. Какой длины будут лишайники через 14 лет?

Дятел за день обрабатывает 70 сосновых шишек. Сколько шишек обработает дятел за 3 суток?

Лев живёт 25 лет, а слон – в 4 раза дольше. Сколько лет живёт слон?

Всего на Земле 65 видов берёз, а дубов – на 385 видов больше. Сколько всего видов дубов на Земле?

Продолжительность жизни грушевого дерева – 200 лет, а сливового – в 10 раз меньше. Какова продолжительность жизни сливового дерева?

Вес страуса – 155 кг, а вес леопарда – 60 кг. На сколько больше весит страус, чем леопард?

4 класс

В нашей стране насчитывается 20 000 видов жуков, а всего насекомых – 2 млн. Во сколько раз всех насекомых больше, чем одних жуков?

Австралийская стрекоза пролетает 2 000 км, а бабочка данаис – 4 000 км. Во сколько раз меньше расстояние, сделанное австралийской стрекозой, чем бабочкой данаис?

На Земле существует 2 500 000 видов животных. 4/5 всех видов составляют виды насекомых. Сколько видов насекомых на Земле?

У карпа откладывается 100 000 икринок, а у налима – 500 000 икринок. Во сколько раз меньше икринок откладывается у карпа, чем у налима?

В Италии для приготовления кулинарных блюд ежегодно вылавливают 40 млн. птиц; ещё 30 млн. ловят с помощью специального клея, которым обмазывают ветки деревьев и кустарников; 170 млн. пернатых гибнет от пуль и зарядов охотников. Сколько всего птиц гибнет ежегодно в Италии?

За 5 дней скворчата из одного гнезда съедают 790 майских жуков и 160 их личинок, 25 жуков-щелкунов и 12 их личинок. Сколько всего насекомых съедают скворчата за 5 дней?

У лебедя на голове размещается 1/5 часть всех перьев. Всего у него – 25 000 перьев. Сколько перьев размещается у лебедя на голове?

Вес самого крупного млекопитающего на Земле – голубого кита составляет 160 т, а самого маленького млекопитающего – летучей мыши-бабочки -2 г. Во сколько раз больше вес кита, чем вес мыши-бабочки?

Скорость полёта ласточки – 150 км/ч. Какой путь проделает ласточка за 3 часа?

Скорость передвижения под водой рыбы-меча – 130 км/ч. За какое время рыба-меч проплывёт 390 км?

Божья коровка съедает за день 100 взрослых тлей. Сколько божьих коровок съедят 600 тлей?

На одном га ухоженных пастбищ разрыхляют землю 10 млн. червей. Сколько червей потребуется для рыхления 3 га таких пастбищ?

Баобаб живёт 5 000 лет, а японский кедр – 7 200 лет. На сколько дольше продолжительность жизни кедра, чем баобаба?

За один год крот выносит на поверхность 1 га берёзового леса 10 т земли. За сколько лет крот вынесет на поверхность 60 т земли?

На Земле существует 350 000 видов растений, а водорослей – 55 000 видов. На сколько больше растений, чем водорослей существует на Земле?

Впервые птицу дронт европейцы обнаружили в 1681 году, а уже через 83 года дронта не стало. В каком году исчезла птица дронт?

В Московском зоопарке обитает 5 000 видов животных. Среди них 500 животных – млекопитающие. Какую часть всех животных зоопарка составляют млекопитающие?

У ежа в активном состоянии наблюдается 50 вздохов в минуту. Сколько вздохов сделает ёж за 1 час?

В нашей стране обитает 360 видов млекопитающих. 1/6 всех млекопитающих обитает в дуплах. Сколько млекопитающих живёт в дуплах?

Скорость стрекозы – 50 км/ч. За сколько времени пролетит стрекоза 300 км?

У ежа при спячке наблюдается 10 ударов сердца в минуту, а в активном состоянии – в 20 раз больше. Сколько ударов сердца в минуту наблюдается у ежа в активном состоянии?

В мире насчитывается 8 600 видов птиц, а зверей – 4 000 видов. На сколько больше в мире птиц, чем зверей?

За сутки лось может съесть 1 700 веточек. Сколько веточек съест лось за 5 суток?

Летучая мышь за 6 суток съедает 300 мух. Сколько мух съедает летучая мышь каждый день?

Продолжительность жизни дуба 1 200 лет, а продолжительность жизни ели составляет 2/3 всех лет дуба. Сколько лет живёт ель?

Гепард развивает скорость 110 км/ч. Какое расстояние пробежит гепард за 6 часов?

Длина самого длинного питона 12 м 20 см, а самого короткого – 50 см. На сколько больше длина самого длинного питона, чем самого короткого?

Стриж кормит птенцов 20 раз в день и приносит за день 400 насекомых. Сколько насекомых приносит стриж за один раз?

Щука живёт 200 лет, а пчела – 5 лет. Во сколько раз меньше продолжительность жизни пчелы, чем щуки?

Слон живёт 100 лет, а лягушка – 20 лет. Во сколько раз продолжительность жизни слона больше, чем лягушки?

Исследование закона наследования

доминантных и рецессивных признаков

на примере питомника морских свинок «Violet» (г. Саратов)
Дигибридное скрещивание

Законы наследования в биологии — это принципы передачи наследственных признаков от родительских организмов к их потомкам, вытекающие из экспериментов монаха (впоследствии аббата) монастыря св. Августина преподобного Грегора (Иоанна) Менделя. Эти принципы послужили основой для классической генетики, которую в современной российской школе преподают на уроках биологии. Общеизвестно, что законы наследования Мендель вывел на очень удачном, с точки зрения постановки эксперимента, растении – горохе, который имел ярко выраженные противоположные, без промежуточных вариантов признаки, например, семена гладкие или морщинистые, цвет семян зеленый или желтый. Подобный набор  противоположных и безальтернативных признаков встречается и в животном мире. В этой работе мы, на примере длинношерстных морских свинок саратовского питомника «Violet» (владельцы Тасканова Ирина Юрьевна, Тасканов Александр Александрович - учитель физики РКГ и Тасканов Сергей - ученик 8Б класса РКГ), проведем практическое исследование законов наследования. анализируя передачу двух пар противоположных наследственных признаков:

1. Шерсть прямая (породы: коронет или шелти)  – кудрявая (породы: мерино или тексель)
2. Наличие короны  на голове (породы: коронет или мерино) – отсутствие короны (породы: шелти или тексель)

Вся информация по пометам морских свинок, используемых в данной работе изложена на сайте питомника http://violet-saratov.narod.ru/mal.html.

Питомник длинношерстных морских свинок «Violet» зарегистрирован в качестве питомника занимающегося профессиональной племенной работой в 2008 г. Также питомнику присвоен статус хранителя пород мерино и коронет во всероссийском обществе любителей морских свинок  «Мир Морских Свинок» (ММС) с 2010 года. Мы в своей работе будем учитывать племенную работу только за период профессиональной деятельности  питомника с 1 января 2008 по 26 апреля 2011 года. За это время в питомнике был зарегистрировано 73 помета и родилось  175 детенышей.

Дигибридное скрещивание это скрещивание форм, отличающихся друг от друга по двум парам альтернативных признаков.

Формально (как в картинке про морских свинок из  учебника) - это скрещивание гетерозиготных по двум парам исследуемых признаков родителей. Однако в поколении   F2 присутствуют не только полностью гетерозиготные особи, но и гетерозиготные по одному из признаков и гомозиготные по двум признакам.  Естественно, что теоретическое ожидание соотношения фенотипов при скрещиваниях таких родителей будет отличаться от «классического» 9:3:3:1.

Чтобы выяснить, как выглядят эти другие соотношения, нам необходимо  с помощью алгебраических формул и третьего закона Менделя вывести эти соотношения для всех типов скрещивания в поколении F2.  

Итак, сначала рассмотрим «классический» вариант, когда ожидается потомство от скрещивания полностью гетерозиготных по исследуемым признакам родителей. В нашем случае  генотип таких животных – RrSs.  Исследуя моногибридное скрещивание мы выяснили, что соотношение фенотипов по одной паре альтернативных признаков равно 3:1.

Введем алгебраическую форму записи данного соотношения для признака – прямая  шерсть-кудрявая: 3D1 +1r, где D1 – фенотип доминант с прямой шерстью, а r – гомозиготная особь с кудрявой шерстью, в генотипе формула выглядит так:  RR+2Rr+rr

Тоже самое проделаем для признака наличие короны – отсутствие короны: 3D2 +1s, где D2 – фенотип доминант имеющих корону, а s – гомозиготная особь с отсутствием короны, в генотипе:  SS+2Ss+ss.

Если теперь применить правило вытекающее из 3 закона Менделя о независимом наследовании каждой пары признаков, то выразив это правило в виде произведения соотношения фенотипов получим:  (3D1 +1r)*( 3D2 +1s)=9D1D2+3D1s+3D2r+1rs, т.е в фенотипе получаем соотношение коэффициентов 9:3:3:1, где по породам выглядит так:

9D1D2 – коронеты (прямошерстные с короной)

3D1s – шелти (прямошерстные без короны)

3D2r – мерино (кудрявые с короной)

1rs –  тексель (кудрявый без короны)

В питомнике «Violet» для проверки закона о независимом наследовании по двум парам альтернативных признаков, из-за относительно небольшого количества статистического материала по скрещиванию типа RrSs & RrSs,  необходимо провести практическое исследование и по другим типам дигибридных скрещиваний, а данные сравнить с теоретически рассчитанным ожиданием, тем самым максимально использовав материал имеющийся в наличии. Проведено ряд скрещиваний.

Для подведения итогов воспользуемся алгоритмом обработки данных экспериментов, рекомендуемым в учебной литературе по статистическим исследованиям (взято из работы:  Н.П.СЕРЕБРЯННИКОВА   Б.Е.СОБОТКОВСКИЙ   В.В.МОРОЗОВ «ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА», С-Пб, 2003г)

Алгоритм обработки данных на погрешность по выборке

1. Устраняем из выборки слишком малые группы
2. Из результатов измерений исключаем известные систематические погрешности. (сцепленность генов у производителей)
3. Упорядочиваем выборку в виде таблиц по группам (в группах 6, 61, 6, 4 потомков, общее число потомков - 77 )
4. Вычисляем среднее отклонение  ∆х. по всем группам
5. Вычисляем среднеквадратичное отклонение Sx, которое характеризует ширину распределения для данной выборки значений случайной величины около среднего значения.

Найдем среднее отклонение по всем исследуемым группам дигибридного скрещивания, кроме последнего результата (группа с ожиданием 1:1:1:1), доказанного еще при исследовании моногибридного скрещивания, как не подпадающий под действие 3 закона Менделя:

               ∆х= (0,37*6+0,25*61+0,15*6+0,1*4)/77=0,244

Вычислим ∆Sх= sqr((0.372+0.252+0.152+0.102)/4)=0.25, и получим, что среднее отклонение от теоретически рассчитанного ∆х= 0,244 при данной выборке не превышает ширину распределения случайных величин, а значит в первом приближении можно считать доказанным, что полученные данные достаточно хорошо согласуются с  законом Менделя о независимом наследовании признаков при дигибридном скрещивании.

Для дальнейшего изучения всех аспектов статистической обработки данных и более точного математического обоснования полученных результатов необходимо проведение сложных статистических расчетов основанных на знании математического анализа, что значительно превышает уровень школьной программы.

Проведя исследование по дигибридному скрещиванию, мы на основании данных и информации, полученной из материалов по племенной работе питомника «Violet» сумели показать выполнение законов наследования доминантных и рецессивных признаков при дигибридном скрещивании морских свинок.