ТЕХНОЛОГИЯ РЕШЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

ТЕХНОЛОГИЯ РЕШЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

Учебно-методическое пособие

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

1. Альтернативные признаки -взаимоисключающие, контрастные.
2. Анализирующее скрещивание – скрещивание особи неопределенного генотипа с особью, гомозиготной по рецес­сивным аллелям.
3. 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 половыххромосом (гоносом).
4. 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).
5. Гамета - половая клетка растительного или животного организма, несущая один ген из аллельной пары.
6. Ген - участок молекулы ДНК (в некоторых случаях РНК), в котором закодирована информация о биосинтезе одной полипептидной цепи с определенной аминокислотной последовательностью.
7. Геном - совокупности генов, заключённых в гаплоидном наборе хромосом организмов одного биологического вида.
8. Генотип - совокупность генов, локализованных в гаплоидном наборе хромосом данного организма. В отличие от понятий генома и генофонда, характеризует особь, а не вид.
9. Гетерозиготные организмы – организмы, содержащие различные аллельные гены.
10. Гомозиготные организмы – организмы, содержащие два одинаковых аллельных гена.
11. Гомологичные хромосомы - парные хромосомы, одинаковые по форме, размерам и набору генов.
12. Дигибридное скрещивание -скрещивание организмов, отличающихся по двум признакам.
13. Закона Моргана (закон сцепления) – сцепленные гены, расположенные в одной хромосоме, наследуются совместно (сцепленно).
14. Закон чистоты гамет -при образова­нии гамет в каждую из них попадает только один из двух аллельных генов.
15. 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).
16. Кодоминирование – вид взаимодействия аллельных генов, при котором в потомстве появляются признаки генов обоих родителей.
17. Комплементарное (дополнительное) взаимодействие генов – такое взаимодействие генов, в результате которого появляются новые признаки.
18. Локус - участок хромосомы, в котором расположен ген.
19. Моногибридное скрещивание – скрещивание организмов, отличающихся по одному признаку (учитывается только один признак);
20. 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.
21. 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.
22. Плейотропность (множественное действие гена) -это такое взаимодействие генов, при котором один ген, влияет сразу на несколько признаков.
23. Полимерия – дублирующие действия неаллельных генов в проявлении данного признака.
24. Полигибридное скрещивание -скрещивание организмов, отличающихся по нескольким признакам.
25. Сцепленное с полом наследование – наследование гена, расположенного в половой хромосоме.
26. 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.
27. Фенотип - совокупность всех внешних и внутренних признаков какого-либо организма.
28. Чистые линии – организмы, не скрещивающиеся с другими сортами, гомозиготные организмы.
29. Эпистаз — это такое взаимодействие генов, когда один из них подавляет проявления другого, неаллельного ему.

ГЛАВА 1. ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РЕШЕНИЮ

ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие гены называют аллельными?
2. Объясните суть первого закона Менделя.
3. Сформулируйте второй закон Менделя.
4. Чем отличается понятие «генотип» от «геном»?
5. Чем отличается понятие «ген» от «генотип»?
6. Каким символом обозначают материнскую особь при решении генетических задач?
7. Что означает символ F_2, принятый при решении генетических задач?
8. В каком порядке пишутся буквы, обозначающие признаки при оформлении генетических задач?
9. Именем какого ученого названа решетка, использующаяся при решении задач на ди- и полигибридное скрещивание для определения генотипов потомства?
10. Какая из записей является верной, ♀ааВВ или ♀аВаВ?
11. Генотип женской или мужской особи записывается первым при решении генетических задач?

Запишем схему брака

Р ♀ Аа X ♂ аа

Гаметы А а а

F₁ Аа; аа

Фенотип: длинные короткие

5. 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.

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

Запишем схему скрещивания

Р ♀ ААbb X ♂ aaВВ

Гаметы Аb аB

F₁ ♀АaBb X ♂ АaBb

Гаметы АВ, Аb, аВ, аb АВ, Аb, аВ, аb

5.НаходимF₂: 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.

Запишем схему брака

Р ♀ X^AХ^а X ♂ Х^АY

Гамет X^A Х^а Х^А Y

F₁ X^AX^A X^AY X^AX^a X^aY

Фенотип: здоровая здоровый здоровая больной

5. Ответ: Дочка может быть здоровой (X^AX^A) или быть здоровой, но являться носителем гена гемофилии (X^AX), а сын может как здоровым (X^AY), так и больным (X^aY).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Гомо или гетерогаметным является мужской пол у человека?
2. Гомо или гетерогаметным является женский пол у человека?
3. Каким образом в ответе на задачу обозначают вероятность рождения ребенка с определенными признаками?

ГЛАВА 3. ЗАДАНИЯ НА ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА И ТИПОВ ОБРАЗУЮЩИХСЯ ГАМЕТ

1. Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом АА

2. Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом аа

3. Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом Аа

4. Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ААВВ

5. Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом АаВВ

6. Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ААВв

7. Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом АаВа

8. Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ААВВСС

9. Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом АаВВСС

10. Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ААВвСС

11. Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ААВВСс

12. Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом АаВвСС

13. Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом АаВВСс

14. Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом АаВвСс

15. Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом Х^аХ^а

16. Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом Х^АХ^А

17. Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом Х^аY

18. Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом Х^АХ^а

19. Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом Х^АY

20. Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом Х^ВХ^В

21. Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом Х^вY

22. Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом Х^ВХ^а

23. Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом Х^ВY

24. Какие типы гамет образует организм с генотипом АА

25. Какие типы гамет образует организм с генотипом аа

26. Какие типы гамет образует организм с генотипом Аа

27. Какие типы гамет образует организм с генотипом ААВВ

28. Какие типы гамет образует организм с генотипом АаВВ

29. Какие типы гамет образует организм с генотипом ААВв

30. Какие типы гамет образует организм с генотипом АаВа

31. Какие типы гамет образует организм с генотипом ААВВСС

32. Какие типы гамет образует организм с генотипом АаВВСС

33. Какие типы гамет образует организм с генотипом ААВвСС

34. Какие типы гамет образует организм с генотипом ААВВСс

35. Какие типы гамет образует организм с генотипом АаВвСС

36. Какие типы гамет образует организм с генотипом АаВВСс

37. Какие типы гамет образует организм с генотипом АаВвСс

38. Какие типы гамет образует организм с генотипом Х^аХ^а

39. Какие типы гамет образует организм с генотипом Х^АХ^А

40. Какие типы гамет образует организм с генотипом Х^аY

41. Какие типы гамет образует организм с генотипом Х^АХ^а

42. Какие типы гамет образует организм с генотипом Х^АY

43. Какие типы гамет образует организм с генотипом Х^ВХ^В

44. Какие типы гамет образует организм с генотипом Х^вY

45. Какие типы гамет образует организм с генотипом Х^ВХ^а

46. Какие типы гамет образует организм с генотипом Х^ВY

47. Сколько и какие типы гамет образует организм с генотипом aabb

48. Сколько и какие типы гамет образует организм с генотипом Aabb

49. Сколько и какие типы гамет образует организм с генотипом AaBB

Творческий уровень

1. 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).

2. 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)

3. 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)

4. 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)

5. 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)

ТЕХНОЛОГИЯ РЕШЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

Учебно-методическое пособие

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

1. Альтернативные признаки -взаимоисключающие, контрастные.
2. Анализирующее скрещивание – скрещивание особи неопределенного генотипа с особью, гомозиготной по рецес­сивным аллелям.
3. 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 половыххромосом (гоносом).
4. 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).
5. Гамета - половая клетка растительного или животного организма, несущая один ген из аллельной пары.
6. Ген - участок молекулы ДНК (в некоторых случаях РНК), в котором закодирована информация о биосинтезе одной полипептидной цепи с определенной аминокислотной последовательностью.
7. Геном - совокупности генов, заключённых в гаплоидном наборе хромосом организмов одного биологического вида.
8. Генотип - совокупность генов, локализованных в гаплоидном наборе хромосом данного организма. В отличие от понятий генома и генофонда, характеризует особь, а не вид.
9. Гетерозиготные организмы – организмы, содержащие различные аллельные гены.
10. Гомозиготные организмы – организмы, содержащие два одинаковых аллельных гена.
11. Гомологичные хромосомы - парные хромосомы, одинаковые по форме, размерам и набору генов.
12. Дигибридное скрещивание -скрещивание организмов, отличающихся по двум признакам.
13. Закона Моргана (закон сцепления) – сцепленные гены, расположенные в одной хромосоме, наследуются совместно (сцепленно).
14. Закон чистоты гамет -при образова­нии гамет в каждую из них попадает только один из двух аллельных генов.
15. 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).
16. Кодоминирование – вид взаимодействия аллельных генов, при котором в потомстве появляются признаки генов обоих родителей.
17. Комплементарное (дополнительное) взаимодействие генов – такое взаимодействие генов, в результате которого появляются новые признаки.
18. Локус - участок хромосомы, в котором расположен ген.
19. Моногибридное скрещивание – скрещивание организмов, отличающихся по одному признаку (учитывается только один признак);
20. 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.
21. 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.
22. Плейотропность (множественное действие гена) -это такое взаимодействие генов, при котором один ген, влияет сразу на несколько признаков.
23. Полимерия – дублирующие действия неаллельных генов в проявлении данного признака.
24. Полигибридное скрещивание -скрещивание организмов, отличающихся по нескольким признакам.
25. Сцепленное с полом наследование – наследование гена, расположенного в половой хромосоме.
26. 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.
27. Фенотип - совокупность всех внешних и внутренних признаков какого-либо организма.
28. Чистые линии – организмы, не скрещивающиеся с другими сортами, гомозиготные организмы.
29. Эпистаз — это такое взаимодействие генов, когда один из них подавляет проявления другого, неаллельного ему.

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: