Генетичні задачі

Спадковість — властивість організмів передавати свої ознаки потомству.

 Мінливість — властивість організмів набувати нових ознак.

Генотип — сукупність усіх генів організму. При розв'язанні задач із генетики термін генотип вживають у його вузькому значенні, маючи на увазі тільки ті гени, що зумовлюють досліджувані ознаки.

 Фенотип — це сукупність усіх ознак і властивостей організму, які формуються внаслідок взаємодії його генотипу й зовнішнього середовища. При розв'язанні задач із генетики термін фенотип вживають у вузькому значенні, маючи на увазі певні конкретні ознаки організму. Розрізняють поняття «ознака» і «прояви ознаки». Наприклад, така ознака, як «колір насіння гороху» має два прояви — «жовтий колір» і «зелений колір», ознака «колір квітки гороху» має такі прояви, як «червоний колір» і «білий колір». Один із проявів ознаки є домінантним, другий — рецесивним. У найпростішому випадку певна ознака зумовлена відповідним геном. Ген може перебувати в різних формах, які розміщені в гомологічних хромосомах і відрізняються за структурою. Різні форми одного й того ж самого гена називаються алелями. Наприклад, певний ген відповідає за колір насіння й має два алелі — домінантний і рецесивний, які відповідно зумовлюють жовтий і зелений кольори.

Отже, ген зумовлює певну ознаку, а його алелі — різні прояви цієї ознаки. Організм, гомологічні хромосоми якого містять однакові алелі того чи іншого гена, називають гомозиготним.

Організм, гомологічні хромосоми якого містять різні алелі того чи іншого гена, називають гетерозиготним.

Для запису схем схрещувань у генетиці користуються спеціальною символікою і літерами латинського алфавіту,

наприклад: А — домінантний алель;

 а — рецесивний алель;

 Х— символ схрещування;

Р — батьківські організми;

F1 — гібридне покоління;

♀— символ жіночої статі; ♂— символ чоловічої статі

Моногібридне схрещування

Приклад:

Задача 1. У морської свинки кудлата шерсть домінує над гладенькою. При схрещуванні кудлатих самців і самок отримано 29 гладеньких і 90 кудлатих особин. Визначте генотипи батьків і потомства.

Розв'язання. Позначимо: А — кудлата шерсть, а — гладенька. Розщеплення ознак у гібридів 90 : 29, що відповідає співвідношенню 3:1. Розщеплення 3 : 1 відбувається лише тоді, коли батьки мають генотипи Аа х Аа.

1.У морських свинок волохата і шерсть домінує над гладкою. Визначте генотипи і фенотипи гібридів першого покоління, отриманих від схрещування:           

а) гомозиготних форм; б) гетерозиготних форм.

2. У баклажанів ген високого зросту домінує над геном карликовості. Визначте генотип батьків, якщо у гібридів першого покоління спостерігається розщеплення 1:1.

3. У дрозофіли сірий колір тіла домінує над чорним. Визначте генотипи батьків, якщо у гібридів першого покоління спостерігається розщеплення 1:1.

4. Визначте генотипи батьків і потомства, якщо від схрещування червоноокої і вишневоокої дрозофіл отримано 75 % червонооких і 25 % вишневооких дрозофіл.

5. Руде волосся — рецесивна ознака, а не руде — домінантна. Визначте генотипи і фенотипи батьків, у яких будуть народжуватися діти з рудим волоссям з ймовірністю:

а) 100%; б) 50 %; в) 25 %.

6. У людини уміння володіти правою рукою — домінантна ознака, а лівою — рецесивна. Жінка — правша, мати якої була лівша, вийшла заміж за чоловіка — правшу, у котрого був брат — лівша. Визначте ймовірність народження дитини лівши.

7. У фігурного гарбуза ген білого забарвлення плодів домінує над геном жовтого кольору. Визначте генотипи і фенотипи батьківських форм, якщо у потомстві отримано розщеплення:

а) 1:1; 6)3:1;

в) 50 % білих і 50 % жовтих; г) 75 % білих і 25 % жовтих.

8. Синдактилія — спадкове порушення, яке проявляється у зрощенні м'яких та кісткових тканин (фаланг) двох або більшої кількості пальців, — домінантна ознака. В родині, де батько має дану аномалію, а мати цілком здорова, народилося троє дітей: двоє мають нормальну будову кисті, а у третього — пальці зрослися. Визначте генотипи усіх згаданих осіб.

9. Г. Мендель схрещував два сорти гороху: один — із зеленим насінням, інший — з жовтим. У другому поколінні було отримано 7555 насінин. З них 5400 — жовті, інші — зелені. Запишіть схему схрещування, визначте генотипи і фенотипи батьківських форм і гібридів.

10. У людини карі очі — домінантна ознака, блакитні — рецесивна. Блакитноока жінка, батьки якої мали карі очі, вийшла заміж на кароокого чоловіка, у батька якого очі карі, а у матері — блакитні. Який колір очей можливий у майбутніх дітей? Запишіть схему схрещування і визначте генотипи усіх згаданих осіб.

11. У великої рогатої худоби ген комолості (безрогості) домінує над геном рогатості. Яке потомство можна отримати від схрещування:

а) гетерозиготного комолого бика з рогатою коровою;

б) гомозиготного комолого бика з рогатою коровою;

в) гетерозиготних комолих бика і корови.

12. У томатів кругла форма плода домінує над грушоподібною. Із гібридного насіння вирощені рослини томатів: 118 з них дали грушоподібні плоди, а 336 — круглі. Яку кількість серед цих рослин складають гетерозиготи?

13. Світловолоса жінка, батьки якої мали темне волосся, вийшла заміж за темноволосого чоловіка, у матері якого було темне волосся, а у батька — світле. У них народилась темноволоса дитина. Визначте ймовірність народження світловолосої дитини у цій сім'ї.

14. Визначте генотипи і фенотипи батьківської пари морських свинок, якщо у їхньому потомстві було 25 % гладких і 75 % волохатих свинок. При яких генотипах і фенотипах батьків потомство буде однорідним — гладким?

15. У результаті схрещування між дрозофілою з нормальними крилами та дрозофілою із зародковими крилами отримано 50 мух з нормальними і 32 мухи із зародковими крилами. Визначте генотипи батьків і потомства.

16. У людини ген полідактилії (багатопалості) домінує над геном нормальної будови кисті. У дружини кисті нормальні, а чоловік є гетерозиготою за геном полідактилії. Визначте ймовірність (%) народження у них багатопалої дитини.

17. У чоловіка і дружини темне волосся. У них народилася світловолоса дитина. Визначте і запишіть генотипи батьків і дитини.

Дигібридне схрещування

Дигібридне схрещування — це схрещування особин, які відрізняються між собою за двома парами ознак.

Оформить рішення задач

1. У людини карий колір очей домінує над блакитним, а темне волосся — над світлим. Кароокий темноволосий чоловік одружився з блакитноокою блондинкою. У них народився син — блакитноокий і світловолосий. Визначте генотипи батьків й дитини.

2. Жовтий колір і гладка поверхня насіння — домінантні ознаки у гороху. Схрестили рослини, які мали жовте гладке насіння, з рослинами, які мали зелене зморшкувате насіння. Визначте генотипи і фенотипи батьківських форм, якщо отримано:

а) у першому поколінні 100 % жовтих гладких насінин;

б) 50 % рослин з жовтим гладким і 50 % — з жовтим зморшкуватим насінням.

3. Гарбуз з білими шароподібними плодами схрестили з гарбузом у якого були жовті шароподібні плоди. У потомстві отримано 50 % рослин з білими шароподібними плодами і 50 % рослин з жовтими шароподібними плодами. Визначте генотипи батьківських форм і потомства.

4. У якому кількісному співвідношенні буде спостерігатися розщеплення у потомстві за фенотипом і генотипом, якщо схрестити:

а) червонооку сіру дрозофілу, гетерозиготну за другою алеллю, з гомозиготною червоноокою чорною дрозофілою;

б) гетерозиготну за обома алелями чорну волохату крільчиху з чорним волохатим кроликом, який гетерозиготний за другою алеллю;

в) гетерозиготну за двома алелями рослину томата з червоними шароподібними плодами з рослиною, гомозиготною за обома алелями;

г) чорну комолу корову, гомозиготну тільки за геном забарвлення, з гетерозиготним комолим червоним биком.

д) сіру волохату крільчиху, гетерозиготну за другою алеллю, з сірим волохатим кроликом, гетерозиготним за першою алеллю.

5. Темноволоса блакитноока жінка, яка гетерозиготна за обома алелями, вийшла заміж за темноволосого блакитноокого чоловіка, гетерозиготного за першою алеллю. Визначте можливі генотипи у майбутніх дітей.

6. Назвіть генотипи батьків і нащадків, якщо від схрещування томата з шароподібними жовтими плодами з томатом, який мав грушоподібні червоні плоди, отримано 25 % рослин з шароподібними червоними, 25 % — з грушоподібними жовтими, 25 % — з шароподібними жовтими і 25 % з грушоподібними червоними плодами.

7. Нормальний зріст у вівса домінує над гігантизмом, а раннє визрівання — над пізньостиглістю. Усі вихідні рослини гомозиготні, і гени, що контролюють прояву даних ознак, розташовані у гомологічних хромосомах. Які ознаки будуть мати гібриди від схрещування ранньостиглого вівса нормального зросту з пізньостиглим гігантського зросту? Які будуть нащадки від схрещування цих гібридів між собою?

8. У курей оперені ноги домінують над голими, а горохоподібний гребінь — над звичайним. Від схрещування півня з опереними ногами і горохоподібним гребенем з голоногою куркою і горохоподібним гребенем, отримано нащадків, які мали оперені ноги і — у більшості — горохоподібні гребні. Яке потомство за генотипом і фенотипом дала б ця курка при схрещуванні з одним із її нащадків з опереними ногами і звичайним гребенем?

9. У малини червоний колір плодів і колюче стебло — домінантні ознаки, а жовтий колір плодів і гладке стебло — рецесивні. В результаті схрещування гетерозиготних за обома ознаками рослин, з рослинами, які мали жовті плоди і гладке стебло, отримано 100 нащадків. Яка кількість з них будуть мати жовті плоди і колюче стебло?

10. Які типи гамет утворюють організми з такими генотипами:

а) ААВВ; аавв; АаВв; АаВВ; ааВв; б) АаВВ; ааВв; ААВВСС; АаВвСс; в) аАвВсС; ААввСС; АаВВсс; г) ВвСс; Аасс; АаСс; КкММаа.

11. Червоне колосся і стебло, що не полягає, — домінантні ознаки для одного із сортів пшениці, а біле колосся і стебло, що полягає,— рецесивні. Обидва сорти — гетерозиготні. Визначте вірогідність отримання гібридів з білим колоссям і стеблом, що не полягає, в результаті схрещування даних сортів.

12. У курей домінантні ознаки — чорне забарвлення пір'я і наявність чубчика, а рецесивні — буре забарвлення і відсутність чубчика. Курка і півень — чорні і чубаті. Від них отримано 12 курчат: 6 — чорних чубатих, 3 — бурих чубатих, 2 — чорних без чубчика, 1 буре без чубчика. Визначте генотипи курки і півня, запишіть схему схрещування.

13. У людини карі очі і наявність ластовиння — домінантні ознаки. Кароока без ластовиння жінка вийшла заміж за блакитноокого чоловіка з ластовинням. Визначте генотипи і фенотипи, які можливі у майбутніх дітей, якщо чоловік гетерозиготний за наявністю ластовиння, а жінка — за кольором очей.

14. Два кавуни з довгими зеленими плодами № 1 і №2 схрестили з рослинами кавуна №3 і №4 з округлими смугастими плодами. При схрещуванні №1 і №3 у першому поколінні всі рослини були з округлими зеленими плодами. При схрещуванні №2 і №4 у першому поколінні відбулося розщеплення: 20 — округлі та зелені; 18 — округлі та смугасті; 22 — довгі та смугасті і 25 — довгі та зелені. Як успадковується форма і забарвлення плодів кавуна? Визначте генотипи вихідних форм і потомства.

15. У гарбуза білий колір і дископодібна форма плодів — домінантні ознаки. В результаті схрещування гарбузів з білими дископодібними плодами з рослинами, які мали білі шароподібні плоди, отримано розщеплення: 3 — білі дископодібні; 3 — білі шароподібні; 1 — жовта дископодібна; 1 — жовта  шароподібна. Визначте генотипи батьків і потомства.             

Полігібридне схрещування

1. Два тригібриди АаВвСс схрестили між собою. Скільки типів гамет утворять ці особи? Запишіть схему схрещування і проведіть його аналіз (за генотипами і фенотипами), : якщо А—ген жовтого кольору насіння гороху, В — ген гладкої форми, С — ген червоного кольору і квітів.                        

2. У томатів червоний колір плодів, кругла форма і високе стебло — домінантні ознаки. Схрестили рослину з жовтими плодами, гетерозиготну за ознакою форми плода і зросту стебла, з карликовою рослиною, яка була гетерозиготна за ознаками кольору і форми плодів. Запишіть схему схрещування й визначте, яким буде розщеплення за фенотипом.              

3.У людини великі карі очі і темне волосся — домінантні ознаки. Темноволоса блакитноока жінка з великими очима вийшла заміж за світловолосого блакитноокого чоловіка з великими очима. Визначте, які генотипи і фенотипи можливі у дітей, якщо жінка гетерозиготна за такими ознаками, як темне волосся і великі очі, а чоловік за ознакою великі очі.      

4. У якому кількісному відношенні відбудеться розщеплення нащадків за генотипом і фенотипом від схрещування високорослої рослини гороху з жовтим гладким насінням, гетерозиготної за третьою алеллю, з такою ж за фенотипом рослиною гороху, але гетерозиготною за другою і третьою алелями? Яка існує вірогідність появи у потомстві рослин гороху зі зморшкуватим насінням?              

Аналізуюче схрещування

Аналізуюче схрещування — це схрещування особини невідомого генотипу з особиною, яка гомозиготна за рецесивними алелями.                

Оформіть рішення задач

1.У дурману пурпурний колір квітів домінує над білим, а колючі коробочки — над гладкими. Рослину з пурпурними квітами і колючими коробочками схрестили з рослиною, яка мала білі квіти і гладкі коробочки. У потомстві отримали 300 рослин з пурпурними квітами і колючими коробочками і 320 рослин з пурпурними квітами і гладкими коробочками. Яким буде потомство від самозапилення батьківської

рослини з пурпурними квітами і колючими коробочками?

2. Яким буде співвідношення фенотипів при аналізуючому схрещуванні, якщо особина має такий генотип:

а) Аа; б) АаВв; в) ААВв; г) АаВвСс; д) ВвСС.

3. У собак чорний колір шерсті домінує над кавовим, а коротка шерсть — над довгою. Мисливець купив чорного з короткою шерстю собаку і прагне упевнитися, що він не має алелей кавового кольору і довгої шерсті. Якого партнера треба підібрати для схрещування, щоб перевірити генотип купленого собаки?

4. У томатів червоний колір плодів домінує над жовтим, двогніздні плоди — над багатогніздними, високе стебло — над карликовим. Селекціонер має високорослий сорт з червоними двогніздними плодами. Як практично можна визначити, чи є цей сорт гомозиготним?

5. Платинове забарвлення (домінантний ген) хутра норки є красивішим і цінується дорожче, ніж коричневе. Як потрібно здійснювати схрещування, щоб від коричневої самки і платинового самця у найкоротший термін отримати максимальну кількість платинових нащадків? Чи можливе народження платинових норок від коричневих батьків? У якому випадку?

6. Як визначити чистопородність (за забарвленням шерсті) чорних корів і чистосортність (за кольором плодів) гарбуза з білими плодами?

7. Сіре каракулеве хутро (ширазі) є красивішим і цінується дорожче, ніж чорний каракуль. Яких овець за забарвленням хутра економічно вигідно відбирати для схрещування, щоб отримати найбільшу кількість сірих і чорних каракулевих ягнят, якщо гомозиготні сірі особини летальні? Чому?

8. Одна з порід курей відрізняється короткими ногами (домінантний ген), і ця ознака одночасно супроводжується укороченням довжини дзьоба. При цьому гомозиготи за цим домінантним геном летальні, оскільки у гомозиготних курчат дзьоб настільки малий, що вони гинуть, бо не здатні пробити шкарлупу яйця. В інкубаторі господарства, яке займається розведенням коротконогих курей, отримано 3000 курчат. Скільки серед них коротконогих?

УСПАДКУВАННЯ, ЗЧЕПЛЕНЕ ЗІ СТАТТЮ

1. Дочка гемофіліка виходить заміж за сина іншого гемофіліка, причому наречений і наречена не хворіють на гемофілію. Визначте ймовірність народження хворої дитини.
2.  У нормальної жінки народилося троє синів: один — гемофілік і дальтонік, другий — гемофілік із нормальним зором, третій — нормальний за обома ознаками. Чим це можна пояснити?
3. У курей зчеплений зі статтю ген А в рецесивному стані має летальну дію. Яка частина потомства загине, якщо схрестити курку з гетерозиготним півнем?
4. У здорової жінки брат дальтонік. Чи може у неї народитися син із кольоровою сліпотою?
5. Чоловік-дальтонік одружується із жінкою з нормальним зором, батько якої був дальтоніком. Яким буде зір у їхніх дітей?