Методическая разработка по биологии. Раздел «Решение задач по генетике»

Методическая разработка по биологии Раздел «Решение задач по генетике» Подготовила учитель биологии МБОУ «Ялтинская школа№1» Аверьянова Наталья Егоровна Задачи ЕГЭ по генетике

  

Задача ЕГЭ по генетике №1

 

 

 

Записываем дано:

 

У нас 2 признака, поэтому эта задача  ЕГЭ по генетике на дигибридное скрещивание.

 

h — рецессивный ген гемофилии, сцеплен с Х-хромосомой, значит аллель будут выглядеть как X^h.

 

а-альбинизм, рецессивный признак, находится в аутосоме, значит, не связан с полом. Обозначаем просто как «а«.

 

Родители нормальные по этим двум признакам:

 

Генотип матери:   X^HX^HАА либо X^HX^hАа

 

Генотип отца: X^HYАА либо X^HYАа

 

а сын альбинос и гемофилик, т.е.  его генотип — X^hYaa.  X^h сын мог унаследовать только от матери, т.к. отец не имел этого признака.
аа — по одному признаку от отца и от мамы, значит, оба родителя гетерозиготны по этому признаку:

 

отец —  X^HYАа × X^HX^hАа — мать

 

составляем решетку Пеннета:

 

а) Итого 12 генотипов:

 

Дочери:

 

• X^HX^HАА — здоровая кровь, пигмент

• X^HX^HАа — здоровая кровь, пигмент

• X^HX^Hаа — здоровая кровь, альбинос

• X^HX^hАА — здоровая кровь, пигмент

• X^HX^hАа — здоровая кровь, пигмент

• X^HX^hаа— здоровая кровь, альбинос

 

Сыновья:

 

• X^HYАА  — здоровый, пигмент

• X^HYАа — здоровый, пигмент

• X^HYaа — здоровый, альбинос

• X^hYАA — больной, пигмент

• X^hYАa — больной, пигмент

• X^hYaa — больной, альбинос

б) 6 фенотипов:

• девочка здоровая, пигмент

• девочка здоровая, альбинос

• мальчик здоровый, пигмент

• мальчик здоровый, альбинос

• мальчик больной, пигмент

• мальчик больной, альбинос

 

в) Вероятность рождения мальчика альбиноса гемофилика 1 из 16

 

г) Здоровые девочки — 6 из 16

 

Это довольно сложная задача, т.к. здесь надо учитывать 2 признака. Она трудоемкая по подсчетам и надо очень внимательно прописывать генотипы. Но, все задачи по генетике имеют простой алгоритм решения:

 

1. Обозначить признаки — большой буквой — доминантные, маленькой буквой — рецессивные

2. Обозначить генотипы мужского и женского организмов (указать все возможные варианты)

3. Расписать варианты гамет

4. Составить решетку Пеннета

 

Бывают обратные  ЕГЭ по генетике — когда дан генотип гибрида, а определить нужно родителей. В этом случае надо обозначить то, что ребенок наследует признаки и от мужского, и от женского организма.

 

Задача ЕГЭ по генетике №2

 

 

Дано:

 

• А — длинные уши;

• а — безухость;

• Аа — короткие уши;

• B — черная шерсть;

• b — белая шерсть

 
Ответ:
 
P:
 

• длинноухая черная овца, гетерозиготная по второму признаку:  ААBb;

• короткоухий белый баран: Ааbb

 

составляем решетку Пеннета:

 

 

F1:

 

• AABb — длинноухий, с черной шерстью;

• АаBb — короткоухий с черной шерстью;

• ААbb —  длинноухий, с белой шерсткой;

• Ааbb — короткоухий с белой шерстью;

 
Вероятность рождения безухих белых ягнят — 0%
 

Задача ЕГЭ по генетике №3

 

 

Дано: 

 

А — гладкие семена

 

а — морщинистые

 

В — окрашенные

 

b — неокрашенные

 

Решение:

 

скрестили дигетерозиготное растение с рецессивным:

 

АаВb х ааbb

 

По сути это  — анализирующее скрещивание и соотношение в потомстве должно было бы быть 1:1:1:1. У нас наблюдается расщепление 1:1 (1500 : 1490) и маленькие числа, не попадающие под правило: 100 и 110.

 

Делаем вывод — гены сцеплены

Посмотрим на генотипы F1:

 

• 1500 морщинистые окрашенные:  aB\\ab

• 1490 гладкие неокрашенные:  Аb\\ab

 
Значит, генотипы родительских форм были:

Аb\\aB  x ab\\ab

 

Схема скрещивания:

 

 

 

	Аb	aB
ab	Аb\\ab 1490 гладкие неокрашенные	aB\\ab 1500 морщинистые окрашенные

 
110 и 100 — результат кроссинговера

Готовые решения задач по генетике. Задачи 1-10 | Явления сцепления генов. Кроссинговер  

Задача 1
Какие типы гамет и сколько даст организм: 
а) при полном сцеплении генов А и В;
б) если расстояние между генами А и В - 12 морганид?
Решение:
а) При полном сцеплении организм:   дает два типа гамет:   каждой по 50%.
б) Расстояние между генами 12 м показывает, что кроме не кроссоверных гамет есть кроссоверные гаметы, причем последних будет 12%. Гаметы некроссоверные:  ; их соотношение [ (100% - 12%) : 2 = 44% ] по 44%. Кроссоверные гаметы:  , их соотношение [ 12: 2 = 6% ] по 6%.
При решении задачи использовались положения теории Моргана:
1) гены лежат в хромосомах;
2) при полном сцеплении гены, лежащие в одной хромосоме, наследуются только вместе;
3) при неполном сцеплении генов гены, лежащие в одной хромосоме могут наследоваться как вместе, так и раздельно (появляются кроссоверные гаметы);
4) 1 морганида = 1% кроссинговера, поэтому по расстоянию генов можно судить о количестве кроссоверных гамет ( 1м = 1% кроссоверных гамет).

 Задача 2
Сколько типов гамет, и какие дает организм, имеющий две пары хромосом: 
а) при полном сцеплении;
б) если расстояние между генами А и В равно 12 морганид?
Решение:
а) Хромосомы во время мейоза расходятся к полюсам независимо друг от друга, поэтому будет 4 типа гамет:
, по 25%.
б). Расстояние между генами 12 морганид, поэтому гаметы будут как некроссоверные, так и кроссоверные. Некроссоверные гаметы:  , каждой по  = 22%. Кроссоверные гаметы:  , каждой по 12/4 =3%.

Задача 3
Гены А, В, и С лежат в одной хромосоме. Между генами АС кроссинговер проходит с частотой 12,7% , количество рекомбинантов по генам ВС – 23,3% , расстояние между генами АВ – 36 морганид. Построить генетическую карту по взаиморасположению этих генов в хромосоме.
Решение:
1) 1% кроссинговера равен 1 морганиде
2)  Рекомбинанты – это организмы, образовавшиеся при слиянии кроссоверных гамет. Так как гены в хромосоме лежат линейно, чертим прямую линию и откладываем расстояние между генами, которое выражено в морганидах:

Гены в хромосомах лежат линейно, в определенных местах – локусах. Одна морганида соответствует одному проценту кроссинговера или рекомбинантных (кроссоверных) особей.

Задача 4
Расстояние между генами АВ равно 24 морганиды. Какова доля генотипов: 
и во втором поколении от скрещивания организмов ААвв и ааВВ?
Решение:
В Расстояние между генами АВ - 24 морганиды показывает, что эти гены неполностью сцеплены, расположены в одной хромосоме и кроссоверных особей по этим генам будет 24%.
Такие задачи решаем в виде хромосомных карт.

Кроссоверные организмы и гаметы отмечены звездочкой - (*).

 Расстояние между генами - 24 морганиды показывает, что кроссоверных особей 24%. Доля каждого кроссоверного генотипа: 24 : 12 (на число кроссоверных особей) = 2%. Доля каждого некроссоверного генотипа: (100% - 24%) : 4 (на число некроссоверных особей) = 19%.
Ответ:
Доля кроссоверного генотипа:  — 2%, а доля некроссоверных генотипов:  — 19%.
При решении задачи использовали: закон чистоты гамет и хромосомную теорию наследственности, взаимодействие генов – не полное сцепление.

Задача 5
У перца красная окраска плода доминирует над зеленной, а высокий рост стебля - над карликовым. Гены, определяющие окраску плода и высоту стебля, лежат в одной хромосоме, расстояние между их локусами 40 морганид. Скрещено гетерозиготное по обеим признакам растение с карликовым, имеющим зеленую окраску плода.
Какое потомство и в каком соотношении можно ожидать от этого скрещивания? Какие законы генетики использовали при решении задачи и какое взаимоотношение генов наблюдается при наследовании данных признаков?
Решение:
А - ген, определяющий красную окраску плода;
а - ген, определяющий зеленную окраску плода;
В – ген, определяющий высокий рос стебля;
в – ген, определяющий карликовость;
(Расстояние между генами) S_AB = 40 морганид.
Так как S_AB = 40м, то гены не полностью сцепленны. В связи с тем, что ген роста стебля и окраски плодов сцеплены, генотип растений записываем в виде хромосомной карты. Допустим, что у гетерозиготной особи гены А и В пришли от одного родителя, а гены а и в от другого родителя, тогда ее хромосомная карта будет: 
[ Но у гетерозиготного родителя может быть и иначе: гены А и в пришли то одного родителя, а гены а и В пришли от другого родителя. В этом случае соотношение кроссоверных гамет и некроссоверных будет иное и поэтому другая фенотипическая структура потомства.]
В условии задачи сказано, что расстояние между генами равно 40 морганидам. Это означает, что кроме нормальных гамет (некроссоверных) у особи : будут кроссоверные гаметы. Некроссоверные гаметы:  наблюдаются в соотношении  , а кроссоверные гаметы:  по 40%/2 = 20% каждой.
Второй родитель будет имеет хромосомную карту:  и один тип гамет: а____в.
Рассмотрим скрещивание:

Кроссоверные гаметы и организмы в таблице отмечены: (*)
Вероятность кроссоверных особей каждого генотипа: 40%/2 = 20% ; некроссоверных особей каждого типа  = 30%.
Взаимодействие генов: полное доминирование и неполное сцепление генов.
Законы генетики, которые использовали при решении задачи: закон чистоты гамет, хромосомная теория Моргана.

Задача 6
Жужелицу с коричневым и широким телом скрестили с самцом, имеющим узкое и зеленное тело. Гибриды первого поколения были коричневые с узким телом. Гибридную самку скрестили с самцом, имеющим зеленое и широкое тело. Во втором поколении получили: 55 с коричневым и 290 с зеленым телом, имеющих узкое тело, а с широким телом: 49 зеленой и 304 коричневой окраской. Написать схему скрещивания, дать цитологическое обоснование. Какое взаимодействие генов и каким законом генетики вы пользовались?
Решение:
Напишем фенотипическую схему первого скрещивания:

Из этой фенотипической схемы видно, что ген, определяющий коричневое тело, и ген, определяющий узкое тело, доминируют. Отсюда напишем дано:
Дано:
А – ген, определяющий коричневое тело;
а – ген, определяющий зеленое тело;
В – ген, определяющий узкое тело;
в – ген, определяющий широкое тело.

Из фенотипического расщепления во F₂ видно, что одна группа организмов имеет по 290 и 304 особей, а вторая – 49 и 55 особей, что значительно меньше. Поэтому можно предположить, что здесь неполное сцепление генов.

Найдем расстояние между генами А и В.

Расстояние между генами выражается в морганидах - 1 морганида равна 1% кроссинговера.
Взаимодействие генов: полное доминирование, неполное сцепление. Закон генетики, которые использовали при решении задачи: закон чистоты гамет, хромосомная теория Моргана. Записывая хромосомные карты организмов - даем цитологическое обоснование.

Задача 7
Воробьи, имеющие длинные крылья и серую окраску тела, скрестили с воробьями (самцами), имеющими черную окраску тела и короткие крылья. В первом поколении все воробьи были серые и длиннокрылые. При скрещивании гибридов первого поколения с самцом из первого скрещивания, во втором поколении получили 18 – с серым телом и длинными крыльями, 1 – с черным телом и длинными крыльями, а коротких: 21 с черным телом и 2 с серым телом. Написать схему скрещивания. Какое взаимодействие генов и какие законы использовали при решении задачи?
Решение:
Из первого скрещивания можно выяснить какие гены за что отвечают: А – длинные крылья, а – короткие крылья, В – серая окраска, в – черная окраска.
Из второго скрещивания становиться ясно, что ген окраски тела и длины крыльев не полностью сцеплены.

  Взаимодействие генов: полное доминирование, неполное сцепление. Закон генетики: закон чистоты гамет, хромосомная теория Моргана.

Задача 8
Определить вероятность рождения детей одновременно с обеими аномалиями и здоровых в семье, где жена страдает дефицитом глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа (А), ее отец был гемофилик и страдал дефицитом глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, а мать здорова. Муж имел такой же генотип, как и отец женщины. Расстояние между генами 12 морганид. Дать цитологическое обоснование. Какими законами генетики пользовались?.
Решение:
Дано:
А – глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа, а – норма;
h – гемофилия, H – нормальное свертывание крови;
S_АВ = 12 м.
Ход решения:
Расстояние между генами 12 м говорит о том, что задача на неполное сцепление генов, поэтому решением в хромосомном исполнении. Оба гена лежат в неаллельном участке Х-хромосомы.

это некроссоверные особи, их вероятность:  = 22%.

кроссоверные особи, их вероятность: 12% : 4 = 3%
Вероятность рождения детей с обеими аномалиями: 2 • 22% + 3% = 47% ;
вероятность здоровых детей в семье: 22%.
При решении задачи применяли закон чистоты гамет, хромосомную теорию Моргана, сцепленное с полом наследование. Взаимодействие генов: полное доминирование, не полное сцепление генов.

 Задача 9
Женщина, получившая аниридию (отсутствие радужной оболочки)от отца, а темную эмаль зубов от матери, вышла замуж за здорового мужчину. Какова вероятность рождения в этой семье детей с данными аномалиями, если локусы генов, определяющих эти признаки находятся в половых хромосомах на расстоянии 20 морганид.
Решение:
Дано:
А – ген аниридии;
а – ген нормы по радужной оболочке;
В – ген темной эмали зубов;
в – ген нормы;
S_АВ = 20 морганид.

 

 

Это некроссоверные особи, их вероятность:  =20%.

Это кроссоверные особи, их вероятность: 20% : 4 = 5%.
Вероятность рождения детей: с обеими аномалиями - 5% • 2=10%; норма – 5% • 2=10%; с аниридией – 20% •2= 40%; с темные зубы – 20% •2 = 40%.

  Задача 10
У кареглазых родителей родился голубоглазый сын, который страдал дальтонизмом и гемофилией, а также пятеро детей - дальтоники. Каковы вероятные генотипы родителей?.
Решение:
Дано:
А – карие глаза;
а – голубые глаза;
Д – нормальное зрение;
д – дальтонизм;
H – нормальное свертывание крови;
h – гемофилия.

сли у здоровых родителей родился сын дальтоник и гемофилик, то гены, определяющие эти заболевания он получил от матери через ее Х – хромосому. Кроме того эти гены у матери лежали в разных Х – хромосомах, так как пятеро детей были только дальтониками (т.е. это некроссоверные организмы – их всегда больше, чем кроссоверных). По цвету глаз родители гетерозиготные, потому что у них ребенок – голубоглазый.