Dihibrid keresztezési problémák. Monohibrid és dihibrid keresztezési problémák

Genetika, feladatai. Az öröklődés és a változékonyság az élőlények sajátosságai. Genetikai módszerek. Genetikai alapfogalmak és szimbolika. Az öröklődés kromoszómális elmélete. Modern elképzelések a génről és a genomról

Genetika, feladatai

A természettudomány és a sejtbiológia 18-19. századi fejlődése lehetővé tette számos tudós számára, hogy feltételezéseket tegyen bizonyos örökletes tényezők létezéséről, amelyek meghatározzák például az örökletes betegségek kialakulását, de ezeket a feltételezéseket nem támasztották alá releváns bizonyítékok. Még az intracelluláris pangenezis H. de Vries által 1889-ben megfogalmazott elmélete is, amely feltételezi bizonyos „pangének” létezését a sejtmagban, amelyek meghatározzák a szervezet örökletes hajlamait, és ezek közül csak azok kerülhetnek a protoplazmába, amelyek meghatározzák a szervezet örökletes hajlamait. típusú sejt, nem tudta megváltoztatni a helyzetet, valamint A. Weissman „csíraplazma” elmélete, amely szerint az ontogenezis folyamata során szerzett tulajdonságok nem öröklődnek.

Csak G. Mendel (1822-1884) cseh kutató munkái váltak a modern genetika alapkövévé. Annak ellenére azonban, hogy műveit tudományos publikációk idézték, kortársai nem figyeltek rájuk. És csak az, hogy három tudós – E. Chermak, K. Correns és H. de Vries – egyszerre újra felfedezte a független öröklődés mintáit, arra kényszerítette a tudományos közösséget, hogy a genetika eredetéhez forduljon.

Genetika egy olyan tudomány, amely az öröklődés és változékonyság mintázatait, valamint ezek szabályozásának módszereit vizsgálja.

A genetika feladatai jelen szakaszban az örökítőanyag minőségi és mennyiségi jellemzőinek vizsgálata, a genotípus szerkezetének és működésének elemzése, a gén finomszerkezetének megfejtése és a génaktivitás szabályozásának módszerei, az örökletes emberi fejlődést előidéző ​​gének felkutatása. betegségek és ezek „korrekciójának” módszerei, új generációs DNS-oltóanyag-típus szerinti gyógyszerkészítmények létrehozása, olyan új tulajdonságokkal rendelkező élőlények gén- és sejtsebészeti módszerekkel történő felépítése, amelyek képesek előállítani az ember számára szükséges gyógyszereket, élelmiszereket, mint az emberi genom teljes megfejtése.

Öröklődés és változékonyság - az élőlények tulajdonságai

Átöröklés az élőlények azon képessége, hogy tulajdonságaikat és tulajdonságaikat generációkon keresztül továbbadják.

Változékonyság- az élőlények azon tulajdonsága, hogy életük során új tulajdonságokat szerezzenek.

Jelek- ezek a szervezetek bármely morfológiai, fiziológiai, biokémiai és egyéb jellemzői, amelyekben egyesek különböznek másoktól, például a szemszín. Tulajdonságok más néven az organizmusok bármely olyan funkcionális jellemzője, amely egy bizonyos szerkezeti jellemzőn vagy elemi jellemzők csoportján alapul.

Az élőlények jellemzőit fel lehet osztani minőségÉs mennyiségi. A kvalitatív jeleknek két vagy három kontrasztos megnyilvánulása van, amelyeket ún alternatív jelek, például a kék és a barna szemszín, míg a mennyiségiekben (tehéntejhozam, búzahozam) nincs egyértelműen meghatározott különbség.

Az öröklődés anyagi hordozója a DNS. Az eukariótákban kétféle öröklődés létezik: genotípusosÉs citoplazmatikus. A genotípusos öröklődés hordozói a sejtmagban lokalizálódnak, és a továbbiakban tárgyaljuk őket, míg a citoplazmatikus öröklődés hordozói a mitokondriumokban és plasztidokban található cirkuláris DNS-molekulák. A citoplazmás öröklődés elsősorban a tojással terjed, ezért más néven anyai.

Az emberi sejtek mitokondriumaiban kevés gén lokalizálódik, de ezek változása jelentős hatással lehet a szervezet fejlődésére, például vakság kialakulásához vagy a mobilitás fokozatos csökkenéséhez vezethet. A plasztidok ugyanolyan fontos szerepet játszanak a növények életében. Így a levél egyes területein előfordulhatnak klorofillmentes sejtek, ami egyrészt a növényi termőképesség csökkenéséhez vezet, másrészt a dekoratív tereprendezésben felértékelődnek az ilyen tarka szervezetek. Az ilyen példányok főként ivartalanul szaporodnak, mivel az ivaros szaporodás gyakran közönséges zöld növényeket hoz létre.

Genetikai módszerek

1. A hibridológiai módszer vagy a keresztezési módszer a szülői egyedek kiválasztásából és az utódok elemzéséből áll. Ebben az esetben egy organizmus genotípusát a leszármazottakban lévő gének fenotípusos megnyilvánulásai alapján ítélik meg, amelyeket egy bizonyos keresztezési sémával kaptak. Ez a genetika legrégebbi informatív módszere, amelyet legteljesebben G. Mendel alkalmazott először a statisztikai módszerrel kombinálva. Ez a módszer etikai okokból nem alkalmazható a humán genetikában.

2. A citogenetikai módszer a kariotípus vizsgálatán alapul: a szervezet kromoszómáinak száma, alakja és mérete. Ezen jellemzők tanulmányozása lehetővé teszi a különböző fejlődési patológiák azonosítását.

3. A biokémiai módszer lehetővé teszi, hogy meghatározza a különböző anyagok tartalmát a szervezetben, különösen azok feleslegét vagy hiányát, valamint számos enzim aktivitását.

4. A molekuláris genetikai módszerek a vizsgált DNS-szakaszok szerkezeti eltéréseinek azonosítására és primer nukleotidszekvenciájának megfejtésére irányulnak. Lehetővé teszik az örökletes betegségek gének azonosítását még az embriókban is, az apaság megállapítását stb.

5. A populációstatisztikai módszer lehetővé teszi egy populáció genetikai összetételének, egyes gének és genotípusok gyakoriságának, genetikai terhelésének meghatározását, valamint egy populáció fejlődési kilátásainak felvázolását.

6. A szomatikus sejtek tenyészetben történő hibridizálásának módszere lehetővé teszi bizonyos gének kromoszómákban történő lokalizációjának meghatározását különböző organizmusok sejtjeinek fúziója során, például egér és hörcsög, egér és ember stb.

Genetikai alapfogalmak és szimbolika

Gén egy DNS-molekula vagy kromoszóma egy része, amely információt hordoz egy szervezet egy adott tulajdonságáról vagy tulajdonságáról.

Egyes gének egyszerre több tulajdonság megnyilvánulását is befolyásolhatják. Ezt a jelenséget az ún pleiotrópia. Például az a gén, amely az arachnodactyly (pók ujjak) örökletes betegségének kialakulását okozza, a lencse görbületét és számos belső szerv patológiáját is okozza.

Minden gén szigorúan meghatározott helyet foglal el a kromoszómában - locus. Mivel a legtöbb eukarióta szervezet szomatikus sejtjeiben a kromoszómák párosak (homológok), a párosított kromoszómák mindegyike tartalmaz egy bizonyos tulajdonságért felelős gén egy példányát. Az ilyen géneket ún allélikus.

Az allél gének leggyakrabban két változatban léteznek - domináns és recesszív. Uralkodó allélnek nevezzük, amely attól függetlenül nyilvánul meg, hogy melyik gén található a másik kromoszómán, és elnyomja a recesszív gén által kódolt tulajdonság kialakulását. A domináns allélokat általában a latin ábécé nagybetűivel (A, B, C stb.), a recesszív allélokat pedig kisbetűkkel (a, b, c stb.) jelölik. Recesszív Az allélok csak akkor fejezhetők ki, ha mindkét páros kromoszómán elfoglalják a lókuszt.

Az olyan szervezetet, amelynek mindkét homológ kromoszómáján ugyanazok az allélok, nevezzük homozigóta erre a génre, ill homozigóta(AA, aa, AABB, aabb stb.), és egy olyan szervezetet, amelynek mindkét homológ kromoszómáján különböző génváltozatok találhatók - domináns és recesszív - ún. heterozigóta erre a génre, ill heterozigóta(Aa, AaBb stb.).

Számos génnek három vagy több szerkezeti változata lehet, például az AB0 rendszer szerinti vércsoportokat három allél kódolja - I A, I B, i. Ezt a jelenséget az ún többszörös allelizmus. Egy pár minden kromoszómája azonban ebben az esetben is csak egy allélt hordoz, vagyis mindhárom génváltozat nem reprezentálható egy szervezetben.

Genom- egy haploid kromoszómakészletre jellemző génkészlet.

Genotípus- egy diploid kromoszómakészletre jellemző génkészlet.

Fenotípus- egy szervezet jellemzőinek és tulajdonságainak összessége, amely a genotípus és a környezet kölcsönhatásának eredménye.

Mivel az organizmusok sok tulajdonságban különböznek egymástól, öröklődésük mintázata csak az utód két vagy több tulajdonságának elemzésével állapítható meg. A keresztezést, amelyben figyelembe veszik az öröklődést és az utódok pontos mennyiségi megszámlálását végzik egy pár alternatív jellemző szerint, az ún. monohibrid m, két párban - dihibrid, több jel szerint - polihibrid.

Az egyed fenotípusa alapján nem mindig lehet meghatározni a genotípusát, mivel mind a domináns génre homozigóta (AA), mind heterozigóta (Aa) szervezetben megjelenik a domináns allél a fenotípusban. Ezért egy szervezet genotípusának kereszt-megtermékenyítéssel történő ellenőrzésére használják próba kereszt- keresztezés, amelyben egy domináns tulajdonságú szervezetet egy recesszív génre homozigóta szervezettel kereszteznek. Ebben az esetben a domináns génre homozigóta organizmus nem okoz hasadást az utódokban, míg a heterozigóta egyedek utódaiban egyenlő számban vannak domináns és recesszív tulajdonságokkal rendelkező egyedek.

A keresztezési sémák rögzítésére leggyakrabban a következő egyezményeket használják:

R (a lat. szülő- szülők) - szülő szervezetek;

$♀$ (Vénusz alkímiai jele - tükör fogantyúval) - anyai példány;

$♂$ (a Mars alkímiai jele - pajzs és lándzsa) - apai egyed;

$×$ — átkelőtábla;

F 1, F 2, F 3 stb. - az első, második, harmadik és azt követő generáció hibridjei;

F a - elemző keresztezésből származó utódok.

Az öröklődés kromoszómális elmélete

A genetika megalapítójának, G. Mendelnek, valamint legközelebbi követőinek halvány fogalma sem volt az örökletes hajlamok anyagi alapjáról, a génekről. Azonban már 1902-1903-ban T. Boveri német biológus és W. Satton amerikai diák egymástól függetlenül felvetette, hogy a kromoszómák viselkedése a sejtérés és megtermékenyítés során lehetővé teszi az örökletes faktorok Mendel szerinti szétválásának magyarázatát, azaz véleményük szerint a géneknek a kromoszómákon kell elhelyezkedniük. Ezek a feltételezések váltak az öröklődés kromoszómális elméletének sarokkövévé.

1906-ban W. Bateson és R. Punnett angol genetikusok a mendeli szegregáció megsértését fedezték fel az édesborsó keresztezése során, honfitársuk, L. Doncaster pedig az egresmolylepkékkel végzett kísérletei során a nemhez kötött öröklődést fedezett fel. E kísérletek eredményei egyértelműen ellentmondtak a mendelinek, de ha figyelembe vesszük, hogy ekkorra már ismert volt, hogy a kísérleti objektumok ismert jellemzőinek száma jóval meghaladja a kromoszómák számát, és ez arra utal, hogy minden kromoszóma egynél több gént hordoz, és egy kromoszóma génjei együtt öröklődnek.

1910-ben T. Morgan csoportja megkezdte a kísérleteket egy új kísérleti objektumon - a Drosophila gyümölcslégyen. E kísérletek eredményei a 20. század 20-as éveinek közepére lehetővé tették az öröklődés kromoszómális elméletének alapelvei megfogalmazását, a kromoszómák gének sorrendjének és a köztük lévő távolságok meghatározását, azaz az első felállítást. kromoszómák térképei.

Az öröklődés kromoszómális elméletének alapelvei:

1. A gének a kromoszómákon helyezkednek el. Az azonos kromoszómán lévő gének együtt öröklődnek, vagy összekapcsolódnak, és ún kuplung csoport. A kapcsolódási csoportok száma számszerűen megegyezik a kromoszómák haploid halmazával.
2. Minden gén szigorúan meghatározott helyet foglal el a kromoszómában - egy lókuszt.
3. A kromoszómák gének lineárisan helyezkednek el.
4. A génkapcsolat megszakadása csak a keresztezés eredményeként következik be.
5. A kromoszómán lévő gének közötti távolság arányos a köztük lévő átkelés százalékával.
6. A független öröklődés csak a nem homológ kromoszómák génjeire jellemző.

Modern elképzelések a génről és a genomról

A huszadik század 40-es éveinek elején J. Beadle és E. Tatum a neurospóra gombával végzett genetikai vizsgálatok eredményeit elemezve arra a következtetésre jutottak, hogy minden gén szabályozza egy enzim szintézisét, és megfogalmazta az „egy” elvet. gén – egy enzim”.

F. Jacobnak, J. L. Monodnak és A. Lvovnak azonban már 1961-ben sikerült megfejteniük az E. coli gén szerkezetét és tanulmányozniuk aktivitásának szabályozását. Ezért a felfedezésért 1965-ben fiziológiai és orvosi Nobel-díjat kaptak.

A kutatás során az egyes tulajdonságok kialakulását szabályozó szerkezeti gének mellett sikerült azonosítani a szabályozó géneket is, amelyek fő funkciója a más gének által kódolt tulajdonságok megnyilvánulása.

A prokarióta gén felépítése. A prokarióták szerkezeti génje összetett szerkezetű, mivel szabályozó régiókat és kódoló szekvenciákat tartalmaz. A szabályozó régiók közé tartozik a promoter, az operátor és a terminátor. Promóter a gén azon régiója, amelyhez az RNS-polimeráz enzim kapcsolódik, amely biztosítja az mRNS szintézisét a transzkripció során. VAL VEL operátor, amely a promoter és a szerkezeti szekvencia között helyezkedik el, kötődni tud represszor fehérje, amely nem teszi lehetővé az RNS-polimeráz számára, hogy elkezdje olvasni a kódoló szekvenciából származó örökletes információkat, és csak az eltávolítása teszi lehetővé a transzkripció megkezdését. A represszor szerkezetét általában egy szabályozó gén kódolja, amely a kromoszóma másik részében található. Az információ olvasása a gén egy szakaszánál ér véget Végrehajtó.

Kódolási sorrend Egy szerkezeti gén információt tartalmaz a megfelelő fehérje aminosav-szekvenciájáról. A prokarióták kódoló szekvenciáját ún cisztronom, és egy prokarióta gén kódoló és szabályozó régióinak összessége az operon. Általában a prokariótákban, köztük az E. coliban, viszonylag kis számú gén található egyetlen körkörös kromoszómán.

A prokarióták citoplazmája további kis körkörös vagy nyitott DNS-molekulákat is tartalmazhat, amelyeket plazmidoknak neveznek. A plazmidok képesek beépülni a kromoszómákba, és egyik sejtről a másikra továbbíthatók. Információkat hordozhatnak a nemi jellemzőkről, a patogenitásról és az antibiotikum-rezisztenciáról.

Az eukarióta gén felépítése. A prokariótáktól eltérően az eukarióta gének nem rendelkeznek operonszerkezettel, mivel nem tartalmaznak operátort, és minden szerkezeti gént csak egy promoter és egy terminátor kísér. Ezenkívül az eukarióta génekben jelentős régiók ( exonok) felváltva jelentéktelenekkel ( intronok), amelyek teljesen mRNS-sé íródnak át, majd érésük során kivágódnak. Az intronok biológiai szerepe a mutációk valószínűségének csökkentése jelentős régiókban. Az eukarióták gének szabályozása sokkal összetettebb, mint a prokariótáknál leírtak.

Az emberi genom. Minden emberi sejtben a 46 kromoszóma körülbelül 2 m DNS-t tartalmaz, szorosan egy kettős hélixbe tömörülve, amely körülbelül 3,2 $ × $ 10 9 nukleotidpárból áll, ami körülbelül 10 19 000 00 000 lehetséges egyedi kombinációt biztosít. A huszadik század 80-as éveinek végére megközelítőleg 1500 emberi gén elhelyezkedése volt ismert, de összlétszámukat körülbelül 100 ezerre becsülték, hiszen csak az embernek körülbelül 10 ezer örökletes betegsége van, nem beszélve a különböző fehérjék számáról. sejtekben találhatók.

1988-ban indult el a nemzetközi Human Genome projekt, amely a 21. század elejére a nukleotidszekvencia teljes dekódolásával ért véget. Lehetővé tette annak megértését, hogy két különböző ember 99,9%-ban hasonló nukleotidszekvenciával rendelkezik, és csak a maradék 0,1% határozza meg egyéniségünket. Összesen megközelítőleg 30-40 ezer szerkezeti gént fedeztek fel, majd számuk 25-30 ezerre csökkent.E gének között nemcsak egyediek vannak, hanem száz- és ezerszer ismétlődő gének is. Ezek a gének azonban sokkal nagyobb számú fehérjét kódolnak, például több tízezer védőfehérjét - immunglobulinokat.

Genomunk 97%-a genetikai „szemét”, amely csak azért létezik, mert jól tud szaporodni (az ezeken a területeken átíródó RNS soha nem hagyja el a sejtmagot). Például génjeink között nem csak „emberi” gének találhatók, hanem a Drosophila légy génjeihez hasonló gének 60%-a, és génjeink akár 99%-a is hasonló a csimpánzokhoz.

A genom dekódolásával párhuzamosan a kromoszómatérképezés is megtörtént, melynek eredményeként nem csak felfedezni, hanem egyes örökletes betegségek kialakulásáért felelős géneket, valamint a gyógyszer célpontját is sikerült meghatározni. gének.

Az emberi genom dekódolása még nem adott közvetlen hatást, hiszen kaptunk egyfajta instrukciót egy ilyen összetett szervezet emberként való összeállításához, de nem tanultuk meg, hogyan kell előállítani, vagy legalábbis kijavítani a hibákat. Mindazonáltal a molekuláris medicina korszaka már a küszöbön áll, világszerte olyan úgynevezett génkészítményeket fejlesztenek ki, amelyek nem csak a megtermékenyített petesejtben, hanem élő emberben is képesek blokkolni, törölni vagy akár kiváltani a kóros géneket.

Nem szabad megfeledkeznünk arról, hogy az eukarióta sejtekben a DNS nemcsak a sejtmagban, hanem a mitokondriumokban és a plasztidokban is megtalálható. A nukleáris genommal ellentétben a mitokondriumokban és a plasztidokban lévő gének szerveződése sok hasonlóságot mutat a prokarióta genom szerveződésével. Annak ellenére, hogy ezek az organellumok a sejt örökletes információinak kevesebb mint 1%-át hordozzák, és még csak nem is kódolják a saját működésükhöz szükséges teljes fehérjekészletet, képesek a szervezet egyes jellemzőit jelentősen befolyásolni. Így a klorofitum, borostyán és mások növényeinek tarkaságát kisszámú leszármazott is örökli, még akkor is, ha két tarka növényt kereszteznek. Ez annak köszönhető, hogy a plasztidok és mitokondriumok többnyire a tojás citoplazmájával terjednek, ezért az ilyen öröklődést anyai, vagy citoplazmás öröklődésnek nevezik, ellentétben a genotípusossal, amely a sejtmagban lokalizálódik.

Dihibrid keresztezés. Példák tipikus problémák megoldására

1. feladat. Emberben a rövidlátás összetett formái dominálnak a normál látással szemben, a barna szemszín pedig a kékkel szemben. Egy barna szemű, rövidlátó férfi, akinek édesanyja kék szeme volt és normális látású, feleségül vett egy kék szemű, normális látású nőt. Mennyi az esélye annak, hogy az anyai tulajdonságokkal rendelkező gyermek születik?

Megoldás

Gén tulajdonság

A myopia kialakulása

a normál látás

B barna szemek

b Kék szemek

P ♀ aabb x ♂ AaBb

G ab, AB, Ab aB, ab

F 1 AaBb; Aabb; aaBb; aabb

Válasz: egy aabb genotípusú gyermeknek kék a szeme és normális a látása. 25% annak a valószínűsége, hogy ezekkel a tünetekkel gyermeke születik.

2. probléma. Emberben a vörös hajszín dominál a világosbarna haj felett, és a szeplők dominálnak hiányuk felett. Egy heterozigóta vörös hajú, szeplők nélküli férfi feleségül vett egy szeplős, szőke hajú nőt. Határozd meg, hogy mekkora valószínűséggel születik vörös hajú, szeplős gyermeked!

Megoldás

Gén tulajdonság

Vörös haj

egy barna hajú

B szeplők jelenléte

b szeplők hiánya

P ♀ Aabb x ♂ aaBB

F 1 AaBb; aaBb

Egy vörös hajú, szeplős gyermek genotípusa AaBb. A valószínűsége, hogy egy ilyen gyermeket 50%.

Válasz: 50% az esélye annak, hogy vörös hajú, szeplős baba születik.

3. probléma. Egy heterozigóta, normál kezű, szeplős nő feleségül megy egy hatujjú heterozigóta férfihoz, akinek nincsenek szeplők. Mennyi az esélye annak, hogy normális kezű, szeplők nélküli gyerekünk legyen?

Megoldás

Gén tulajdonság

A hatujjú (polydactyly),

a normál kéz

B szeplők jelenléte

b nincs szeplő

P ♀ aaBb x ♂ Aabb

G aB, ab, Ab, ab

F 1 AaBb; Aabb; aaBb; aabb

Válasz: az aabb genotípusú gyermekvállalás valószínűsége (normál kézzel, szeplők nélkül) 25%.

4. probléma. A szürkehályogra és a vörös hajra való hajlamot meghatározó gének különböző kromoszómapárokon helyezkednek el. Egy vörös hajú, normális látású nő feleségül vett egy szürke hajú férfit. Milyen fenotípusúak lehetnek gyermekeik, ha a férfi anyja fenotípusa megegyezik a feleségével?

Megoldás

Gén tulajdonság

A szőke haj,

a vörös haj

B szürkehályog kialakulása

b normál látás

P ♀ aabb x ♂ AaBb

G ab, AB, Ab, aB, ab

F 1 AaBb; Aabb; aaBb; aabb

Válasz: gyermekek fenotípusai – világos hajú szürkehályogos (AaBb); világos hajú szürkehályog nélkül (Aabb); vörös hajú szürkehályoggal (aaBb); vörös hajú szürkehályog nélkül (aabb).

5. feladat. Mennyi a valószínűsége annak, hogy gyermeke cukorbeteg, ha mindkét szülő a cukorbetegség recesszív génjének hordozója? Ebben az esetben az anya vérének Rh-faktora pozitív, az apáé negatív. Mindkét szülő homozigóta az Rh faktor kialakulását meghatározó gén tekintetében. Milyen Rh-faktorral rendelkeznek ennek a házaspárnak a gyermekei?

Megoldás

Gén tulajdonság

A normál szénhidrát-anyagcsere

a diabetes mellitus kialakulása

Rh+ Rh pozitív vér

rh- Rh negatív vér.

P♀ AaRh + Rh + x ♂ Aarh - rh -

G ARh + , aRh + , Arh - ,arh -

F 1 AARh + rh - ; AaRh + rh - ; AaRh + rh - ; aaRh + rh-

Válasz: a cukorbeteg gyermek születésének valószínűsége 25%, ebben a családban minden gyermek pozitív Rh-faktorral fog rendelkezni.

6. probléma. A zab normál növekedése dominál a gigantizmussal szemben, a korai érés a késői éréssel szemben. Mindkét tulajdonság génjei különböző kromoszómapárokon találhatók. A későn érő, normális növekedésű növények hány százaléka várható mindkét tulajdonság tekintetében heterozigóta növények keresztezéséből?

Megoldás

P♀AaBb x ♂AaBb

G AB, Ab, AB, Ab,

A biológia egységes államvizsga hatodik épülete a feladatok. Azok számára, akik most kezdik a biológiát, vagy különösen a tesztfelkészülést, félelmetesek. Nagyon hiába. Ha egyszer rájössz, minden egyszerűvé és könnyűvé válik. 🙂

Az alapszintre vonatkozik, helyes válasz esetén 1 elsődleges pont jár.

A feladat sikeres végrehajtásához ismernie kell a kódolóban megadott alábbi témákat:

Témák a kódolóban a 6. számú feladathoz

Genetika, feladatai. Az öröklődés és a változékonyság az élőlények sajátosságai. Genetikai módszerek. Genetikai alapfogalmak és szimbolika. Az öröklődés kromoszómális elmélete. Modern elképzelések a génről és a genomról

Az öröklődés mintái, citológiai alapjaik. G. Mendel által megállapított öröklődési minták, citológiai alapjuk (mono- és dihibrid keresztezés). T. Morgan törvényei: a tulajdonságok összekapcsolt öröklődése, a génkapcsolat megszakadása. A szex genetikája. A nemhez kötött tulajdonságok öröklődése. Génkölcsönhatás. A genotípus mint integrált rendszer. Az emberi genetika. Módszerek a humán genetika tanulmányozására. Genetikai problémák megoldása. Átkelési sémák készítése.

Az „Egységes államvizsga megoldása” két nagy csoportra osztja a feladatokat: monohibrid keresztezésre és dihibrid keresztezésre.

A problémák megoldása előtt javasoljuk, hogy készítsünk egy kis szótárat a kifejezésekből és fogalmakból, hogy megértsük, mit várnak el tőlünk.

Elmélet a keresztezési feladatokhoz

A tulajdonságok két típusra oszthatók: recesszív és domináns.

« Egy domináns tulajdonság elnyomja a recesszívet" egy stabil kifejezés. Mit jelent az elnyomni? Ez azt jelenti, hogy a domináns és recesszív tulajdonság közötti választásban szükségszerűen megjelenik a domináns. Akárhogyan is. A domináns tulajdonságot nagybetűvel, a recesszív tulajdonságot kisbetűvel jelöljük. Minden logikus. Ahhoz, hogy egy recesszív tulajdonság megjelenjen az utódokban, szükséges, hogy a gén hordozza a recesszív tulajdonságot mind a nőstényből, mind a hímből.

Az érthetőség kedvéért: képzeljünk el egy jelet, például egy cica bundájának színét. Két lehetőségünk van az események fejlesztésére:

1. Fekete gyapjú
2. Fehér gyapjú

A fekete gyapjú dominál a fehér felett. A feladatok általában mindig azt jelzik, hogy mi dominál, a jelentkezőknek nem kell mindent tudniuk, különösen a genetikáról.

A fekete gyapjút ekkor nagybetűvel jelöljük. A leggyakrabban használt A, B, C és további ábécé sorrendben. Fehér gyapjú, illetve kis betűkkel.

A - fekete gyapjú.

a- fehér gyapjú.

Ha az ivarsejtek fúziója a következő kombinációkat eredményezi: AA, Aa, aA, akkor ez azt jelenti, hogy az első generáció leszármazottainak szőrzete fekete lesz.

Ha az ivarsejtek összeolvadása aa kombinációt eredményez, akkor a gyapjú fehér lesz.

Hogy a szülők milyen ivarsejtekkel rendelkeznek, azt a feladatkörülmények között közöljük.

Gametes vagy csírasejtek, olyan szaporodási sejtek, amelyek haploid (egyetlen) kromoszómakészlettel rendelkeznek, és különösen az ivaros szaporodásban vesznek részt.

Zigóta- a megtermékenyítés eredményeként kialakult diploid sejt.

Heterozigóta - két gén, amely egy tulajdonságot határoz meg - azonos (AA vagy aa)

Homozigóta – két, egy tulajdonságot meghatározó gén különbözik (Aa)

Dihibrid kereszt- olyan organizmusok keresztezése, amelyek két alternatív jellemzőpárban különböznek egymástól.

Monohibrid kereszt- keresztezés, amelyben a keresztezett szervezetek csak egy jellemzőben különböznek egymástól.

Elemzés kereszt- hibrid egyed keresztezése recesszív allélokra homozigóta egyeddel.

Gregor Mendel - a genetika „atyja”.

Tehát hogyan lehet megkülönböztetni az ilyen típusú kereszteződéseket:

A monohibrid keresztezésénél egy tulajdonságról beszélünk: színről, méretről, alakról.

A dihibrid keresztezésben egy tulajdonságpárról beszélünk.

Az analitikus keresztezésben az egyik egyed bármi lehet, de a másik ivarsejtjeinek kizárólag recesszív tulajdonságokat kell hordozniuk.

Allélek- ugyanazon gén különböző formái, amelyek a homológ kromoszómák azonos régióiban találhatók.

Nem hangzik túl tisztán. Találjuk ki:

1 gén 1 tulajdonságot hordoz.

1 allél egy tulajdonságértéket hordoz (lehet domináns vagy recesszív).

Genotípus- egy adott szervezet génjeinek összessége.

Fenotípus- az egyénben rejlő tulajdonságok összessége a fejlődés egy bizonyos szakaszában.

A problémák gyakran arra kérik, hogy jelezze az egyedek százalékos arányát egy bizonyos genotípussal vagy fenotípussal, vagy jelezze a genotípus vagy fenotípus szerinti bontást. Ha leegyszerűsítjük a fenotípus definícióját, akkor a fenotípus a genotípus jellemzőinek külső megnyilvánulása.

Mindenféle fogalom mellett ismerni kell Gregor Mendel, a genetika atyjának törvényeit.

Gregor Mendel a borsót olyan gyümölcsökkel keresztezte, amelyek színe és héja simasága különbözött. Megfigyeléseinek köszönhetően a genetika három törvénye alakult ki:

I. Első generációs hibridek egységességének törvénye:

Különböző homozigóták monohibrid keresztezése során az első generáció összes leszármazottja fenotípusában azonos lesz.

II. A felosztás törvénye

Az első generáció leszármazottainak keresztezésekor fenotípusban 3:1, genotípusban pedig 1:2:1 arányú hasadás figyelhető meg.

III. A független hasítás törvénye

Amikor két különböző homozigóta dihibrid keresztezése következik be a második generációban, a fenotípusos hasítás 9:3:3:1 arányban figyelhető meg.

Amikor elsajátítjuk a genetikai problémák megoldásának készségét, felmerülhet a kérdés: miért kell ismernem Mendel törvényeit, ha már tökéletesen meg tudom oldani a problémát, és bizonyos esetekben találom a hasadást? Figyelem válasz: egyes feladatoknál fel kell tüntetni, hogy milyen törvény alapján történt a szétválás, de ez inkább a részletes választ tartalmazó feladatokra vonatkozik.

Miután némi elméleti alapokra tettek szert, végre rátérhet a feladatokra. 😉

Biológia Egységes Államvizsga 6. sz. jellemző feladatainak elemzése

Az ivarsejtek típusai az egyedben

Hányféle ivarsejt termelődik egy aabb genotípusú egyedben?

Két pár allél kromoszómánk van:

Első pár: aa

Második pár: bb

Ezek mind homozigóták. Csak egy kombinációt hozhat létre: ab.

Az ivarsejtek típusai a keresztezésben

Hányféle ivarsejt képződik a diheterozigóta borsónövényekben a dihibrid keresztezés során (a gének nem alkotnak kapcsolódási csoportot)? Válaszként írja le a számot.

Mivel a növények diheterozigóták, ez azt jelenti, hogy mindkét tulajdonság esetében az egyik allél domináns, a másik pedig recesszív.

Az AaBb és AaBb genotípusokat kapjuk.

A feladatokban lévő ivarsejteket G betűvel jelöljük, vessző nélkül, körökben, először egy egyed ivarsejtjeit jelöljük, majd pontosvesszőt (;) helyezünk el, és egy másik egyed ivarsejtjeit írjuk, szintén körbe.

A kereszteződést "x" jelzi.

Írjuk ki az ivarsejteket, ehhez végigvesszük az összes kombinációt:

Az első és a második egyed ivarsejtjei azonosnak bizonyultak, így genotípusuk is azonos volt. Ez azt jelenti, hogy 4 különböző típusú ivarsejtjük van:

A diheterozigóták arányának kiszámítása

Az AaBb genotípusú egyedek AaBb-vel (a gének nem kapcsolódnak) keresztezésekor a heterozigóták aránya (%) mindkét allél esetében (diheterozigóták) az utódokban….

Hozzunk létre egy Punett-rácsot. Ehhez kiírjuk az egyik egyed ivarsejtjeit egy oszlopba, egy másik ivarsejtjeit egy sorba, és kapunk egy táblázatot:

Keressük a diheterozigótákat a táblázatban:

Összes zigóta: 16

Diheterozigóták: 4

Számítsuk ki a százalékot: =

Mendel törvényeinek alkalmazása

Az első generáció egységességének szabálya akkor jelenik meg, ha az egyik szülő genotípusa aabb, a másiké pedig

Az egységesség szabálya szerint monohibrid homozigótákat kell keresztezni, az egyik domináns, a másik recesszív tulajdonságú. Ez azt jelenti, hogy a másik egyed genotípusának AABB-nak kell lennie.

Válasz: AABB.

Fenotípus arány

Az egyik szülő genotípusa AaBb lesz, ha a dihibrid keresztezés és a tulajdonságok független öröklődésének elemzése során fenotípus-hasadást észlelünk az utódok arányában. Válaszát írja le számsorként, amely a kapott fenotípusok arányát mutatja, csökkenő sorrendben!

Dihibrid keresztezés elemzése, ami azt jelenti, hogy a második egyed recesszív dihomozigótával rendelkezik: aabb.

Itt megteheti Punett-rács nélkül.

A generációkat F betű jelöli.

F1: AaBb; Aabb; aaBb; aabb

A fenotípusok mind a négy változata különbözik egymástól, így 1:1:1:1-ként viszonyulnak egymáshoz.

Válasz: 1111

Genotípus arány

Mekkora a genotípusok aránya az AaBb x AABB genotípusú egyedek keresztezéséből nyert utódokban?

AaBb x AABB

F1: AaBb; Aabb; aaBb; aabb

Mind a 4 genotípus különbözik.

Bizonyos tulajdonságok vagy betegségek öröklődése

Mennyi annak a valószínűsége, hogy egészséges fiúk születnek egy olyan családban, ahol az anya egészséges, az apa pedig hypertrichosisban szenved, ami egy Y kromoszómához kapcsolódó gén jelenléte által okozott betegség?

Ha egy tulajdonság az Y kromoszómához kapcsolódik, az azt jelenti, hogy az semmilyen módon nem tükröződik az X kromoszómán.

A női nem homozigóta: XX, a férfi heterozigóta: XY.

A nemi kromoszómákkal kapcsolatos problémák megoldása gyakorlatilag nem különbözik az autoszómákkal kapcsolatos problémák megoldásától.

Készítsünk egy táblázatot a génekről és a tulajdonságokról, amelyet az autoszomális kromoszómákkal kapcsolatos problémák esetén is össze kell állítani, ha a tulajdonságok meg vannak jelölve és ez fontos.

Az Y feletti betű azt jelzi, hogy a gén ehhez a kromoszómához kapcsolódik. A tulajdonságok lehetnek dominánsak vagy recesszívek, nagy- és kisbetűkkel jelöljük őket, vonatkozhatnak a H kromoszómára és az Y kromoszómára is, feladattól függően.

♀ХХ x ХY a

F1: XX-lány, egészséges

XY a - fiú, beteg

A pár született fiúk 100%-ban betegek lesznek, ami 0%-ban egészséges.

Vércsoportok

Milyen ABO vércsoportja van egy I B I 0 genotípusú embernek? Válaszként írja le a számot.

Használjuk a táblázatot:

Genotípusunk B és 0 agglutinogént tartalmaz. Ez a pár adja a harmadik vércsoportot.

Munka az áramkörrel

Az ábrán látható törzskönyv segítségével határozza meg annak valószínűségét (százalékban), hogy a feketével jelölt tulajdonságú gyermek születése 1. és 2. szülője teljes mértékben dominál. Válaszát írja le számként!

Tehát tanuljuk meg elemezni az ilyen sémákat.

Azt látjuk, hogy a tulajdonság férfiaknál és nőknél egyaránt megjelenik, ami azt jelenti, hogy nem kötődik a nemhez.

Minden generációban megjelenik, vagyis domináns.

Ha a pár egyik gyermeke nem mutatja ezt a tulajdonságot, az azt jelenti, hogy a szülők heterozigóták.

F1: AA- jelenik meg

Aa- nyilvánul meg

Aa- nyilvánul meg

aa - nem jelenik meg

3 – 4-től jelenik meg

A vörös gyümölcsű növény ivarsejteket termel, amelyek domináns allélokat hordoznak AB, a sárga termésű növény pedig recesszív allélokat hordozó ivarsejteket termel ó. Ezeknek az ivarsejteknek a kombinációja diheterozigóta kialakulásához vezet AaVv, hiszen a gének AÉs BAN BEN domináns, akkor minden első generációs hibridnek piros és sima termése lesz.

Keresztezzük a növényeket a nemzedék vörös és sima termésével F 1 sárga és serdülő termésű növénnyel (2. ábra). Határozzuk meg az utódok genotípusát és fenotípusát.

Rizs. 2. Keresztezési séma ()

Az egyik szülő diheterozigóta, genotípusa AaVv, a második szülő homozigóta a recesszív allélokra, genotípusa az aaww. A diheterozigóta szervezet a következő típusú ivarsejteket termeli: AB, Av, aB, ó; homozigóta szervezet - azonos típusú ivarsejtek: ó. Ez négy genotípusos osztályt eredményez: AaVv, Aaww, aaVv, aawwés négy fenotípusos osztály: vörös sima, vörös serdülő, sárga sima, sárga serdülő.

Felosztás az egyes jellemzők szerint: a termés színe szerint 1:1, a gyümölcs héja szerint 1:1.

Ez egy tipikus tesztkereszt, amely lehetővé teszi egy domináns fenotípusú egyed genotípusának meghatározását. A dihibrid keresztezés két egymástól függetlenül előforduló monohibrid keresztezés, amelyek eredményei átfedik egymást. A leírt öröklődési mechanizmus a dihibrid keresztezés során olyan tulajdonságokra vonatkozik, amelyek génjei különböző nem-homológ kromoszómapárokban helyezkednek el, vagyis az egyik kromoszómapárban a paradicsom gyümölcsének színéért, a másik kromoszómapárban pedig a gének felelősek. a gyümölcs héjának simaságáért vagy pubertásáért felelős gének vannak.

Két sárga és sima magról nevelt borsónövény keresztezéséből 264 sárga sima, 61 sárga ráncos, 78 zöld sima, 29 zöld ráncos magot kaptunk. Határozza meg, hogy a fenotípusos osztályok megfigyelt aránya melyik keresztbe tartozik!

Abban az állapotban, hogy a keresztezésből való hasadás adott, négy fenotípusos osztályt kapunk a következő 9: 3: 3: 1 hasítással, ami azt jelzi, hogy két, a következő genotípusú diheterozigóta növény kereszteződött: AaVvÉs AaVv(3. ábra).

Rizs. 3 A 2. feladat keresztezési sémája ()

Ha felállítunk egy Punnet-rácsot, amelybe vízszintesen és függőlegesen írjuk fel az ivarsejteket, valamint az ivarsejtek fúziójából kapott zigótákat négyzetekbe, akkor négy fenotípusos osztályt kapunk a feladatban meghatározott hasítással (4. ábra).

Rizs. 4. Punett-rács a 2. feladathoz ()

Hiányos dominancia az egyik jellemző szerint. A snapdragon növényben a virágok vörös színe nem nyomja el teljesen a fehér színt, a domináns és recesszív allélok kombinációja okozza a virágok rózsaszín színét. A normál virágforma dominál a hosszúkás és pylorus virágformán (5. ábra).

Rizs. 5. Snapdragons átkelés ()

A normál fehér virágú homozigóta növényeket egy hosszúkás piros virágú homozigóta növénnyel kereszteztük. Meg kell határozni az utódok genotípusát és fenotípusát.

A feladat:

A- a vörös szín domináns tulajdonság

A- A fehér szín recesszív tulajdonság

BAN BEN- normál forma - domináns tulajdonság

V- pylorus forma - recesszív tulajdonság

aaBB- fehér színű és normál virágformájú genotípus

AAbb- a vörös pylorus virágok genotípusa

Azonos típusú ivarsejteket termelnek, az első esetben allélokat hordozó ivarsejteket aB, a második esetben - Av. Ezeknek az ivarsejteknek a kombinációja a genotípussal rendelkező diheterozigóta kialakulásához vezet AaVv- az első generáció összes hibridje rózsaszín színű és normál virágformájú lesz (6. ábra).

Rizs. 6. A 3. feladat keresztezési sémája ()

Keresztezzük az első generációs hibrideket, hogy meghatározzuk a generációban lévő virág színét és alakját F 2 hiányos színdominanciával.

A szülőszervezetek genotípusai - AaVvÉs AvVv,

A hibridek négyféle ivarsejtet termelnek: AB, Av, aB, ó(7. ábra).

Rizs. 7. Első generációs hibridek keresztezésének sémája, 3. feladat ()

A keletkezett utódok elemzésekor elmondható, hogy nem sikerült a hagyományos 9:3 és 3:1 fenotípus szerinti hasítás, mivel a növények virágszínben hiányos dominanciával rendelkeznek (8. ábra).

Rizs. 8. Punett-tábla a 3. feladathoz ()

A 16 növény közül: három normál piros, hat rózsaszín normál, egy piros szárú, két rózsaszínű, három fehér normál és egy fehér pylorus.

Példákat néztünk a dihibrid keresztezési problémák megoldására.

Az emberekben a barna szemszín dominál a kékkel szemben, és a jobb kéz jobb használatának képessége dominál a balkezességgel szemben.

4. probléma

Egy barna szemű jobbkezes feleségül vett egy kék szemű balkezest, és két gyermekük született - egy kék szemű jobbkezes és egy kék szemű balkezes. Határozza meg az anya genotípusát!

Írjuk le a probléma feltételét:

A- Barna szemek

A- Kék szemek

BAN BEN- jobbkezesség

V- balkezesség

aaww- apa genotípusa, két gén recesszív alléljaira homozigóta

A - ? BAN BEN- ? - az anya genotípusának két domináns génje van, és elméletileg lehet

genotípusok: AABB, AaBB, AAVv, AaVv.

F 1 - aaww, aaB - ?

Ha van genotípus AABB az anya nem tapasztalna hasadást utódaiban: minden gyerek barna szemű, jobbkezes és genotípusú lenne AaVv, mivel az apa azonos típusú ivarsejteket termel ó(9. ábra).

Rizs. 9. A 4. feladat keresztezési sémája ()

Két gyermeknek kék szeme van, ami azt jelenti, hogy az anya heterozigóta a szemszín tekintetében Ahh, ráadásul az egyik gyerek balkezes – ez arra utal, hogy az anyának recesszív génje van V, felelős a balkezességért, vagyis az anya tipikus diheterozigóta. A keresztezési sémát és a házasságból származó lehetséges gyermekeket az ábra mutatja be. 10.

Rizs. 10. Keresztezési séma és lehetséges gyermekek a házasságból ()

A trihibrid keresztezés olyan keresztezés, amelyben a szülőszervezetek három pár alternatív tulajdonságban különböznek egymástól.

Példa: Egy borsó keresztezése sima sárga magokkal és lila virágokkal, zöld ráncos magokkal és fehér virágokkal.

A trihibrid növények domináns tulajdonságokkal rendelkeznek: sárga szín és sima magforma lila virágszínnel (11. ábra).

Rizs. 11. Trihibrid keresztezési séma ()

A független génhasadás eredményeként a trihibrid növények termelnek

nyolcféle ivarsejt - női és hím, kombinálva adnak F 2 64 kombináció, 27 genotípus és 8 fenotípus.

Bibliográfia

1. Mamontov S.G., Zakharov V.B., Agafonova I.B., Sonin N.I. Biológia 11. évfolyam. Általános biológia. Profil szint. - 5. kiadás, sztereotip. - Túzok, 2010.
2. Belyaev D.K. Általános biológia. Alapszintű. - 11. kiadás, sztereotip. - M.: Oktatás, 2012.
3. Pasechnik V.V., Kamensky A.A., Kriksunov E.A. Általános biológia, 10-11. évfolyam. - M.: Túzok, 2005.
4. Agafonova I.B., Zakharova E.T., Sivoglazov V.I. Biológia 10-11 évfolyam. Általános biológia. Alapszintű. - 6. kiadás, add. - Túzok, 2010.

1. Biorepet-ufa.ru ().
2. Kakprosto.ru ().
3. Genetika.aiq.ru ().

Házi feladat

1. Határozza meg a dihibrid keresztezést.
2. Írja le a következő genotípusú szervezetek által termelt ivarsejtek lehetséges típusait: AABB, CcDD!
3. Határozza meg a trihibrid keresztezést.

Önkormányzati állami oktatási intézmény Líceum 4. sz

Rossoshi város, Rossoshansky önkormányzati körzet, Voronyezsi régió.

Módszertani fejlesztés biológiából az egységes államvizsgázó tanulók segítésére.

„Genetikai problémák” a 11. osztály számára

legmagasabb képesítési kategóriájú biológia tanár

2016

én. Problémák a monohibrid keresztezéssel (teljes és hiányos dominancia)

1. Nyulaknál a szürke szőrszín dominál a fekete szőrszín felett. Egy homozigóta szürke nyulat kereszteztek egy fekete nyúllal. Határozza meg a nyulak fenotípusait és genotípusait?
2. Tengerimalacoknál a fekete szőrszín dominál a fehér szőrszín felett. Két heterozigóta hímet és egy nőstényt kereszteztek. Milyenek lesznek az első generációs hibridek? Milyen törvény nyilvánul meg ebben az örökségben?
3. Két fehér sütőtök keresztezésekor az első generációban a növények ¾-e fehér és ¼-e sárga volt. Milyen genotípusúak a szülők, ha a fehér szín dominál a sárgával szemben? 4. Nochka fekete tehén vörös borjút hozott. Zorka vörös tehén fekete borjút szült. Ezek a tehenek ugyanabból az állományból származnak, amely egy bikát tartalmaz. Mi az összes állat genotípusa? Fontolja meg a különböző lehetőségeket. ( A fekete színezés génje a domináns.)
5. Hány törpeborsó növényre számíthatunk magas heterozigóta borsónövények önbeporzásából nyert 1200 mag elvetésekor? (A magok csírázási aránya 80%).

6. A görögdinnye termése lehet zöld vagy csíkos színű. A zöld és csíkos gyümölcsökkel végzett növények keresztezéséből nyert görögdinnyének csak zöld gyümölcshéja volt. Milyen színűek lehetnek a görögdinnye gyümölcsei az F2-ben?

7. Snapdragonban a széles levelű növények egymással keresztezve mindig azonos levelű utódokat hoznak, keskeny levelű növényt széles levelűvel keresztezve pedig közepes szélességű levelű növények jelennek meg. Mi lesz az utóda két egyed keresztezéséből közepes szélességű levelekkel.

1. Emberben a glaukóma autoszomális recesszív tulajdonságként öröklődik (a), a Marfan-szindróma pedig, amelyet a kötőszövet fejlődésének anomáliája kísér, autoszomális domináns tulajdonságként öröklődik (B). A gének különböző autoszómapárokban helyezkednek el. Az egyik házastárs zöldhályogban szenved, és nem voltak Marfan-szindrómában szenvedő ősei, a másik pedig diheterozigóta e tulajdonságok miatt. Határozza meg a szülők genotípusát, a gyermekek lehetséges genotípusait és fenotípusait, valamint az egészséges gyermek születésének valószínűségét. Készítsen diagramot a probléma megoldásához! Milyen öröklődési törvény nyilvánul meg ebben az esetben?

2. Keresztezett rövid (törpe) paradicsomnövények bordás terméssel és normál magasságú, sima termésű növények. Az utódok két fenotípusos növénycsoportot hoztak létre: alacsony növekedésű, sima gyümölcsű és normál magasságú, sima gyümölcsű növények. Amikor az alacsony növekedésű, bordás gyümölcsű paradicsomnövényeket normál szármagasságú és bordás termésű növényekkel keresztezték, minden utód normál szármagasságú és bordás termésű volt. Készítsen keresztezési sémákat. Határozza meg a paradicsomnövények szüleinek és utódainak genotípusát két keresztezésben! Milyen öröklődési törvény nyilvánul meg ebben az esetben?

3. Szarvú vörös tehenek és polled fekete bikák keresztezésekor két fenotípusos csoport borja született: szarvas fekete és polled fekete. Amikor ugyanezeket a szarvú vörös teheneket tovább keresztezték más, fekete bikákkal, az utódokat vörösre és feketére választották. Írjon sémákat a probléma megoldására! Határozza meg a szülők és az utódok genotípusát két keresztezésben! Milyen öröklődési törvény nyilvánul meg ebben az esetben?

4. A paradicsom gyümölcse lehet piros és sárga, csupasz és serdülő. Ismeretes, hogy a sárga színt és a szőrösséget okozó gének recesszívek. A kolhozban betakarított paradicsomból 36 tonna vörös szőrtelen és 12 tonna vörös szőrös paradicsom volt. Hány (kb.) sárga pelyhes paradicsom lehet egy kolhoz betakarításban, ha a kiindulási anyag heterozigóta volt?

5. Amikor kereszteztünk egy lepényes tarajos (B) tyúkot ugyanazzal a kakassal, nyolc csirkét kaptunk: négy tarajos csirkét, két fehér (a) tarajos csirkét és két fekete tarajos csirkét. Készítsen diagramot a probléma megoldásához! Határozza meg a szülők és az utódok genotípusát, magyarázza el a tulajdonságok öröklődésének természetét és a tarka színű egyedek megjelenését. Milyen öröklődési törvények nyilvánulnak meg ebben az esetben?

6. Egerekben a fekete szőrszín dominál a barna szőrszínnel szemben (a). A hosszú farkat a domináns gén (B) határozza meg, és csak homozigóta állapotban fejlődik ki, a heterozigótáknál rövid farok alakul ki. A homozigóta állapotban a farokhosszt meghatározó recesszív gének az embriók pusztulását okozzák. A két tulajdonság génjei nem kapcsolódnak egymáshoz Ha egy fekete szőrű és rövid farkú nőstény egeret kereszteznek egy barna szőrű és rövid farkú hím egérrel, akkor a következő utódok születnek: fekete egerek hosszú farokkal, fekete egerek rövid farkú, barna egerek hosszú farokkal és barna egerek rövid farokkal. Készítsen diagramot a probléma megoldásához! Határozza meg a szülők és az utódok genotípusát, az utódok fenotípusainak és genotípusainak arányát, az embriók elhalásának valószínűségét. Milyen öröklődési törvény nyilvánul meg ebben az esetben? Válaszát indokolja.
7. A balénszakállú, fehér gyümölcsű eper növényt a bajuszos, piros gyümölcsű növénnyel (B) kereszteztük. Valamennyi hibridről kiderült, hogy rózsaszín gyümölcsű, bajuszos. Az F 1 hibridek analitikai keresztezése során az utódokban fenotípusos hasítás történt. Készítsen diagramot a probléma megoldásához! Határozza meg a szülői egyedek, az első generációs hibridek genotípusait, valamint az utódok genotípusait és fenotípusait analitikai keresztezés során (F 2). Határozza meg a gyümölcs színjegyének öröklődési jellegét! Milyen öröklődési törvények nyilvánulnak meg ezekben az esetekben?
8. A fehér virágú flox növények és a tölcsér alakú koszorúk krémvirágú és lapos koszorús növénnyel való keresztezésekor 78 leszármazottat kaptunk, amelyek közül 38 lapos koszorújú fehér, 40 pedig lapos koszorújú krémvirágot termelt. A fehér virágú floxok és a tölcsér alakú korollak egy krémvirágú és lapos corollas növénnyel való keresztezésével két fenotípusos csoportba tartozó floxokat kaptunk: fehéret tölcsér alakú corollal és fehéret lapos corollal. Készítsen diagramot két keresztről! Határozza meg a szülők és az utódok genotípusát két keresztezésben! Milyen öröklődési törvény nyilvánul meg ebben az esetben?

9. Az örökletes vakságnak két típusa van, amelyek mindegyikét recesszív génsikátorok határozzák meg (a vagy b). Mindkét allél különböző homológ kromoszómapárokon található. Mennyi a valószínűsége annak, hogy egy olyan családban vak unoka születik, ahol az anyai és apai nagymama dihomozigóta, különféle vakságban szenved, és mindkét nagyapa jól lát (nincs recesszív génje). Készítsen diagramot a probléma megoldásához! Határozza meg a nagyszülők, gyermekeik és lehetséges unokáik genotípusát és fenotípusát.

III. Az AB0 rendszer vércsoportjainak öröklődésével kapcsolatos problémák

A fiúnak I. csoportja van, a nővérének IV. Milyen genotípusúak a szülők?

Az apa IV-es, az anya I-es vércsoportú. Örökölheti-e a gyermek az anyja vércsoportját?

Két gyereket kevertek össze a szülészeten. Az első szülőpár I. és II. vércsoportú, a második pár II. és IV. Az egyik gyereknek a II., a másiknak az I. csoportja van. Azonosítsa mindkét gyermek szüleit.

Lehet-e vért adni egy gyermeknek az anyától, ha ő AB vércsoportú és az apa 00-as? Magyarázza meg válaszát.

5. A vércsoport és az Rh-faktor autoszomálisan független tulajdonságok. A vércsoportot egy gén három allélja szabályozza - i 0, I A, IB. Az I A és IB allél domináns az i 0 allélhoz képest. Az első csoportot (0) az i 0 recesszív gének, a második csoportot (A) a domináns I A allél, a harmadik csoportot (B) az i 0 allél határozza meg. a domináns I B allélt, a negyediket (AB) pedig két domináns I A I B allél határozza meg. A pozitív Rh-faktor dominál a negatív r-ben. Az apának van a harmadik vércsoportja és pozitív Rh (diheterozigóta), az anyának a második csoportja és pozitív Rh (dihomozigóta). Határozza meg a szülők genotípusát! Milyen vércsoporttal és Rh-faktorral rendelkezhetnek a családba tartozó gyerekek, milyen genotípusok és milyen fenotípusok aránya van? Készítsen diagramot a probléma megoldásához! Milyen öröklődési törvény nyilvánul meg ebben az esetben?

IV

1. A kanáriknál ​​a címer jelenléte domináns autoszomális tulajdonság (A); A nemhez kötött XB gén határozza meg a tollazat zöld színét, az Xb pedig a barna színt. A madarakban a homogametikus nem hím, a heterogametikus nem pedig nőstény. Egy bojtos zöld nőstényt egy bojtos és zöld tollazat nélküli hímmel kereszteztek (heterozigóta). Az utódok közé tartoztak a zöld tarajos csibék, a zöld tarajos csibék, a barna tarajos csibék és a tarajos csibék nélküli barna csibék. Készítsen diagramot a probléma megoldásához! Határozza meg a szülők és utódok genotípusát, nemét! Milyen öröklődési törvények nyilvánulnak meg ebben az esetben?

2. A Drosophila testszínét egy autoszomális gén határozza meg. A szemszín génje az X kromoszómán található. A férfi nem heterogametikus Drosophilában. Egy szürke testű, vörös szemű nőstényt egy fekete testű, fehér szemű hímmel kereszteztek. Minden utódnak szürke teste és vörös szeme volt. A kapott F1 hímeket keresztezték a szülő nősténnyel. Készítsen diagramot a probléma megoldásához! Határozza meg az F 1 szülők és nőstények genotípusát, az F 2 utódainak genotípusait és fenotípusait. A második keresztezésben a nőstények összes utódszámából milyen arányban hasonlítanak fenotípusosan a szülő nőstényhez? Jelölje meg genotípusukat.

3. Emberben a barna szem génje dominál a kék szemekkel szemben (A), a színvakság génje pedig recesszív (színvakság - d) és az X kromoszómához kapcsolódik. Egy barna szemű, normális látású nő, akinek édesapja kék szeme volt, és színvakságban szenvedett, egy normál látású, kék szemű férfihoz megy feleségül. Készítsen diagramot a probléma megoldásához! Határozza meg a szülők és a lehetséges utódok genotípusát, annak valószínűségét, hogy barna szemű, színtévesztő gyermekek születnek, és milyen nemük van ebben a családban. Magyarázza meg válaszát.

4. Emberben az albinizmus öröklődése nem nemhez kötött (A - melanin jelenléte a bőrsejtekben, a - albinizmus), a hemofília pedig nemhez kötött (X n - normál véralvadás, X h - hemofília). Határozza meg a szülők genotípusát, valamint a mindkét allélra diheterozigóta nő és egy normális véralvadású albínó férfi házasságából származó gyermekek lehetséges genotípusát, nemét és fenotípusát. Készítsen diagramot a probléma megoldásához! Magyarázza meg válaszát.

2. Egy diheterozigóta kukoricanövény színes maggal és keményítőtartalmú endospermiummal és egy színtelen maggal és viaszos endospermiummal rendelkező növény keresztezésekor az utódok fenotípus szerinti hasadást eredményeztek: 9 növény színes maggal és keményítőtartalmú endospermiummal; 42 – színes maggal és viaszos endospermiummal; 44 – színezetlen maggal és keményítőtartalmú endospermiummal; 10 – színezetlen maggal és viaszos endospermiummal. Készítsen diagramot a probléma megoldásához! Határozza meg az eredeti egyedek genotípusát és az utódok genotípusait! Magyarázza meg négy fenotípusos csoport kialakulását!

3. Egy sima magvú, indás diheterozigóta borsónövényt egy indás, ráncos magvú növénnyel kereszteztem. Ismeretes, hogy mindkét domináns gén (sima magvak és indák jelenléte) ugyanazon a kromoszómán lokalizálódik, keresztezés nem történik. Készítsen diagramot a probléma megoldásához! Határozza meg a szülők genotípusát, az utódok fenotípusait és genotípusait, a különböző genotípusú és fenotípusú egyedek arányát! Milyen törvény nyilvánul meg ebben az esetben?

VI. Problémák a törzskönyvekkel

1. Az ábrán látható törzskönyv alapján határozza meg és magyarázza meg a feketével kiemelt tulajdonság öröklődési jellegét (domináns vagy recesszív, nemhez kötött vagy nem. Határozza meg az 1,3,4,5,6 utód genotípusait, 7. Határozza meg az 1 , 2 következő gyermek születési valószínűségét a származási lapon feketével kiemelt tulajdonsággal!

2. Az ábrán látható törzskönyv alapján határozza meg és igazolja a diagramon 1,6,7 számokkal jelölt szülők és leszármazottak genotípusát! Határozza meg annak valószínűségét, hogy egy 6-os számú nőnél örökletes tulajdonságú gyermek születik, ha ez a tulajdonság még soha nem jelent meg a férje családjában.

Az ábrán látható törzskönyv alapján határozza meg és magyarázza el a feketével kiemelt tulajdonság öröklődési jellegét! Határozza meg a szülők és az utódok genotípusát1,6 és magyarázza meg genotípusuk kialakulását!

Az ábrán bemutatott törzskönyv segítségével határozza meg a feketével kiemelve a tulajdonság öröklődésének jellegét (domináns vagy recesszív, nemhez kötött vagy nem), valamint a szülők és gyermekek genotípusát az első generációban. Jelölje meg, melyikük a hordozója annak a génnek, amelynek jellemzője feketével van kiemelve.

Génkölcsönhatási problémák

1. komplementaritás

A papagájoknál a toll színét két génpár határozza meg. Két domináns gén kombinációja határozza meg a zöld színt. Azok a személyek, akik mindkét génpárra recesszívek, fehérek. A domináns A gén és a recesszív b gén kombinációja határozza meg a sárga színt, a recesszív a gén és a domináns B gén kombinációja pedig a kék színt.

Amikor két zöld egyedet kereszteztek egymással, minden színű papagájt kaptak. Határozza meg a szülők és az utódok genotípusát!

2. episztázis

A nyúl szőrének színét (ellentétben az albinizmussal) egy domináns gén határozza meg. A színszínt egy másik kromoszómán található másik gén szabályozza, ahol a szürke szín dominál a feketével szemben (albínó nyulakban a színszín gének nem jelennek meg).

Milyen tulajdonságokkal rendelkeznek az albínó nyúlból született szürke nyúl és a fekete szín gént hordozó albínó keresztezéséből nyert hibrid formák?

3. pleiotrópia.

Az egyik csirkefajtát a rövidített lábak jellemzik. Ez a jel domináns. Az azt irányító gén egyidejűleg a csőr lerövidülését okozza. Ugyanakkor a homozigóta csirkéknek olyan kicsi csőrük van, hogy képtelenek áttörni a tojáshéjon és elpusztulnak anélkül, hogy kikelnének a tojásból. A csak rövidlábú csirkét tenyésztő gazdaság inkubátora 3000 csirkét termelt. Hány rövid lábú közülük?

4. polimer

Egy fehér nő és egy fekete férfi fia egy fehér nőt vett feleségül. Lehet ennek a párnak sötétebb gyereke, mint az apjának?

VÁLASZOK:

én. Problémák a monohibrid keresztezéssel (teljes és hiányos dominancia)

1. A - szürke szín

a- fekete szín R: AA és aa.

F 1: Ó, teljesen szürke.

2. A - fekete virágszín és - fehér színű

R: Aa és Aa.

F 1: AA 2Aa, aa. A szétválás törvénye.

3. A - fehér színű

a-sárga színű

Mindkét szülő Aa genotípussal rendelkezik.

F 1 szegregáció genotípus szerint 1aa 2Aa 1 aa

4.Nochka-Aa, a borja-aa. Hajnal – ah, a borja – ah, bika – ah.

5. A - magas

a-törpe

F 1 1АА 2Аа 1аа

240 törpe növény.

6.A - zöld szín

a- csíkos szín

F2 1АА 2Аа 1аа

F 2 - hasított 3 zöld: 1 csíkos

7. A- széles levelek

a- keskeny levelek

Aa - közbenső levélszélesség

F 1: fenotípus szerinti hasadás: 1 - széles levelek, 2 - közepes levélszélesség, 1 - keskeny levelek.

Genotípus szerint: AA 2Aa aa

1. A – normál, a – glaukóma.
B – Marfan-szindróma, b – normális.
Az egyik házastárs zöldhályogban szenved, és nem volt Marfan-szindrómás őse: aabb. A második házastárs diheterozigóta: AaBb.

Egészséges baba születésének valószínűsége (normál/normál) = 1/4 (25%). Ebben az esetben Mendel harmadik törvénye (a független öröklés törvénye) jelenik meg.

a- törpeség

B- sima

v-bordás
első keresztezés - P: aabb és AaBB, kapott F 1 - aaBb és AaBb
második - P: aabb és AAbb, kapott F 1 - Aabb.

4.P-AaBv és aavv.F1: 9 kr.gólok.. 3 kr. Op., 3 női fej, 1 nő. op.4 tonna w. op.

5. Ebben az esetben a szín köztes öröklődése jelenik meg. AA - fekete, Aa - tarka, aa - fehér. a szülők, mind a tyúk, mind a kakas AaBB genotípussal rendelkeznek. És az ivarsejtek ugyanazt alkotják: AB, aB. amikor egyesülnek, genotípusok keletkeznek: AABB - fekete tarajos, AaBB - tarka tarajos, aaBB - fehér tarajos. arány -1/2/1.

szín gén:
Egy fekete
a- barna
farokhossz gén:
B- hosszú
c- rövid
bb - halálos
BB - rövidítve
Megoldás:
1) AaBv x aaBv
fekete, rövid x barna, rövid
ivarsejtek - AB, Av, aV, av aV av

AaBB AaBv aaBB aaBv AaBv Aavv aaBv aavv
h.d.h.u. k.d. neked. h. y letal k. y letal
fekete hosszú farokkal - 1/8
fekete rövidített - 2/8
barna hosszú farokkal - 1/8
barna rövidített - 2/
halálos - 2/8. Az önálló öröklés törvénye

7. A- bajuszos

a- bajusztalan

B- piros

BB- rózsaszín

1) első átkelés:

R AAbb * aaBB

bajusz fehér használt cr.

2) keresztezés elemzése:

AaVv * aavv

G AB Av aV av av

F 2 AaBb - bajuszos rózsaszín gyümölcsű; Aabb - bajuszos fehér gyümölcsű;

aaBb - szakálltalan rózsaszín gyümölcsű; aabb - szakálltalan fehér gyümölcsű;

3) a gyümölcs színjegyének öröklődésének természete a hiányos dominancia. Az első keresztezésben - a hibridek egységességének törvénye, a másodikban (elemzés) - a jellemzők független öröklődése.

8. A - lapos felnik,

a - tölcsér alakú corollas.

B - fehér virágok,

b - krém virágok

első átkelés:

R aaaVv x Aavv

G aw aw aw aw

F 1 AaBb aavv

második átkelés:

Rat

G aw aw aw

F 1 AaBb aaBb
Ebben az esetben Medel harmadik törvénye nyilvánul meg - a független öröklés törvénye.

9. A a norma, a az 1. számú vakság.

B - normál, b - vakság 2. sz.
Anyai nagymama AAbb, apai nagymama aaBB. Nagyapák - AABB.

0% annak a valószínűsége, hogy vak unokája lesz

Az AB0 rendszer vércsoportjainak öröklődésével kapcsolatos problémák

1. Fiú-j0j0. Nővér-JАJВ

P J A j 0 és J A J B

2. Apa – J A J B

Anya-j 0 j 0.

Nem mert A gyerekeknek lehet 2. vagy 3. vércsoportja.

3. első szülőpár:
P: j 0 j 0 x J A j 0 vagy j 0 j 0 x J A J A
G: j 0 J A , j 0 j0 J A
F: J A j0 (2 g), j 0 j 0 (1 g) vagy J A j 0 (2 g)
második szülőpár
R: J A J A x J A J B vagy J A j 0 x J A J B
G: J A ; J A , J B J A j 0 J A , J B
F: J A J A (2) J A J B (4) J A J A (2) J A J B (4) J A j 0 (2) J in j 0 (3 gr.)
Az első szülőpárnak van egy fia 1 grammal. és mindkét szülőtől kapott 0-s gént. A második pár egy 2-es vércsoportú fiú szülei.
Ez a probléma szóban is megoldható, mert egy gyerek 1 gr. vér nem születhet olyan párnak, akinek 4-es vércsoportú személye van
4. Lehetetlen, mert A gyermekek vércsoportjai lehetnek: A0 (II) vagy B0 (III), ezért az anya negyedik csoportjába tartozó vér nem transzfundálható.

5. Diheterozigóta apa I B i 0 Rr, digomozigóta anya I A I A RR.

Ebben a családban a gyermekek IV-es vagy II-es vércsoportúak lehetnek, mindegyik Rh-pozitív. A IV-es vércsoportú gyermekek aránya 2/4 (50%). Megjelenik a független öröklődés törvénye (Mendel harmadik törvénye).

IV. Problémák a nemhez kötött és autoszomális öröklődéssel

1. A – címer jelenléte, és – címer hiánya.
X B – zöld tollazat, X b – barna tollazat.
A_X B Y-címeres zöld nőstény
ааX B X b- hím címer nélkül, zöld tollazattal (heterozigóta)
Az utódok között voltak címer nélküli fiókák - aa. Egy gént kaptak az anyjuktól, egyet az apjuktól. Ezért az anyának rendelkeznie kell az a génnel, ezért az anya Aa.
P АаX В Y x ааX B X b

Ebben az esetben megjelent az önálló öröklés törvénye (Mendel harmadik törvénye) és a nemhez kötött öröklés.

2. A - szürke test

a- fekete test

X B vörös szem

X in - fehér szemek

P 1 AAX B X B * aaX Y-ban
szürke test fekete test
vörös szemek fehér szemek

G AXE B aX to aY
F 1 AaХ B X b AaХ B Y
P 2 AAX B X B * AaX B Y

G AX B AX B AX B AY aY

F 2 AAX B X B Aax B X B AAX B Y Aax B Y
F 2 minden utód teste szürke és szeme vörös.

Nemek aránya: 50%: 50:%

3. A – barna szemek,

a – kék szemek.
X D – normál látás,

X d – színvakság.

A_X D X _ barna szemű, normális látású nő
aaX d Y a nő apja, lányának csak aX d-t adhatott, ezért a barna szemű nő AaX D X d.
AaX D Y. - nő férje

P AaX D X d x aaX D Y

G AX D AX d AX D AX d AX D DAY

F 1 ААХ D Х D АаХ D Х d ааХ D Х D ааХ D Х d ААХ D Y Аа Х d Y ааХ D ХY ааХ d Y

1/8 (12,5%) annak a valószínűsége, hogy egy színvak barna szemű gyermek születik, és fiú.

4. A - normál, a - albinizmus.
X H - normál, X h - hemofília.
Nő АаХ Н Х h, férfi ааХ H Y

G AX H AX h aX H aX h aX H aY

F1 AaX H X H AaX H Y AaX H X h AaX h Y aaX H X H aaX H Y aaX H X h aaX h Y

Ph.D. Ph.D. Ph.D. k.g. g.n. g.n. g.n. g..g.

A szemszín szerinti felosztás a véralvadás szerint 1:1 - minden lány egészséges, a fiúk - 1:1.

1 . A - sima szemcsék,

a - ráncos szemek.
B - színes szemek,

b - színezetlen szemek.

R AABB x AABB

Mivel az első generációban egységességet kaptunk (Mendel első törvénye), ezért homozigótákat kereszteztek, az F1-ben pedig egy diheterozigótát kaptunk, amely domináns tulajdonságokat hordozott.

Elemzési kereszt:

Mivel a második nemzedékben egyenlőtlen számú fenotípusos csoport volt, ezért az összekapcsolt öröklődés ment végbe. Azok a fenotípusos csoportok, amelyek nagy számban vannak jelen, nem kereszteződések, hanem a kis számban reprezentált csoportok olyan rekombináns ivarsejtekből kialakult keresztezések, amelyekben a kapcsolódás a meiózisban bekövetkező keresztezés miatt megszakadt.

2. A- színes mag a- színtelen mag B- keményítőtartalmú endospermium b- viaszos endospermium P AaBv x aavv G AB Av a B av F1 9- AaBv- env. mag, keményítő endospermium 42- Aavv- env. mag, viasz endospermium 44- aaBB- színtelen mag, keményítő tartalmú endospermium 10- aavv- színtelen mag viaszos endospermium Két csoport (42 - színes viaszos endospermiummal; 44 - színtelen viaszos endospermiummal) körülbelül egyenlő arányban jelenléte - összekapcsoltság eredménye az A és b , a és B allélok öröklődése egymás között. A másik két fenotípusos csoport az átkelés eredményeként jön létre.

A - sima magvak,

a - ráncos magvak
B - antennák jelenléte,

b - antennák nélkül

Ha a keresztezés nem történik meg, akkor a diheterozigóta szülő csak kétféle ivarsejtet termel (teljes kapcsolódás).

1. A - szürke test

Az F 1 AaBv szürkék, normál szárnyakkal. Az egységesség törvénye)

R AaBv x AaBv

T.K. nem várható Mendel-hasadás, ami azt jelenti, hogy megtörtént az átkelés:

linkelve