Біологія. Методичні вказівки до самостійної роботи з розв’язання задач з генетики з дисципліни для студентів 1 курсу

Про матеріал

Розробка призначена для використання студентами 1-А курсу всіх спеціально-стей під час підготовки до виконання завдань лабораторних та практичних робіт з ди-сципліни, а також підготовки до складання тематичних атестацій.

Методичні вказівки складено відповідно до чинної програми з дисципліни «Бі-ологія» для вищих навчальних закладів І-ІІ рівнів акредитації, які здійснюють підго-товку молодших спеціалістів на основі базової загальної середньої освіти, згідно з ОПП та ОКХ відповідних спеціальностей та стандартам вищої освіти.

В роботі стисло подано теоретичний матеріал, наведені приклади розв'язання задач з генетики, задачі для самостійного розв'язування, словник біологічних термі-нів та додатки. Робота містить задачі різних типів:

– задачі на моногібридне схрещування;

– задачі на дигібридне схрещування;

– задачі на неповне домінування (проміжне успадкування);

– задачі на взаємодію неалельних генів;

– задачі на успадкування ознак, зчеплених зі статтю, та кросинговер;

– задачі на аналізуюче схрещування та інші.

Кожному типу задач передують теоретичні відомості та рекомендації щодо їх розв'язання, що дає змогу студентам повторити відповідні теми й краще засвоїти знання про основні особливості функціонування генів, типи успадкування (домінантне і рецесивне, множинне, полігенне, зчеплене зі статтю), різні механізми передачі спад-кової інформації.

Робота містить численні ілюстрації. Таблиці та схеми, що наведені у додатках, а також перелік рекомендованої літератури сприятимуть більш глибокому засвоєнню навчального матеріалу. Текстова частина супроводжується перехресними посилання-ми, що дозволяє скоротити час пошуку необхідної інформації.

Електронний варіант збірника дозволить студентам організувати самостійну роботу у зручному для них режимі, вірно виконати завдання лабораторних і практич-них робіт та якісно скласти тематичну атестацію.

Перегляд файлу

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

Харківський машинобудівний коледж

Циклова комісія природничих дисциплін та металознавства

БІОЛОГІЯ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до самостійної роботи з розв’язання задач з генетики з дисципліни для студентів 1-А курсу всіх спеціальностей

Рекомендовано методичною Радою коледжу протокол № ___ від 28.03.2013 р.

Погоджено цикловою комісією природничих дисциплін та металознавства протокол № 7 від 08.01.2013 р. Голова циклової комісії ______________ /Омелькіна Т.І./

Укладач: Євсеєв Р.С. – викладач першої категорії

Харків – 2013

ББК 28.04я73

УДК 575(075.8)

Б – 63

Біологія. Методичні вказівки до самостійної роботи з розв’язання задач з генетики з дисципліни для студентів 1-А курсу всіх спеціальностей.

Укладач: викладач першої категорії Євсеєв Р.С.

Рекомендовано методичної Радою Харківського машинобудівного коледжу, протокол № ___ від 28 .03.2013 р.

Рецензент: провідний науковий співробітник Інституту овочівництва і баштанництва НААН, кандидат біологічних наук, старший науковий співробітник Монтвид П.Ю.

ЗМІСТ

с.

Передмова ................................................................................................................ 4

Приклади розв’язання задач ................................................................................... 5

1. Задачі на моногібридне схрещування ..................................................... 8

2. Задачі на неповне домінування (проміжне успадкування ознак) ........ 16

3. Задачі на дигибридне схрещування ....................................................... 20 4. Задачі на взаємодію неалельних генів .................................................... 29

5. Задачі на успадкування ознак, зчеплених зі статтю .............................. 35

Задачі для самостійного розв’язування ................................................................ 43

1. Задачі на моногібридне схрещування ..................................................... 43

2. Задачі на неповне домінування (проміжне успадкування ознак) ........ 46

3. Задачі на дигибридне схрещування ....................................................... 47 4. Задачі на взаємодію неалельних генів ................................................... 51

5. Задачі на успадкування ознак, зчеплених зі статтю .............................. 52

Словник основних термінів .................................................................................... 55

Список рекомендованої літератури ....................................................................... 58

Додаток 1. Ознаки, успадкування яких зчеплене зі статтю ............................... 59 Додаток 2. Ознаки, які успадковуються за типом повного домінування ......... 60

Додаток 3. Ознаки, які успадковуються за типом неповного домінування ..... 65

ПЕРЕДМОВА

Шановні студенти!

Методичні вказівки до самостійної роботи з розв’язання задач з генетики дисципліни «Біологія» призначені для використання під час підготовки до виконання завдань лабораторних та практичних робіт з дисципліни, а також підготовки до складання тематичних атестацій.

В роботі стисло подано теоретичний матеріал, наведені приклади розв’язання задач з генетики, задачі для самостійного розв’язування, словник біологічних термінів та додатки. Робота містить задачі різних типів:

– задачі на моногібридне схрещування;

– задачі на дигібридне схрещування;

– задачі на неповне домінування (проміжне успадкування);

– задачі на взаємодію неалельних генів;

– задачі на успадкування ознак, зчеплених зі статтю, та кросинговер; – задачі на аналізуюче схрещування та інші.

Кожному типу задач передують теоретичні відомості та рекомендації щодо їх розв’язання.

Вказівки містять численні ілюстрації. Таблиці та схеми, що наведені у додатках, а також перелік рекомендованої літератури сприятимуть більш глибокому засвоєнню навчального матеріалу. Текстова частина супроводжується перехресними посиланнями, що дозволяє скоротити час пошуку необхідної інформації.

Електронний варіант збірника дозволить вам організувати самостійну роботу у зручному для вас режимі, вірно виконати завдання лабораторних і практичних робіт та якісно скласти тематичну атестацію.

Бажаємо вам успіху!

ПРИКЛАДИ РОЗВ’ЯЗАННЯ ЗАДАЧ

Для розв’язання задач з генетики потрібні знання про основні особливості функціонування генів, типи успадкування (домінантне і рецесивне, множинне, полігенне, зчеплене зі статтю), різні механізми передачі спадкової інформації.

	їх за способом написання або за індексами.
Мал. 1. Грегор Мендель (1822 – 1886)	Якщо в парі одна з алелей домінує, то домінантну алель позначають великою літерою, а

Грегор Мендель запропонував позначати ознаки організму літерами латинського алфавіту.

Ознаки – це окремі властивості, за якими один організм відрізняється від іншого. Ознаки розподіляють на якісні й кількісні. Якісні ознаки мають два або більше альтернативних (взаємовиключних) стани. Кількісні ознаки мають неперервний ряд станів.

Гібрид – організм, одержаний від схрещування форм з різною спадковістю.

Лінія – група споріднених організмів, які відтворюють у ряді поколінь спадкові постійні ознаки. Різні стани гена називають алелями. Кожен ген займає певне місце в хромосомі – локус.

Генотип – спадкова основа організму.

Фенотип – ознаки організму: продукт взаємодії генотипу й середовища.

Гени позначають так, щоб було зрозу-

міло, які гени с алельними, але відрізняють

рецесивну – малою. Наприклад: А – ген домінантної ознаки організму; а – рецесивної. Різні гени позначають різними літерами.

Якщо домінування немає, то великою літерою можна позначати будь-яку алель. Для обох алелей однієї пари використовують одну і ту ж літеру. Так, у дрозофіли ген, який обумовлює рецесивну ознаку чорного тіла, позначають літерою b (black – «чорний»), а рецесивну ознаку вкорочених крил – v (vestigal). Домінантні ознаки – літерами B та V відповідно. Організм, у якого алельні ознаки однакові, називають гомозиготним (АА, bb), а організм з різними алельними генами – гетерозиготним (Аа).

Під час розв’язання генетичних задач складають схеми схрещувань. Назва схрещування залежить від кількості пар альтернативних ознак, за якими ведеться аналіз батьківського та гібридних поколінь. У моногібридному схрещуванні аналізують одну пару ознак, у дигібридному – дві і більше. Схрещування, за допомогою якого можна встановити генотип особин називають аналізуючим. Це схрещування особини, генотип якої невідомим з особиною з відомим типом. Найбільш зручною є рецесивна гомозигота. За фенотипом потомства від аналізуючого схрещування визначають генотип особини, яку аналізують.

При розв’язанні завдань з генетики використовується спеціальна символіка. Батьківські організми, означають буквою Р (від латинського Parenta – батьки). У схемах на першому місці прийнято ставити генотип жіночої статі. Жіночу стать означають знаком ♀ (дзеркало Венери), чоловічу – ♂ (щит і спис Марса). Схрещування означають знаком ×. Гібридне покоління означають буквою F (від латинського Filii – діти) з цифровим індексом, відповідним порядковому номеру гібридного покоління F1, F2, F3 і так далі. Якщо генотип особин певного фенотипу є невідомим (наприклад АА чи Аа), останній позначають, користуючись фенотиповим радикалом: А–.

При розв’язанні задач спочатку записується їх зміст або у вигляді таблиці, де позначаються гени і ознаки, що ними контролюються, або у вигляді схем схрещування, де приводяться лише генотипи чи фенотипи всіх зазначених особин.

Найчастіше зустрічаються наступні типи генетичних задач з даної теми:

1. Визначення генотипу і фенотипу нащадків за відомим генотипом або фенотипом батьків.

2. Визначення генотипу батьків за відомим фенотипом дітей або за розщепленням за фенотипом в гібридному потомстві.

3. Визначення типа успадкування ознак.

4. Визначення кількості або ймовірності появи особин певного генотипу в гібридному потомстві.

На прикладі моногібридного схрещування диплоїдних організмів, які відрізняються за парою аутосомних ознак, розглянемо правила складання генетичних схем. Батьківські форми гомозиготні, мають альтернативну спадковість. Позначимо алель, яка обумовлює домінантну ознаку, літерою А, рецесивну – а. Генотипи батьків: АА і аа.

Наступний етап – запис усіх можливих типів гамет. Гомозиготні організми утворюють один тип гамет – А або а. Гамета утворюються в процесі мейозу, у результаті чого диплоїдний набір хромосом стає гаплоїдним. Під час злиття гамет у зиготі відновлюється диплоїдний набір хромосом і утворюється гетерозиготний організм, який утворює два типи гамет: А і а.

Аналіз генотипів

Р ♀ АА × ♂ аа

гамети А

Батьки гомозиготні з альтернативною ознакою

F₁ Aa

Гібриди першого покоління гетерозиготні і одноманітні за генотипом.

Р ♀ Аа × ♂ Аа

гамети А

У другому поколінні відбувається розщеплення за генотипом у співвідношенні: 1 (гомозиготи за домінантною алеллю); 1 (гомозиготи за рецесивною алеллю); 2 (гетерозиготи). 1АА : 2Аа : 1аа

Результати моногібридного схрещування можна записати схематично.

Р ♀ AA	 ♂ aa
↓ ↓	↓ ↓
гамети A A	a a

F₁ ♀ Aa	 ♂ Aa
↓ ↓	↓ ↓
гамети A a	A a

F₂ AA Aa Aa aa

Проте зручніше скористатися так званою решіткою Пеннета (названа на честь ученого, який вперше її запропонував). Її зображують таким чином: по горизонталі записують гамети однієї (у роздільностатевих організмів – батьківської) особини, а по вертикалі – іншої (материнської). В місцях перетину горизонтальних і вертикальних ліній вказують генотипи потомків:

У F₂ генотипи нащадків 1АА : 2Аа : 1 аа

Деякі правила, що полегшують розв’язання генетичних задач.

Правило перше. Якщо після схрещування двох фенотипно однакових особин у їхніх нащадків спостерігається розщеплення ознак, то ці особини гетерозиготні.

Правило друге. Якщо внаслідок схрещування особин, що відрізняються фенотипно за однією парою ознак, з’являється потомство, у якого спостерігається розщеплення за тією ж парою ознак, то одна з батьківських особин була гетерозиготною, а друга – гомозиготною рецесивною.

Правило третє. Якщо внаслідок схрещування фенотипно однакових (за однією парою ознак) особин у першому поколінні гібридів відбувається розщеплення ознак на три фенотипні групи 1 : 2 : 1, то це свідчить про неповне домінування ознаки і про те, що батьківські особини є гетерозиготними.

Правило четверте. Якщо внаслідок схрещування двох фенотипно однакових особин в потомстві відбувається розщеплення ознак у співвідношенні 9 : З : 3 : 1, то вони були дигетерозиготними.

Правило п’яте. Якщо внаслідок схрещування двох фенотипно однакових особин у нащадків відбувається розщеплення ознак у співвідношеннях 9 : 3 : 4; 9 : 6 : 1; 9 : 7; 12 : 3 : 1; 13 : 3 або 15 : 1, то це свідчить про взаємодію генів.

1. ЗАДАЧІ НА МОНОГІБРИДНЕ СХРЕЩУВАННЯ

Моногібридне схрещування – це схрещування форм, за якого простежується успадкування за однією парою алелей, при цьому форми відрізняються однією протилежною ознакою. Г. Мендель проводив досліди з горохом, вибравши добре помітні відмінні ознаки (вони не залежать від середовища і є альтернативними). Простежуючи вияв цих ознак у потомства, для подальшого схрещування він використовував рослини, у яких в наступних поколіннях не було розщеплення ознак (чисті лінії). Для обробки результатів досліджень він використав методи математичного аналізу.

а б

Мал. 2. Квітки гороху: а – білого кольору; б – червоного кольору

Дано: Розв’язання:

A – ген, що детермінує червоне забарв- Р ♀ АА × ♂ аа

лення квіток гороху; _гамети

а – ген, що детермінує біле забарвлення

квіток гороху; (1 тип гамет) (1 тип гамет)

АА – червоні квітки гороху; ^F1 ^{Aa – 100%}

Аа – червоні квітки гороху; червоні квітки гороху аа – білі квітки гороху.

Знайти:

Генотип та фенотип гібридів першого покоління F₁ – ?

Аа – червоні 100%

Відповідь: генотип гібридів F₁ – Аа, за фенотипом – розслини з червоними квітками.

Якщо материнська рослина мала червоні квітки, а батьківська – білі, то квітки в усіх гібридних рослин виявляються червоними. Це означає, що у гібрида першого покоління (F₁) з пари батьківських альтернативних ознак розвивається тільки одна. Явище переважання у гібридів першого покоління ознак лише одного з батьків Г. Мендель назвав домінуванням. Ознака, яка виявляється у гібрида і гальмує розвиток іншої альтернативної ознаки, була названа домінантною, а ознака, яка не виявила себе – рецесивною.

Це явище виявилось універсальним для рослин, тварин і людини й тому набуло назви правила домінування. Оскільки всі гібриди першого покоління однакові, це явище стали називати першим законом Менделя, або законом одноманітності гібридів першого покоління.

Якщо гібриду першого покоління надається можливість самозапилюватися, то в наступному поклінні (F₂) з’являться рослини з ознаками обох батьківських рослин: із червоними і білими квітами.

Процес появи у другому поколінні ознак обох батьківських організмів (домінантних і рецесивних) носить назву розщеплення. Розщеплення виявляється не випадковим, воно підкоряється певним кількісним закономірностям, а саме: ¾ від загальної кількості рослин – червоні квіти і лише ¼ – білі. Відношення кількості рослин з домінантною ознакою до кількості рослин з рецесивною ознакою становить 3 : 1. Це означає, що рецесивна ознака гібрида першого покоління не зникла, а лише була пригнічена і виявилася в другому поколінні.

Р ♀ Аа × ♂ Аа гамети А

F₂ АА Аа Аа аа ¾ ¼

червоні квітки білі квітки

3 : 1 – формула розщеплення за фенотипом у F₂ моногібридного схрещування за повного домінування ознак.

1 : 2 : 1 – формула розщеплення за генотипом у F₂ моногібридного схрещування за повного домінування ознак.

Розщеплення у F₂ в певному кількісному співвідношенні домінантних й рецесивних ознак під час схрещування гібридів першого покоління (двох гетерозиготних особин) за фенотипом 3 : 1, а за генотипом 1 : 2 : 1 було назване законом розщеплення, або другим законом Менделя.

Другий закон Менделя: при схрещуванні двох гетерозиготних організмів, тобто гібридів, які аналізуються за однією парою альтернативних ознак, у потомстві спостерігається розщеплення за фенотипом у співвідношенні 3 : 1 і за генотипом у співвідношенні 1 : 2 : 1.

Задача 1. Ген комолості (безрогості) у великої рогатої худоби домінує над геном рогатості. Комола корова народила двох телят, перше з яких виявилося безрогим, а друге – рогатим. Визначте можливі генотипи батьків.

Дано: Розв’язання:

A – ген, що обумовлює комолість; 1) Р ♀ Аа × ♂ Аа а – ген, що обумовлює рогатість; F Aa aa

АА – комолі (безрогі) тварини; безроге теля рогате теля Аа – комолі (безрогі) тварини; 2) Р ♀ Аа × ♂ аа аа – рогаті тварини. F Aa aa Знайти: безроге теля рогате теля Генотипи батьків – ?

Відповідь: генотип корови – Аа; генотип бика – Аа або аа.

_а б Мал. 3. а – комола корова; б – рогата корова

Задача 2. Унаслідок схрещування високорослого помідора з карликовим всі рослини F₁ мали високе стебло. Але в F₂ серед 35 800 одержаних кущів 8950 були карликовими. Скільки гомозиготних рослин є серед гібридів F₂?

Дано:

А – ген, що обумовлює розвиток високого стебла помідорів; а – ген, що обумовлює розвиток карликового стебла помідорів; АА – високі рослини; Аа – високі рослини; аа – карликові рослини.

Знайти:

N (гомозиготних рослин) серед гібридів F₂ – ?

Розв’язання:

1) Р ♀ АА × ♂ аа

гамети А

F₁ Aa високі рослини – 100 % 2) Р ♀ Аа × ♂ Аа гамети

F₂ АА, Aa, Аа aa

високі рослини карликові рослини ¾ від 35800 кущів 8950 кущів

АА = ¼ = 35800 : 4 = 8950 рослин були гомозиготними домінантними за висотою стебла. аа = 8950 кущів помідорів – гомозиготні рецесивні за висотою стебла.

Загальна кількість гомозиготних рослин у F₂ становить: 8950 + 8950 = 17900

Відповідь: у другому поколінні помідорів (F₂) було 17 900 кущів гомозиготних за висотою стебла, з них – 8950 гомозиготних домінантних (АА) і

8950 – гомозиготних рецесивних (аа).

а б

Мал. 4. а – кролик з короткою шерстю; б – кролик з нормальною довжиною шерсті

Задача 3. У кроликів нормальна довжина шерсті с домінантною ознакою, коротка – рецесивною. У кролиці з короткою шерстю народилося 7 кроленят, з яких 4 були короткошерстими і 3 зі звичайною довжиною шерсті. Визначте генотип і фенотип батька кроленят.

Розв’язання: А ген, що обумовлює нормальну довжину шерсті; Р ♀ аа × ♂ Аа а – ген, що обумовлює коротку шерсть; F всіх кроленят 7, з них АА – нормальна довжина шерсті; 4аа 3Аа Аа – нормальна довжина шерсті; коротка нормальна

аа – коротка шерсть. шерсть шерсть

Знайти:

Генотип та фенотип кроля – ?

Відповідь: за генотипом батько кроленят гетерозиготний – Аа, за фенотипом у нього звичайна шерсть.

а б Мал. 5. Форма гребенів: а – листкоподібна; б – трояндоподібна

Задача 4. У курей трояндоподібний гребінь зумовлений геном R, листкоподібний – геном r. Півня з трояндоподібним гребенем схрестили з двома курками з трояндоподібними гребенями. Перша висиділа 18 курчат з трояндоподібними гребенями. Друга – теж 18, з яких 14 мають трояндоподібні і 4 – листкоподібні гребені. Встановіть генотипи усіх батьківських особин і курчат.

Дано: Розв’язання:

R – ген трояндоподібного гребеня; 1) Р ♀ RR × ♂ Rr r – ген листкоподібного гребеня; F 18 курчат RR або Rr RR – трояндоподібний гребінь; трояндоподібні гребені Rr – трояндоподібний гребінь; 2) Р ♀ Rr × ♂ Rr rr – листкоподібний гребінь. F 18 курчат: з них RR або Rr

Знайти: трояндоподібні гребені

Генотипи всіх батьківських особин і курчат – ? 4 rr – листкоподібні гребені.

Відповідь: генотип півня – Rr. Генотип першої курки – RR, її курчат RR або Rr. Генотип другої курки – Rr, її курчат: RR, Rr, rr.

в д

Мал. 6. Різноманіття форм плодів томатів: а, б – грушоподібні, в – перцеподібні, г – круглі, д – серцеподібні

Задача 5. Плоди томатів бувають круглими і грушоподібними. Ген круглої форми домінує. У парниках господарства висаджена розсада томатів, вирощена із гібридного насіння. 31 750 кущів цієї розсади дали плоди грушоподібної форми, а 95 250 кущів – круглі плоди. Скільки серед них гетерозиготних кущів?

Мал. 7. Курчата з сірим оперенням

Задача 6. Унаслідок схрещування сірих курей з білими все потомство виявилось сірим. Це потомство знову схрестили з білими курми. У результаті другого схрещування отримали 172 курчати, з яких 85 були білими і 87 – сірими. Визначте генотипи батьківських форм і їх нащадків в обох схрещуваннях.

Дано: Розв’язання:

А – ген, що зумовлює сіре оперення; 1) Р ♀ АА × ♂ аа а – ген, що зумовлює біле оперення; гамети А

АА – сірі кури;

Аа – сірі кури; F₁ Aa – сірі кури – 100 % аа – білі кури. 2) Р ♀ Аа × ♂ аа

Знайти: гамети А

Генотипи батьків і потомства в обох схрещуваннях – ?

F₂ Aa aa

50% – сірих кур 50% – білих кур

87 особин 85 особин

Відповідь: генотипи батьків F₁: АА × аа. Генотип потомства F₁: Аа. Генотипи батьківських особин F₂: Аа × аа. Генотипи потомства в F₂: 1Аа : 1аа.

б Мал. 8. а – карі очі; б – очі блакитного кольору

Задача 7. Блакитноокий чоловік, батьки якого мали карі очі, одружився з кароокою жінкою, у батька якої очі були блакитними, а в матері – карим. Якого потомства можна очікувати в цьому шлюбі, якщо відомо, що ген карих очей домінує над геном блакитних?

Розв’язання: A ген, що детермінує 1) Генотип батьків чоловіка ♀ Аа, ♂ Аа. карий колір очей; 2) Генотип батьків жінки ♀ Аа або АА, ♂ аа. а – ген, що детермінує 3) Генотип чоловіка – аа, генотип жінки – Аа.

блакитний колір очей; 4) Р ♀ Аа × ♂ аа

АА – карі очі; гамети _А

Аа – карі очі; аа – блакитні очі.

Знайти:

Генотипи батьків і потомства в F Aa – 50% - карі очі, aa – 50% – блакитні очі обох схрещуваннях – ?

Відповідь: вірогідність народження в цьому шлюбі кароокої дитини становить 50% і блакитноокої – 50%.

2. ЗАДАЧІ НА НЕПОВНЕ ДОМІНУВАННЯ (ПРОМІЖНЕ УСПАДКУВАННЯ ОЗНАК)

У своїх дослідах Мендель зіткнувся з випадками повного домінування, тому гетерозиготні рослини в його дослідах виявилися подібними до домінантних гомозигот. Але в природі поряд з повним домінуванням часто спостерігається й неповне, тобто гетерозиготи мають інший фенотип, не схожий з батьківським. Розглянемо це на прикладі забарвлення квіток нічної красуні.

Задача 8. Червоне забарвлення квіток нічної красуні – домінантна ознака, біле забарвлення – рецесивна. Забарвлення успадковується за проміжним успадкуванням ознак. Визначне генотипи та фенотипів гібридів F₁ та F₂, якщо батьки є гомозиготними за домінантною та рецесивною ознаками.

Дано: Розв’язання:

A – ген, що визначає чер- Р ♀ АА × ♂ аа воне забарвлення квіток гамети А нічної красуні; а – ген, що визначає біле F₁ Aa – рожеві – 100 %

забарвлення квіток; Рослини F₁ – одноманітні, тобто підтверджується АА – червоні квітки; перший закон Менделя про одноманітність гібридів Аа – рожеві квітки; першого покоління, але вони відрізняються фенотипаа – білі квітки. но від батьків.

Знайти: Після схрещування гібридів першого покоління

Генотипи та фенотипи гі- між собою отримаємо:

бридів F₁ та F₂ – ? Р ♀ Аа × ♂ Аа

гамети А

F₂ АА, Aa, Аа, aa

1/4 2/4 1/4

а б в

Мал. 9. Нічна красуня (Mirabilis jalapa L.) з квітками різного кольору: а – білого, б – рожевого, в - червоного Задача 9. Унаслідок схрещування томата, який має картоплеподібне листя, із сортом, що має розсічене листя, у F₁ утворюються гібридні рослини з проміжним типом листків. 1) Яким буде потомство від схрещування гібридної рослини F₁ з рослиною, що має картоплеподібне листя? 2) Яким буде потомство від схрещування гібрида F₁ з рослиною, що має розсічене листя? 3) Яким буде потомство від схрещування гібрида F₁ з рослиною, що має проміжне листя?

Обчисліть відсоток константних рослин у потомстві.

Дано:

A – ген, що визначає утворення картоплеподібного листя томата; а – ген що визначає утворення розсіченого листя томата; АА – картоплеподібне листя; Аа – проміжне листя; аа – розсічене листя.

Знайти:

Генотипи та фенотипи гібридів F₁ та F₂ – ?

Розв’язання: 1) Р ♀ АА × ♂ аа гамети А

F₁ Aa – 100 % проміжне листя

Р ♀ Аа × ♂ АА гамети

F₂ АА – 50% Аa – 50% картоплепод. проміжне

листя листя

2) Р ♀ Аа × ♂ аа

гамети А

F₃ Aa, aa

50% 50% проміжне розсічене листя листя

3) Р ♀ Аа × ♂ Аа гамети А

F₄ АА, Aa, Аа, aa 1/4 2/4 1/4

картоплеп. проміжне розсічене листя листя листя

Відповідь: усі рослини у F₁ мають проміжне листя. Серед гібридних рослин у F₂ одна половина (константні) має картоплеподібне листя, а інша половина— проміжне листя. Серед гібридів F₃ одна половина рослин має проміжне листя, а інша половина (константні) – розсічене листя. Серед рослин F₄ 25% мають картоплеподібне листя (константні), 50% – проміжне листя і 25% – розсічене (константні рослини).

а б в

Мал. 10. Норки з хутром різного забарвлення:

а – темне, б – кохинурове, в – світле.

Задача 10. Кохинурових норок (світле забарвлення з чорним хрестом на спині одержують унаслідок схрещування білих норок з темними. Схрещування між собою білих норок дає біле потомство, а схрещування між собою темних норок – темне. Яке потомство отримаємо, схрещуючи кохинурових норок між собою? Яке потомство отримаємо від схрещування кохинурових норок з білими?

Розв’язання: Р ♀ АА × ♂ аа гамети А

F₁ Aa – 100 % кохинурові норки Р ♀ Аа × ♂ Аа гамети А

F₂ АА Aa, Аа aa 25% 50% 25% білі кохинурові темні норки норки норки

Р ♀ Аа × ♂ АА гамети А

F₃ AА – 50% білі норки

Аa – 50% кохинурові норки

Відповідь: серед потомства від схрещування кохинурових норок між собою буде 25% білих норок. 50% кохинурових і 25% темних. Серед потомства від схрещування білих норок з кохинуровими половина тварин будуть білими, а інша половина – кохинуровими.

Мал. 11. Півень та курки з оперенням різного забарвлення

Задача 11. Від схрещування чорного півня з білою куркою всі курчата у виводку виявились рябими. У другому поколінні отримали 24 рябих, 12 чорних і 10 білих курчат. Яким буде потомство від схрещування: а) рябих курей із чорними півнями; б) рябих півнів з білими курми?

Розв’язання: Р ♀ аа × ♂ АА гамети А

F₁ Aa – 100 % рябі курчата Р ♀ Аа × ♂ Аа гамети

F₂ АА Aa, Аа aa 25% 50% 25%

чорні рябі білі

а) Р ♀ Аа × ♂ АА гамети А

F₃ AА – 50% Аa – 50% чорні курчата рябі курчата б) Р ♀ аа × ♂ Аа гамети а

F₄ Aа – 50% аa – 50%

рябі курчата білі курчата

Відповідь: а) половина курчат чорні, а друга половина – строкаті; б) половина курчат будуть рябими, інша половина – білими.

3. ЗАДАЧІ НА ДИГІБРИДНЕ СХРЕЩУВАННЯ

За умови дигібридного схрещування підтверджується перший закон Менделя (закон одноманітності гібридів першого покоління).

Цей закон встановлено на основі результатів схрещування рослин, які відрізняються двома (або більше) парами контрастних ознак. Г. Мендель з’ясував, що характер успадкування генів, які визначають різні ознаки (тобто неалельних за сучасною термінологією), відрізняється від успадкування генів, що визначають одну ознаку. У випадку моногібридного схрещування організми відрізняються за однією ознакою, у випадку дигібридного – за кількома. Дигібридне схрещування є лише окремим випадком полігібридного схрещування. Г. Мендель провів експеримент на рослинах, які мали дві пари альтернативних ознак: гладенькі або зморшкуваті насінини та жовте або зелене забарвлення сім’ядолей насіння. Насіння у F₁ було гладеньким і жовтим.

а б Мал. 12. Насіння гороху: а – зелене гладеньке, б – жовте зморшкувате та гладеньке

Цей результат підтвердив принцип домінування, а також показав, що на характер вияву однієї ознаки інша не може впливати. Інакше кажучи, домінування жовтого забарвлення сім’ядолей не залежить від форми насіння і навпаки.

Розв’язання:

Р ♀ ААВВ × ♂ ааbb

гамети АB

F₁ AaBb – 100% кругле жовте насіння

Під час самозапилення гібридів F₁ з’являються не тільки рослини двох вихідних батьківських типів, але й рослини з новими комбінаціями ознак: круглим зеленим і зморшкуватим жовтим насінням.

Р ♀ АаВb × ♂ АаBb гамети АB

Для F₂ складаємо решітку Пеннета.

♀

♂ АB Ab aB ab

ААBB АABb AaBB AaBb АB кругле кругле кругле кругле жовте жовте жовте жовте АABb AAbb AaBb Aabb

Ab кругле кругле кругле кругле жовте зелене жовте зелене AaBB AaBb aaBB aaBb

aB кругле кругле зморшкувате зморшкувате

жовте жовте жовте жовте AaBb Aabb aaBb Aabb

ab кругле кругле зморшкувате зморшкувате жовте зелене жовте зелене

Співвідношення різних форм та забарвлення насіння складає:

– кругле жовте насіння – 9/16 = 56,25%;

– кругле зелене насіння – 3/16 = 18,75%; – зморшкувате жовте насіння – 3/16 = 18,75%; – зморшкувате зелене насіння – 1/16 = 6,25%.

9 : 3 : 3 : 1 – співвідношення розщеплення за фенотипом у F₂ у випадку дигібридного схрещування.

1ААВВ : 2ААВb : 2АаВВ : 4AaBb : 1AAbb : 2Aabb : 1ааВВ : 2aaBb : laabb – формула розщеплення за генотипом у F₂ у випадку дигібридного схрещування.

В експерименті Грегор Мендель від самозапилених 15-ти рослин одержав 556 насінин. З них 315 були круглими жовтими, 101 – зморшкуваті жовті, 108 – круглі зелені, 35 – зморшкуваті зелені.

Використовуючи самозапилення, Мендель визначив генотипи усіх 4-х класів насіння. Найбільшим за чисельністю класом, який мав обидві домінантні ознаки, був клас, представлений генотипами AABB, AaBb, ААВb та АаВВ. Найменшим був клас, представлений гомозиготами за обома рецесивними ознаками – aabb. Рослини, які мали насіння з однією з домінантних батьківських ознак, були представлені двома генотипами кожний: AAbb і Aabb; ааВВ і ааВb. Як видно з наведеного кількісного співвідношення 4-х класів насіння, у досліді Менделя воно наближається до 9 : 3 : 3 : 1.

Аналізуючи ці результати, Мендель виявив, що за однією парою ознак рослини розподілилися у співвідношенні 3 : 1. Рослин із жовтими сім’ядолями було 416, а із зеленими – 140; з круглим насінням – 423, а зі зморшкуватим – 133.

Така закономірність вияву пар контрастних ознак простежується і під час тригібридного схрещування.

Грегор Мендель дійшов висновку, що дві (або більше) пари альтернативних ознак розподіляються під час схрещування цілком незалежно, тобто спадкові ознаки, одержані у F₁ від батьків, не обов’язково передаються у F₂ разом. Розподіл неалельних генів, одержаних від батьківських рослин, має випадковий характер.

Під час дигібридного схрещування за умови незалежного розщеплення неалельних генів виникають 4 типи гамет. Якщо вони під час утворення зигот зустрічаються випадково, то число комбінацій генів в організмах F₂ повинно дорівнювати 16. Це можна простежити, скориставшись решіткою Пеннета.

Виявити 16 генотипів за умови повного домінування однієї з алелей неможливо, бо за фенотипом 16 генотипів розподіляються на 4 групи. Так 4 генотипи ААВВ, АаВВ, АаВb і ААВb, у яких хоча б одна алель кожної ознаки домінантна, дадуть однакові фенотипи: насіння буде круглим із жовтими сім’ядолями; у рослин генотипу aabb – насіння зморшкувате із зеленими сім’ядолями. Якщо алель в генотипі є домінантною тільки за однією ознакою, то насіння буде круглим зеленим або зморшкуватим жовтим.

Мал. 13. Схема дигібридного схрещування з розподілом ознак

Як було встановлено експериментально, 556 насінин справді розподіляються на 4 фенотипи. Кількість різних генотипів при цьому дорівнює 9. необхідно відзначити, що отримувані в експериментах результати майже ніколи повністю не співпадають з очікуваними співвідношеннями. Вивчаючи розщеплення після дигібридного схрещування, Г. Мендель виявив, що ознаки успадковуються незалежно одна від одної. Ця закономірність відома як закон незалежного комбінування ознак, якщо гени, що їх визначають, містяться в різних парах гомологічних хромосом. Цей закон одержав назву третього закону Менделя.

У випадку повного домінування гомозиготні форми за фенотипом не відрізняються від гетерозиготних. Так ААВВ не відрізняється від AaBb, ААВb і АаВВ.

Задача 12. Які ознаки матимуть гібридні томати, одержані внаслідок запилення рослин із червоними матовими плодами, пилком жовтоплідних томатів із прозорою шкірочкою? Яке потомство отримаємо внаслідок схрещування таких гібридів? Червоний колір і матова шкірочка плодів – домінантні ознаки, а жовтий колір і прозора шкірочка плодів – рецесивні.

Дано: Розв’язання:

A – ген червоного забарвлення плодів; Р ♀ ААВВ × ♂ ааbb а – ген жовтого забарвлення плодів; _гамети _АB

В – ген матової шкірочки плодів;

b – ген прозорої шкірочки плодів; F1 AaBb – 100% АА – червоні плоди; Червоні матові плоди Аа – червоні плоди; Р ♀ АаВb × ♂ АаBb

аа – жовті плоди; гамети

ВВ – матова шкірочка плодів; Вb – матова шкірочка плодів; bb – прозора шкірочка плодів.

Знайти:

Генотипи й фенотипи рослин у F₁ та у

F₂ – ?

Для F₂ заповнюємо решітку Пеннета.

♀

♂ АB Ab aB ab

ААBB АABb AaBB AaBb

червоні червоні червоні червоні

АB

матові матові матові матові плоди плоди плоди плоди АABb AAbb AaBb Aabb

червоні червоні червоні червоні

матові прозорі матові прозорі плоди плоди плоди плоди AaBB AaBb aaBB aaBb червоні червоні жовті жовті aB

матові матові матові матові плоди плоди плоди плоди AaBb Aabb aaBb Aabb червоні червоні жовті жовті ab

матові прозорі матові прозорі плоди плоди плоди плоди Червоні матові плоди – 9/16 = 56,25%; червоні прозорі плоди – 3/16 = 18,75%; жовті матові плоди – 3/16 = 18,75%; жовті прозорі плоди – 1/16 = 6,25%.

Відповідь: Усі гібридні рослини F₁ мають червоні матові плоди. Серед рослин F₂ 56,25% матимуть червоні матові плоди; 18,75% – червоні прозорі; 18,75% – жовті матові, 6,25% – жовті прозорі.

а б

Мал. 14. Кролики: а – зі звичайними вухами, б – каплавухий

Задача 13. У кролика звичайна шерсть домінує над подовженою ангорською, стоячі вуха – над капловухістю. Схрестивши кролика зі звичайною шерстю і стоячими вухами та ангорського капловухого, у потомстві одержали 25% кроликів зі звичайною шерстю і стоячими вухами, 25% – зі звичайною шерстю, але капловухих, 25% – ангорських зі стоячими вухами і 25% – ангорських капловухих. Які генотипи батьків і гібридів?

Дано: Розв’язання:

A – ген звичайної шерсті; Р ♀ ААВВ × ♂ ааbb

а – ген ангорської подовженої шерсті; F AaBb – 25%; Aabb – 25%; В – ген стоячих вух; aaBb – 25%; aabb – 25%. b – ген капловухості;

АА – звичайна шерсть; Аа – звичайна шерсть; аа – ангорська шерсть;

ВВ – стоячі вуха; Bb – стоячі вуха; bb – капловухість.

Знайти:

Генотипи батьків та гібридів – ?

Відповідь: Генотипи батьків: АаВb × aabb; потомство за генотипами одержимо у співвідношенні 1АаВb : 1Aabb : 1aaBb : 1aabb.

Задача 14. У дурмана пурпурне забарвлення квіток (Р) домінує над білим (р), а колючі насінні коробочки (S) – над гладенькими (s). Пурпурноквіткова рослина з гладенькими коробочками схрещена з білоквітковою, що має колючі коробочки. У результаті отримали 320 пурноквіткових рослин з колючими коробочками і 312 пурпурноквіткових з гладенькими коробочками. Якими будуть фенотипи й генотипи гібридів, отриманих від схрещування цих двох типів F₁ між собою?

Дано: Розв’язання:

P – ген пурпурного забарвлення квіток; Р ♀ PPss × ♂ ppSs

р – ген білого забарвлення квіток; F₁ PpSs Ppss S – ген колючих насінних коробочок; 320 рослин 312 рослин s – ген гладеньких насінних коробочок; Р ♀ PpSs × ♂ Ppss

РР – пурпурні квітки; _гамети

Рр – пурпурні квітки; рр – білі квітки;

SS – колючі насінні коробочки; Ss – колючі насінні коробочки; ss – гладенькі насінні коробочки.

Знайти:

Фенотипи й генотипи гібридів – ?

Для F₂ заповнюємо решітку Пеннета.

♀

PS Ps pS sp

♂

PPSs PPss PpSS

Ppss

пурпурні пурпурні пурпурні

Ps квітки, квітки, квітки, червоні

матові

колючі гладенькі колючі

коробочки коробочки коробочки плоди

PpSs Ppss

ppSs ppss

пурпурні пурпурні

ps квітки, квітки, білі квітки, білі квітки,

колючі гладенькі

коробочки коробочки ^{коробочки} коробочки

Пурпурні квітки, колючі коробочки – 3/8 = 37,5%;

Пурпурні квітки, гладенькі коробочки – 3/8 = 37,5%; Білі квітки, колючі коробочки —1/8 = 12,5%; Білі квітки, гладенькі коробочки – 1/8 = 12,5%.

Відповідь: За фенотипом у F₂ з пурпурними квітками і колючими коробочками було 37,5% рослин; з пурпурними квітками і гладенькими коробочками – 37,5%; з білими квітками і колючими коробочками – 12,5%, з білими квітками та гладенькими коробочками – 12,5%.

б в

Мал. 15. Дурман звичайний (Datura stramonium L.):

а – загальний вигляд, б – плід коробочка, в – розкритий плід з насінням

Задача 15. У гороху гладенька форма насіння домінує над зморшкуватою, а високорослість – над низькорослістю. Обидві ознаки успадковуються незалежно. Схрестили дві гомозиготні рослини: високу зі зморшкуватим насінням і низькорослу – з гладеньким. Надалі гібриди розмножувалися самозапиленням. У F₂ одержали 1760 рослин. Визначте серед них ймовірну кількість високих рослин із гладеньким насінням?

Дано: Розв’язання:

A – ген високорослості гороху; Р ♀ ААbb × ♂ ааBB а – ген низькорослості гороху; _гамети

В – ген гладенької форми насіння;

b – ген зморшкуватої форми насіння; F1 AaBb – 100% АА – високі рослини; високі рослини з гладеньким насінням

Аа – високі рослини; Р ♀ АаВb × ♂ АаBb аа – низькі рослини; гамети

ВВ – гладеньке насіння; Вb – гладеньке насіння; bb – зморшкувате насіння.

Знайти:

N (високих рослин з гладеньким насінням) серед гібридів F₂ – ?

Для F₂ заповнюємо решітку Пеннета.

♀

♂ АB Ab aB ab

ААBB АABb AaBB AaBb високі високі високі високі

АB рослини, рослини, рослини, рослини, гладеньке гладеньке гладеньке гладеньке насіння насіння насіння насіння

АABb AAbb AaBb Aabb високі високі високі високі

Ab рослини, рослини, рослини, рослини, гладеньке зморшкувате гладеньке зморшкувате насіння насіння насіння насіння

AaBB AaBb aaBB aaBb високі високі низькі низькі

aB рослини, рослини, рослини, рослини,

гладеньке гладеньке гладеньке гладеньке насіння насіння насіння насіння

AaBb Aabb aaBb Aabb високі високі низькі низькі

ab рослини, рослини, рослини, рослини, гладеньке зморшкувате гладеньке зморшкувате насіння насіння насіння насіння

Високі рослини, гладеньке насіння – 9/16 = 56,25%; високі рослини, зморшкувате насіння – 3/16 = 18,75%; низькі рослини, гладеньке насіння – 3/16 = 18,75%; низькі рослини, зморшкувате насіння – 1/16 = 6,25%.

Визначаємо ймовірну кількість серед гібридів F₂ високих рослин з гладеньким насінням, якщо всіх рослин – 1760:

1760 рослин – 100% х рослин – 56,25%

x ₌1760 ^56.25% ₌990 (рослин)

100%

Відповідь: серед гібридів F₂ буде 990 високих рослин гороху з гладеньким насінням.

4. ЗАДАЧІ НА ВЗАЄМОДІЮ НЕАЛЕЛЬНИХ ГЕНІВ

Успадкування здійснюється у відповідності із формулами розщеплення за Менделем, якщо:

1) гени локалізуються в різних хромосомах або на досить значній відстані в одній хромосомі;

2) різні типи гамет утворюються в мейозі в однакових співвідношеннях (рівноймовірно);

3) генетично різні типи зигот і відповідні генотипи виникають і виживають з однаковою вірогідністю;

4) функція генів проявляється повністю, отже спостерігається повна експресивність і повна пенетрантність ознак; 5) спостерігається повна домінантність; 6) досліди проводяться на великій вибірці.

Всі відхилення у співвідношенні фенотипових класів серед нащадків F₂ можна поділити на дві групи:

– відхилення, що спостерігаються за незалежного менделівського успадкування (розщеплення за генотипом не змінюється);

– відхилення, що пояснюються особливостями успадкування окремих генів (зчеплене успадкування, зчеплене зі статтю, нехромосомне успадкування тощо). Розглянемо ці випадки докладніше.

Правильність встановлених Менделем закономірностей спадковості була підтверджена після 1900 р. в багатьох дослідах з вивчення спадковості ознак у рослин і тварин. Одночасно з’ясувалось, що одержані Meнделем кількісні співвідношення унаслідок розщеплення в потомстві гібридів були правильними в усіх тих випадках, коли кожен ген визначав розвиток однієї ознаки. Наприклад, у гороху один ген визначає утворення гладенького насіння, інший – зморшкуватого. Але тепер накопичено багато фактів, які вказують на те, що взаємозв’язки між генами й ознаками, які вони визначають мають більш складний і різноманітний характер.

З’ясувалось, що, по-перше, один і той же ген може впливати на вияв кількох різних ознак, і, по-друге, відбувається взаємодія генів, коли одна і та ж спадкова ознака розвивається під впливом кількох з них. Таким чином, фенотипний вияв більшості ознак і властивостей організму визначається в онтогенезі взаємодією багатьох генів. Це відображається і на характері розщеплення гібридів різних схрещувань, особливо якщо батьківські форми відрізняються за кількома ознаками. Відкриття явища взаємодії генів мало важливе значення для всього наступного розвитку генетики. Стало очевидним, що в організмі не існує абсолютної незалежності генів один від одного, як вважав Грегор Мендель. Було висунуто положення про складні зв’язки і взаємодію генів у системі генотипу, що виявляють себе у розвитку будь-якої ознаки організму.

Відомі два види взаємодії генів: алельна й неалельна.

Комплементарна (доповнююча) дія генів спостерігається у випадках, коли неалельні гени поодинці не виявляють своєї дії, але в разі одночасної присутності в генотипі зумовлюють розвиток нової ознаки. При цьому ознака розвивається в результаті взаємодії двох ферментів, утворених під контролем двох неалельних генів.

Розщеплення може відбуватися у співвідношеннях:

– 9 : 3 : 3 : 1 (лише за незалежного успадкування ознак);

– 9 : 7;

– 9 : 3 : 4;

– 9 : 6 : 1;

– 13 : 3.;

– 12 : 3 : 1 [(9 + 3) : 3 : 1].

Розглянемо приклад. У папужок трапляється голубе й жовте оперення. Голубе й жовте оперення рецесивне щодо зеленого забарвлення й домінантне щодо білого. Від схрещування голубих птахів із жовтими гібриди F₁ виявляються зеленими, а у F₂ спостерігається розщеплення на 4 фенотипних класи у співвідношенні 9 зелених : 3 голубих : 3 жовтих : 1 білий.

Мал. 16. Папужки з оперенням різного кольору

Відмінність вихідних форм за однією парою ознак могла б свідчити про моногенну відмінність між ними. Але у F₁ замість домінування однієї з ознак з’являється нова якість – зелене забарвлення, а у F₂ здійснюється дигібридне розщеплення з тією лише відмінністю від менделівського, що воно відбувається за однією, а не за двома властивостями (тільки за забарвленням оперення). При цьому з’являється ще одна нова ознака – білий колір.

Таким чином, генетичний аналіз свідчить, що в цьому схрещуванні бере участь не одна, а дві пари алелей. Можна зробити висновок, що ген А визначає голубе забарвлення, В – жовте, а разом (А–В–) вони дають зелене забарвлення пір’я.

Рецесивні алелі обох генів визначають біле оперення. Тоді ген голубих папужок повинен бути ААbb, жовтих – ааВВ, зелених гібридів F₁ – АаВb і вищеплених в F₂ білих – aabb. Схематично це матиме такий вигляд:

Р ♀ ААbb × ♂ааBB Р ♀ АаВb × ♂ АаBb гаметигамети

F₁ AaBb – 100% зелені папужки

F₂ 9A–B– : 3A–bb : 3aaB– : 1aabb зелені голубі жовті білі

За допомогою біохімічного аналізу доведено, що зелене забарвлення є результатом змішування двох пігментів – голубого й жовтого. Рецесивна алель (a) блокує синтез голубого пігменту, внаслідок чого забарвлення пір’я виявляється жовтим. Друга рецесивна алель (b) блокує синтез жовтого пігменту, завдяки чому утворюється голубе забарвлення. Оскільки у гібридів F₁ об’єднуються домінантні алелі цих генів, папужки виявляються зеленими. Білі птахи, які з’являються у F₂, є результатом одночасного блокування синтезу голубого та жовтого пігментів.

Таким чином, коли кожний з двох домінантних генів виявляє самостійний фенотипний ефект, розщеплення у F₂ за фенотипом відповідає менделевському співвідношенню 9: 3 : 3 : 1, тому що кожний із чотирьох класів має свій особливий фенотип.

Аналіз дигібридного схрещування свідчить про те, що розщеплення вигляду 9 : 3 : 3 : 1 здійснюється лише за незалежного успадкування ознак. Важливою умовою цього є відсутність взаємодії між алелями різних генів.

Але у будь-якого організму кожна його властивість (наприклад, забарвлення шерсті кроля, довжина колоса жита та ін.) визначається декількома генами. В цьому випадку алелі різних генів взаємодіють один з одним. При цьому в потомстві дигетерозиготи (F₂) спостерігатимуться незвичайні співвідношення розщеплення за фенотипом 9 : 3 : 4, 9 : 7, 13 : 3, 15 : 1 та інші в залежності від характеру взаємодії генів (розщеплення за генотипом при цьому не змінюється). Генетичний аналіз вказує, що ці незвичайні розщеплення уявляють собою видозмінення загальної формули 9 : 3 : 3 : 1.

Задачі на взаємодію неалельних генів розв’язуються за схемою, пропонованою для дигібридного схрещування, оскільки тут успадкування різних пар алелів також відбувається незалежно і, крім того, в результаті злиття гамет утворюються ті ж самі сполучення алелів, що й для дигібридного схрещування. Необхідно лише пам’ятати про характер взаємодії генів та правильно визначати фенотип потомства й батьківських форм.

Задачі можливі в двох варіантах:

1) за даним фенотипом батьків і типом взаємодії неалельних генів визначити генотип і фенотип потомства;

2) за розщепленням в потомстві визначити фенотип і генотип батьків і характер взаємодії неалельних генів.

Мал. 17. Запашний горошок (Lathyrus odoratus )

Задача 16. У запашного горошку пурпурне забарвлення квіток зумовлене поєднанням дії двох домінантних комплементарних (що доповнюють один одного) генів – С і Р. Якщо обидва вони (або один з них) відсутні, пігмент не утворюється і квітки залишаються білими.

1) Схрестили білоквіткову рослину (ССрр) з білоквітковою (ссРР). Який фенотип матиме перше покоління гібридів?

2) Схрестили дві червоноквіткові дигетерозиготні рослини з F₁. Встановіть розщеплення за фенотипом у другому поколінні гібридів.

3) Квітки дигетерозиготної червоноквіткової рослини запилили пилком білоквіткової рецесивної за обома парами алелей. Встановіть розщеплення за фенотипом у третьому поколінні гібридів.

Дано: Розв’язання:

C, c, P, P – гени, що детермінують 1) Р ♀ ССрр × ♂ ссРР забарвлення квіток горошку; гамети

ССРР – червоні квітки;

ССРр – червоні квітки; F₁ СсРр – 100%

ССрр – білі квітки; червоні квітки

СсРР – червоні квітки; 2) Р ♀ АаВb × ♂ АаBb

СсРр – червоні квітки; гамети

Ссрр – білі квітки; ссРР – білі квітки; ссРр – білі квітки; ссрр – білі квітки.

Знайти:

Фенотипи гібридів F₁, F₂, F₃ – ?

Для F₂ заповнюємо решітку Пеннета.

♀

♂ СР Ср сР Ср

ССРР ССРр СсРР СсРр

СР червоні квітки червоні квітки червоні квітки червоні квітки

ССРр ССрр СсРр Ссрр

Ср червоні квітки білі квітки червоні квітки білі квітки

СсРР СсРр ссРР ссРр

сР червоні квітки червоні квітки білі квітки білі квітки

СсРр Ссрр ссРр ссрр

ср червоні квітки білі квітки білі квітки білі квітки

Червоні квітки – 9/16 = 56,25%; білі квітки – 7/16 = 43,75%.

3) Р ♂ СсРр × ♂ ссрр

F₃ CcPp Ccpp ccPp ccpp 25% 75% червоні квітки білі квітки

Відповідь: 1) Усі рослини F₁ матимуть червоні квітки. 2) Серед рослин F₂ 56,25% матимуть червоні квітки, а 43,75% – білі. 3) Серед рослин F₃ 25% матимуть червоні квітки і 75% – білі.

Задача 17. Червоне забарвлення плодів томата визначається взаємодією комплементарних домінантних генів (R і Т). Оранжеві плоди утворюють рослини з генотипом rrT–, проміжні жовто-оранжеві – рослини з генотипом rrtt. Які генотипи з’являться в другому поколінні гібридів схрещування рослин із жовтими (RRtt) і оранжевими (rrTt) плодами?

Дано: Розв’язання:

T – ген, що визначає оранжевий колір 1) Р ♀ RRtt × ♂ rrTT плодів; гамети

t – ген жовто-оранжевих плодів;

R – ген, що визначає жовтий колір пло- F1 RrTt – 100%

_дів; червоні плоди

r – ген жовто-оранжевих плодів; 2) Р ♀ АаВb × ♂ АаBb

RRTT – червоні плоди; гамети

RRTt – червоні плоди;

RRtt – жовті плоди;

RrTT – червоні плоди;

RrTt – червоні плоди; Rrtt – жовті плоди;

rrTT – оранжеві плоди;

rrTt – оранжеві плоди; rrtt – жовто-оранжеві плоди. Знайти:

Генотипи гібридів F₂ – ?

Для F₂ заповнюємо решітку Пеннета.

♀

RT Rt rT rt

♂

RRTT RRTt RrTT RrTt

червоні плоди червоні плоди червоні плоди червоні плоди

RRTt RRtt RrTt Rrtt

Rt червоні плоди жовті плоди червоні плоди жовті плоди

RrTT RrTt rrTT rrTt rT

червоні плоди червоні плоди оранжеві плоди оранжеві плоди

rrtt

RrTt Rrtt rrTt

rt жовто-

червоні плоди жовті плоди оранжеві плоди оранжеві плоди

Червоні плоди – 9/16 = 56,25%; оранжеві плоди – 3/16 = 18,75%; жовті плоди – 3/16 = 18,75%; жовто-оранжеві плоди – 1/16 = 6,25%.

Відповідь: за генотипом у F₂ одержали розщеплення у співвідношенні

1RRTT : 2RRTt : 2RrTT : 4RrTt : 1RRtt : 2Rrtt : 1rrTT : 2rrTt : 1rrtt.

Задача 18. Чорні собаки породи кокер-спанієль мають генотип АаВb, руді – Aabb, коричневі – ааВb, світло-жовті – aabb. Від схрещування чорного кокерспанієля зі світло-жовтою самицею народилося світло-жовте цуценя. Якого співвідношення цуценят за фенотипом слід чекати від схрещування цього ж чорного спанієля із самицею однакового з ним генотипу?

коричневі цуценята – 3/16 = 18,75%; світло-жовті цуценята —1/16 = 6,25%.

Відповідь: у F₂ одержимо розщеплення за фенотипом у співвідношенні чорні цуценята – 56,25%; коричневі цуценята – 18,75 %; руді цуценята – 18,75%; світло-жовті цуценята – 6,25%.

5. ЗАДАЧІ НА УСПАДКУВАННЯ ОЗНАК, ЗЧЕПЛЕНИХ ЗІ СТАТТЮ

Стать, як і будь-яка інша ознака організму, спадково детермінована. Для кожного виду тварин і дводомних рослин властива приблизно однакова кількість особин чоловічої і жіночої статей, тобто співвідношення статей близьке до розщеплення 1 : 1. Це співвідношення співпадає з розщепленням в аналізуючому схрещуванні, коли одна зі схрещуваних форм є гомозиготною за рецесивною алеллю (аа), а інша – гетерозиготною (Аа). Серед потомства в цьому випадку спостерігався розщеплення у співвідношенні 1Аа : 1аа. Якщо стать успадковується за таким же принципом, то можна передбачити, що одна стать, наприклад жіноча, повинна бути гомозиготною, а чоловіча – гетерозиготною або навпаки. Тоді розщеплення за статтю в кожному поколінні повинно бути 1 : 1, що й спостерігається в роздільностатевих організмів.

З’ясували, що у тварин особини чоловічої і жіночої статей відрізняються за хромосомами наборами. Так, у самок деяких видів (дрозофіла) всі хромосоми парні, а в самців дві хромосоми гетероморфні, причому одна з них така ж, як і в самки. Такі хромосоми, за якими відрізняються особини чоловічої та статей, одержали назву статевих хромосом. Ті з них, які є парними в одної зі статей, називають Х-хромосомами. Непарна статева хромосома, яка є лише в особин однієї статі і відсутня в іншої, була названа Y-хромосомою.

Хромосоми, за якими чоловіча й жіноча стать не відрізняються, називають аутосомними. Таким чином, у дрозофіли особини обох статей мають по 6 однакових аутосом й статеві хромосоми XX у самок та XY – у самців. Оскільки у самок Х-хромосоми парні, то внаслідок мейозу в них будуть утворюватись однакові яйцеклітини, кожна з одною Х-хромосомою. Стать, що утворює однакові статеві гамети, називають гомогаметною. У самця будуть утворюватись сперматозоїди двох видів: з X-хромосомою або Y-хромосомою в рівних кількостях, відповідно до механізму мейозу, тому чоловічу стать дрозофіли називають гетерогаметною. За хромосомною теорією спадковості стать організму визначається в момент запліднення.

Існують чотири основні типи визначення статі.

Тип визначення статі	Організми	Соматичні клітини		Гамети		Гетерогаметна стать
Тип визначення статі	Організми	♀	♂	Яйцеклітини	Сперматозоїди	Гетерогаметна стать
XY	Людина, ссавці, комахи ряду Двокрилих, деякі риби, рослина куколиця та інші	XX	XY	X і X	X і Y	чоловіча
XY	Птахи, комахи ряду Лускокрилих, деякі риби	XY	XX	X і Y	X і X	жіноча
XO	Коники, клопи	XX	XO	X і X	X і O	чоловіча
XO	Міль	XO	XX	X і O	X і X	жіноча

У випадку птахів Х-хромосому іноді позначають Z, а Y-хромосому – W. У багатьох видів Х-хромосоми та Y-хромосоми різко відмінні за величиною. Як правило, Y-хромосома невелика за розмірами. Це не тільки в багато разів знижує кількість генів, локалізованих в Y-хромосомі, порівняно з Х-хромосомою, але практично блокує кросинговер між ними. Це правило дійсне також для Z- і W-хромосом.

У людини описано декілька випадків спадкування зчеплених з Xхромосомою ознак, які спричиняють розвиток тієї чи іншої форми патології. З трьох добре вивчених форм гемофілії дві визначаються рецесивними генами, локалізованими в Х-хромосомі. Вони обумовлюють неповноцінність чинників зсідання крові, часті кровотечі, особливо небезпечні у внутрішніх органах, і врешті – ранню смерть. Гемофілією хворіють майже завжди чоловіки. Захворювання жінок малоймовірне, тому що вони повинні мати відповідний рецесивний ген в обох Ххромосомах. Одну з таких хромосом жінка обов’язково одержить від батька, але чоловіки, які страждають гемофілією, рідко доживають до репродуктивного віку. У той же час половина синів жінки-носія гемофільного гена у вегетативному стані («кондуктора») одержить цей ген та захворіє. Аналогічно успадковується дальтонізм (нездатність розрізняти червоний і зелений кольори).

Для менделівських законів не має значення, якою статтю приносяться домінантні або рецесивні алелі. Це справджується для всіх випадків, коли гени знаходяться в статевих хромосомах. Адже характер спадкування обумовлений поведінкою цих хромосом у мейозі та їх поєднанням під час запліднення.

Ознаки, які визначаються генами, що знаходяться Х-хромосом, називають ознаками, зчепленими зі статтю. Цю закономірність Т.Г.Морган в дослідах з дрозофілами.

Мал. 18. Дрозофіла (Drosophila melanogaster)

Механізми хромосомного визначення статі неоднакові в різних видів. У людини статево визначальною є Y-хромосома. У дрозофіли Y-хромосома не є визначальною для розвитку чоловічої статі. Розвиток жіночої або чоловічої статі у цього виду залежить від співвідношення кількості Х-хромосом і кількості наборів аутосом.

Х Х

За відношення , що дорівнює 1, розвивається самка, за = 0,5 – самець.

А А

Якщо це співвідношення змінюється, то ознаки змінюються в бік інтерсексуальності або суперсексуальності. Якщо Х > 1, розвивається суперсамка, ^Х < 0,5 –

А А

Х суперсамець, 0,5 < < 1 – інтерсекс (проміжні ознаки статі). А

Зчепленими зі статтю називаються ознаки, гени яких розташовані в статевих хромосомах. Спадкування ознак, зчеплених зі статтю, відрізняється від спадкування аутосомних ознак і не підпорядковується правилам Менделя. Основні особливості спадкування ознак, зчеплених зі статтю такі;

1. Результати прямого і зворотного схрещування неоднакові.

2. Самки і самці по-різному успадковують ознаки.

Спадкування ознак, зчеплених з X- і Y-хромосомами відбувається неоднаково. Ознаки, зчеплені з Х-хромосомою, у певних схрещуваннях передаються від матері синам, а від батька – дочкам, тобто «хрест-навхрест». Ознаки, зчеплені з Yхромосомою, передаються по лінії гетерогаметної статі.

Під час аналізу ознак, зчеплених зі статтю, необхідно в запис схрещування, крім умовного позначення генів, вводити позначення хромосом.

Задача 19. Дрозофіла в соматичних клітинах мас 6 аутосом (А) або 2 набори, та дві статеві хромосоми XX або XY. За наявності ХХ-хромосом утворюється самка, а за наявності XY-хромосом – самець. Але спадкування статі залежить також від балансу статевих (X) хромосом та кількості наборів аутосом. Визначте стать для таких випадків співвідношення кількості X-хромосом і наборів аутосом:

3Х і 6А; 3Х і 9А; 3Х і 2А; 2Х і 6А; 2Х і 3А; 2Х і 2А.

Розв’язання-відповідь:

У дрозофіли У-хромосома не є визначальною для розвитку чоловічої статі.

Розвиток жіночої або чоловічої статі у цього виду залежить від співвідношення

кількості Х-хромосом та кількості наборів аутосом. Якщо = 1,то розвивається

А Х

самка, якщо = 0,5 – самець. Унаслідок зміни цього співвідношення ознаки ста-

ті змінюються в бік інтерсексуальності або суперсексуальності. Якщо >1, то

Х Х

розвивається суперсамка, < 0,5 – суперсамець, 0,5 < < 1 – інтерсекс. Отже,

А А

3Х 3 3

= = 0,5. Таке співвідношення характерне для самця. Відношення дорів-

6А 6 9

нює 0,33 (надсамець); = 1,5 (надсамка); = 0,33 (надсамець); = 0,67 (інтерсекс); = 1 (самка).

Задача 20. Яка кількість статевих хромосом і аутосом налічується у дрозофіли якщо їх співвідношення: а) 1; б) 0,5; в) 0,33; г) 0,67? Знайдіть всі можливі варіанти.

Розв’язання-відповідь:

а) 1= 2Х ; 1= 3Х ; 1= 4Х ; б) 0,5 = 1Х ; 0,5= 2Х ;

2А 3А 4А 2А 4А

1^Х ^2Х

в) 0,33 ₌ ; г) 0,67 ₌

3А 3А

Мал. 19. Аплохейлус смугастий (Aplocheilus lineatus)

Задача 21. Серед рибок роду аплохейлус трапляються білі й червоні особини. Провели три досліди з їх схрещування, причому у кожному були одержані гібриди першого і другого покоління. Отримали такі дані:

Перший дослід: P: ♀ біла × ♂ червоний;

F₁: всі червоні;

F₂: червоні: ♀ – 41, ♂ – 76; білі: ♀ – 43, ♂ – 0

Другий дослід:

P: ♀ біла × ♂ червоний (F₁ з першого досліду) F₁: червоні: ♀ – 0, ♂ – 251; білі: ♀ – 197, ♂ – 0.

Третій дослід: P: ♀ біла × ♂ червоний;

F₁: всі червоні;

F₂: червоні: ♀ – 37, ♂ – 42; білі: ♀ – 0, ♂ – 33.

Розв’язання:

На основі аналізу результатів першого досліду прийшли до висновку, що червоне забарвлення тіла – ознака домінантна й зчеплена з X- та Y-хромосомою.

Записуємо вихідні дані задачі:

І дослід

Р ♀ ХаХа × ♂ ХАYA гамети

F₁ XAXa – 50%, XaYA – 50% червоні самки червоні самці Р ♀ ХаХа × ♂ ХАYA гамети

F₂ XAXa XAYA, XaYA ХаХа

25% 50% 25%

червоні самки червоні самці білі самки

ІІ дослід

Р ♀ ХаХа × ♂ ХАYA гамети

F₁ XaXa – 50%, XaYA – 50%

білі самки червоні самці

ІІІ дослід

Р ♀ ХАХА × ♂ ХаYa гамети

F₁ XAXa – 50%, XAYa – 50% червоні самки червоні самці Р ♀ ХАХа × ♂ ХАYa гамети

F₂ XAXA, ХАХа XAYa ХаYа

50% 25% 25%

червоні самки червоні самці білі самці Відповідь: схеми схрещувань усіх трьох дослідів підтвердили припущення, що червоне забарвлення тіла – ознака домінантна, зчеплена з X- та Yхромосомами.

Задача 22. Чоловік, хворий на гемофілію, взяв шлюб із жінкою, батько якої є гемофіліком. Встановіть ймовірність народження в цій родині хворих на гемофілію дітей.

Дано: Розв’язання:

H – ген, що визначає нормальне зсі- Генотипи батьків жінки: ♀ XHXH, ♂ XhY дання крові; Генотипи чоловіка та жінки: h – ген, що визначає гемофілію; Р ♀ XHXh, ♂ XhY

ХНХН – здорова жінка; гамети

ХНХh – здорова жінка, носій гена гемофілії;

XhXh – жінка-гемофіпік, нежиттє- F XHXh – здорова дівчинка (25%)

здатна; XhXh – дівчинка-гемофілик (25%)

XHY— здоровий чоловік; XHY – здоровий хлопчик (25%)

XhY – чоловік-гемофілік. XhY – хлопчик-гемофілик (25%) Знайти:

Імовірність народження дітейгемофіліків – ?

Відповідь: Вірогідність народження в цій сім’ї дітей, хворих на гемофілію становить 50% для хлопчиків і 50% для дівчаток.

Задача 23. Ген забарвлення очей у мухи дрозофіли знаходиться в Ххромосомі. Ген червоних (нормальних) очей (W) домінує над геном білих (w). Визначте фенотип і генотип гібридів F₁, якщо схрестили білооку самку з червонооким самцем?

Дано: Розв’язання:

W – ген червоних очей; Р ♀ XwXw × ♂ XWY w – ген білих очей; гамети

XWXW – червоноока самка;

XWXw – червоноока самка;

XwXw – білоока самка; F₁ XWXw XwY

XWY – червоноокий самець; червоноокі білоокі

XwY – білоокий самець. самки самці Знайти:

Фенотип і генотип гібридів F₁ – ?

Відповідь: Серед потомсіва F₁ за фенотипом всі самки будуть червоноокі (їх генотип – XWXw), а самці – білоокі (XwY).

Задача 24. У канарок зчеплений зі статтю ген В контролює зелене забарвлення пір’я, а його рецесивна алель – коричневе. Наявність чубчика залежить від аутосомного гена С, а його відсутність—від с. Зеленого самця без чубчика схрестили з коричневою чубатою самкою. У потомстві виявились зелені самки (чубаті й безчубі) і коричневі самці (чубаті й безчубі). Встановіть генотипи батьків.

Дано: C – ген наявності чубчика; с – ген відсутності чубчика; В – ген зеленого оперення; b – ген коричневого оперення; СС – чубаті канарки; Сс – чубаті канарки; сс – безчубі канарки; ХВХВ – зелені самці;

ХВХb – зелені самці;

ХЬХb – коричневі самці; ХВY – зелені самки; XbY – коричневі самки..

Знайти:

Генотипи батьків – ?

Розв’язання:

Р ♀CcXbY × ♂ ccXBXb

F₁ CcXBY – чубаті зелені самки; ccXBY – безчубі зелені самки; CcXbXb – чубаті коричневі самці; ccXbXb – безчубі коричневі самці

Відповідь: генотип самки – CcXbY, самця – ссХВХb6. Генотипи потомства; самочки – CcXBY і ccXBY; самчики – СсХbХb і ссХbХb.

ЗАДАЧІ ДЛЯ САМОСТІЙНОГО РОЗВ’ЯЗУВАННЯ

1. ЗАДАЧІ НА МОНОГІБРИДНЕ СХРЕЩУВАННЯ

Задача 25. Схрещування двох морських свинок із хвилястою шерстю дало 12 свинок із хвилястою шерстю і 4 – із гладенькою. Яка частина свинок із хвилястою шерстю виявиться гомозиготною за цією ознакою?

Задача 26. У курей нормальне оперення домінує над шовковистим. Від двох нормальних за фенотипом гетерозигот отримано 98 курчат. Скільки серед них буде нормальних, а скільки шовковистих?

Мал. 20. Рослини примули з квітками різного кольору

Задача 27. Примули з жовтими квітками утворюють лише жовтоквіткові рослини, з червоними – лише червоні. При схрещуванні цих ліній між собою всі рослини отримали з червоними квітками. Як успадковуються забарвлення квіток у примули? Які схрещування необхідно провести для перевірки цього припущення? Які результати слід очікувати?

Задача 28. Незабарвлені печерні риби з печери Пачон (Туреччина) були схрещені із забарвленими рибами того ж виду з відкритих водоймищ. Аналіз другого покоління від цього схрещування показав, що 787 риб було забарвлено, 278 – незабарвлені. Як успадковується забарвлення у цих риб? Які генотипи батьківських форм? Який генотип і фенотип риб з першого покоління?

29. При схрещуванні двох сортів томатів з жовтими та червоними

плодами гібриди F1 мали червоні плоди, а в другому поколінні – 58 червоних та 14 жовтих плодів. Як успадковується забарвлення плодів? Визначити генотипи вихідних сортів і гібридів F1. Яке схрещування можна поставити для перевірки вашої гіпотези і який результат ви очікуєте одержати при цьому для 125 рослин?

Задача 30. Муха дрозофіла дикої раси має добре розвинуті крила. У рецесивної мутації крила недорозвинуті.

а) Гетерозиготна муха з нормальними крилами схрещена з мухою, у якої

крила недорозвинуті. Яке потомство очікується в F₁?

б) Дві гетерозиготні особини з нормальними крилами схрещені між собою. Яке співідношеня очікується між кількістю особин з нормальними і недорозвинутими крилами?

Задача 31. Унаслідок схрещування мух дрозофіл з нормальними крилами одержали 3565 особин потомства. Серед них мух з нормальними крилами було

2673, решта ж мали загнуті крила. Визначте генотипи батьків і потомства.

Мал. 21. Плямистий кролик

Задача 32. Від схрещування плямистих кролів із суцільно забарвленими у потомстві виявились лише плямисті кроленята. Серед 43 кроликів, отриманих у F₂, 33 були рябі і 10 суцільно забарвлені. Яка ознака є домінантною? Скільки із 33 рябих кроленят є гомозиготними? Чи є гетерозиготи серед 10 суцільно забарвлених кроленят?

33. У потомстві від схрещування сірої та чорної дрозофіл одержали 290 чорних і 286 сірих мух. Які генотипи батьків і потомства? Визначте генотипи батьків і потомства, якщо одержали 295 чорних і 908 сірих дрозофіл?

Задача 34. У помідорів плоди бувають грушоподібної та круглої форми. Ієн круглої форми плодів домінує. Якими мають бути генотипи батьківських рослин, щоб у потомстві відбулося розщеплення: а) у співвідношенні грушоподібні : круглі = 1 : 1; б) у співвідношенні грушоподібні : круглі = 1 : 3? Якими мають бути генотипи схрещуваних помідорів, щоб потомство було фенотипно однорідним?

Задача 35. Гомозиготну рослину помідора з круглими плодами (домінантна ознака) схрестили з помідором, що має грушоподібні плоди. Запишіть генотипи батьків і потомства у F₁ і F₂.

Задача 36. Ген чорної масті у великої рогатої худоби домінує над геном червоної масті. Яке потомство одержимо в F₁ від схрещування чистопородного чорного бугая з червоними коровами? Яким буде потомство в F₂ від схрещування між собою гібридів F₁? Які телята народяться від червоного бугая і гібридних корів з F₁?

Задача 37. Від схрещування карликової пшениці з рослинами, що мають нормальну висоту, у першому поколінні одержали 239 карликових рослин, у другому поколінні – 168 карликових і 52 нормальні рослини. Як успадковується ознака? Встановіть генотипи рослин у F₁ і F₂.

Задача 38. Серед популяцій хризантем з кольоровими квітками постійно виявляється 25% рослин з білими квітками. Визначте генотип батьківських форм, які дали цю популяцію.

Задача 39. У жоржин ген, що зумовлює махровість, домінує над геном немахровості. Якими будуть потомки F₁ від схрещування гомозиготних рослин, мають махрові квітки з рослиною без цієї ознаки? Якого потомства слід чекати у F₂ від схрещування гібридів першого покоління? У якому відношенні буде розподілятися потомство F₂ за генотипом?

Задача 40. Світловолосий юнак, батьки якого мали темне волосся, одружився з темноволосою дівчиною, мати якої мала темне волосся, а батько – світле. Від цього шлюбу в дівчини народився темноволосий син. Чи може в неї народитися дитина зі світлим волоссям? Яка ймовірність народження такої дитини?

41. Куряча сліпота—домінантна ознака. Жінка, хвора на курячу слі-

поту, одружилась зі здоровим чоловіком. їхня дитина має нормальний зір. Яка ймовірність того, що наступна дитина теж буде нормальною?

Задача 42. Чорна кішка з білими плямами на шиї і на животі (S) схрещується з таким самим за фенотипом котом однакового з нею генотипу. Яка вірогідність народження у цієї пари суцільно чорного кошеняти без плям на тілі?

2. ЗАДАЧІ НА НЕПОВНЕ ДОМІНУВАННЯ (ПРОМІЖНЕ УСПАДКУВАННЯ ОЗНАК)

Задача 43. Схрестили дві форми суниць: червоноплідну й білоплідну. Гібриди мають рожеві плоди. Якими за генотипом і фенотипом будуть рослини від схрещування між собою гібридів з рожевими плодами?

Задача 44. У редьки коренеплід може бути довгастим, круглим або овальним. Після схрещування між собою форм з овальними коренеплодами одержали розщеплення: 121 рослина з довгастими коренеплодами, 119 – з круглими, 243 – з овальними. Якими можуть бути потомки від самозапилення рослин, що мають: а) довгастий коренеплід; б) круглий коренеплід?

Задача 45. Від схрещування червоноплідних суниць між собою одержали рослини із червоними ягодами, а від схрещування білоплідних – рослини з білими ягодами. У результаті схрещування обох сортів між собою одержують рослини з рожевими ягодами. 1) Які рослини одержать внаслідок запилення червоноплідних суниць пилком суниць із рожевими ягодами? 2. Від схрещування суниць із рожевими ягодами одержали рослини, серед яких 5475 кущів (близько 25%) мали червоні плоди. Яка кількість кущів матиме рожеві ягоди?

Задача 46. Забарвлення шерсті морських свинок залежить від вмісту чорного пігменту меланіну. Білі свинки (альбіноси) унаслідок схрещування дають біле потомство. Чорні свинки внаслідок схрещування дають чорне потомство. Гібриди альбіносів і чорних свинок мають проміжне сіре забарвлення. 1) Яке потомство отримаємо від схрещування сірої свинки з білою? 2) Унаслідок схрещування сірих морських свинок серед потомства виявилося 23 білих і 20 чорних особин. Яка кількість особин серед решти потомства буде подібною до своїх батьків?

Задача 47. Від схрещування двох форм нічної красуні одержали гібриди, 25 % яких мали червоні, 50% – рожеві, а 25% – білі квітки. Визначте генотип й фенотипи батьківських рослин.

Задача 48. Форма чашечки у квітці суниць може бути нормальною, зумовленою неповністю домінантним геном, і листкоподібною, що обумовлюється його рецесивною алеллю. У гетерозигот чашечки мають проміжну форму. Визначте

можливі генотипи й фенотипи рослин, отриманих від схрещування гетерозигот з проміжною формою чашечки.

Задача 49. У результаті схрещування рослин ротиків великих із широкими листками і вузьколистих рослин усі гібриди в першому поколінні мали проміжне листя. Яким буде потомство від обох зворотних схрещувань гібридів F₁ з батьківськими формами?

Задача 50. Кохинурових норок (світле забарвлення хутра із чорним на спині) одержують в результаті схрещування білих норок з темними. Схрещування білих норок дає біле потомство, а схрещування між темних норок – темне.

На звірофермі від схрещування кохинурових норок отримали потомство, серед якого 152 кохинурових норки. Визначте забарвлення хутра в решти потомства та його ймовірну кількість.

3. ЗАДАЧІ НА ДИГІБРИДНЕ СХРЕЩУВАННЯ

Задача 51. Від схрещування рослин ротиків з червоними та білими квітками одержані гібриди з червоними квітками, а в F2 відбулося розщеплення – 119 рослин мали червоні і 41 – білі квітки. Як успадковується забарвлення квіток у ротиків? Визначити генотипи вихідних форм.

а б Мал. 22. Плоди кавуна: а – видовжений зелений, б – круглий смугастий

Задача 52. Дві рослини кавуна з довгими зеленими плодами (№1 і №2) схрещено з рослинами, що мають круглі смугасті плоди (№3 і №4). Ці схрещування дали наступні результати:

1) P № l × № 3

F₁: усі рослини з круглими зеленими плодами.

2) Р № 2 × № 4

F₁: 20 з круглими зеленими плодами;

19 з круглими смугастими плодами;

22 з довгими зеленими плодами;

25 з довгими смугастими плодами плодами.

Визначите на основі цих схрещувань, як успадковуються форма і забарвлення плоду у кавуна. Визначите генотипи вихідних рослин. Що можна отримати, якщо рослина №1 схрестити з рослиною №4, а рослина №2 – з рослиною №3?

Задача 53. У фігурних гарбузів ген W зумовлює біле забарвлення плодів, його рецесивний алель – жовте, ген D – дископодібну форму плода, d – кулеподібну. Схрещується рослина, гомозиготна за жовтим забарвленням і дископодібною формою плодів, з рослиною, гомозиготною за ознакою біле забарвлення та кулеподібна форма плодів. Якими будуть забарвлення і форма плодів: у рослин першого покоління? В потомстві від зворотного схрещування рослин цього покоління з жовтим дископодібним батьком? З білим кулеподібним гарбузом?

Мал. 23. Фігурні гарбузи

Задача 54. У гороху гладенька форма насіння домінує над зморшкуватою, а високорослість – над низькорослістю. Обидві ознаки успадковуються незчеплено. Схрестили дві гомозиготні рослини: високу зі зморшкуватим насінням та низькорослу з гладеньким. Надалі гібриди розмножувались самозапиленням. У F₂ отримали 1250 низькорослих рослин зі зморшкуватим насінням. Скільки (теоретично) було гібридів в F₂? Скільки було високорослих рослин з гладеньким насінням серед гібридів F₂? Які генотипи батьківських рослин і гібридів F₁ і F₂?

Задача 55. У помідорів нормальна висота (А) і червоне забарвлення плодів (В) – домінантні ознаки, а карликовість і жовтоплідність – рецесивні. Які плоди будуть у рослин, одержаних у результаті таких схрещувань:

a) Aabb × aaBb; б) AaBb × aabb; в) АаВb × Ааbb?

Задача 56. Самця морської свинки, який має довгу чорну шерсть, схрестили із самкою, що має коротку чорну шерсть. Отримали 15 свинок із короткою чорною шерстю, 13 – з довгою чорною, 4 – з короткою білою і 5 – з довгою білою. Визначте генотипи батьків і потомства. Довга чорна шерсть – ознаки домінантні.

Задача 57. Чорний безрогий бик (представник чистої лінії) схрещується із червоними рогатими коровами. Якими будуть гібриди? Яким буде наступне покоління, одержане від схрещування цих гібридів між собою, якщо відомо, що безрогість домінує над рогатістю, а чорний колір шерсті – над червоним, до того ж гени обох ознак перебувають у різних хромосомах?

Задача 58. Рослина гарбуза з білими дископодібними плодами, яка схрещена з рослиною, що має білі кулеподібні плоди, дає в потомстві 38 рослин з білими дископодібними, 36 – з білими кулеподібними, 13 – з жовтими дископодібними і

12 – з жовтими кулеподібними плодами. Визначити генотипи батьківських рослин

Задача 59. Від схрещування бронзових індичок з нормальним оперенням з такими ж індиками отримали 14 індичат: 8 бронзових з нормальним оперенням, 3 бронзових з волосистим оперенням, 2 червоних з нормальним оперенням і 1 червоне з волосистим оперенням. Поясніть результати, визначте генотипи батьків і потомства.

Задача 60. У флоксів білі квіти визначаються геном W, кремові – геном w; плаский віночок – геном S, лійкоподібний – геном s. Рослина з білими лійкоподібними квітами схрещена з рослиною, що має кремові плоскі квіти. Серед отриманих гібридів 1/4 рослин має білі плоскі квіти, 1/4 – білі лійкоподібні, 1/4 – кремові плоскі і 1/4 – кремові лійкоподібні. Визначте генотипи усіх згаданих рослин.

Задача 61. Схрестили мишей, які мають чорне домінантне забарвлення шерсті довгі вуха, з мишами, що мають рецесивне коричневе забарвлення шерсті та короткі вуха. Ген довгих вух є домінантним. Визначте відсоток генотипів серед потомства у F₂, які відповідають генотипам батьків F₂.

Задача 62. У курей чорне забарвлення оперіння визначається геном Е, буре – е, присутність чуба – С, відсутність – с. Бурий чубатий півень схрещений з чорною куркою без чуба. В їх потомстві половина бурих чубатих і половина чорних чубатих. Які генотипи батьків – півня і курки? Навести схему схрещувань.

Задача 63. У собак породи спанієль чорна шерсть домінує над червоною, суцільне забарвлення – над строкатим. Червоний батько і чорно-ряба мати мають трьох цуценят: чорного і двох червоно-рябих. Визначте генотипи батьків і потомства.

Задача 64. Глухота – рецесивна ознака, зумовлена різними аутосомними генами. За якої умови в глухих батьків народяться нормальні діти?

Задача 65. У людини кароокість і наявність ластовиння – домінантні ознаки, гени яких локалізовані в різних хромосомах. Кароокий без ластовиння чоловік одружився з блакитноокою жінкою, що має ластовиння. Визначте можливі генотипи й фенотипи потомства, якщо:

а) чоловік і жінка за двома парами генів гетерозиготні;

б) чоловік без ластовиння гетерозиготний за ознакою кароокості, а жінка

блакитноока гетерозиготна за ознакою наявності ластовиння.

Задача 66. У батька були карі очі й довгі вії, а в матері – сірі очі й короткі вії. Батько був гомозиготний за цими ознаками. Які ознаки будуть у їхніх дітей, якщо ознаки перебувають у різних хромосомах? Карі очі й довгі вії – ознаки домінантні. У яких шлюбах у їхніх онуків можуть народитися діти із сірими очима й довгими віями?

Задача 67. Жінка з блакитними очима і темним волоссям вийшла заміж за кароокого чоловіка зі світлим волоссям. Відомо, що в батька дружини очі карі, а в матері – блакитні, батько дружини темноволосий, а мати – світловолоса. У батька чоловіка блакитні очі та світле волосся, у його матері – карі очі й темне волосся. Визначте генотипи згаданих осіб. Якими можуть бути діти від цього шлюбу?

Задача 68. У людини короткозорість (М) домінує над нормальним зором, а карі очі (В) над блакитними. Блакитноокий короткозорий чоловік, мати якого мала нормальний зір і карі очі, одружився з кароокою жінкою з нормальним зором, мати якої була короткозора і мала блакитні очі. В обох батьків були карі очі, але в батька чоловіка— короткозорість. Перша дитина від цього шлюбу – кароока короткозора, друга – блакитнока короткозора. Встановіть генотипи всіх згаданих осіб. Яка вірогідність народження в цій сім’ї кароокої дитини з нормальним зором; кароокої короткозорої дитини?

Задача 69. Відомо, що ген карих очей (В) домінує над геном блакитних очей (b). Рудий колір волосся (r) рецесивний стосовно гена (R) нерудого волосся. Чоловік з генотипом Вbrr одружився з жінкою, яка має генотип bbRr. Яка ймовірність народження дитини з генотипом BbRr; генотипом bbrr?

Задача 70. У людини ознака карих очей (В) домінує над ознакою блакитних очей (b), а здатність краще володіти правою рукою (А) над здатністю володіти лівою (а). Блакитноокий праворукий чоловік одружився з кароокою праворукою жінкою. У них народилося двоє дітей: кароокий лівша та блакитноокий праворукий. Від другого шлюбу з другою кароокою праворукою жінкою в цього чоловіка народилося троє карооких праворуких дітей. Визначте генотипи всіх згаданих осіб.

4. ЗАДАЧІ НА ВЗАЄМОДІЮ НЕАЛЕЛЬНИХ ГЕНІВ

Задача 71. При схрещуванні чорних собак породи кокер-спанієль одержано потомство чотирьох мастей: 9 чорних, 3 рудих, 3 коричневих, 1 світло-жовтий. Чорний кокер-спанієль був схрещений із світло-жовтим. Від цього схрещування в пометі було світло-жовте цуценя.

Яке співвідношення мастей в потомстві можна очікувати від схрещування того ж самого чорного спанієля із собакою однакового з ним генотипу?

Мал. 24. Цуценята спанієля

Задача 72. У запашного горошку різні домінантні гени (А або В) та їх рецесивні алелі обумовлюють біле забарвлення квітки. За наявності в генотипі домінантних алелей обох генів квітки мають пурпурне забарвлення. Від схрещування рослини з невідомим генотипом, що має пурпурні квітки, та рослини, що має білі квітки, одержали половину рослин з пурпурними квітками і половину – з білими. Визначте генотипи батьківських рослин.

Задача 73. В одній з порід овець є тварини сірої та чорної масті. При схрещуванні між собою чорних овець ягнята народжуються тільки чорні. Схрещування чорних і сірих овець дає половину ягнят чорних, половину сірих. При розведенні між собою сірих овець постійно з’являються ягнята сірі й чорні, причому сірих в два рази більше, ніж чорних. Як успадковуються ці забарвлення шерсті? Аргументувати відповідь схемами схрещувань

Задача 74. Унаслідок схрещування двох рослин безвусої суниці в першому поколінні всі рослини виявилися з вусами, а в другому поколінні з 752 рослин 419 мали вуса і 333 – були без вусів. Чим це пояснити? З’ясуйте генотипи згаданих рослин обох поколінь.

Задача 75. Лінійні (дзеркальні) коропи відрізняються від звичайних лускатих тим, що луска в них розміщена лише однією смужкою. Дзеркальність домінує над лускатістю. При схрещуванні лускатих коропів з лускатими – потомство лише лускате. При схрещуванні лінійних коропів з лінійними в потомстві з’являється 1/3 лускатих та 2/3 лінійних, при цьому плодючість знижується на 25%.

Визначити генотипи лускатих і лінійних коропів, дати характеристику дії генів.

Задача 76. У результаті схрещування люцерни з пурпурними квітками й люцерни з жовтими квітками отримали рослини із зеленими квітками. Схрещені між собою, ці рослини дали 169 гібридів із зеленими квітками, 64 – з пурпурними, 65 – із жовтими і 19 – з білими.

Визначте, як успадковується забарвлення квіток у люцерни. Визначте генотипи батьківських рослин і гібридів в обох поколіннях.

Задача 77. Існують лабораторні лінії дрозофіли з коричневими та яскравочервоними очима. Від схрещування мух, що мають коричневі очі, з мухами, які мають яскраво-червоні очі, у першому поколінні з’явилося потомство із червоними очима. У другому поколінні, що походить від схрещування червонооких мух, одержали 295 мух із червоними очима, 107 – з коричневими, 82 – з яскравочервоними і 39 – з білими. Як успадковується колір очей у дрозофіли в цьому прикладі? Встановіть генотипи згаданих комах.

Задача 78. У папуг-нерозлучників колір пір’я визначається двома парами незчеплених неалельних генів. Поєднання двох домінантних генів (хоча б по одному з кожної алелі) обумовлює зелений колір пір’я, поєднання домінантного гена з однієї пари і рецесивних генів другої пари – жовтий або блакитний, а рецесивні за обома парами генів птахи мають біле пір’я. Схрещування зелених і блакитних папуг не давало білого потомства. Визначте генотипи схрещуваних птахів.

5. ЗАДАЧІ НА УСПАДКУВАННЯ ОЗНАК, ЗЧЕПЛЕНИХ ЗІ СТАТТЮ

Задача 79. В однієї дводомної квіткової рослини іноді трапляється рецесивний ген «вузьке листя», розміщений в Х-хромосомі. Гомозиготна широколиста рослина була запилена пилком вузьколистої. Вирощена з одержаного насіння жіноча рослина була схрещена із широколистою чоловічою. Якими будуть чоловічі й жіночі рослини від цього схрещування і від наступних схрещувань з гомозиготними широколистими рослинами? Система визначення статі для цієї рослини така ж, як у дрозофіли та людини.

Задача 80. У молодих курчат немає помітних ззовні ознак статі, проте економічно доцільно встановити для курочок і півників різні режими годування. Чи можна для встановлення статі скористатись фактом, що ген, який визначає чорне або коричневе забарвлення пір’я, перебуває в Х-хромосомі, до того ж коричневе забарвлення домінує? Різниця між обома забарвленнями помітна вже в перший день життя курчат. При розв’язуванні задачі пам’ятайте, що в птахів гетерогаметна стать – жіноча.

Задача 81. Здорова жінка, брат якої хворіє на гемофілію, вийшла заміж за здорового чоловіка. У них народилась дитина-гемофілік. Яка ймовірність того, що й друга їхня дитина буде гемофіліком?

Задача 82. Встановіть генотипи й фенотипи дітей, які народилися від шлюбу чоловіка-гемофіліка і жінки-дальтоніка, родичі якої не хворіли на гемофілію. Якими будуть фенотипи онуків, якщо діти візьмуть шлюб зі здоровими індивідами?

Задача 83. У жінки є троє синів-дальтоніків з нормальним зсіданням крові і троє синів-гемофіліків, які мають нормальний зір. Встановіть генотип матері.

Задача 84. Жіночу рослину куколиці (Melandrium album) з вузькими листками запилили пилком чоловічої рослини з нормальними листками. У F₁ жіночі рослини мали нормальні листки, а чоловічі – вузькі. Якими будуть гібриди F₂, якщо жіночу рослину з F₁ запилити пилком чоловічої рослини, що мас такий же генотип, як і батьківська?

Задача 85. Чоловік має з материнського боку бабусю з нормальним зором і дідуся дальтоніка. Мати цього чоловіка хворіє дальтонізмом, а батько має нормальний зір. Визначте генотипи вказаних осіб та які будуть діти чоловіка, якщо він одружиться з жінкою, що за генотипом подібна до його сестри.

Задача 86. У котів гени чорного й рудого забарвлення знаходяться в Х-хромосомі. Гетерозиготні тварини мають двоколірне забарвлення шерсті. Встановіть генотипи батьків, у яких народилися чорні й рябі кішечки та чорні й руді котики.

Задача 87. У канарок зчеплений зі статтю ген В детермінує зелене забарвлення оперення, а ген b – коричневе. Наявність чубчика залежить від аутосомного гена С, а його відсутність – від гена с. Обоє батьків чубаті, із зеленим пір’ям. Вилупилося 2 пташенят: зелений чубатий самець і коричнева безчуба самка. Визначте генотипи батьків і пташенят.

Задача 88. У подружжя, кожне з яких має нормальний зір, четверо дітей: дві дочки і два сини. У першої дочки зір нормальний. Вона має трьох синів, два з яких хворіють на дальтонізм. У другої дочки, а також у п’ятьох її синів зір нормальний. Перший син хворий на дальтонізм; у нього дві дочки і двоє синів з нормальним зором. Другий син і четверо його синів мають нормальний зір. Визначте генотипи усіх згаданих осіб.

Задача 89. У дрозофіли гени кольору очей знаходяться в Х-хромосомі. Мухи дикої раси мають червоні очі. Червоний колір очей домінує над білим (мутація White, рецесивний ген білоокості w).

а) Гомозиготна червоноока самка схрещена з білооким самцем. Визначити

колір очей у самок і самців в першому і в другому поколіннях.

б) Білоока самка схрещена з червонооким самцем. Визначити колір очей у

самок і самців в першому і другому гібридних поколіннях.

в) В лабораторії схрещували червонооких мух дрозофіл з червоноокими са-

мцями.

В потомстві опинилося 69 червонооких та білооких самців і 71 червоноока самиця. Визначити генотипи батьків і потомства.

Задача 90. У деяких порід курей гени, що визначають білий колір і смугасте забарвлення оперіння, зчеплені з Х-хромосомо. Смугастість домінує над білим суцільним забарвленням. Гетерогаметна стать у курей жіноча.

а) На птахофермі білих курей схрестили із смугастими півнями і одержали

смугасте оперіння як у півників, так і у курей. Потім схрестили особин, одержаних від першого схрещування, між собою і одержали 594 смугастих півника і 607 смугастих і білих курочок. Визначити генотипи батьків і нащадків першого і другого поколінь.

б) У господарки є смугасті півні і білі кури. Від їх схрещування одержано 40

смугастих півників і курок та 38 білих півнів і курок. Визначити генотипи батьків і потомства.

СЛОВНИК ОСНОВНИХ ТЕРМІНІВ

Алель – один з можливих станів гена, наприклад, домінантний або рецесивний.

Альтернативні ознаки – взаємовиключні, контрастні ознаки.

Аутосома – хромосома, морфологічно ідентична зі своєю гомологічною парою. Всі нестатеві хромосоми.

Беккрос, зворотне схрещування – схрещування гібрида першого покоління (F₁) з однією з батьківських форм.

Взаємодія генів – взаємозв’язана дія домінантних або рецесивний алелей двох чи більше генів, які впливають на вияв однієї і тієї ж ознаки.

Гамети – спеціалізовані гаплоїдні статеві клітини, які забезпечують передачу спадкової інформації від батьків нащадкам. Чоловічі й жіночі гамети, зливаючись, утворюють зиготу з диплоїдним набором хромосом. Однакові за будовою і розмірами гамети називають ізогаметами а різні – гетерогаметами.

Гаплоїд – клітина або організм з одинарним (гаплоїдним) набором хромосом.

Гаплоїдний набір хромосом – набір хромосом у клітині, у якому кожна хромосома представлена в одному екземплярі.

Гемізиготність – стан організму, у якому один або кілька генів не мають алельних партнерів. Такими є всі гени гаплоїдних організмів та гени статевих хромосом у ряду особин гетерогаметної статі.

Гемофілія – спадкове захворювання, що характеризується не зсіданням крові.

Ген – ділянка ДНК, у матричному ланцюзі якого закодована інформація про первинну структуру одного поліпептидного ланцюга; матриця для синтезу усіх видів РНК.

Генетика – наука про спадковість і мінливість живих організмів.

Генетичний код – система запису інформації про порядок амінокислот в білковій молекулі у вигляді послідовності нуклеотидів ДНК або РНК.

Генотип – сукупність усіх генів клітини, локалізованих у ядрі (хромосомах) або в різних реплікуючих структурах цитоплазми (пластидах, хондріях, плазмідах). Генотип – це спадкова основа організму, єдина система взаємодіючих генів, тому вияв кожного гена залежить від його генотипного середовища. Генотип – носій генетичної інформації, що контролює: формування всіх ознак організму, тобто його фенотип.

Гетерогаметна стать – стать, яка утворює гамети двох видів.

Гетерозигота – зигота, яка об’єднує один рецесивний, а другий домінантний алельні гени.

Гетерозиготний організм – організм, який сформувався із гетерозиготи і дає розщеплення в наступних поколіннях.

Гібрид – організм, що виникає від схрещування батьківських форм з різною спадковістю (генотипом).

Гібридизація —один з основних методів селекції, в основі якого лежить схрещування організмів різних ліній, сортів, порід, видів, сприяючи виникненню комбінативної мінливості новоутворень.

Гібридологічний аналіз – метод вивчення характеру успадкування властивостей і ознак унаслідок статевого розмноження, який ґрунтується на аналізі результатів схрещувань (гібридизації) в ряді поколінь.

Гіпотеза чистоти гамет – положення, згідно якого ген, що визначає розвиток ознаки, знаходиться в гаметі в однині.

Гомогаметна стать —стать, яка утворює гамети одного виду.

Гомозигота – зигота, яка містить обидва домінантні або рецесивні алельні гени.

Гомозиготний організм – організм, який сформувався з гомоз дає розщеплення в наступних поколіннях.

Група зчеплення – гени, розміщені в одній хромосомі, які спадкуються разом однією групою.

Дальтонізм – кольорова сліпота.

Дигібрид – гібрид, який його одержують від схрещування організмів, що відрізняються двома парами неалельних генів.

Диплоїд – організм, клітини тіла якого містять подвійний (диплоїдний – 2n) набір хромосом. Виникає після злиття гамет.

Дигібридне схрещування – схрещування особин, які відрізняються за двома парами ознак з метою вивчення закономірностей їх спадкування.

Домінування – явище, за якого домінантна алель у гетерозиготі пригнічує дію рецесивної алелі.

Закон чистоти гамет – у гетерозигот (Аа) гамети можуть нести тільки одну з пари алелей даного гена (А або а). Матеріальною основою є процес мейозу (встановлений Г. Менделем).

Закон одноманітності гібридів першого покоління – перше покоління гібридів у зв’язку з виявом у них лише домінантних ознак завжди одноманітне. Цей закон називають ще першим законом Менделя.

Закон розщеплення гібридів другого покоління – у другому поколінні гібридів співвідношення організмів з домінантними і рецесивними ознаками становить 3 : 1. Цей закон називають ще другим законом Менделя.

Закон незалежного розщеплення (розподілу) – гени однієї алельної пари розподіляються в мейозі незалежно від генів інших пар і комбінуються в процесі утворення гамет випадково, що веде до різноманітності варіантів їх сполучень. Закон стосується тих пар ознак, гени яких знаходяться в негомологічних хромосомах. Цей закон називають ще третім законом Менделя.

Зворотне схрещування, беккрос – схрещування гібрида першого покоління (F₁) з однією з батьківських форм.

Зчеплення генів – сумісне передавання нащадкам двох або більше генів у тих же комбінаціях, у яких вони були в батьків.

Константні форми – стабільні форми гібридів, що не розщеплюються в наступних поколіннях.

Летальні гени – гени, що зумовлюють значне зниження життєздатності організму, яке спричиняє його загибель.

Лінія в генетиці – споріднені організми, що походять, як правило від одного предка або однієї пари предків, розмножуються статевим шляхом та відтворюють у нащадках ті ж спадкові ознаки. Розрізняють чисті лінії та інбридні. Чисті та інбридні лінії є основою для одержання високопродуктивних гібридів у рослинництві й тваринництві.

Мінливість – властивість організму змінювати свою морфофізіологічну організацію, що зумовлює різноманітність індивідів, популяцій і рас, а також набувати нових ознак у процесі індивідуального розвитку.

Мінливість генотипна – зміна ознак організму внаслідок зміни генотипу.

Мінливість комбінована – поєднання різних алелей під час статевого розмноження, нова комбінація яких призводить до зміни певних ознак і властивостей організму.

Мінливість модифікаційна – зміна у вияві генів, зумовлена змінами умов середовища.

Мінливість мутаційна – зміна властивостей і ознак організму, зумовлена зміною в одному або кількох генах.

Множинна дія гена – здатність одного і того ж гена впливати на формування різних ознак організму.

Множинний алелізм – перебування гена більше ніж у двох станах (домінантний і рецесивний).

Мутації – стійкі дискретні (переривчасті) зміни генетичного апарату, що виникають раптово і впливають на ознаки й властивості організмів та вірусів; успадковуються поколіннями клітин або нащадками.

Рецесивність – форма фенотипного вияву гена. Як алель гена виявляє себе лише за відсутності домінантної.

Розщеплення в генетиці – розходження алельних пар генів у різні статеві клітини внаслідок випадкового розподілу хромосом у мейозі. Спостерігається зазвичай як результат від самозапилення або схрещування між собою організмів, гетерозиготних за однією чи кількома парами алельних генів.

Решітка Пеннета – система запису різних комбінацій генів у різних поколіннях.

Спадковість – здатність живих організмів передавати особин наступного покоління морфоанатомічні, фізіологічні, біохімічні особливості своєї організації, а також характерні риси становлення цих особливостей у процесі онтогенезу.

Статеві хромосоми – хромосома або група хромосом, які генетично зумовлюють формування статі особин. У більшості тварин і людини жіноча стать характеризується наявністю в геномі двох ідентичних статевих хромосом – Х-хромосом, а чоловіча стать – поєднанням X-хромосоми з Y-хромосомою.

Стать – сукупність ознак, які забезпечують статеве розмноження відрізняють жіночі й чоловічі особини. Ознаки статі тварин виявляються у морфологічних, фізіологічних і біохімічних особливостях організмів, у складних актах поведінки тощо.

Схрещування – природне або штучне сполучення двох спадково різних статевих клітин під час запліднення.

Фенотип – сукупність властивостей і ознак організму, що склалися на основі взаємодії генотипу з умовами зовнішнього середовища. Фенотип ніколи не відображає генотип цілком, а лише ту його частину, яка реалізується в даних умовах онтогенезу. У процесі розвитку організму фенокопія змінюється.

СПИСОК РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

Базова

1. Барна І. Загальна біологія. Збірник задач. – Тернопіль: Видавництво «Підручники і посібники», 2008 – 736 с.

2. Балан П.Г. Біологія. 10 клас: підруч. для загальноосвіт. навч. закл.: рівень стандарту, акад. рівень / П. Г. Балан, Ю. Г. Вервес, В. П. Поліщук. – К.: Гененза, 2012. – 286.

3. Межжерін С.В. Біологія: підручник для 10 класу загальноосвітніх навчальних закладів (Профільний рівень) / С.В.Межжерін, Я.О.Межжеріна,

Т.В.Коршевнюк – Київ: Планета книжок. – 2010. – 231 с.

4. Тагліна О. В. Біологія. 10 клас (рівень стандарту, академічний рівень). Підруч.

для загальноосв. навч. закл. – X.: Вид-во «Ранок», 2010. – 256с.. Допоміжна 1. Бугай О.В. Біологія у визначеннях, таблицях і схемах. 7-11 класи / О.В. Бугай, А.Н. Микитюк, А.Г. Вовк. – Х.: Ранок, 2010. – 128с.

2. Довідник з біології / За ред. академіка НАН України К.М.Ситника. – К.: Наукова думка, 1998. – 682 с.

3. Красильникова Т.В. Біологія. 10-11 класи. Наочний довідник. – К.; Х.: Веста, 2006. – 111 с.

4. Овчинніков С.О. Збірник задач і вправ із загальної біології. – К.: Ґенеза, 2000. – 150 с.

5. Шаламов Р.В. Біологія: Комплексний довідник / Р.В. Шаламов, Ю.Д. Дмитрієв, В.І.Підгорний. – Х.: Веста: Вид-во «Ранок», 2006. – 624 с.

ДОДАТОК 1

ОЗНАКИ, УСПАДКУВАННЯ ЯКИХ ЗЧЕПЛЕНЕ ЗІ СТАТТЮ

Ознаки	Відмінність за типом успадкування
Ознаки	домінантний	рецесивний
Гени, локалізовані в Х-хромосомі
Людина
Зсідання крові	Нормальне	Гемофілія А і В
Сприймання кольору	Нормальне	Дальтонізм
Розвиток потових залоз	Нормальний	Відсутні
Будова емалі зубів	Гіпоплазія (темна емаль)	Нормальна
Фібсфорно-кальцієвий обмін	Рахіт	Нормальний
Здатність відчувати запах синільної кислоти	Нормальна	Відсутня
Утворення сечі	Нормальне	Нефрогенний нецукровий діабет
Пігментація райдужної оболонки	Нормальна	Альбінізм очей
Розумовий розвиток	Нормальний	Олігофренія ламкою Х-хромосомою
Будова шкіри	Фолікулярний кератоз	Нормальна
Ороговіння шкіри	Нормальне	Іхтіоз
Атрофія зорових нервів	Немає	Є
Кольорова сліпота	Немає	Є
Очно-лице-пальцевий синдром	Немає	Є
Первинна легенева гіпертонія	Є	Немає
Гени, локалізовані в Y-хромосомі
Гіпертрихоз (оволосіння вушних раковин)	Є	Є
Іхтіоз	Є	Є
Тварини
Гени, локалізовані в Х-хромосомі
Дрозофіла
Забарвлення тіла	Сіре	Жовте
Колір очей	Червоний	Білий
Кури
Забарвлення оперення	Рябе	Чорне
Кішка
Забарвлення шерсті	Чорне	Жовте (тримастні гетерозиготи)

ДОДАТОК 2

ОЗНАКИ, ЯКІ СПАДКУЮТЬСЯ ЗА ТИПОМ ПОВНОГО ДОМІНУВАННЯ

Ознаки	Відмінність за типом успадкування
Ознаки	домінантний	рецесивний
Людина
Розмір очей	Великі	Маленькі
Розріз очей	Прямий	Косий
Тип очей	Монголоїдний	Європеїдний
Верхня повіка	Нависаюча	Нормальна
Колір очей	Карі	Голубі
Колір очей	Світло-карі або зелені	Голубі або сірі
Гострота зору	Короткозорість	Нормальна
Гострота зору	Далекозорість	Нормальна
Внутрішньоочний тиск	Глаукома	Нормальний
Прозорість кришталика	Катаракта	Нормальна
Голос (у жінок)	Сопрано	Альт
Голос (у чоловіків)	Бас	Тенор
Абсолютний музичний слух	Є	Відсутній
Спадкова глухота	Немає	Є
Гострота слуху	Нормальна	Знижена
Вуха	Широкі	Вузькі
Мочка вуха	Вільна	Приросла
Гостра верхівка вуха	Є	Немає
Забарвлення волосся	Темне	Світле
Забарвлення волосся	Неруде	Руде
Шорсткість волосся	Шорстке	Нормальне
Хвилястість волосся	Хвилясте	Пряме
Наявність білого пасма	Є	Немає
Посивіння волосся	Раннє – у 25 років	Пізнє
Волосся на голові	Лисина в чоловіків	Відсутність лисини
Облисіння	У чоловіків	У жінок
Волосся	Із дрібними завитками	Кучеряве, хвилясте або пряме
Волосся	Шорстке пряме, «їжачок»	Пряме м’яке
Ріст волосся на середній лінії лоба	Є	Немає
Гіпертріхоз	Є	Немає
Череп	Короткий (брахіцефал)	Довгий (доліхоцефал)
Обличчя	Кругле	Подовгасте

Ознаки	Відмінність за типом успадкування
Ознаки	домінантний	рецесивний
Ніс	Великий	Середньої величини або маленький
Ніс	Гострий, виступаючий вперед	Широкий
Ніс	Вузький	Широкий
Ніс	3 горбиком («орлиний»)	Прямий
Хрящові крила носа	Покривають перегородку повністю або майже повністю	Залишають перегородку відкритою
Ніздрі	Широкі	Вузькі
Перенісся	Високе вузьке	Низьке широке
Ямочки на щоках	Є	Немає
Підборіддя	Довге	Коротке
Підборіддя	Пряме	Скошене
Підборіддя	Широке	Вузьке, гостре
Виступаючі зуби і щелепи	Є	Відсутні
Щілина між різцями	Є	Немає
Зуби під час народження	Є	Відсутні
Наявність зубів	Немає	Є
Стан зубів	Розм’якшення	Нормальний
Будова емалі зубів	Гіпоплазія	Нормальна
Здатність загинати язик назад	Є	Немає
Здатність скручувати язик трубочкою	Є	Немає
Нижня губа	Товста відвисла	Нормальна
Форма губ	«Заяча губа» чи «вовча паща»	Норма
Форма губ	Товсті	Тонкі
Ластовиння на обличчі	Є	Немає
Форма обличчя	Виступаюча вперед нижня щелепа і відвисла «губа Габсбургів»	Нормальна
Довжина вій	Довгі	Короткі
Кошлаті брови	Є	Низькі
Товщина шкіри	Товста	Тонка
Будова шкіри	Нормальна	Пігментна ксеродерма
Пігментація шкіри	Нормальна	Альбінізм
Наявність потових залоз	Є	Немає
Колір шкіри	Смаглявий	Несмаглявий
Схильність до ожиріння	Є	Відсутня

Ознаки	Відмінність за типом успадкування
Ознаки	домінантний	рецесивний
Секреція аглютиніну в слині	Є	Немає
Кисть	Полідактилія (6 або 7 пальців)	Нормальна, п’ятипала
Арахнодактилія	Є	Немає, пальці нормальні
Товстий і короткий великий палець	Є	Нормальна будова пальців
Переважне володіння рукою	Праворукий	Лівша
Нігті	Здвоєні	Нормальні
Нігті	Тонкі плоскі	Нормальні
Нігті	Дуже тверді	Нормальні
Нігті	Відступають від нігтевого ложа	Нормальні
Колір нігтів	Голубувато-білий	Нормальний
Узори на шкірі пальців	Еліптичні	Циркулярні
Антигени системи АБО	А, В	О
Чутливість до фенілкарбаміду	Є	Немає
Довжина пальців	Брахідактилія	Нормальна
Зріст	Низький	Високий
Стан кісток	Крихкі	Нормальні
Резус-фактор крові	Позитивний	Негативний
Артеріальний тиск	Гіпертензія	Нормальний
Шизофренія	Немає	Є
Мігрень	Є	Немає
Вуглеводний обмін	Нормальний	Цукровий діабет
Стан крові	Нормальний	Серпоподібно-клітинна анемія
Стан пальців	Зрощені	Нормальні
Мікроцефалія	Немає	Є
Епілепсія (домінантна форма)	Є	Немає
Епілепсія (рецесивна форма)	Немає	Є
Стареча недоумкуватість	Є	Немає
Бронхіальна астма	Є	Немає
Спадковий панкреатит	Є	Немає
Дрозофіла
Забарвлення тіла	Сіре	Чорне, жовте, темне
Розвиток очей	Нормальний	Без очей
Форма фасеток очей	Правильна	Неправильна

Ознаки	Відмінність за типом успадкування
Ознаки	домінантний	рецесивний
Форма очей	Лопатева	Кругла
Наявність крил	Крилаті	Безкрилі
Форма крил	Нормальні	Закручені, зачаткові, загнуті
Форма крил	Прямі	Загнуті
Наявність щетинок	Вирізані	Цілі
Форма щетинок	Нормальні	Зменшені
Форма щетинок	Прямі	Вилчасті
	Велика рогата худоба
Забарвлення шерсті	Чорне	Червоне
Наявність рогів	Безрогі (комолі)	Рогаті
Забарвленні шерсті	Біла голова	Суцільне забарвлені шерсті
	Кури
Наявність гребеня	Є	Немає
Форма гребеня	Трояндоподібна	Проста
Форма гребеня	Горохоподібна	Проста
Наявність пір’я на ногах	Є	Немає
Довжина ніг	Короткі	Нормальні
	Кролик
Забарвлення хутра	Сіре	Чорне
Забарвлення хутра	Чорне	Біле
Кудлатість шерсті	Кудлата	Гладенька
Довжина шерсті	Коротка	Довга (ангорська)
Забарвлення очей	Темні	Червоні
	Гвінейська (морська) свинка
Забарвлення хутра	Чорне	Біле, коричневе
Довжина шерсті	Довга	Коротка
Кудлатість шерсті	Кудлата	Гладенька
	Миша
Забарвлення шерсті	Дикий тип	Чорне, біле (альбінізм)
Забарвлення шерсті	Чорне	Коричневе
Форма шерсті	Королівська (пряма)	Гладенька
Вуха	Довгі	Короткі
Хвіст	Скручений	Прямий
	Горох посівний
Забарвлення насіння	Жовте	Зелене
Форма насіння	Гладенька	Зморшкувата
Забарвлення віночка	Червоне	Біле
Висота стебла	Високе	Карликове
Листки	З вусиками	Без вусиків (як в акації)

Ознаки	Відмінність за типом успадкування
Ознаки	домінантний	рецесивний
Прилистки	Нормальні	Зменшені
Цвітіння	Пізнє	Раннє
Форма боба	Прямий	Зігнутий
Забарвлення незрілих плодів	Зелене	Жовте
Забарвлення зрілих плодів	Пурпурне	Зелене
Забарвлення зрілих плодів	Сизі	Смарагдові
Поверхня насіння	Гладенька	Зморшкувата
Забарвлення насінної шкірки	Рівномірне	Плямисте
Забарвлення рубчика	Чорне	Непігментоване
Горошок запашний
Форма куща	Лежачий	Прямостоячий
Забарвлення пазух листка	Темне	Світле
Форма листка	3 вусиком	Без вусика (як в акації)
Забарвлення квіток	Пурпурне	Червоне
Забарвлення квіток	Забарвлене	Біле
Інтенсивність забарвлення квіток	Інтенсивне	Послаблене
Форма кіля	Зрослий	Відкритий
Форма паруса	Прямий	У вигляді капюшона
Пиляки	Фертильні	Стерильні
Форма пилкових зерен	Видовжена	Округла
Томат
Висота стебла	Високе	Карликове
Забарвлення стебла	Пурпурне	Зелене
Форма листків	Звичайна	Картоплеподібна
Край листків	Розсічений	Цілий край
Колір листків	Зелений	Жовтий
Суцвіття	Нормальне	Суцвіття з листками
Форма завитка	Простий	Гіллястий
Форма плодів	Кругла	Грушоподібна
Забарвлення м’якоті	Червоне	Жовте, оранжеве
Колір шкірочки плода	Жовтий	Прозорий
Шкірочка плода	Гладенька	Опушена
Форма плода	Правильна	Неправильна
Скоростиглість плодів	Скоростиглі	Пізньостиглі

ДОДАТОК 3

ОЗНАКИ, ЯКІ СПАДКУЮТЬСЯ ЗА ТИПОМ НЕПОВНОГО ДОМІНУВАННЯ

Ознаки	Відмінності в організмів
	Гомозиготних		Гетерозиготних
	АА	аа	АА
	Людина
Форма еритроцитів	Нормальна	Серпоподібноклітинна анемія	Частина еритроцитів серпоподібна
Волосся	Кучеряве	Пряме	Хвилясте
	Велика рогата худоба
Колір шерсті	Червоний	Білий	Чалий
Колір шерсті	Чорний	Білий	Сіро-блакитний
	Кури андалузькі
Колір пір’я	Чорний	Білий	Блакитний
Форма оперення	Кучерява	Гладенька	Слабокучерява
	Норка
Забарвлення шерсті	Темне	Біле	Кохинурове (світле із чорним хрестом)
	Морська свинка
Забарвлення шерсті	Темне	Біле	Напівтемне
	Суниця
Колір квітколожа	Червоний	Білий	Рожевий
Форма чашечки	Нормальна	Листоподібна	Проміжна
	Горошок запашний
Забарвлення квітки	Червоне	Біле	Рожеве
Форма листка	Широка	Вузька	Середньої величини
	Нічна красуня
Забарвлення квітки	Червоне	Біле	Рожеве

pdf

Завантажити

Зберегти на потім

Додав(-ла)

Євсеєв Роман Сергійович

Пов’язані теми

Біологія, Методичні рекомендації

Додано

20 жовтня 2021

Переглядів

17548

Оцінка розробки

Відгуки відсутні

Біологія. Методичні вказівки до самостійної роботи з розв’язання задач з генетики з дисципліни для студентів 1 курсу

БІОЛОГІЯ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ЗМІСТ

ПЕРЕДМОВА

ПРИКЛАДИ РОЗВ’ЯЗАННЯ ЗАДАЧ

1. ЗАДАЧІ НА МОНОГІБРИДНЕ СХРЕЩУВАННЯ

Мал. 2. Квітки гороху: а – білого кольору; б – червоного кольору

а б Мал. 3. а – комола корова; б – рогата корова

а б Мал. 5. Форма гребенів: а – листкоподібна; б – трояндоподібна

Мал. 6. Різноманіття форм плодів томатів: а, б – грушоподібні, в – перцеподібні, г – круглі, д – серцеподібні

Мал. 7. Курчата з сірим оперенням

2. ЗАДАЧІ НА НЕПОВНЕ ДОМІНУВАННЯ (ПРОМІЖНЕ УСПАДКУВАННЯ ОЗНАК)

гамети А

гамети А

Мал. 11. Півень та курки з оперенням різного забарвлення

3. ЗАДАЧІ НА ДИГІБРИДНЕ СХРЕЩУВАННЯ

а б Мал. 12. Насіння гороху: а – зелене гладеньке, б – жовте зморшкувате та гладеньке

гамети АB

Мал. 13. Схема дигібридного схрещування з розподілом ознак

Мал. 14. Кролики: а – зі звичайними вухами, б – каплавухий

PPSs PPss PpSS

а – загальний вигляд, б – плід коробочка, в – розкритий плід з насінням

4. ЗАДАЧІ НА ВЗАЄМОДІЮ НЕАЛЕЛЬНИХ ГЕНІВ

Мал. 16. Папужки з оперенням різного кольору

Мал. 17. Запашний горошок (Lathyrus odoratus )

5. ЗАДАЧІ НА УСПАДКУВАННЯ ОЗНАК, ЗЧЕПЛЕНИХ ЗІ СТАТТЮ

1Х 2Х

Мал. 19. Аплохейлус смугастий (Aplocheilus lineatus)

ЗАДАЧІ ДЛЯ САМОСТІЙНОГО РОЗВ’ЯЗУВАННЯ

1. ЗАДАЧІ НА МОНОГІБРИДНЕ СХРЕЩУВАННЯ

Мал. 20. Рослини примули з квітками різного кольору

Мал. 21. Плямистий кролик

2. ЗАДАЧІ НА НЕПОВНЕ ДОМІНУВАННЯ (ПРОМІЖНЕ УСПАДКУВАННЯ ОЗНАК)

3. ЗАДАЧІ НА ДИГІБРИДНЕ СХРЕЩУВАННЯ

а б Мал. 22. Плоди кавуна: а – видовжений зелений, б – круглий смугастий

Мал. 23. Фігурні гарбузи

4. ЗАДАЧІ НА ВЗАЄМОДІЮ НЕАЛЕЛЬНИХ ГЕНІВ

Мал. 24. Цуценята спанієля

СЛОВНИК ОСНОВНИХ ТЕРМІНІВ

СПИСОК РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

Базова

ДОДАТОК 1

ОЗНАКИ, УСПАДКУВАННЯ ЯКИХ ЗЧЕПЛЕНЕ ЗІ СТАТТЮ

ДОДАТОК 2

ДОДАТОК 3

_а б Мал. 3. а – комола корова; б – рогата корова

1^Х ^2Х