Розв'язування задач з генетики. Матеріал для учнів 9 класу.

                              Розв'язування задач з генетики

Позначення і символи генетики

1.А, В, Е, … - домінантні гени

2.а, в, е, … - рецесивні гени

3.Р – батьківські організми, взяті для схрещування (від лат. «Parentes»)

4.   х – схрещування організмів

5. ♂ - особа чоловічої статі (алхімічний знак Марса – щит та спис)

6. ♀ - особа жіночої статі (алхімічний знак Венери – люстерко з ручкою)

7. F – гібридні покоління

8.  Р (F₁) – батьки, які взяті з числа нащадків першого покоління

Головні вимоги до розв’язання генетичних задач

1.Розв’язувати усвідомлено.

2.Керуватися теоретичними знаннями.

3.Дії записувати послідовно та охайно.

4.Сорти гамет в особин, що схрещуються, визначити на основі механізму мейозу.

5. Відповіді записувати після розв’язку.

6.Керуватися теоретичними знаннями.

Основні принципи розв’язання задач

1.Спадкову інформацію нащадкам передають обидва батьківські організми, внесок кожного однаковий.

2.Кожна особина має два гени, які займають гомологічні ділянки гомологічних хромосом.

3.Гамети містять лише один ген з кожної такої пари.

4.Гени, які знаходяться в різних хромосомах, розходяться в гамети та успадковуються незалежно один від одного.

5.Гени, які знаходяться в одній хромосомі, мають тенденцію успадковуватися сумісно.

6.Жіночі та чоловічі гамети об’єднуються в чисто випадкових комбінаціях, між ними немає ні «притягування», ні «відштовхування».

7.Гени не змінюються, сумісно існуючи в гетерозиготній особині цілепокоління.

Правила, що допомагають розв'язувати генетичні задачі

1.Якщо після схрещування двох фенотипових особин в їх потомстві спостерігається розщеплення ознак, то ці особини гетерозиготні.

2.Якщо в результаті схрещування особин, що відрізняються фенотипово заоднією з ознак, отримали потомство, в якого спостерігається розщеплення за цією ж парою ознак, то одна з батьківських особин була гетерозиготною, а друга гомозиготною за рецесивною ознакою.

3.Якщо після схрещування фенотипово однакових (за однією парою ознак) особин у першому поколінні гібридів відбувається розщеплення ознак на три фенотипові групи у співвідношенні 1: 2: 1, то це свідчить про неповне домінування й те, що батьківські особини гетерозиготні.

4.Якщо внаслідок схрещування двох фенотипно однакових особин впотомстві відбувається розщеплення ознак у співвідношенні 9: 3: 3: 1, то вони були дигетерозиготними.

5.Якщо внаслідок схрещування двох фенотипно однакових особин унащадків відбувається розщеплення ознак у співвідношеннях 9: 3: 4;   9 : 6 : 1;   9 :7;   12 : 3 : 1;   13 : З або 15 : 1, то це свідчить про взаємодію генів, причому розщеплення у співвідношеннях 9 : 3 : 4;  9 : 6 : 1 та  9: 7 є ознакою комплементарної взаємодії генів, а в співвідношеннях 12 : 3 : 1; 13: 3 та 15:1 — їхньої епістатичної взаємодії.

Етапи  розв'язання задачі

1.Аналіз задачі

             Це -  процес прочитання й осмислення, під час якого слід визначити: до якого розділу чи теми належить задача, про що йдеться в її умові, чи достатньо даних для знаходження невідомої величини, у чому полягає суть запитання?

             З метою глибшого осмислення задачі можна переформулювати її умову або встановити зв'язок між даною задачею та вже розв'язаними (аналогічними) із цього ж розділу чи теми.

2.Скорочений запис умови

            Запис того, що дано і що необхідно знайти (за допомогою встановлених умовних позначень). Невідомі величини позначають через х або фенотипні радикали. Схематичний запис умови задачі полегшує пошук зв'язків між відомими й невідомими величинами.

3.Пошук способу розв'язання задачі

            Як правило, будь-яку задачу можна розв'язати кількома способами. Особливо це стосується біологічних задач, під час розв'язування яких необхідно враховувати різноманітні фактори: генотип, фенотип, умови середовища,структуру популяцій тощо. Якщо зміст задачі пов'язаний з певними формулами, законами, гіпотезами, теоріями, уважно проаналізуйте висновки, що з них випливають, оскільи не завжди математично правильний результат буде правильним з точки зору біології.

4.Розв'язування задачі

            Поетапне розв'язування задачі, стисле формулювання ключових запитань кожного етапу. Якщо на якомусь з етапів виникли труднощі, перевірте, чи всю інформацію з умови задачі використано. Ретельно перевіряйте також результати розрахунків: помилка на проміжному етапі призведе до неправильної кінцевої відповіді. За необхідності оберіть інший спосіб розв'язування.

5.Завершальний етап

            Перевірка правильності розв'язання в цілому, формулювання і запис остаточної відповіді

Алгоритм розвязування генетичних задач

1. Визначте за умовами задачі (або малюнком) домінантну і рецесивну ознаки.

2. Введіть буквені позначення домінантної та рецесивної  ознак.

3. Запишіть генотипи особин із рецесивною ознакою або особин із відомим за умовою задачі генотипом.

4. Запишіть, які гамети утворюють батьківські форми.

5. Складіть схему схрещування. Запишіть генотипи гібридів та  їхні гамети в решітку Пеннета по горизонталі й вертикалі.

6. Запишіть генотипи нащадків у клітинах перетину.

7. Визначте співвідношення фенотипів у поколіннях.

Приклади розв’язку задач на моногібридне та дигібридне схрещування.

 Задача 1. У людини ген карого ока домінує над блакитним. Кароока жінка вийшла заміж за блакитноокого чоловіка. Який колір очей можливий у їхніх дітей?

Дано:                                                                              Розв'язок.
А - карий                                                                    Р ♀ АА x ♂ аа
а - блакитний                                                            G      А           а
♀ АА                                                                         F₁           Аа - кароокі
♂ аа
F₁  -?
  
  Задача 2. Гетерозиготна жінка вийшла заміж за гетерозиготного кароокого чоловіка. Який колір очей можливий у їхніх дітей?
Дано:                                                                              Розв'язок.
А - карий                                                                    Р ♀ Аа x ♂ Аа
а - блакитний                                                            G      А           А
♀ Аа                                                                                    а         а

♂ Аа                                                                          F₂   АА; Аа; Аа; аа
F₂  -?                                                                                    к.     к.    к.    б.
Відповідь: за генотипом розщеплення 1:2:1, а за фенотипом 3:1. 

Задача 3. Який колір квітів буде у гібридів першого покоління білих та рожевих троянд по генотипу та по фенотипу, якщо білий колір - рецесивна ознака? (Схрещували гомозиготні особини).
Дано:                                                                               Розв’язок. 

А – рожевий колір;                                                    Р ♀ аа х ♂ АА

а – білий колір;                                                          G:     а          А

♂ АА                                                                          F₁            Аа

♀ аа

F ₁ - ?

Відповідь: колір квітів буде рожевим.

Задача 4. Якого кольору будуть троянди, одержані при схрещуванні двох гетерозиготних рослин рожевого кольору?

       Розв’язок.

Р (F₁)♀ Аа х ♂ Аа

G:          А          А

              а            а

F₂ АА (червоні); Аа (рожеві); Аа; аа (білі)

Відповідь: По закону розщеплення ознак, відбудеться розщеплення ознак: по генотипу у відношенні 1:2:1, по фенотипу 3:1.