Методика розв’язання задач на моногібридне схрещування (для роботи з дітьми з особливими освітніми потребами)

Методичні рекомендації та алгоритми розв’язків генетичних задач

Необхідними умовами для розв’язання задач на моногібридне схрещування є:

1.      знання генетичної символіки;
2.      уміння правильно писати гамети схрещуваних форм;
3.      уміння складання генетичних схем;
4.      знання першого закону успадкування, встановленого Г. Менделем (закону одноманітності гібридів першого покоління або правила домінування);
5.      знання другого закону успадкування, встановленого Г. Менделем (закону розщеплення ознак).

При розв’язанні генетичних задач необхідно знати генетичну символіку:

А – домінантний алель (може бути будь-яка велика літера);

а – рецесивний алель (може бути будь-яка мала літера);

АА – гомозигота за домінантним алелем;

аа – гомозигота за рецесивним алелем;

Аа – гетерозигота;

Р – батьківські організми;

♂ – чоловіча стать;

♀ – жіноча стать;

F₁ – гібриди першого покоління;

F₂ – гібриди другого покоління.

Більшість генетичних задач за методом розв’язання  поділяють на два типи: 1) за генотипами батьків треба визначити фенотипи  нащадків F₁, F₂;

2) за фенотипами нащадків треба визначити генотипи батьків.

 Задачі першого типу розв’язують на основі менделівських законів одноманітності ознак першого покоління, розщеплення ознак у другому поколінні у співвідношенні 3:1 (для моногібридного схрещування) та у співвідношенні 1:1 при аналізуючому схрещуванні.

Задачі другого типу розв’язують на основі законів розщеплення і положень, що випливають з них: 

1.      від схрещування гомозиготного за домінантними генами організму з гомозиготним за рецесивними генами утворюється одноманітне гібридне покоління; воно має домінантну ознаку при  повному домінуванні:

2.      схрещування гетерозиготного організму з гетерозиготним дає розщеплення ознаки у відношенні 3:1 (за фенотипом) і розщеплення 1:2:1 (за генотипом).

3.      від схрещування гетерозиготного організму з гомозиготним організмом (поворотне схрещування) утворюється фенотипно одноманітне покоління (за генотипом розщеплення 1:1).

4.      схрещування гетерозиготного організму з гомозиготним рецесивним (аналізуюче схрещування) дає розщеплення ознаки у співвідношенні 1:1 за фенотипом і генотипом.

Приклади розв’язків задач

1. Жовтий колір насінин гороху домінує над зеленим. Схрестили гомозиготний горох із жовтими насінинами та гомозиготний горох із зеленими насінинами. Який фенотип і генотип будуть мати нащадки від цього схрещування?

Орієнтир для розв’язання задач

1.Позначення генів.

А – ген, що визначає жовтий колір насінин, а – ген, що визначає зелений колір насінин.

2.Позначення генотипів.

Генотип гомозиготного за домінантними генами організму – АА, генотип гомозиготного за рецесивними генами організму – аа.

3.Запис схрещування:

Відповідь: усі нащадки одноманітні за генотипом (гетерозиготні Аа) і фенотипом (мають жовтий колір насінин).

2. У людини карі очі домінують над блакитними. Яка ймовірність (%) того, що перша дитина від двох гетерозиготних карооких батьків виявиться блакитноокою?

Орієнтир для розв’язання задач

1. Позначення генів.

А – ген, що визначає карі очі у людини, а – ген, що визначає блакитні очі у людини.

2. Позначення генотипів.

Генотип гетерозиготних організмів – Аа.

3. Запис схрещування:

Відповідь: нащадки мають розщеплення за фенотипом 3:1 (3 – карі очі, 1 – блакитні очі), тобто ймовірність того, що перша дитина від двох гетерозиготних карооких батьків виявиться блакитноокою 10 %.

3. Плоди томата бувають круглими й грушоподібними. Ген круглої форми домінує. Якими є генотипи батьківських рослин, якщо серед нащадків виявилося круглих і грушоподібних плодів порівну?

Орієнтир для розв’язання задач

1. Позначення генів.

А – ген, що визначає круглу форму плодів, а – ген, що визначає грушоподібну форму плодів.

2. Формулювання нульової гіпотези.

Оскільки серед нащадків круглих і грушоподібних плодів виявилося порівну, то можна припустити, що один з батьків був гетерозиготним, а другий – рецесивною гомозиготою.

3. Перевірка нульової гіпотези.

При такому схрещуванні розщеплення в нащадків буде відповідно 1:1, що відповідає умові задачі.

Відповідь: для того щоб серед нащадків грушоподібних і круглоподібних плодів було порівну, генотипи батьків мають бути такими: Аа й аа.

4. У пшениці ген карликовості домінує над геном нормального зросту. Якими були генотипи вихідних форм, якщо серед нащадків ¾ рослин виявилися карликовими?

Орієнтир для розв’язання задач

1.Позначення генів.

А – ген, що визначає карликовість (низький зріст), а – ген, що визначає нормальний зріст.

2. Формулювання нульової гіпотези.

За умовою задачі гібриди дали розщеплення ¾ а – це є  приблизне співвідношення 3:1. Такий результат буде тільки при схрещування гетерозигот.

3. Перевірка нульової теорії.

Відповідь: для того щоб серед нащадків виявилося розщеплення 3:1, генотипи батьків мають бути такими: Аа, Аа.

Задачі

1. У томатів червоне забарвлення плодів домінує над жовтим. Встановіть генотипи і фенотипи гібридів F₁, якщо схрестили гомозиготні червоні томати з гетерозиготними червоними.

2. Блакитноокий чоловік, батьки якого мали карі очі, одружився з кароокою жінкою, в батька якої були блакитні очі, а в матері – карі. Яке потомство можна було чекати від цього шлюбу, якщо відомо, що ген карих очей домінує над геном блакитних?

3. У гороху жовтий колір насінин домінує над зеленим. Встановіть генотипи і фенотипи гібридів F₁, якщо схрестили гетерозиготні рослини з жовтими насінинами.

4. Стійкість вівса до сажки домінує над сприйнятливістю до цієї хвороби. Які нащадки утворяться від схрещування гомозиготних імунних особин із рослинами, що вражаються сажкою?

5. У томатів червоне забарвлення плодів домінує над жовтим. Встановіть генотипи і фенотипи гібридів F₁, якщо схрестили гетерозиготні червоні томати з гомозиготними жовтими.

6. У курей смугасте забарвлення – домінантна ознака, а біле – рецесивна. Яке буде потомство у гібридів F₁, якщо схрестили гетерозиготну смугасту курку з гомозиготним білим півнем?

7. У людини хвилясте волосся домінує над прямим. Жінка з прямим волоссям вийшла заміж за чоловіка з хвилястим волоссям, у матері якого волосся було пряме. Яка ймовірність (%) народження у цій родині дитини з хвилястим волоссям?

8. У курей наявність горохоподібного гребінця – домінантна ознака, а листоподібного – рецесивна, Яке буде потомство у F₁, F₂, якщо схрестили гомозиготну курку з горохоподібним гребінцем з гомозиготним півнем, який має листоподібний гребінець?

9. Гігантський зріст рослини вівса є рецесивною ознакою, нормальний зріст – домінантною. Які рослини треба схрестити, щоб одержати однорідних за зростом нащадків?

10. У людини володіння правою рукою домінує над володінням лівою рукою. Чоловік лівша одружився із жінкою правшою, батько якої був лівшою. Яка ймовірність (%) народження у цій сім’ї дитини лівши?

11. У людини ген довгі вії домінує над геном короткі вії. Жінка з довгими віями, у батька якої вії були короткими, вийшла заміж за чоловіка з короткими віями. Дайте відповіді на запитання: 1) яка ймовірність (%) народження у цій сім’ї дитини з довгими віями? 2) скільки різних генотипів і фенотипів може бути серед дітей цього подружжя?

12. Ген чорного забарвлення великої рогатої худоби домінує над геном червоного забарвлення. Яке потомство у F₁ з’явиться від схрещування чорного гомозиготного бика з червоними коровами? Яким буде потомство від схрещування між собою таких гібридів?

13. У собак чорний колір хутра домінує над коричневим. Чорна самка кілька разів схрещувалася з коричневим самцем. Усього було отримано 15 чорних і 13 коричневих цуценят (15:13 – це є приблизне співвідношення 1:1). Визначте генотипи батьків і нащадків.

14. У парниках висаджено розсаду томатів, вирощених із гібридного насіння. 31650 кущів цієї розсади дали плоди грушоподібної форми, а 94250 – круглої форми (94250:31650 – це є приблизне співвідношення 3:1). Скільки поміж них гетерозиготних кущів?

15. Ген неопушеності стебла рослини томатів домінує над геном опушеності. Які генотипи батьківських рослин, якщо у потомстві виявлено розщеплення за цією ознакою 1:1? З якими фенотипами мають бути батьки, щоб при їх схрещуванні отримати однорідне потомство за фенотипом і генотипом?