«Разбор задач по генетике для подготовки к муниципальному этапу ВсОШ по биологии для учащихся 10 - 11 –х классов»

Подготовка к муниципальному этапу ВсОШ

«Задачи по генетике муниципального этапа олимпиады по биологии

для учащихся 10 - 11 –х классов»

Подбор материала: учитель химии и биологии МБОУ «Обозерская школа № 1» Нечаева Н.А.

Задача 1.

При скрещивании бассенджи (короткошерстные и нелающие собаки) с американским коккер-спаниелем все гибриды первого поколения оказались короткошерстными и лающими. Каков генотип этих щенков? Какое расщепление мы вправе ожидать при разведении «в себе» полученных гибридов, если в F2 родилось 32 щенка? Каким образом можно получать длинношерстных и нелающих потомков? Подробно объясните приводимые схемы скрещивания.

Дано:

А – ген короткошерстности;

а – ген длинношерстности;

В – ген лающих;

в – ген не лающих.

F2 – 32 щенка.

Найти:

Генотип F1?

Расщепление в F2?

Как получить длинношёрстных и нелающих потомков?

Решение:

1) P: ♀ АА вв × ♂ аа ВВ

Короткошёрстные Длинношёрстные

Нелающие Лающие

G:

F1: Аа Вв – 100% особей с короткой шерстью лающих.

2) Р: ♀ Аа Вв × ♂ Аа Вв

Короткошёрстные Короткошёрстные

Лающие Лающие

G:

F2: из 32 щенков:

А_ В_ - 9 особей с короткой шерстью лающих.

А_ вв – 3 особи с короткой шерстью нелающих.

аа В_ - 3 особи с длинной шерстью лающих.

аа вв – 1 особь с длинной шерстью нелающая.

3) Р: ♀ аа вв × ♂ аа вв

Длинношёрстные Длинношёрстные

Нелающие Нелающие

G:

F: аа вв – 100% особей длинношёрстных нелающих.

Р: ♀ Аа Вв × ♂ аа вв

Короткошёрстные Длинношёрстные

Лающие Нелающие

G:

F: аа вв – 25% особей длинношёрстных нелающих.

Ответ:

1) Генотип F1: Аа Вв

2) Расщепление в F2 - 9 : 3 : 3: 1

3) Длинношёрстных и нелающих потомков можно получить при скрещивании особей с генотипами: ♀ аа вв × ♂ аа вв и Аа Вв × ♂ аа вв.

Задача 2.

При скрещивании между собой черных линий мышей всегда получается черное потомство. При скрещивании между собой желтых линий мышей одна треть потомства оказывается черной, а две трети – желтой. Жёлтые при скрещивании между собой никогда не жёлтых потомков. Кроме того особи, гомозиготные по доминанте, не выживают. Как это можно истолковать?

Дано:

А – ген чёрной окраски;

а – ген жёлтой окраски.

При скрещивании черных линий – все потомство черное;

При скрещивании желтых – 1/3 черные, 2/3 – желтые.

Найти:

Объяснить результаты.

Решение:

1) Черные являются гомозиготными, т. к. все их потомство единообразно.

2) Желтые являются гетерозиготными, т. к. их в их потомстве наблюдается расщепление. Поскольку гетерозиготные особи несут доминантный признак, то желтая окраска доминирует.

3) Жёлтые при скрещивании между собой никогда не дают только жёлтых потомков. Это позволяет предположить, что особи, гомозиготные по доминанте, не выживают. Анализ скрещивания подтверждает это предположение.

Р: ♀ Аа × ♂ Аа

жёлтая жёлтая

G:

F1: АА 2Аа аа

погибает жёлтые чёрные

66% 33%

Ответ:

Летальные гены в гомозиготном состоянии могут вызывать гибель потомства ещё до рождения.

Задача 3.

От одной пары кур за некоторый промежуток времени было получено 140 цыплят, из них 45 курочек, а остальные петушки. Объясните, почему от этой пары в потомстве неравное соотношение полов.

Дано:

ХХ – генотип петуха;

ХY – генотип курицы.

ХА – норма;

Ха – летальное состояние гена.

Найти:

Объяснить неравное соотношение полов.

Решение:

1) Р: ♀ ХАY × ♂ ХАХа

Курица Петух

Здоровая Здоровый, носитель

G:

F1: ХАХА ; ХАY ; ХАХа ; ХаY

25% 25% 25% 25%

Петухи Курицы Петухи Курицы

Здоровые Здоровые Здоровые Погибают

Носители

Из всего, выжившего потомства 2/3 - петухов, 1/3 – кур.

Ответ:

Летальные гены в гомозиготном состоянии могут вызывать гибель потомства ещё до рождения. Выживают особи гетерозиготные и гомозиготные по нормальному гену.

Задача 4.

Черная окраска шерсти и висячее ухо у собак доминирует над коричневой окраской и стоячим ухом. Скрещивались чистопородные собаки с висячими ушами с собаками, имеющими коричневую окраску шерсти и стоячие уши. Гибриды скрещивались между собой. Какая часть щенков F2 фенотипически должна быть похожа на гибрид F1? Какая часть гибридов F2 должна быть полностью гомозиготна? Какая часть щенков F2 должна быть с генотипом, подобным генотипу гибридов F1?

Дано:

А – ген чёрной окраски шерсти;

а – ген коричневой окраски шерсти;

В – ген висячего уха;

в – ген стоячего уха.

Найти:

Генотип F1, F2?

Фенотип F1, F2?

Решение:

1) Р: ♀ АА ВВ × ♂ аа вв

Чёрная окраска Коричневая окраска

Висячее ухо Стоячее ухо

G:

F1: Аа Вв – 100% особей с чёрной шерстью и висячими ушами.

2) Р: ♀ Аа Вв × ♂ Аа Вв

Чёрная окраска Чёрная окраска

Висячее ухо Висячее ухо

G:

F2:

9/16 – особей с чёрной окраской и висячими ушами;

3/16 – особей с чёрной окраской и стоячими ушами;

3/16 - особей с коричневой окраской и висячими ушами;

1/16 - особей с коричневой окраской и стоячими ушами.

Ответ:

1) 9/16 щенков F2 фенотипически похожа на гибрид F1.

2) 4/16 гибридов F2 полностью гомозиготна (АА ВВ, аа ВВ, АА вв, аа вв).

3) 4/16 щенков F2 с генотипом, подобным генотипу гибридов F1 ( Аа Вв).

Задача 5.

При скрещивании томата с пурпурным стеблем (А) и красными плодами (В) и томата с зеленым стеблем и красными плодами получили 722 растения с пурпурным стеблем и красными плодами и 231 растение с пурпурным стеблем и желтыми плодами. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, потомства в первом поколении и соотношение генотипов и фенотипов у потомства.

Дано:

А – ген пурпурного стебля;

а – ген зелёного стебля;

В – ген красных плодов;

в – ген жёлтых плодов.

722 растения с пурпурным стеблем и красными плодами;

231 растение с пурпурным стеблем и жёлтыми плодами.

Найти:

Схема решения задачи.

Генотип Р, F1?

Фенотип Р, F1?

Решение:

1) ♀ АА Вв × ♂ аа Вв

Пурпурный стебель Зелёный стебель

Красные плоды Жёлтые плоды

G:

F1: Аа ВВ ; Аа Вв ; Аа Вв ; Аа вв.

Пурпурные стебли Пурпурные стебли

Красные плоды Жёлтые плоды

3 : 1

Ответ:

1) Генотипы родителей - ♀ - АА Вв; ♂ - аа Вв.

2) Генотип потомства F1: Аа ВВ; Аа Вв; Аа Вв; Аа вв.

3) Соотношение фенотипов потомства F1: 3:1 (пурпурный стебель и красные плоды :

пурпурный стебель жёлтые плоды).

4) Соотношение генотипов у потомства F1:

1/4 – Аа ВВ

1/2 – Аа Вв

1/4 – Аа вв

Задача 6.

У человека ген, вызывающий гемофилию, рецессивен и сцеплен с Х-хромосомой, а альбинизм обусловлен аутосомным рецессивным геном. У родителей, нормальных по этим признакам, родился сын альбинос и гемофилик. Какова вероятность того, что у их следующего сына проявятся эти два аномальных признака? Какова вероятность рождения здоровых дочерей?

Дано:

ХН – ген нормы по гемофилии;

Хh- ген гемофилии;

А – ген здоровый по пигментации;

а – ген альбинизма.

Найти:

Вероятность рождения сына с двумя аномальными признаками.

Вероятность рождения здоровых дочерей.

Решение:

1) Р: ♀ ХНХh Аа × ♂ XHY Аа

Норма по гемофилии

Норма по пигментации

G:

Ответ:

1) Вероятность рождения следующего сына с двумя аномальными признаками равна 1/16.

2) Вероятность рождения здоровых дочерей равна 6/16.

Задача 7.

От скрещивания двух зеленых канареек был получен всего один птенец – коричневая самка. Какова вероятность появления от такого скрещивания коричневого самца, если известно, что коричневая окраска канареек зависит от рецессивного сцепленного с полом самца?

Дано:

ХА – ген зелёной окраски;

Ха - ген коричневой окраски;

ХХ – генотип самца;

ХY – генотип самки.

При скрещивании двух зеленых канареек был получен 1 птенец – коричневая самка.

Найти:

Вероятность появления коричневого самца.

Решение:

1) Р: ♀ ХАY × ♂ ХАХа

Самка Самец

Зелёная Зелёный

G:

F1: ХаY; ХАХА; ХАХа; ХАY.

Самка Самец Самец Самка

Коричн Зелёный Зелёный Зелёная

Ответ:

Вероятность появления коричневого самца от такого скрещивания составляет - 0%.

Задача 8.

У кошек гены рыжего и черного цвета аллельны и локализованы в Х-хромосоме. Они передаются независимо, в связи с чем гетерозиготы имеют пеструю (черепаховую, трехцветную) окраску. Какое количество разных фенотипов можно получить при скрещивании трехцветной кошки и черным котом? Какова вероятность появления трехцветного кота?

Дано:

ХА – ген чёрной окраски;

ХВ - ген рыжей окраски;

ХА ХВ – генотип черепаховой окраски.

Найти:

Количество разных фенотипов, полученных при скрещивании трёхцветной кошки и чёрным котом.

Вероятность появления трёхцветного кота.

Решение:

1) Р: ♀ ХА ХВ × ♂ ХА Y

Кошка Кот

Черепаховая чёрный

G:

F1: ХА ХА; ХА Y; ХА ХВ; ХВ Y.

Кошка Кот Кошка Кот

Чёрная Чёрный Черепах Рыжий

Ответ:

1) При скрещивании трёхцветной кошки и чёрного кота можно получить три разных фенотипа: особи чёрной, рыжей и черепаховой окраски.

2) Вероятность появления трёхцветного кота равна нулю.

Можно предположить появление трёхцветного кота в результате мутации с генотипом: ХАХВY, но эта вероятность очень мала.

Задача 9.

В семье у кареглазых родителей четверо детей с разными группами крови, один из них ребенок – голубоглазый. Какова вероятность рождения следующего ребенка кареглазым с первой группой крови?

Наследование групп крови системы АВО

Дано:

А – ген карих глаз;

а - ген голубых глаз;

jo jo – генотип I группы крови;

JA JA, JA jo – генотип II группы крови;

JB JB, JB jo – генотип III группы крови;

JA JB – генотип IV группы крови.

Найти:

Вероятность рождения ребёнка кареглазого с 1-ой группы крови.

Решение:

1) Р: ♀ Аа JA jo × ♂ Аа JB jo

Карие глаза Карие глаза

II группа крови III группа крови

G:

Ответ:

Вероятность рождения кареглазого ребёнка с первой группой крови равна 3/16.

Задача 10.

Детская форма амавротической семейной идиотии наследуется аутосомно-рецессивно и заканчивается обычно смертельным исходом к 4 – 5 годам. В семье здоровых родителей первый ребенок умер от этой болезни. Каков прогноз в отношении здоровья следующего ребенка?

Дано:

А – ген нормы;

а – ген идиотии.

Найти:

Прогноз для будущего ребёнка.

Решение:

1) Р: ♀ Аа × ♂ Аа

Норма Норма

G:

F1: АА; Аа; Аа; аа.

Норма Норма Норма Идиотия

Ответ:

Вероятность рождения здорового ребёнка равна 75%.

Задача 11.

У супругов с нормальным зрением четверо детей: две дочери и два сына. У первой дочери зрение нормальное; у нее три сына, два из который дальтоники. У второй дочери и пяти ее сыновей зрение нормальное. Первый сын страдает дальтонизмом, а две его дочери и два сына видят нормально. Второй сын и четверо его сыновей имеют нормальное зрение. Определите генотипы бабушки, дедушки, их детей и внуков. Составьте родословную этой семьи.

Дано:

ХD – ген здоровый по дальтонизму;

Хd – ген дальтонизма.

Найти:

Генотипы бабушки, дедушки, детей, внуков.

Составить родословную.

Решение:

1) Р: ♀ XDXd × ♂ XDY

Норма Норма

Родословная

Ответ:

Генотип бабушки: XDXd; генотип дедушки: XDY; генотип детей: XDXd, XDXD, XdY, XDY; генотип внуков: XDY, XdY, XDXd.

Задача 12.

В семье, где жена имеет 1 группу крови, а муж – IV группу, родился сын дальтоник с III группой крови. Оба родителя различают цвета нормально. Определите вероятность рождения здорового сына и его возможные группы крови. Дальтонизм наследуется как рецессивный сцепленный с Х-хромосомой признак.

Дано:

ХD – ген здоровый по дальтонизму;

Хd – ген дальтонизма.

jo jo – генотип I группы крови;

JA JA, JA jo – генотип II группы крови;

JB JB, JB jo – генотип III группы крови;

JA JB – генотип IV группы крови.

Найти:

Вероятность рождения здорового сына и его возможные группы крови.

Решение:

1) Р: ♀ XDXd jo jo × ♂ XDY JA JB

Норма, I гр. Норма, IV гр.

G:

Ответ:

Вероятность рождения здорового сына – 2/8 или 25% со II или III группой крови.

Задача 13.

Химическое исследование показало, что 30% общего числа азотистых оснований данной информационной РНК приходится на урацил, 26% - на цитозин и 26% - на аденин. Определите нуклеотидный состав соответствующего участка двухцепочечной молекулы ДНК, «слепком» которой является исследованная РНК?

Дано:

РНК

У – 30%

Ц – 26%

А – 26%

Найти:

Нуклеотидный состав участка молекулы ДНК.

Решение:

1) Число азотистых оснований данной информационной РНК = 100%

100% - (30% + 26% + 26%) = 18%

Следовательно, Г = 18%.

2) ДНК

А – 30%

Г – 26%

Т – 26%

Ц – 18%

По правилу Чаргаффа количество А = Т, Г = Ц

А + Т = (30 + 26)/2 = 28, по 28% А и Т

Г + Ц = (26 + 18)/2 = 22, по 22% Г и Ц.

Ответ:

Нуклеотидный состав участка двухцепочечной молекулы ДНК: А – 28%, Т – 28%, Г – 22%, Ц – 22%.